DE3875793T2 - Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden verbundstoffen. - Google Patents
Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden verbundstoffen.Info
- Publication number
- DE3875793T2 DE3875793T2 DE8888106051T DE3875793T DE3875793T2 DE 3875793 T2 DE3875793 T2 DE 3875793T2 DE 8888106051 T DE8888106051 T DE 8888106051T DE 3875793 T DE3875793 T DE 3875793T DE 3875793 T2 DE3875793 T2 DE 3875793T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- composite material
- water
- fibrous substrate
- monomer
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 111
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 121
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 77
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 76
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 60
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 57
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 54
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 46
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 39
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 claims description 37
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 17
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 7
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 3
- VYVCCAVYYHVSFZ-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-oxopent-4-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)C(=O)C=C VYVCCAVYYHVSFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MJIFFWRTVONWNO-UHFFFAOYSA-N 3-oxopent-4-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCC(=O)C=C MJIFFWRTVONWNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 2
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VHSHLMUCYSAUQU-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl methacrylate Chemical compound CC(O)COC(=O)C(C)=C VHSHLMUCYSAUQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GWZMWHWAWHPNHN-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(O)COC(=O)C=C GWZMWHWAWHPNHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- TURITJIWSQEMDB-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-[(2-methylprop-2-enoylamino)methyl]prop-2-enamide Chemical compound CC(=C)C(=O)NCNC(=O)C(C)=C TURITJIWSQEMDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- SBVKVAIECGDBTC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-2-methylidenebutanamide Chemical compound NC(=O)C(=C)CCO SBVKVAIECGDBTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IQAGXMNEUYBTLG-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxy-2-methylpent-2-enamide Chemical compound NC(=O)C(C)=CCCO IQAGXMNEUYBTLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims 1
- 239000011837 N,N-methylenebisacrylamide Substances 0.000 claims 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QRWZCJXEAOZAAW-UHFFFAOYSA-N n,n,2-trimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C(C)=C QRWZCJXEAOZAAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940088644 n,n-dimethylacrylamide Drugs 0.000 claims 1
- YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C=C YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 24
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 18
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 11
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 10
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 229940048053 acrylate Drugs 0.000 description 7
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 7
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 7
- 229920005614 potassium polyacrylate Polymers 0.000 description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 3
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 2
- VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 2-nitroacridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC([N+](=O)[O-])=CC=C3N=C21 VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 239000002211 L-ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 235000000069 L-ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N [2-[(1-azaniumyl-1-imino-2-methylpropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanimidoyl]azanium;dichloride Chemical compound Cl.Cl.NC(=N)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(N)=N LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N diacetyl peroxide Chemical compound CC(=O)OOC(C)=O ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229940059574 pentaerithrityl Drugs 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000012966 redox initiator Substances 0.000 description 2
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001253 acrylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012773 agricultural material Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 238000010413 gardening Methods 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000027939 micturition Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/04—Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/04—Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F20/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/225—Mixtures of macromolecular compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/006—Removal of residual monomers by chemical reaction, e.g. scavenging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S526/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S526/93—Water swellable or hydrophilic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
- Y10T442/2861—Coated or impregnated synthetic organic fiber fabric
- Y10T442/2869—Coated or impregnated regenerated cellulose fiber fabric
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
- Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, umfassend ein wasserabsorbierendes Polymer und ein vorgefertigtes, faseriges Substrat. Genauer ausgedrückt betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer auf einem vorgefertigten Substrat gehalten ist, umfassend das Auftragen einer wäßrigen Lösung eines Monomer vom Acrylsäuretyp auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat, das Polymerisieren des Monomers vom Acrylsäuretyp unter Erhalt eines Vorläufers des Verbundmaterials, das weiterhin mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt wird.
- Das wasserabsorbierende Verbundmaterial, das entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird, kann vorteilhafterweise bei der Herstellung einer Vielzahl von wasserabsorbierenden Materialien verwendet werden, da es ausgezeichnete Wasserabsorptionseigenschaften aufweist, einen extrem niedrigen Gehalt an unpolymerisierten Monomeren hat und da das stark wasserabsorbierende Polymer mit einer guten Stabilität auf dem faserigen Substrat gehalten wird.
- Materialien, wie Papier, Pulpe, Vliesstoff, schwammförmige Urethanharze und dgl. wurden bisher als wasserrückhaltende Materialien für eine Vielzahl von Hygieneartikeln, wie eine Damenbinde, eine Papierwindel und dgl. und eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Materialien verwendet. Jedoch weisen diese Materialien eine Wasserabsorptionskapazität von nicht mehr als dem 10- bis 50-fachen ihres eigenen Gewichtes auf, was Probleme verursacht, daß eine stark erhöhte Menge an diesem Material zum Absorbieren oder Zurückhalten einer großen Menge an Wasser erforderlich ist und daß das Wasser leicht aus dem Material, in dem Wasser absorbiert ist, aufgrund des Zusammenpressens freigelassen wird.
- Vor einiger Zeit wurde eine Vielzahl von stark wasserabsorbierenden Polymermaterialien vorgeschlagen, um die oben genannten Probleme der wasserabsorbierenden Materialien dieser Art zu lösen. Beispielsweise wurde ein Pfropfpolymer aus Stärke (japanische Patentveröffentlichung Nr. 46199/78), eine denaturierte Cellulose (nichtgeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 80376/75), ein vernetztes, wasserlösliches Polymer (japanische Patentveröffentlichung Nr. 23462/68) und ein selbstvernetzendes Polymer aus einem Alkalimetallsalz von Acrylsäure (japanische Patentveröffentlichunt Nr. 30710/79) vorgeschlagen.
- Jedoch werden diese stark wasserabsorbierenden Polymermaterialien, die ein verhältnismäßig hohes Niveau an Wasserabsorptionseigenschaften aufweisen, in dem meisten Fällen als ein Pulver erhalten. Daher ist es, wenn diese für sanitäre Waren, wie eine Damenbinde, eine Papierwindel oder dgl., verwendet werden sollen, erforderlich, diese homogen auf derartigen Substraten, wie Seidenpapier, Vliesstoff, Baumwolle oder dgl. homogen zu dispergieren. Jedoch ist es schwierig, daß das Polymerpulver, das derart dispergiert worden ist, fest auf dem Substrat haftet und häufig agglomeriert es teilweise. Ebenso bewegt sich ein gequollenes Gel nach der Wasserabsorption leicht von dem Substrat weg, ohne daß es fest darauf gehalten wird. Wenn es daher beispielsweise für eine Papierwindel verwendet wird, gibt es nach dem Wasserlassen das Gefühl der Steifheit, verbunden mit dem äußerst unangenehmen Gefühl bei dem Tragen. Weiterhin ist bei einem Verfahren zum Erhalt eines Absorbers durch Dispergieren eines derartigen pulverförmigen Polymers, wie es oben beschrieben ist, auf einem Substrat, der Absorber aufgrund der komplizierten Verfahrensweisen für die Pulverhandhabung und aufgrund der Probleme bei den Vorgehensweisen für die effiziente Durchführung einer gleichmäßigen Dispersion sehr teuer.
- Als ein Verfahren zum Lösen dieser Probleme ist ein Verfahren zum Herstellen eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials offenbart, worin eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp in einem zuvor bestimmten Muster auf ein vorgefertiges faseriges Substrat aufgebracht wird, unter Erhalt eines Verbunds, der dann mit elektromagnetischer Bestrahlung oder mit korpuskularen, ionisierenden Strahlen bestrahlt wird, um das Monomer vom Acrylsäuretyp in ein stark wasserabsorbierendes Polymer umzuwandeln (ungeprüfte japanische PCT Patentveröffentlichung Nr. 500546/82). Entsprechend diesem Verfahren sind eine gleichmäßige Dispersion und ein stabiles Halten des oben genannten Pulvers auf einem Substrat beachtlich verbessert. Da jedoch die elektromagnetische Strahlung oder eine korpuskulare, ionisierende Bestrahlung zum Umwandeln des Monomers in das stark wasserabsorbierende Polymer bei diesem Verfahren angewandt wird, neigt das hochwasserabsorbierende Polymer aufgrund des spezifischen Monomers dazu, übermäßig vernetzt zu werden. Als das Ergebnis entfaltet das erhaltene Verbundmaterial äußerst geringe Eigenschaften als ein Absorber. Insbesondere liegt die Fähigkeit der Wasserabsorption bei einem Niveau von nur der Hälfte oder weniger im Vergleich zu dem Verbundmaterial, das unter Verwendung des oben erwähnten, hochwasserabsorbierenden, pulverförmigen Polymers erhalten wird.
- Weiterhin ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 199866/82 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine wäßrige Monomerlösung eines Alkalimetallsalze aus Acrylsäure und eines Vernetzungsmittel auf ein faseriges Substrat aufgebracht werden, mit anschließender Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen, um das Monomer in ein wasserabsorbierendes Polymer umzuwandeln. Dieses Verfahren kann im Hinblick auf seinen technischen Gehalt als zum oben genannten Stand der Technik angehörig angesehen werden.
- Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 149609/85 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, umfassend das vorherige Imprägnieren eines wasserabsorbierenden, organischen Materials mit einer wäßrigen Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp und die Zugabe eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators in einer Nebelform oder eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators und eines wasserlöslichen Reduktionsmittels zur Durchführung der Polymerisation.
- Bei diesem Verfahren wird jedoch der wasserlösliche Polymerisationsinitiator zugegeben, nachdem das wasserabsorbierende, organische Material mit dem Monomer vom Acrylsäuretyp imprägniert worden ist. Obwohl der Polymerisationsinitiator in einer Nebelform zugegeben wird, ist es somit sehr schwierig, aufgrund des Auftretens einer ungleichmäßigen Polymerisation das Monomer vollständig zu polymerisieren, und als ein Ergebnis ist die Menge an dem restlichen Monomer sehr hoch, was Probleme bei der Sicherheit verursacht, und was zur Verschlechterung der Eigenschaften des resultierenden Produktes, insbesondere im Hinblick auf seine Wasserabsorptionskapazität führt.
- Auf diesem Hintergund haben diese Erfinder bereits in der japanischen Patentanmeldung Nr. 193403/85 ein Verfahren vorgeschlagen, daß eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp mit einer Monomerkonzentration von 25 Gew.-% oder mehr und entweder ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator oder ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator und ein wasserlösliches Reduktionsmittel zuvor homogen vermischt werden und daß die Mischung in einer Nebelform auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat so aufgebracht wird, daß das resultierende, hochwasserabsorbierende Polymer in dem faserigen Substrat einen Durchmesser in dem Bereich von 30 bis 500 um aufweist, mit anschließender Polymerisation; in der japanischen Patentanmeldung Nr. 202908/85 wurde ein Verfahren offenbart, daß eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp, die eine geringe Menge an einem Vernetzungsmittel enthält, und entweder ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator oder ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator und ein wasserlösliches Reduktionsmittel zuvor homogen vermischt werden, und daß die Mischung in einer Nebelform auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat aufgebracht wird, so daß das resultierende, hochwaserabsorbierende Polymer in dem faserigen Substrat einen Durchmesser in dem Bereich von 30 bis 500 um aufweist, mit anschließender Polymerisation; in der japanischen Patentanmeldung Nr. 238421/85 (Veröffentlichungs-Nr.: 97979/87) wird ein Verfahren beschrieben, daß eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp, die eine kleine Menge an einem Vernetzungsmittel enthält, und ein oxidierender, radikalischer Polymerisationsinitiator zuvor gemischt werden, und daß die Mischung auf ein faseriges Substrat aufgebracht wird und daß dann ein Amin oder ein Reduktionsmittel zugegeben wird, um die Polymerisation durchzuführen; und in der japanischen Patentanmeldung Nr. 238420/85 ist ein Verfahren beschrieben, daß eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp, die eine kleine Menge an einem Vernetzungsmittel enthält, und ein Amin oder ein Reduktionsmittel vermischt werden, mit anschließender Aufbringung auf ein faseriges Substrat und daß dann ein oxidierender, radikalischer Polymerisationsinitiator zur Durchführung der Polymerisation zugegeben wird.
- Entsprechend diesen Verfahren wurde festgestellt, daß die Polymerisation sehr leicht abläuft, daß die "ungleichmäßige Polymerisation" angemessenerweise vermindert wird und daß ein Verbundmaterial mit einer großen Wasserabsorptionskapazität erhalten werden kann. Jedoch ist das wasserabsorbierende Verbundmaterial, das somit erhalten wird, nicht immer bezüglich seiner Wasserabsorptionsgeschwindigkeit zufriendenstellend, und nicht-polymerisierte Monomere verbleiben noch darin, wodurch Probleme bei der Verwendung für sanitäre Waren, wie eine Damenbinde oder eine Papierwindel verursacht werden.
- Es ist ein Ziel dieser Erfindung, das wasserabsorbierende Verbundmaterial, das oben im Hinblick auf den Stand der Technik diskutiert wurde, zu verbessern, und ein Verfahren zur sehr leichten Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials unter moderaten Bedingungen anzugeben, wobei das Verbundmaterial ausgezeichnet bezüglich der Wasserabsorptionseigenschaften ist, insbesondere im Hinblick auf die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, und eine äußerst reduzierte Menge an nicht-polymerisierten Monomeren aufweist.
- Diese Erfinder haben eine intensive Forschung durchgeführt, um die oben genannten Probleme zu lösen. Als ein Ergebnis haben sie festgestellt, daß ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial, das ausgezeichnete Wasserabsorptionseigenschaften, insbesondere im Hinblick auf die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit aufweist, und das eine äußerst reduzierte Menge an nicht-polymerisierten Monomeren aufweist und bei dem das hochwasserabsorbierende Polymer mit guter Stabilität auf dem faserigen Substrat gehalten wird, sehr leicht mit niedrigen Kosten erhalten werden kann, indem eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp auf ein vorgefertigtes Substrat aufgebracht wird, um das Monomer vom Acrylsäuretyp zu polymerisieren, und indem dann mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt wird, und somit haben sie diese Erfindung vollendet.
- Somit ist das Verfahren für die Herstellung des wasserabsorbierenden Verbundmaterials entsprechend dieser Erfindung durch die Kombination der folgenden Schritte gekennzeichnet:
- (A) Aufbringen einer wäßrigen Lösung eines polymerisierbaren Monomers, umfassend Acrylsäure als eine Hauptkomponente, von der 20 % oder mehr der Carboxylgruppen zu dem Alkalimetallsalz oder Ammoniumsalz neutralisiert wurden, auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat,
- (B) Polymerisieren der polymerisierbaren Monomere, die auf das faserige Substrat aufgebracht sind, zur Bildung eines Verbundmaterials aus einem Polymer, das sich von dem polymerisierbaren Monomer und dem faserigen Substrat ableitet, und
- (C) Bestrahlen von Ultraviolettstrahlen auf das Verbundmaterial, wobei dessen Wassergehalt 0,01 bis 40 Gew.- Teile pro 1 Gew.-Teil des Polymers ausmacht, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials mit einem geringeren Gehalt an nicht-polymerisierten Monomeren als das Verbundmaterial.
- Das Verfahren zur Herstellung des wasserabsorbierenden Verbundmaterials dieser Erfindung ist sehr vorteilhaft, da die meisten der Acrylsäuremonomere, die auf das vorgefertigte Substrat aufgebracht sind, zur Bildung eines hochwasserabsorbierenden Polymers polymerisiert sind, wodurch das erhaltene Verbundmaterial eine erhöhte Wasserabsorptionsfähigkeit aufweist, und da das hochwasserabsorbierende Polymer einer Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen unterworfen wird, weist das erhaltene Verbundmaterial eine hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, eine extrem reduzierte Menge an nicht-reagierten Monomeren auf, und das hochwasserabsorbierende Polymer wird fest auf dem faserigen Substrat gehalten. Somit kann ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial leicht und kostengünstig erhalten werden, das wesentlich bessere Eigenschaften im Vergleich zu den Materialien des oben erwähnten Standes der Technik aufweist.
- Die Bestrahlung bei dem Schritt (C) bei dieser Erfindung ist als ein Polymerisations- und/oder Pfropfungsmittel bekannt. Die Wirkung dieser Erfindung für die Verminderung der Menge an nicht-reagierten Monomeren oder zum festen Halten des hochwasserabsorbierenden Polymers auf dem faserigen Substrat durch Durchführen des Schrittes (C) kann ziemlich einfach durch die bekannte Funktion einer derartigen Bestrahlung erklärt werden. Jedoch wird als vollkommen unerwartet aufgrund der Kenntnis der bekannten Funktion der Bestrahlung angenommen, daß nicht-polymerisierte Monomere beachtlich vermindert werden, ohne daß irgendein wesentlicher Einfluß begleitend bei dem bei Schritt (B) erhaltene Polymer auftritt, und somit erfolgt dies ohne die Erniedrigung der Wasserabsorptionskapazität, wenn die Bestrahlung unter einer bestimmten Bedingung des Wassergehaltes des Verbundmaterials durchgeführt wird, d.h. 0,01 bis 40 Gew.-Teile pro Gew.-Teil des Polymers.
- Das erfindungsgemäß verwendete Monomer enthält Acrylsäure als eine Hauptkomponente, von der 20 % oder mehr, vorzugsweise 50 % oder mehr, der Carboxylgruppen in das Alkalimetallsalz oder ein Ammoniumsalz neutralisiert worden sind. Wenn der partielle Neutralisierungsgrad geringer ist als 20 %, wird die Wasserabsorptionsfähigkeit des resultierenden Polymers beachtlich verschlechtert.
