DE2935712A1 - Verfahren zum herstellen von stark absorbierenden polymerisaten - Google Patents
Verfahren zum herstellen von stark absorbierenden polymerisatenInfo
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Description
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Unser Zeichen: 79/8752
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen hydrophil ex-Gele,
die zur Absorption großer Mengen Wasser fähig sind. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
hydrophiler Gele, die vorzugsweise verwendet werden können als wasserabsorbierende Materialien oder als Gelmaterialien, die
in wasserhaltigem, aufgequollenen Zustand verwendet werden. Der hier verwendete Begriff "wasserhaltiger Zustand" bedeutet nachfolgend,
daß das Material Wasser enthält.
Die Anwendung von hydrophilen polymeren Materialien in der medizinischen
Industrie, in der Wahrungsmittelindustrie oder auf dem Gebiet der Agrikultur hat in letzter Zeit Portschritte gemacht
und insbesondere wasserunlösliche und wasserabsorbierende hydrophile Gele konnten neuerdings als Materialien zur Abtrennung
und Reinigung verwendet werden, beispielsweise in form von Membranen
und Trägern für Flüssig-Chromatographie, als Trägermaterialien
für Enzyme, als Kulturmedien für Mikroorganismen oder Pflanzen, als medizinische Materialien beispielsweise für Kontaktlinsen
und zum Schutz von Verwachsungsnähten, und als Materialien, bei denen Wasserabsorption und Vasserremanenz erforderlich
ist.
Bei diesen Anwendungen, insbesondere auf den Gebieten der Anwendungen,
bei denen die Wasserabsorption und Wasserremanenz ausgenutzt
wird, wird von den hydrophilen Gelen gefordert, möglichst große Mengen an Wasser in einer kurzen Zeitperiode zu absorbieren,
wenn sie mit Wasser in Berührung gebracht werden.
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Die allgemein "bekannten Verfahren zum, Herstellen solcher hydrophiler
Gele sehen beispielsweise die Vernetzung von wasserlöslichen Polymeren mit einem Vernetzungsmittel oder die Modifizierung
wasserlöslicher Polymerisate zu wasserunlöslichen durch partielle Substitution der hydrophilen Gruppen mit hydrophoben
Gruppen vor. Bisher wurden einige Materialien vorgeschlagen, die aus natürlichen oder synthetischen polymeren Substanzen hergestellt
worden sind, beispielsweise vernetzte Produkte von Polyäthylenoxid, Polyakrylsäure, Polyvinylpyrrolidon, sulfoniertes
Polystyrol oder ITatriumpolyakrylat, Zellulosederivate, PoIyakrylnitrile
und verseifte Produkte von Stärke-Akrylnitril-Eropfcopolymerisaten.
Mit Ausnahme der verseiften Produkte von £tärke-Akrylnitril-Pfropfcopolymerisaten
und solchen Copolymerisaten von einem Vinylester, einer äthylenisch ungesättigten Karboxylsäure oder
deren Derivate und wahlxieise Äthylen, die vorher schon von den
Erfindern zur vorliegenden Erfindung vorgeschlagen worden sind, sind diese Materialien jedoch im Hinblick auf die Fähigkeit zur
Wasserabsorption geringwertig, so daß sie als wasserabsorbierondes
Material unbefriedigend sind«
wenn auch die verseiften Produkte von SL'tärke-Akrylnitril-Pfropfcopolymerisaten
eine relativ hohe Fähigkeit zur Vasserabsorption
aufweisen, so haben sie doch einige Einschränkungen bei der praktischen Verwendung. Beispielsweise sind die Verfahren zur
ihrer Herstellung relativ schwierig, obowohl auch hier einige Verbesserungen erzielt werden konnten, und es bestehen Bedenken
für den Pail, daß sie im 'wasser enthaltenden Zustand für eine längere Zeit verwendet werden, daß dann die £tärkekomponente
abgebaut und die Gelstruktur aufgebrochen wird»
I'erner zeigen die üblichen stark \«rasserabsorbierenden hydrophilen
Gele ilexibilität in einem bestimmten leuchtezustand, sie ver-
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lieren jedoch, die Flexibilität in starkem Maße und zeigen
Brüchigkeit, wenn sie in trockenem Zustand sind.
