CN1845763A - 包含借助于热塑性粘合剂粘结的细微颗粒的粉末状吸水性聚合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粉末状吸水性聚合物，其包含：0.01－20wt％的粒径小于200μm的细微颗粒、0.001－10wt％的热塑性粘合剂、60－99.998wt％粒径为至少200μm的吸水性聚合物颗粒。所述细微颗粒通过所述热塑性粘合剂粘结在所述吸水性聚合物颗粒的表面上。所述粉末状吸水性聚合物具有1－13的流值(FFC)或至多为6的粉尘比例。另外公开了粉末状吸水性聚合物的制备方法、通过该方法得到的粉末状吸水性聚合物、传输方法、复合物、化学制品和热塑性粘合剂的用途。
Description
本发明涉及粉末状吸水性聚合物、优选超吸收剂；制备粉末状吸水性聚合物的方法；通过该方法可得到的粉末状吸水性聚合物；输送方法；复合物；化学制品以及热塑性粘合剂的用途。
超吸收剂是水不溶性的交联聚合物，其能够通过溶胀和形成水凝胶而吸收并在压力下保持大量的水、含水液体，尤其是体液，优选尿或血液。超吸收剂在水中吸收优选至少其自身重量的100倍。关于超吸收剂的更多细节在“Modern Superabsorbent Polymer Technology”，F.L.Buchholz，A.T.Graham，Wiley，VCH，1998中作了描述。由于这些特有性能，这些吸水性聚合物主要被加入到卫生制品中，例如婴儿尿布、失禁用品或卫生巾。
目前可购得的超吸收剂基本上是交联的聚丙烯酸类或交联的淀粉-丙烯酸接枝聚合物类，其中所述羧基被氢氧化钠或氢氧化钾部分中和。这些可通过在合适的交联方式存在下自由基聚合单体丙烯酸或其相应盐而得到。该过程中，可以采用不同的聚合方法，例如溶液聚合、乳液聚合或悬浮聚合。最后，通过这些不同的方法以粒径150-850μm的微粒形式得到吸水性聚合物，随后将其加入到卫生制品中。
为了改进这些吸水性聚合物颗粒的吸收和溶胀能力，已经叙述了其中对聚合物颗粒表面进行改性的许多方法。例如，由DE-A-40 20 780已知以可与聚合物颗粒的羧基反应的碱性碳酸酯转化所述吸水性聚合物颗粒。以这种方式实现的表面二次交联可导致聚合物在压力作用下的吸收作用增加。
除了以反应性化合物使得所述聚合物颗粒转化以外，现有技术中也描述了许多方法，用这些方法所述吸水性聚合物颗粒的性能通过以无机或有机细微颗粒涂覆而实现。
因而在DE-A-35 03 458中描述了超吸收剂颗粒的吸收能力、吸收速率和凝胶稳定性可通过在二次交联剂的存在下施用惰性无机粉末材料例如二氧化硅而得以改善。为了降低聚合物颗粒的吸湿性以及由此减少其结块，EP-A-0 388 120提出了以高纯度二氧化硅的多孔粉末涂覆聚合物颗粒，其中该粉末具有0.1-30μm的平均粒径和500m2/g的比表面积。
DE-A-199 39 662教导了用粒状环糊精和沸石涂覆吸水性聚合物结构体，以便由此结合具有令人不悦气味的来自体液的化合物。
所有这些后续改性的方法中共同的问题在于其会导致释放呈粉尘形式的细微颗粒，其中这些细微颗粒通过机械应力而产生，如通过所述吸水性聚合物颗粒的气动输送和其上的偶然性磨损，或者由于用于聚合物颗粒后续改性而施涂的无机或有机细微颗粒对吸收剂细微颗粒表面不足的粘附作用。
粉尘、尤其是粒径小于10μm的粉尘释放由于吸入毒性的缘故是不希望的；粒径小于100μm的细微颗粒会导致具有其所有后效应(after-effect)的可见粉尘并且导致在生产和加工分配中的处理问题。最重要的是，在表面处以无机或有机颗粒改性的超吸收剂的流动性会受这些颗粒在所述超吸收剂颗粒表面处的不足粘附作用的负面影响。
本发明的目的因而在于克服现有技术中出现的缺点。
特别地，本发明的目的在于提供一种可以制备以无机或有机颗粒改性的超吸收剂颗粒的方法，所述超吸收剂颗粒具有所述无机或有机颗粒对该超吸收剂颗粒表面的足够粘附作用。
此外，本发明的目的在于提供例如就吸收能力、渗透性或吸收速率而言具有优异吸收性能的吸水性颗粒，并且其在用于制备卫生制品的传送装置内的输送中具有令人满意的流动特性且不倾向于形成粉尘。
另外，本发明的一个目的在于提供例如就吸收能力、渗透性或吸收速率而言具有优异吸收性能的吸水性聚合物颗粒，另外其特征在于良好的机械稳定性。
另外，所述吸水性聚合物颗粒在其加入到包含纤维材料基质的复合物中时应当能够通过所述吸水性聚合物颗粒对所述基质纤维的粘附作用而在该复合物中充分固定。
本发明的又一个目的在于提供包含吸水性聚合物颗粒的复合物，所述复合物借助于所述吸水性聚合物颗粒的优异吸收性能而具有与现有技术已知的吸收性颗粒至少相当的吸水性，或者该复合物中可实现所述吸水性聚合物颗粒在该复合物中令人满意的固定效果，由此加入到该复合物中的吸水性聚合物颗粒具有改进的稳定性和/或降低的形成粉尘的倾向。
本发明的一个目的进一步在于提供包含所述吸水性聚合物颗粒的化学制品，该制品具有优异的吸收性能并且其特征在于尽可能低的粉尘释放，例如在机械应力过程中。
另外，本发明的一个目的在于提供吸水性聚合物颗粒，其通过在生产这些聚合物颗粒中的输送过程中或在气流成网或菱形织纹(diaper)机器内的定量系统中的进一步加工过程期间出现的机械需求而受到损害的程度尽可能小并且形成尽可能少的粉尘。上述目的通过根据形成相应类别权利要求的粉末状吸水性聚合物、制备粉末状吸水性聚合物的方法、由该方法可得到的粉末状吸水性聚合物、输送方法、复合物、化学制品以及热塑性粘合剂的用途而解决。根据本发明的粉末状吸水性聚合物或根据本发明的制备这些粉末状吸水性聚合物的方法的有利实施方式为从属权利要求的主题，其可相应地独立应用或以任何方式相互组合。
本发明的粉末状吸水性聚合物包含作为成分的：
-0.01-20wt％、优选0.05-15wt％以及甚至更优选0.1-10wt％的具有小于200μm、优选小于100μm以及特别优选小于50μm的通过筛析测定的粒径的细微颗粒；
-0.001-10wt％、优选0.01-5wt％以及特别优选0.1-1wt％的热塑性粘合剂，
-60-99.998wt％、优选70-99wt％以及特别优选80-95wt％的具有至少200μm、优选至少250μm以及特别优选至少300μm的通过筛析测定的粒径的吸水性聚合物颗粒，上述成分总计达100wt％，
其中
所述细微颗粒通过所述热塑性粘合剂粘结至所述吸水性聚合物颗粒的表面，并且所述粉末状吸水性聚合物具有
处于1-13、优选3-9、特别优选4-8、甚至更优选5-7的范围内的根据本文所述的测试方法测定的流值(FFC值)，或
至多6、优选至多4、特别优选至多2的根据本文所述的测试方法测定的粉尘比例。优选地，所述粉末状吸水性聚合物颗粒具有上述范围内的流值(FFC值)和粉尘比例。
根据本发明的一个实施方式，这些细微颗粒是在生产超吸收剂和配制过程里的输送或筛分步骤中产生的所谓超吸收剂细微颗粒。
在本发明的另一实施方式中，优选所述细微颗粒不是超吸收剂以及尤其不是基于吸水性、交联、部分中和的聚丙烯酸类或其盐的。因此，例如，环糊精被用作细微颗粒在所述配制中用于卫生制品的气味控制中，如EP 0691 856 B1中叙述的那样。
优选不是基于吸水性、交联、部分中和的聚丙烯酸类或其盐的细微颗粒优选是不同于所述吸水性聚合物的有机细微颗粒、或无机细微颗粒。
至于有机材料，本领域技术人员已知的任何有机材料颗粒可包含于本发明的粉末状吸水性聚合物中，其通常用于改进吸水性聚合物的性能。环糊精或其衍生物以及多糖属于所述优选的有机细微颗粒。另外，纤维素和纤维素衍生物例如CMC、纤维素醚是优选的。
至于环糊精或环糊精衍生物，公开于DE-A-198 25 486第3页第51行至第3页第61行中的那些化合物是优选的。该公开专利申请的上述被引用部分通过引用结合于此并且形成本发明公开内容的一部分。特别优选的环糊精是非衍生的α、β、γ或δ-环糊精。在有机细微颗粒的使用中特别优选这些细微颗粒以0.1-1wt％的量、更优选0.25-0.75wt％的量以及甚至更优选0.4-0.6wt％的量包含于所述粉末状吸水性聚合物中。本发明实施例中给出的用量比例显示出是特别优选的。
至于无机材料，本领域技术人员一致的任何无机材料颗粒可包含于本发明的粉末状吸水性聚合物中，其通常用于改进吸水性聚合物的性能。硅酸盐、尤其是形成骨架的硅酸盐例如沸石或通过干燥硅酸水溶液或硅溶胶得到的硅酸盐，例如市售可得的产品如沉淀硅酸和热解法硅酸，例如具有5-50nm、优选8-20nm粒径的气溶胶如Degussa AG的“Aerosil 200”，铝酸盐，二氧化钛，氧化锌，粘土材料和本领域技术人员常用的其他矿物材料以及含碳无机材料，属于优选的无机细微颗粒。
优选的硅酸盐是在“Holleman and Wiberg”，Lehrbuch derAnorganischen Chemie，Walter de Gruyter Verlag，91.-100.1985版”在第750-783页中作为硅酸盐公开的所有天然或合成硅酸盐。该教科书的上述部分通过引用结合于此并且形成本发明公开内容的一部分。
特别优选的硅酸盐是沸石。至于沸石，本领域技术人员已知的所有合成或天然沸石均可使用。优选的天然沸石是来自钠沸石类、交沸石类、丝光沸石类、菱沸石类、八面沸石类(方钠石类)或方沸石类的沸石。天然沸石的实例是方沸石、白榴石、铯榴石、斜钙沸石、贝尔伯格石、硅锂铝石、伯格斯石、锶沸石、菱沸石、菱钾沸石、刃沸石、环晶石、钡沸石、柱沸石、毛沸石、八面沸石、镁碱沸石、斜碱沸石、十字沸石、水钙沸石、戈硅钠铝石、钠菱沸石、纤沸石、古柱沸石、交沸石、钙十字沸石、钡钙十字石、斜发沸石、片沸石、浊沸石、插晶菱沸石、针沸石、麦钾沸石、蒙特索马石、丝光沸石、中沸石、钠沸石、钙沸石、硅铝钾沸石、副钠沸石、方碱沸石、Perlialite、板沸石、辉沸石、淡红沸石、杆沸石、Tschernichite或汤河原沸石。优选的合成沸石是沸石A、沸石X、沸石Y、沸石P或产品ABSCENTS。
至于沸石，可以使用所谓“中间(“mittlere”)”类型的沸石，其中SiO2/AlO2比例小于10，优选这些沸石的SiO2/AlO2比例为2-10。除了这些“中间”沸石，也可使用“高(“hohe”)”类型的沸石，属于其中的是例如属于已知的ZSM型“分子筛”沸石以及β沸石。这些“高”沸石优选具有至少35的SiO2/AlO2比例，特别优选200-500的SiO2/AlO2比例。
