DE602004009484T2

DE602004009484T2 - Verfahren zur Herstellung von einem wasserabsorbierenden Formkörper

Info

Publication number: DE602004009484T2
Application number: DE602004009484T
Authority: DE
Inventors: Yorimichi Dairoku; Yoshio Irie; Shinichi Fujino
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: CN1323089C; CN1517366A; US20040183235A1; DE602004009484D1; EP1440984B1; EP1440984A1; ATE376002T1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers durch Polymerisieren eines wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers, in dem eine Polymerisation durch Verwenden eines Photopolymerisationsinitiators verursacht wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmlich ist wasserabsorbierendes Harz weit verbreitet als ein Material für Papierwindeln, Damenbinden, sogenannte Inkontinenzeinlagen und andere Hygieneartikel. Das wasserabsorbierende Harz ist ein hydrophiles Harz, das verwendet wird, um Körperflüssigkeiten zu absorbieren. Gut bekannte Beispiele des wasserabsorbierenden Harzes sind (i) vernetzte, teilweise neutralisierte Polyacrylsäure, (ii) ein hydrolysiertes Stärke-Acrylnitril-Pfropfpolymer, (iii) ein neutralisiertes Stärke-Acryl-Pfropfpolymer, (iv) ein verseiftes Vinylacetat-Acrylester-Copolymer, (v) ein hydrolysiertes Acrylnitril-Copolymer oder ein hydrolysiertes Acrylamid-Copolymer, (vi) ein vernetzter Körper aus einem von (ii) bis (v), (vii) ein vernetztes kationisches Monomer, (viii) und derartiges.
Ein gut bekanntes Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes aus einem wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomer ist ein Umkehrphasen-Suspensionspolymerisationsverfahren. In diesem Verfahren wird ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer oder dessen wässrige Lösung suspendiert und in einem hydrophoben organischen Lösungsmittel dispergiert, um eine Polymerisation zu bewirken.
Beispiele von Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers, der ein Formkörper des wasserabsorbierenden Harzes ist, sind in den folgenden Patentveröffentlichungsschriften 1 bis 6 offenbart. In diesen Verfahren wird ein Polymer durch Zugabe eines Verdickungsmittels zu einer Monomerlösung, um eine vorbestimmte Viskosität zu erlangen, und Bestrahlen mit Licht erhalten.

(Patentveröffentlichung 1) japanische Patentveröffentlichungsschrift Nr. 3009574 (Veröffentlichungsdatum: 3. Dezember 1999)
(Patentveröffentlichung 2) ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungsschrift, Tokukaihei Nr. 9-51912 (Veröffentlichungsdatum: 25. Februar 1997)
(Patentveröffentlichung 3) ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungsschrift, Tokukaihei Nr. 10-5583 (Veröffentlichungsdatum: 1. Januar 1998)
(Patentveröffentlichung 4) ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungsschrift, Tokukaihei Nr. 10-18125 (Veröffentlichungsdatum: 20. Januar 1998)
(Patentveröffentlichung 5) ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungsschrift, Tokukaisho Nr. 62-156102 (Veröffentlichungsdatum: 11. Juli 1987) (entspricht US-Patentschrift Nr. 4,857,610 und US-Patentschrift Nr. 4,893,999 )
(Patentveröffentlichung 6) US-Patentschrift Nr. 6022610 (Erteilungsdatum: 8. Februar 2000)

Allerdings wird in den Verfahren der Patentveröffentlichungen 1 bis 6 das Verdickungsmittel vorher zu der Monomerlösung zugegeben, so dass die Monomerlösung in eine vorbestimmte Form geformt wird. Das Verdickungsmittel kann aufgrund seiner hohen Viskosität nicht einfach gehandhabt werden. Folglich erfordert es viel Mühe, das Verdickungsmittel in die Monomerlösung zu mischen. Außerdem verschlechtern einige Verdickungsmittel die Leistung des hergestellten wasserabsorbierenden Formkörpers.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorhergehenden herkömmlichen Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers bereitzustellen, in dem kein Verdickungsmittel zugegeben wird, so dass der wasserabsorbierende Formkörper leichter hergestellt wird.
Um die obigen Probleme zu lösen, enthält ein Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers den Schritt des: Polymerisieren einer wässrigen Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, durch intermittierendes Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht.
Um die obigen Problemen zu lösen, ist ein Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers ein Verfahren, in dem eine wässrige Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, polymerisiert wird, wobei das Verfahren die Schritte enthält: Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht, um einen Teil des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers zu polymerisieren (ein erster Polymerisationsschritt); Unterbrechen der Bestrahlung mit dem Licht, und Formen der wässrigen Lösung, die ein Polymer als ein Teil davon enthält (ein Formgebungsschritt); und Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht, die geformt wurde, und die das Polymer als deren Teil enthält, so dass ein Rest des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers polymerisiert wird (ein zweiter Polymerisationsschritt).
In den vorhergehenden Anordnungen wird Licht intermittierend auf eine wässrige Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, gestrahlt. Auf diese Weise wird die wässrige Lösung teilweise durch das intermittierende Bestrahlen mit Licht polymerisiert, so dass sich die Viskosität der wässrigen Lösung erhöht, bis eine Viskosität erreicht wird, die für das Formen nötig ist. Dies ermöglicht das Formen einfach, ohne ein Verdickungsmittel zu verwenden, durchzuführen. Danach wird wieder mit Licht bestrahlt, um die Polymerisation zu vollenden. Folglich ist es möglich, einen wasserabsorbierenden Formkörper mit einer gewünschten Form leicht herzustellen.
Außerdem, wenn ein Photopolymerisationsinitiator zum Polymerisieren der wässrigen Lösung verwendet wird, kann die Polymerisation durch Steuern der Bestrahlung mit Licht einfacher gesteuert werden, verglichen mit dem Fall, bei dem ein Monomer durch Verwenden eines thermischen Polymerisationsinitiators oder eines Redox-Polymerisationsinitiators polymerisiert wird.
Für ein volleres Verständnis der Art und des Vorteils der Erfindung sollte ein Bezug zu der absichernden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gemacht werden.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Folgende beschreibt die vorliegende Erfindung noch genauer.
Ein Verfahren der vorliegenden Ausführungsform zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers ist ein Verfahren, in welchem eine wässrige Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, durch intermittierendes Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht polymerisiert wird.
(wasserlösliches Ethylen ungesättigtes Monomer)
Genaue Beispiele des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers, die den wasserabsorbierenden Formkörper aufbauen, sind (i) ein anionisches ungesättigtes Monomer, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure(anhydrid), Fumarsäure, Itakonsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, 2-(Meth)acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylethansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylpropansulfonsäure und dergleichen, und ein Salz des anionischen ungesättigten Monomers; (ii) ein nichtionisches hydrophile Gruppe enthaltendes ungesättigtes Monomer, wie etwa Acrylamid, Methacrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N-n-Propyl(meth)acrylamid, N-Isopropyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglycol(meth)acrylat, Polyethylenglycolmono(meth)acrylat, Vinylpyridin, N- Vinylpyrrolidon, N-Acryloylpiperidin, N-Acryloylpyrrolidin, und dergleichen; (iii) ein kationisches ungesättigtes Monomer, wie etwa N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, und deren quartäres Salz; (iv) und dergleichen. Das Monomer kann alleine verwendet werden oder es kann in Kombination von mehr als einer Art verwendet werden, gemäß den Erfordernissen. Angesichts der Leistung und der Kosten ist es weiter bevorzugt, Acrylsäure und/oder deren Salz (nachstehend „Acrylsäure(salz)"), unter den Beispielen des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers, zu verwenden. Noch weiter bevorzugt wird Acrylsäure(salz) als ein Hauptbestandteil verwendet, der 50 mol% oder mehr des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers ausmacht. Weiter bevorzugt macht die/das Acrylsäure(salz) 80 mol% oder mehr des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers aus. Es ist besonders bevorzugt, wenn die/das Acrylsäure(salz) 95 mol% oder mehr des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers ausmacht.
Wenn (i) Acrylsäure(salz) und (ii) ein anderes Monomer als Acrylsäure(salz) in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, macht das andere Monomer als Acrylsäure(salz) bevorzugt 30% oder weniger, und noch bevorzugter 10% oder weniger, einer Summe von (i) der Acrylsäure und deren Salz und (ii) dem anderen Monomer als Acrylsäure(salz) aus. Durch Verwenden (ii) des anderen Monomers als Acrylsäure(salz) in dem vorhergehenden Verhältnis, wird eine wasserabsorbierende Eigenschaft des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes weiter verbessert, und das wasserabsorbierende Harz kann bei niedrigeren Kosten hergestellt werden.
