Quellbare hydrogelbildende Polymere, sogenannte Superabsorber (Super-Absorbing Polymers, SAP), sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Quellbare hydrogelbildende Polymere sind insbesondere Polymere aus (co) polymerisierten. hydrophilen Monomeren, Pfropf (co) polymere von einem oder meh- reren hydrophilen Monomeren auf einer geeigneten Pfropfgrundlage, vernetzte Cellu- lose-oder Stärkeether, vernetzte Carboxymethylcellulose, teilweise vernetztes Polyal- kylenoxid oder in wässrigen Flüssigkeiten quellbare Naturprodukte, wie beispielsweise Guarderivate. Solche Polymere werden als wässrige Lösungen absorbierende Produk- te zur Herstellung von Windeln, Tampons, Damenbinden und anderen Hygieneartikeln, aber auch als wasserzurückhaltende Mittel im landwirtschaftlichen Gartenbau oder zur Verdickung aller Arten von Abfällen, insbesondere von medizinischen Abfällen, ver- wendet.

Quellbare hydrogelbildende Polymere sind bevorzugt solche mit einer Absorption von 0,9 gew. -% iger Kochsalzlösung von mindestens dem 1 0-fachen Eigengewicht bezogen auf das eingesetzte Polymer, bevorzugt dem 20-fachen Eigengewicht. Diese Absorpti- on wird bevorzugt auch unter einem Druck beispielsweise von 0,7 psi erreicht.

Zur Verbesserung der Anwendungseigenschaften werden quellbare hydrogelbildende Polymere üblicherweise oberflächen-oder gelnachvernetzt. Diese Nachvernetzung ist dem Fachmann an sich bekannt und erfolgt bevorzugt in wässriger Gelphase oder als Oberflächennachvernetzung der gemahlenen und abgesiebten Polymerpartikel.

Während der Herstellung und Verarbeitung von Superabsorbern kommt es durch abra- sive Prozesse zur Abrundung der Partikel, wobei Feinstaub erzeugt wird. Der erzeugte Feinstaub führt zu Verstopfungen von Filtern, klebrigen Ablagerungen, Verklumpungen und erheblichen Schwierigkeiten bei der Förderung des Superabsorbers. Durch die große Oberfläche des Staubes kommt es zu schneller Feuchtigkeitsaufnahme aus der Umgebung und Verklebung des Niederschlags, was zur Verunreinigung der Produkti- onsanlagen führt. Innerhalb pneumatischer Fördersysteme bilden sich weiterhin harte Staubagglomerate. Weiterhin ist der feine Abrieb vom hygienischen und arbeitsmedizi- nischen Aspekt äußerst unerwünscht.

Der feine Staub führt, wenn er nicht speziell abgetrennt wird, entweder bei der Super- absorberherstellung oder vor dem Einbringen des Polymers in einen Hygieneartikel zu Problemen sowie zu einer stark verringerten Flüssigkeitsweiterleitung (SFC) des Gels bei der Anwendung. Dies führt dann zu erhöhten Leckraten.

Daher wurden bereits in den Patentanmeldungen WO-A-92/13912, WO-A-94/22940 und EP-A-0 679 678 Verfahren zur Entstaubung von Superabsorbern vorgeschlagen.

WO-A-92/13912 und WO-A-94/22940 beschreiben die Entstaubung von Superabsor- bern durch oberflächliche Beschichtung mit Polyethylenglykolen. Polyethylenglykole haben den Nachteil, dass sie als lineare und wasserlösliche Polymere die Viskosität der die Gelpartikel umgebenden Lösung stark erhöhen und so deren Fliessfähigkeit verringern. Dies führt in der Anwendung im Hygieneartikel zu verschlechterter Flüssig- keitsweiterleitung (SFC) im gequollenen Gel.

EP-A-0 679 678 beschreibt ein Verfahren, bei dem der Staubanteil eines pulverförmi- gen Superabsorbers durch Nachbehandlung mit Silikonen gesenkt wird. Die Schrift empfiehlt auch die Verwendung zusätzlicher Entstaubungsmittel, wie beispielsweise Polyglykole und Polyglykolether. Silikone hydrophobieren den Superabsorber in uner- wünschter Weise und verringern so die Quellgeschwindigkeit.

Weiterhin wird in der Patentanmeldung EP-A-0 755 964 die Oberflächenbeschichtung von Superabsorbern mit unlöslichen Wachsen beschrieben. Die verwendeten Wachse hydrophobieren den Superabsorber jedoch teilweise und sind nur schwer ohne Hilfs- mittel dispergierbar. Die üblicherweise für diese Zwecke eingesetzten Dispergierhilfs- mittel haben aber tensidischen Charakter und setzen die Oberflächenspannung der im Hygieneartikel eingeschlossenen Flüssigkeit herab, was wiederum zum Auslaufen füh- ren kann.

Die Fixierung von Superabsorberpartikeln an Fasern unter Einsatz geeigneter polyme- rer und nicht-polymerer Bindemittel ist in den Patentschriften US 5,641, 561 sowie US 5,589, 256 beschrieben. Das Bindemittel soll in der Lage sein über Wasserstoffbrü- ckenbindungen die Superabsorberpartikel an die Fasern im Hygieneartikel zu binden.

Der unter Umständen negative Einfluss des Bindemittels auf die Flüssigkeitsleitfähig- keit des gequollenen Gels, insbesondere im Hinblick auf die offenbarten polymeren Bindemittel, oder die Oberflächenspannung der im Hygieneartikel eingeschlossenen Flüssigkeit wird weder erwähnt noch wird eine Lösung dieser Probleme offenbart. Hin- sichtlich der nicht-polymeren Bindemittel ist auch hervorzuheben, dass diese als Lö- semittel in Hygieneartikeln wegen der Ausdünstungen im Gebrauchszustand und der Wirkung auf die Haut nicht sehr erwünscht sind. Eine Lehre zur Minimierung solcher Lösemittel bei gleichzeitiger Entstaubung und Fixierung der Partikel an die Faser wird nicht offenbart.

Es bestand daher die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung von quellbaren hydrogel- bildenden Polymeren, sogenannten Superabsorbern, zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Superabsorber mit geringem Feinstaubanteil erhalten wird und bei dem weder das Quellverhalten noch die Flüssigkeitsweiterleitung gegenüber dem unbehandelten Su- perabsorber verschlechtert wird.

Eine weitere zu lösende Aufgabe war ein Verfahren zur Herstellung von quellbaren hydrogelbildenden Polymeren zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Superabsorber erhalten wird, bei dem der Feinstaubanteil auch bei mechanischer Belastung nicht oder nur geringfügig ansteigt. Als Feinstaub werden Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 10, um bezeichnet.