- Erfindungsgemäß kann ein Polymer mit einer höheren Wasserabsorptionskapazität erhalten werden, indem zusätzlich zu der oben erwähnten Acrylsäure und deren Salze ein oder zwei der Monomere zugegeben werden, die damit copolymerisierbar sind, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, 2-Acryloylethansulfonsäure, 2-Acryloylpropansulfonsäure, Methacrylsäure und Alkalimetallsalze oder Ammoniumsalze davon, (Meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylamid, 2-Vinylpyridin, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Polyethylenglykolmono(meth)acrylat, N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, Polyethylenglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Tetramethylolmethantri (meth) acrylat, Tetramethylolmethantetra (meth) acrylat und Dipentaerythritolhexaacrylat. Der Ausdruck "(Meth) acryl", wie er hierin verwendet wird, bedeutet Acryl und Methacryl.
- Es ist ebenfalls möglich, andere Monomere einzufügen, die mit Acrylsäure und Acrylsäuresalzen copolymerisierbar sind, einschließlich wasserlöslichen Monomeren, wie Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Vinylsulfonsäure und Alkalimetallsalzen oder Ammoniumsalzen davon und zusätzlich weniger wasserlösliche Monomere, wie Alkylester von Acrylsäure, beispielsweise Methylacrylat oder Ethylacrylat, zuzugeben, mit dem Vorbehalt, daß "eine wäßrige Lösung aus einem polymersierbaren Monomer" gemäß dieser Erfindung gebildet wird. Das "polymerisierbare Monomer" dieser Erfindung umfaßt Acrylsäure als eine Hauptkomponente, von der 20 % oder mehr die Salzform einnimmt. Somit ist die Zugabemenge des oben genannten, copolymerisierbaren Monomers üblicherweise weniger als 50 Mol%, vorzugsweise 20 Mol% oder weniger.
- Zur Neutralisierung der oben genannten, sauren Monomere einschließlich Acrylsäure können ein Hydroxid oder Bicarbonat eines Alkalimetalls oder Ammoniumhydroxid, vorzugsweise ein Alkalimetallhydroxid, genauer ausgedrückt Natriumyhdroxid, Kaliumhydroxid oder Lithiumhydroxid verwendet werden. Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid ist vom Gesichtspunkt der kommerziellen Verfügbarkeit, dem Preis, der Sicherheit und dgl. bevorzugt.
- Erfindungsgemäß wird das polymerisierbare Monomer, das die oben erwähnte Acrylsäure als eine Hauptkomponente enthält, von der 20 % oder mehr in deren Salzform vorliegen, in der Form einer wäßrigen Lösung auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat aufgebracht. Irgendeine Konzentration der wäßrigen Lösung kann verwendet werden, soweit sie für das Ziel geeignet ist. Genauer ausgedrückt, liegt sie bevorzugt im Bereich von 30 Gew.% oder mehr.
- Diese wäßrige Lösung kann eine Vielzahl von Substanzen enthalten, mit dem Vorbehalt, daß sie nicht von dem Ziel dieser Erfindung abweichen. Als ein Beispiel von derartigen Substanzen wird ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator (nachfolgend im Detail beschrieben) erwähnt. Die "wäßrige Lösung" kann eine sein, bei der eine kleine Menge eines wasserlöslichen, organischen Lösungsmittels ebenfalls in Lösung vorhanden ist, falls dies gewünscht ist.
- Ein vorgefertigtes Substrat, auf die die oben genannte wäßrige Lösung des Polymers aufgebracht wird, ist spezifisch ein Substrat, das durch eine lockere Fertigung aus einer Faser, wie ein Pad, ein kardiertes oder im Luftstrom aufgebrachtes Gewebe, Gewebepapier, ein Webstoff, wie Baumwollgaze, ein Gewirke oder ein Vliesstoff. Der Ausdruck "vorgefertigtes" faseriges Substrat, wie er hierin verwendet wird, bedeutet das Substrat, das keinen gewebebildenden Vorgang erfordert, obwohl einige Vorgänge, wie Schneiden, Binden oder Formen, erforderlich sein können, um das faserige Substrat in einen Gegenstand einzufügen.
- Im allgemeinen werden absorptionsfähige Fasern einschließlich Cellulosfasern, wie Holzpulpe, Rayon oder Baumwolle und/oder Polyesterfasern, vorzugsweise als eine Hauptkomponente für das faserige Substrat verwendet. Andere Arten von Fasern, wie solche aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyamid, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polyharnstoff, Polyurethan, Polyfluoroethylen, Polyvinylidencyanid können ebenfalls in das vorgefertigte, faserige Substrat eingefügt werden.
- Bei dieser Erfindung wird die oben erwähnte Monomerlösung auf das oben erwähnte, vorgefertigte, faserige Substrat aufgebracht, und das Monomer wird auf dem faserigen Substrat polymerisiert (primäre Polymerisation).
- Um die wäßrige Monomerlösung auf das vorgefertige, faserige Substrat aufzubringen, können irgendwelche Mittel oder Vorgehensweisen verwendet werden, die für das Ziel geeignet sind, solange das Monomer gleichmäßg dispergiert ist und auf dem faserigen Substrat gehalten wird und einer Polymerisation unterworfen werden kann. Eines der typischen Mittel dafür besteht darin, die wäßrige Monomerlösung in das faserige Substrat zu imprägnieren oder die wäßrige Monomerlösung auf das faserige Substrat zu sprühen.
- Die Aufbringung der Monomerlösung auf das faserige Substrat wird vorzugsweise entweder auf eine Weise durchgeführt, daß die aufgebrachte Lösung ein Muster aus kontiuierlichen Streifen entlang den Fasern des Substrates bildet, oder wird in einer Weise aufgebracht, daß die Lösung kleine Punkte verursacht, die gleichmäßig auf dem Substrat dispergiert sind. Als ein spezifisches Verfahren für die praktische Durchführung der zuerst genannten Art der Auftragung kann ein Verfahren angewandt werden, das das Imprägnieren der Monomerlösung in das vorgefertigte, faserige Substrat oder das Sprühen einer großen Menge der Lösung auf das Substrat und das anschließende Entfernen der Monomerlösung zwischen den Fasern durch Saugen umfaßt, und es kann ein Verfahren durchgeführt werden, das das Aufbringen der Monomerlösung auf das faserige Substrat mit Hilfe eines Walzenbeschichters umfaßt. Die zuletzt genannte Art der Aufbringung wird üblicherweise durchgeführt, indem die Monomerlösung auf das vorgefertigte, faserige Substrat gesprüht wird. Es ist in diesem Fall des Sprühens wünschenswert, die Bedingung vorher zu bestimmen, so daß die Teilchengröße der Lösung aufgrund des Sprühens einen Durchmesser von 30 bis 500 um, vorzugsweise 30 bis 200 um aufweist.
- Für die Polymerisation des Monomers, das auf dem faserigen Substrat, wie oben beschrieben, gleichmäßig dispergiert ist, kann irgendein Verfahren verwendet werden, soweit es für das Ziel geeignet ist. Typische Verfahren umfassen ein Verfahren unter Verwendung eines wasserlöslichen, radikalischen Polymerisationsinitiators, genauer ausgedrückt, ein Verfahren, bei dem radikalischer Polymerisationsinitiator zuvor zu der wäßrigen Monomerlösung zugegeben worden ist und auf dem faserigen Substrat zersetzt wird, ein Verfahren, worin ein radikalischer Polymerisationsinitiator gleichmäßig in der Form einer von der wäßrigen Monomerlösung getrennten Lösung auf das faserige Substrat aufgebracht wird, auf das die wäßrige Monomerlösung aufgebracht wurde, indem gesprüht wird oder dgl., und bei dem er auf dem faserigen Substrat zersetzt wird, und ein Verfahren, bei dem ein radikalischer Polymerisationinitiator gleichmäßig in der Form einer von der wäßrigen Monomerlösung getrennten Lösung auf das faserige Substrat aufgebracht wird und bei dem dann die wäßrige Monomerlösung gleichmäßig darauf durch Sprühen oder Beschichten aufgebracht wird.
- Als ein anderes Verfahren für die Polymerisation kann ein Verfahren in Erwägung gezogen werden, das die Initiierung der Polymerisation durch Bestrahlung mit Hochenergiestrahlen umfaßt.
- Der erfindungsgemäß verwendete, wasserlösliche, radikalische Polymerisationsinitiator ist auf dem Gebiet der Polymerchemie gut bekannt. Spezifisch können anorganische oder organische Peroxide, wie Persulfate (Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze, inbesondere Kaliumsalz), Wasserstoffperoxid, Di-tert.-butylperoxid, Acetylperoxid in Erwägung gezogen werden. Zusätzlich zu diesen Peroxiden ist es ebenfalls möglich, einen solchen radikalischen Polymerisationsinitiator wie eine Azoverbindung zu verwenden, beispielsweise 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)- dihydrochlorid, mit dem Vorbehalt, daß die Wasserlöslichkeit in einem bestimmten Gehalt erhalten werden kann.