(Photopolymerisationsinitiator)
In der vorliegenden Ausführungsform wird das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer durch Verwenden eines Photopolymerisationsinitiators polymerisiert. Der Photopolymerisationsinitiator ist z. B. Acetophenon, Benzoin, Benzophenon, Benzyl und deren Derivat. Spezifische Beispiele des Derivats und andere Photopolymerisationsinitiatoren sind (i) ein Acetophenonderivat, wie etwa Diethoxyacetophenon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on, Benzyldimethylketal, 4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)keton, 1-Hydroxycyclohexyl-phenylketon, 2-Methyl-2-morpholin(4-thiomethylphenyl)propan-1-on, 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinphenyl)-butanon und ähnliche; (ii) Benzoinalkylether, wie etwa Benzoinmethylether, Benzoinethylether, Benzoinisopropylether, Benzoinisobutylether, und derartige; (iii) ein Benzophenonderivat, wie etwa o-Benzoylmethylbenzoat, 4-Phenylbenzophenon, 4-Benzoyl-4'-methyl-diphenylsulfid, 3,3',4,4'-Tetra(tbutylperoxylcarbonyl)benzophenon, 2,4,6-Trimethylbenzophenon, 4-Benzoyl-N,N-dimethyl-N-[2-(1-oxo-2-propenyloxy)ethyl]benzolammoniumchlorid, (4-Benzoylbenzyl)trimethylammoniumchlorid, und derartige; (iv) eine thioxanthenartige Verbindung; (v) ein Acylphosphinoxidderivat, wie etwa Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid, Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)2,4,4-trimethyl-pentylphosphinoxid, 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid, 2,4,6-Trimethylbenzoylphenylethoxyphosphinoxid, und dergleichen; (vi) eine Azoverbindung, wie etwa 2,2'-Azobis(2-amidinpropan)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis(N,N'-dimethylenisobutylamidin und deren Salz, 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin) und dessen Salz, 2,2'-Azobis(2- methylpropionitryl), 4,4'-Azobis(4-cyanovaleriansäure) und deren Salz, 2,2'-Azobis[2-hydroxymethyl(propionitryl)], 2,2'-Azobis{2-methyl N-[1,1'-Bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]propionamid}, 2,2'-Azobis{2-methyl-N-[1,1'-bis(hydroxymethyl)ethylpropionamid]}, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid], 2,2'-Azobis(2-methylpropionamid), und derartige; (vii) und derartige. Es ist zu beachten, dass die Azoverbindung auch als thermischer Radikalinitiator fungieren kann. Der Photopolymerisationsinitiator kann alleine verwendet werden, oder kann in Kombination von mehr als einer Art verwendet werden. Angesichts der Kosten und Reaktivität ist es unter den Beispielen des Photopolymerisationsinitiators bevorzugter ein Acetophenonderivat, ein Acylphosphinoxidderivat, und/oder eine Azoverbindung zu verwenden.
Der Photopolymerisationsinitiator wird in einer ausreichenden Menge verwendet, um eine Polymerisationsreaktion zu starten. Die Menge des verwendeten Photopolymerisationsinitiators ist von einer Intensität des verwendeten Lichts abhängig, ist aber bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 0,001 Masse% bis 5 Masse%, und bevorzugter innerhalb eines Bereichs von 0,01 Masse% bis 3 Masse%, bezogen auf das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer. Wenn die Menge des verwendeten Photopolymerisationsinitiators geringer als 0,01 Masse% ist, gibt es eine Möglichkeit, dass keine Polymerisationsreaktion gestartet wird. Andererseits ist es unwirtschaftlich mehr als 5 Masse% des Photopolymerisationsinitiators zu verwenden.
(Konzentration eines Monomers)
Im Hinblick auf Leistung und einfache Steuerungsfähigkeit der Polymerisation ist es bevorzugt, dass das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer in Form einer wässrigen Lösung polymerisiert wird. In diesem Fall ist eine Konzentration des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers in der wässrigen Lösung bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 10 Masse% bis 95 Masse% und bevorzugter innerhalb eines Bereiches von 20 Masse% bis 60 Masse%, bezogen auf eine Gesamtmenge der wässrigen Lösung. Zusätzlich zu Wasser kann außerdem gemäß den Erfordernissen gleichzeitig ein anderes Lösungsmittel als Wasser verwendet werden. Das gleichzeitig verwendete Lösungsmittel ist nicht auf eine bestimmte Art begrenzt.
(Vernetzungsmittel)
In der vorliegenden Ausführungsform wird das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer durch Verwenden eines Photopolymerisationsinitiators polymerisiert. Allerdings kann beim Polymerisieren des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers gemäß den Erfordernissen ein Vernetzungsmittel verwendet werden. Durch Zugabe eines Vernetzungsmittels ist es möglich, einen Polymerisationsgrad (Grad einer Vernetzung) des erhaltenen wasserabsorbierenden Formkörpers weiter zu verbessern.
Beispiele für das Vernetzungsmittel sind N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, (Poly)ethylenglycoldi(meth)acrylat, (Poly)propylenglycoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Glycerintri(meth)acrylat, Glycerinacrylatmethyacrylat, Ethylenoxid denaturiertes Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritolhexa(meth)acrylat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallylphosphat, Triallylamin, Poly(meth)allyloxyalkan, (Poly)ethylenglycoldiglycidylether, Glyceroldiglycidylether, Ethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Pentaerythritol, Ethylendiamin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Polyethylenimin, Glycidyl(meth)acrylat, und derartige.
Das Vernetzungsmittel kann alleine verwendet werden, oder kann in Kombination von mehr als einer Art verwendet werden, gemäß den Erfordernissen. Außerdem kann das Vernetzungsmittel zu einem Reaktionssystem auf einmal zugegeben werden, oder kann in aufgeteilten Dosen zugegeben werden. Das Vernetzungsmittel wird bevorzugt in einer Menge innerhalb eines Bereichs von 0,005 Mol% bis 2 Mol% verwendet, bevorzugter innerhalb eines Bereichs von 0,01 Mol% bis 1 Mol%, besonders bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 0,03 Mol% bis 0,05 Mol%, und am meisten bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 0,06 Mol% bis 0,3 Mol%, bezogen auf das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer. Wenn das Vernetzungsmittel in einer Menge von weniger als 0,005 Mol% verwendet wird, oder in einer Menge von mehr als 2 Mol%, gibt es eine Möglichkeit, dass ein wasserabsorbierendes Mittel mit einer gewünschten wasserabsorbierenden Eigenschaft nicht erhalten werden kann.
(Initiator)
In der vorliegenden Ausführungsform wird die wässrige Lösung durch Verwenden eines Photopolymerisationsinitiators polymerisiert. Allerdings kann zusätzlich zu dem Photopolymerisationsinitiator ein anderer Polymerisationsinitiator zugegeben werden, um die Polymerisation zu beschleunigen.
Der andere Polymerisationsinitiator ist z. B. ein thermischer Radikalpolymerisationsinitiator, wie etwa Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat, t-Butylhydroperoxid, Wasserstoffperoxid, 2,2'-Azobis(2-amidinpropan)dihydrochlorid, und derartige. Man beachte, dass 2,2'-Azobis(2-amidinpropan)dihydrochlorid auch als ein Photopolymerisationsinitiator fungieren kann. Des Weiteren kann ein redoxartiger Initiator, enthaltend (i) den Radikalpolymerisationsinitiator und (ii) ein Reduktionsmittel, das eine Zersetzung des Radikalpolymerisationsinitiators beschleunigt, verwendet werden. Beispiele des Reduktionsmittels sind (i) (Bi)schweflige Säure(salz), wie etwa Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit und derartige; (ii) L-Ascorbinsäure(salz); (iii) reduzierendes Metall(salz), wie etwa Eisensalze und derartige; (iv) Amine; (v) und derartige.
Der Polymerisationsinitiator wird in einer Menge von ungefähr 0,001 Mol% bis 2 Mol% verwendet, bevorzugt 0,01 Mol% bis 0,1 Mol%, bezogen auf das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer. Wenn der Polymerisationsinitiator in einer Menge von weniger als 0,001 Mol% verwendet wird, gibt es eine Möglichkeit, dass eine große Menge des Monomers unreagiert verbleibt, d. h. eine große Menge des Monomers verbleibt in dem erhaltenen wasserabsorbierenden Harz. Andererseits, wenn der Polymerisationsinitiator in einer Menge größer als 2 Mol% verwendet wird, gibt es eine Möglichkeit, dass das erhaltene wasserabsorbierende Harz eine übermäßig große Menge eines wasserlöslichen Bestandteils enthält.
