DE3040768C2 - - Google Patents
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- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/22—Mixtures comprising a continuous polymer matrix in which are dispersed crosslinked particles of another polymer
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Description
Im Zusammenhang mit dem Aufnehmen und/oder Abführen
von Wasser oder wäßrigen Flüssigkeiten, insbesondere
von Körperflüssigkeiten, werden häufig absorbierende
Materialien und daraus hergestellte Gegenstände eingesetzt.
Solche Gegenstände sind z. B. Windeln, Inkontinenz-
Einlagen, Damenbinden, Schutztücher und Wundverbände.
Im allgemeinen wird die gewünschte Absorption durch
Verwendung von Cellulose und modifizierter Cellulose
erreicht. Ist dabei die Absorption relativ großer
Flüssigkeitsvolumina beabsichtigt, wie bei Windeln
und Damenbinden, verwendet man die Cellulose in Form
von Flocken oder Watte. Vor allem bezüglich dieser Anwendungsarten
gibt es Fachliteratur, in der die Verteilung
von festen Materialien, manchmal als "superabsorbierende
Stoffe" bezeichnet, in der Watte oder in bestimmten Bereichen
hiervon vorgeschlagen wird. Jedoch führt das Absetzen
und Zusammenballen des zugegebenen Pulvers oder
andersartigen Feststoffes während des Transports und der
Lagerung dazu, daß diese Materialien in der Praxis wenig
Bedeutung erlangten. Auch ist bekannt, die Wattefasern
zu modifizieren, um ihre Absorptionsfähigkeit wesentlich
zu erhöhen. Diese Modifikationen konnten aber das
Bedürfnis nach einer Watte nicht befriedigen, die von
Natur aus voluminös ist. Weiterhin wurden Filme aus
absorbierenden Polymerisaten beschrieben, die jedoch im
allgemeinen steif, nicht flexibel und häufig zerbrechlich
sind. Zwar wurde auch von flexiblen Filmen berichtet,
jedoch erfordert deren Herstellung ein wäßriges Medium
entweder während oder vor dem Extrudieren sowie ein nachfolgendes
Abtrennen des Wassers. Dies ist unpraktisch
und zeitaufwendig. Absorbierende Stoffe wurden auch in
einem Latex verteilt, was aber die Nachteile nicht vermeidet,
die in ähnlicher Weise wie beim vorgenannten Verfahren
auftreten.
Aus der US-PS 41 56 664 ist bekannt, stärkehydrolysierte
Polyacrylnitril-Pfropfcopolymere mit wäßrigen
Latices zu mischen und die so erhaltenen Gemische zu
Filmen zu verarbeiten, die in Wasser quellbar sind.
Als Latices, welche mit den Pfropfcopolymeren vermischt
werden, eignen sich mit anionischen oder
nicht-ironischen Emulgatoren gebildete Polymerlatices
aus Monomeren, wie Styrol, Methylmethacrylat, Butylacrylat,
Acrylsäure, Vinylacetat, Dibutylmaleat
usw.. Die so erhaltenen Materialien sind jedoch relativ
steif, nicht flexibel und zerbrechlich. Darüber
hinaus zeigen Latices, wie gemäß obiger Patentschrift
genannt, weitere Nachteile bei der Herstellung, da
die Entfernung von Wasser äußerst schwierig wird,
nachdem das Gemisch ein Wasser absorbierendes Stärke-
Acrylat-Copolymeres enthält, welches die vielfache
Menge seines Gewichts an Wasser zurückhalten kann.
Ferner enthält das fertige Produkt immer noch den
Emulgator und das Schutzkolloid aus dem Latex. Die
Anwesenheit eines solchen Emulgators und Schutzkolloids
würde bei der Anwendung eines solchen Materials
in Hygieneprodukten und Verbandmaterialien zu Entzündungen
und Hautreizungen führen. Weiterhin wurden
sehr dünne Filme aus
absorbierenden Stoffen auf Träger aus Cellulosefasern
aufgebracht. Diese Stoffkombination ist aber nur verwendbar,
wenn sie, wie im Fall von Windeln, von einer
Deckschicht und einer Rückschicht eingeschlossen sind,
da sie sonst zerfallen. Absorbierende Stoffe wurden auch
schon in eine Schaummatrix eingearbeitet. Diese ist
für manche Anwendungen brauchbar, eignet sich aber
nicht zur Herstellung dünner Filme oder Fäden. Obwohl
bereits einige Vorschläge zur Herstellung eines wasserunlöslichen
polymeren Flächenmaterials als Träger für
absorbierende Stoffe gemacht worden sind, ist bisher
kein entsprechendes verwirklichtes Material bekannt
geworden.