Demzufolge können sie sehr leicht gebrochen werden, wenn man sie im trockenen Zustand handhabt, und bei Verwendungen, die
einen Eontakt mit dem menschlichen Körper erforderlich machen, ist ihre Adhäsion an der Haut schlecht und die Berührung sehr
unangenehm wegen der schlechten Flexibilität.
Die verseiften Produkte von Copolymerisaten eines Vinylesters,
einer äthylenisch ungesättigten Karboxylsäure oder ihrer Derivate und vorzugsweise Äthylen, die früher schon von den Erfindern
der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen worden sind, stellen hydrophile Gele dar, die von solchen Nachteilen frei und wasserunlöslich
sind, die Fähigkeit zur schnellen Aufquellung bei Kontakt mit Wasser haben und eine große Menge Wasser halten
können, und die darüberhinaus ausgezeichnete Flexibilität selbst im trockenen Zustand aufweisen. Bei der Herstellung dieser gesättigten
Produkte ist die Verseifung der Vinylestergruppen im
Copolymerisat jedoch wesentlich, so daß Verbesserungen bei der
Herstellung vom wirtschaftlichen Standpunkt aus erforderlich sind. ■
Es ist allgemein bekannt, daß Gele erhalten werden, indem man Polyvinylalkohol und Polyacrylsäure mischt, jedoch sind solche
Gele, die eine starke Fähigkeit zur Wasserabsorption und eine bestimmte Gelfestigkeit haben, bisher nicht erhalten worden.
Ferner ist die Pfropfpolymerisation zwischen Polyvinylalkohol und Akryl-bzw. Kethakrylsäurederivaten allgemein bekannt, jedoch
sind Polymerisate, die auf diese Weise erhalten werden, wasserlöslich und bilden kein wasserabsorbierendes Gel.
Aus den oben angegebenen Gründen haben die Erfinder ein Verfahren zum Herstellen hydrophiler Gele entwickelt, das billig
und einfach ist und zu Produkten mit starker Wasserabsorption
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und ausreichender Gelfestigkeit führt, das Grundlage der vorliegenden
Erfindung ist.
Ber Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Herstellen hydrophiler Gele anzugeben, das einfach und billig in der Durchführung ist, bei deia eine "Verseifung von Vinylestereinheiten
nicht erforderlich ist und das zu hydrophilen Gelen führt, die in der Lage sind, große Mengen Wasser schnell zu absorbieren
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren zum Herstellen stark wasse:?absorbierender hydrophiler Gele erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß Akrylsäure und/oder Methacrylsäure in Anwesenheit
von Polyvinylalkohol zu einem Polymerisat polymerisiert wird, das danach der Neutralisation und anschließend einer
wärmebehandlung oder einer Wärmebehandlung und anschließend der Neutralisation unterworfen wird oder daß ein Akrylsäuresalz
und/oder ein Methakrylsäuresalz in Anwesenheit von Polyvinylalkohol
zu einem Polymerisat polymerisiert wird, das daneh einer
Wärmebehandlung unterworfen xvird»
Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, eine Wärmebehandlung des Polymerisates anzuwenden und darüberhinaus,
entweder vor oder nach der Polymerisation, die Karboxylsäuregruppen
der Akrylsäure oder der Kethakrylsäure zu einem Salz zu neutralisieren. Ist das als AusgaMgsmaterial verwendete
Monomere Akrylsäure und/oder Kethakrylsäure .. so wird das resultierende Polymerisat der Wärmebehandlung und der Neutralisation
unterworfen, wobei ^jede dieser Behandlungen zuerst vorgenommen
werden kann. Ist das als Ausgengsmaterial verwendete iionomere
ein £.alz der Cäure, das vorangehend durch Seutralisation hergestellt
worden ist, so wird nur die Wärmebehandlung des Polymerisats durchgeführt.
BAD
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Nachfolgend soll die vorliegende Erfindung im Einzelnen erläutert v. erden.