至于铝酸盐，使用自然界中存在的尖晶石，尤其是普通尖晶石、锌尖晶石、铁尖晶石或铬尖晶石。
优选的二氧化钛是呈金红石、锐钛矿和板钛矿晶形的纯二氧化钛，以及含铁二氧化钛例如钛铁矿，含钙二氧化钛例如榍石或钙钛矿。
优选的粘土材料是在“Holleman and Wiberg，Lehrbuch derAnorganischen Chemie，Walter De Gruyter Verlag，91.-100.，1985版”第783-785页中作为粘土材料描述的那些。该教科书的上述部分通过引用结合于此并且形成本发明公开内容的一部分。特别优选的粘土材料是高岭石、伊利石、埃洛石、蒙脱石以及滑石。
此外，单、低聚-和聚磷酸类的金属盐优选作为本发明的无机细微颗粒。其中，尤其优选所述水合物，一水合物至十水合物以及三水合物是特别优选的。至于金属，尤其考虑碱金属和碱土金属，其中碱土金属是优选的。其中，优选Mg和Ca，特别优选Mg。关于磷酸盐，磷酸及其金属化合物，参见“Holleman and Wiberg，Lehrbuch der Anorganischen Chemie，Walter De Gruyter Verlag，91.-100.1985版”第651-669页。该教科书的上述部分通过引用结合于此并且形成本发明公开内容的一部分。
优选的含碳非有机材料是在“Holleman and Wiberg，Lehrbuch derAnorganischen Chemie，Walter De Gruyter Verlag，91.-100.Edition，1985”在第705-708页中作为石墨提及的那些纯碳。该教科书的上述部分通过引用结合于此并且形成本发明公开内容的一部分。特别优选的石墨是人造石墨例如焦炭、热解石墨、活性炭或煤烟。
包含于本发明粉末状吸水性聚合物中的细微颗粒可以以纤维、泡沫或颗粒形式存在，其中优选纤维和颗粒以及特别优选颗粒。如果有机多糖、例如纤维素细微颗粒被用作所述细微颗粒，那么优选该细微颗粒优选以纤维形式使用。这些纤维优选具有0.5-6、特别优选0.7-4detex的线密度。合适纤维的更多细节在EP-A-0 273 141中得以公开。
在下面所述的有机或无机细微颗粒或其混合物的使用中，特别优选这些细微颗粒以0.1-1wt％、更优选0.25-0.75wt％以及甚至更优选0.4-0.6wt％的量包含于粉末状吸水性聚合物中。本发明实施例中给出的比例显示出是特别有利的，尤其是对于以上详述的有机和无机的单个化合物而言。
在本发明粉末状吸水性聚合物的一个优选实施方式中，这些包括有机和无机细微颗粒的混合物成分。
在本发明粉末状吸水性聚合物的一个优选实施方式中，优选不是基于吸水性交联聚(甲基)丙烯酸酯的细微颗粒包含无机细微颗粒达至少80wt％，优选至少90wt％以及更优选至少95wt％，分别以优选不是基于吸水性交联聚(甲基)丙烯酸酯的细微颗粒的重量计。
在本发明粉末状吸水性聚合物的另一优选实施方式中，优选不基于吸水性交联聚(甲基)丙烯酸酯的细微颗粒包含有机细微颗粒达至少80wt％，优选至少90wt％以及甚至更优选至少95wt％，分别以所述优选不基于吸水性交联聚(甲基)丙烯酸酯的细微颗粒的重量计。
根据本发明进一步优选的是，所述优选不基于吸水性、交联、部分中和的聚丙烯酸类或其盐的细微颗粒具有处于30-850m2/g、优选40-500m2/g、尤其优选100-300m2/g以及甚至更优选150-250m2/g范围内的根据BET方法测定的比表面积。通常，以及在所述细微颗粒是sipernate和气溶胶的情况下，其表面为30-850m2/g、优选40-500m2/g、尤其优选100-300m2/g并且根据ISO 5794附件D以氮气在截面流量计中测定。在本发明粉末状吸水性聚合物的一个优选实施方式中，至少90wt％、优选至少95wt％以及甚至更优选至少99wt％的优选不基于吸水性交联聚丙烯酸酯的细微颗粒具有小于200μm、尤其优选小于100μm以及更优选小于1μm和甚至更优选小于500nm以及进一步优选小于100nm的粒径。Sipernate具有10-180μm、优选20-150μm以及特别优选30-110μm的粒径。该粒径可根据ASTM C 690-1992用Multisizer测定。本发明的另一实施方式中，sipernate根据ASTM C 690-1992测量时具有1-40μm、优选2-30μm以及特别优选3-20μm的平均粒径。
就“热塑性粘合剂”而言，根据本发明优选理解为在给定温度以下不具有粘结性能的材料。在给定温度以上，优选地该材料的熔点以上，材料显示粘性性能或粘结性能，而这些性能在以熔融状态粘结两个基材之后于凝固状态下仍然保持。优选地，相应的粘性或粘结性能在用作热塑性粘合剂的所述材料或材料混合物通过差示扫描量热法(DSC)测定的熔点以上至少10℃、优选至少20℃以及特别优选21-100℃下表现出来。本发明中也可使用包含两种或更多种不同化合物的热塑性粘合剂。所述两种或更多种化合物可以在化学组成或其分子量或这两方面互不相同。
所述热塑性粘合剂优选作为颗粒使用。这些颗粒中，优选至少50wt％以及特别优选至少70wt％的颗粒具有处于10-500μm、优选25-250μm以及更优选40-120μm范围内的粒径。所述粒径可通过至多20μm大小的筛析确定。对于小于20μm的粒径，可以使用光散射确定粒径。
至于热塑性粘合剂，具有大于约1000g/mol分子量的聚合材料通常是适宜的，其具有相应的熔化温度以及在相应的使用温度下不会分解或显示任何分子组成的改变，否则这对于粘结效果是不利的。
所述可用作热塑性粘合剂的聚合物通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的数均分子量(Mn)优选为约10,000-约1,000,000、尤其优选约20,000-约300,000以及甚至更优选约50,000-约150,000g/mol。
如同样可通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的，所述聚合物的分子量分布可以是单峰的。任选地，可用作热塑性粘合剂的聚合物也可具有双峰或高级峰分布。
本发明中可用作热塑性粘合剂的化合物包含分别以所述热塑性粘合剂的总重量计具有以下熔化温度的至少60wt％、优选至少80wt％以及更优选至少100wt％的部分：其根据ISO 11357的熔化温度至少为50℃、优选至少60℃以及甚至更优选至少70℃，其中优选根据ISO 11357的熔化温度不超过300℃、特别优选不超过250℃以及甚至更优选不超过200℃。
在高达约30℃的温度下，然而优选在高于该温度的温度下、例如高达40℃或高达50℃下，可用于本发明中的热塑性粘合剂不但应当是固体而且应具有非粘性的表面。
已经略高于所述熔化温度时，所述热塑性粘合剂应当具有相对低的粘度。优选地，其根据Brookfield(ASTM E 28)在160℃用27#锭的熔体粘度应当小于2,000Pas，优选小于1,200Pas以及特别优选小于600Pas。
至于热塑性粘合剂，本发明中优选使用具有以下特征的材料：其包含分别以该热塑性粘合剂的总重量计至少10wt％、优选至少50wt％以及特别优选至少90wt％的选自聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚乙烯基酯、聚醚、聚苯乙烯类、聚酰亚胺尤其是聚醚酰亚胺、含硫聚合物尤其是聚砜、聚缩醛尤其是聚甲醛、氟化物塑料尤其是聚偏氟乙烯、苯乙烯-烯烃共聚物、聚丙烯酸酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或者两种或更多种上述聚合物的混合物的聚合物，这些聚合物中缩聚物以及其中聚酯是特别优选的。
至于聚氨酯，本发明中被理解为聚合物骨架中具有至少两个氨基甲酸酯基团的所有聚合物。
至于聚氨酯，聚氨酯化学领域的技术人员已知的所有热塑性聚氨酯在本发明中是适合的，尤其是通常用于制备热塑性成形体、特别是膜中或用于表面的热塑性涂层的聚氨酯。例如，可通过以下方式得到的聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯是适合的：以相应的多官能醇尤其是二官能醇、例如二官能聚醚例如聚环氧乙烷使得二元羧酸转化成聚醚-或聚酯多元醇，然后以二或多官能异氰酸酯使得相应的聚醚-或聚酯多元醇转化。特别优选的热塑性聚氨酯是由Kern GmbH公司，Groβmeischeid，德国以产品代码“TPUD”、“TPU 93 A”、“TPU 80 A”和“TPU GF 20”销售的那些聚氨酯。另一优选的热塑性聚氨酯是由Schaetti AG公司，苏黎世，瑞士以产品代码“SchaettiFix”销售的具有产品号“6005”的聚氨酯。
至于聚酯，本发明中应当被理解为聚合物骨架中具有至少两个酯基并且不具有氨基甲酸酯基团的所有聚合物。在本发明中作为聚酯，本领域技术人员已知的所有热塑性聚酯都是适合的，尤其是通常用于制备热塑性成形体、尤其是膜中或用于表面的热塑性涂层的聚酯。例如，可通过以相应的多官能醇尤其是二官能醇、例如二官能聚醚例如聚环氧乙烷使得二元羧酸转化而得到的聚酯是适合的。其中，由对苯二甲酸或其衍生物、间苯二甲酸或其衍生物、己二酸或间苯二甲酸或其衍生物、己二酸或其衍生物与至少一种多元醇、优选丁二醇或乙二醇或其混合物组成的聚酯是优选的。所述酯的一个实施方式中，优选该酯中对苯二甲酸或其衍生物、间苯二甲酸或其衍生物或者它们的混合物占30-80wt％的量以及优选40-65wt％的量。所述酯的另一实施方式以3-20wt％的量和优选5-15wt％的量包含己二酸或其衍生物。此外，所述酯的另一实施方式以25-55wt％的量以及优选30-40wt％的量包含至少一种多元醇、优选丁二醇或乙二醇或其混合物。上述wt％量始终是基于相应的酯。