Eine weitere zu lösende Aufgabe war ein Verfahren zur Herstellung von Superabsor- bern zur Verfügung zu stellen, bei dem die Superabsorber mit pulverförmigen und/oder staubförmigen Additiven nachbehandelt werden und bei dem die Superabsorber einen niedrigen Feinstaubanteil aufweisen.

Eine weitere zu lösende Aufgabe war ein Verfahren zur Herstellung von Superabsor- bern zur Verfügung zu stellen, bei dem Superabsorber mit optimierten Förderverhalten erhalten werden. Dabei sollten die Superabsorber eine gewisse Klebrigkeit aufweisen, um beispielsweise problemlos mit Förderschnecken dosiert werden zu können, ohne das die Verbackungsneigung, insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit, zunimmt.

Überraschend wurde nun gefunden, dass durch Verwendung hydrophiler Polymere mit dendritischer Struktur bei der Herstellung quellbarer hydrogelbildender Polymere Su- perabsorber mit geringem Feinstaubanteil, insbesondere auch nach mechanischer Belastung, einem verbesserten Bindevermögen an pulverförmige und/oder staubförmi- ge Additive, hoher Anquellgeschwindigkeit, hoher Flüssigkeitsweiterleitung und optima- lem Fließverhalten erhalten werden.

Dendritische Polymere sind nach Römpp, Lexikon-Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 10. Auflage, Seite 898, synthetische Makromoleküle, die durch schrittweise Verknüpfung von jeweils zwei oder mehr Monomeren mit jedem bereits gebundenen Monomeren aufgebaut werden, so dass mit jedem Schritt die Zahl der Monomer- Endgruppen exponentiell anwächst und am Ende eine kugelförmige Baumstruktur ent- steht.

Erfindungsgemäß einsetzbare hydrophile Polymere mit dendritischer Struktur sind Po- lyole mit mindestens 8, vorzugsweise mindestens 16, besonders bevorzugt mindestens 32, Hydroxylgruppen und einem nichtlinearen, vorzugsweise mindestens 14fach ver- zweigten, besonders bevorzugt 30fach verzweigten, Grundgerüst.

Hydrophile Polymere mit dendritischer Struktur sind beispielsweise Polyester, die aus- gehend von einem Polyol durch Veresterung mit einer C3-C2o-Hydroxycarbonsäure, vorzugsweise mit einer C4-C12-Hydroxycarbonsäure, besonders bevorzugt mit einer C5- C8-Hydroxycarbonsäure, erhalten werden, wobei die Hydroxycarbonsäure mindestens zwei Hydroxylgruppen, vorzugsweise zwei Hydroxylgruppen, und/oder mindestens zwei Carbonsäuregruppen aufweist. Besonders bevorzugt sind Hydroxycarbonsäuren mit zwei Hydroxylgruppen und einer Carbonsäuregruppe, insbesondere 2,2- Dimethylolpropionsäure. Polyole sind Verbindungen mit mindestens zwei Hydro- xylgruppen, wie beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Poly- ethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol, Butylenglykol, 1, 3-Propandiol, 1, 4-Butandiol, Bisphenol A, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und/oder Sorbitol. Bevorzugt sind dentritische Polyester, besonders be- vorzugt sind BoltorntE) 20, Bo) torn@ 30, Boltorn0 40 und Boltorn 310 (Perstorp Speci- alty Chemicals AB, SE).

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren hydrophilen Polymeren mit dendritischer Struktur zählen auch Polymere, die durch Kondensation von Polyolen mit mindestens drei Hydroxylgruppen und anschließende Alkoxilierung zugänglich sind. Beispiele hier- für sind verzweigte Polyethylenglykole, die durch Kondensation von Glycerinmolekülen und anschließender Ethoxilierung zugänglich sind.

Weiterhin zählen zu den erfindungsgemäß verwendbaren hydrophilen Polymeren mit dendritischer Struktur aber auch alle Polymeren, die durch Polymerisation eines Mo- nomeren mit mindestens einer Hydroxylgruppe und anschließende Alkoxilierung zu- gänglich sind. Vorzugsweise wird in Gegenwart eines Vernetzer polymerisiert. Dadurch werden Polymerpartikel erhalten, die an ihrer Oberfläche hydrophil sind und eine Viel- zahl an Hydroxylgruppen aufweisen. Beispielsweise sind nach Makromol. Chem. 189, 2885 (1988) durch radikalische Polymerisation von p-Hydroxyethylstyrol und anschlie- ßende Alkoxilierung sogenannte Stern-Polyethylenglykole erhältlich.

Weitere Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Polymere sind die hochverzweig- ten Polymere der Marke HYBRANEO sowie die Astramol-Dendrimered3) (DSM N. V., NL). Hierzu zählen insbesondere hochverzweigte Poly (propylenimine), beispielsweise ausgehend von Butylendiamin durch wiederholte, mehrfache Michael-Addition mit Ac- rylnitril und Hydrierung erhältlich, Star-Polycaprolactone, Star-Nylon-6, hochverzweigte Polyesteramide, beispielsweise auf Basis des Additionsprodukts Bernsteinsäurean- hydrid und Diethanolamin im Molverhältnis 1 : 1. Im erfindungsgemäßen Verfahren las- sen sich auch sogenannte PAMAM-Dendrimere auf Basis Poly (amidoamin), beispiels- weise ausgehend von Ammoniak durch wiederholte, mehrfache Umsetzung mit Methy- acrylat und Ethylendiamin erhältlich, einsetzen.

Einsetzbar sind Polyglycerole, sternförmige Polyethylenglykole sowie andere hydrophi- le Verbindungen, bevorzugt aber Polyalkohole, mit kugel-oder haufenförmiger, nicht jedoch linearer Molekulargeometrie.

Bevorzugt sind hydrophile Polymere mit dendritischer Struktur mit einer Glasüber- gangstemperatur Tg von 20 bis 100°C, besonders bevorzugt von 25 bis 50°C, und/oder einem mittleren Molgewicht von 1000 bis 10000 g/mol, besonders bevorzugt von 2000 bis 6000 g/mol.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise 0,005 bis 10 Gew. -%, beson- ders bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,05 bis 1 Gew. -%, ins- besondere 0,10 bis 0,80 Gew.-%, hydrophiles Polymeres mit dendritischer Struktur bezogen auf das quellbare hydrogelbildende Polymer, eingesetzt.

Die hydrophilen Polymere mit dendritischer Struktur werden vorzugsweise mit dem getrockneten wasserabsorbierenden Hydrogel vermischt. Trocken bedeutet vorzugs- weise einen Wassergehalt von weniger als 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von we- niger als 10 Gew.-%. Das hydrophile Polymer mit dendritischer Struktur kann aber auch vor, während und/oder nach der Oberflächennachvernetzung dem quellbaren hydrogelbildende Polymer zugesetzt werden, vorzugsweise erfolgt die Auftragung aber während der Oberflächennachvernetzung.