Die allgemein bekannten Polymerisationsmethoden werden angewandt, um Akrylsäure und/oder Methakrylsäure oder deren Salze in Anwesenheit
von Polyvinylalkohol zu polymerisieren. Im allgemeinen wird das Polymerisat durch Radikalpolymerisation unter Verwendung von
Polymerisationsmethoden synthetisiert, wie z.B. die Blockpolymerisation (bulk polymerization), Emulsionspolymerisation ( mit
einer Emulsion von Wasser in Öl) oder Suspensionspolymerisation (mit einer Suspension von Wasser in Öl). In diesem J'all tritt
manchmal Pfropfpolymerisation ein. Kugelförmige Polymerisate werden
durch Polymerisation von Akrylsäure und/oder Methakrylsäure oder ihrer Salze in einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol,
der in einem wasserunlöslichen organischen Lösungsmittel (z.B. Toluol, Hexan),das das entstandene Polymerisat nicht auflöst,
wobei die genannte wässrige Lösung als Dispersionsmedium wirkt und
die Polymerisation unter Eühren durchgeführt wird. In diesem Falle
können Dispersionsstabilisatoren und oberflächenaktive Mittel gemeinsam verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden -Erfindung ist der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohole im wesentlichen nicht begrenzt, er liegt jedoch
vorzugsweise zwischen 200 und 10 000. Ebenso ist der Verseifungsgrad
des Polyvinylalkohols im wesentlichen nicht begrenzt, er liegt jedoch vorzugsweise zwischen 65 und 100 Mol-%. Das Gewichtsverhältnis von Polyvinylalkohol zu Akrylsäure oder Methakrylsäure
oder deren Salze des Polymerisates liegt im Bereich von 5 bis 95 zu 95 bis 55 vorzugsweise 10 bis 90'zu 90 bis 10 ( das Gewicht
des Salzes ist auf die Säurebasis umgerechnet).
Bei der Polymerisation von Akrylsäure und/oder Methakrylsäure oder
deren Salze in Anwesenheit von Polyvinylalkohol kann die Polymerisation und die Vernetzung zur gleichen Zeit durch Hinzufügen all-
yt)cli'St>er<iiert' As/
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gemein "bekannter Vernetzungsmittel durchgeführt werden, die
wenigstens zwei polymerisierbare ungesättigte Bindungen aufweisen. Eolche "Vernetzungsmittel sind beispielsweise Polyallylverbindungen
(z.B. Diallylphthalat, Diallylmaleat, Diallylterepht-alat,
Triallylcyanurat, Triallylphosphat) und Polyviny!verbindungen
(z.B. Divinylbenzol, H1IT'-Methyl en-bis-(Akrylamin) , Äthyl eng lykoldiakrylat,
Äthylenglykoldimethylakrylat, Glyzerintrimethakrylat).
Die anzuwendende Menge des Vernetzungsmittels hängt von der Art des Mittels ab, sie liegt im allgemeinen im Bereich von 0,001
bis 20 Ilol-%, vorzugsweise 0,01 bis 10 Mol-%, bezogen auf die
gesamte Menge des Monomeren, das in Anwesenheit von Polyvinylalkohol zu polymerisieren ist.
Als Initiator können die allgemein bekannten Kaäikalinitiatorer
verwendet werden. Als Beispiele seien genannt Azonitrile (z.B. Azo-bis-Isobutylonitril), Alkylperoxide (z.B. tert-Butylperoxid,
Cumol-Hydroperoxid), Diacylperoxide (z.B. Di-tert-Butylperoxid),
Acylperoxide (z.B. AzetyIperoxid, Laurylperoxid, £tearylperoxid,
Benz oylp er oxid), Peroxidester (z.B. tert-Butylperoxiacetat, tex-t-Butylperoxiisobutyrat,
tert-Butylperoxipivalat), Ketonperoxide
(z.B. Methyl-A'thyl-Ketonperoxid, Cyclohexanonperoxid), Hydrogenperoxide,
Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfab und Cer-(IV)~Salze.
Insbesondere sind wasserlösliche Initiatoren, wie z„B. Hydrogenperoxid,
Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat und Cer-(IV)-£alze bevorzugt. Die Menge des zugeführten Initiators liegt im allgemeinen
im Bereich von 0,0001 bis 5 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge
des Monomeren.
Die Polymerisation kann mittels !ultraviolettstrahlen, Strahlung
oder Ultraschallwellenbestrahlung durchgeführt werden. Die Verwendung von Initiatoren ist jedoch üblicher. Die Polymerisationsbedingungen sind eigentlich ebenfalls nicht begrenzt, jedoch
soll die Polymerisationstemperatur 200 C oder weniger betragen,
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im allgemeinen soll diese !Temperatur zwischen 10 und 100 C liegen.