- Die Polymerisation wird durch die Zersetzung des radikalischen Polymerisationsinitiators initiiert. Gut bekannt als ein konventionelles Mittel zum Zersetzen des Inititators ist das Erhitzen (es ist häufig der Fall, daß dann, wenn der Initiator mit dem Monomer in Kontakt gebracht wird, die Reaktionsmischung bereits auf Zersetzungstemperatur erhöht worden ist und somit wird die Polymerisation nur durch Zugabe des Polymerisationsinitiators zu dem Monomer ohne Erhitzen initiiert. Dieser Fall ist hierin in der Kategorie der Zersetzung durch Erhitzen involviert). Die Förderung der Zersetzung des Polymerisationsinitiators mit Hilfe einer chemischen Substanz ist im Stand der Technik ebenfalls gut bekannt. Wenn der Polymerisationsinitiator ein Peroxid ist, ist ein Promotor der Zersetzung davon eine Reduktionsverbindung (die gemäß dieser Erfindung wasserlöslich ist), wie ein saures Sulfit, Ascorbinsäure und ein Amin für ein Persulfat, und ein Polymerisationsinitiator, der eine Kombination aus einem Peroxid und einer Reduktionsverbindung umfaßt, ist in dem Stand der Technik der Polymerchemie als "Redoxinitiator" bekannt. Somit beinhaltet der Ausdruck "Polymerisationsinitiator" ebenfalls einen Initiator, der mit derartigen zersetzungsfördernden Substanzen kombiniert ist, insbesondere Redoxinititiatoren.
- Als ein Verfahren zur Bildung eines Redoxsystems kann irgendein Verfahren angewandt werden, soweit es für das Ziel geeignet ist. Beispielsweise kann ein Verfahren zum Aufbringen einer wäßrigen Monomerlösung, die darin zuvor einen oxidativen, radikalischen Polymerisationsinitiator aufgelöst aufweist, auf ein faseriges Substrat und das anschließende Sprühen einer Reduktionsverbindung darauf zur Herstellung eines Redoxsystems in Erwägung gezogen werden.
- Im Hinblick auf die Hochenergiestrahlung kann eine elektromagnetische Strahlung oder eine korpuskulare Strahlung verwendet werden.
- Die Polymerisation durch eine der oben erwähnten Mittel sollte durch die Wirkung eines wasserlöslichen, radikalischen Polymerisationsinitiators und des Monomers, das als eine Hauptkomponente Acrylsäure umfaßt, von der 20 % oder mehr in der Salzform vorliegen, grundsätzlich ein nicht-vernetzendes, wasserlösliches Polymer ergeben, soweit als ein diethylenisches Monomer, wie N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, nicht als begleitende Substanz vorhanden ist. Jedoch ist es praktisch bekannt, daß die Vernetzung üblicherweise zwischen Acrylsäuren (oder deren Salzen) oder den Polymeren davon oder/und zwischen solchen und dem faserigen Substrat auftaucht Demgemäß kann die Polyacrylsäure (Salz), die in diesem Schritt erzeugt ist, eher als ein hochwasserabsorbierendes Polymer als ein wasserlösliches Polymer angesehen werden.
- Zusätzlich sollte die Polymerisation mit Hilfe des wasserlöslichen, radikalischen Polymerisationsinitiators im wesentlichen eine wäßrige Lösungspolymerisation sein. Demgemäß sollte der Schritt (B) durchgeführt werden, während ein übermäßig trockener Zustand verhindert wird.
- Die Menge an dem Monomer, das auf das faserige Substrat während des Schrittes (A) aufgebracht wird, liegt in einem Anteil von 1 bis 10.000 Gew.-Teilen, vorzugsweise 10 bis 1000 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen des faserigen Substrates. Das somit aufgebrachte Monomer sollte in dem Schritt (B) bis zu einem Ausmaß von 50 % oder mehr, vorzugsweise 80 % oder mehr polymerisiert werden. Die Polymerisationrate erreicht normalerweise bis zu 85 bis 99 % in dem Schritt (B).
- Einige der Ausführungsbeispiele der Schritte (A) und (B) werden wie folgt erläutert:
- (1) Ein Verfahren, daß eine wäßrige Lösung eines Monomers vom Acrylsäuretyp mit einer Monomerkonzentration von 25 Gew.-% oder mehr und ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator zuvor homogen vermischt werden und bei dem die Mischung in einer Nebelform auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat aufgebracht wird, so daß das resultierende, hochwasserabsorbierende Polymer in dem faserigen Substrat einen Durchmesser in dem Bereich von 30 bis 500 um aufweist, mit anschließender Polymerisation durch Erhitzen, wenn der verwendete Polymerisationsinitiator nicht einer vom Redoxtyp ist (vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 193403/85);
- (2) ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung aus einem Monomer vom Acrylsäuretyp, die eine kleine Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator zuvor homogen vermischt werden und bei dem die Mischung in einer Nebelform auf ein vorgefertigtes, faseriges Substrat so aufgebracht wird, daß das resultierende, hochwasserabsorbierende Polymer in dem faserigen Substrat einen Durchmesser in dem Bereich von 30 bis 500 um aufweist, mit anschließender Polymerisation durch Erhitzen, wenn der verwendete Polymerisationsinititiator nicht einer vom Redoxtyp ist (vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 202908/85);
- (3) ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomers vom Acrylsäuretyp, die eine kleine Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein oxidierender, radikalischer Polymerisationsinitiator zuvor vermischt werden, bei dem die Mischung auf ein faseriges Substrat aufgebracht wird und bei dem ein Amin oder ein Reduktionsmittel zugegeben wird, zur Bildung eines Redoxsystemes, um dadurch die Polymerisation zu initiieren (vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 238421/85);
- (4) ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomers vom Acrylsäuretyp, die eine kleine Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein Amin oder ein Reduktionsmittel werden vermischt, mit anschließender Aufbringung auf ein faseriges Substrat und anschließender Zugabe eines oxidierenden, radikalischen Polymerisationsinitiators, zur Bildung eines Redoxsystems, um dadurch die Polymerisation zu initiieren (vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 238420/85); und
- (5) ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomers vom Acrylsäuretyp zuvor in ein faseriges Substrat imprägniert wird und bei dem dann ein wasserlöslicher, radikalischer Polymerisationsinitiator in einer Nebelform zugegeben wird, mit anschließender Polymerisation durch Erhitzen, wenn der verwendete Polymerisationsinitiator nicht einer vom Redoxtyp ist (vgl. japanische Patentanmeldung Nr. 149609/85).
- (6) Ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomers vom Acrylsäuretyp in einem vorher bestimmten Muster auf ein faseriges Substrat zur Bildung eines Verbunds aufgebracht wird, der dann mit elektromagnetischer Strahlung oder Korpuskularstrahlung zur Initiierung der Polymerisation bestrahlt wird (ungeprüfte japanische PCT- Patentveröffentlichung Nr. 500 546).
- Das Verbundmaterial, das das hochwasserabsorbierende Polymer enthält, das wie oben erhalten worden ist, und das vorgefertigte, faserige Substrat wird dann mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt.
- Die Bestrahlung mit den Ultraviolettstrahlen kann durch die Verwendung einer konventionellen UV-Lampe durchgeführt werden. Die Bedingungen, mit denen die Bestrahlung durchgeführt wird, wie Bestrahlungsintensität und -zeit, können in Abhängigkeit von der Art des verwendeten, faserigen Substrates, der auf das Substrat aufgebrachten Menge verschieden sein. Jedoch wird die Bestrahlung üblicherweise unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 10 bis 200 W/cm, vorzugsweise 30 bis 120 W/cm, für die Dauer von 0,1 s bis 30 min durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial zwischen 2 und 30 cm liegt.
- Der Wassergehalt in dem Verbundmaterial während der Bestrahlung liegt bei 0,01 bis 40 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil an dem Polymer. Ein Wassergehalt von weniger als 0,01 Gew.-Teilen oder von mehr als 40 Gew. -Teilen ist nicht wünschenswert, da die Wirkung der Abnahme der nicht-polymerisierten Monomere beachtlich schlechter ist. Die Einstellung des Wassergehaltes auf den oben erwähnten Bereich kann entweder durch Steuern des Wassers während des Schrittes (A) und/oder des Schrittes (B) oder durch Einstellen des Gehaltes nach dem Schritt (B) bewirkt werden.
- Die Bestrahlung des Verbundmaterials entsprechend dieser Erfindung mit Ultraviolettstrahlen kann unter Vakuum in der Gegenwart eines anorganischen Gases, wie Stickstoff, Argon, Helium oder dgl. oder an Luft durchgeführt werden.