So betrifft die GB-PS 15 18 352 technische Formmassen,
die gegenüber bekannten Formmassen eine verbesserte
Wärmeformbeständigkeit aufweisen sollen. Zur
Lösung dieser Aufgabe wird eine thermoplastische
Formmasse beschrieben, die aus einem Copolymeren, einer
vinylaromatischen Verbindung und einem α, β-ungesättigten
cyclischen Anhydrid, einem gegebenenfalls
hydrierten Blockcopolymeren sowie einem Polyphenylenetherharz
besteht. Das gemäß GB-PS 15 18 352 hergestellte
Blockcopolymere wird gemäß dieser Patentschrift
zur Verbesserung der Eigenschaften einer
technischen Formmasse eingesetzt. Ein Hinweis auf die
Herstellung eines flexiblen, wasserabsorbierenden
Materials wird darin nicht gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles,
nicht zerfallendes absorbierendes Material zur Verfügung
zu stellen, das außerdem elastisch ist, unter Erhaltung
eines großen Absorptionsvermögens sehr dünn ausgebildet
werden kann und sich dazu eignet, als selbsttragendes
Material oder als Beschichtung eingesetzt zu werden.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur
Herstellung eines solchen Materials zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten
Gegenstand.
Erfindungsgemäß wird ein wäßrige Flüssigkeiten absorbierendes,
nicht zerfallendes Material zur Verfügung gestellt,
das eine wasserunlösliche und im wesentlichen
nicht quellende Matrix aus einem elastomeren oder thermoplastischen
Polymerisat enthält, in das mindestens teilweise
ein wasserunlösliches, jedoch wasserquellbares
absorbierendes organisches Polymerisat eingebettet ist.
Im Rahmen der Erfindung werden unter dem Ausdruck
"Wasser" wäßrige Flüssigkeiten irgendwelcher Art, wie
eine Salzlösung, ein Serum, Blut, Schleim und andere
wäßrige Lösungen oder Dispersionen, verstanden. Die
Matrix, insbesondere aus dem nachfolgend erläuterten
thermoplastischen Polymerisat, ist in wäßrigem System
unlöslich und im wesentlichen nicht quellbar sowie
im nassen Zustand gegen Zerfallen beständig. Das absorbierende
Polymerisat ist ein organisches Polymerisat,
das in Wasser unlöslich, aber quellbar ist und ein Vielfaches
seines Eigengewichts an Wasser oder einer wäßrigen
Flüssigkeit absorbiert. Derartige absorbierende Polymerisate
können vollsynthetisch sein oder modifizierte
Naturprodukte darstellen, insbesondere ein modifiziertes
Polysaccharid, wie nachfolgend erläutert wird.
Das erfindungsgemäße Material ist flexibel und im Fall
einer Matrix aus einem thermoplastischen elastomeren
Block-Copolymerisat oder einem elastischen Polymerisat auch
elastisch. Das Material ist im nassen Zustand gegen Zerfallen
beständig, wird in Abwesenheit von Wasser hergestellt,
kann unter Aufrechterhalten eines hohen Absorptionsvermögens
in sehr dünner Schicht hergestellt werden,
kann selbsttragend oder eine Beschichtung sein sowie
in vielen Formen erhalten werden. Spezielle Beispiele
für solche Formen sind Filme, Einzelfäden, Platten,
Stränge und Röhren. Als Beschichtung kann das Material
z. B. in Form einer beschichteten Folie vorliegen.
Das erfindungsgemäße Material kann nach verschiedenen
Verfahren hergestellt werden, die zur Bildung von z. B.
Filmen und Fäden angewandt werden. Das die Matrix bildende
Polymerisat und das absorbierende Polymerisat stellen
neue Massen dar, die für bestimmte Herstellungsmethoden
geeignet sind.
Für das erfindungsgemäße Material gibt es zahlreiche
Anwendungsmöglichkeiten, z. B. im Bereich von Schutzabdeckungen,
Damenbinden, Wundverbänden, Windeln, Betteinlagen,
Inkontinenzeinlagen, Verpackungsmaterialien und
landwirtschaftlichen Abdeckungen.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines absorbierenden
Materials in Form eines Films, in dem ein absorbierendes
Polymerisat dispergiert ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines absorbierenden
Materials in Form eines Films, bei dem das absorbierende
Polymerisat nur an einer Oberfläche des
Films vorliegt,
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2,
Fig. 5 einen Teil eines Einzelfadens mit einer vergrößerten
Ansicht seines Querschnitts,
Fig. 6 den Teil eines Querschnitts, zum Teil vergrößert,
eines sich längs erstreckenden Trägers, der mit
dem absorbierenden Material beschichtet ist,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Windel mit dem
absorbierenden Material und
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines aus dem absorbierenden
Material hergestellten Tampons.