Der Polymerisationsdruck ist nicht besonders begrenzt.
Gemäß dem "Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das Akrylsäuresalz
und/oder das Hethakrylsäuresalz in Anwesenheit von Polyvinylalkohol
polymerisiert und das Polymerisat nachfolgend einer Wärmebehandlung unterworfen, oder es wird Akrylsäure und/oder Hethakrylsäure
in Anwesenheit von Polyvinylalkohol polymerisiert, wonach das Polymerisat zuerst einer Wärmebehandlung und danach einer
Neutralisation mit Alkali oder umgekehrt unterworfen wird. Es ist vorteilhaft, wenn die Karboxylsäuregruppen der genannten Salze
oder des neutralisierten Produktes der polymerisierten Säure durch
die Formel dargestellt sind
ir der E. Natrium oder Kalium, die Gruppe ^\o ( i·11
Ep, B^, B^ und Ec jeweils Wasserstoff, eine Alkyl- oder Alkanol-Gruppe
mit 1 bis 4- C-Atomen, die Phenylgruppe, die Aralkyl- oder
Aryl-Gruppe mit 7 oder 8 C-Atomen darstellen und wenigstens eines
von ihnen ein Wasserstoffatom ist) , oder die Gruppe HN__^ darstellt,
von denen Hatrium, Kalium und Ammonium (NH. ) besonders
bevorzugt sind und Natrium den bevorzugtesten Substituenten darstellt.
Die Base, die für die Neutralisation verwendet wird, ist eine Verbindung,
die den oben angegebenen Salzen entspricht, beispielsweise Natriumhydroxid, Kaiiumhydroxid, Ammoniak und organische
Amine.
Lie organischen Amine schließen beispielsweise ein Methylamin,Cimethylamin,
Triethylamin, Ithylamin, Diäthylamin, Triäthylsmin,
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n-Propylamin, Isopropylamin, Di-n-Propylamin, Di-Isopropylamin,
Tri-n-Propylamin, Tri-Isopropylamin, tert-Butylemin, n-Butylamin, Isobutylamin, Di-tert-Butylamin, Di-n-Butylamin, Di-Isobutylamin,
Tri-tert-Butylamin, Tri-Isobutylamin, Tri-n-Butylamin, Monoäthanolamin,.liäthanolamin,
Triathanolamin, Mono-Isopropanolamin, Di-Isopropanolamin, Tri-Isopropanolamin, Cyclohexylamin, Benzylamin,
Anilin und Pyridin. Die Neutralisation kann mit oder ohne Verwendung von Lösungsmitteln durchgeführt werden. Die Neutralisationsbedingungen
sind nicht besonders begrenzt und sind dieselben, wie bei der üblichen Neutralisation einer Karboxylsäuregruppe,
jedoch liegt die Temperatur vorzugsweise bei 200 C oder weniger, insbesondere bevorzugt zwischen 0 und 50 C. Der Reaktionsdruck
ist ebenfalls nicht besonders begrenzt. Die Menge der verwendeten Base beträgt vorzugsweise das 0,3- bis 2-fac1.ie, besser noch das
0,4-bis 1,5-fache, bezogen auf die theoretische Menge.
Als spezielle Beispiele für die Salze der Akrylsäure oder oer Methakrylsäure, die als Monomere verxirendet werden, werden vorgeschlagen
Natriumakrylat, Natriummethakrylat, Kaliumakrylat,Kaliummethakrylat,
Ammoniumakrylat, Aiimoniummethakrylat, Trimethylaminsalze
der Akrylsäure oder der Methacrylsäure, Triäthylaminsalze
der Akrylsäure oder der Methakrylsäure und Tri-n-Propylamin-
oder Trt-n-Butylaminsalze der Akrylsäure oder der Methacrylsäure.
Diese Salze können zusammen mit einer kleinen Menge Akrylsäure oder Methacrylsäure copolymerisiert werden.