- Die Temperatur bei der Bestrahlung ist nicht begrenzt, und das Ziel der Bestrahlung kann zufriedenstellend bei Raumtemperatur erreicht werden.
- Das für die Bestrahlung zu verwendende Verfahren ist ebenfalls nicht begrenzt, und irgendein Verfahren kann erfindungsgemäß verwendet werden, solange es für das Ziel geeignet ist. Beispielsweise werden das Verfahren der Durchführung der Bestrahlung des Verbundmaterials in einem statischen Zustand für eine bestimmte Zeit und das Verfahren der kontinuierlichen Bestrahlung des Verbundmaterials, das auf einem Bandförderer bewegt wird, in Erwägung gezogen.
- In einen 100 ml konischen Kolben wurden 13,1 g Natriumhydroxid (Reinheit: 95 Gew.-%) angeordnet und in 39,0 g reinem Wasser unter Eiskühlung aufgelöst, und die wäßrige Lösung wurde durch langsame Zugabe von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlen neutralisiert. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 45 Gew.-% auf.
- Als ein radikalischer Polymerisationsinitiator wurden 0,05 g Kaliumpersulfat zugegeben und in der wäßrigen Lösung aufgelöst, und die Entlüftung wurde unter Verwendung von N&sub2; durchgeführt.
- Getrennt davon wurden 0,1569 g eines Polyester-Vliesstoffes zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Vliesstoffes wurde mit der oben erwähnten Monomerlösung beschichtet und damit imprägniert. Das Gewicht des somit imprägnierten Monomers war das 6,2-fache Gewicht des Vliesstoffes. Der Vliesstoff wurde in einem Reaktionsbad mit konstanter Temperatur angeordnet, das zuvor mit N&sub2; entlüftet und auf 90ºC erhitzt worden war. Die Polymerisation startete unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetzendes Natriumpolyacrylat, fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 2 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm betrug, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials. Die Eigenschaften des wasserabsorbierenden Verbundmaterials sind unten gezeigt (wie für die folgenden Beispiele).
- In einen 100 ml konischen Kolben wurden 30 g Acrylsäure angeordnet, und 9,3 g reines Wasser wurde dazugegeben und damit vermischt. Die Mischung wurde durch langsame Zugabe von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.-%) unter Eiskühlen neutralisiert und bei einer Temperatur von 50ºC gehalten. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 74 Gew.-% auf.
- Unabhängig davon wurden als ein radikalischer Polymerisationsinitiator 0,05 g Kaliumpersulfat in 1 g Wasser aufgelöst, und die wäßrige Lösung wurde auf die gesamte Oberfläche von 0,0985 g eines Rayon-Vliesstoffes geschichtet.
- Danach wurde Monomerlösung als das Ausgangsmaterial schnell auf die gesamten Oberflächen des Vliesstoffes geschichtet, der Stoff wurde in einem Reaktionsbad angeordnet, das zuvor mit N&sub2; entlüftet worden war und bei einer Temperatur von 90ºC gehalten wurde. Die Menge an dem somit imprägnierten Monomer entsprach der 10-fachen Menge des Gewichtes des Vliesstoffes. Die Polymerisation begann unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetzendes Kaliumpolyacrylat fest auf dem Rayon- Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-Teilen pro einem Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf den beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 5 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 10 cm ausmachte, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- In einen 100 ml konischen Kolben wurden 13,1 g Natriumhydroxid (Reinheit: 95 Gew.-%) angeordnet und 39,0 g an reinem Wasser unter Eiskühlung aufgelöst. Die wäßrige Lösung wurde neutralisiert, indem 30 g Acrylsäure unter Eiskühlen langsam zugegeben wurden. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 45 Gew.-% auf. 0,005 g N,N'-Methylenbisacrylamid als ein Vernetzungsmittel und 0,1 g 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid als ein radikalischer Polymerisationsinitiator wurden in der wäßrigen Monomerlösung aufgelöst, und die Entlüftung wurde mit N&sub2; durchgeführt.
- Unabhängig davon wurden 0,1505 g eines Polyester- Vliesstoffes zur Verfügung gestellt und die gesamte Oberfläche des Vliesstoffes wurde mit dem oben erwähnten Ausgangsmaterial beschichtet und imprägniert. Die Menge an dem somit imprägnierten Monomer lag bei dem 7,5-fachen Gewicht des Vliesstoffes. Der Vliesstoff wurde in einem Reaktionsbad mit konstanter Temperatur angeordnet, das zuvor mit N&sub2; entlüftet und auf 90ºC erhitzt worden war. Die Polymerisation startete unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes Natriumacrylat, das mit N,N'-Methylenbisacrylamid vernetzt war, fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,4 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Strahlung mit Ultraviolettstrahlen auf beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 3 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm betrug, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- In einen 100 ml konischen Kolben wurden 30 g Acrylsäure angeordnet, und 9,3 g reines Wasser wurden dazu gegeben und damit vermischt. Die Mischung wurde durch langsame Zugabe von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.-%) unter Eiskühlen neutralisiert und bei einer Temperatur von 70ºC gehalten. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 74 Gew.-% auf.
- Unabhängig davon wurden als ein radikalischer Polymerisationsinitiator 0,2 g Kaliumpersulfat in 3 g Wasser aufgelöst.
- 0,5869 g eines Polyester-Vliesstoffes wurden zur Verfügung gestellt, und bei einer Temperartur von etwa 70ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die wäßrige radikalische Polymerisationsinitiatorlösung wurde mit der wäßrigen Monomerlösung, die oben erwähnt ist, vermischt, und die Mischung wurde unmittelbar durch eine Sprühdüse auf den oben erwähnten Vliesstoff gesprüht. Die Polymeriation begann unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetztes Kaliumpolyacrylat, das fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten. Die Menge des somit beschichteten Monomers war das 12-fache Gewicht des Vliesstoffes, und das hochwasserabsorbierende Polymer wies einen Teilchendurchmesser in dem Bereich von 100 bis 300 um auf.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 2 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm betrug, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Kompositmaterials.
- In einen 100 ml konischen Kolben wurden 26,9 g eines 25%igen wäßrigen Ammoniaks angeordnet, und durch die langsame Zugabe von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlung neutralisiert und auf eine Temperatur von 70ºC erhitzt. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 95 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.-% auf.
- Unabhängig davon wurden 0,2 g Kaliumpersulfat als ein radikalischer Polymerisationsinitiator in 3 g Wasser aufgelöst.
- 0,4695 g eines Polyester-Vliesstoffes wurden zur Verfügung gestellt und bei einer Temperatur von etwa 70ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die wäßrige radikalische Polymerisationsinitiatorlösung wurde mit der wäßrigen Monomerlösung, die oben erwähnt ist, vermischt, und die Mischung wurde unmittelbar durch eine Sprühdüse auf den oben erwähnten Vliesstoff gesprüht. Die Polymerisation begann unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetztes Kaliumpolyacrylat, fest auf dem Rayon-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten. Die Menge des somit beschichteten Monomers lag bei dem 8-fachen Gewicht des Vliesstoffes, und das hochwasserabsorbierende Polymer wies einen Teilchendurchmesser in dem Bereich von 100 bis 250 um auf.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,5 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 2 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm ausmachte, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Kompositmaterials.
- In einem 100 ml konischen Kolben wurden 13,1 g Natriumhydroxid (Reinheit: 95 Gew.-%) angeordnet und in 39,0 g an reinem Wasser unter Eiskühlung aufgelöst. Die wäßrige Lösung wurde durch langsame Zugabe von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlung neutralisiert. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 45 Gew.-% auf.
- 0,1 g N,N'-Methylenbisacrylamid als ein Vernetzungsmittel wurden zugegeben und in der wäßrigen Monomerlösung aufgelöst, und die Mischung wurde auf 50ºC erhitzt. 0,2 g Kaliumpersulfat als ein radikalischer Polymerisationsinitiator wurden ebenfalls in der oben erwähnten Mischung aufgelöst.
- Unabhängig davon wurden 0,1598 g eines Polyester- Vliesstoffes zur Verfügung gestellt, und die gesamten Oberflächen des Vliesstoffes wurde mit dem oben erwähnten Ausgangsmaterial beschichtet und imprägniert, und der beschichtete Vliesstoff wurde bei einer Temperatur von etwa 50ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die Menge an dem somit imprägnierten Monomer lag bei dem 7-fachen Gewicht des Vliesstoffes.
- Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung aus 5 % Natriumhydrogensulfit als ein Reduktionsmittel auf die gesamte Oberfläche des oben erwähnten Vliesstoffes aufgesprüht. Die Polymerisation begann unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes Natriumacrylat, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid, fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,3 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf den beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 2 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm ausmachte, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- In einem 100 ml konischen Kolben wurden 30 g Acrylsäure angeordnet, und 16,9 g reines Wasser wurden dazu gegeben und damit vermischt. Die Mischung wurde durch langsame Zugabe von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.-%) unter Eiskühlung neutralisiert. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.-% auf.