Die Art des Mischens unterliegt keinen Beschränkungen, vorzugsweise werden Reak- tionsmischer oder Misch-und Trocknungsanlagen, wie beispielsweise Lödige@- Mischer, BEPEX@-Mischer, NAUTA@-Mischer, SCHUGGIG)-Mischer, NARAtOTrockner und PROCESSALLO, verwendet. Überdies können auch Wirbelschichttrockner einge- setzt werden. Die Mischung wird zweckmäßigerweise mit einer Verweilzeit von 1 bis 180 Minuten, vorzugsweise von 5 bis 20 Minuten, und einer Drehzahl von 25 bis 375 U/min, vorzugsweise von 100 bis 150 U/min, durchgeführt.

Bei Auftragung zusammen mit der Oberflächennachvernetzungslösung kann der O- berflächennachvernetzer zusammen mit dem dendritischen Polymer in Lösung ge- bracht werden, wahlweise können aber auch separate Flüssigkeitsströme in den Nach- vernetzungsmischer über separate Düsen eingedüst werden. Bei Auftragung staub- oder pulverförmiger Additive ist es weiterhin möglich, dass man das dendritische Poly- mer in einem Lösemittel löst, in welchem auch das staub-oder pulverförmige Additiv dispergiert werden kann. Optional kann diese Mischung auch den Oberflächennach- vernetzer enthalten.

Geeignete Lösemittel sind alle dem Fachmann bekannten Lösemittel, die in der Ober- flächennachvernetzung Verwendung finden. Besonders bevorzugt ist Wasser, weiter- hin bevorzugt sind Propandiol-1, 2, Propandiol-1, 3, Butandiol-1, 4, Isopropanol, Ethanol,

Methanol, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Glycerin sowie Gemische untereinan- der. Besonders bevorzugt sind Gemische von Wasser mit einem oder mehreren der vorgenannten organischen Lösemittel. Die Wahl des Lösemittels ist jedoch nach den Erfordernissen gerichtet, die zu einer effektiven Herstellung der Lösung führen und nicht auf die vorgenannten eingeschränkt.

Optional kann dem Lösemittel auch ein oder mehrere oberflächenaktive Substanzen oder Dispergierhilfsmittel zugesetzt werden. Es können vorzugsweise nicht-ionische Tenside wie beispielsweise Sorbitanmonolaurat (Span 20), Sorbitanmonododecanat, Sorbitanmonohexadecanat, Sorbitanmonooctadecanat, Sorbitanmonooleat, Sorbitan- sesquioleat, Sorbitantrioleat welche unter den Handelsnamen Span 40, Span 60, Span 80, Span 83, Span 85 erhältlich sind, zugesetzt werden.

Vorzugsweise wird der Lösung jedoch keine oberflächenaktive Substanz als Disper- gierhilfe zugesetzt.

Die Herstellung der Lösung oder Dispersion des dendritischen Polymers, die optional ein oder mehrere dispergierte staub-oder pulverförmige Additive enthalten kann, die optional ein Dispergierhilfsmittel enthalten kann, die weiterhin optional Aluminiumsulfat oder ein lösliches Metallsalz eines anderen 3-oder 4-valenten Metalls enthalten kann, und die optional mindestens einen Oberflächennachvernetzer enthalten kann, erfolgt bevorzugt durch Aufschmelzen-falls erfoderlich-des dendritischen Polymers und Ein- giessen der Schmelze in das Lösemittel oder eines Teils des Lösemittels und an- schliessender Verdünnung mit dem anderen Teil. Dabei wird vorzugsweise gut gerührt, bevorzugt turbulent gerührt z. B. mittels eines Ultraturax. Alternativ kann das dendriti- sche Polymer auch direkt im heissen Lösemittel oder eines Teils davon aufgeschmol- zen werden. Weiterhin kann man das dendritische Polymer beispielsweise auch mittels Ultraschall oder auch mit geeigneten Düsen dispergiern.

Sollen weiterhin staub-oder pulverförmige Additive eindispergiert werden, empfiehlt sich besonders die Verwendung eines geeigneten kontinuierlichen oder batch- Mischers zur Herstellung der Dispersion. Besonders bevorzugt sind Mischer der Firma IKA-Werke GmbH & Co KG des Typs MHD 2000/4, MHD 2000/5 sowie CMS 2000/4.

Ähnlich aufgebaute Mischer, auch anderer Hersteller, können natürlich auch verwendet werden. Weiterhin können Mahlpumpen wie in DE 10131606 beschrieben wie z. B.

NEWX 80-50-315, Fa. Wernert-Pumpen GmbH zur Herstellung der Dispersion ver- wendet werden.

In speziellen Fällen kann die Dispersion auch durch Beschallung mittels Ultraschall im Batch-oder Kontiverfahren hergestellt werden. Weiterhin können die üblichen konven- tionellen Nassmahlverfahren zur Herstellung der Dispersion verwendet werden. Be- sonders bevorzugt ist auch die nasschemische feinteilige Ausfällung durch chemische

Reaktion zwischen löslichen Komponenten, gegebenenfalls unter Rühren unter Tem- pern, die in der Regel zu besonders feinteiligen Niederschlägen führt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind quellbare hydrogelbildende Polymere, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, insbesondere quellbare hydrogelbildende Polymere mit einem Anteil an Partikeln mit einem Durchmesser von weniger als 10/im von weniger als 100 Gew. -ppm, vorzugsweise von weniger als 50 Gew. -ppm, besonders bevorzugt von weniger als 10 Gew. -ppm, sowie deren An- wendung zur Absorption von Blut und/oder Körperflüssigkeiten, insbesondere von Urin.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind quellbare hydrogelbildende Polymere, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, insbesondere quellbare hydrogelbildende Polymere mit einem Anteil an Partikeln mit einem Durchmesser von weniger als 10, um von weniger als 100 Gew. -ppm, vorzugsweise von weniger als 50 Gew. -ppm, besonders bevorzugt von weniger als 10 Gew. -ppm, wobei das quellbare hydrogelbildende Polymer mindestens ein pulverförmiges und/oder staubförmiges Ad- ditiv, wie beispielsweise Metallsalze, wie Aluminiumsulfat und/oder Magnesiumsulfat, pyrogene Kieselsäuren, wie Aerosil 200, Polysaccharide und deren Derivate, nichtio- nische Tenside, Wachse, Diatomeenerde und/oder Mikrohohlkugeln, enthält, sowie deren Anwendung zur Absorption von Blut und/oder Körperflüssigkeiten, insbesondere von Urin.

Mikrohohlkugeln werden in Chem. Ing. Techn. 75,669 (2003) beschrieben. Mikrohohl- kugeln sind gasgefüllte oder evakuierte globuläre Feststoffpartikel mit Durchmessern von 1 bis 1000, um. Die typischen Wanddicken der Mikrohohlkugeln betragen zwischen 1 und 10 % des Durchmessers. Die Wandmaterialien unterliegen keiner Beschrän- kung. Mögliche Wandmaterialien sind Glas, keramikbildende Oxide oder Mischoxide, Silikate, Alumosilikate, Polymere, Polykondensate und Metalle.