Die Bereiche für Temperatur und Zeit für die Wärmebehandlung können
in geeigneter weise bestimmt werden, wobei die erforderliche Wasserabsorptionsmenge
und die Festigkeit des Geles in Betracht zu ziehen ist. Im allgemeinen ist jedoch die Temperatur vorzugsweise
in einem Bereich von 50 bis 1^0° C, vorteilhefterweise zwischen
60 und 120° C, und die Zeitspanne beträgt vorteilhafte1 weise
0,5 Minuten bis etwa 20 Stunden, vorzugsweise 30 Minuten bis 8
Stunden» Die Wärmebehandlung kann durchgeführt werden (1) un-
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mittelbar nachdem die Polymerisation oder die Neutralisation im wesentlichen abgeschlossen sind, (2) nachdem das Polymerisat
oder sein neutralisiertes Produkt aus dem Eeaktionssystem abgetrennt
ist oder nachdem das abgetrennte Produkt getrocknet ist, oder (3) gleichzeitig mit der Trocknung.
Die hydrophilen Gele der vorliegenden Erfindung, die durch die oben angegebenen Methoden erhalten werden, haben im allgemeinen
die Fähigkeit, Wasser in einer Kenge zu absorbieren, die mehr als 100 mal größer ist als ihr eigenes Gewicht, wie es oben beschrieben
ist. Wenn das zu absorbierende Wasser eine Substanz enthält, so variiert jedoch die Fähigkeit im allgemeinen in Abhängigkeit
von der Art und der Kenge dieser Substanz. Im Hinblick beispielsweise auf die Fähigkeit, Wasser mit unterschiedlichen pH-Werten
zu absorbieren, haben die Gele die höchste Absorptionsfähigkeit, wenn der pH-Wert des Wassers 8 bis 10 beträgt, wobei
Wasser in einer Menge absorbiert wird, die mehr als 500 mal größer
ist als das eigene Gewicht der Gele. Liese Fähigkeit wird merklich reduziert in einem pH-Bereich von weniger als 5. Jedoch wird die
Fähigkeit zur Wasserabsorption, die in einer sauren Lösung verlorenging, vollständig wieder hergestellt werden, wenn das Gel
aus dem sauren Wasser in alkalisches Wasser überführt wird. Ferner setzen stark wasserenthaltende Gele große Mengen an Wasser frei,
wenn ein Salz wie beispielsweise Natriumchlorid dem Gel zugeführt wird. Mit anderen Worten zeigen die Gele eine reversible Wasserabsorption/Wasserfreisetzung,
die sich in Abhängigkeit vom pH-Wert und von der Ealzkonzentration im Wasser ändern.
Barüberhinaus haben die hydrophilen Gele gemäß der vorliegenden Erfindung eine verhältnismäßig hohe Flexibilität selbst im trockenen
Zustand und sind deshalb beträchtlich im Berührungsgefühl im Vergleich mit den konventionellen Mitteln verbessert.
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Die stark wasserabsorbierenden Gele der vorliegenden Erfindung haben folgende Vorteile. Zunächst sind die hydrophilen Gele
transparent, nur in geringem Maße gefärbt und nahezu oder praktisch ungiftig, wie leicht aus der molekularen Struktur ableitbar
ist. Sie sind deshalb besonders geeignet, problemlos auf den Anwendungsgebieten verwendet zu werden, bei denen ein Kontakt mit
den menschlichen Körper unvermeidbar ist, beispielsweise bei medizinischen Bedarfsartikeln,z.3. Windeln, Monatsbinden, Tampons,
Verbandsmull, Bandagen und medizinische Tücher» Ferner besteht wegen der hohen Gelfestigkeit nicht die Gefahr, daß die Gelstruktur
aufbricht, selbst wenn die Gele im wasserenthaltenden Zustand für eine lange Zeit angewendet werden. Demzufolge werden sie rait
Vorteil für industrielle Zwecke angewandt, wie z.B. Wesserabsorptionsgeräte
für wasserenthaltende Öle, andere Entwässerungsmittel und Trocknungsmittel und für wasserspeichernde Kittel für Pflanzen
und oder Erdreich, Träger für Chromatographie und andere Verwendungen,
bei denen Vasserabsorption und Wasserspeicherung erwünscht sind» Nicht zuletzt werden die Gele auf besonders einfache
"Weise in industriellem Maßstab hergestellt und können dar übe: hinaus zu gewünschten Formkörpern, abhängig von der vorgesehenen
Verx^endung, geformt bzw» gegossen werden =
Die hydrophilen Gele der vorliegenden Erfindung können !Färbemittel,
Luftstoffe, andere Zusätze und anorgansiche.oder organische
Füllmittel enthalten, sofern ihre Eigenschaften nicht nachteilig
beeinflußt werden. Ferner können die Gele in Kombination mit anderen Materialien, wie z„B„ Papier, Fasern, Geweben und
ähnlichen verwendet werden.
