TWI439297B - 具有經改良在壓力下的滲透性及吸收性之吸水性聚合物結構 - Google Patents

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Description

具有經改良在壓力下的滲透性及吸收性之吸水性聚合物結構
本發明係關於一種用來製備吸水性聚合物結構的方法；關於一種利用此方法獲得之吸水性聚合物結構；關於一種吸水性聚合物結構；關於一種包含吸水性聚合物結構與基材之複合物；關於一種用來製備複合物的方法；關於一種利用此方法獲得之複合物；關於一種化學產物，諸如包含吸水性聚合物結構或複合物的發泡材料、模塑物件及纖維；關於吸水性聚合物結構或複合物在化學產物中的用途；及關於鹽在吸水性聚合物結構之表面處理上的用途。
超級吸收體為不溶於水的交聯聚合物，其能吸收大量水性流體特別是體液，更特別是尿或血液而膨脹及形成水凝膠，並在某些壓力下保留此流體。藉由這些特徵性質，此聚合物主要使用來摻入衛生用品中，諸如例如，嬰兒尿片/尿布、失禁用品或衛生毛巾。
超級吸收體之製備通常於交聯劑存在下藉由攜帶酸基團的單體之自由基聚合反應來進行，可藉由選擇單體組成物、交聯劑及聚合條件及在聚合後獲得之水凝膠的加工條件來製備具有不同吸收體性質之聚合物。進一步可能性為藉由製備接枝聚合產物來提供，例如根據DE－OS 26 12 846使用經化學改性的澱粉、纖維素及聚乙烯醇。
現在可商業購得之超級吸收體基本上為交聯的聚丙烯酸類，或羧基已部分以氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液中和的交聯澱粉/丙烯酸接枝聚合產物。
為了美觀的理由及以環境考量為理由，將衛生用品製成較小及較薄的傾向已增加。為了維持衛生用品之總保留容量，此需求僅可藉由減低高容積毛絮的比例來滿足。因此，超級吸收體必需滿足關於流體之傳輸及分佈方面(其可總結為滲透性性質)的進一步功能。
在超級吸收體材料的實例中，滲透性經了解為其在膨脹狀態下傳輸所加入的流體及三維地分佈其之能力。在膨脹的超級吸收體凝膠中，此過程透過在凝膠顆粒間之空隙藉由毛細管傳輸而發生。流體由膨脹的超級吸收體顆粒本身之傳輸遵守擴散法則且為一非常慢的過程，在使用於衛生用品之狀況下，此在流體分佈上無法扮演一定的角色。在超級吸收體材料由於缺乏凝膠穩定性無法達成毛細管傳輸的實例中，藉由將那些材料埋入纖維基質中來保証顆粒彼此的間隙而避免凝膠區塊化現象。在新一代的尿片/尿布結構中，僅有非常些微的纖維材料存在來輔助流體傳輸，或其根本不存在於吸收體層中。因此，在其中使用的超級吸收體必需在膨脹狀態下具有足夠高的穩定性，以便已膨脹的凝膠仍然具有足夠量能透過其傳輸流體的毛細管空間。
為了獲得具有高凝膠穩定性的超級吸收體材料，可能性之一為增加聚合物的交聯程度，此不可避免地會造成膨脹能力及保留容量減低。不同交聯劑及共單體的最佳組合如描述在DE 196 46 484中能夠改良滲透性性質，但是其非為允許例如可能僅由一層欲摻入尿片/尿布結構的超級吸收體組成的程度。
再者，後處理聚合物顆粒表面的方法可使用來改良超級吸收體性質。從先述技藝熟知的表面處理，包括例如吸收體聚合物結構在表面處後交聯，將其表面帶至與無機化合物接觸，且於無機化合物存在下後交聯此表面。
例如，DE 199 09 653 A1及DE 199 09 838 A1揭示出已在表面後交聯的粉狀聚合產物，其吸收水、水性或漿液狀流體或血液，此聚合產物以攜帶酸基團的單體為基礎且已塗佈表面後交聯試劑且較佳為在水溶液中的硫酸鋁並已後交聯。在此先述技藝中揭示之聚合產物與習知的聚合產物比較具有優良的吸收性質，特別是高滲透性程度。
DE 102 49 821 A1同樣描述出已在表面後交聯且具有高滲透性程度的粉狀吸水性聚合物結構，此聚合物結構已藉由以交聯劑與無機溶膠，例如矽酸溶膠之混合物來表面處理未經處理的吸水性聚合物結構而獲得。
但是，從先述技藝熟知的表面改質措施，特別是用於改良滲透性之目的之以無機鹽類或無機溶膠類來處理吸水性聚合物結構的缺點，事實上特別與滲透性增加時常亦與吸收容量在壓力下明顯減少之觀察相關。吸收容量在壓力下減少經常導致衛生用品在由使用者弄濕一次或特別是數次後具有增加漏出的趨勢。
本發明所突顯之問題為克服由先述技藝所引起的缺點。
本發明所突顯之問題特別為提供一種超級吸收體，其首先促進水性流體(諸如，尿)在具有高超級吸收體濃度的衛生物件(諸如吸收體層或核心，特別是尿片/尿布)中傳輸，從而增加穿戴此衛生物件的舒服性。
本發明進一步突顯之問題為提供一種可製造此優良的超級吸收體及包含此超級吸收體之複合物的方法。
本發明突顯之另一個問題為提供一種儘可能薄且具有高吸水性聚合物結構含量的衛生物件，其特徵為良好的使用性質。
上述提及問題之答案由用來製備吸水性聚合物結構的方法提供，此方法包括下列製程步驟：i)提供一未處理的吸水性聚合物結構；ii)將該未處理的吸水性聚合物結構帶至與一包含二價或較高價金屬陽離子及至少一種有機鹼作為陰離子之鹽接觸，且選擇性在溫度範圍30至210℃，特別是100至200℃及更特別在範圍160至190℃下將該吸水性聚合物結構帶至與該鹽接觸。
根據本發明之方法的另一個形式，滿足下列至少一個，較佳為至少二個及更特別為全部三個條件(a1)至(a3)：(a1)不將未處理的吸水性聚合物結構帶至與金屬之氧化物接觸，且不將其帶至與過渡金屬之氧化物接觸較佳，更特別是不將其帶至與鋅的氧化物接觸；(a2)不將未處理的吸水性聚合物結構帶至與多陽離子接觸，較佳為不將其帶至與較佳具有分子量大於3000克/莫耳的較佳有機多陽離子接觸，更特別是不將其帶至與氯化二烯丙基二甲基銨之聚合物接觸；(a3)根據描述於本文之測試方法測量，該未處理的吸水性聚合物結構具有少於37.5克/克的保留度。
完全驚人但是並無較不利的是，已經查明當吸水性聚合物結構以滲透性提高試劑表面改質時，可時常觀察到在壓力負載下之吸收減少可藉由使用包含二價或較高價金屬陽離子與至少一種有機鹼作為陰離子之鹽類作為該滲透性提高試劑來減低。
在本發明之說明書中，“未處理”意謂著在製程步驟i)中提供的吸水性聚合物結構尚未帶至與包含二價或較高價金屬陽離子及至少一種有機鹼作為陰離子之鹽接觸。但是，名稱”未處理”不排除已藉由其它表面改質措施(諸如例如，表面後交聯)改質的吸水性聚合物結構。
至於在製程步驟i)中提供之未處理的吸水性聚合物結構，較佳的有纖維、發泡材料或顆粒，特別是纖維及顆粒及更特別是顆粒。
根據本發明的較佳聚合物纖維尺寸切割，它們可摻入紡織品或作為其紗線及亦可直接進入紡織品中。根據本發明較佳的聚合物纖維具有長度範圍從3至500毫米，較佳為2至500毫米及更特別為5至100毫米，及直徑範圍從1至200丹尼爾(Denier)，較佳為3至100丹尼爾及更特別為5至60丹尼爾。
根據本發明的較佳聚合物顆粒尺寸切割，根據ERT 420.2－02具有平均顆粒尺寸範圍從10至3000微米，較佳為20至2000微米及更特別為150至850微米或150至600微米。具有顆粒尺寸在範圍300至600微米之聚合物顆粒的比例為至少30重量%特別佳，特別為至少40重量%及更特別為至少50重量%，以已後交聯的吸水性聚合物顆粒之總重量為準。
在製程步驟i)中提供之吸水性聚合物結構的較佳具體實施例中，該聚合物結構以下列為主：(α1)20－99.999重量%，較佳為55－98.99重量%及特別為70－98.79重量%之經聚合的乙烯化不飽和攜帶酸基團之單體或其鹽類，或經聚合的乙烯化不飽和包含經質子化或四級化的氮原子之單體，或其混合物，所提供的特別較佳物為包含至少乙烯化不飽和含酸基團的單體(較佳為丙烯酸)之混合物；(α2)0－80重量%，較佳為0－44.99重量%及特別為0.1－44.89重量%之經聚合可與(α1)共聚合的單乙烯化不飽和單體；(α3)0.001－5重量%，較佳為0.01－3重量%及特別為0.01－2.5重量%的一或多種交聯劑；(α4)0－30重量%，較佳為0－5重量%及特別為0.1－5重量%之可溶於水的聚合物；(α5)0－20重量%，較佳為2.5－15重量%及特別為5－10重量%的水；及(α6)0－20重量%，較佳為0－10重量%及特別為0.1－8重量%之一或多種輔助物，(α1)至(α6)的量之總和以重量計為100重量%。
單乙烯化不飽和含酸基團單體(α1)可經部分或完全中和，較佳為經部分中和。至少25莫耳%，特別是至少50莫耳%及更特別為50－80莫耳%的單乙烯不飽和含酸基團單體經中和較佳。在此關聯中，可參照DE 195 29 348 A1，此揭示以參考方式併入本文。中和亦可在聚合後部分或完全實現。再者，中和可以鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、氨實現，且亦可以碳酸鹽及碳酸氫鹽進行。亦可為任何與酸形成可溶於水的鹽之進一步鹼。以不同鹼來混合中和亦可能。所提供的較佳物為以氨及鹼金屬氫氧化物中和，特別是以氫氧化鈉及以氨。