Die erfindungsgemäßen quellbaren hydrogelbildenden Polymere haben typischerweise eine Flüssigkeitsweiterleitung (SFC) von mindestens 20 x 10'7 cm3s/g, vorzugsweise mindestens 40 x 10-7 cm3s/g, besonders bevorzugt mindestens 60 x 10-7cm3s/g, und noch mehr bevorzugt mindestens 150 x 10-7 cm3s/g, und am meisten bevorzugt min- destens 300 x 10-7cm3s/g. Ganz besonders bevorzugt erfindungsgemäss erhalten werden auch hydrogelbildende Polymere mit einer SFC von 500-2000 x 10-7 cm3s/g..

Pulverförmige Additive haben vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von weniger als 2000, um, besonders bevorzugt von weniger als 400, um.

Staubförmige Additive haben eine mittlere Teilchengröße von weniger als 200/Im, vor- zugsweise von weniger als 50, um, besonders bevorzugt von weniger als 10, um.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Hygieneartikel, welche erfindungsgemäß hergestellte Superabsorber enthalten.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren quellbaren hydrogelbildenden Po- lymere sind insbesondere Polymere aus vernetzten (co) polymerisierten hydrophilen Monomeren, Polyasparaginsäure, Pfropf (co) polymere von einem oder mehreren hydrophilen Monomeren auf eine geeignete Pfropfgrundlage, vernetzte Cellulose-oder Stärkeether oder in wässrigen Flüssigkeiten quellbare Naturprodukte, wie beispielswei- se Guarderivate. Bevorzugt handelt es sich bei dem zu vernetzenden Polymer um ein Polymer, das Struktureinheiten enthält, die sich von Acrylsäure oder deren Estern ab- leiten, oder die durch Pfropfcopolymerisation von Acrylsäure oder Acrylsäureestern auf eine wasserlösliche Polymermatrix erhalten wurden. Diese Hydrogele sind dem Fach- mann bekannt und beispielsweise in der US 4,286, 082, DE-C-27 06 135, US 4,340, 706, DE-G37 13 601, DE-C-28 40 010, DE-A-43 44 548, DE-A-40 20 780, DE-A-40 15 085, DE-A-39 17 846, DE-A-38 07 289, DE-A-35 33 337, DE-A-35 03 458, DE-A-42 44 548, DE-A-42 19 607, DE-A-40 21 847, DE-A-38 31 261, DE-A-35 11 086, DE-A-31 18 172, DE-A-30 28 043, DE-A-44 18 881, EP-A-0 801 483, EP-A-0 455 985, EP-A-0 467 073, EP-A-0 312 952, EP-A-0 205 874, EP-A-0 499 774, DE-A 26 12 846, DE-A-40 20 780, EP-A-0 205 674, US 5,145, 906, EP-A-0 530 438, EP-A-0 670 073, US 4,057, 521, US 4,062, 817, US 4,525, 527, US 4,295, 987, US 5,011, 892, US 4,076, 663 oder US 4,931, 497 beschrieben. Der Inhalt der vorste- hend genannten Patentdokumente ist betreffend Art und Herstellung solcher Hydrogele ausdrücklich Bestandteil der vorliegenden Offenbarung.

Zur Herstellung dieser quellbaren hydrogelbildenden Polymere geeignete hydrophile Monomere sind beispielsweise polymerisationsfähige Säuren, wie Acrylsäure, Methac- rylsäure, Vinylsulfonsäure, Vinylphosphonsäure, Maleinsäure einschließlich deren An- hydrid, Fumarsäure, Itaconsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2- Acrylamido-2-methylpropanphosphonsäure sowie deren Amide, Hydroxyalkylester und aminogruppen-oder ammoniumgruppenhaltige Ester und Amide sowie die Alkali- metall-und/oder Ammoniumsalze der Säuregruppen enthaltenden Monomeren. Des weiteren eignen sich wasserlösliche N-Vinylamide wie N-Vinylformamid oder auch Diallyldimethyl-ammoniumchlorid. Bevorzugte hydrophile Monomere sind Verbindun- gen der allgemeinen Formel I worin

R'Wasserstoff, C,-C4-Alkyl, wie beispielsweise Methyl oder Ethyl, oder Carboxyl, R2-COOR4, Hydroxysulfonyl oder Phosphonyl, eine mit einem C1-C4-Alkanol ver- esterte Phosphonylgruppe oder eine Gruppe der Formel II R3 Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl, wie beispielsweise Methyl oder Ethyl, R4 Wasserstoff, Ci-C4-Aminoalkyl, Ci-C4-Hydroxyalkyl, Alkalimetall-oder Ammo- niumion und R5 eine Sulfonylgruppe, eine Phosphonylgruppe oder eine Carboxylgruppe oder jeweils deren Alkalimetall-oder Ammoniumsalze, bedeuten.

Beispiele für C,-C4-Alkanole sind Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol oder n-Butanol.

Besonders bevorzugte hydrophile Monomere sind Acrylsäure und Methacrylsäure, so- wie deren Alkalimetall-oder Ammoniumsalze, beispielsweise Natriumacrylat, Kaliumacrylat oder Ammoniumacrylat.

Geeignete Pfropfgrundlagen für hydrophile Hydrogele, die durch Pfropfcopolymerisa- tion olefinisch ungesättigter Säuren oder ihrer Alkalimetall-oder Ammoniumsalze erhältlich sind, können natürlichen oder synthetischen Ursprungs sein. Beispiele sind Stärke, Cellulose oder Cellulosederivate sowie andere Polysaccharide und Oligo- saccharide, Polyalkylenoxide, insbesondere Polyethylenoxide und Polypropylenoxide, sowie hydrophile Polyester.

Geeignete Polyalkylenoxide haben beispielsweise die Formel 111 worin

R6, R7 unabhängig voneinander Wasserstoff, C,-C, 2-Alkyl, wie beispielsweise Me- thyl Ethyl, n-Propyl oder Isopropyl, C2-C, 2-Alkenyl, wie beispielsweise Ethenyl, n-Propenyl oder Isopropenyl, C7-C20-Aralkyl, wie beispielsweise Phenylmethyl, 1-Phenylethyl oder 2-Phenylethyl, oder Aryl, wie beispiels- weise 2-Methylphenyl, 4-Methylphenyl oder 4-Ethylphenyl, R8 Wasserstoff oder Methyl und n eine ganze Zahl von 1 bis 10000 bedeuten.

R6 und R7 bedeuten bevorzugt Wasserstoff, C,-C4-Alkyl, C2-C6-Alkenyl oder Phenyl.