特别优选的热塑性聚酯是由Kern GmbH公司，Groβmaischeid，德国以产品代码“PET”、“PBT”、“PBT V 0”、“PC”、“PC V 0”、“PC FDA”、“PC GF 10 V0”和“PC GF 30”销售的那些聚酯。此外特别优选的是由Schaetti AG公司，苏黎世，瑞士，以产品代码“SchaettiFix”作为产品号“373”、“374”、“376”、“386”、“386F”和“399”下销售的那些聚酯。还优选由Degussa AG公司，杜塞尔多夫，德国，以产品代码“Dynacoll 7000”、“Dynacoll 7380”、“Dynacoll 7340”、“Vestamelt 4280”、“Vestamelt 4481”、“Vestamelt 4580”和“Vestamelt4680/4681”销售的热塑性共聚酯。
至于聚酰胺，本发明中，可通过以相应的胺使得合适的二或多元羧酸转化得到的所有塑性聚酰胺是适合的。本发明一个优选的实施方式中，使用至少部分通过用二聚脂肪酸作为二元羧酸而制成的聚酰胺。本发明另一优选的实施方式中，尼龙类被用作熔融粘合剂，例如尼龙-6，6、尼龙-6，9或尼龙-6，12。
特别优选的热塑性聚酰胺是由Kern GmbH公司，Groβmaischeid，德国以产品代码“PA 6 E”、“PA 6”、“PA 6 flex”、“PA 6 V 0”、“PA6 MoS2”、“PA 6 M 30”、“PA 6 M 30 V 0”、“PA 6 G 210”、“PA6 G 210 H”、“PA 6 G 212”、“PA 6 G 216”、“PA 6 G 210 1”、“PA6 G 210 AX”、“PA 6 G 210 MoS2”、“PA 6 G 210 AX”、“PA 66 E”、“PA 66”、“PA 66 H”、“PA 66 PE”、“PA 6/6T”、“PA 12 E”、“PA 12”和“PA 12 G”销售的那些聚酰胺。此外特别优选的是由SchaettiAG公司，苏黎世，瑞士以产品代码“SchaettiFix”和产品号“5018”、“5047”、“5045”、“5005”、“5000”、“5010”和“5065”销售的那些热塑性聚酰胺。其他优选的聚酰胺是由Degussa AG公司，杜塞尔多夫，德国以产品代码“Vestamelt 171”、“Vestamelt 250”、“Vestamelt251”、“Vestamelt 253”、“Vestamelt 350”、“Vestamelt 351”、“Vestamelt353”、“Vestamelt 430”、“Vestamelt 432”、“Vestamelt 450”、“Vestamelt451”、“Vestamelt 470”、“Vestamelt 471”、“Vestamelt 640”、“Vestamelt722”、“Vestamelt 730”、“Vestamelt 732”、“Vestamelt 733”、“Vestamelt742”、“Vestamelt 750”、“Vestamelt 753”、“Vestamelt 755”、“Vestamelt840”、“Vestamelt X 1301”、“Vestamelt 3041”、“Vestamelt 3261”、“Vestamelt X 4685”、“Vestamelt X 7079”和“Vestamelt X 1010”销售的热塑性聚酰胺。
本发明中适合的聚烯烃例如可通过α-烯烃、尤其是乙烯或丙烯的自由基聚合或配位聚合得到。本发明中，均聚物和共聚物都适于用作热塑性粘合剂。如果共聚物被用作热塑性粘合剂，于是在本发明中优选的是该热塑性粘合剂包含至少部分的无规共聚物，然而优选主要地包含无规共聚物。为了制备相应的化合物，适合的方法是本领域技术人员已知的。
特别优选的热塑性聚烯烃是由Kern GmbH公司，Groβmaischeid，德国以产品代码“PE UHMW”、“PE HMW”、“PE HMW ELS”、“PEHD”、“PE LD”、“PP-H”、“PP-C”、“PP-C HI”、“PP V2”、“PP M20”和“PP M40”销售的那些聚乙烯和聚丙烯。此外特别优选的是由Schaetti AG公司，苏黎世，瑞士以产品代码“SchaettiFix”和产品号“1800”、“1820”、“1822”、“1825”、“120”和“140”销售的那些热塑性聚乙烯。
至于聚乙烯基酯，本发明中乙酸乙烯酯的聚合物和共聚物是尤其适合的。在一个优选的实施方式中，使用乙酸乙烯酯与α-烯烃、尤其是乙烯的共聚物。优选地，该共聚物具有约15-约40％、尤其是约18-约25％的乙酸乙烯酯含量。此类聚合物根据ASTM D 1238测量的熔体指数优选为大约150-约500。
特别优选的热塑性聚乙烯基酯是由Schaetti AG公司，苏黎世，瑞士，以产品代码“SchaettiFix”和产品号“2047”、“2048”、“1303”和“2050”销售的那些聚乙烯基酯。
本发明中，合适的聚醚例如是聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷或聚四氢呋喃，尤其是具有大于约5,000分子量的。
至于聚苯乙烯类，苯乙烯或α-甲基苯乙烯的聚合物例如是适合的。
同样适于作为热塑性粘合剂用聚合物的是苯乙烯-烯烃嵌段共聚物，如可通过苯乙烯与单烯烃或二烯烃、特别是丁二烯的共聚得到的。关于这一点特别适宜的是被称为合成橡胶的聚合物，如可通过苯乙烯与丁二烯或苯乙烯与异戊二烯的共聚得到的。本发明中同样适合的是已经经过部分或完全氢化的所述类型的合成橡胶。本发明中可用作本发明热塑性粘合剂的合成橡胶优选具有大约70,000-约200,000的数均分子量，例如大约80,000-约150,000。
特别优选的基于苯乙烯的热塑性聚合物是由Kern GmbH公司，Groβmaischeid，德国以产品代码“PS”、“PS V2”、“SB”、“SB V0”、“SB ELS”、“ABS”、“ABS V0”、“ABS EMV”、“SAN”、“ASA”和“ASA HI”销售的那些苯乙烯聚合物。
用于本文中的术语“聚丙烯酸酯(polyacrylate)”或“聚丙烯酸酯类(polyacrylates)”，在有关热塑性粘合剂的内容中，以下既指的是丙烯酸和/或其衍生物的聚合物或共聚物，又指甲基丙烯酸和/或其衍生物的聚合物或共聚物。
可制备聚丙烯酸酯，其中丙烯酸和/或甲基丙烯酸、和/或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的衍生物例如其与单官能或多官能醇的酯各自单独地或作为其两种或更多种的混合物以已知方式聚合，例如自由基或离子聚合。
本发明中，作为基于聚丙烯酸酯的热塑性粘合剂，可以使用均聚物或除了丙烯酸酯(acrylic acid ester，acrylate)以外还具有苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙烯、丙烯和/或丁二烯的共聚物。
在基于聚丙烯酸酯的热塑性粘合剂的制备中，作为单体尤其考虑甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸月桂基酯。任选地，作为其他单体，在聚合过程中可以加入少量另外的丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
任选地，在聚合过程中可以存在其他具有一个或多个官能团的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。例如，这些是马来酸、衣康酸、丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸丙二醇酯、丁二醇单丙烯酸酯、丙烯酸乙二醇酯(ethyl diglycol acrylate)、以及带有磺酸基团的单体例如2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸。特别优选的是丙烯酸酯乙烯基酯共聚物、丙烯酸酯苯乙烯共聚物或丙烯酸酯甲基丙烯酸酯共聚物。
另一优选的实施方式中，在本发明的粉末状吸水性聚合物中，包含丙烯酸和苯乙烯的共聚物作为基于聚丙烯酸的热塑性粘合剂，其中此类熔融粘合剂中的单体比例等于约70∶30(苯乙烯∶丙烯酸)。
包含于本发明粉末状吸水性聚合物中的热塑性粘合剂包含至少一种上述化合物。然而，本发明中所用的热塑性粘合剂也可包含两种或更多种所述化合物。
本发明另一优选的实施方式中，所述热塑性粘合剂包含选自乙酸乙烯酯均聚物、乙酸乙烯酯共聚物、聚α-烯烃、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylates)、聚丙烯酸酯(polyacrylic acidesters)、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylic acid esters)、聚醚、聚酯、聚酰胺或聚氨酯中的至少两种聚合物。
除了一种或多种上述聚合物以外，包含于本发明粉末状吸水性聚合物中的热塑性粘合剂还可包含其他使得粘结性能改进的添加剂。例如，所谓的增粘树脂适于此目的，其可细分为天然树脂和合成树脂(人造树脂)。合适的增粘树脂例如是醇酸树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚树脂、聚氨酯树脂、烃树脂以及来自松香、木材松节油和妥尔油的天然树脂。作为合成烃树脂，例如酮树脂、苯并呋喃-茚树脂、异氰酸酯树脂和萜烯-酚树脂是合适的。本发明中，优选合成树脂。
此类树脂可以以至多约50wt％的量、优选至多60wt％以及特别优选至多70wt％、例如以约0.1-约35wt％或约3-约20wt％的量(分别基于热塑性粘合剂)包含于本发明粉末状吸水性聚合物中的热塑性粘合剂中。
除了已经提及的成分以外，包含于本发明粉末状吸水性聚合物中的热塑性粘合剂可另外包含至少一种蜡。本发明中，“蜡”被理解为具有90～约165℃熔点的不可溶于水的化合物或两种或更多种所述化合物的混合物。合适的蜡例如是石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、褐煤蜡、费-托蜡、微晶蜡或巴西棕榈蜡。