Lie vorliegende Erfindung wird im Einzelnen im Hinblick auf die nachfolgenden Ausführungsbeispiele erläutert, die jedoch keine
Beschränkung des Zrfindungsgedankens darstellen sollenο
Der Begriff "Teil" in den i-usf"ihrungsbeispielen bedeutet "Gewichtsteile"ο
Q 3 Q 0 1 2 i 0 18 4 BAD ORIGIN*1
BAD ORIGINAL
Die Fähigkeit zur Wasserabsorption in den Ausführungsbeispielen ist wie folgt definiert:
u , , . p—u· ι -o. Gewicht des G-els nach der Absorption
Wasserabsorptionsfahigkeit = c
Gewicht des trockenen Gels
10 Teile Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 175Oi Verseifungsgrad
88 %) wurden zu Wasser (200 Teile) in einem Polymerisationsgefäß zugesetzt und in dem Wasser mittels Rühren gelöst. Kaliumpersulfat
(0,135 Teile) wurden hinzugefügt und danach wurde Akrylsäure (16,4 Teile) zugesetzt und bei 60° C während 1 Stunde
unter Hühren polymerisiert. "Die resultierende Polymerisationsmischung wurde einer Lösung aus Natriumhydroxid (13,5 Teile)
in !-!ethanol (1000 Teile) und wasser (100 Teile) zugesetzt. ler
entstehende Niederschlag wurde gesammelt und wärmebehandelt unter Trocknung bei einem reduzierten Iiruck bei 80° C während
5 stunden und für zusätzliche 1 und 2 Stunden in heißer Luft
von 120 C. las auf diese Weise erhaltene Gel besitzt eine Wasserabsorptionsfähigkeit
von 709 bei einer zusätzlichen einstündigen
Wärmebehandlung und von 650 bei einer zusätzlichen zweistündigen
Wärmebehandlung.
10 Teile Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 175O5 Verseif ungegrad
88 %) wurden zu 'Wasser (200 Teile) in einem Polymerisationsgefäß zugefügt und in dem wasser unter Hühren aufgelöst. Kaliumpersulfat
(0,135 Teile) v.-urde zugefügt und danach Acrylsäure
(16, l'r Teile) sugesetst und bei 60 C xährenc einer Stunde unter
iaairen polymerisiert. Lie resultierende Polymerisationsmiεchung
wurde einer Lösung aus Triäthylamin (29 Teile) in !-!ethanol (1000
Teile) zugesetzt. Ler entstandene Niederschlag wurde gesaronelt
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und wärmebehandelt mit Trocknung bei reduziertem Druck bei 80° C während 5 Stunden und für zusätzliche 1 und 2 Stunden in
heißer Luft von 120° C. Das auf diese Weise erhaltene Gel hatte eine Wasserabsorptionsfähigkeit von 5^5 für eine zusätzliche
einstündige Wärmebehandlung und von 453 für eine zusätzliche zweistündige Wärmebehandlung.
Toluol (15O Teile) wurde in ein Polymerisationsgefäß eingebracht
und in diesem Toluol wurdenPolyvinylacetat ( 7 Teile , PoIymerisationsgrad
2000) und Sorbitmonostearat (0,9 Teile) gelöst« Blyvinylalkohol (10 Teile, Polymerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad
88 %), Acrylsäure (16,4 Teile) und Kailumpersulfat (0,135
Teile) wurden in Wasser (100 Teile) gelöst; die resultierende Lösung xiurde tropfenweise unter ßühren der Toluollösung zugefügt.