再者，在聚合物中自由態酸基團可佔絕大多數，以便聚合物具有pH值在酸性範圍內。此酸性吸水性聚合物可由具有自由態鹼基團的聚合物(較佳為胺基團，其與酸性聚合物比較呈鹼性)至少部分中和。那些聚合物已在文獻中熟知如為”混合床離子交換吸收體聚合物”(MBIEA聚合物)，尤其是揭示在WO 99/34843 A1中。該WO 99/34843 A1之揭示以參考方式併入，因此視為此揭示的部分。MBIEA聚合物通常為一包含一方面能交換陰離子的鹼性聚合物及另一方面與該鹼性聚合物比較呈酸性的聚合物(此酸性聚合物能交換陽離子)之組成物。該鹼性聚合物具有鹼性基團且典型藉由聚合攜帶鹼性基團或可轉換成鹼性基團的基團之單體獲得。此單體特別有含有一級、二級或三級胺或相符合的膦類或至少二種上述官能基的那些。此單體群組特別包括乙烯胺、烯丙胺、二烯丙胺、4－胺基丁烯、烷氧基環胺(alkyloxycycline)、乙烯基甲醯胺、5－胺基戊烯、碳化二醯亞胺、甲醛達胺(formaldacine)、蜜胺及其類似物，和其二級或三級胺衍生物。
較佳的乙烯化不飽和含酸基團單體(α1)為在WO 2004/037903 A2(在此參考方式併入，因此視為本揭示的部分)中所提及如為乙烯化不飽和含酸基團單體(α1)的那些化合物較佳。特別佳的乙烯化不飽和含酸基團單體(α1)有丙烯酸及甲基丙烯酸，所提供的最佳物為丙烯酸。
根據本發明之方法的具體實施例已使用未處理的吸水性聚合物結構，其中可與(α1)共聚合的單乙烯化不飽和單體(α2)有丙烯醯胺類、甲基丙烯醯胺類或乙烯醯胺類。
除了丙烯醯胺及甲基丙烯醯胺外，較佳的(甲基)丙烯醯胺類為甲基(丙烯醯胺)之經烷基取代的(甲基)丙烯醯胺類或經胺烷基取代的衍生物，諸如N－羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N－二甲基胺基－(甲基)丙烯醯胺、二甲基(甲基)丙烯醯胺或二乙基(甲基)丙烯醯胺。可能的乙烯醯胺類有例如N－乙烯醯胺類、N－乙烯甲醯胺類、N－乙烯乙醯胺類、N－乙烯基－N－甲基乙醯胺類、N－乙烯基－N－甲基甲醯胺類、乙烯吡咯啶酮。在那些單體當中，所提供的特別較佳物為丙烯醯胺。
根據本發明方法的另一個具體實施例已使用吸水性聚合物結構，其中可與(α1)共聚合的單乙烯化不飽和單體(α2)為可溶於水的單體。在此關聯中，所提供的特別較佳物有烷氧基聚氧化亞烷(甲基)丙烯酸酯類，諸如甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯類。
再者，至於可與(α1)共聚合的單乙烯化不飽和單體(α2)，所提供之較佳物為可分散於水中的單體。至於可分散在水中的較佳單體有丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類，諸如(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。
可與(α1)共聚合的單乙烯化不飽和單體(α2)亦包括甲基聚乙二醇烯丙基醚、醋酸乙烯酯、苯乙烯及異丁烯。
至於交聯劑(α3)，使用在WO 2004/037903 A2中提及作為交聯劑(α3)的化合物較佳。在那些交聯劑當中，所提供之特別較佳物為可溶於水的交聯劑。所提供之最佳物有N,N’－亞甲基雙丙烯醯胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯類、氯化三烯丙基甲基銨、氯化四烯丙基銨和以每莫耳的丙烯酸9莫耳的環氧乙烷製備之烯丙基九甘醇丙烯酸酯。
至於可溶於水的聚合物(α4)，其聚合物結構可包括可溶於水的聚合物(藉由聚合摻入較佳)，諸如部分或完全水解的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、澱粉或澱粉衍生物、聚乙二醇類或聚丙烯酸。那些聚合物的分子量非為關鍵，只要它們可溶於水。較佳可溶於水的聚合物有澱粉或澱粉衍生物或聚乙烯醇。亦可使用可溶於水的聚合物(較佳為合成的聚合物，諸如聚乙烯醇)作為欲聚合的單體用之接枝基礎物質。
至於輔助物(α6)，此聚合物結構較佳包括稀釋劑、氣味黏合劑、界面活性劑或抗氧化劑和使用來製備聚合物結構的添加劑(起始劑等等)。
在製程步驟i)中提供的吸水性聚合物結構之特別具體實施例中，此聚合物結構的至少50重量%，較佳為至少70重量%及更特別為至少90重量%以攜帶羧酸鹽基團的單體為主。根據本發明亦較佳的是，由至少50重量%，較佳為至少70重量%之丙烯酸組成的組分(α1)有至少20莫耳%，較佳為至少50莫耳%及更特別在範圍從60至85莫耳%已中和。
未處理的吸水性聚合物結構可從上述提及的單體、共單體、交聯劑、可溶於水的聚合物及輔助物利用不同聚合方法來製造。例如，在此關聯中可提到的有本體聚合反應，其在揉捏反應器，諸如擠壓器中進行較佳；溶液聚合反應、噴灑聚合反應、反相乳液聚合反應及反相懸浮聚合反應。
溶液聚合反應在水作為溶劑中進行較佳。溶液聚合反應可連續或不連續地進行。在相關的反應條件方面上，可在先述技藝中找到寬廣範圍可能的變數，諸如溫度及起始劑與反應溶液的本質及量。典型的方法描述在下列專利說明書中：US 4,286,082、DE 27 06 135、US 4,076,663、DE 35 03 458、DE 40 20 780、DE 42 44 548、DE 43 23 001、DE 43 33 056、DE 44 18 818。此些揭示以參考方式併入，因此視為此揭示的部分。
聚合反應藉由如通常常用的起始劑起始。至於起始該聚合反應的起始劑，可使用任何能在習慣上使用來製備超級吸收體之聚合反應條件下形成自由基的起始劑。亦可藉由電子束作用在可聚合的水性混合物上來起始聚合反應。聚合反應亦可在缺乏上述提及的起始劑種類下觸發，而是藉由在光起始劑存在下之高能量輻射作用。聚合起始劑可以已溶解的形式或在根據本發明的單體溶液中之分散形式存在。納入考慮的起始劑有已由熟知此技藝者熟知會分解成自由基的全部化合物，特別包括如已經在WO 2004/037903 A2中提到的可能起始劑之起始劑。
對吸水性聚合物結構之製備來說，使用由過氧化氫、過氧重硫酸鈉及抗壞血酸組成的氧化還原系統特別佳。
亦可使用反相懸浮及乳液聚合反應來製備聚合物結構。根據那些方法，將單體(α1)及(α2)、選擇性包含水可溶的聚合物及輔助物之水性經部分中和的溶液，在保護膠體及/或乳化劑輔助下分散於疏水的有機溶劑中，及藉由自由基起始劑來起始聚合反應。交聯劑可溶解在單體溶液中且與單體溶液一起計量供給，或在聚合反應期間分別及選擇性加入。若必要時，藉由單體溶液或藉由直接加入油相中來達成加入可溶於水的聚合物(α4)作為接枝基礎物。然後，從混合物共沸地移除水及過濾出聚合產物。
再者，在溶液聚合實例及在反相懸浮與乳液聚合實例二者中，交聯可藉由摻入藉由聚合已溶解在單體溶液中的多官能基交聯劑，及/或藉由在聚合步驟期間讓合適的交聯劑與聚合物之官能基反應而達成。這些方法描述例如在公告US 4,340,706、DE 37 13 601、DE 28 40 010及WO 96/05234 A1中，此相符合的揭示以參考方式併入。
在溶液聚合或反相懸浮及乳液聚合的情況下，於另一步製程步驟中乾燥於聚合後獲得之水凝膠。
然而，特別在溶液聚合的實例中，於乾燥前將水凝膠粉碎較佳。此粉碎由已由熟知技藝之人士熟知的粉碎裝置，諸如例如粉碎機達成。
水凝膠之乾燥在合適的乾燥器或烘箱中達成較佳。例子有旋轉管式爐、流化床乾燥器、平板乾燥器、槳式乾燥器及紅外線乾燥器。再者，根據本發明較佳的是，水凝膠欲乾燥至水含量從0.5至25重量%，較佳從1至10重量%，乾燥溫度範圍通常從100至200℃。
然後，可在進一步製程步驟中研磨在乾燥後獲得之吸水性聚合物結構(特別是當它們是由溶液聚合反應獲得時)，及篩選出在開始時提到的想要顆粒尺寸。在合適的機械粉碎裝置諸如例如球磨機中達成研磨經乾燥的吸水性聚合物結構較佳。