当可用于本发明中时，此类蜡可分别基于热塑性粘合剂以至多60wt％、优选至多70wt％以及特别优选至多80wt％的量存在于热塑性粘合剂中，例如以约5-约60wt％的量。如果可由α-烯烃的聚合得到的化合物被用于本发明中作为热塑性粘合剂，此类熔融粘合剂中的蜡的比例优选总计至少大约5wt％或至少大约10wt％。
本发明的一种方案中特别优选的是所述热塑性粘合剂作为液相施加至所述粉末状吸水性聚合物。为此，除了所述热塑性粘合剂的溶液以外，乳液和分散体也是合适的。至于用于这种液相的溶剂，本领域技术人员已知的所有有机和无机溶剂都被认为是适合的。所述液相以分别基于溶剂量的0.001-50wt％、优选0.01-25wt％以及特别优选0.1-15wt％的量包含所述热塑性粘合剂。特别优选地，所述液相包含至少60wt％、优选至少80wt％的水作为溶剂。进一步优选的是所述液相具有至少一种下文所述的二次交联剂，其中就这一点而言优选0.001-20wt％以及特别优选0.01-10wt％的二次交联剂用量。
上述热塑性粘合剂中，磺化的热塑性粘合剂特别适于在液相中使用。其中，磺化的聚酯、磺化的聚酰胺例如尼龙是特别优选的。适于液相的另一类热塑性粘合剂是聚乙氧基化的聚酰胺例如尼龙，例如从路德维希港的BASF AG作为Lurotex可得到的。其他适合用于液相中的是苯乙烯丙烯酸共聚物例如来自SC Johnson的Joncryl、包含聚氨酯和聚氧乙烯嵌段的嵌段共聚物、至少部分水解的乙烯乙酸乙烯酯共聚物以及包含聚丙烯酸酯和聚酯的乳液。
本发明粉末状吸水性聚合物的一个优选实施方式中，包含于所述聚合物中的吸水性聚合物颗粒是基于：
(α1)0.1-99.999wt％、优选20-98.99wt％以及特别优选30-98.95wt％的聚合的烯键式不饱和的含酸性基团的单体或其盐、或者聚合的烯键式不饱和的含质子化氮或季氮的单体、或者其混合物，其中特别优选的是至少包含烯键式不饱和的含酸性基团的单体、优选丙烯酸的混合物，
(α2)0-70wt％、优选1-60wt％以及特别优选1-40wt％的可与(α1)共聚的聚合的烯键式不饱和单体，
(α3)0.001-10wt％、优选0.01-7wt％以及特别优选0.05-5wt％的一种或多种交联剂，
(α4)0-30wt％、优选1-20wt％以及特别优选5-10wt％的水溶性聚合物，以及
(α5)0-20wt％、优选0.01-7wt％以及特别优选0.05-5wt％的一种或多种助剂，其中所述组分重量(α1)-(α5)之和总计为100wt％。
所述单烯键式不饱和的含酸性基团的单体(α1)可部分或全部、优选部分被中和。所述单烯键式不饱和的含酸性基团的单体优选被中和达至少25mol％、特别优选至少50mol％以及甚至更优选50-90mol％。所述单体(α1)的中和可以在聚合之前也可在聚合之后进行。此外，中和可以用碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氨以及碳酸盐和碳酸氢盐进行。另外，与所述酸形成水溶性盐的所有可能的其他碱都是可以的。用不同碱的混合中和也是可以的。优选用氨或碱金属氢氧化物的中和，特别优选用氢氧化钠或氨。
此外，在聚合物中游离的酸性基团可占主导地位，以至于该聚合物具有酸性范围内的pH值。这种酸性的吸水性聚合物可以通过含有游离的碱性基团、优选氨基的聚合物(该聚合物与所述酸性聚合物相比是碱性的)至少部分地被中和。在文献这些聚合物被称为“混合床离子交换吸收性聚合物”(MBIEA-polymers)以及尤其在WO99/34843中作了公开。WO99/34843的公开内容通过引用并入本文以及由此作为本公开的一部分。通常MBIEA polymers代表组合物，其一方面包含可交换阴离子的碱性聚合物，另一方面包含与该碱性聚合物相比呈酸性并且可交换阳离子的聚合物。所述碱性聚合物具有碱性基团且其通常由带有碱性基团或可转化成碱性基团的基团的单体聚合得到。这些单体尤其是具有伯胺、仲胺或叔胺或者其相应膦或者至少两种上述官能团的那些。此类单体尤其包括乙烯胺(ethyleneamine)、丙烯基胺、二烯丙基胺、4-氨基丁烯、烷氧基环化素(alkyloxycycline)、乙烯基甲酰胺、5-氨基戊烯、碳二亚胺(carbodiimide)、formaldacin、三聚氰胺等，以及其仲胺或叔胺衍生物。
优选的单烯键式不饱和的含酸性基团的单体(α1)是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯丙烯酸、α-氰基丙烯酸、β-甲基丙烯酸(巴豆酸)、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸(sorbinic acid)、α-氯山梨酸、2’-甲基异巴豆酸、肉桂酸、对-氯肉桂酸、β-硬脂酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、丙烯三甲酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯(tricarboxythylene)和马来酸酐，其中特别优选丙烯酸和甲基丙烯酸以及甚至更特别优选丙烯酸。
除了这些含羧酸基团的单体，进一步优选的单烯键式不饱和的含酸性基团的单体(α1)为烯键式不饱和磺酸单体或烯键式不饱和膦酸单体。
优选的烯键式不饱和磺酸单体为烯丙基磺酸或者脂族或芳族乙烯基磺酸类或者丙烯酸类或甲基丙烯酸类。优选的脂族或芳族乙烯基磺酸类为乙烯基磺酸、4-乙烯基苄基磺酸、乙烯基甲苯磺酸和苯乙烯磺酸。优选的丙烯酸类或甲基丙烯酸类为(甲基)丙烯酸磺基乙酯、(甲基)丙烯酸磺基丙酯和2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸。至于(甲基)丙烯酰氨基烷基磺酸，优选的是2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸。
另外优选的是烯键式不饱和膦酸单体，例如乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、乙烯基苄基膦酸、(甲基)丙烯酰氨基烷基膦酸、丙烯酰氨基烷基二膦酸、膦酰基甲基化的乙烯基胺和(甲基)丙烯酰基膦酸衍生物。
根据本发明优选的是所述吸水性聚合物包含至少50wt％、优选至少70wt％以及更优选至少90wt％的含羧酸基团的单体。根据本发明特别优选的是所述吸水性聚合物包含至少50wt％、优选至少70wt％的丙烯酸，其优选地被中和达至少20mol％、特别优选至少50mol％。
优选的含质子化氮的烯键式不饱和单体(α1)优选为质子化形式的(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯盐酸盐或(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯硫酸氢盐，以及质子化形式的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺，例如二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺盐酸盐、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺盐酸盐、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺硫酸氢盐或二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺硫酸氢盐。
优选的含季氮的烯键式不饱和单体(α1)为季氮形式的(甲基)丙烯酸二烷基铵烷基酯，例如(甲基)丙烯酸三甲基铵乙基酯-硫酸甲酯盐或(甲基)丙烯酸二甲基乙基铵乙基酯-硫酸乙酯盐，以及季氮形式的(甲基)丙烯酰氨基烷基二烷基胺，例如(甲基)丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸三甲基铵乙基酯氯化物或(甲基)丙烯酰氨基丙基三甲基硫酸铵。
优选的可与(α1)共聚的单烯键式不饱和单体(α2)为丙烯酰胺类和(甲基)丙烯酰胺类。
除了丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺以外可能的(甲基)丙烯酰胺类为烷基取代的(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯酰胺的氨基烷基取代衍生物例如N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基氨基(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺或二乙基(甲基)丙烯酰胺。可能的乙烯基酰胺类例如为N-乙烯基酰胺类、N-乙烯基甲酰胺类、N-乙烯基乙酰胺类、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺类、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、乙烯基吡咯烷酮。这些单体之中丙烯酰胺是特别优选的。
此外，作为可与(α1)共聚的单烯键式不饱和单体(α2)优选为可分散于水中的单体。可分散于水中的单体优选为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯或(甲基)丙烯酸丁酯以及乙酸乙烯酯、苯乙烯和异丁烯。