- 0,1 g N,N'-Methylenbisacrylamid als ein Vernetzungsmittel wurden zu der oben erwähnten Monomerlösung zugegeben und darin aufgelöst, und die Mischung wurde auf 40ºC erhitzt. 0,4 g 31%iges wäßriges Wasserstoffperoxid als ein radikalischer Polymerisationsinitiator wurde in der Mischung aufgelöst.
- 0,1869 g eines Polyester-Vliesstoffes wurden zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Vliesstoffes wurde mit dem oben erwähnten Ausgangsmaterial beschichtet und imprägniert, und der somit behandelte Vliesstoff wurde bei einer Temperatur von 40ºC in einem Bad mit einer konstanten Temperatur gehalten. Die Menge an dem somit imprägnierten Monomer lag bei dem 5,8-fachen Gewicht des Vliesstoffes.
- Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung aus 5%iger L-Ascorbinsäure durch eine Sprühdüse auf die gesamte Oberfläche des oben erwähnten Viesstoffes aufgesprüht. Die Polymerisation startete unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes Kaliumpolyacrylat, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid, fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf den beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 3 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm ausmachte, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- In einen 100 ml konischen Kolben wurden 30 g Acrylsäure angeordnet, und 16,9 g reines Wasser wurden dazu gegeben und damit vermischt. Die Mischung wurde durch langsame Zugabe von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.-%) unter Eiskühlen neutralisiert. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisiationsgrad von etwa 75 % und wies eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.-% auf.
- 0,1 g N,N'-Methylenbisacrylamid als ein Vernetzungsmittel wurden zu der oben erwähnten Monomerlösung gegeben und darin aufgelöst, und die Mischung wurde auf 30ºC erhitzt. 0,2 g L-Ascorbinsäure als ein radikalischer Polymerisationsinitiator wurde in der Mischung aufgelöst.
- 0,2582 g eines Polyester-Vliesstoffes wurden zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Vliesstoffes wurde mit dem oben erwähnten Ausgangsmaterial beschichtet und imprägniert, und der somit behandelte Vliesstoff wurde bei einer Temperatur von 30ºC in einem Bad mit konstanter Temperatur gehalten. Die Menge des somit imprägnierten Monomers lag bei dem 6,2-fachen Gewicht des Vliesstoffes.
- Als nächstes wurden 10%iges wäßriges Wasserstoffperoxid durch eine Sprühdüse auf die gesamte Oberfläche des oben erwähnten Vliesstoffes aufgesprüht. Die Polymerisation startete unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes Kaliumpolyacrylat, das mit N,N'- Methylenbisacrylamid vernetzt war, fest auf dem Polyester- Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,25 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymers eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf den beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 2 s unter Verwendung einer UV-Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm ausmachte, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Mischung von 28 g Acrylsäure und 2 g Methacrylsäure anstelle der Acrylsäure gemäß Beispiel 1 verwendet wurde.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Mischung aus 30 g Acrylsäure und 3,5 g 2-Hydroxyethylmethacrylat anstelle der Acrylsäure gemäß Beispiel 3 verwendet wurde.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Mischung aus 30 g Acrylsäure und 3,5 g Acrylamid anstelle der Acrylsäure gemäß Beispiel 7 verwendet wurde.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Mischung aus 30 g Acrylsäure und 5 g 2-Acrylamid-2- methylpropansulfonsäure anstelle der Acrylsäure gemäß Beispiel 7 verwendet wurde.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Mischung aus 30 g Acrylsäure und 0,5 g 2-Vinylpyridin anstelle der Acrylsäure gemäß Beispiel 7 verwendet wurde.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,182 g Polyethylenglykol (MW = 600)-diacrylat anstelle von N,N'-Methylenbisacrylamid verwendet wurden.
- Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,171 g Tetramethylolmethantetraacrylat anstelle von N,N'-Methylenbisacrylamid verwendet wurden.
- Eine wäßrige Lösung eines teilweise neutralisierten Kaliumacrylats (Neutralisierungsgrad: 75 %, Monomerkonzentration: 65 Gew.-%), umfassend 0,15 Gew.-% N,N'-Methylenbisacrylamid als ein Vernetzungsmittel und 0,2 Gew.-% Wasserstoffperoxid als ein radikalischer Polymerisationsinitiator, deren Temperatur bei etwa 40ºC gehalten wurde, wurde auf einen Polyester-Vliesstoff mit einer Breite von 20 cm kontinuierlich mit Hilfe eines Walzenbeschichters mit einer Rate von 30 m/min aufgebracht und darin imprägniert. Die Menge des imprägnierten Monomers war das 6,5-fache Gewicht des Vliesstoffes.
- Als nächstes wurde eine 5%ige wäßrige Lösung aus Natriumthiosulfat kontinuierlich auf beiden Seiten des Vliesstoffes aufgesprüht. Die Polymerisation startete unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein vernetztes Produkt aus einem teilweise neutralisierten Kaliumpolyacrylat, fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Das somit erhaltene Verbundmaterial, bei dem festgestellt wurde, daß der Wassergehalt 0,25 Gew.-Teile pro 1 Gew.-Teil des Polymers war, wurde kontinuierlich mit einer Rate von 3 m/min zwischen zwei UV-Lampen mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeleitet, die einander gegenüberliegend jeweils mit einer Entfernung von 8 cm von dem Verbundmaterial angeordnet waren, und der Vliesstoff, der somit mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt wurde, wurde anschließend auf eine Spule aufgewickelt, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- In einen 100 ml konischen Kolben wurde 30 g Acrylsäure angeordnet, und 16,9 g reines Wasser wurden dazu gegeben und damit vermischt. Die Mischung wurde durch langsame Zugabe von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.-%) unter Eiskühlen neutralisiert. Die wäßrige Lösung entfaltete einen Neutralisierungsgrad von etwa 75 % und eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.-%.
- 0,3852 g eines Polyester-Viesstoffes wurden vorgesehen, und die gesamte Oberfläche des Vliesstoffes wurde mit dem oben erwähnten Ausgangsmaterial beschichtet und imprägniert. Die Menge des imprägnierten Monomers war das 7,5-fache Gewicht des Vliesstoffes.
- Als nächstes wurde der Vliesstoff, der mit der wäßrigen Lösung des teilweise neutralisierten Kaliumacrylatmonomers imprägniert war, mit einem Elektronenstrahl mit einer Dosis von 200 kJ/kg (20 Mrad) mit Hilfe eines Elektronenstrahlen erzeugenden Gerätes, das mit einem Beschleuniger ausgerüstet war (DYNAMITRON ) bestrahlt. Die Polymerisation begann unmittelbar, und ein Verbundmaterial, bei dem ein hochwasserabsorbierendes Polymer, umfassend ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetztes Kaliumpolyacrylat, fest auf dem Polyester-Vliesstoff gehalten wurde, wurde erhalten.
- Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 0,3 Gew.-Teilen pro 1 Gew.-Teil des Polymer eingestellt, und dann wurde die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen auf den beiden Seiten des Verbundmaterials jeweils für 2 s unter Verwendung einer UV- Lampe mit einer Intensität von 80 W/cm durchgeführt, wobei die Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 8 cm ausmachte, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials.
- Die Vorläufer, die gemäß den Beispielen 1 bis 17 erhalten wurden, d.h. die Verbundmaterialien vor der Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen, werden hierin als die Verbundmaterialien der jeweiligen Vergleichsbeispiele 1 bis 17 betrachtet.
- Für die in den Beispielen erhaltenen wasserabsorbierenden Verbundmaterialien und die bei den Vergleichsbeispielen erhaltenen Verbundmaterialien wurden die folgenden Versuche durchgeführt, um die Absorptionsfähigkeit der physiologischen Kochsalzlösung und die Konzentration an nicht-polymerisierten Monomeren zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
- 0,5 g des Verbundmaterials oder des wasserabsorbierenden Verbundmaterials und 200 g einer Kochsalzlösung mit einer Konzentration von 0,9 Gew.-% wurden jeweils genau gewogen und in ein 300 ml Becherglas gegeben. Das Becherglas wurde für etwa 4 h stehengelassen, um das Polymer genügend mit der Lösung zu quellen. Der Becherinhalt wurde durch ein Sieb mit einer Öffnungsgröße von 0,149 mm (100-Mesh-Sieb) filtriert, und die Menge des Filtrats wird gewogen, und die Fähigkeit der Absorption von physiologischer Kochsalzlösung wird entsprechend der folgenden Gleichung berechnet:
- Fähigkeit der Absorption von physiologischer Kochsalzlösung= Zugegebene Menge an physiologischer Kochsalzlösung (g) - Menge an dem Filtrat (g) Zugegebene Menge an dem Verbundmaterial oder dem wasserabsorbierenden Verbundmaterial (g) B. Konzentration an nicht-polymerisiertem Monomer 0,5 g des Verbundmaterials oder des wasserabsorbierenden Verbundmaterials wurden genau abgewogen und zu 1 l an ionenausgetauschtem Wasser in einem 2 l-Becherglas zum ausreichenden Quellen unter Rühren für etwa 10 h gegeben. Das gequollene Polymergel wurde durch ein Sieb mit einer Öffnungsgröße von 0,074 mm (200 Mesh-Sieb) filtriert, und das Filtrat wurde durch eine Hochdruckflüssigchromatografie analysiert.