在較佳的具體實施例中，根據本發明之方法的製程步驟i)中提供之未處理的吸收體聚合物結構具有下列性質之至少一種(ERT＝EDANA推薦的測試)：(A)0.9重量%的NaCl溶液之最大吸收度，根據ERT 440.2－02(在顆粒之實例中，測量全部的顆粒尺寸分量)其位於範圍至少10至1000克/克，較佳的範圍從20至500克/克及更特別的範圍從50至100克/克；(B)在16小時後之可萃取的部分，根據ERT 470.2－02(在顆粒之實例中，測量全部的顆粒尺寸分量)其少於30重量%，較佳為少於20重量%及更特別是少於15重量%，在每個實例中，以未處理的吸水性聚合物結構為準；(C)容積密度，根據ERT 460.2－02(在顆粒之實例中，測量全部的顆粒尺寸分量)其範圍位於300至1000克/升，較佳的範圍從400至900克/升及更特別在範圍從500至800克/升；(D)1克的吸水性聚合物主要產物在1升水中之pH值，根據ERT 400.2－02(在顆粒的實例中，測量全部的顆粒尺寸分量)其範圍位於4至10，較佳的範圍從4.5至9及更特別在範圍從5至8；(E)抵抗壓力0.3磅/平方英寸之吸收度，根據ERT 442.2－02(在顆粒之實例中，對全部的顆粒分量來說)所測量的範圍位於10至26克/克，較佳的範圍從13至25克/克及更特別在範圍從13.5至24克/克；(F)保留度(指為CRC)，根據ERT 441.2－02(在顆粒之實例中，對全部的顆粒分量)所測量的範圍位於20至50克/克，較佳的範圍從25至45克/克及更特別的範圍從27至40克/克。
根據本發明之方法的特別具體實施例，在製程步驟i)中所提供的聚合物結構其特徵為下列性質或性質之組合：(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(A)(E)、(B)(E)、(C)(E)、(D)(E)、(E)(F)、(B)(E)、(B)(F)、(E)(F)(G)，所提供的最佳物為(D)、(E)、(F)及(E)(F)及(D)(E)(F)，且(D)(E)(F)進一步較佳。
在根據本發明之方法的製程步驟ii)中，將在製程步驟i)中提供之未處理的吸水性聚合物結構帶至與一包含二價或較高價金屬陽離子及至少一種有機鹼作為陰離子之鹽接觸。
該二價或較高價金屬陽離子選自於由下列所組成之群較佳：Mg2＋ 、Ca2＋ 、Ba2＋ 、Al3＋ 、Fe2＋ 、Fe3＋ 、Ga3＋ 、Ti4＋ 、Zr4＋ 、Cu2＋ 及Zn2＋ ，所提供的最較佳物為Al3＋ 。
該有機鹼較佳為至少部分經去質子化的單、二或三羧酸，所提供的特別較佳物為已去質子化之單羧酸。亦較佳為羥基羧酸，所提供的特別較佳物為至少部分經去質子化的單、二或羥基三羧酸，且單羥基羧酸特別佳。
特別佳的陰離子特別為下列酸之相符合的鹼：茴香酸、苯甲酸、蟻酸、戊酸、檸檬酸、乙醛酸、羥基乙酸、甘油磷酸、戊二酸、氯醋酸、氯丙酸、肉豆蔻酸、琥珀酸、醋酸、酒石酸、乳酸、丙酮酸、反丁烯二酸、丙酸、3－羥基丙酸、丙二酸、馬來酸、丁酸、異丁酸、亞脒醋酸(imidinoacetic)、蘋果酸、2－羥乙磺酸、甲基馬來酸、己二酸、衣康酸、巴豆酸、草酸、水楊酸、葡萄糖酸、沒食子酸、山梨酸、葡萄糖酸、脂肪酸特別是硬脂酸及己二酸、及對－羥基苯甲酸。在那些鹼當中，所提供的最佳物為酒石酸鹽及乳酸鹽，所提供之最佳物為乳酸鹽。
根據本發明之方法的特別佳具體實施例，在製程步驟ii)中所使用之鹽為一包含乳酸鋁的鹽。該鹽的至少50重量%，特別是至少75重量%及更特別是100重量%以乳酸鋁為主較佳。除了乳酸鋁外，存在一或二或更多種進一步陽離子亦較佳。此陽離子選自於由下列所組成之群較佳：單價、二價或較高價依次選自於由下列所組成之群的金屬陽離子：Mg2＋ 、Ca2＋ 、Ba2＋ 、Al3＋ 、Fe2＋ 、Fe3＋ 、Ga3＋ 、Ti4＋ 、Zr4＋ 、Cu2＋ 及Zn2＋ 。再者，除了乳酸鋁外，亦可以鹽存在進一步陰離子，而上述描述的陰離子較佳。再者，除了乳酸鋁外，亦可存在進一步的金屬氧化物或混合的氧化物，所提供的較佳物為在此節中提到之金屬離子的氧化物。例如，與包含鹽之溶液相關聯，該溶液額外包括鹼金屬或鹼土金屬鹽作為二級鹽可較佳，較佳為上述提及的陰離子之一的鹼金屬鹽，較佳為主要存在於溶液中的主要鹽之陰離子。這些特別包括乳酸鋰及乳酸鈉。二級鹽的量從0.001至25重量%較佳，特別是從0.01至17重量%及更特別是從0.1至12重量%，在每個實例中以主要鹽為準。
在根據本發明的方法之另一個形式中，存在有與有機鹼不同的另一陰離子較佳。該陰離子為無機鹼較佳。此無機鹼為已去質子化的無機酸較佳。就此酸本身來說，特別將能夠釋放二或更多個質子的酸納入考慮。它們特別包括含硫、氮或磷的酸，所提供的特別較佳物為含硫或磷之酸。已証明含硫的酸特別是硫酸特別令人滿意，因此硫酸鹽作為其鹼用的鹽。根據本發明之方法的特別佳具體實施例，在製程步驟ii)中已使用包括硫酸鋁作為另一鹽。此鹽的至少50重量%，特別是至少75重量%及更特別是100重量%以硫酸鋁為主較佳。二種不同陰離子可以從1：100至100：1之比率使用，較佳的比率從1：10至10：1及更特別為1：5至5：1。
再者，根據本發明較佳的是，將未處理的吸水性聚合物結構在製程步驟ii)中帶至與0.001至10重量%，特別是0.01至7.5重量%及更特別是0.1至5重量%的鹽接觸，在每個實例中以未處理的吸水性聚合物結構之重量為準。
在根據本發明之方法的製程步驟ii)中，將鹽帶至與未處理的吸水性聚合物結構接觸較佳藉由將二種組分混合在一起，合適於此目的之混合裝置特別有佩特森凱利(Patterson Kelley)混合器、追思(Drais)擾流混合器、勞迪格(Lodige)混合器、魯堡(Ruberg)混合器、螺旋混合器、平板混合器及流化床混合器或藉由旋轉葉片高頻混合聚合物結構之連續操作型垂直混合器(蘇吉(Schugi)混合器)。
再者，可將鹽以流體F1 形式(其包括溶劑及鹽已溶解或分散在此溶劑中)或以乾燥形式(如為鹽粉末)帶至與未處理的吸水性聚合物結構接觸。除了水之外，合適的溶劑特別有水可溶混的有機溶劑，諸如例如，甲醇、乙醇、1－丙醇、2－丙醇、1,2－丙二醇、1,3－丙二醇、1－丁醇、2－丁醇、三級丁醇、異丁醇或有機溶劑混合物或水與一或多種那些有機溶劑之混合物，所提供的最佳物為水作為溶劑。若將未處理的吸水性聚合物結構帶至與包含溶劑及鹽之流體F1 接觸時，流體F1 所包含的鹽量範圍從0.1至50重量%進一步較佳，特別是1至40重量%及更特別是5至25重量%，在每個實例中以流體F1 的總重量為準。
根據本發明之方法的特別佳具體實施例，於至少0.01重量%及至多15重量%，特別為至少0.1及至多10重量%，更特別為至少0.5及至多5重量%及非常特別為至少1及至多2.5重量%的溶劑存在下，在製程步驟ii)中將未處理的吸水性聚合物結構帶至與鹽接觸，上述提及之重量百分比以未處理的吸水性聚合物結構之重量為準。
在製程步驟ii)中，也是有利的是在溫度範圍從30至210℃，特別是50至200℃及更特別在範圍從160至195℃上將未處理的吸水性聚合物結構帶至與鹽接觸。讓接觸在範圍從10至300分鐘，特別在範圍從15至180分鐘及更特別在範圍從20至120分鐘內進行一段時期較佳。
根據本發明用來處理吸水性聚合物結構表面之方法的特別具體實施例，在製程步驟ii)中將未處理的吸水性聚合物結構帶至與鹽接觸，此鹽以粉末形式存在。在此實例中，於缺乏溶劑下將吸水性聚合物結構帶至與鹽接觸。
在根據本發明用來製備吸水性聚合物結構之方法的特別具體實施例中，此方法包括下列製程步驟較佳：i)提供一未經處理但是在表面處已經較佳後交聯的吸水性聚合物結構；ii)將該未經處理但是較佳已經在表面處後交聯的吸水性聚合物結構，在溫度範圍從30至300℃，較佳從100至250℃及特別在範圍從110至200℃及更特別在範圍從115至180℃下，帶至與包含鹽的細微粒組分接觸。在不同形式下，讓接觸於溫度範圍從30至200℃，較佳從50至160℃，特別從50至160℃及更特別在100至140℃內進行。
在此關係上，粉狀鹽的至少50重量%，特別是至少75重量%，更特別是至少95重量%及非常特別是至少99重量%具有平均顆粒直徑(重量平均)範圍從10至1000微米，較佳從50微米至800微米，特別從100至600微米及更特別從200至400微米特別佳，在每個實例中利用已由熟知此技藝者熟知的顆粒尺寸測量方法來測定，例如使用篩分析或使用庫爾特(Coulter)計數器。
再者，在根據本發明方法的特別具體實施例中，細徵顆粒組分除了粉狀鹽之外亦包含黏著劑可較佳，此黏著劑亦為顆粒形式較佳，及特別是，黏著劑的至少50重量%，更特別是至少75重量%，最特別是至少95重量%及非常特別是至少99重量%以具有平均顆粒直徑(重量平均)範圍從10至1000微米，較佳從50微米至800微米，特別從100至600微米及更特別從200至400微米之顆粒為主，在每個實例中利用已由熟知此技藝者熟知的顆粒尺寸測量方法來測定，例如使用篩分析或使用庫爾特計數器。
根據本發明的進一步形式，該鹽以固體加入至後交聯溶液，鹽以溶解形式存在於後交聯溶液中較佳，在最後時將此後交聯溶液加入至未處理但是較佳尚未後交聯的聚合物結構。然後，讓所得之包含未處理的聚合物結構、後交聯劑及鹽的混合物接受常用於後交聯及描述於本文之溫度處理。