根据本发明优选的交联剂(α3)是在一个分子中具有至少两个烯键式不饱和基团的化合物(交联剂类型I)；具有至少两个可与单体(α1)或(α2)的官能团在缩合反应(＝缩合交联剂)、加成反应或开环反应中反应的官能团的化合物(交联剂类型II)；具有至少一个烯键式不饱和基团和至少一个可与单体(α1)或(α2)的官能团在缩合反应、加成反应或开环反应中反应的官能团的化合物(交联剂类型III)；或者多价金属阳离子(交联剂类型IV)。由此对于交联剂类型I的化合物而言，所述聚合物的交联通过所述交联剂分子的烯键式不饱和基团与所述单烯键式不饱和单体(α1)或(α2)的自由基聚合而实现，而对于交联剂类型II的化合物以及交联剂类型IV的多价金属阳离子而言，所述聚合物的交联分别通过所述官能团(交联剂类型II)与所述单体(α1)或(α2)官能团的缩合反应或通过所述多价金属阳离子(交联剂类型IV)与所述单体(α1)或(α2)官能团的静电相互作用而实现。对于交联剂类型III的化合物而言，所述聚合物的交联相应地通过所述烯键式不饱和基团的自由基聚合或另外通过所述交联剂的官能团与所述单体(α1)或(α2)的官能团之间的缩合反应而实现。
交联剂类型I的优选化合物为聚(甲基)丙烯酸酯，其已经例如通过以丙烯酸或甲基丙烯酸使得多元醇如乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、1，6-己二醇、甘油、季戊四醇、聚乙二醇或聚丙二醇；氨基醇、聚亚烷基多胺如二亚乙基三胺或三亚乙基四胺；或烷氧基化的多元醇转化而得到。交联剂类型I的其他优选的化合物为聚乙烯类化合物、聚(甲基)烯丙基化合物、单乙烯基化合物的(甲基)丙烯酸酯或单(甲基)烯丙基化合物的(甲基)丙烯酸酯，优选为多元醇或氨基醇的单(甲基)烯丙基化合物。关于这点可参考DE 19543 366和DE 195 43 368。其公开内容通过引用并入本文并被认为是本公开的一部分。
交联剂类型I化合物的实例为二(甲基)丙烯酸烯基酯，例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，10-癸二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，12-十二烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，18-十八烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸环戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸亚甲基酯或季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯；烯基二(甲基)丙烯酰胺，例如N-甲基二(甲基)丙烯酰胺、N，N’-3-甲基亚丁基双(甲基)丙烯酰胺、N，N’-(1，2-二羟基亚乙基)双(甲基)丙烯酰胺、N，N’-亚己基双(甲基)丙烯酰胺或N，N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺；多聚烷氧基二(甲基)丙烯酸酯，例如二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、双丙甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯或四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚-A-二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚-A-二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸苯亚甲基酯、1，3-二(甲基)丙烯酰氧基丙-2醇、对苯二酚二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯(其优选地以每羟基1-30mol环氧烷烷氧基化、优选乙氧基化)、硫代乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、硫代丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、硫代聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、硫代聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯；二乙烯基醚，例如1，4-丁二醇二乙烯基醚；二乙烯基酯，例如二乙烯基己二酸酯；二烯类，例如丁二烯或l，6-己二烯、二乙烯基苯；二(甲基)烯丙基化合物，例如二(甲基)烯丙基邻苯二甲酸酯或二(甲基)烯丙基琥珀酸酯、二(甲基)烯丙基二甲基氯化铵的均聚物和共聚物以及二乙基(甲基)烯丙基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯氯化铵的均聚物和共聚物；乙烯基(甲基)丙烯酸化合物，例如(甲基)丙烯酸乙烯基酯；(甲基)烯丙基(甲基)丙烯酸化合物，例如(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙基酯、以每羟基1-30mol环氧乙烷乙氧基化的(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙基酯；多元羧酸的二(甲基)烯丙基酯，例如马来酸二(甲基)烯丙基酯、富马酸二(甲基)烯丙基酯、琥珀酸二(甲基)烯丙基酯或对苯二甲酸二(甲基)烯丙基酯；具有3个或更多烯键式不饱和的可自由基聚合的基团的化合物，例如甘油三(甲基)丙烯酸酯、优选地以每羟基1-30mol环氧乙烷乙氧基化的甘油的(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、优选地以每羟基1-30mol环氧烷烷氧基化、优选乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三甲基丙烯酰胺、亚(甲基)烯丙基二(甲基)丙烯酸酯、3-烯丙氧基-1，2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)烯丙基氰脲酸酯、三(甲基)烯丙基异氰脲酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、优选地以每羟基1-30mol环氧乙烷乙氧基化的季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三乙烯基偏苯三酸酯、三(甲基)烯丙基胺；二(甲基)烯丙基烷基胺，例如二(甲基)烯丙基甲胺；三(甲基)烯丙基磷酸酯、四(甲基)烯丙基乙二胺、聚(甲基)烯丙基酯、四(甲基)烯丙氧基乙烷或四(甲基)烯丙基卤化铵。
交联剂类型II的化合物为优选具有至少两个可与所述单体(α1)或(α2)的官能团，优选与所述单体(α1)的酸性基团在缩合反应(＝缩合交联剂)、加成反应或开环反应中反应的官能团的化合物。交联剂类型II化合物的这些官能团优选为醇、胺、醛、缩水甘油(glycidic)、异氰酸酯、碳酸酯或表氯醇官能。
作为交联剂类型II化合物的实例可提及多元醇，例如乙二醇、多聚乙二醇如二甘醇、三甘醇和四甘醇、丙二醇、多聚丙二醇如双丙甘醇、三丙二醇或四丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇、1，6-己二醇、2，5-己二醇、甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、聚氧化丙烯、氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、脱水山梨糖醇-脂肪酸酯、聚氧化乙烯脱水山梨糖醇-脂肪酸酯、季戊四醇、聚乙烯醇和山梨糖醇；氨基醇，例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或丙醇胺；多聚胺化合物，例如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或五亚乙基六胺；多聚缩水甘油醚化合物如乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油醚、丙三醇多聚缩水甘油醚、季戊四醇多聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷多聚缩水甘油醚、山梨糖醇多聚缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油醚、1，4-亚苯基双(2-噁唑啉)、缩水甘油；多聚异氰酸酯，优选二异氰酸酯例如2，4-甲苯二异氰酸酯和1，6-亚己基二异氰酸酯；聚氮丙啶化合物例如2，2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、1，6-亚己基二亚乙基脲和二苯基甲烷-双-4，4’-N，N’-二亚乙基脲；卤代环氧化物例如表氯醇、表溴醇和α-甲基表氯醇；碳酸亚烷基酯例如1，3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)、4-甲基-1，3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚丙酯)、4，5-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮、1，3-二氧戊环-2-酮、聚-1，3-二氧戊环-2-酮；多聚季胺类例如二甲胺与表氯醇的缩合产物。此外所述交联剂类型II的其他优选化合物为多聚噁唑啉例如1，2-亚乙基双噁唑啉；具有硅烷基团的交联剂例如γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷；噁唑烷酮类例如2-噁唑烷酮、双-和多聚-2-噁唑烷酮；以及硅酸二甘醇酯。
类型III的优选化合物为(甲基)丙烯酸的含有羟基或氨基的酯，例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯，以及含有羟基或氨基的(甲基)丙烯酰胺，或二醇的单(甲基)烯丙基化合物。