Bevorzugte Hydrogele sind insbesondere Polyacrylate, Polymethacrylate sowie die in der US 4,931, 497, US 5,011, 892 und US 5,041, 496 beschriebene Pfropfpolymere.

Die quellbaren hydrogelbildenden Polymere sind bevorzugt vernetzt, d. h. sie enthalten Verbindungen mit mindestens zwei Doppelbindungen, die in das Polymernetzwerk ein- polymerisiert sind. Geeignete Vernetzer sind insbesondere N, N'-Methylenbisacrylamid und N, N'-Methylenbismethacrylamid, Ester ungesättigter Mono-oder Polycarbonsäu- ren von Polyolen, wie Diacrylat oder Triacrylat, beispielsweise Butandiol-oder Ethylen- glykoldiacrylat bzw.-methacrylat sowie Trimethylolpropantriacrylat und Allylverbindun- gen wie Allyl (meth) acrylat, Triallylcyanurat, Maleinsäurediallylester, Polyallylester, Tetraallyloxyethan, Triallylamin, Tetraallylethylendiamin, Allylester der Phosphorsäure sowie Vinylphosphonsäurederivate, wie sie beispielsweise in EP-A-0 343 427 be- schrieben sind. Weiterhin einsetzbar im erfindungsgemäßen Verfahren sind auch Hydrogele, die unter Verwendung von Polyallylethern als Vernetzer und durch saure Homopolymerisation von Acrylsäure hergestellt werden. Geeignete Vernetzer sind Pentaerythritoltri-und-teträallylether, Polyethylenglykoldiallylether, Ethylenglykol- diallylether, Glyceroldi-und Triallylether, Polyallylether auf Basis Sorbitol, sowie ethoxilierte Varianten davon.

Die bevorzugten Herstellverfahren für das im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzba- re Basispolymer werden in"Modern Superabsorbent Polymer Technology", F. L. Buch- holz and A. T. Graham, Wiley-VCH, 1998, Seiten 77 bis 84 beschrieben. Besonders bevorzugt sind Basispolymere, die im Kneter, wie beispielsweise in WO-A-01/38402 beschrieben, oder auf einem Bandreaktor, wie beispielsweise in EP-A-0 955 086 be- schrieben, hergestellt werden.

Das wasserabsörbierende Polymer ist bevorzugt eine polymere Acrylsäure oder ein Polyacrylat. Die Herstellung dieses wasserabsorbierenden Polymeren kann nach ei- nem aus der Literatur bekannten Verfahren erfolgen. Bevorzugt sind Polymere, die vernetzende Comonomere in Mengen von 0,001 bis 10 mol-%, vorzugsweise 0,01 bis

1 mol-% enthalten, ganz besonders bevorzugt sind jedoch Polymere, die durch radika- lische Polymerisation erhalten wurden und bei denen ein mehrfunktioneller ethylenisch ungesättigter Radikalvernetzer verwendet wurde, der zusätzlich noch mindestens eine freie Hydroxylgruppe trägt (wie beispielsweise Pentaerythritoltriallylether oder Tri- methylolpropandiallylether).

Die quellbaren hydrogelbildenden Polymere können durch an sich bekannte Polymeri- sationsverfahren hergestellt werden. Bevorzugt ist die Polymerisation in wässriger Lö- sung nach dem Verfahren der sogenannten Gelpolymerisation. Dabei werden bei- spielsweise 15 bis 50 gew.-% ige wässrige Lösungen eines oder mehrerer hydrophiler Monomere und gegebenenfalls einer geeigneten Pfropfgrundlage in Gegenwart eines Radikalinitiators, bevorzugt ohne mechanische Durchmischung unter Ausnutzung des Trommsdorff-Norrish-Effektes (Makromol. Chem. 1,169 (1947)), polymerisiert. Die Polymerisationsreaktion kann im Temperaturbereich zwischen 0 und 150°C, vorzugs- weise zwischen 10 und 100°C, sowohl bei Normaldruck als auch unter erhöhtem oder erniedrigtem Druck durchgeführt werden. Wie üblich kann die Polymerisation auch in einer Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, ausgeführt werden. zur Auslösung der Polymerisation können energiereiche elektromagnetische Strahlen oder die üblichen chemischen Polymerisationsinitiatoren herangezogen werden, beispiels- weise organische Peroxide, wie Benzoylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Methylethyl- ketonperoxid, Cumolhydroperoxid, Azoverbindungen wie Azodiisobutyronitril sowie anorganische Peroxoverbindungen wie (NH4) 2S208 oder K2S208 oder H202. Sie können gegebenenfalls in Kombination mit Reduktionsmitteln wie Natriumhydrogensulfit und Eisen (11)-sulfat oder Redoxsystemen, welche als reduzierende Komponente eine a- liphatische und aromatische Sulfinsäure, wie Benzolsulfinsäure und Toluolsulfinsäure oder Derivate dieser Säuren enthalten, wie Mannichaddukte aus Sulfinsäuren, Aldehy- den und Aminoverbindungen, wie sie in der DE-A-13 01 566 beschrieben sind, ver- wendet werden. Durch mehrstündiges Nachheizen der Polymergele im Temperaturbe- reich 50 bis 130°C, vorzugsweise 70 bis 100°C, können die Qualitätseigenschaften der Polymere noch verbessert werden.

Die erhaltenen Gele werden beispielsweise zu 0 bis 100 mol-%, bevorzugt 5 und 90 mol-%, insbesondere zwischen 25 und 80 mol-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 30 und 55 mol-% und zwischen 70 und 75 mol-%, bezogen auf eingesetztes Monomer neutralisiert, wobei die üblichen Neutralisationsmittel verwendet werden können, be- vorzugt Alkalimetallhydroxide oder-oxide, besonders bevorzugt jedoch Natrium- hydroxid, Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat.

Üblicherweise wird die Neutralisation durch Einmischung des Neutralisationsmittels als wässrige Lösung oder bevorzugt auch als Feststoff erreicht. Das Gel wird hierzu me- chanisch zerkleinert, beispielsweise mittels eines Fleischwolfes und das Neutralisati- onsmittel wird aufgesprüht, übergestreut oder aufgegossen, und dann sorgfältig unter-

gemischt. Dazu kann die erhaltene Gelmasse noch mehrmals zur Homogenisierung gewolft werden. Die neutralisierte Gelmasse wird dann mit einem Band-oder Walzen- trockner getrocknet bis der Restfeuchtegehalt vorzugsweise unter 10 Gew.-%, insbe- sondere unter 5 Gew.-% liegt. Das getrocknete Hydrogel wird hiernach gemahlen und gesiebt, wobei zur Mahlung üblicherweise Walzenstühle, Stiftmühlen oder Schwing- mühlen eingesetzt werden können. Die Partikelgröße des gesiebten Hydrogels liegt vorzugsweise im Bereich 45 bis 1000 um, besonders bevorzugt bei 45-850, um, ganz besonders bevorzugt bei 100 bis 800 Zm und noch mehr bevorzugt bei 100 bis 700 um. Weitere bevorzugte Korngrössen liegen im Bereich 100-500, um, 300-600 , um, kleiner als 600, um, kleiner als 400, um, besonders bevorzugt kleiner als 300, um, und am meisten bevorzugt kleiner als 150, um. In diesen Bereichen liegen mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% aller Partikel.