在根據本發明的另一個具體實施例中，鹽以較佳的水溶液形式加入至後交聯溶液。結果，所形成的後交聯劑/鹽溶液較佳具有鹽濃度範圍從1至50重量%，較佳在範圍從10至40重量%及更特別在範圍從15至35重量%，在每個實例中以於後交聯溶液中的溶劑量為準。然後，讓所得之包含未處理的聚合物結構、後交聯劑及鹽之混合物接受常用於後交聯及描述於本文的溫度處理。混合物可藉由加入更詳細描述在下列的二級鹽安定化，在下列指出之二級鹽的量於此亦較佳。
在此關係上，黏著劑包含有機化合物作為黏著劑的主要組分特別佳，此有機化合物在20℃下為固體較佳。
此有機化合物為較佳的線性聚合物特別佳，特別是選自於包含下列之群的線性聚合物：聚胺基甲酸酯類、聚酯類、聚醯胺類、聚酯醯胺類、聚烯烴類、聚乙烯酯類、聚醚類、聚苯乙烯類、聚醯亞胺類(特別是聚醚醯亞胺類)、聚亞胺類、硫聚合物(特別是聚碸)、聚縮醛類(特別是聚氧化亞甲基)、氟化塑膠(特別是聚偏二氟乙烯)、苯乙烯/烯烴共聚物、聚丙烯酸酯類、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物及二或更多種所提到的聚合物之混合物；在那些聚合物當中，所提供的特別較佳物為縮聚物，且在這些當中，特別是聚醚類及更特別是線性聚醚類。
特別合適的線性聚醚類包括聚烷烴二醇，特別是聚乙二醇類、聚丙二醇類、乙烯或丙烯單體具有統計或嵌段似的排列之聚(乙/丙)二醇類或那些聚烷烴二醇的至少二種之混合物。
更合適的較佳線性聚合物有在DE－A－103 34 286中所提到如為”熱塑性黏著劑”之那些聚合物。DE－A－103 34 286在熱塑性黏著劑相關方面的揭示內容以參考方式併入且形成本發明之揭示的部分。
除了鹽之外若使用黏著劑時，在溫度範圍從30至200℃，特別從50至160℃及更特別在範圍從70至140℃內將未處理的吸水性聚合物結構帶至與細微粒組分接觸特別佳。那些溫度亦特別造成細顆粒固定在未處理的吸水性聚合物結構之表面上。
若使用黏著劑時，其量範圍從0.0001至5重量%較佳及特別在範圍從0.001至2重量%，在每個實例中以吸水性聚合物結構的重量為準。在細微粒組分與黏著劑間之重量比率範圍為細微粒組分：黏著劑從20：1至1：20，特別是10：1至1：10及更特別是10：1至2：1較佳。
在根據本發明上述將粉狀鹽帶至與吸水性聚合物結構接觸之方法的特別具體實施例中，該方法包括在製程步驟i)中除了供應未處理的吸水性聚合物結構外，亦供應包括粉狀鹽及若合適的話粉狀黏著劑之細微粒組分。在將細微粒組分帶至與未處理的吸水性聚合物結構接觸之方法的相關方面上可有多種製程程序。
再者，在根據本發明上述將粉狀鹽帶至與吸水性聚合物結構接觸之方法的特別具體實施例之關聯上，有利地是在製程步驟ii)後接著一將未處理的吸水性聚合物結構與細微粒組分之混合物混合一段10分鐘至5小時，特別是30分鐘至3小時的時期範圍之進一步製程步驟ii’)，以促進細微顆粒或細微顆粒團聚物與吸收體聚合物結構儘可能地均勻分佈，可使用已由熟知此技藝者所熟知用於此目的之混合裝置。在此進一步製程步驟中，未處理的吸水性聚合物結構與細微粒組分之混合物可在製程步驟ii)中固定後所具有的溫度下引進混合器，然後可在混合操作期間將混合物較佳連續地冷卻至較低的溫度，較佳為室溫。
根據本發明之方法的特別具體實施例，該方法除了製程步驟i)及ii)之外尚包括下列製程步驟：iii)在表面後交聯該吸水性聚合物結構，可在製程步驟ii)之前、期間或之後進行製程步驟iii)。
在表面後交聯中，將已乾燥的聚合物結構或尚未乾燥但是較佳已經粉碎的水凝膠帶至與較佳的有機化學表面後交聯劑接觸。將後交聯劑(特別是當其在後交聯條件下不為液體時)以包含後交聯劑與溶劑的流體F2 形式帶至與聚合物顆粒或水凝膠接觸較佳，較佳的溶劑為已經提到與流體F1 關聯作為溶劑的那些。再者，存在於流體F2 中的後交聯劑之量範圍從5至75重量%亦較佳，特別是10至50重量%及更特別從15至40重量%，以流體F2 的總重量為準。
在根據本發明之方法，藉由完全混合流體F2 與聚合物結構將聚合物結構或已粉碎的水凝膠較佳地帶至與包含後交聯劑之流體F2 接觸，合適於施加該流體F2 的混合裝置再次為佩特森凱利混合器、追思擾流混合器、勞迪格混合器、魯堡混合器、螺旋混合器、平板混合器或流化床混合器和藉由旋轉葉片以高頻混合聚合物結構之連續操作型垂直混合器(蘇吉混合器)。
在後交聯中，將吸水性聚合物結構較佳地帶至與至多20重量%，特別是至多15重量%，更特別是至多10重量%，非常特別為至多5重量%的溶劑(較佳為水)接觸，在每個實例中以吸水性聚合物結構之重量為準。
在聚合物結構呈較佳的球形顆粒形式之實例中，根據本發明亦較佳的是，此接觸欲藉由獨自將微粒聚合物結構之外部區域而不是內部區域帶至與流體F2 因此與後交聯劑接觸而製得。
在根據本發明方法中使用的後交聯劑較佳地了解如為具有至少二個能夠在縮合反應中(＝縮合交聯劑)、在加成反應或在開環反應中與聚合物結構之官能基反應的官能基之化合物。至於在根據本發明之方法中的後交聯劑，所提供的較佳物有在WO 2004/037903 A2中提到如為交聯劑分類II之那些交聯劑。
在那些化合物當中，縮合交聯劑作為後交聯劑特別佳，諸如例如，二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、氧乙烯－氧丙烯嵌段共聚物、脫水山梨糖醇脂肪酸酯類、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯類、三羥甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、山梨糖醇、1,3－二氧五圜－2－酮(碳酸乙二酯)、4－甲基－1,3－二氧五圜－2－酮(碳酸丙二酯)、4,5－二甲基－1,3－二氧五圜－2－酮、4,4－二甲基－1,3－二氧五圜－2－酮、4－乙基－1,3－二氧五圜－2－酮、4－羥甲基－1,3－二氧五圜－2－酮、1,3－二氧六圜－2－酮、4－甲基－1,3－二氧六圜－2－酮、4,6－二甲基－1,3－二氧六圜－2－酮及1,3－二氧五圜－2－酮。
在聚合物結構或水凝膠已帶至與後交聯劑或與包含後交聯劑的流體F2 接觸後，將它們加熱至溫度範圍從50至300℃，較佳從75至275℃及特別從150至250℃，以便(較佳隨著結果)聚合物結構之外部區域比內部區域更高度交聯(＝後交聯)。加熱處理時期由聚合物結構之想要的性質曲線會由於加熱作用而破壞的風險所限制。
藉由上述描述的後交聯之表面改質可在製程步驟ii)之前、期間或之後進行。
若在製程步驟ii)之前進行後交聯時，然後在製程步驟ii)中將具有在表面處已經後交聯的吸水性聚合物結構帶至與呈乾燥形式或流體F1 形式之鹽接觸。
若在製程步驟ii)期間達成後交聯時，首先將未處理的吸水性聚合物結構帶至與後交聯劑及鹽接觸：－在每個實例中於缺乏溶劑下，－呈流體F1 及F2 形式，－呈包含溶劑及後交聯劑及鹽的共同流體F3 形式，或－鹽在缺乏溶劑下及後交聯劑呈流體F2 形式，然後將所獲得的混合物加熱至上述提及用於後交聯目的之溫度。
若在製程步驟ii)之後進行後交聯時，首先將未處理的吸水性聚合物結構以在開始時描述的方式帶至與鹽(選擇性在缺乏有機溶劑下或呈流體F1 形式)接觸，然後在表面處後交聯從而表面改質的吸水性聚合物結構。
此外，本問題的答案亦由包含一內部區域及一環繞該內部區域的外部區域之吸水性聚合物結構提供，其中在每個實例中，此聚合物結構多於80%(相對於吸水性聚合物結構)，較佳為至少85%及特別是至少90重量%，更特別為多於95重量%以丙烯酸為主，其中該酸範圍從50至90莫耳%，較佳範圍從60至85莫耳%及特別在範圍從65至80莫耳%經中和，此吸水性聚合物結構具有下列性質：A1鹽液流動導電度(SFC)，根據描述於本文的測試方法測量其大於115×10－7 立方公分秒/克，較佳大於125×10－7 立方公分秒/克，特別是大於135×10－7 立方公分秒/克及更特別為大於145×10－7 立方公分秒/克及非常特別為大於165×10－7 立方公分秒/克；B1吸收度，根據ERT 442.2－02測量抵抗0.7磅/平方英寸之壓力(AAP0.7 )的值，大於25.9克/克，較佳大於26.4克/克，特別是大於26.9克/克及更特別為大於27.5克/克；C1保留度(CRC)，根據ERT 441.2－02測量其至少25克/克，較佳為至少27克/克，特別是大於28克/克及更特別為至少29克/克；及D1顆粒尺寸分佈，此吸水性聚合物結構的顆粒有至少80重量%，較佳為至少85重量%，特別是至少90重量%及更特別為至少95重量%之顆粒尺寸範圍從150至850毫米；吸水性聚合物結構的顆粒有至少5重量%，較佳為至少8重量%及特別是至少12重量%具有顆粒尺寸範圍從150至250微米。再者，較佳的是在範圍150至250微米內的吸水性聚合物結構顆粒之量位於範圍從5至30重量%，較佳在範圍從7至25重量%，特別的範圍從10至20重量%及更特別之範圍從11至15重量%，在每個實例中以吸水性聚合物結構顆粒的總量為準。