Der andere Polymerisationsinitiator kann zugegeben werden, z. B. beim Herstellen der wässrigen Lösung, die das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, oder wenn die Viskosität der wässrigen Lösung ein bestimmtes Maß erreicht, nachdem die Polymerisation durch Verwenden des Photopolymerisationsinitiators gestartet wurde.
(Wasserabsorbierendes Harz)
Durch Polymerisieren der wässrigen Lösung, die das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, wird ein wasserabsorbierendes Harz (wasserabsorbierender Formkörper) erhalten. Das wasserabsorbierende Harz absorbiert eine große Menge Wasser, d. h. Wasser in einer Menge, die 50-fach bis 1000-fach größer ist, als die des wasserabsorbierenden Harzes, ohne in ionenausgetauschtem Wasser einen Druck auszuüben. Auf diese Weise wird das wasserabsorbierende Harz ein Hydrogel. Es ist bevorzugter, dass das wasserabsorbierende Harz eine Carboxylgruppe enthält. Ein eine Carboxylgruppe enthaltendes wasserabsorbierendes Harz kann durch z. B. Polymerisieren und Vernetzen eines wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers, das (neutralisierte) Acrylsäure(salz) als einen Hauptbestandteil enthält, erhalten werden. Ein nicht vernetzter wasserlöslicher Bestandteil in dem wasserabsorbierenden Harz ist bevorzugt 25 Masse% oder weniger, bevorzugter 15 Masse% oder weniger, und besonders bevorzugt 10 Masse% oder weniger. Im Fall des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers, das (neutralisierte) Acrylsäure(salz) enthält, sind Beispiele des Acrylsäuresalzes ein Alkalimetallsalz (z. B. Li-Salz, Na-Salz und K-Salz), Ammoniumsalz, Salz eines Amins, und derartiges einer Acrylsäure. Das wasserabsorbierende Harz enthält als Bestandteil(e) davon, bevorzugt 10 mol% bis 100 mol% Acrylsäure und 90 mol% bis 0 mol% Acrylsäuresalz, wobei eine Summe der Acrylsäure und des Acrylsäuresalzes 100% ist, bevorzugter 20 mol% bis 100 mol% Acrylsäure und 80 mol% bis 0 mol% Acrylsäuresalz, und besonders bevorzugt 25 mol% bis 60 mol% Acrylsäure und 75 mol% bis 40 mol% Acrylsäuresalz. Für den Fall, dass das wasserabsorbierende Harz durch Polymerisieren des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers, das ein Acrylsäure(salz) als einen Hauptbestandteil enthält, erhalten wird, kann ein anderes Monomer als Acrylsäure(salz) zusätzlich zu der Acrylsäure(salz) enthalten sein, gemäß den Erfordernissen.
(Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers)
In der vorliegenden Ausführungsform wird die wässrige Lösung, die den Photopolymerisationsinitiator und das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, durch intermittierendes Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht polymerisiert. Noch genauer, ein Verfahren, das in der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, ist ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers, bei dem ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer, das einen Photopolymerisationsinitiator enthält, polymerisiert wird, das Verfahren enthält die Schritte des: Bestrahlen mit Licht der wässrigen Lösung, die den Photopolymerisationsinitiator und das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, um einen Teil des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers zu polymerisieren, um eine eingedickte wässrige Lösung zu erhalten (ein erster Polymerisationsschritt); Unterbrechen der Bestrahlung mit dem Licht, und Formen der eingedickten wässrigen Lösung in eine gewünschte Form (ein Formgebungsschritt); und Bestrahlen mit Licht der geformten eingedickten wässrigen Lösung, so dass ein Rest des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers polymerisiert wird (ein zweiter Polymerisationsschritt). Das heißt, der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung wird wie folgt erhalten: (i) wasserabsorbierendes Harz wird durch Photopolymerisation erhalten, die zum Eindicken der wässrigen Lösung durchgeführt wird; (ii) während die Bestrahlung mit dem Licht während der Photopolymerisation vorübergehend unterbrochen wird, wird die eingedickte wässrige Lösung in eine gewünschte Form geformt; (iii) anschließend wird die eingedickte wässrige Lösung weiter polymerisiert. Das Folgende beschreibt das Herstellungsverfahren genauer.
Der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders begrenzt, solange er eine bestimmte Form hat. Die wässrige Lösung des Monomers wird in dem Verfahren der Polymerisation geformt. Beispiele einer „bestimmten Form" sind eine Blattform, eine Filmform, eine Fadenform, eine Faserform, eine Würfelform, eine Kugelform und derartiges. Der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung ist ein wasserenthaltendes Polymer (ein wasserenthaltendes Gel) oder sein getrocknetes Produkt (ein geformtes getrocknetes Produkt) das erhalten wird, nachdem die wässrige Lösung des Monomers in eine bestimmte Form geformt wurde. Ein wasserabsorbierendes Harzpulver, das aus einem getrockneten zerstoßenen Produkt eines gewöhnlich hergestellten polymerisierten Gels erhalten wird, hat keine bestimmte Form und enthält kein wasserabsorbierendes Harz mit einer bestimmten Form (oder einen wasserabsorbierenden Formkörper, erhalten durch Formen, Verarbeiten, usw. des wasserabsorbierenden Harzpulvers).
Zuerst wird die wässrige Lösung, die den Photopolymerisationsinitiator und das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, mit Licht bestrahlt, wodurch die wässrige Lösung teilweise polymerisiert (der erste Polymerisationsschritt).
Das bestrahlende Licht hat solch eine Wellenlänge, um den Photopolymerisationsinitiator zu zersetzen. Licht, enthaltend ultraviolette Strahlen, sichtbare Strahlen und derartiges, wird geeignet als das bestrahlende Licht verwendet. Die Wellenlänge des bestrahlenden Lichts ist bevorzugt 200 nm oder mehr und bevorzugter 300 nm oder mehr. Das Licht, das in einem größeren Verhältnis einen Lichtbestandteil enthält, dessen Wellenlänge 300 nm bis 400 nm ist, wird geeignet als das bestrahlende Licht verwendet. Insbesondere im Hinblick auf Lichtdurchlässigkeit und Verschlechterung des hergestellten Polymers (des wasserabsorbierenden Harzes), ist es geeignet, dass das bestrahlende Licht ein solches Licht ist, dessen Hauptbestandteil eine Wellenlänge hat, die größer als eine Absorptionswellenlänge des verwendeten Monomers (des Monomerbestandteils, das das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält) und seines Polymers (das wasserabsorbierende Harz) ist.
Eine Lichtquelle zum Bestrahlen mit dem Licht kann eine handelsübliche Lampe sein. Beispiele der Lichtquelle sind eine Quecksilberlampe, eine Metallhalogenidlampe, eine Xenonlampe, eine Wolframlampe, eine fluoreszierende Lampe und derartiges.
Beleuchtungsstärke und Bestrahlungsdauer des verwendeten Lichts sind nicht besonders begrenzt, solange die wässrige Lösung, die das Monomer enthält, durch teilweises Polymerisieren eingedickt wird, bis die Viskosität des Monomers geeignet zur Formgebung wird. Üblicherweise ist die Beleuchtungsstärke bevorzugt innerhalb eines Bereichs 0,0001 mW/cm² bis 100 mW/cm² und bevorzugter innerhalb eines Bereichs von 0,001 mW/cm² bis 50 mW/cm². Bevorzugt ist die Beleuchtungsdauer ungefähr 0,1 sek. bis 30 min. Während mit dem Licht bestrahlt wird, kann die Beleuchtungsstärke fest sein, oder sie kann geändert werden. Außerdem kann mit dem Licht intermittierend bestrahlt werden. Zum Beispiel, für den Fall, dass ein thermisches Polymerisationsmittel enthalten ist, wird eine intermittierende Bestrahlung geeignet angewendet, so dass es möglich ist insbesondere die Abstimmung der Polymerisation einfach durchzuführen, d. h. Steuerung einer Temperatur einer wässrigen Lösung des Monomers, welche eingedickt werden soll, wobei die Steuerung durch Abstimmen einer Menge einer Hitzeabgabe, die durch die Polymerisation verursacht wird, durchgeführt wird.