Danach wurde die Polymerisation unter Emiren der Mischung bei 60° C x^ährend 2,5 Stunden durchgeführt und anschließend bei
75 für 1,5 Stunden» lisch der Polymerisation wurde das Polymerisat
abfiltriert uno. zu Methanol (500 Teile) zugesetzt, wonach bei Raumtemperatur für 30 Minuten gerührt wurde. Mach dem Filtrieren
wurde das Polymerisat wärmebehanaelt mit Trocknung bei
80° C während 5 Stunden und während zusätzlicher 30 Minuten bei
100 C. Das Polymerisat wurde danach einer Lösung von ITetriumhydroxid
(13,5 Teile) in Methanol (500 Teile) und wasser (50 Teile) zugesetzt, wonach bei Haumtemperatur 30 Minuten gerührt
vjux'de. Das auf diese Weise erhaltene Gel wurde filtriert, mit
!!ethanol gewaschen und getrocknet» Das Gel hatte eine Wssserabsorptionsfähigkeit
von 393»
10 Teile Polyvinylalkohol (Folymerisationsgraä 1750, Yerseifungsgrad
99%) wurden zu Wasser (200 Teile) in einem Polymerisations-
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gefäß zugesetzt und in diesem Wasser bei 80° C unter Rühren gelöst.
Die Lösung wurde auf Rauntemperatur abgekühlt, und es wurde Kaiiunpersulfat (0,135 Teile) zugesetzt. Danach wurden
Akrylsäure (16,4 Teile) und Divinylbenzol (0,5 Teile) zugesetzt und die Polymerisation bei 60° G während einer Stunde unter Rähren
durchgeführt. Die resultierende Polymerisationsmischung wurde einer Lösung von Natriumhydroxid (13,5 Teile) in Methanol (1CCO
Teile) und Wasser (100 Teile) zugesetzt. Der entstandene Niederschlag wurde gesammelt und wärnebehandelt mit Trocknung bei reduziertem
Lruck bei 80 C während 5 Stunden und für eine zusätzliche
Stunde in heißer Luft von 120° G. Das auf diese Weise erhaltene Gel hatte eine Wasserabsorptionsfähigkeit von 220.
10 Teile Polyvinylalkohol (Polyinerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad
88%) wurden zu Wasser (200 Teile) in einem Polymerisationsgefäß zugefügt und in diesem Wasser unter Rühren gelöst. Kaliumpersulfat
(0,2 Teile) wurde zugesetzt und danach wurde ITatriumakrylat
(21,6 Teile) zugesetzt und bei 600C während 5 Stunden
unter Rühren polymerisiert. Die resultierende Polymerisationsmischung wurde in Methanol (1000 Teile) eingeführt, wonach der
entstandene Niederschlag gesammelt und wärmebehandelt wurde mit Trocknung unter reduziertem Druck bei 80° C während 5 Stunden
und für eine zusätzliche Stunde in heißer Luft von 120° C. Das
auf diese Weise erhaltene Gel hatte eine Wasserabsorptionsfahigkeit von 480.
10 Teile Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad
88%)"wurden zu Wasser (200 Teile) in einem Polymerisationsgefäß
zugesetzt und in diesem Wasser unter Rühren gelöst, Kaliumpersulfat (0,2 Teile) wurde dieser Lösung zugesetzt. Danach wur-
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den Kaliumakrylat (25 Teile) und Liviny!benzol (0,5 Teile) zugesetzt
und die Polymerisation bei 60 C während 5 stunden unter
Rühren durchgeführt. Die resultierende Polymerisationsmischung wurde zu !!ethanol (1000 Teile) zugesetzt, wonach der entstandene
Niederschlag gesammelt und wärmebehandelt wurde mit Trockrung unter reduziertem Lruck bei 80° C während 5 stunden und für eine
zusätzliche Ltunde in heißer Luft von 120° C. Las auf diese weise
erhaltene Gel hatte eine Wesserabsorptionsfähigkeit von 180.
10 Teile Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 1750, Verseifungsgrad
99%) vurde zu Wasser (200 Teile) in einem Polymerisationsgefäß zugefügt und in diesem Wasser bei 80 G unter Rühren gelöst.
Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde Kaliuispersulfat
(0,135 Teile) zugesetzt. Danach wurde Ammoniumakrylat (20 Teile) zugefügt und bei 60° C während 5 Stunden unter Rühren
polymerisiert. Die resultierende Polymerisetionsmischung wurde
zu Methanol (1000 Teile) zugesetzt, wonach der entstandene Niederschlag gesammelt und wärmebehandelt wurde mit Trocknung unter
reduziertem Druck oei 80 C während 5 Stunden und f;ir zusätzliche
30 Minuten in heißer Luft von 120° C. Das auf diese Weise erhaltene
Gel hatte eine Wasserabsorptionsfähigkeit von 450.