根據本發明吸水性聚合物結構的特別具體實施例，除了上述提及的性質A1至D1之外，特別是除了上述提及的性質A1之外，這些的特徵由下列性質指出：E1 PUP值，根據EP 0 752 892 A1測量，其至少31克/克，特別佳為至少32克/克及最佳為至少33克/克。
在本文中，本發明特別佳的吸水性聚合物結構具有PUP值至少31克/克，較佳為至少32克/克及最佳為至少33克/克；根據於本文所描述的測試方法測量之鹽液流動導電度(SFC)大於100×10－7 立方公分秒/克。
本問題的進一步答案由一包含一內部區域及一環繞該內部區域的外部區域之吸水性聚合物結構提供，其中在每個實例中，此聚合物結構有至少80%(相對於吸水性聚合物結構)，較佳為至少90%及特別為至少95重量%以丙烯酸為主，其中該酸有範圍從50至90莫耳%，較佳範圍從60至85莫耳%及特別在範圍從65至80莫耳%經中和，此吸水性聚合物結構的外部區域包括一含二價或較高價金屬陽離子的鹽，此吸水性聚合物結構具有下列性質：A2鹽液流動導電度(SFC)，根據描述於本文之測試方法測量其大於89×10－7 立方公分秒/克，較佳為大於115×10－7 立方公分秒/克，特別大於125×10－7 立方公分秒/克，更特別是大於135×10－7 立方公分秒/克及非常特別為大於145×10－7 立方公分秒/克及較佳大於160×10－7 立方公分秒/克；B2吸收度，根據ERT 442.2－02測量抵抗0.7磅/平方英寸之壓力(AAP0.7 )的值，其大於24.7克/克，較佳為大於25.9克/克，特別是大於26.5克/克，更特別是大於27克/克及非常特別為大於27.5克/克；C2保留度(CRC)，根據ERT 441.2－02測量為至少25克/克，較佳為至少27克/克，特別是大於27.2克/克，更特別是大於28克/克及非常特別為至少29克/克；及較佳的是D2顆粒尺寸分佈，此吸水性聚合物結構顆粒的至少80重量%，較佳為至少85重量%，特別是至少90重量%及更特別是至少95重量%之顆粒尺寸範圍從150至850微米；此吸水性聚合物結構顆粒的至少5重量%，較佳為至少8重量%及特別是至少12重量%具有顆粒尺寸範圍從150至250微米。再者，較佳的是，範圍從150至250微米之吸水性聚合物結構顆粒的量位於範圍從5至30重量%，較佳的範圍從7至25重量%，特別在範圍從10至20重量%及更特別在範圍從11至15重量%，在每個實例中以吸水性聚合物結構顆粒之總量為準。
根據本發明吸水性聚合物結構的特別具體實施例，除了上述提到的性質A2至D2之外，特別是除了上述提及的性質A1之外，這些的特徵由下列性質指出：E2 PUP值，根據EP 0 752 892 A1測量其為至少31克/克，特別佳為至少32克/克及最佳為至少33克/克。
在本文中，根據本發明特別佳的吸水性聚合物結構具有PUP值至少31克/克，較佳為至少32克/克及最佳為至少33克/克；鹽液流動導電度(SFC)根據於本文所描述的測試方法測量大於100×10－7 立方公分秒/克。
與性質D1及D2相關聯，根據本發明的進一步形式，此吸水性聚合物結構顆粒之至少80重量%，較佳為至少85重量%，特別為至少90重量%及更特別為至少95重量%具有顆粒尺寸範圍從150至850微米，在每個實例中以具有顆粒尺寸從150至850微米的顆粒量為準，從1至20重量%，較佳從5至17重量%及特別從7至15重量%具有顆粒尺寸範圍從150至250微米；從15至79重量%，較佳從20至60重量%及特別從30至50重量%具有顆粒尺寸範圍多於250至600微米；及組成100重量%之剩餘量的各別顆粒具有顆粒尺寸範圍多於600至850微米。
與性質D1及D2相關聯，在本發明的另一個形式中，此吸水性聚合物結構顆粒的至少80重量%，較佳至少85重量%，特別為至少90重量%及更特別為至少95重量%具有顆粒尺寸範圍從150至850微米，在每個實例中以具有顆粒尺寸從150至850微米的顆粒量為準，從1至20重量%，較佳從5至17重量%及特別從7至15重量%具有顆粒尺寸範圍從150至250微米；從30至79重量%，較佳從40至79重量%及特別從60至78重量%具有顆粒尺寸範圍多於250至600微米；及組成100重量%之剩餘量的各別顆粒具有顆粒尺寸範圍多於600至850微米。
如通常在吸水性聚合物之實例中常用及尤其是描述在DE 10 2004 005 417 A1的第[0055]段中，根據本發明的吸水性聚合物結構可具有尺寸呈現出遍及整個顆粒尺寸範圍的顆粒。在某些實例中，相當小量的顆粒亦位於150至850微米之範圍外。例如，已觀察到顆粒尺寸範圍從10至1200微米或從40至1000微米或從45至850微米和從100至800微米及從100至700微米。對那些顆粒尺寸範圍來說，在根據本發明之聚合物結構的實例中，也因此適用與上述D1及D2相關聯的意見。
在開始時提到的問題之答案亦由可利用上述描述的方法獲得之吸水性聚合物結構提供，此吸水性聚合物結構包括一內部區域及一環繞此內部區域的外部區域，及於吸水性聚合物結構的外部區域中存在有一包含二價或較高價金屬陽離子與至少一種有機鹼作為陰離子之鹽。
在開始時提到的問題之進一步答案由包含一內部區域及一環繞此內部區域之外部區域的吸水性聚合物結構提供，於吸水性聚合物結構之外部區域中存在有一包含二價或較高價金屬陽離子與至少一種有機鹼作為陰離子的鹽，及此吸水性聚合物結構具有：A3鹽液流動導電度(SFC)，根據描述於本文的測試方法測量為至少30×10－7 立方公分秒/克，較佳為至少50×10－7 立方公分秒/克，特別為至少70×10－7 立方公分秒/克及更特別為至少90×10－7 立方公分秒/克，非常特別的SFC值為至少130×10－7 立方公分秒/克及較佳為至少155×10－7 立方公分秒/克；及B3吸收度，根據ERT 442.2－02抵抗壓力(AAP)0.7磅/平方英寸來測量，其為至少20克/克，較佳為至少22克/克，特別為至少24克/克及更特別為至少26克/克，非常特別為至少27克/克。
根據本發明，根據這些吸水性聚合物結構的特別具體實施例，除了二種上述提及的性質(SFC值及AAP值)之外，這些亦具有PUP值，根據EP 0 752 892 A1測量其至少31克/克，特別佳為至少32克/克及最佳為至少33克/克。在此上下文中亦特別佳的是，此吸水性聚合物結構根據本發明具有PUP值至少31克/克，較佳為至少32克/克及最佳為至少33克/克，亦具有鹽液流動導電度(SFC)根據於本文所描述的測試方法測量大於100×10－7 立方公分秒/克。
亦可設定諸如SFC、AAP、CRC及PUP之性質的上限。對SFC來說，此上限在某些實例中位於180×10－7 立方公分秒/克或僅在200×10－7 立方公分秒/克處或有時亦在250×10－7 立方公分秒/克或在350×10－7 立方公分秒/克或在500×10－7 立方公分秒/克處。AAP的上限位於30克/克，在某些實例中於35克/克及偶爾在45克/克處。CRC的上限位於35克/克，在某些實例中於45克/克及偶爾在50克/克處。對PUP值來說，上限通常位於40克/克，有時亦在50克/克及偶爾在60克/克處。
至於包含二價或較高價金屬陽離子和至少一種有機鹼作為陰離子的鹽，所提供之較佳物為已經在開始時提到與根據本發明之方法相關聯的那些鹽、陽離子及陰離子。
亦較佳的是，吸水性聚合物結構之至少50重量%，較佳為至少70重量%及特別為至少90重量%以攜帶羧酸基團的單體為主，那些攜帶羧酸基團的單體由至少50重量%，較佳為至少70重量%之丙烯酸組成，此酸較佳至少20莫耳%，特別是至少50莫耳%及更特別在範圍從60至85莫耳%經中和。
再者，根據本發明之吸水性聚合物結構的較佳特徵為吸水性聚合物結構之外部區域的交聯程度比此吸水性聚合物結構之內部區域的高。
根據本發明較佳的吸水性聚合物結構有纖維、發泡材料或顆粒，且纖維及顆粒較佳及顆粒特別佳。
按規格尺寸切割根據本發明的較佳聚合物纖維，因此它們可摻入紡織品或作為其用之紗線及亦可直接摻入紡織品中。根據本發明較佳的是，聚合物纖維之長度範圍從1至500毫米，較佳從2至500毫米及特別從5至100毫米，及直徑範圍從1至200丹尼爾，較佳從3至100丹尼爾及特別從5至60丹尼爾。