所述交联剂类型IV的多价金属阳离子优选地源自带有单电荷或多电荷的阳离子，带有单电荷的尤其来自碱金属例如钾、钠、锂，其中优选锂。优选的带有双电荷的阳离子源自锌、铍、碱土金属例如镁、钙、锶，其中优选镁。适于本发明的具有更高电荷的其他阳离子为来自铝、铁、铬、锰、钛、锆和其他过渡金属以及这些阳离子的复盐或所述盐的混合物的阳离子。优选使用铝盐和矾类及其多种水合物，例如AlCl3·6H2O、NaAl(SO4)2·12H2O、KAl(SO4)2·12H2O或Al2(SO4)3·14-18H2O。
特别优选使用Al2(SO4)3及其水合物作为所述交联剂类型IV的交联剂。
优选的吸水性聚合物为分别通过下列交联剂类型的交联剂或者通过下列交联剂类型组合的交联剂：I、II、III、IV、I II、I III、I IV、I II III、I II IV、I III IV、II III IV、II IV或III IV而交联的那些。上述交联剂类型的组合分别代表吸水性聚合物颗粒的交联剂的优选实施方式。
所述聚合物的其他优选实施方式为通过交联剂类型I的任何上述交联剂而交联的聚合物。其中优选水溶性交联剂。关于这一点，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵以及用相对于每mol丙烯酸的9mol环氧乙烷制得的烯丙基壬甘醇丙烯酸酯是特别优选的。
至于水溶性聚合物(α4)，水溶性聚合物例如部分或全部皂化的聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇或聚丙烯酸类可以包含于所述吸水性聚合物颗粒中，优选地聚合进入所述吸水性聚合物颗粒。这些聚合物的分子量并非关键，只要其是水溶性的。优选的水溶性聚合物为淀粉或淀粉衍生物或聚乙烯醇。所述水溶性聚合物、优选合成聚合物如聚乙烯醇也可用作待聚合单体的接枝基体。
至于添加剂(α5)，悬浮剂、气味结合剂、表面活性剂或抗氧化剂优选地包含于所述吸水性聚合物颗粒中。
包含于本发明粉末状吸水性聚合物中的上述聚合物颗粒优选地通过优选在捏合反应器如挤出机中进行的本体聚合或通过带式聚合(beltpolymerisation)、溶液聚合、喷射聚合(spray polymerisation)、反相乳液聚合和反相悬浮聚合而制备。溶液聚合优选在作为溶剂的水中进行。所述溶液聚合可以连续地或间歇地进行。所述溶液聚合优选地作为连续运行的带式聚合(band polymerization)进行。关于反应部分例如温度、引发剂的类型和用量以及反应途径可以从现有技术中了解到广泛的可能变化方案。典型的工艺在下列专利说明书中作了描述：US 4,286,082、DE 27 06135、US 4,076,663、DE 35 03 458、DE 40 20 780、DE 42 44 548、DE 43 23001、DE43 33 056、DE 44 18 818。其公开内容通过引用并入本文并由此形成本公开的一部分。
为了将通过上述聚合方法得到的吸水性聚合物转化成为平均粒径至少100μm、优选小于150μm以及特别优选小于200μm的颗粒形式，在其从反应混合物中分离之后，这些聚合物可首先在20-300℃、优选50-250℃以及特别优选100-200℃的温度下干燥至分别以所述聚合物的总重量计小于40wt％、优选小于20wt％以及甚至更优选小于10wt％的含水量。所述干燥优选在烘箱或本领域技术人员已知的干燥器中进行，例如在带式干燥器、干燥篱(“Hordentrockner”)、旋转窑、流化床干燥器、盘式干燥器、桨式干燥器或红外线干燥器中。如果由此得到的经干燥的聚合物仍不是以颗粒形式存在，那么其必须在干燥之后进一步粉碎。粉碎优选通过干磨进行，优选地通过在锤磨机、针磨机、球磨机或轧制机中干磨。
除了上述用于将所述聚合物转变成颗粒形式的方法以外，聚合物也可通过采用任何湿磨用常规装置进行湿磨工艺以凝胶状态进行粉碎。
在另一优选的实施方式中，包含于所述粉末状吸水性聚合物中的所述吸水性聚合物颗粒是基于可生物降解材料的。天然多糖属于此类材料，其已经天然地包含羧基或已经通过随后改性而具有羧基。第一类多糖可包括例如淀粉、直链淀粉、支链淀粉、纤维素和聚半乳甘露聚糖如瓜尔胶和刺槐豆胶，第二类中可包括例如黄原胶、藻酸盐、阿拉伯树胶。
在另一优选的实施方式中，包含于所述粉末状吸水性聚合物中的所述吸水性聚合物颗粒基于可生物降解的以及合成的吸水性聚合物颗粒的混合物。
根据本发明进一步优选的是，所述吸水性聚合物颗粒具有内部部分、围绕该内部部分的外部部分以及围绕所述外部部分的表面部分，其中所述外部部分具有比其内部部分更高的交联度，以至于优选地形成核-壳结构。所述粉末状吸水性聚合物的表面部分中增加的交联作用优选通过表面附近的反应性基团的二次交联而实现。该二次交联可以是热交联、光化学交联或化学交联。至于化学二次交联用的二次交联剂，作为交联剂类型II和IV的交联剂(α3)提及的化合物是优选的。尤其优选作为二次交联剂是碳酸亚乙酯。
在本发明用于制备粉末状吸水性聚合物的方法中，作为成分优选：
-0.01-20wt％、优选0.1-15wt％以及甚至更优选1-10wt％的优选不是基于吸水性交联聚(甲基)丙烯酸酯的细微颗粒，其小于200μm、优选小于100μm以及特别优选小于50μm的通过筛析测定的平均粒径；
-0.001-10wt％、优选0.01-5wt％以及特别优选0.5-1wt％的热塑性粘合剂；
-60-99.998wt％、优选70-99wt％以及特别优选90-95wt％的具有至少200μm、优选至少250μm以及特别优选至少300μm的通过筛析测定的平均粒径的吸水性聚合物颗粒，其中上述成分总计达100wt％，
-在120-250℃、优选150-220℃以及特别优选170-200℃的温度下使得它们接触。
在上述方法的一种方案中，作为其他成分另外使用至少一种上述二次交联剂。在这种情况下优选所述吸水性细微颗粒没有被二次交联或相应地表面交联。这种方案中进一步优选的是热塑性粘合剂和二次交联剂在液相中、优选在水溶液中使用，其中上文在关于液相的部分中所给出的浓度此处也是优选的。关于这一点优选的是作为另外成分使得二次交联剂进行接触。此处特别优选的是将所述二次交联剂和热塑性粘合剂一起添加至所述其他成分中，其中至少所述二次交联剂可存在于液相中。
至于吸水性聚合物颗粒、热塑性粘合剂和细微颗粒，在关于本发明的粉末状吸水性聚合物的部分中已经提及的那些吸水性聚合物颗粒、热塑性粘合剂或细微颗粒是优选的。
根据本发明优选的是所述热塑性粘合剂以微粒形式、优选以粉末或细粒形式使用，其中至少50wt％、优选至少70wt％的所述粉末或细粒具有1-200μm、尤其优选10-150μm以及甚至更优选20-120μm的通过筛析测定的粒径。
如果在本发明的粉末状吸水性聚合物的部分中提及的热塑性粘合剂在其生产或输送之后不是以微粒形式存在，尤其是例如如果其以块状形式存在，这些可通过本领域技术人员已知的粉碎方法转化，例如通过研磨或通过经由破碎机板(breaker plate)挤出和然后将所挤出的颗粒粉碎成具有必需的平均粒径的微粒形式。任选地，可使用特殊的研磨方法，例如在低温下、尤其是在低于所用热塑性粘合剂的熔点或玻璃化转变温度的温度下低温研磨。对于研磨至所需粒径的一个重要要求在于所述熔融粘合剂的脆度。
将所述吸水性聚合物颗粒、热塑性粘合剂和细微颗粒的合并在一起可以任何方式进行。然而，生产本发明粉末状吸水性聚合物的一个要求在于满足吸水性聚合物颗粒、热塑性粘合剂和细微颗粒之间的至少一定接触时间，其使得实现在至少一个吸水性聚合物颗粒和至少一个细微颗粒之间的通过所述热塑性粘合剂促成的粘结作用。优选地，测量该接触时间以至于形成尽可能小的聚集体，其理想地各自包括仅仅一个吸水性聚合物颗粒和一个或多个借助于热塑性粘合剂施加至该吸水性聚合物颗粒表面上的细微颗粒。优选应当避免的是由过长的接触时间而导致通过热塑性粘合剂的粘结作用形成包含若干吸水性聚合物颗粒的聚集体。
将所述吸水性聚合物颗粒、热塑性粘合剂和细微颗粒的合并在一起可由按照本发明方法的任何方式进行。因而，例如所述微粒形式的热塑性粘合剂以及所述细微颗粒可以在所述吸水性聚合物颗粒的制备过程中已经与所述吸水性聚合物颗粒开始接触。为此目的，例如适宜的是，如通常在生产超吸收剂中进行的那样，在所述吸水性聚合物颗粒的二次交联过程中将该吸水性聚合物颗粒与热塑性粘合剂颗粒和所述细微颗粒接触。
至于单个成分接触的顺序，可以不同方式进行。
在本发明方法的一个实施方式中，首先将所述吸水性聚合物颗粒与固体状态的粒状热塑性粘合剂混合。以此方式与热塑性粘合剂接触的吸水性聚合物颗粒然后可以与所述细微颗粒混合。为了实现由所述热塑性粘合剂促成的所述细微颗粒对该吸水性聚合物细粒表面的粘附，该热塑性粘合剂必须首先通过升高温度至熔化温度或玻璃化转变温度以上的温度而进行加热，以使得其具有粘着性能。该加热可进行至所述吸水性聚合物颗粒已经与所述热塑性粘合剂接触但尚未与所述细微颗粒接触的时间。在这种情况下，所述聚合物细粒和热塑性粘合剂的混合物相应地被加热至热塑性粘合剂的熔化温度以上的温度，并且随后使得该混合物与所述细微颗粒接触。为了防止所述吸水性聚合物颗粒不希望的聚集，可能有利的是将已经与所述粘合剂接触的聚合物颗粒临时冷却至该热塑性粘合剂的熔化温度以下的温度。在此冷却阶段中，应当使所述吸水性聚合物颗粒运动。此类运动可例如通过搅拌、振动或流动等引起。当以热塑性粘合剂涂覆的吸水性聚合物颗粒与所述细微颗粒接触后，必须再次升高温度至热塑性粘合剂的熔化温度或玻璃化转变温度以上的温度，以便确保所述吸水性聚合物颗粒与细微颗粒之间的粘附。另外，在本发明方法的另一种方案中，所述吸水性聚合物颗粒可首先与所述细微颗粒混合和然后可以添加所述热塑性粘合剂，接着加热以熔化该热塑性粘合剂。以这种方式可获得所述细微颗粒与所述吸水性聚合物颗粒的更均匀的混合物，其导致较少的粉尘形成以及改进的流动性。
然而，也可加热所述热塑性粘合剂至其仍未与所述吸水性聚合物颗粒接触的时间。这种情况下，首先将所述热塑性粘合剂加热至其熔化温度或玻璃化转变温度以上的温度，然后将其与所述吸水性聚合物颗粒开始接触。然后将以这种方式使其与所述热塑性粘合剂接触的吸水性聚合物颗粒与所述细微颗粒混合，其中此处也可进行临时冷却以防止较大聚集体的形成。