Das erfindungsgemäße absorbierende Material weist
ein wasserunlösliches, jedoch wasserquellbares organisches
absorbierendes Polymerisat auf, das auf der Oberfläche
oder in der gesamten Masse einer wasserunlöslichen und
im wesentlichen nicht quellenden Matrix verteilt ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind
die Teilchen des absorbierenden Polymerisats derartig
dispergiert, daß dieses teilweise in der Matrix eingebettet
ist. Unter dem Ausdruck "teilweise eingebettet"
wird verstanden, daß die meisten Teilchen des organischen
absorbierenden Polymerisats mit einem Teil ihrer
Oberfläche aus mindestens einer der Matrixoberflächen
herausragen. Zwar können auch einzelne Teilchen des
absorbierenden Polymerisats vollständig in die Matrix
eingebettet sein, sind aber dann im allgemeinen anderen
Teilchen benachbart, die aus einer Matrixoberfläche
hervorstehen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
sind die Teilchen des absorbierenden Polymerisats so
in der Matrix dispergiert, daß sie sowohl innerhalb der
Matrix als auch an jeder ihrer Oberflächen vorliegen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform befinden sich die
Teilchen des absorbierenden Polymerisats auf einer Oberfläche
der Matrix.
In Fig. 1 und 3 ist ein erfindungsgemäßes Material in
Form eines Films 11 dargestellt, in dem die absorbierenden
Teilchen 13 innerhalb der gesamten Matrix 12 verteilt sind.
In Fig. 1 läßt die Fläche X, entsprechend der Filmunterseite,
erkennen, daß das absorbierende Polymerisat sowohl
an der Unterseite als auch an der Oberseite des absorbierenden
Materials vorhanden ist. In Fig. 2 und 4 ist
ein absorbierendes Material in Form eines Films 11a
dargestellt, in dem das absorbierende Polymerisat 13
sich an einer Oberfläche der Matrix 12 befindet. Die Fläche
Y in Fig. 2, entsprechend der Filmunterseite, macht deutlich,
daß dort kein absorbierendes Polymerisat vorliegt.
Fig. 5 zeigt die Verteilung des absorbierenden Polymerisats
in der Matrix, wenn es sich bei dem absorbierenden
Material um einen Einzelfaden 15 oder einen einzelnen
Strang handelt. Aus Fig. 6 ist ein beschichteter
Gegenstand 16 ersichtlich, bei dem ein Träger 17 mit
dem absorbierenden Material beschichtet ist.
Die Teilchen des absorbierenden Polymerisats sind nicht
faserartig, sondern stellen feine Teilchen dar, die
nicht in ein Gewebe überführt werden können. Die Teilchen
können verschiedene Gestalt haben und z. B. kugelförmig,
abgerundet, eckig, nadelförmig, unregelmäßig oder bruchstückartig
sein. Ihre Größe beträgt 1 bis
2 × 10⁴ µ im Querschnitt (längste Ausdehnung, falls die
Teilchen nicht kugelförmig sind). Es handelt sich hierbei
um Stoffe, die im allgemeinen als Pulver angesehen
werden. Es können aber auch nicht pulverförmige Stoffe
sein. Der Ausdruck "Pulver" bezieht sich hierbei auf
Teilchen mit einer Größe von 10³ µ.
Werden die Teilchen des absorbierenden Materials in
der gesamten Matrix verteilt und in ihr eingebettet,
werden sie vorzugsweise in Form eines Pulvers eingesetzt.
In diesem Fall ist die Anwesenheit solcher Teilchen
nicht immer leicht erkennbar. Der Film oder Faden des
absorbierenden Materials erscheint oft als glatter Film
des Matrixpolymerisats. Bei der Ausführungsform, in
der das absorbierende Polymerisat an einer Oberfläche
des Films vorliegt, werden die Teilchen des absorbierenden
Polymerisats vorzugsweise nicht pulverförmig eingesetzt.
Die ungefähre Gestalt und die Geometrie der
Teilchen werden erhalten, wenn das absorbierende Material
quillt, um eine Flüssigkeit zu binden.