按規格尺寸切割根據本發明的較佳聚合物顆粒，根據ERT 420.2－02，它們具有平均顆粒尺寸範圍從10至3000微米，較佳從20至2000微米及特別從150至850微米或從150至600微米。特別佳的是，具有顆粒尺寸範圍從300至600微米之聚合物顆粒的比例為至少30重量%，較佳為至少40重量%及特別為至少50重量%，以經後交聯的吸水性聚合物顆粒之總重量為準。
在開始時提到問題之進一步答案由一複合物提供，其包括上述定義的吸水性聚合物結構或可利用本發明之方法獲得的吸水性聚合物結構與一基材。根據本發明之吸水性聚合物結構及基材結實地彼此連結較佳。至於此基材有較佳的聚合物薄膜(諸如例如，聚乙烯、聚丙烯或聚醯胺)、金屬、不織布、毛絮、薄紗、機織物、天然或合成纖維、或其它發泡材料。根據本發明之複合物，除了包括本發明的吸水性聚合物結構及基材之外，亦可包括輔助物，諸如例如，熱塑性材料。
根據本發明的複合物之較佳具體實施例，此複合物為吸收體層、核心或抹拭物。
根據本發明特別佳的吸收體層有在US 5,599,335中描述為”吸收體構件”之那些吸收體層，US 5,599,335以參考方式併入，及US 5,599,335的揭示內容特別在關於包含在吸收體層中之纖維及輔助物的方面上及在關於吸收體層之製備方法的方面上形成本發明之揭示的部分。
根據本發明的複合物、本發明的較佳吸收體層之較佳具體實施例，此複合物或此吸收體層包含至少一個包括根據本發明之吸水性聚合物結構的區域，其量範圍約從15至100重量%，較佳約從30至100重量%，特別約從50至99.99重量%，更特別約從60至99.99重量%及非常特別約從70至99重量%，在每個實例中以所討論的複合物或吸收體層之區域的總重量為準，此區域較佳具有尺寸至少0.01立方公分，特別為至少0.1立方公分及更特別為至少0.5立方公分。
再者，根據本發明之吸收體層的較佳特徵為每單位面積之重量為至少0.02克/平方公分，較佳為至少0.03克/平方公分，特別在範圍從0.02至0.12克/平方公分內及更特別在範圍從0.03至0.11克/平方公分內；再者，此吸收體層具有厚度最大約20毫米，最大15毫米較佳及特別是最大10毫米。
根據本發明的吸收體層之較佳具體實施例，此吸收體層具有表面積最大約500平方公分，最大約350平方公分較佳，特別是最大約300平方公分。
根據本發明的複合物之製備，藉由將根據本發明之吸水性聚合物結構或可藉由本發明之方法獲得的吸水性聚合物結構及基材及選擇性輔助物帶至彼此接觸來達成較佳。此接觸藉由液流成網法及氣流成網法、緊密化、擠壓及混合製得較佳。
根據本發明之用來製備複合物的方法之特別形式，該方法包括下列製程步驟：A)提供一基材；B)提供一未處理但是較佳已經在表面後交聯的吸水性聚合物結構；C)提供一細微粒組分；D)將基材帶至與吸水性聚合物結構接觸；E)將吸水性聚合物結構帶至與細微粒組分接觸；F)將至少部分的細顆粒固定在吸水性聚合物結構之表面上。
較佳作為細微粒組分為上述與根據本發明用來製備使用粉狀鹽的吸水性聚合物結構的方法之特別具體實施例關聯，已經描述為較佳的細微粒組分之細微粒組分。所提供的特別較佳物有粉狀鹽與粉狀黏著劑之混合物。
根據本發明用來製備一複合物的方法之特別形式的變化，首先將基材及未處理但是較佳已經在表面後交聯之吸水性聚合物結構帶至彼此接觸；較佳藉由首先提供基材，然後均勻或在基材表面之特定區域上施加(散播較佳)聚合物結構。然後，將設置在基材表面上的吸水性聚合物結構帶至與細微粒組分接觸，例如藉由將細微粒組分散播在設置於基材表面上之聚合物結構上。最後，達成將細微粒組分固定在聚合物結構表面上，此固定藉由上述與根據本發明用來處理吸水性聚合物結構表面的方法相關般加熱來達成較佳。在根據本發明用來製備複合物的方法之特別形式的變化中，製程步驟E)因此在製程步驟D)之後進行。
根據本發明用來製備複合物的方法之特別形式的另一個變化，首先提供一基材。然後，將未處理但是較佳已經在表面處後交聯之吸水性聚合物結構帶至與基材接觸，較佳藉由首先提供該基材，然後均勻或在基材表面之特定區域上施加(散播較佳)聚合物結構。在將聚合物結構帶至與基材表面接觸之前，將吸水性聚合物結構帶至與細微粒組分接觸，例如藉由在散播於基材表面上之前混合細微粒組分與聚合物結構。在聚合物結構已帶至與基材接觸之後達成將細微粒組分固定在聚合物結構表面上。在根據本發明用來製備複合物的方法之特別形式的各種變化上，製程步驟E)因此在製程步驟D)之前進行。
本發明亦關於可利用上述描述的方法獲得之複合物。
本發明亦關於包含根據本發明的聚合物結構或複合物之化學產物。較佳的化學產物有發泡材料、模塑物件、纖維、箔、薄膜、電纜、密封材料、流體吸收衛生物件、植物或黴菌生長控制組成物或植物保護活性成份用之載體、建築材料用之添加劑、封裝材料或土壤添加劑。
此外，本發明係關於根據本發明之吸水性聚合物結構的用途；可利用本發明之方法獲得的吸水性聚合物結構之用途；複合物或可利用上述之方法獲得的複合物之用途，其使用在上述提及的化學產物(特別是衛生用品)中、用於洪水控制、用於隔離水、用來調節土壤的水含量或用來處理食品。
本發明隨著參考至圖形、測試方法及非為限制的實例更詳細描述在下列。
測試方法
SFC值之測量根據描述於WO－A－95/22356中的方法達成在膨脹狀態下的滲透性(鹽液流體導電度＝SFC)之測量。在具有絹網版基的圓柱中，加入約0.9克之超級吸收體材料(在顆粒的實例中，全部的顆粒分量)且小心分佈在篩網之表面上。讓超級吸收體材料抵抗0.7磅/平方英寸之壓力在傑寇(JAYCO)合成尿液中膨脹1小時。在查明超級吸收體之膨脹高度後，讓來自經分級的供應容器之0.118M NaCl溶液在固定的靜水壓力下通過已膨脹的凝膠層。在測量期間，以特別的圓柱狀篩網蓋在已膨脹的凝膠層上，以保証於測量期間0.118M NaCl溶液均勻分佈在凝膠上及關於凝膠床性質方面的條件不變(測量溫度20－25℃)。作用在膨脹的超級吸收體中之壓力亦為0.7磅/平方英寸。隨著電腦及刻度尺之輔助，通過凝膠層的流體量如為時間函數，在10分鐘的時間週期內以20秒之區間進行度量。利用回歸分析與梯度外插法來測定通過已膨脹的凝膠層之流速(克/秒)，及測定在2至10分鐘內流體在時間t＝0處的中點。SFC值(K)以立方公分．秒．克－1 提供及如下計算： 其中Fs (t＝0)為流速，以克/秒計；Lo 為凝膠層厚度，以公分計；r為NaCl溶液的密度(1.003克/立方公分)；A為在測量圓柱中凝膠層上邊之面積(28.27平方公分)；P為在凝膠層上的靜水壓力負載(4,920達因/平方公分)；及K為SFC值。
保留度之測量根據ERT 441.2－02測量保留度(指為CRC)，其中”ERT”表示”EDANA推薦測試”及”EDANA”表示歐洲不織布協會(European Disposables and Nonwovens Association)。
在壓力下之吸收度的測量根據ERT 442.2－02測量抵抗壓力0.7磅/平方英寸之吸收度(指為AAP)。
顆粒尺寸之測量根據ERT 420.2－02使用於本文指出之篩網來測量在本實例中的顆粒尺寸。
實施例
A. SAP顆粒之製備由640克丙烯酸(其75莫耳%已以氫氧化鈉溶液(532.82克50%NaOH)中和)、801.32克水、1.016克聚乙二醇300二丙烯酸鹽、2.073克單烯丙基聚乙二醇450單丙烯酸酯組成的單體溶液藉由以氮沖洗釋放出溶解的氧，將其冷卻至起始溫度4℃。在已經到達起始溫度之後，加入起始劑溶液(0.6克過氧重硫酸鈉在10克H2 O中、0.014克35%過氧化氫在10克H2 O中的溶液及0.03克抗壞血酸在2克H2 O中)。一旦已經到達約100℃之最後溫度，使用粉碎機粉碎所產生的凝膠及在150℃下於乾燥櫃中乾燥2小時。粗糙地搗碎已乾燥的聚合產物，使用具有2毫米康尼朵(Conidur)孔洞的切割磨粉機SM 100來研磨及篩選成具有顆粒尺寸從150至850微米之粉末，從而產生粉末A(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上13%，在300微米篩孔尺寸上15%，在400微米篩孔尺寸上13%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上20%，在710至850微米篩孔尺寸上24%)。粉末性質提供在表1中。
比較例1(習知以後交聯劑及硫酸鋁表面改質)
將100克粉末A與由1.0克碳酸乙二酯(EC)、0.6克Al2 (SO4 )3 ×14H2 O及3克去離子水組成之溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈該水溶液的粉末A 30分鐘。獲得粉末A1(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上13%，在300微米篩孔尺寸上15%，在400微米篩孔尺寸上12%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上20%，在710至850微米篩孔尺寸上25%)。粉末性質提供在表1中。