- Unabhängig davon wurden Standardmonomerlösungen mit bestimmten Konzentrationen hergestellt, zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve, und die absolute Monomerkonzentration des Filtrates wurde unter Berücksichtigung des Verdünnungsgrades (1/2000) bestimmt. Tabelle 1 Beispiel Nr. Fähigkeit der Absorption von physiologischer Kochsalzlösung (g/g) Konzentration des nicht-polymerimerisierten Monomers (ppm bezogen auf das Gewicht) Tabelle 1 (Fortsetzung) Beispiel Nr. Fähigkeit der Absorption von physiologischer Kochsalzlösung (g/g) Konzentration des nicht-polymerimerisierten Monomers (ppm bezogen auf das Gewicht)
- Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene wasserabsorbierende Verbundmaterial weist, wie es aus den Ergebnissen ersichtlich ist, die in der Tabelle 1 gezeigt sind, eine hohe Fähigkeit für die Wasserabsorption auf und weist einen extrem niedrigen Gehalt an unpolymerisierten Monomeren auf und beinhaltet somit eine sehr hohe Sicherheit im Vergleich zu solchen Materialien aus dem Stand der Technik. Weiterhin kann das Verbundmaterial aufgrund seiner Blattform leicht gehandhabt werden im Vergleich zu den konventionellen, pulverförmigen, wasserabsorbierenden Harzen, so daß es vorteilhafterweise für die Herstellung einer Vielzahl von sanitären Waren, wie eine Damenbinde, Papierwindeln und dgl., verwendet werden kann.
- Das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Verbundmaterial kann aufgrund seiner ausgezeichneten Wasserabsorptionsfähigkeit und seiner leichten Handhabung ebenfalls für die Herstellung einer Vielzahl von Materialien für die Gartenarbeit und die Landwirtschaft, beispielsweise als ein Bodenverbesserungsmittel und ein Wasserrückhaltemittel verwendet werden, die seit kurzem Aufmerksamkeit erregen.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden
Verbundmaterials, umfassend die Kombination der folgenden
Schritte:
(A) Aufbringen einer wäßrigen Lösung eines
polymerisierbaren Monomers, umfassend Acrylsäure als
eine Hauptkomponente, von der 20 % oder mehr der
Carboxylgruppen zu deren Alkalimetallsalz oder
Ammoniumsalz neutralisiert worden sind, auf ein
vorgefertigtes, faseriges Substrat;
(B) Polymerisieren der auf das faserige Substrat
aufgebrachten, polymerisierbaren Monomere zur Bildung
eines Verbundmaterials aus einem Polymer, das sich aus
dem polymerisierbaren Monomer ableitet, und dem
faserigen Substrat; und
(C) Bestrahlen des Verbundmaterials mit
Ultraviolettstrahlen, wobei der Wassergehalt des
Verbundmaterials 0,01 bis 40 Gew.-Teile pro 1
Gew.-Teil des Polymers ist, unter Erhalt eines
wasserabsorbierenden Verbundmaterials mit einem
geringeren Gehalt an unpolymerisierten Monomeren als
das Verbundmaterial.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das polymerisierbare
Monomer Acrylsäure umfaßt, von der 20 % oder mehr der
Carboxylgruppen zu dem Alkalimetallsalz oder Ammoniumsalz
neutralisiert worden sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
polymerisierbare Monomer bis zu 20 Mol% von zumindest einem
der Monomere enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure,
2-Acryloylethansulfonsäure, 2-Acryloylpropansulfonsäure,
Methacrylsäure und Alkalimetallsalzen oder Ammoniumsalzen
davon, Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid,
N,N-Dimethylmethacrylamid, 2-Hydroxyethylacrylamid,
2-Hydroxyethylmethacrylamid, 2-Vinylpyridin,
2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat,
2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat,
Polyethylenglykolmonoacrylat,
Polyethylenglykolmonomethacrylat, N,N-Methylenbisacrylamid,
N,N'-Methylenbismethacrylamid, Polyethylenglykoldiacrylat
und Polyethylenglykoldimethacrylat.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das faserige
Substrat, das in Schritt (A) gebildet ist, als eine
Hauptkomponente eine Cellulosefaser oder/und eine Faser vom
Polyestertyp umfaßt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das faserige
Substrat, das in Schritt (A) gebildet ist, ein Polster aus
lockerem Stoff, ein kardiertes Gewebe, ein im Luftstrom
aufgebrachtes Gewebe, ein Papier, ein Vliesstoff, ein Gewebe
oder ein Gewirke ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt
des Aufbringens der wäßrigen Lösung aus dem
polymerisierbaren Monomer in dem Schritt (A) auf das
vorgefertigte, faserige Substrat das Sprühen der wäßrigen
Lösung auf das faserige Substrat oder die Imprägnierung des
faserigen Substrats mit der wäßrigen Lösung umfaßt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an
dem polymerisierbaren Monomer, das auf das faserige Substrat
in dem Schritt (A) aufgebracht wird, in einem Anteil von 1
bis 10.000 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen des faserigen
Substrats ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Polymerisation in dem Schritt (B) mit Hilfe eines
radikalischen Polymerisationsinitiators durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der radikalische
Polymerisationsinitiator einen Redoxtyp umfaßt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen unter Verwendung einer
UV-Lampe mit einer Intensität von 10 bis 200 W/cm
durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bestrahlung für eine
Dauer von 0,1 s bis 30 min durchgeführt wird, wobei die
Entfernung zwischen der UV-Lampe und dem Verbundmaterial 2
bis 30 cm ausmacht.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Wassergehalt des Verbundmaterials während der Bestrahlung
mit Ultraviolettstrahlen bei 0,05 bis 10 Gew.-Teilen pro 1
Gew.-Teil des Polymers gehalten wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62094465A JPH0764896B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 吸水性複合材料の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3875793D1 DE3875793D1 (de) | 1992-12-17 |
DE3875793T2 true DE3875793T2 (de) | 1993-04-08 |
Family
ID=14111027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8888106051T Expired - Fee Related DE3875793T2 (de) | 1987-04-17 | 1988-04-15 | Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden verbundstoffen. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4892754A (de) |
EP (1) | EP0290814B1 (de) |
JP (1) | JPH0764896B2 (de) |
KR (1) | KR950012335B1 (de) |
AU (1) | AU608825B2 (de) |
CA (1) | CA1305098C (de) |
DE (1) | DE3875793T2 (de) |
ES (1) | ES2036612T3 (de) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2698370B2 (ja) * | 1988-04-01 | 1998-01-19 | 三井東圧化学株式会社 | ポリビニルアルコール系グラフト共重合体からなる繊維および膜 |
DE3904642A1 (de) * | 1989-02-16 | 1990-08-30 | Cassella Ag | Bindemittel fuer fluessigkeiten |
DE4021847C2 (de) * | 1990-07-09 | 1994-09-08 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Verfahren zur Herstellung wasserquellbarer Produkte unter Verwendung von Feinstanteilen wasserquellbarer Polymerer |
DE4029593C2 (de) * | 1990-09-19 | 1994-07-07 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Absorptionsmaterial auf Polymerbasis mit verbesserter Abbaubarkeit und Absorption von Wasser, wäßrigen Lösungen und Körperflüssigkeiten und die Verwendung in Hygieneartikeln und zur Bodenverbesserung |
JPH0714966B2 (ja) * | 1992-04-20 | 1995-02-22 | 工業技術院長 | 重合体中の未反応残留モノマーの低減方法 |
US5328935A (en) * | 1993-03-26 | 1994-07-12 | The Procter & Gamble Company | Method of makig a superabsorbent polymer foam |
US5338766A (en) * | 1993-03-26 | 1994-08-16 | The Procter & Gamble Company | Superabsorbent polymer foam |
SG63577A1 (en) * | 1993-11-17 | 1999-03-30 | Procter & Gamble | Corrugated capillary substrate having selectively disposed discrete parts of osmotic absorbent material |
CA2175792C (en) * | 1993-11-17 | 2000-10-31 | Dean Van Phan | Process of making absorbent structures and absorbent structures produced thereby |
TW264430B (de) | 1993-11-18 | 1995-12-01 | Procter & Gamble | |
US6022610A (en) * | 1993-11-18 | 2000-02-08 | The Procter & Gamble Company | Deposition of osmotic absorbent onto a capillary substrate without deleterious interfiber penetration and absorbent structures produced thereby |
KR100330127B1 (ko) * | 1994-10-05 | 2002-08-08 | 송원산업주식회사 | 흡수성수지의제조방법 |
US5614269A (en) * | 1994-12-13 | 1997-03-25 | Interface, Inc. | Method of making a water absorbing article |
US5980996A (en) * | 1994-12-13 | 1999-11-09 | Interface, Inc. | System and method for controlling water flow through ground with a geotextile comprising water absorbing material |
US5840403A (en) * | 1996-06-14 | 1998-11-24 | The Procter & Gamble Company | Multi-elevational tissue paper containing selectively disposed chemical papermaking additive |