In dem ersten Polymerisationsschritt wird der Monomerbestandteil, der das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, polymerisiert, bis eine gewünschte Viskosität erreicht wird. Die gewünschte Viskosität ist so eine Viskosität, die es ermöglicht, die wässrige Lösung des durch die teilweise Polymerisation erhaltenen eingedickten Monomers geeignet zu formen (das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer, welches ein Polymer als einen Teil davon enthält).
Wenn die Viskosität des durch die teilweise Polymerisation erhaltenen eingedickten Monomers geeignet für ein Formen des eingedickten Monomers in eine gewünschte Form ist, gibt es kein bestimmtes Problem. Üblicherweise ist die Viskosität des eingedickten Monomers bevorzugt 10 mPa·s oder mehr und 20.000.000 mPa·s oder weniger, bevorzugter 50 mPa·s oder mehr und 10.000.000 mPa·s oder weniger, und insbesondere bevorzugt 100 mPa·s oder mehr und 1.000.000 mPa·s oder weniger. Die Viskosität von weniger als 10 mPa·s ist nicht bevorzugt, weil das eingedickte Monomer leicht durch sein eigenes Gewicht und/oder durch eine schwache äußere Kraft die Form verliert, außer in dem Fall, in dem das eingedickte Monomer durch Gießen geformt wird. Wenn die Viskosität größer als 20.000.000 mPa·s ist, ist die Viskosität so hoch, dass das eingedickte Monomer nicht leicht geformt werden kann.
Um Siedeverzug und derartiges zu verhindern, und im Hinblick auf Leistung ist eine Reaktionstemperatur in der Polymerisationsreaktion bevorzugt –5°C oder mehr und 150°C oder weniger, und bevorzugter 20°C oder mehr und 120°C oder weniger. Außerdem kann eine Reaktionsdauer gemäß (i) den Arten und Mengen des Monomers und des Polymerisationsinitiators, (ii) der Reaktionstemperatur, (iii) und derartigem, ohne bestimmte Begrenzungen angemessen festgesetzt werden.
Als Nächstes wird das eingedickte Monomer, das die Viskosität aufweist, die innerhalb der vorhergehenden Bereiche fällt, in eine gewünschte Form geformt (der Formgebungsschritt). Beim Durchführen des Formgebungsschritts wird die Bestrahlung mit dem Licht vorübergehend unterbrochen. Man beachte, dass mit der Bestrahlung mit dem Licht wieder begonnen werden kann, während der Formgebungsschritt durchgeführt wird.
Zum Beispiel kann in dem Formgebungsschritt durch Pressen des eingedickten Monomers aus einer Düse der wasserabsorbierende Formkörper in einer Fadenform erhalten werden. Außerdem kann zum Beispiel durch Einspritzen des eingedickten Monomers auf ein Fließband der wasserabsorbierende Formkörper in einer Blattform oder einer Filmform erhalten werden.
Es ist bevorzugt, dass das eingedickte Monomer in dem Formgebungsschritt geformt wird, so dass der letztendlich erhaltenen wasserabsorbierende Formkörper mindestens eine Form hat, ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus einer Fadenform, einer Faserform, einer Schaumform, einer Blattform, einer Filmform, einer Würfelform und einer Kugelform.
Dann wird die Polymerisation vollendet, in dem wieder mit Licht das eingedickte Monomer, das geformt wurde oder das geformt wird, mit Licht bestrahlt wird, wodurch der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung erhalten wird (der zweite Polymerisationsschritt).
Gemäß den beabsichtigten Verwendungen kann das eingedickte Monomer in verschiedene Formen geformt werden. Zum Beispiel, wenn das eingedickte Monomer, während es aus einer Vielzahl von Düsen oder derartigem ausgestoßen wird (Faden produzierende Polymerisation), polymerisiert wird, wird ein polymerisiertes Gel (wasserabsorbierender Formkörper) das mehrere zehn um bis mehrere hundert um im Durchmesser ist, und das eine Faserform oder eine Fadenform aufweist, erhalten. Alternativ, wenn das eingedickte Monomer, während es durch eine Vielzahl von Düsen oder ähnlichem tropft, polymerisiert wird, kann ein polymerisiertes Gel erhalten werden, das mehrere zehn μm bis mehrere hundert μm im Durchmesser hat, und das eine Kugelform hat. Diese Verfahren können in einer flüssigen Phase oder in einer Dampfphase durchgeführt werden. Außerdem können diese Verfahren auf einer Metallplatte, einer Harzplatte und einem Fließband durchgeführt werden. Um ein kugelförmiges Gel mit einem besonders großen Durchmesser zu erhalten, ist es vorteilhaft, die Verfahren in einem organischen Lösungsmittel durchzuführen.
Außerdem ist es, zum Beispiel durch Polymerisieren des eingedickten Monomers während das eingedickte Monomer auf einem Fasergrundmaterial wie etwa einem Vliesstoff geformt wird, oder nachdem das eingedickte Monomer geformt wurde, möglich, ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial zu erhalten, in dem das wasserabsorbierende Harz und der Vliesstoff kombiniert sind. Der erhaltene wasserabsorbierende Formkörper oder der den wasserabsorbierenden Formkörper enthaltende wasserabsorbierende Verbundstoff kann in Form eines wasserenthaltenden Polymers (wasserabsorbierendes Gel) verwendet werden, oder kann, bis ein gewünschter Feuchtigkeitsgehalt erhalten wird, getrocknet werden und als ein getrockneter und geformter Körper verwendet werden. Der erhaltene wasserabsorbierende Formkörper oder der den wasserabsorbierenden Formkörper enthaltende wasserabsorbierende Verbundstoff kann getrocknet und zerstoßen werden, und als wasserabsorbierendes Harzpulver (Pulver, das keine bestimmte Form hat) verwendet werden.
Außerdem, wenn ein thermischer Radikalpolymerisationsinitiator mit der wässrigen Lösung, die das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, gemischt wird, oder wenn ein Polymerisationsinitiator zu dem eingedickten Monomer zugegeben wird, kann Wärme in dem zweiten Polymerisationsschritt angewendet werden, um die Polymerisation zu beschleunigen. Des Weiteren, um die Polymerisationsreaktion zu vollenden kann Wärme angewendet werden, nachdem die Polymerisationsreaktion in dem zweiten Polymerisationsschritt durch Bestrahlen mit Licht vorangetrieben wurde.
Es ist bevorzugter, dass in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers, die wässrige Lösung ein Vernetzungsmittel enthält. Das Vernetzungsmittel kann zu der wässrigen Lösung vor dem ersten Polymerisationsschritt oder nach dem zweiten Polymerisationsschritt zugegeben werden. Allerdings ist es bevorzugt, dass das Vernetzungsmittel vor dem ersten Polymerisationsschritt zu der wässrigen Lösung zugegeben werden kann. In diesem Fall werden in der wässrigen Lösung der Photopolymerisationsinitiator, das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer und das Vernetzungsmittel im Voraus gemischt. Daher kann ein eingedicktes Monomer und ein wasserabsorbierender Formkörper direkt durch einfaches intermittierendes Bestrahlen mit Licht hergestellt werden. Außerdem, da das Vernetzungsmittel zu der wässrigen Lösung vor dem ersten Polymerisationsschritt zugegeben wird, ist es möglich, das Vernetzungsmittel noch gleichmäßiger zu verteilen, verglichen mit einem Fall, in dem das Vernetzungsmittel zu dem eingedickten Monomer zugegeben wird.
Außerdem, wenn das Vernetzungsmittel vor dem ersten Polymerisationsschritt zu der wässrigen Lösung zugegeben wird, ist es möglich, den Formgebungsschritt gleich nach dem ersten Polymerisationsschritt durchzuführen. Das heißt, da das Vernetzungsmittel im Voraus zu der wässrigen Lösung zugegeben wird, enthält das eingedickte Monomer, das durch Durchführen des ersten Polymerisationsschrittes erhalten wird, auch das Vernetzungsmittel. Daher ist es nicht notwendig, ein Vernetzungsmittel zu dem eingedickten Monomer zuzugeben. Folglich ist es möglich, das eingedickte Monomer gleich nachdem die wässrige Lösung eingedickt ist zu formen. Wenn ein Vernetzungsmittel nach dem ersten Polymerisationsschritt zu der wässrigen Lösung zugegeben wird, wird der Formgebungsschritt durchgeführt, nachdem das Vernetzungsmittel zu dem eingedickten Monomer zugegeben wurde. Daher kann der Formgebungsschritt nicht gleich nach dem ersten Polymerisationsschritt durchgeführt werden.