Die Nachvernetzung von quellbaren hydrogelbildenden Polymeren wird in der Regel so durchgeführt, dass eine Lösung des Oberflächennachvernetzers auf das trockene Grundpolymerpulver aufgesprüht wird. Im Anschluss an das Aufsprühen wird das Po- lymerpulver thermisch getrocknet, wobei die Vernetzungsreaktion sowohl vor als auch während der Trocknung stattfinden kann.

Bevorzugt ist das Aufsprühen einer Lösung des Vernetzers in Reaktionsmischern oder Misch-und Trocknungsanlagen, wie beispielsweise Lödige@-Mischer, BEPEX@- Mischer, NAUTAO-Mischer, SCHUGGIO-Mischer, NARAO-Trockner und PROCESSALLO. Überdies können auch Wirbelschichttrockner eingesetzt werden.

Die Trocknung kann im Mischer selbst erfolgen, durch Beheizung des Mantels oder Einblasen von Warmluft. Ebenso geeignet ist ein nachgeschalteter Trockner, wie bei- spielsweise ein Hordentrockner, ein Drehrohrofen oder eine beheizbare Schnecke. Es kann aber auch beispielsweise eine azeotrope Destillation als Trocknungsverfahren benutzt werden.

Bevorzugte Trocknungstemperaturen liegen im Bereich 50 bis 250°C, bevorzugt bei 60 bis 200°C, und besonders bevorzugt bei 70 bis 180°C. Die bevorzugte Verweilzeit bei dieser Temperatur im Reaktionsmischer oder Trockner beträgt unter 60, bevorzugt unter 30 Minuten, besonders bevorzugt unter 10 Minuten.

Die Oberflächennachvernetzer können allein oder in Kombination mit anderen Oberflä- chennachvernetzern verwendet werden, beispielsweise Ethylenglykoldiglycidylether, Diethylenglykoldiglycidylether, Polyethylenglykoldiglycidylether, Propylenglykoldiglyci- dylether, Dipropylenglykoldiglycidylether, Polypropylenglykoldiglycidylether, Glycerin- diglycidylether, Polyglycerindiglycidylether, Epichlorhydrin, Etylendiamin, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol, Butylenglykol, 1, 3-Propandiol, 1, 4-Butandiol,

Bisphenol A, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbitol, Diethanolamin, Triethanolamin, Etylendiamin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, 2-Oxazolidone, wie 2-Oxazolidinon oder N-Hydroxyethyl-2-oxazolidinon, Morpholin-2, 3-dione, wie N-2- Hydroxyethyl-morpholin-2, 3-dion, N-Methyl-morpholin-2, 3-dion, N-Ethyl-morpholin-2, 3- dion und/oder N-tert.-Butyl-morpholin-2, 3-dion, 2-Oxotetrahydro-1, 3-oxazin, N-Acyl-2- oxazolidone, wie N-Acetyl-2-oxazolidon, bicyclische Amidacetale, wie 5-Methyl-1-aza- 4, 6-dioxa-bicyclo [3.3. 0] octan, 1-Aza-4, 6-dioxa-bicyclo [3.3. 0] octan und/oder 5- Isopropyl-1-aza-4, 6-dioxa-bicyclo [3.3. 0] octan, und/oder Bis-und Poly-2-oxazolidinone.

Der Oberflächennachvernetzer wird bevorzugt in nicht selbst-reaktiven Lösemitteln gelöst, bevorzugt in niederen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopro- panol, Propylenglykol, Ethylenglykol, vorzugsweise Isopropanol, ganz besonders be- vorzugt in wässrigen Lösungen solcher geeigneter Alkohole, wobei der Alkoholgehalt der Lösung 10 bis 90 Gew. -%, besonders bevorzugt zwischen 25 bis 70 Gew. -%, ins- besondere zwischen 30 bis 50 Gew. -% beträgt.

Der Oberflächennachvernetzer wird dabei in einer Menge von 0,01 bis 1 Gew. -%, be- zogen auf das eingesetzte Polymer, verwendet, und die Vernetzerlösung selbst in einer Menge von 1 bis 20 Gew. -%, bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Polymer, verwendet.

Der AUL-0,7psi-Wert [g/g] der erfindungsgemäßen quellbaren hydrogelbildenden Po- lymere kann nach der in DE-A-199 09 653 angegebenen Methode gemessen werden und ist bevorzugt größer 10, insbesondere größer 15, besonders bevorzugt größer 20, insbesondere größer 25, insbesondere bevorzugt größer 30.

Die erfindungsgemäßen quellbaren hydrogelbildenden Polymere eignen sich zur Ab- sorption von Blut und/oder Körperflüssigkeiten in Hygieneartikein, wie beispielsweise Inkontinenzartikel, Binden, Tampons, Einlagen. Dazu können die erfindungsgemäßen quellbaren hydrogelbildenden Polymere mit Fasern, wie beispielsweise Zellulose, so- wie Faservlies zu absorbierenden Verbundstoffen verarbeitet werden.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten dendritischen Polymere sind auf- grund ihrer nichtlinearen Struktur zwar hydrophil, jedoch ist wegen der speziellen Ge- ometrie die unerwünschte Fähigkeit zur thermischen Nachvernetzung stark einge- schränkt, so dass die dendritischen Polymere während der Oberflächennachvernet- zung zugesetzt werden können. Ein zusätzlicher Einmischschritt ist nicht erforderlich.

Besonders vorteilhaft ist dabei die globuläre Form hinsichtlich der Viskosität der wäss- rigen Lösung in'angequollenen bzw. gequollenen Superabsorber. Dies hat zur Folge, dass die Flüssigkeitsweiterleitung unverändert hoch bleibt, auch bei hohem Polymer- einsatz.

Das Staubbindevermögen des dendritischen Polymeren ist hervorragend, insbesonde- re das Bindevermögen staubförmiger bzw. pulverförmiger Additive. Sowohl direkt nach dem Auftrag als auch nach harter mechanischer Beanspruchung ist praktisch kaum Feinstaub im Produkt nachweisbar.

Die Fördereigenschaften des Endprodukts werden auch durch das bei der Oberflä- chennachvernetzung verwendete Lösungsmittel beeinflusst. Dabei hat Propylengly- kol/Wasser gegenüber Isopropanoi/Wasser deutliche Vorteile. Andererseits lässt sich nicht umgesetztes Propylenglykol im Gegensatz zu nicht umgesetzten Isopropanol nur schlecht entfernen und verbleibt im Endprodukt. Der Alkoholgehalt im getrockneten Endprodukt beträgt typischerweise bei der Verwendung von Propylenglykol von 5000 bis 15000 Gew. -ppm und bei der bevorzugten Verwendung von Isopropanol weniger als 1000 Gew. -ppm, vorzugsweise weniger als 500 Gew. -ppm, besonders bevorzugt weniger als 100 Gew. -ppm.