在本发明方法的另一实施方式中，其如上文所述进行，不同的是首先将所述细微颗粒与固体形式的所述微粒热塑性粘合剂混合，然后将已经与热塑性粘合剂接触的所述细微颗粒与所述吸水性聚合物颗粒混合。
然而在本发明方法的另一个特别优选的实施方式中，将所述细微颗粒、吸水性聚合物颗粒和热塑性粘合剂同时接触。因而，所述微粒形式的热塑性粘合剂可与所述吸水性聚合物颗粒和所述细微颗粒于熔化温度以下的温度混合，然后将如此得到的混合物加热至所述热塑性粘合剂的熔化温度以上的温度，以便确保通过所述热塑性粘合剂在所述细微颗粒和吸水性聚合物颗粒之间引起的粘附。也可以首先加热所述热塑性粘合剂至其熔化温度以上的温度并且将如此加热的热塑性粘合剂与所述细微颗粒和吸水性聚合物颗粒一起混合。本发明方法的这一实施方式中，为了防止所述吸水性聚合物颗粒不希望的聚集，也可以将与所述粘合剂接触的聚合物颗粒暂时冷却至该热塑性粘合剂的熔化温度或玻璃化转变温度以下的温度。在此冷却阶段中，应当使所述吸水性聚合物颗粒运动。
所述吸水性聚合物颗粒与所述热塑性粘合剂和细微颗粒的接触可在本领域技术人员已知的混合设备中进行。适合的混合设备例如是Patterson-Kelley混合器、DRAIS湍流混合器、Ldige混合器、Ruberg混合器、螺旋混合器、板式混合器和流化床混合器以及持续运行、优选立式的混合炉，其中所述颗粒以快速频率借助于旋转刀混合并且具有可移动的受到加热的输送装置。
根据本发明优选的是，如果在进一步的处理步骤中使得所述粉末状吸水性聚合物在表面部分二次交联，其中在本发明的粉末状吸水性聚合物部分中已经作为优选的二次交联剂被提及的那些二次交联剂是优选的。
本发明的方法中存在着二次交联时间选择的多种可能性。
在本发明方法的一个实施方式中，所述二次交联在所述吸水性聚合物颗粒与所述热塑性粘合剂和所述细微颗粒接触之前发生。这种情况下，将所述聚合物细微颗粒与所述二次交联剂、优选地与包含溶剂和二次交联剂的流体接触，所述溶剂优选水、有机溶剂如甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇、或其至少两者的混合物。然后将已经与所述二次交联剂接触的所述吸水性聚合物颗粒加热至50-300℃、优选100-250℃以及特别优选150-200℃的温度，以便进行二次交联。随后将如此二次交联的聚合物颗粒如上所述与热塑性粘合剂和细微颗粒进行接触。
在本发明方法的另一实施方式中，所述二次交联在所述吸水性聚合物颗粒与所述热塑性粘合剂和所述细微颗粒进行接触之后进行。这种情况下，其表面部分中细微颗粒借助于热塑性粘合剂固定的粉末状吸水性聚合物以上文所述类型和方法得以二次交联。
在本发明方法一个优选实施方式中，所述二次交联在所述吸水性聚合物颗粒与所述热塑性粘合剂和所述细微颗粒的接触过程中进行。此处特别优选的是，所述吸水性聚合物颗粒与所述优选微粒状的热塑性粘合剂、所述细微颗粒和所述二次交联剂(优选地以包含该二次交联剂和溶剂的流体形式的二次交联剂)混合，然后将其加热至熔化温度以上的温度。
优选地，所述二次交联剂的用量为0.01-5wt％、特别优选为0.3-3wt％以及甚至更优选为0.5-1.5wt％，分别基于所述吸水性聚合物颗粒的重量。如果所述二次交联剂以流体形式、优选地以水溶液或水分散体的形式使用，那么所述流体优选地以10-80wt％、特别优选30-70wt％以及甚至更优选40-50wt％的量包括二次交联剂，分别基于该流体的总重量。
本发明还涉及通过上述方法可得到的粉末状吸水性聚合物，其中这些粉末状吸水性聚合物优选具有与如前所述的本发明粉末状吸水性聚合物相同的性能。
特别优选地，通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物的特征在于：
P1 1-13、优选3-9、特别优选4-8以及甚至更优选5-7的流值(FFC)：或
P2至多6、优选至多4、特别优选至多2的粉尘比例。
根据本发明进一步优选的是本发明的粉末状吸水性聚合物以及通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物具有下列性能中的至少一种、优选所有下列性能：
P3 1-17、优选1.1-15以及特别优选1.5-10的磨损指数(Ai；
P4 0-7、优选1.1-6以及特别优选1.5-3的磨损差值Ad；
P5至少20g/g、优选至少25g/g、特别优选至少27g/g以及甚至更优选27-35g/g的根据ERT441.1-99测定的保留能力。
源于上述性能P1-P5的两种或更多这些性能的性能组合分别代表本发明的优选实施方式。进一步优选地，本发明的粉末状吸水性聚合物颗粒具有下列以字母或字母组合所描述的性能或者性能组合：P1P3P4P5、P1P5、P1P3P5、P3P5或P1P2P3P4P5。
在一个实施方式中，本发明涉及一种粉末状吸水性聚合物，其包含至少30wt％、优选至少75wt％以及特别优选至少95wt％的交联的、部分中和以及优选中和达60-80mol％的聚丙烯酸，以及具有性能P1-P5中的至少一种、优选全部、优选性能组合P1P3P4P5、P1P5、P1P3P5以及甚至更优选性能组合P3P5。
另外优选的是，至少50wt％、特别优选至少70wt％以及甚至更优选至少90wt％的通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物以及本发明的粉末状吸水性聚合物具有大于50至2,000μm、优选100-1,500μm以及甚至更优选200-1,200μm的通过筛析测定的粒径。
在本发明的传输方法中，通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物或本发明的粉末状吸水性聚合物流经管线，其中该管线优选构成生产吸水性聚合物的设备的一部分或吸水性聚合物的计量系统的一部分。此类计量系统例如可用于装料容器或装料袋中或者位于气流成网或菱形织纹机器(Windelmaschinen)中。特别优选地，所述管线是其中当将它们与纤维材料如棉纤维接触以分别形成吸收芯或吸收核(“Kern”)时传输所述粉末状吸水性聚合物的管线。
本发明的复合物包括上述粉末状吸水性聚合物和基体。优选地，将本发明的粉末状吸水性聚合物与所述基体固定在一起。至于基体，由聚合物例如从聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺制成的层、金属、无纺材料、绒毛、织物、网状物、天然或合成纤维或其他泡沫是优选的。
至于复合物，根据本发明优选的是密封材料、缆线、吸收芯以及尿布和包含这些的卫生制品。
在本发明的制备复合物的方法中，将本发明的粉末状吸水性聚合物或通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物和基体以及非必要的合适助剂相互接触。所述接触优选通过湿法成网和气流成网工艺、压制、挤出和混合进行。
本发明还涉及通过上述方法可得到的复合物。
本发明进一步涉及化学制品，尤其是泡沫、成型体、纤维、片状物、膜、缆线、密封材料、液体吸收卫生制品、植物或真菌生长调节剂或植物保护活性物质用的载体、建筑材料用添加剂、包装材料或土壤添加剂，其包含本发明的粉末状吸水性聚合物或通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物或上述复合物。所述化学制品的特征尤其在于特别优良的生物降解性。
另外，本发明涉及本发明粉末状吸水性聚合物或通过本发明方法可得到的粉末状吸水性聚合物或上述复合物在卫生制品、抗击洪水、隔离水、调节土壤水控制或处理食品中的用途。
最后，本发明还涉及热塑性粘合剂在相对于不包含该热塑性粘合剂的粉末状吸水性聚合物而言改变包含该热塑性粘合剂的粉末状吸水性聚合物的流值(FFC)或粉尘比例中的用途，其中作为热塑性粘合剂，优选在本发明粉末状吸水性粘合剂部分已经提及的那些。
现通过测试方法和非限制性实施例更详细地描述本发明。
测试方法
FFC值的测定
FFC值给出有关在料仓中松散材料的流动性能的信息。本测试中，松散材料经受不同的应力。流动特性可如下表征：
FFC＜1 不流动
1＜FFC＜2 非常粘着
2＜FFC＜4 粘着
4＜FFC＜10 轻微流动
10＜FFC 自由流动
如果可以不费力地使松散材料流动，例如如果松散材料无需压实就从漏斗或料仓中流出，存在良好的流动特性。对于流动性差的松散材料会发生流出中断或其在输送或储存期间压实。术语“流动”指的是松散材料由于应力而以塑性方式发生形变。
有关测定FFC试验的确切实施方式的更多细节可在Dr.Ing.DitmarSchulze 2002年2月的论文“Das automatische RingschwergertRST-01.pc”和2002年的“Fliesseigenschaften von Schüttgütern undverfahrenstechnische Siloauslegung”中找到。本测试中，使用圆盘剪床设备RST-01.01的人工变型。
粉尘比例的测定
粉尘比例用Palas公司，德国，“Dust View”型设备测定。为此，将30.00g的试样放在漏斗管中。测试开始时，漏斗闸门自动打开而试样落入粉尘储存器中。通过粉尘形成测量激光束的减少(透射的减少)。该值用于粉尘比例即混浊度的测量，以1-100标度的百分比表示。粉尘比例通过测量开始时的起始值和测量漂浮部分30秒后测得的粉尘值给出。因而由起始值和粉尘值之和得出粉尘比例。
磨损指数和磨损差值的测定