Um den Formgebungsschritt gleich nach dem ersten Polymerisationsschritt durchzuführen, wird die wässrige Lösung kontinuierlich in ein Gerät eingespritzt, um den ersten Polymerisationsschritt und den Formgebungsschritt durchzuführen. Das Gerät ist nicht besonders begrenzt, solange das Gerät in der Lage ist den ersten Polymerisationsschritt und den Formgebungsschritt durchzuführen. Zum Beispiel kann das Gerät ein Fließband, ein zylindrisch geformtes Gerät oder derartiges sein. Ein Fließband ist ein rotierbares Endlosband. Wenn ein Fließband verwendet wird, wird die wässrige Lösung kontinuierlich auf das Fließband eingespritzt, so dass die wässrige Lösung eingedickt und geformt wird, während sie befördert wird. In diesem Fall, um zu verhindern, dass die wässrige Lösung von dem Fließband überläuft, ist es bevorzugt, dass während die wässrige Lösung eingespritzt wird, gleichzeitig der erste Polymerisationsschritt durchgeführt wird. Wenn ein zylindrisch geformtes Gerät verwendet wird, wird die wässrige Lösung kontinuierlich in das Gerät eingespritzt, so dass die wässrige Lösung eingedickt und geformt wird.
Durch Durchführen des zweiten Polymerisationsschrittes nach dem Formgebungsschritt wird der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung erhalten. Der zweite Polymerisationsschritt kann gleich nach dem Formgebungsschritt durchgeführt werden. Daher, wenn ein Vernetzungsmittel im Voraus zu der wässrigen Lösung zugegeben wird, ist es möglich, den ersten Polymerisationsschritt, den Formgebungsschritt und den zweiten Polymerisationsschritt kontinuierlich durchzuführen.
Wie oben beschrieben ist das Verfahren der vorliegenden Ausführungsform zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers ein Verfahren, in welchem eine Polymerisation durch intermittierendes Bestrahlen mit Licht verursacht wird. Noch genauer ist das Verfahren ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers durch Polymerisieren einer wässrigen Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, wobei während einer Polymerisation Bestrahlen mit dem Licht vorübergehend unterbrochen wird, und ein eingedicktes Monomer geformt wird.
In anderen Worten, in diesem Verfahren wird die Polymerisation vorübergehend unterbrochen und ein Formen wird durchgeführt, wenn die wässrige Lösung, die das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, durch Bestrahlen mit Licht auf die wässrige Lösung eingedickt wird, bis eine für ein Formen notwendige Viskosität erreicht wird. Im Unterschied zu der herkömmlichen Anordnung ist es mit dieser Anordnung nicht länger notwendig ein Verdickungsmittel zu verwenden, um die wässrige Lösung, die das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, zu formen.
Außerdem ist es einfach die Polymerisation zu steuern, da Licht für die Polymerisation verwendet wird. Das heißt, da der Photopolymerisationsinitiator für die Polymerisation verwendet wird, ist es möglich, durch Unterbrechen der Bestrahlung mit dem Licht die Polymerisation vorübergehend zu unterbrechen. Daher kann ein eingedicktes Monomer mit einer für ein Formen geeigneten Viskosität einfach durch intermittierendes Bestrahlen mit Licht auf die wässrige Lösung, die das wasserlösliche ethylenische ungesättigte Monomer enthält, hergestellt werden.
Die Wellenlänge des ausgestrahlten Lichts kann in dem ersten Polymerisationsschritt und in dem zweiten Polymerisationsschritt unterschiedlich sein. In dem ersten Polymerisationsschritt kann Licht mit einer relativ langen Wellenlänge, d. h. geringen Lichtenergie, ausgestrahlt werden, da die Polymerisation in dem ersten Polymerisationsschritt für ein Eindicken der wässrigen Lösung ist. Andererseits, da die Polymerisation in dem zweiten Polymerisationsschritt vollendet werden soll, wird in dem zweiten Polymerisationsschritt Licht mit einer relativ kurzen Wellenlänge, d. h. hohe Lichtenergie, ausgestrahlt. Durch solches Bestrahlen mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen in dem ersten Polymerisationsschritt und in dem zweiten Polymerisationsschritt ist es möglich, noch einfacher ein eingedicktes Monomer mit einer geeigneten Viskosität herzustellen.
Außerdem kann das Verfahren der vorliegenden Ausführungsform zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers ein Verfahren sein, das die Schritte enthält: Bestrahlen mit Licht auf eine wässrige Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Polymer enthält; Unterbrechen der Bestrahlung mit Licht, wenn eine gewünschte Viskosität der wässrigen Lösung erreicht ist; Formen der wässrigen Lösung in eine gewünschte Form; und Wiederbestrahlen mit Licht auf die wässrige Lösung, um die Polymerisation zu vollenden.
Es ist bevorzugt, dass in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers die wässrige Lösung auf einer Oberfläche eines anderen Grundmaterials oder innerhalb eines anderen Grundmaterials polymerisiert wird. Es ist bevorzugt, dass die wässrige Lösung im Voraus, vor dem Bestrahlen mit Licht, ein Vernetzungsmittel enthält.
Außerdem ist es bevorzugt, dass in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers die wässrige Lösung des Weiteren einen anderen Radikalpolymerisationsinitiator als den Photopolymerisationsinitiator enthält. Es ist bevorzugt, dass die Polymerisation nach dem Bestrahlen mit Licht durch Anwenden von Wärme vorangetrieben wird. Des Weiteren ist es bevorzugt, dass in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers der zweite Polymerisationsschritt bei der wässrigen Lösung, die geformt wird und die ein Polymer als deren Teil enthält, durchgeführt wird.
Außerdem ist es bevorzugt, dass in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers der Formgebungsschritt auf einem Fasergrundmaterial oder innerhalb eines Fasergrundmaterials durchgeführt wird. Es ist bevorzugt, den zweiten Polymerisationsschritt gleich nach dem Formgebungsschritt durchzuführen. Es ist bevorzugt, dass der erste Polymerisationsschritt und der zweite Polymerisationsschritt auf einem Fließband durchgeführt werden.
Außerdem ist es bevorzugt, dass in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des wasserabsorbierenden Formkörpers die wässrige Lösung in mindestens eine Form, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Fadenform, einer Faserform, einer Schaumform, einer Blattform, einer Filmform, einer Würfelform und einer Kugelform, geformt wird.
Der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung wird durch den Polymerisationsprozess geformt. Daher ist es im Unterschied zu herkömmlichen Verfahren nicht notwendig einen komplizierten Formgebungsschritt zum Formen eines wasserabsorbierenden Harzpulvers durchzuführen. Der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung ist preiswerter und einfach herzustellen. Außerdem hat der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung solch hervorragende Eigenschaften, dass verschiedene Flüssigkeiten, wie etwa Wasser, Körperflüssigkeiten, physiologisches Saline, Urin, Blut, Zementwasser, Düngemittel enthaltendes Wasser, und derartiges, absorbierte werden können. Daher kann der wasserabsorbierende Formkörper der vorliegenden Erfindung als ein absorbierendes Produkt zum Absorbieren dieser Flüssigkeiten verwendet werden. Das absorbierende Produkt ist nützlich für verschiedene industrielle Verwendungen, die eine wasserabsorbierende Eigenschaft, eine wasserrückhaltende Eigenschaft, eine schwellende Eigenschaft und eine gelierende Eigenschaft benötigen. Beispiele von solch industriellen Verwendungen sind Wegwerfwindel, Damenbinden, Inkontinenzeinlagen, und derartiges, das direkt einen menschlichen Körper berührt; Trennmaterialien zur Trennung von Wasser in Öl; andere dehydrierende Mittel oder Trocknungsmittel; wasserrückhaltende Materialien für Pflanzen, Erdboden und derartiges; Koagulierungsmittel für Klärschlamm; Antitaukondensationsmittel; Hydrophobiermittel für Bauwesen und Konstruktion; und derartige. Zum Beispiel hat das wasserabsorbierende Produkt eine Struktur in der eine absorbierende Schicht, die den wasserabsorbierenden Formkörper der vorliegenden Erfindung enthält, oder dessen getrocknetes und zerstoßenes Produkt zwischen einem flüssigkeitsdurchlässigen Blatt und einem flüssigkeitsundurchlässigen Blatt eingelegt ist.
[Beispiele]
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschreiben die vorliegende Erfindung noch genauer. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele begrenzt. Der letztendlich erhaltene wasserabsorbierende Formkörper wird in Bezug auf ein Absorptionsverhältnis ohne ausgeübten Druck, einer Menge von löslichen Bestandteilen, und einer Menge von festen Bestandteilen bewertet. Jedes Bewertungsverfahren ist nachstehend beschrieben.
[Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck]
Das Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck wurde durch das folgende Verfahren bewertet.
Zuerst wurden im Fall eines wasserabsorbierenden Harzpulvers ungefähr 0,2 g abgemessen und im Fall eines wasserenthaltenden Polymers (wasserenthaltendes Polymergel) vor dem Trocknen wurden ungefähr 0,4 g abgemessen (auf genau 3 Dezimalstellen). Anschließend wurde das wasserabsorbierende Harzpulver oder das wasserenthaltende Polymer gleichmäßig in eine aus Vliesstoff hergestellte Tasche (60 mm × 60 mm) gefüllt. Dann wurde die Tasche in eine 0,9 Masse%ige wässrige Natriumchlorid-Lösung (physiologische Salzlösung) eingetaucht. Die Tasche wurde in dem Fall des wasserabsorbierenden Harzpulvers 30 Minuten später und in dem Fall des wasserenthaltenden Polymers vor dem Trocknen 16 Stunden später herausgenommen. Durch Verwenden eines Zentrifugalabscheiders wurde die Tasche, für 3 Minuten bei 250 × 9,81 m/s² (250 G) entwässert, und ein Gewicht W1 (g) der Tasche wurde gemessen. Als Nächstes wurde der gleiche Arbeitsvorgang ohne das wasserabsorbierende Harz durchgeführt, und ein Gewicht W0 (g) wurde gemessen. Dann wurde aus den Gewichten W0 und W1 ein Absorptionsverhältnis (GV) ohne Beladung errechnet. GV(g/g) = [(W1–W0)/Gewicht des wasserabsorbierenden Harzes] – 1 (1).
[Messung einer Menge von löslichen Bestandteilen]
184,3 g einer 0,9 Masse%igen wässrigen Natriumchlorid-Lösung (physiologische Salzlösung) wurde in einen 250 ml Plastikbehälter mit einem Deckel gegossen. Dann wurden 1,00 g des wasserabsorbierenden Harzes zu der wässrigen Lösung zugegeben. Danach wurde die wässrige Lösung für 16 Stunden gerührt und ein löslicher Bestandteil in dem Harz wurde extrahiert. Die so extrahierte Flüssigkeit wurde durch ein Filterpapier filtriert, um ein Filtrat zu erhalten. 50,0 g des Filtrats wurden abgemessen und als eine zu messende Lösung verwendet. Dann wurde die physiologische Salzlösung durch Verwenden einer 0,1 N wässrigen NaOH-Lösung titriert, bis ein pH der physiologischen Salzlösung 10 erreichte. Danach wurde die physiologische Salzlösung durch Verwenden einer 0,1 N wässrigen HCl-Lösung titriert, bis der pH der physiologischen Salzlösung 2,7 erreichte. Hier wird eine Menge der für die Titration verwendeten wässrigen NaOH-Lösung als [bNaOH]ml ausgedrückt, und eine Menge einer für die Titration verwendeten wässrigen HCl-Lösung wird als [bHCl]ml ausgedrückt. Als Nächstes wurde die zu messende Lösung auf die gleiche Weise titriert. Hier wird eine Menge einer für die Titration verwendeten wässrigen NaOH-Lösung als [NaOH]ml ausgedrückt und eine Menge einer für die Titration verwendeten wässrigen HCl-Lösung wird als [HCl]ml ausgedrückt. Aus einer massegemittelten Molekülmasse (Mw) des für die Messung verwendeten wasserabsorbierenden Harzes und den Mengen der für die Titration verwendeten wässrigen Lösungen wurde eine Menge eines löslichen Bestandteils des wasserabsorbierenden Harzes berechnet. Menge eines löslichen Bestandteils (Masse%) = 0,1 × Mw × 184,3 × 100 × ([HCl]-[bHCl])/1000/1,0/50,0 (2)wobei Mw = 72,06 × (1-Neutralisationsverhältnis/100) + 94,04 × Neutralisationsverhältnis/100, und Neutralisationsverhältnis (mol.%) = (1-([NaOH] – [bNaOH])/([HCl] – [bHCl])) × 100
Man beachte, dass Formel (2) eine Formel für den Fall des wasserabsorbierenden Harzes, das Acrylsäure und deren Natriumsalz enthält, ist. Wenn unterschiedliche Materialien verwendet werden, werden unterschiedliche Werte in der Formel verwendet.
[Fester Bestandteil]
Im Fall eines wasserenthaltenden Polymers vor einem Trocknen: ungefähr 2 g des Polymers wurden in einer Petrischale angeordnet, und für 16 Stunden in einer Trocknungsmaschine bei 180°C getrocknet. Aus einem Trocknungsverlust wurde eine Menge eines festen Bestandteils des wasserenthaltenden Polymers berechnet.
Im Fall eines wasserenthaltenden Polymers nach einem Trocknen: ungefähr 1 g des Polymers wurde in einer Petrischale angeordnet, und für 3 Stunden in einer Trocknungsmaschine bei 180°C getrocknet. Aus einem Trocknungsverlust wurde eine Menge des festen Bestandteils des wasserenthaltenden Polymers berechnet.
Die Menge des festen Bestandteils wurde gemäß ((Gewicht nach Trocknen)/(Gewicht vor Trocknen)) × 100 berechnet.
[Beispiel 1]
Eine wässrige Lösung eines zu polymerisierenden Monomers wurde durch Vermischen von 431 g einer 37 Masse%-igen wässrigen Natriumacrylat-Lösung, 40,7 g Acrylsäure, 0,22 g von Polyethylenglycoldiacrylat (n = 8), 0,20 g 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon und 28,3 g gereinigtem Wasser hergestellt. Die wässrige Lösung des Monomers wurde für 30 Minuten bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom entgast. Dann wurde die wässrige Lösung eines Monomers in einen Glasinjektor gegossen. Bei einer Spitze des Glasinjektors wurde eine Düse mit ungefähr 1,0 mm im Durchmesser bereitgestellt. Durch Verwenden von Schwarzlichtfluoreszenzlampen (FL6BLB, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation), wurden ultraviolette Strahlen auf den Glasinjektor gestrahlt. Eine Intensität der ultravioletten Strahlen war ungefähr 1 mW/cm² (vorrangige Wellenlänge: 352 nm). Wenn ein Teil der wässrigen Lösung des Monomers in dem Glasinjektor polymerisiert wurde, so dass die wässrige Lösung des Monomers eingedickt wurde, wurde die Bestrahlung mit den ultravioletten Strahlen vorübergehend unterbrochen.
Anschließend wurde die wässrige Lösung des Monomers (eingedicktes Monomer), die durch teilweise Polymerisation eingedickt wurde, aus einer Spitze der Düse ausgedrückt. Während die wässrige Lösung des Monomers herunterfiel, wurde durch Verwenden von Schwarzlichthalogenlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) rund um die wässrige Lösung des Monomers mit ultravioletten Strahlen bestrahlt. Zu dieser Zeit war eine Intensität der ultravioletten Strahlen ungefähr 30 mW/cm² (vorrangige Wellenlänge: 352 nm). Auf diese Weise wurde ein wasserabsorbierender Formkörper 1, der eine Flexibilität hatte und der in einer Fadenform war (Durchmesser: ungefähr 0,8 mm), erhalten. Durch Verwenden von Scheren, wurden ungefähr 1 mm Länge des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 abgeschnitten und Eigenschaften des abgeschnittenen Teils wurden gemessen. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 war 17,7 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 war 1,2 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 war 44,0 Masse%. Wenn der feste Bestandteil als 100% gesetzt wird, war das Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck 40,3 g/g und der lösliche Bestandteil war 2,7 Masse%. Dann wurde der wasserabsorbierende Formkörper 1 in der Fadenform für 10 Minuten bei 170°C in einem Heißlufttrockner getrocknet und wurde in einer Tischschleifmaschine gemahlen, um ein Pulver zu erhalten. Anschließend wurde das Pulver durch Verwenden eines Siebnetzes mit einer Öffnung von 600 μm und eines Siebnetz mit einer Öffnung von 300 μm klassifiziert. Auf diese Weise wurde ein wasserabsorbierendes Harzpulver 2 erhalten. Die meisten Teilchen des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 waren 600 μm bis 300 μm im Durchmesser. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 war 36,2 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 war 7,5 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 war 90,5 Masse.
[Beispiel 2]
In einem konischen Becher werden 431 g einer 37 Masse%igen wässrigen Natriumacrylat-Lösung, 40,7 g Acrylsäure, 0,20 g 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon und 28,3 g gereinigtes Wasser gemischt, wodurch eine wässrige Lösung eines Monomers, das polymerisiert werden soll, erhalten wird. Die wässrige Lösung des Monomers wurde für 30 Minuten bei Raumtemperatur in einem Stickstoffstrom entgast. Dann wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit ultravioletten Strahlen von oberhalb des Becherglases durch Verwenden von Schwarzlichtfluoreszenzlampen (FL3BLB, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) bestrahlt. Wenn ein Teil der wässrigen Lösung des Monomers polymerisiert war, so dass die wässrige Lösung des Monomers eingedickt war, wurde die Bestrahlung mit den ultravioletten Strahlen vorübergehend unterbrochen. Durch Verwenden eines Brookfield Viskosimeters wurde eine Viskosität der wässrigen Lösung des Monomers gemessen. Die Viskosität der wässrigen Lösung des Monomers war ungefähr 2000 mPa·s. Als Nächstes wurde 0,22 g Polyethylenglycoldiacrylat (n = 8) als ein Vernetzungsmittel zu der wässrigen Lösung (eingedickte wässrige Lösung eines Monomers), welche durch teilweise Polymerisation eingedickt war, zugegeben und wurde durch Rühren aufgelöst. Ein Teil der eingedickten wässrigen Lösung des Monomers wurde in einen Glasinjektor gegossen. An einer Spitze des Glasinjektors wurde eine Düse mit einem Durchmesser von ungefähr 1,0 mm bereitgestellt.
Dann wurde die wässrige Lösung des Monomers in dem Glasinjektor aus einer Spitze der Düse bei Raumtemperatur ausgedrückt. Zu dieser Zeit wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durch Verwenden von Schwarzlichtquecksilberlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) mit ultravioletten Strahlen, rund um die wässrige Lösung des Monomers, die von der Spitze der Düse herunterfällt, bestrahlt. Auf diese Weise wurde ein wasserabsorbierender Formkörper 3, der eine Flexibilität hatte und der in einer Fadenform war (Durchmesser: ungefähr 0,8 mm), erhalten. Durch Verwenden von Scheren wurde ungefähr 1 mm Länge des wasserabsorbierenden Formkörpers 3 abgeschnitten und Eigenschaften des abgeschnittenen Teils wurden gemessen. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Formkörpers 3 war 19,5 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 3 war 1,6 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 3 war 43,4 Masse%. Wenn der feste Bestandteil als 100 % festgesetzt wird, war das Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck 45,0 g/g und der lösliche Bestandteil war 3,8 Masse%. Dann wurde der wasserabsorbierende Formkörper 3 in der Fadenform für 10 Minuten bei 170°C in einem Heißlufttrockner getrocknet und wurde in einer Tischschleifmaschine gemahlen, um so ein Pulver zu erhalten. Anschließend wurde das Pulver durch Verwenden eines Siebnetzes mit einer Öffnung von 600 μm und eines Siebnetzes mit einer Öffnung von 300 μm klassifiziert. Auf diese Weise wurde ein wasserabsorbierendes Harzpulver 4 erhalten. Die meisten Teilchen des wasserabsorbierenden Harzpulvers waren 600 μm bis 300 μm im Durchmesser. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Harzpulvers 4 war 37,6 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 4 war 6,9 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 4 war 90,1 Masse%.
[Beispiel 3]
Wie in Beispiel 2 wurde eine eingedickte wässrige Lösung eines Monomers, das ein aufgelöstes Vernetzungsmittel enthält, hergestellt. Dann wurde die eingedickte wässrige Lösung des Monomers intermittierend aus einem Glasinjektor auf ein Fließbett ausgedrückt. Auf diese Weise wurde die eingedickte wässrige Lösung des Monomers in eine Tropfenform geformt. Von oberhalb des Bandes wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durch Verwenden von Schwarzlichtquecksilberlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) mit ultravioletten Strahlen bestrahlt. Als Ergebnis wurde ein Polymergel (wasserabsorbierender Formkörper) in einer Pelletform erhalten.
[Beispiel 4]
Wie in Beispiel 2 wurde eine eingedickte wässrige Lösung eines Monomers, die ein aufgelöstes Vernetzungsmittel enthält, hergestellt. Dann wurde die eingedickte wässrige Lösung des Monomers von einem Injektor in eine Glassäule, die flüssiges Paraffin enthält, getropft. Zu dieser Zeit wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durch Verwenden von Schwarzlichtquecksilberlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) mit ultravioletten Strahlen von außen bestrahlt. Die Monomerlösung wurde in dem Paraffin in eine Kugelform geformt, und setzte sich schrittweise ab während es polymerisiert wurde. Von dem Boden der Säule wurde ein Polymergel, das einen gleichmäßigen Teilchendurchmesser hatte und das eine herausragende Kugelform hatte, erhalten, welches keine Inter-Gel-adhäsion und Agglomeration zeigte.
[Beispiel 5]
Wie in Beispiel 2 wurde eine eingedickte wässrige Lösung eines Monomers, die ein aufgelöstes Vernetzungsmittel enthält, hergestellt. Dann wurde die eingedickte wässrige Lösung eines Monomers kontinuierlich von einem Injektor auf ein Fasergrundmaterial (Vliesstoff) getropft, so dass die eingedickte wässrige Lösung eines Monomers in eine Fadenform geformt wurde und ungleichmäßig beschichtet wurde. Zu dieser Zeit wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durch Verwenden von Schwarzlichtquecksilberlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) mit ultravioletten Strahlen von rund um der eingedickten wässrigen Lösung eines Monomers, die von einer Spitze der Düse herunterfiel, bestrahlt. Auf diese Weise wurde die wässrige Lösung des Monomers weiter polymerisiert und ein Verbundstoffmaterial wurde erhalten. Das Verbundstoffmaterial wurde dann bei 80°C getrocknet, bis ein Feuchtigkeitsgehalt eines beschichteten fadenförmigen Polymers (wasserabsorbierender Formkörper) 20% war. Als Ergebnis wurde ein wasserabsorbierendes Verbundstoffmaterial mit Flexibilität erhalten. Wenn das Verbundmaterial getrocknet wurde, bis der Feuchtigkeitsgehalt geringer als 10% war, ging die Flexibilität verloren, obwohl sie auch von einem Durchmesser der Düse, durch welche die eingedickte wässrige Lösung des Monomers ausgedrückt wurde, abhing.
[Beispiel 6]
Eine wässrige Lösung eines Monomers, die polymerisiert werden soll, wurde durch Mischen von 431 g einer 37 Masse%igen wässrigen Natriumacrylat-Lösung, 40,7 g Acrylsäure, 0,32 g Polyetyhlenglycoldiacrylat (n = 8), 0,20 g 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon und 28,3 g gereinigtes Wasser hergestellt. Die wässrige Lösung des Monomers wurde bei 20°C in einem Stickstoffstrom entgast, bis gelöster Sauerstoff auf 1 ppm oder weniger verringert wurde. Dann wurde, die wässrige Lösung des Monomers durch Verwenden einer Pumpe auf ein aus rostfreiem Stahl gefertigtes Fließband mit einer Flussgeschwindigkeit von 30 kg/h eingespritzt. Das Fließband war 0,5 m × 3,5 m. Unmittelbar bevor die wässrige Lösung des Monomers in die Pumpe gegossen wurde, wurde eine 3,0 Masse%ige Natriumpersulfat-Lösung bei einer Flussgeschwindigkeit von 0,183 kg/h zugegeben und mit der wässrigen Lösung des Monomers vermischt.
Über dem Fließband wurden Schwarzlichtquecksilberlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation), an Positionen von 0,3 m, 1,5 m, bzw. 3,0 m von einem Einlass entlang einer Längsrichtung (flußabwärtige Richtung) des Fließbandes, bereitgestellt. Von dem Einlass zu einer 1 m Position entlang der Längsrichtung des Fließbandes wurde eine Unterseite des Fließbandes mit Wasser auf 20°C gekühlt. Mit diesen Einstellungen wurde gleichzeitig, wenn die wässrige Lösung des Monomers auf das Fließband eingespritzt wurde, mit ultravioletten Strahlen (vorherrschende Wellenlänge 352 nm) die wässrige Lösung des Monomers bestrahlt. Die bestrahlenden ultravioletten Strahlen waren ungefähr 3,9 mW/cm² in der Intensität. Da die wässrige Lösung des Monomers auf diese Weise durch Polymerisation eindickte, lief die wässrige Lösung des Monomers nicht in Längsrichtung aus. Wenn die wässrige Lösung des Monomers eingedickt war und ihre Fluidität verloren hatte, wurde die Bestrahlung mit den ultravioletten Strahlen vorübergehend unterbrochen. Währenddessen wurde die wässrige Lösung des Monomers gekühlt. Die eingedickte wässrige Lösung des Monomers wurde mit dem Fließband befördert und wieder ultravioletten Strahlen unterzogen. Letztendlich wurde ein wasserabsorbierender Formkörper 5 von einem Auslass des Fließbandes erhalten, der eine Flexibilität hatte und der in einer Plattenform war (Dicke: ungefähr 2 mm). Durch Verwenden von Scheren wurde ungefähr 1 mm Länge des wasserabsorbierenden Formkörpers 5 abgeschnitten und Eigenschaften des abgeschnittenen Teils wurden gemessen. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Formkörpers 5 war 14,7 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 5 war 1,8 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 5 war 42,3 Masse%. Wenn der feste Bestandteil auf 100% gesetzt wurde, war das Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck 34,8 g/g und der lösliche Bestandteil war 4,3 Masse%. Dann wurde der wasserabsorbierende Formkörper 5 in der Plattenform für 10 Minuten bei 170°C in einem Heißlufttrockner getrocknet, und in einer Tischschleifmaschine gemahlen, um ein Pulver zu erhalten. Anschließend wurde das Pulver durch Verwenden eines Siebnetzes mit einer Öffnung von 600 μm und eines Siebnetzes mit einer Öffnung von 300 μm klassifiziert. Auf diese Weise wurde das wasserabsorbierende Harzpulver 6 erhalten. Die meisten Teilchen des wasserabsorbierenden Harzpulvers 6 waren 600 μm bis 300 μm im Durchmesser. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Harzpulvers 4 war 31,6 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 6 war 6,1 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 6 war 89,5 Masse%.
[Vergleichsbeispiel 1]
In einem konischen Becher wurden 431 g einer 37 Masse%igen wässrigen Natriumacrylat-Lösung, 40,7 g Acrylsäure, 0,20 g 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon und 28,3 g gereinigtes Wasser gemischt, wodurch eine wässrige Lösung eines Monomers, das polymerisiert werden soll, erhalten wurde. In der Lösung wurde Hydroxyethylcellulose (ungefähr 1,8 Masse% bezogen auf einen festen Bestandteil des Monomers) als ein Verdickungsmittel aufgelöst, so dass durch ein Brookfield Viskosimeter gemessene Viskosität der Lösung ungefähr 2000 mPa·s war. Es dauerte eine lange Zeit, um das Verdickungsmittel komplett aufzulösen. Anschließend wurden 0,22 g Polyethylenglycoldiacrylat (n = 8) zu der durch Hydroxyethylcellulose eingedickten wässrigen Lösung zugegeben und durch Rühren aufgelöst. Ein Teil der wässrigen Lösung des Monomers wurde in einen Glasinjektor gegossen. Bei einer Spitze des Glasinjektors wurde eine Düse mit einem Durchmesser von ungefähr 1,0 mm bereitgestellt. Dann wurde die wässrige Lösung des Monomers in dem Glasinjektor durch eine Spitze der Düse bei Raumtemperatur ausgedrückt. Zu dieser Zeit wurden durch Verwenden von Schwarzlichtquecksilberlampen (H400BL, Produkt von Toshiba Light & Technology Corporation) mit ultravioletten Strahlen von rund um der eingedickten wässrigen Lösung eines Monomers, die von einer Spitze der Düse herunterfiel, bestrahlt. Auf diese Weise wurde ein wasserabsorbierender Formkörper 1 zur Vergleichsverwendung erhalten, der Flexibilität hatte und der in Fadenform war (Durchmesser: ungefähr 0,8 mm). Durch Verwenden von Scheren wurde ungefähr 1 mm Länge des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 zur Vergleichsverwendung abgeschnitten und Eigenschaften des abgeschnittenen Teils wurden gemessen. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 zur Vergleichsverwendung war 18,0 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 zur Vergleichsverwendung war 2,0 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Formkörpers 1 zur Vergleichsverwendung war 44,1 Masse%. Wenn der feste Bestandteil auf 100% gesetzt wurde, war das Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck 40,8 g/g und der lösliche Bestandteil war 4,5 Masse%. Dann wurde der wasserabsorbierende Formkörper 1 zur Vergleichsverwendung in der Fadenform für 10 Minuten bei 170°C in einem Heißlufttrockner getrocknet und wurde in einer Tischschleifmaschine gemahlen, um ein Pulver zu erhalten. Anschließend wurde das Pulver durch Verwenden eines Siebnetz mit einer Öffnung von 600 μm und eines Siebnetz mit einer Öffnung von 300 μm klassifiziert. Auf diese Weise wurde ein wasserabsorbierendes Harzpulver 2 zur Vergleichsverwendung erhalten. Die meisten Teilchen des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 zur Vergleichsverwendung waren 600 μm bis 300 μm im Durchmesser. Ein Absorptionsverhältnis bei keinem ausgeübten Druck des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 zur Vergleichsverwendung war 35,2 g/g, ein löslicher Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 zur Vergleichsverwendung war 9,3 Masse% und ein fester Bestandteil des wasserabsorbierenden Harzpulvers 2 zur Vergleichsverwendung war 90,4 Masse%. Mit der so beschriebenen Erfindung ist es offensichtlich, dass die gleiche Weise auf verschiedene Weisen variiert werden kann. Solche Variationen sind nicht als ein Abweichen von dem Geist und Umfang der Erfindung aufzufassen und all jene Modifikationen, die dem Fachmann offensichtlich erscheinen, sind innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche beabsichtigt. Ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers, das einfach, ohne Verwenden eines Verdickungsmittels hergestellt wird. Licht wird auf eine wässrige Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, gestrahlt. Wenn eine gewünschte Viskosität erreicht ist, wird die Bestrahlung mit dem Licht vorübergehend unterbrochen. Dann wird die wässrige Lösung, die eingedickt ist, in die gewünschte Form geformt. Danach wird die Polymerisation durch Wiederbestrahlen mit Licht vollendet.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers, gekennzeichnet durch Umfassen des Schrittes: Polymerisieren einer wässrigen Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, durch intermittierendes Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die wässrige Lösung an einer Oberfläche eines anderen Grundmaterials, oder innerhalb eines anderen Grundmaterials polymerisiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Formkörpers durch Polymerisieren einer wässrigen Lösung, die einen Photopolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches ethylenisches ungesättigtes Monomer enthält, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist, durch Umfassen des Schrittes: Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht, um einen Teil des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers zu polymerisieren (ein erster Polymerisationsschritt); Unterbrechen der Bestrahlung mit dem Licht, und Formen der wässrigen Lösung, die ein Polymer als ein Teil davon enthält (ein Formgebungsschritt); und Bestrahlen der wässrigen Lösung mit Licht, so dass ein Rest des wasserlöslichen ethylenischen ungesättigten Monomers polymerisiert wird, die wässrige Lösung geformt wurde und das Polymer als ein Teil davon enthält (ein zweiter Polymerisationsschritt).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei: die wässrige Lösung, vor der Bestrahlung mit dem Licht, vorab ein Vernetzungsmittel enthält.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei: die wässrige Lösung des Weiteren einen vom Photopolymerisationsinitiator unterschiedlichen radikalischen Polymerisationsinitiator enthält.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei: eine Polymerisation durch Erwärmen unterstützt wird, nachdem mit dem Licht bestrahlt wurde.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der zweite Polymerisationsschritt an der wässrigen Lösung durchgeführt wird, die geformt wird, und die das Polymer als ein Teil davon enthält.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der Formgebungschritt an einem Fasergrundmaterial oder innerhalb eines Fasergrundmaterials durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der Formgebungsschritt gleich nach dem ersten Polymerisationsschritt durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der erste Polymerisationsschritt und der Formgebungsschritt an einem fortlaufenden Band durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei: die wässrige Lösung in mindestens eine Form, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Strangform, einer Faserform, einer Schaumform, einer Blattform, einer Filmform, einer Würfelform und einer Kugelform, geformt wird.