Der Zusatz dendritischer Polymere im erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht die Verwendung von Isopropanol/Wasser (30 Gew.-% Isopropanol in Wasser) als Lö- sungsmittel bei der Oberflächennachvernetzung um Superabsorber mit Fördereigen- schaften zu erhalten, die bislang nur bei Verwendung von Propylenglykol/VlWasser (30 Gew.-% Propylenglykol in Wasser) zugänglich waren.

Zur Bestimmung der Güte der erfindungsgemäßen Nachbehandlung wird das getrock- nete Hydrogel mit den Testmethoden geprüft, die nachfolgend beschrieben sind : Methoden : Die Messungen sollten, wenn nicht anders angegeben, bei einer Umgebungstempera- tur von 23 2°C und einer relativen Luftfeuchte von 50 10 % durchgeführt werden.

Das Quellbare hydrogelbildende Polymer wird vor der Messung gut durchmischt.

Zentrifugenretentionskapazität (CRC Centrifuae Retention Capacitv) Bei dieser Methode wird die freie Quellbarkeit des Hydrogels im Teebeutel bestimmt.

Zur Bestimmung der CRC werden 0,2000 0,0050 g getrocknetes Hydrogel (Kornfrak- tion 106-850, um) in einem 60 x 85 mm großen Teebeutel eingewogen, der anschlie- ßend verschweißt wird. Der Teebeutel wird für 30 Minuten in einen Überschuss von 0,9 gew. -% iger Kochsalzlösung gegeben (mindestens 0, 83 I Kochsalziösung/1 g Poly- merpulver). Anschließend wird der Teebeutel 3 Minuten lang bei 250 G zentrifugiert.

Die Bestimmung der vom Hydrogel festgehaltenen Flüssigkeitsmenge geschieht durch Auswägen des zentrifugierten Teebeutels.

Die Zentrifugenretentionskapazität kann auch nach der von der EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) empfohlenen Testmethode Nr. 441.2-02 "Centrifuge retention capacity"bestimmt werden.

Absorption unter Druck (AUL Absorbency Under Load) 0. 7 psi (4830 Pa) Die Messzelle zur Bestimmung der AUL 0,7 psi ist ein Plexiglas-Zylinder mit einem Innendurchmesser von 60 mm und einer Höhe von 50 mm, der an der Unterseite einen angeklebten Edelstahl-Siebboden mit einer Maschenweite von 36, um besitzt. Zu der Messzelle gehört weiterhin eine Plastikplatte mit einem Durchmesser von 59 mm und ein Gewicht, welches zusammen mit der Plastikplatte in die Messzelle hineingestellt werden kann. Das Gewicht der Plastikplatte und das Gewicht betragen zusammen 1344 g. Zur Durchführung der Bestimmung der AUL 0,7 psi wird das Gewicht des lee- ren Plexiglas-Zylinders und der Plastikplatte ermittelt und als Wo notiert. Dann werden 0,900 0,005 g quellbares hydrogelbildendes Polymer (Korngrößenverteilung 150- 800, um) in den Plexiglas-Zylinder eingewogen und möglichst gleichmäßig auf dem Edelstahl-Siebboden verteilt. Anschließend wird die Plastikplatte vorsichtig in den Ple- xiglas-Zylinder hineingelegt und die gesamte Einheit gewogen ; das Gewicht wird als Wa notiert. Nun wird das Gewicht auf die Plastikplatte in dem Plexiglas-Zylinder ge- stellt. In die Mitte der Petrischale mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Höhe von 30 mm wird eine keramische Filterplatte mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Höhe von 10 mm (Duran, Fa. Schott) und einer Porosität 0 gelegt und soviel 0,9 gew. -% ige Natriumchloridlösung eingefüllt, dass die Flüssigkeitsoberfläche mit der Fil- terplattenoberfläche abschließt, ohne dass die Oberfläche der Filterplatte benetzt wird.

Anschließend wird ein rundes Filterpapier mit einem Durchmesser von 90 mm und ei- ner Porengröße < 20, um (S&S 589 Schwarzband von Schleicher & Schüll) auf die ke- ramische Platte gelegt. Der quellbares hydrogelbildendes Polymer enthaltende Plexi- glas-Zylinder wird mit Plastikplatte und Gewicht nun auf das Filterpapier gestellt und dort für 60 Minuten belassen. Nach dieser Zeit wird die komplette Einheit aus der Petri- schale vom Filterpapier herausgenommen und anschließend das Gewicht aus dem Plexiglas-Zylinder entfernt. Der gequollenes Hydrogel enthaltende Plexiglas-Zylinder wird zusammen mit der Plastikplatte ausgewogen und das Gewicht als Wb notiert.

Die Absorption unter Druck (AUL) wird wie folgt berechnet : AUL 0,7 psi [g/g] = [Wb-Wa]/ [Wa-Wo] Die Absorption unter Druck kann auch nach der von der EDANA (European Dispos- ables and Nonwoven Association) empfohlenen Testmethode Nr. 442.2-02"Absorp- tion under pressure"bestimmt werden.

Flüssig- (SFC Saline Flow Conductivitv) Die Flüssigkeitsweiterleitung einer gequollenen Gelschicht unter Druckbelastung von 0,3 psi (2070 Pa) wird, wie in EP-A-0 640 330 beschrieben, als Gel-Layer-Permeability einer gequollenen Gelschicht aus superabsorbierendem Polymer bestimmt, wobei die in zuvor genannter Patentanmeldung auf Seite 19 und in Figur 8 beschriebene Appara- tur dahingehend modifiziert wurde, dass die Glasfritte (40) nicht mehr verwendet wird, der Stempel (39) aus gleichem Kunststoffmaterial besteht wie der Zylinder (37) und jetzt über die gesamte Auflagefläche gleichmäßig verteilt 21 gleichgroße Bohrungen enthält. Die Vorgehensweise sowie Auswertung der Messung bleibt unverändert ge- genüber EP-A-0 640 330. Der Durchfluss wird automatisch erfasst.

Die Flüssigkeitsweiterleitung (SFC) wird wie folgt berechnet : SFC [cm3s/g] = (Fg (t=0) xLo)/ (dxAxWP), wobei Fg (t=0) der Durchfluss an NaCI-Lösung in g/s ist, der anhand einer linearen Reg- ressionsanalyse der Daten Fg (t) der Durchflussbestimmungen durch Extrapolation ge- gen t=0 erhalten wird, Lo die Dicke der Gelschicht in cm, d die Dichte der NaCI-Lösung in g/cm3, A die Fläche der Gelschicht in cm2 und WP der hydrostatische Druck über der Gelschicht in dyn/cm2 darstellt.