为此使用图1中所示的试验装置。其包括将试样引入探测室2的漏斗1。在漏斗和探测吸收室2之间，提供具有加料阀V1和带有设置在加料阀V1下方的气体调节阀V2的进料管线的导管。通过V2，对试样吸收室2施加4.3bar的压力。其由直径9cm和长16cm的圆柱体构成。钝头圆锥形的下面部分连在该圆柱体上，所述下面部分具有直径4cm的下部开口。与其连接的是2cm长的直径4cm的管子，其又通向长度4.5cm和下部直径1.75cm的另一个钝头圆锥形部分。与其连接的是室出口阀V3。自从V3，内径10mm和总长度1101cm的管路通过90度和4.5cm长的弯曲部分延伸。该管路以30cm的笔直段开始，接着是用90度和4.5cm长的弯曲部分连接的各自长60cm的16个笔直段，这16个笔直段通过分别为4.5cm的180度弯曲段连接在一起。与该16个笔直段通过90度和4.5cm长的弯曲接头相连的是30cm长的另一直线部件。该段通向试样收集室4中，其在构造上与室2不同的之处仅在于，采用具有与试样的粒径相比小得多的孔径的过滤袋代替所述上盖。试样收集室在下部由试样移除阀V4密封。上述试验装置的所有金属零件由316合金不锈钢制成。管子是标准储存管。该装置单个组件的内表面是光滑的。使用来自Milwaukee Valve Company，USA的20 SS0R-02-LL-9102型阀门。
上述装置如下操作：
步骤1-试样进料
打开阀门V1、V4，关闭阀门V2和V3。用漏斗1将50g试样装入室2中。
步骤2-试样传输
阀门按照下列顺序起动：a)V1关闭，b)V2开启，c)V3关闭。在管线不再显示由试样通过而引起的振动之后，设置下列阀门位置：a)V2关闭，V1开启，V3关闭。
步骤3-试样移出
为移出试样，在V4下放置容器，通过小心开启V4将试样装入该容器中以进一步检测。然后再次关闭V4。
为了测量磨损之前(SvorA)和之后(SnachA)的粉尘比例，按照DIN55992-2在步骤1之前和步骤3之后对试样进行测定。
“磨损指数”Ai由Ai＝SafterA/SbeforeA得出。
“磨损差值”Ad由Ad＝SafterA-SbeforeA得出。
实施例
下列实施例中，粒状的、轻度交联、部分中和的聚丙烯酸用作预产物，其可从Stockhausen GmbH & Co.KG以商品名FAVOR的型号Z3050购得。其具有33g/g的保留能力和3.7的粉尘比例。
实施例1
本发明粉末状吸水性聚合物的制备：
将1000g预产物与表1中所列量的细微颗粒和热塑性粘合剂放在立式混合器(MTI-Mischtechnik Industrieanlagen GmbH，型号LM1.5/5)中并在750rpm下与40g 25wt％碳酸亚乙酯溶液合并。
将被涂覆的预产物转移到Gericke粉末传送机(Gericke GmbH，型号GLD75)中并以20g/min的传送机性能连续传送至Labor-Nara-反应器(HTM Reetz GmbH，型号为实验室桨式混合器“Mini-Nara II”)中。在干燥器中的停留时间为大约90分钟并且将产物加热至185-195℃的最大温度。在此期间，发生二次交联并且所述热塑性粘合剂熔化，影响流动特性，将自身分布于表面上并且使得所述细微颗粒粘结在吸水性聚合物颗粒的表面上。
表1
| 实验序号 | 细微颗粒 | 细微颗粒用量 | 热塑性粘合剂 | 热塑性粘合剂用量 | FFC | 粉尘比例 |
| 1(HBr7/127) | MgHPO4·3H2O(＜50μm) | 1.0wt％ | SchaettiFix3861) | 0.5wt％ | 5.4 | 0.2 |
| 2(HBr7/128) | Technocell75(纤维素纤维＜75μm) | 1.0wt％ | SchaettiFix3861) | 0.5wt％ | 4.3 | 0.1 |
1)Schaetti AG公司的产品，苏黎世，瑞士；熔程：130-160℃，160℃下的熔体粘度：520Pas，热稳定性：120℃。
实施例2
表2中汇集的结果是用表2中列出的材料和用量以及60g的25wt％碳酸亚乙酯溶液如实施例1中所述制备的。对所述试样进行磨损试验。在进行磨损试验之后测定FFC值。在进行磨损试验之前和之后测定CRC值。
表2
| 对照 | Vestamelt2)4481 | SchaettiFix386 | |
| 实验序号 | 3 | 4 | 5 |
| 热塑性粘合剂用量 | - | 0.3wt％ | 0.3wt％ |
| 粉尘比例3)SbeforeA | 0.44 | 0.40 | 0.39 |
| 粉尘比例3)SafterA | 7.53 | 3.48 | 3.05 |
| Ai | 17.11 | 8.7 | 8.97 |
| Ad | 7.09 | 3.08 | 2.66 |
| 磨损试验前的FFC | 8.7 | 4.6 | 5.0 |
| 磨损试验前的CRC值[g/g] | 27.3 | 27.5 | 27.2 |
2)Degussa AG的产品，杜塞尔多夫，德国
3)四次测量
实施例3
在超吸收剂细微颗粒的存在下通过用热塑性粘合剂涂覆制备粉末状吸水性聚合物；
将1000g预产物与表3中所列量的热塑性粘合剂放在立式混合器(MTI-Mischtechnik Industrieanlagen GmbH，型号LM1.5/5)中并在750rpm下与40g 25wt％碳酸亚乙酯溶液涂覆。
将被涂覆的预产物转移到Gericke粉末传送机(Gericke GmbH，型号GLD75)中并以20g/min的传送机性能连续传送至Labor-Nara反应器(HTM Reetz GmbH，型号为实验室桨式混合器“Mini-Nara II”)中。在干燥器中的停留时间为大约90分钟并且将产物加热至185-195℃的最大温度。在此期间，发生二次交联并且所述热塑性粘合剂熔化，影响流动特性并且将自身分布于表面上。
表3
| 实验序号 | 细微颗粒 | 细微颗粒用量 | 热塑性粘合剂 | 热塑性粘合剂用量 | FFC | 粉尘比例 |
| 6(HBr 7/126) | - | - | SchaettiFix386 | 0.5wt％ | 5.1 | 0.4 |
| 7对照-(HBr7/125) | - | - | - | - | - | 4.5 |
实施例显示通过热塑性粘合剂的使用，伴随所述吸水性聚合物的超吸收剂细微颗粒以及不同于所述吸水性聚合物的其他细微颗粒可以以高稳定性和降低的粉尘比例而粘结至吸水性聚合物颗粒上，而不会使得如此得到的吸水性聚合物颗粒的吸收性能如保留能力或流动性受损。
Claims (25)
1.粉末状吸水性聚合物，其包含作为组分的：
-0.01-20wt％的粒径小于200μm的细微颗粒，
-0.001-10wt％的热塑性粘合剂，
-60-99.998wt％的粒径为200μm和以上的吸水性聚合物颗粒，
其中
所述细微颗粒通过所述热塑性熔融粘合剂粘结至所述吸水性聚合物颗粒的表面上并且所述粉末状吸水性聚合物具有任一下列特性：
-1-13的流值(FFC)，或
-至多为6的粉尘比例。
2.权利要求1的粉末状吸水性聚合物，其具有1-13的流值(FFC)和至多为6的粉尘比例，分别基于所述粉末状吸水性聚合物的总重量。
3.权利要求1或2的粉末状吸水性聚合物，其中所述热塑性粘合剂具有至少50℃、优选至少60℃以及甚至更优选至少70℃的根据ISO 11357的熔化温度。
4.前述权利要求任一项的粉末状吸水性聚合物，其中所述热塑性粘合剂按照Brookfield(ASTM E 28)在160℃的温度下采用27号转子的熔体粘度小于2000Pas。
5.前述权利要求任一项的粉末状吸水性聚合物，其中所述热塑性粘合剂包含至少10wt％、优选至少50wt％以及特别优选至少90wt％的缩聚物。
6.权利要求5的粉末状吸水性聚合物，其中所述缩聚物是聚酯。
7.前述权利要求任一项的粉末状吸水性聚合物，其中所述细微颗粒以该细微颗粒的重量计包含至少80wt％的有机细微颗粒。
8.前述权利要求任一项的粉末状吸水性聚合物，其中所述细微颗粒以该细微颗粒的重量计包含至少80wt％的无机细微颗粒。
9.前述权利要求任一项的粉末状吸水性聚合物，其中这些通过表面交联剂在表面区域进行二次交联。
10.权利要求9的粉末状吸水性聚合物，其中所述表面交联剂包含至少一种有机化合物或至少一种多价金属阳离子。
11.粉末状吸水性聚合物，其包含至少30wt％的交联、部分中和以及优选中和达60～80mol％的聚丙烯酸，并且具有至少一种下列性能
P1 1-13的流值(FFC)；或
P2 至多为6的粉尘比例；
P3 1-17的磨损指数Ai；
P4 0-7的磨损差值Ad；
P5 至少20g/g的按照ERT441.1-99测定的保留能力。
12.粉末状吸水性聚合物的制备方法，其中将作为成分的：
-0.01-20wt％的粒径小于200μm的细微颗粒，
-0.001-10wt％的热塑性粘合剂，
-60-99.998wt％的粒径为200μm和以上的吸水性聚合物颗粒，
在120-250℃、优选150-220℃以及特别优选170-200℃的温度下相互接触。
13.权利要求12的方法，其中所述接触在连续输送的混合炉中进行。
14.权利要求13的方法，其中所述炉具有可移动的、受到加热的输送装置。
15.权利要求12-14中任一项的方法，其中作为另外成分使得二次交联剂进行接触。
16.权利要求15的方法，其中所述二次交联剂和所述热塑性粘合剂一起添加至其他成分中。
17.权利要求15或16的方法，其中至少所述二次交联剂存在于液相中。
18.粉末状吸水性聚合物，其可通过权利要求12-17中任一项的方法得到。
19.权利要求18的粉末状吸水性聚合物，其具有至少一种权利要求11中定义的性能P1-P5。
20.权利要求1-11、18或19中任一项的粉末状吸水性聚合物，其中至少50wt％的所述粉末状吸水性聚合物具有大于50至2,000μm的粒径。
21.传输方法，其中权利要求1-12、18或19中任一项的粉末状吸水性聚合物流动经过通道。
22.权利要求21的方法，其中所述通道构成用于生产吸水性聚合物的设备的一部分或用于吸水性聚合物的计量系统的一部分。
23.复合物，其包含权利要求1-12、18或19中任一项的粉末状吸水性聚合物。
24.化学制品，其包含权利要求1-12、18或19中任一项的粉末状吸水性聚合物。
25.热塑性粘合剂的用途，其用于相对于不包含该热塑性粘合剂的粉末状吸水性聚合物而言改变包含该热塑性粘合剂的粉末状吸水性聚合物的流值(FFC)或粉尘比例。
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