實施例1(根據本發明以後交聯劑及乳酸鋁之溶液表面改質)
將100克粉末A與由1.0克碳酸乙二酯、0.6克乳酸鋁及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管 的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈該水溶液的粉末A30分鐘。獲得粉末A2(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上12%，在300微米篩孔尺寸上16%，在400微米篩孔尺寸上14%，在500微米篩孔尺寸上14%，在600微米篩孔尺寸上21%，在710至850微米篩孔尺寸上25%)。粉末性質提供在表1中。
實施例2(在後交聯之前，根據本發明以後交聯劑及乳酸鋁表面改質固體)
將100克粉末A與0.6克乳酸鋁粉末(顆粒尺寸：85%在範圍從45至150微米，>150微米9%，<45微米6%)親密混合10分鐘，且與由1.0克碳酸乙二酯及3克去離子水組成之溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈水溶液的粉末A 30分鐘。獲得粉末A3(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上14%，在300微米篩孔尺寸上14%，在400微米篩孔尺寸上13%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上19%，在710至850微米篩孔尺寸上25%)。
實施例3(在後交聯之後，根據本發明以後交聯劑及乳酸鋁表面改質固體)
將100克粉末A與由1.0克碳酸乙二酯及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中的聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈水溶液的粉末A 30分鐘。然後，將此產物與0.6克乳酸鋁粉末(顆粒尺寸：85%在範圍從45至150微米，>150微米9%，<45微米6%)親密混合10分鐘。獲得粉末A4(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上15%，在300微米篩孔尺寸上14%，在400微米篩孔尺寸上13%，在500微米篩孔尺寸上14%，在600微米篩孔尺寸上19%，在710至850微米篩孔尺寸上25%)。
實施例4(在後交聯之後，根據本發明以後交聯劑及乳酸鋁表面改質液體)
將100克粉末A與由1.0克碳酸乙二酯及3克去離子水組成之溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中的聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於170℃下加熱已塗佈水溶液粉末A 30分鐘。然後，將此產物與0.6克乳酸鋁在3克去離子水中之溶液謹慎親密地混合30分鐘以形成粉末。在130℃下乾燥此混合產物30分鐘，從而產生粉末A5(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上12%，在300微米篩孔尺寸上15%，在400微米篩孔尺寸上14%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上18%，在710至850微米篩孔尺寸上26%)。
實施例5(根據本發明以後交聯劑、乳酸鋁及硫酸鋁之溶液表面改質)
將100克粉末A與由1.0克碳酸乙二酯、0.2克乳酸鋁、0.4克硫酸鋁及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈水溶液的粉末A 30分鐘。獲得粉末A6(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上12%，在300微米篩孔尺寸上15%，在400微米篩孔尺寸上14%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上20%，在710至850微米篩孔尺寸上24%)。粉末性質提供在表1中。
實施例6(根據本發明以後交聯劑、乳酸鋁及硫酸鋁之溶液表面改質)
將100克粉末A與由1.0克碳酸乙二酯、0.3克乳酸鋁、0.3克硫酸鋁及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於190℃下加熱已塗佈水溶液的粉末A 30分鐘。獲得粉末A7(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上12%，在300微米篩孔尺寸上15%，在400微米篩孔尺寸上13%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上20%，在710至850微米篩孔尺寸上25%)。粉末性質提供在表1中。
B. SAP顆粒之製備由260克丙烯酸(其70莫耳%已以氫氧化鈉溶液(202.054克50%NaOH)中和)、505.899克水、0.409克聚乙二醇300二丙烯酸鹽、1.253克單烯丙基聚乙二醇450單丙烯酸酯組成的單體溶液藉由以氮沖洗釋放溶解的氧，且將其冷卻至起始溫度4℃。在已經到達起始溫度之後，加入起始劑溶液(0.3克過氧重硫酸鈉在10克H2 O中、0.07克35%過氧化氫在10克H2 O中的溶液及0.015克抗壞血酸在2克H2 O中)。一旦已經到達約100℃的最後溫度，在粉碎機中粉碎所產生的凝膠及在乾燥櫃中於150℃下乾燥2小時。粗糙地搗碎已乾燥的聚合產物，使用具有2毫米康尼朵孔洞之切割磨粉機SM 100研磨及篩選，以提供二種具有顆粒尺寸從150至850微米的粉末B及C，其具有已提供在表2中之顆粒尺寸。
比較例2(習知以後交聯劑及硫酸鋁表面改質)
將100克粉末B與由1.0克碳酸乙二酯(EC)、0.6克Al2 (SO4 )3 ×14H2 O及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於170℃下加熱已塗佈水溶液的粉末B 90分鐘。獲得粉末B1(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上7%，在250微米篩孔尺寸上43%，在600至850微米篩孔尺寸上50%)。粉末性質提供在表3中。
比較例3(習知以後交聯劑及硫酸鋁表面改質)
重覆比較例2，其差異為使用粉末C取代粉末B。如此獲得粉末C1(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上12%，在250微米篩孔尺寸上75.5%，在600至850微米篩孔尺寸上12.5%)。粉末性質提供在表4中。
實施例7(根據本發明以後交聯劑及固體乳酸鋁之溶液表面改質)
將100克粉末B與由1.0克碳酸乙二酯、0.6克固體乳酸鋁及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈水溶液的粉末B 30分鐘。獲得粉末B2(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上9%，在250微米篩孔尺寸上40%，在600至850微米篩孔尺寸上51%)。粉末性質提供在表3中。
實施例8(根據本發明以後交聯劑及固體乳酸鋁之溶液表面改質)
重覆實施例7，其差異為使用粉末C取代粉末B。如此獲得粉末C2(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上11.5%，在300微米篩孔尺寸上76%，在600至850微米篩孔尺寸上12.5%)。粉末性質提供在表4中。
實施例9(根據本發明以後交聯劑溶液及乳酸鋁溶液表面改質)