030012/0794
Claims (12)
- BLUMBACH - WESFR . 3EF3EN · I ZWlRiNlEK - BREHMPATENTANWÄLTE SN MÜNCHEN UND WIESBADENPatentconsult Radeckestraße 43 8Q00 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 £200 Wiesbaden Telefon (05121) 5629437561998 Teiex 04-186237 Telegramme PalentconsuttUnsere Zeichen: 79/87iSumitomo Chemical Company Limited,15j Kitahama 5-Chome, Higashiku, Osaka, Japan»Verfahren zum Herstellen von stark absorbierendenPat entansnrücheVerfahren zum Herstellen eines hydrophilen Gels, dedurch gekennzeichnet , daß Akrylsäure und/oder Methakrylsäure in Anwesenheit von Polyvinylalkohol zu einem Polymerisat (A) polymerisiert wird, das danach einer Neutralisation und anschließend einer Wärmebehandlung oder einer 'wärmebehandlung und anschließend einer Neutralisation unterworfen wird, oder daß ein neutralisiertes Produkt von Akryl säure und/oder Ketiiakrylsäure in Anwesenheit von Polyvinylalkohol zu einem Polymerisat (B) polymerisiert wird, das danach einer Wärmebehandlung unterworfen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Karboxylsäuregruppe des neutralisierten Produktes des PoIy^-;-sats (A), Akrylsäure oder Nethakrylsäure , wiedergegeben ist durch die Formel-CCO-S+'-CL-München: R. Kramer Dipl.-ing. · V/. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nai. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. ph,!, nat. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Dipi.-Ing. Dr. jur. . G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-lng.030012/0794-ORiGlNAt-INSPECTEDin der R„ Natrium oder Kalium, die Gruppe E. Ό ( in der1 KR^, R-,, R^ und Ec jeweils Wasserstoff, eine Alkyl- oder Alkanol-Gruppe mit 1 bis 4- C-Atomen, die Phenylgruppe, die Aralkyl- oder Aryl-Gruppe mit 7 oder 8 C-Atomen darstellen und wenigstens eines von ihnen ein wasserstoffatom ist) , oder die Gruppe Htf^ darstellt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R^, Natrium, Kalium oder Ammonium darstellt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß R^, Natrium darstellt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Polyvinylalkohol au Akrylsäure und/ oder üethakrylsäure oder deren neutralisiertem Produkt (wobei das Gewicht des Produktes auf die täurebasis umgerechnet ist) 5 bis 95 zu 95 bis 5 beträgt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis 10 bis 90 zu 90 bis 10 beträgt.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärm
wirdWärmebehandlung bei Temperaturen von 50 bis 150° C vorgenommen - 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme
wird.Wärmebehandlung bei Temperaturen von 60 bis 120° C vorgenommen- 3 030012/0794. 2335712 - 9· Verfahren nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat (A) mit Alkali neutralisiert wird, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Natriumhydroxid, Kaliuichydroxid, Ammoniak und einem organischen Aiain "besteht.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß des Polymerisat (A) mit Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid neutralisiert wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Amin verwendet wird, das ausgewählt ist sus den Mitgliedern einer Gruppe, die aus frethylamin, Limethylamin, Trimethylamin, Athylsuiin, Eiäthylamin, Triethylamin, n-Propylamin, lsopc\ppylamin, Li-n-Propylamin, JDi-Isopropylemin, Tri-n-Propylamin, Triisopropylamin, tert-Butylamin, n-Butylamin, Isobutylamin, Di-tert-Butylenin, Ed-n-Butylamin, Γ-i-Isobutylamin, Tri-tert-Butylamin, Tri-Isobutylamin, Tri-n-Butylemin, Honoäthanolamin, liäthenolanin, Triäthanolamin, iiono-lsopropanclamin, L-i-Isopropanolamin^ri-Isopropanolamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, Anilin und Pyridin "besteht.
- 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation zur Bildung des Polymerisates (A) oder des. Polymerisates (B) unter Hinzufügung eines Vernetzungsmitteils in Mengen von 0,001 "bis 20 hol-%, bezogen auf die henge en Akrylsäure und/oder ilethakrylsäure oder aeren Salze, durchgeführt wird.030012/079 4 ,BAD 0R5GSNÄL
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