Fließaeschwindiakeit (FLR Flow Rate) Bei der Methode wird die Geschwindigkeit ermittelt, mit der das quellbare hydrogelbil- dende Polymer durch einen Trichter fließt. Zur Bestimmung der FLR werden 100 0,01 getrocknetes Hydrogel in einen verschließbaren Metalltrichter eingewogen.

Das Gewicht des quellbaren hydrogelbildenden Polymeren wird als W1 notiert. Der Trichter entspricht DIN 53492. Das Auslaufrohr des Trichters hat eine Höhe von 145,0 0,5 mm und einen Innendurchmesser von 10, 00 0,01 mm. Der Neigungswinkel der Trichterwand gegenüber der Horizontalen beträgt 20°. Der Metalltrichter wird geerdet.

Anschließend wird der Trichter geöffnet und die Zeit gemessen bis der Trichter entleert ist. Die Zeit wird als t notiert.

Die Messung wird doppelt durchgeführt. Die Abweichung beider Messwerte darf maxi- mal 5 % betragen.

Die Fließgeschwindigkeit (FLR) wird wie folgt berechnet : FLR [g/s] = Wi/t

Die Fließgeschwindigkeit kann auch nach der von der EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) empfohlenen Testmethode Nr. 450. 2-02"Flowrate"be- stimmt werden.

Ausschüttgewicht (ASG) Bei der Methode wird die Dichte des quellbaren hydrogelbildenden Polymeren nach dem Ausschütten ermittelt. Die Messung wird mit einem zylindrischen Pygnometer ent- sprechend DIN 53466 durchgeführt. Das Pygnometer hat ein Volumen (V) von 100,0 0,5 ml, einen Innendurchmesser von 45,0 0,1 mm und eine Höhe von 63,1 0,1 mm.

Das Pygnometer wird leer gewogen. Das Gewicht wird als W1 notiert. Zur Bestimmung des ASG werden ca. 100 g getrocknetes Hydrogel in einen verschließbaren Metalltrich- ter eingewogen. Der Trichter entspricht DIN 53492. Das Auslaufrohr des Trichters hat eine Höhe von 145,0 0,5 mm und einen Innendurchmesser von 10,00 0,01 mm.

Der Neigungswinkel der Trichterwand gegenüber der Horizontalen beträgt 20°. Der Metalltrichter und das Pygnometer werden geerdet. Anschließend wird der Trichter in das Pynometer entleert, wobei überschüssiges quellbares hydrogelbildendes Polymer überläuft. Das überstehende quellbare hydrogelbildende Polymer wird mittels eines Spatels abgestrichen. Das gefüllte Pygnometer wird gewogen und das Gewicht als W2 notiert.

Die Messung wird doppelt durchgeführt. Die Abweichung beider Messwerte darf maxi- mal 5 % betragen.

Das Ausschüttgewicht (ASG) wird wie folgt berechnet : ASG [g/ml] = [W2-W1] N Das Ausschüttgewicht kann auch nach der von der EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) empfohlenen Testmethode Nr. 460.2-02"Density"be- stimmt werden.

Bruchtest (Fragilitv test) Mit dem Bruchtest wird das Verhalten des quellbaren hydrogelbildenden Polymeren bei mechanischer Belastung ermittelt. Der Test wird mit einem verschließbaren Steinzeug- becher durchgeführt. Der Steinzeugbecher hat einen Durchmesser von 85,7 mm (3 3/8 inch), eine Höhe von 111,1 mm (4 3/8 inch) und ein Volumen von 379 cm3 (0,1 gal- lons). Die Öffnung hat einen Durchmesser von 31,8 mm (1 1/4 inch). Die Höhe mit De- ckel beträgt 139,7 mm (5 1/2 inch). In den Steinzeugbecher werden 50 g quellbares hydrogelbildendes Polymer und 127 g zylindrische Steinzeugmahikörper eingefüllt. Die Steinzeugmahikörper haben einen Durchmesser von 12,7 mm (1/2 inch), eine Höhe

von 12,7 mm (1/2 inch) und ein Einzelgewicht von ca. 5,3 g. Der Steinzeugbecher wird verschlossen und 15 Minuten auf einer Rollmühle mit Walzenstuhl (beispielsweise von der Fa. U. S. Stoneware, US) mit 180 U/min gedreht.

Staubanteile (Dust) Die Staubanteile können nach der von der EDANA (European Disposables and Non- wovens Association) empfohlenen Testmethode Nr. 490.2-02"Dust"bestimmt werden.

Verbackungstest (Anti-Caking) In ein 100 ml Becherglas werden 30 g quellbares hydrogelbildendes Polymer eingewo- gen. Anschließend wird das Becherglas 2 Stunden bei 40°C und einer relativen Luft- feuchtigkeit von 95% gelagert. Nach der Lagerung wird das quellbare hydrogelbildende Polymer ausgeschüttet. Das Ausschüttverhalten wird qualitativ bewertet, dabei bedeu- tet"sehr schlecht", dass sich auf der Oberfläche des quellbare hydrogelbildenden Po- lymers eine stabile Haut gebildet und das quellbare hydrogelbildende Polymer im Be- cherglas bleibt, "sehr gut"bedeutet, dass sich das quellbare hydrogelbildende Polymer vollständig ausschütten lässt, und die Werte dazwischen bedeuten, dass an der Be- cherglaswand ein Rand aus quellbare hydrogelbildende Polymer verbleibt.

Beispiele Beispiele 1 und 2 : In einem Lödige Labormischer wurde Grundpolymer ASAP 500 Z durch Aufsprühen von 3, 16 Gew. -% Isopropanol/Wasser (30 : 70) und 0,085 Gew. -% 2-Oxazolidinon, je- weils bezogen auf das Grundpolymer, und anschließendem Aufheizen auf 175°C für 120 Minuten nachvernetzt. Dabei wurden ggf. dendritische Polymere hinzugefügt. An- schließend wurde das erhaltene Polymer bei 850, um abgesiebt und von Klumpen be- freit. Die Produkte wurden getestet und auf Feinstaub (<l0, um) mittels Laser- Fallrohrmethode analysiert. Dieselben Produkte wurden mittels einer Rollmühle me- chanisch degradiert und nochmals auf den Staubgehalt geprüft.

Tabelle 1: Versuch Additiv CRC AUL 0.7 SFC FLR ASG Staub vor Mühle Anti-Caking [g/] [g/g] [107cm3s/g] [g/s] [g/ml] [ppm] [ppm] Test 1 30,9 23,3 45 10,4 0,68 2 26 sehr schlecht 2 0,5 Gew.-% 29,7 23,3 33 9,4 0,64 1 <10 n.d. Boltorn# H40