將100克粉末B與由1.0克碳酸乙二酯及1.457克去離子水組成之第一溶液及0.6克乳酸鋁(呈經28%NaOH安定的乳酸鋁溶液形式)作為第二溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。對製備經NaOH安定的乳酸鋁溶液來說，將0.0625莫耳(7.38克)的鋁酸鈉溶解在15毫升水中，接著為0.0475莫耳NaOH(2.5毫升50% NaOH水溶液)，然後對此溶液慢慢加入85%已稀釋在20毫升水中的乳酸混合物，直到獲得pH值4.5(加入0.29莫耳乳酸＝31.0克)。然後，在循環空氣櫃中於185℃下加熱已塗佈水溶液的粉末B 30分鐘。獲得粉末B3(顆粒尺寸：至150微米篩孔尺寸為9%，至250微米篩孔尺寸為40%，至600至850微米篩孔尺寸為51%)。粉末性質提供在表3中。
實施例10(根據本發明以後交聯劑溶液及乳酸鋁溶液表面改質)
重覆實施例9，其差異為使用粉末C取代粉末B。如此獲得粉末C3(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上11.5%，在250微米篩孔尺寸上76%，在600至850微米篩孔尺寸上12.5%)。粉末性質提供在表4中。
實施例11
將100克粉末B與0.6克乳酸鋁粉末(顆粒尺寸：85%在範圍從45至150微米，>150微米9%，<45微米6%)親密混合10分鐘，且與由1.0克碳酸乙二酯及3克去離子水組成的溶液混合，藉由使用0.45毫米插管的注射器，將溶液施加至放置在混合器中之聚合產物粉末。然後，在循環空氣櫃中於170℃下加熱已塗佈水溶液的粉末B90分鐘。獲得粉末B4(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上14%，在300微米篩孔尺寸上13%，在400微米篩孔尺寸上13%，在500微米篩孔尺寸上15%，在600微米篩孔尺寸上19%，在710至850微米篩孔尺寸上25%)。
實施例12
重覆實施例8，其差異為使用粉末C取代粉末B。如此獲得粉末C4(顆粒尺寸：在150微米篩孔尺寸上11.5%，在300微米篩孔尺寸上76%，在600微米篩孔尺寸上12.5%)。
*[×10－7 立方公分秒/克]
C. SAP顆粒之製備重覆根據實施例B的SAP顆粒之製備，藉此獲得二種粉末D及E，其具有提供在表5中的顆粒尺寸：
實施例13
如在實施例7中所描述般處理100克粉末E，但是，其中與實施例7之差異為在170℃下進行加熱90分鐘。獲得粉末E1。此粉末之性質提供在表6中。
實施例14
如在實施例9中所描述般處理100克粉末E，但是，其中與實施例9之差異為在170℃下進行加熱90分鐘。獲得粉末E2。此粉末之性質提供在表6中。
實施例15
如在實施例7中描述般處理100克粉末D，但是，其中與實施例7之差異為在170℃下進行加熱90分鐘。獲得粉末D1。此粉末的性質提供在表7中。
實施例16
如在實施例9中描述般處理100克粉末D，但是，其中與實施例9之差異為在170℃下進行加熱90分鐘。獲得粉末D2。此粉末的性質提供在表7中。

Claims (24)

  1. 一種用來製備吸水性聚合物結構的方法，包括下列製程步驟：i)提供一未處理的吸水性聚合物結構；ii)將該未處理的吸水性聚合物結構帶至與碳酸乙二酯(ethylene carbonate)及包含Al3+ 陽離子及至少一種有機鹼作為陰離子之鹽及/或無機鹼接觸，其中該有機鹼為乳酸鹽陰離子。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中存在有與該有機鹼不同之另一陰離子。
  3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該另一陰離子為無機鹼。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該無機鹼為去質子的無機酸。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該無機鹼為去質子化可釋放二或更多個質子的酸。
  6. 如申請專利範圍第3項的方法，其中該無機鹼為硫酸鹽陰離子。
  7. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在製程步驟ii)中將該未處理的吸水性聚合物結構帶至與0.001至10重量%之鹽接觸，以未處理的吸水性聚合物結構之重量為準。
  8. 如申請專利範圍第1項的方法，其中在製程步驟ii)中於至多15重量%的溶劑存在下將該未處理的吸水性聚合物結構帶至與該鹽接觸，以未處理的吸水性聚合物結構之 重量為準。
  9. 如申請專利範圍第1至8項之任何一項的方法，其中該方法除了製程步驟i)及ii)之外尚包括下列製程步驟：iii)在表面處後交聯該吸水性聚合物結構，可在製程步驟ii)之前、期間或之後進行製程步驟iii)。
  10. 一種吸水性聚合物結構，其可藉由如申請專利範圍第1至9項之任何一項的方法獲得，該吸水性聚合物結構包括一內部區域及一環繞該內部區域的外部區域，及一存在於該吸水性聚合物結構的外部區域中包含二價或較高價金屬陽離子與至少一種有機鹼作為陰離子之鹽。
  11. 一種吸水性聚合物結構，其包含一內部區域及一環繞該內部區域的外部區域，其中該結構有多於80重量%(相對於該吸水性聚合物結構)以丙烯酸為主，此酸範圍從50至85莫耳%經中和，該吸水性聚合物結構具有下列性質：A1鹽液流動導電度(SFC)，根據描述於本文的測試方法測量其大於115×10-7 立方公分秒/克；B1吸收度，根據ERT 442.2-02測量抵抗0.7磅/平方英寸之壓力(AAP0.7 )的值，其多於25.9克/克；C1保留度(CRC)，根據ERT 441.2-02測量其為至少25克/克；及D1顆粒尺寸分佈，該吸水性聚合物結構顆粒有至少80重量%在顆粒尺寸範圍從150至850微米，該吸水性聚合物結構顆粒有至少5重量%具有顆粒尺寸在範圍從150至250微米。
  12. 如申請專利範圍第11項之吸水性聚合物結構，其中該結構有至少80重量%(相對於該吸水性聚合物結構)以丙烯酸為主，此酸有50至85莫耳%經中和，該吸水性聚合物結構之外部區域包括一含二價或較高價金屬陽離子的鹽，該吸水性聚合物結構具有下列性質：A2鹽液流動導電度(SFC)，根據描述於本文的測試方法測量其大於89×10-7 立方公分秒/克；B2吸收度，根據ERT 442.2-02測量抵抗0.7磅/平方英寸之壓力(AAP0.7 )的值，其大於24.7克/克；C2保留度(CRC)，根據ERT 441.2-02測量為至少25克/克。
  13. 如申請專利範圍第11項之吸水性聚合物結構，一包含鋁陽離子與至少一種有機鹼，其中該有機鹼為乳酸鹽，作為陰離子的鹽存在於該吸水性聚合物結構之外部區域中，及該吸水性聚合物結構具有：A3鹽液流動導電度(SFC)，根據描述於本文的測試方法測量其為至少30×10-7 立方公分秒/克；及B3吸收度，根據ERT 442.2-02測量抵抗0.7磅/平方英寸之壓力(AAP)的值，其為至少20克/克。
  14. 如申請專利範圍第10至13項之任何一項的吸水性聚合物結構，其中存在有一與該有機鹼不同之進一步陰離子。
  15. 如申請專利範圍第14項之吸水性聚合物結構，其中該進一步陰離子為無機鹼。
  16. 如申請專利範圍第15項之吸水性聚合物結構，其中該無機鹼為已去質子化的無機酸。
  17. 如申請專利範圍第15項之吸水性聚合物結構，其中該無機鹼為已去質子化釋放二或更多個質子之酸。
  18. 如申請專利範圍第15項之吸水性聚合物結構，其中該無機鹼為硫酸鹽陰離子。
  19. 一種複合物，其包括如申請專利範圍第10至18項之任何一項的吸水性聚合物結構及一基材。
  20. 一種用來製備複合物的方法，其中將如申請專利範圍第10至18項之任何一項的吸水性聚合物結構、一基材及選擇性一輔助物帶至彼此接觸。
  21. 一種複合物，其可利用如申請專利範圍第20項之方法獲得。
  22. 一種化學產物，其係選自發泡材料、模塑物件、纖維、箔、薄膜、電纜、密封材料、流體吸收衛生物件、植物及黴菌生長控制組成物用之載體、封裝材料、土壤添加劑或建築材料，其包括如申請專利範圍第10至18項之任何一項的吸水性聚合物結構或如申請專利範圍第19或21項之複合物。
  23. 一種如申請專利範圍第10至18項之任何一項的吸水性聚合物結構的用途，其使用在發泡材料、模塑物件、纖維、箔、薄膜、電纜、密封材料、流體吸收衛生物件、植物及黴菌生長控制組成物用之載體、封裝材料、土壤添加劑中、使用來控制活性成份之釋放或使用在建築材料中。
  24. 一種如申請專利範圍第19或21項之複合物的用途，其使用在發泡材料、模塑物件、纖維、箔、薄膜、電纜、密封材料、流體吸收衛生物件、植物及黴菌生長控制組成物用之載體、封裝材料、土壤添加劑中、使用來控制活性成份之釋放或使用在建築材料中。
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