GB9712690D0 (en) * | 1997-06-18 | 1997-08-20 | Scimat Ltd | Non-woven fabric treatment |
US6610781B1 (en) | 1999-05-26 | 2003-08-26 | Alberta Research Council Inc. | Reinforced networked polymer/clay alloy composite |
WO2000073596A1 (en) * | 1999-05-26 | 2000-12-07 | Alberta Research Council Inc. | Reinforced networked polymer/clay alloy composite |
GB0001883D0 (en) | 2000-01-28 | 2000-03-22 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Polymerisation process |
US6417425B1 (en) * | 2000-02-01 | 2002-07-09 | Basf Corporation | Absorbent article and process for preparing an absorbent article |
US20030211248A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-11-13 | Ko Young C. | High performance absorbent structure including superabsorbent added to a substrate via in situ polymerization |
US7018497B2 (en) | 2001-12-14 | 2006-03-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of making an absorbent structure having high integrity |
US6918981B2 (en) * | 2001-12-14 | 2005-07-19 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for adding superabsorbent to a pre-formed fibrous web using two polymer precursor streams |
US6872275B2 (en) * | 2001-12-14 | 2005-03-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for adding superabsorbent to a pre-formed fibrous web via in situ polymerization |
AU2002349359A1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-09 | Basf Aktiengesellschaft | Absorbent article |
MXPA05002256A (es) * | 2002-08-26 | 2005-06-08 | Tyco Healthcare Retail Serv Ag | Nucelo para articulos absorbentes y metodo para elaborar los mismos. |
US20060153988A1 (en) * | 2002-09-04 | 2006-07-13 | Daio Paper Corporation | Method for producing water-absorbing composite |
DE602004024047D1 (de) | 2003-03-26 | 2009-12-24 | Basf Se | Farbstabile superabsorberpolymerzusammensetzung |
TW200500046A (en) | 2003-03-26 | 2005-01-01 | Basf Ag | Color-stable superabsorbent polymer composition |
NL1024457C2 (nl) * | 2003-10-06 | 2005-04-07 | Vepetex B V | Werkwijze voor het vervaardigen van superabsorberende polymeren. |
US7678716B2 (en) | 2006-08-31 | 2010-03-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Hydrogel-web composites for thermal energy transfer applications and methods of making the same |
JP5019440B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2012-09-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 再生繊維の光改質方法および装置 |
JP5263752B2 (ja) * | 2007-09-13 | 2013-08-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 繊維又は繊維製品の改質方法とその装置 |
FR2988264B1 (fr) * | 2012-03-20 | 2014-02-28 | Durable Water Man | Procede de culture de vegetaux a l'aide d'un matelas retenteur d'eau, matelas retenteur d'eau obtenu et bac de culture integrant un tel matelas |
DE102013003755A1 (de) * | 2013-03-06 | 2014-09-11 | Carl Freudenberg Kg | Belüftungseinsatz |
JP7364239B2 (ja) * | 2017-11-03 | 2023-10-18 | コベストロ (ネザーランズ) ビー.ブイ. | 液体放射線硬化性sap組成物でコーティングされたファイバーを含む水遮断システム |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0367712B2 (de) * | 1980-05-12 | 1991-10-23 | Johnson & Johnson Prod Inc | |
US4552938A (en) * | 1981-10-26 | 1985-11-12 | American Colloid Company | Process for preparing dry solid water absorbing polyacrylate resin |
US4443492A (en) * | 1983-04-18 | 1984-04-17 | Personal Products Company | Rate of absorbency of substrates containing in-situ polymerized monomers |
JPS60149609A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-07 | Aron Kasei Co Ltd | 吸水性複合材料の製造法 |
DE3434822A1 (de) * | 1984-09-22 | 1986-04-03 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Membran fuer reagenztraegerschichten, verfahren zu deren herstellung, sowie deren verwendung in analytischen mitteln und analysenverfahren |
US4748076A (en) * | 1985-02-16 | 1988-05-31 | Hayashikane Shipbuilding & Engineering Co., Ltd. | Water absorbent fibrous product and a method of producing the same |
JPS61243805A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-30 | Hayashikane Zosen Kk | 高吸水性樹脂複合体の製造方法 |
JPS61275355A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Kao Corp | 吸収性物品 |
JPS6222810A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-31 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 吸水性複合体の製造方法 |
JPH0647626B2 (ja) * | 1986-07-01 | 1994-06-22 | 三菱油化株式会社 | 吸水性複合材料の製造法 |
JPS6330505A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-09 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 吸水性複合材料の製造法 |
JPH0780970B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1995-08-30 | 三菱化学株式会社 | 吸水性複合材料の製造法 |
US4828911A (en) * | 1986-12-22 | 1989-05-09 | Kimberly-Clark Corporation | Thermoplastic polymer blends and nonwoven webs prepared therefrom |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62094465A patent/JPH0764896B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-15 EP EP88106051A patent/EP0290814B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-15 US US07/182,194 patent/US4892754A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-15 DE DE8888106051T patent/DE3875793T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-15 ES ES198888106051T patent/ES2036612T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-18 AU AU14710/88A patent/AU608825B2/en not_active Ceased
- 1988-04-18 KR KR1019880004400A patent/KR950012335B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-04-18 CA CA000564401A patent/CA1305098C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR880012677A (ko) | 1988-11-28 |
AU608825B2 (en) | 1991-04-18 |
EP0290814B1 (de) | 1992-11-11 |
EP0290814A3 (en) | 1989-10-18 |
JPH0764896B2 (ja) | 1995-07-12 |
DE3875793D1 (de) | 1992-12-17 |
ES2036612T3 (es) | 1993-06-01 |
US4892754A (en) | 1990-01-09 |
CA1305098C (en) | 1992-07-14 |
KR950012335B1 (ko) | 1995-10-17 |
JPS63260906A (ja) | 1988-10-27 |
EP0290814A2 (de) | 1988-11-17 |
AU1471088A (en) | 1988-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3875793T2 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden verbundstoffen. | |
DE3782092T2 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden materialien. | |
DE3784280T2 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierendem faserigem material. | |
DE69415651T2 (de) | Superabsobierende polymere und diese enthaltende produkte | |
DE2737994C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines unlöslichen Polyelektrolyts in Form eines Hydrogels | |
EP0764223B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines wasserabsorbierenden flächengebildes und verwendung | |
CA1302806C (en) | Process for preparation of water absorptive composite material | |
DE69629081T2 (de) | Absorbierendes Verbundmaterial, absorbierender Artikel und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE60020110T2 (de) | Vernetzbare polymere zur herstellung von vernetzbaren polymeren | |
DE2908805C2 (de) | Absorbierendes Material | |
DE68917266T2 (de) | Apparat und Verfahren zum Herstellen von absorbierenden Materialien. | |
DE60038504T2 (de) | Superabsorbierende polymere mit einer langsamen absorptionsrate | |
DE3786232T2 (de) | Körperflüssigkeiten absorbierender Artikel. | |
DE69212025T3 (de) | Reduzierung von Restmonomeren in superabsorbierenden Polymeren | |
DE68908490T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Wasser absorbierenden Polymers. | |
DE3617881A1 (de) | Absorbierender artikel und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3882012T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Verbundstoffs. | |
DE2709403A1 (de) | Verfahren zur erhoehung des wasserabsorptionsvermoegens von cellulose enthaltenden materialien | |
EP2478050A1 (de) | Mit superabsorber ausgerüstete offenzellige schäume | |
DE69001939T2 (de) | Körperflüssigkeiten absorbierender Artikel. | |
DE69619280T2 (de) | Produktionsmethode für stark absorbierende hybridfasern durch ozonisierung und pfropfpolymerisation und die dadurch hergestellten fasern | |
DE4434171A1 (de) | Klebstoffbeschichtungen, enthaltend Superabsorber-Partikel | |
DE3687823T2 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von stark wasserabsorbierenden, nichtgewobenen Komplexen. | |
DE3313344C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Absorptionsmaterials und seine Verwendung | |
DE4110360A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines poroesen und wasserabsorbierenden polymers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |