DE2746649A1

DE2746649A1 - Absorbierendes erzeugnis

Info

Publication number: DE2746649A1
Application number: DE19772746649
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Mizutani; Masayuki Sagae; Yoshimi Tsuchiya
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1976-10-26
Filing date: 1977-10-17
Publication date: 1978-04-27
Also published as: GB1569336A; JPS5756561B2; FR2368994B1; MY8100277A; HK19181A; FR2368994A1; JPS5355260A; AU2979477A; DE2746649C2; AU508232B2

Description

*)*1 L R R L Q

P Λ T K N Γ Λ N W Ä L· T K

DR. KARL TH. HEGEL DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

i;noHKK hki«;sthassk 22:1 2000 ιιλμιη ικ; no .ιπ,ΐι skhkis-si hassk hü hooo mOnciihn (to

I¹OfSTlACH ΠΟ (MiOl! TKMIFON (O 4O) '.H)C¹JOr, TKI.KFON (O H!)) HH .TC IO

'IVh *^ι*ϊ ι in in-Ac IrcHsc : I >i)<>IIm>rpiil«*iit I Ij

Ihr /eichen: Unser Zoiohc-n: ÜOOO I 1 Iiml>urj_J, <Κ·η

H 2786 Dr.He/mk

KAO SOAP CO.,LTD.
1,1-chome, Nihonbashi-Kayabacho, Chuo-lcu, Tokyo_t Japan.

ABSORBIERENDES ERZEUGNIS

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf absorbierende Er Zeugnisse, die ein wasserlösliches, selbst vernetztes Polyacrjl·- säuresalz als Bestandteil enthalten, wie Papierwindeln, absorbierende Binden für Menstruationausflüsse von Frauen sowie Flüssigkeit absorbierende Binden und Bandagen für medizinische Zwecke.

Als Absorptionsmittel in derartigen absorbierenden Erzeugnissen

8Π9817/Π777

PoHtnc-hcr-kknnto: Hamburg 2»I2 2Ο-2ΟΠ .Hlniik : Dn-nclnor Itnnk ACJ. I lamlmrK. Kto.-Nr. !} HIM BO7 Ml.Z UOOHOOOO '

H 2786 - Zr-

sind Baumwolle, Kunstseidenpolster, Zellstoffschnitzel und Kreppapier verwendet worden. Indessen ist das Absorptionsvermögen pro Gewichtseinheit solcher Äbsorbentien gering, die Produkte sind sperrig und nicht leicht zu tragen, mitunter ergeben sich Probleme bei ihrer Anordnung, und ihre Verwendung ist unbequem oder nicht einfach. Infolge des geringen Absorptionsvermögens und der niedrigen Aufnahmefähigkeit kann überdies die absorbierte Flüssigkeit aus dem Absorptionsmittel austreten, und die Haut auJs neue in unerwünschter Weise befeuchten, wenn Druck durch Körpergewicht während des Gebrauchs darauf ausgeübt wird. Obwohl zahlreiche Techniken zur Verwendung verschiedener Polymerisate als hoch absorbierende Substanzen für absorbierende Erzeugnisse entwickelt worden sind, hat sich bisher kein zufriedenstellendes Ergebnis finden lassen.

Nach eingehenden Forschungen zur Vermeidung der oben-erwähnten Nachteile haben die Erfinder die folgende Erfindung entwickelt.

Die vorliegende Erfindung schafft ein absorbierendes Erzeugnis, das als Absorptionsmittel ein wasserunlösliches, selbstvernetztes PoIyacrylsäuresalζ enthält.

Das spontan vernetzte Polyacrylsäuresalz gemäß vorliegender Erfindung läßt sich beispielsweise nach folgendem Verfahren herstellen. Eine wässrige Lösung, die mehr als 40 Gew.-%

...3 809817/077 7

H 2?86 - *r-

eines Alkalisalzes von Acrylsäure und ausserdem einen wasserlöslichen Polymerisationsinitiator für freie Radikale, wie Kaliumpersulfat, enthält, wird in einem flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie η-Hexan, in Gegenwart eines Sorbitanfettsäureesters, (wie beispielsweise Sorbit anmonostearat) das einen HLB-Wert von 3 bis 6 aufweist, dispergiert, wobei man eine Wasser-in-öl-Suspension erhält; die Suspension wird einer Polymerisation in Abwesenheit eines Vermetzungsmittels unterworfen; Das Lösungsmittel und das Wasser werden entfernt, und das Erzeugnis wird getrocknet, wobei man ein trockenes Polymerisat erhält.

Die Herstellung des Polymerisats ist im einzelnen in der Japanischen Patentanmeldung Nr.120591/76, angemeldet am 7«0ktober 1976, beschrieben. Auf den gesamten Inhalt dieser Anmeldung wird hier Bezug genommen.

Das spontan vernetzte Polyacrylsäuresalz unterscheidet sich in seinen physikalischen Eigenschaften deutlich von den üblichen Polyacrylsäuresalzen, d.h. linearen Polyacrylsäuresalzen oder Polymerisaten, die durch Vernetzung von linearen Polyacrylsäuresalzen mit einem Vernetzungsmittel gewonnen sind. Unter den spontan vernetzten Polyacrylsäuresalzen gemäß vorliegender Erfindung werden solche bevorzugt, die ein Absorptionsvermögen von mehr als 400 g je Gramm des Polymerisats aufweisen. Die spontan vernetzten Polyacrylsäuresalze

8098 1 7/0777

H 2786 - Mr-

gemäß vorliegender Erfindung sind vorzugsweise Alkalisalze, insbesondere Natriumsalze.

Die spontan vernetzten Polyacrylsäuresalze, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden, besitzen die folgenden kennzeichnenden Eigenschaften (1) bis (4); sie stellen ausgezeichnete absorbierende Erzeugnisse dar, wenn sie in Kombination mit den Absorbentien, wie Zellstoffschnitzel und Kreppapier,verwendet werden:

(1) Ein hohes Absorptionsvermögen und die Fähigkeit zur Zurückhaltung: Die Fähigkeit der Proben zum Absorbieren künstlichen Urins, der aus 2,0 % Harnstoff, 1,0 % Natriumchlorid, 0,06 % Calciumchlorid, 0,15 % Magnesiumsulfat (heptahydrat) und einen Rest aus entionisiertem Wasser bestand, wurde gemessen. Dabei wurden die in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Resultate erhalten.

Proben:

(A) Spontan vernetztes Natriumpolyacrylat gemäß vorliegender Erfindung,

(B) teilweis verseiftes Graft-Polymerisat von Stärke und Polyacrylnitril,

(C) Calciumsalz von Carboxymethylcellulose,

(D) N atriumalginat,

(E) lineares Natriumpolyacrylat,

...5 809817/0777

H 2786 - 5~-

(F) Zellstoffschnitzel,

(G) Kreppapier, und

(H) absorbierende Baumwolle gemäß der Japanischen

Pharmacopoeia.
Messverfahren

1. Teebeutel-Verfahren:

Die Probe wird in ein nicht-gewebtes Tuch eingeschlagen und 10 Minuten in künstlichen Urin getaucht. Dann läßt man sie 30 Minuten abtropfen und wiegt sie zur Prüfung der Änderung des Gewichts. Die Probe wird dann zwischen eine obere und untere Filterpapierlage eingelegt, und das Ganze wird zwischen Kunststoffplatten eingesetzt. Ein vorbestimmter Druck wird 3 Minutenlang nach unten darauf ausgeübt. Unmittelbar darauf wird die Probe gewogen, um die Menge des zurückgebliebenen absorbierten künstlichen Urins festzustellen.

2. Maschenfiltrationsmethode:

0,5 Gramm der Probe werden sorgfältig in 300 g entionisiertem Wasser dispergiert. Nachdem man die Probe 10 Minutenlang stehen gelassen hat, wird die Dispersion durch ein 80-Maschen-Drahtnetzfilter (Sieböffnung: 0,177 mm) filtriert. Die Menge des entionisierten Wassers, die durch das Filter hindurchging, wurde gemessen, um die Menge des absorbierten Wassers zu bestimmen. Bei einem Versuch, bei dem künstlicher Urin verwendet wurde, dispergierte man 1,0 g der Probe in 100 g des künstlichen Urins, und die Menge der absorbierten Flüssigkeit wird in der gleichen Weise, wie oben angegeben, bestimmt. ...6

8098 17/0777

27/>6649

H 2786 - Sr-

Ergebnisse

1. Menge des absorbierten Wassers nach dem Teebeutel-Verfahren (künstlicher Urin):

TABELLE 1

g/künstlicher Urin je g/Probe

_ ■. Menge des absorbierten Urins unter folgendem Druck 0 g/cm (kein Druck) 15 g/cm'

A	35
B	25
C	13
D	20
E	18
F	9
G	9
H	12

g/cm	45 g/cm²
34	32
14	12
6	4
16	13
17	16
4	2
1	0,7
1	0,5

2. Menge des absorbierten Wassers nach dem Maschen-Filtrationsverfahren :

809817/0777

H 2786 - ψ--

TABELLE 2

g/Wasser je g/Probe

p. , Menge der absorbierten Flüssigkeit Künstlicher Urin Entionisiertes Wasser

470 130 20

~ 0

13 11 15

A	45
B	30
C	17
D	26
E	0
F	13
G	11
H	15

Im Vergleich mit anderen Substanzen besitzt das Polymerisat (A) gemäß vorliegender Erfindung ein hohes Absorptionsvermögen, und seine Absorptionsfähigkeit wird nicht wesentlich vermindert, selbst wenn es unter hohem Druck gepresst wird.

Die Probe (D) stellt ein hoch viskoses Gel dar.

(2) Die Körnchen des spontan vernetzten Polyacryl-

säuresalzes sind sphärisch, und ihre Oberfläche ist durch ein öllösliches oberflächenaktives Mittel benetzt (der Sorbitanfettsäureester besitzt einen HLB-Wert von 3-6.

809817/0777

H 2786 - S -

Infolge des öllöslichen oberflächenaktiven Witteis befindet sich eine oleophile Membrane auf den Teilchen, und die gegenseitige Klebkraft der Partikelchen ist gering, nachdem das Polymerisat mit Wasser angefeuchtet und dann getrocknet ist. Eine Absorptionsschicht, die in der Weise hergestellt ist, daß das Polymerisat zwischen zwei Papierschichten oder nichtgewebte Tücher gelegt wird, wobei das Produkt nach dem Nassverfahren auf die Schichten aufgebracht wird (d.h. unter Anwendung einer Dispersion der Teilchen in Wasser), besitzt eine sehr hohe Biegsamkeit infolge der geringen Aneinanderhaftung der Polymerteilchen. Absorptionsschichten, die aus den Polymerisaten (B) und (C) , wie oben beschrieben, in der gleichen Weise hergestellt sind, besitzen eine beträchtliche Festigkeit (vergl. Beispiel 1).
(3) Hohe Sicherheit:

. Die hohe Sicherheit des Natriumpolyacrylats für menschlichen Gebrauch ist festgestellt. Natriumpolyacrylat ist als Zusatzmittel zu Nahrungsmitteln und als Grundstoff für Kosmetika, (beispielsweise als Carboxyvinylpolymerisat), zugelassen. Weiterhin ist das spontan vernetzte PoIyacrylsäure salz, das gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, frei von Vernetzungsmitteln und enthält als einzige, darin vorhandene Zusatζsubstanz den Sorbitanfettsäureester, der als Emulgator während der Polymerisation verwendet wird. Der Sorbitanfettsäureester ist als Nahrungsmittelzusatz zugelassen.

...9 809817/0777

H 27ö6 - »Γ-

AX

Das Polymerisat gemäß vorliegender Erfindung mit diesen charakteristischen Eigenschaften kann in Kombination mit anderen synthetischen oder natürlichen hochmolekularen Verbindungen verwendet werden.

Das spontan vernetzte Natriumpolyacrylat, das gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird,

ist wasserunlöslich. Infolgedessen bleibt nach der Absorption einer wässrigen Flüssigkeit seine Viskosität stets gering, und das Natriumpolyacrylat läßt sich in Form eines plastischen Gels leicht in Wasser dispergieren, während ein wasserlösliches Polymerisat eine hohe Viskosität erreicht und in Wasser schwierig zu dispergieren ist.

Die folgenden Beispiele erläutern die Struktur des Absorptionserzeugnisses gemäß vorliegender Erfindung und das Verfahren zu seiner Herstellung.

Fig. 1 bis 6 sind Querschnitte, welche Ausführungsformen

von Absorptionserzeugnissen gemäß vorliegender Erfindung darstellen.

BEISPIEL 1

Spontan vernetztes Natriumpolyacrylatpulver, (das im folgenden kurz als "Polymerpulver" bezeichnet wird) 5 wird gleichmäßig auf eine Schicht 1 aus Papier oder nicht-gewebtem

...10 8098 17/0777

H 2736 -

Tuch aufgetragen, wie dies aus Fig.1 ersichtlich ist. Die Menge des angewendeten Polymerpulvers beträgt 10 bis 200 g/m ,

ο
vorzugsweise 30 bis 120 g/m . Eine weitere Schicht 1 aus Papier oder nicht-gewebtem Tuch wird daraufgelegt, anschließend wird eine geringe Menge Wasser oder Dampf darauf gesprüht und das Ganze getrocknet'. Die zwei Schichten 1,1 aus Papier oder nicht-gewebtem Tuch haften mit Hilfe des vorher angefeuchteten Polymerpulvers 5 aneinander. Auf diese Weise wird ein Absorptionserzeugnis in Form einer Schicht mit hoher Haltbarkeit erhalten. Absorptionskörper in der Form von Schichten, welche die Proben (B) und (D) enthalten, wurden in gleicher Weise hergestellt, und die Faltbarkeit derselben wurde nach dem Verkantungsverfahren bestimmt. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erzielt.

Probe: Faltbarkeit (Länge):

Sticht mit einem Gehalt an (A) Schicht mit einem Gehalt an (B) Schicht mit einem Gehalt an (D)

nicht-gewebtes Tuch (zwei Schichten Nr. 1 )

wasserabsorbierendes Papier (zwei Schichten Nr.1)

Im Vergleich mit den Schichten, welche die Produkte (B) und (D) enthalten, sind die Schichten, welche das Polymerisat (A) gemäß vorliegender Erfindung enthalten, bedeutend besser

faltbar. ...11

809817/0777

52 mm	(faltbar)
110	(fest)
14-3	(fest)
45	(faltbar)
48	(faltbar)

H 2786 - <M~-

JN-

BEISPIEL 2

Eine Mischung von Zellstoffschnitzeln oder Cellulosepulver 3 und dem Polymerpulver 5 wird schichtweise zwischen obere und untere Lagen 1 aus Papier oder nicht-gewebtem Tuch aufgebracht, wie aus Fig.2 ersichtlich ist. Die beiden Kanten werden durch ein Klebmittel verschlossen,wobei ein gut faltbares Absorptionserezugnis in Form einer Schicht erhalten wird.

BEISPIEL 3

Spontan vernetztes Natriumpolyacrylatpulver 5 wird gleichmäßig auf einer Schicht von Zellstoffschnitzeln 3 dispergiert, die sich auf einer Grundlage 2 befinden, wie dies aus Fig.3 ersichtlich ist. Zusätzliche Zellstoffschnitzel 3 werden darauf gelegt,und das Ganze wird in eine Polyäthylenschicht 6,(welche die Grundlage bildet), und ein nicht-gewebtes Tuch 1, (das die Oberseite bildet), eingewickelt. Eine Schicht aus Kreppapier 4 kann zwischen das Polymerisatpulver 5 und die obere Zellstoffschnitzelschicht 3 eingelegt werden. Ein solches zusammengesetztes Erzeugnis ist hauptsächlich als Wegwerfwindel geeignet.

BEISPIEL 4

Spontan vernetztes Natriumpolyacrylatpulver 5 wird gleichmäßig auf Zellstoffschnitzeln 3 dispergiert, die sich auf einer Grundlage 2 befinden; dann werden 1 bis 10

...12

809817/0777

H 2786 -

Schichten, vorzugsweise 3 bis 6 Schichten, Kreppapier 4 darüber gelegt; ein wasserdichtes Papier oder eine Polyäthylenwird
schicht 6/auf das Kreppapier 4- aufgelegt, und ein Polster 7 aus Stapelfasern wird unter die Zellstoffschnitzel 3 gelegt, um so einen Schichtkörper zu bilden; das Ganze wird in ein nicht-gewebtes Tuch 1 eingewickelt, wie aus Fig.4 ersichtlich ist. Ein solches Erzeugnis ist in der Hauptsache für Damenbinden geeignet.

BEISPIEL 5

Das in den Fig.5 und 6 dargestellte absorbierende Erzeugnis besteht aus einem absorbierenden Schichtmaterial gemäß Beispiel 1, das mit einem weiteren absorbierenden Material 8 kombiniert ist. Bei Regelung der Dichte des Polymerisatpulvers 5 in dem absorbierenden Schichtmaterial kann eine auf der Oberseite absorbierte Flüssigkeit leicht während der Verwendung hindurchtreten, und infolgedessen kann selbst bei Anwendung eines vertikalen Druckes ein Austreten der Flüssigkeit aus der unteren Schicht wirksamerweise verhütet werden.

Die Polymerendichte beträgt in diesem Fall 0,2 bis 1,0 g

2 2

pro 100 cm , vorzugsweise 0,3 bis 0,7 g/100 cm .

...13 80981 7/0777

^4h ■

Le e rs e ι t

Claims

H 2786

PATENTANSPRUCHS

Absorbierendes Erzeugnis, das als Absorptionsmittel ein wasser-unlösliches, spontan vernetztes Polyacrylsäuresalz enthält.

Absorbierendes Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spontan vernetzte Polyacrylsäuresalz ein Alkalisalz ist.

Absorbierendes Erzeugnis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkali aus Natrium besteht.

Absorbierendes Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spontan vernetzte Polyacrylsäuresalz ein Wasserabsorptionsvermögen von mehr als 400 g/g des Pq^yacrylsäuresalzes aufweist.

Absorbierendes Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spontan vernetzte Polyacrylsäuresalz ein Pfcodukt ist, welches durch Dispergieren einer wässrigen Lösung eines Alkalisalzes von Acrylsäure

...14 809817/07 7 7

ORIGINAL INSPECTED

H 2786 -44--

in einer Konzentration über 4-0 Gew.-%, die einen wasserlöslichen Initiator für Hadikalpolymerisation enthält, in einem flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel in Gegenwart eines Sorbitanfettsäureesters mit einem HLB-Wert von 3 bis 6 gewonnen ist, wobei eine Wasser-in-öl-3uspension entsteht, worauf die Suspension einer Polymerisation in Abwesenheit eines Vernetzungsmittels unter worfen, das Lösungsmittel und das Wasser daraus entfernt und das erhaltene Produkt getrocknet wird, wobei man das Polymerisat erhält.

6. Absorbierendes Produkt nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Polyacrylsäuresalz in einen Umschlag eingeschlossen ist, der mindestens teilweise aus einer porösen Schicht besteht.

7- Absorbierendes Produkt nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eire Wegwerfwindel handelt.

8. Absorbierendes Produkt nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Samenbinde handelt.

...15

809817/0777

H 2786

9. Absorbierendes Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Packung oder eine Bandage zur Anwendung am menschlichen Körper handelt.

9817/0777