Die Matrix besteht aus einem elastomeren oder thermoplastischen
plastischen Polymerisat und weist vorzugsweise eine
Gestalt auf, die durch Extrudieren oder im Fall des
Einsatzes einer elastomeren Polymerisats auch durch
Gießen unter Verwendung eines Lösungsmittels erhalten
werden kann. Die Matrix kann somit z. B. in Form eines
Films, einer Platte, eines Fadens, eines Drahts, eines
Strangs oder einer Röhre vorliegen. Da einer der Vorteile
der Erfindung die Herstellbarkeit eines sehr
dünnen Materials mit einem großen Absorptionsvermögen
ist, das außerdem sehr flexibel und im Fall einer thermoplastischen
elastomeren Matrix auch sehr elastisch ist,
sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung die
Ausbildung eines dünnen Films oder Einzelfadens als
Matrix. Diese kann eine Dicke von 0,025 bis
1,524 mm aufweisen. Die Dicke eines Films beträgt
daher im allgemeinen 0,254 mm oder weniger, häufig
über 0,025 mm, vorzugsweise 0,063 bis 0,127 mm.
Liegt das erfindungsgemäße Material in Form eines
Fadens oder Strangs vor, liegt der Querschnitt bei
0,127 bis 1,524 mm. Der Ausdruck "Faden"
oder "Einzelfaden" bedeutet in diesem Zusammenhang
einen entsprechenden Faden oder eine drahtförmige
Ausführung des Produkts ohne Rücksicht auf seine
Querschnittsabmessungen. Es kommen z. B. Einzelstränge
in Frage, die nicht verdrallt oder gesponnen sind.
Liegt das erfindungsgemäße Material in Form einer
Beschichtung auf einem Träger vor, können die Abmessungen
ähnlich den Abmessungen sein, die ein Film dieses Materials
ohne Träger aufweist. Im allgemeinen ist jedoch
die Beschichtung auf einem Träger dünner als der Film,
der ohne Träger eingesetzt wird.
Das erfindungsgemäße Material hat ein Absorptionsvermögen
gegenüber Wasser oder wäßrigen Flüssigkeiten, das mindestens
dem Dreifachen, vorzugsweise dem Fünfzehn- bis
Vierzigfachen oder mehr des Gewichts des absorbierenden
Materials entspricht. Da das Absorptionsvermögen
des Materials von der Menge des darin enthaltenen
absorbierenden Polymerisats abhängt, wird das Absorptionsvermögen
von der Dichte oder dem Gewicht des in ein
bestimmtes Volumen der Matrix eingearbeiteten absorbierenden
Polymerisats beeinflußt. Das absorbierende
Polymerisat wird in einer Menge von 5 bis 200
Gewichtsteilen, vorzugsweise 50 bis 100 Gewichtsteilen,
jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polymerisats
der Matrix, eingesetzt. Das erfindungsgemäße
Material absorbiert wirksam Wasser und wäßrige Flüssigkeiten
und bleibt dabei in Abhängigkeit von der Art
des Polymerisats der Matrix flexibel oder gleichzeitig
elastisch und flexibel. Außerdem ist das Material
gegen Verlust des absorbierten Wassers unter Druckeinwirkung
beständig.
Das in die Matrix einzuarbeitende absorbierende Polymerisat
ist ein organisches Polymerisat, das vollsynthetisch
ist oder ein modifiziertes Polysaccharid darstellt.
In derartigen Polymerisaten machen hydrophile Gruppen
mindestens 25 bis etwa 72% der Molekülstruktur aus,
wobei das polymere Netzwerk leicht vernetzt ist, um
dem Molekül eine begrenzte Wasserunlöslichkeit zu verleihen.
Geeignete wasserunlösliche Stoffe haben pro
Vernetzungsbrücke ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 13.000 bis 276.000.
Derartige Stoffe werden häufig als "Hydrogele" oder
"hydrokolloidale Polymerisate" oder "superabsorbierende
Stoffe" bezeichnet. Bevorzugte Polymerisate weisen
Acrylatgruppen auf. Sie können vollsynthetische Acrylatpolymerisate
oder mit einem Acrylat modifizierte Polysaccharide
sein, z. B. eine mit einem Acrylat modifizierte
Stärke oder Cellulose. Unter dem Ausdruck "Acrylatpolymerisat"
oder "Polyacrylat" werden in diesem
Zusammenhang nicht nur Acrylate als Salze, sondern
auch jene Verbindungen verstanden, bei denen ein Teil
der hydrophilen Reste als Acrylamid-, Acrylsäure- oder
Acrylatestergruppe vorliegt. Die hydrophilen Eigenschaften
des Polymerisats können auch durch andere
hydrophile Reste, wie Sulfonat- oder Oxidgruppen,
oder durch eine andere Art des Polymerisats, wie
nachfolgend erläutert wird, erreicht werden. Als
absorbierendes Polymerisat ist auch Carboxymethylcellulose
nach dem Vernetzen geeignet. Das absorbierende
Polymerisat ist normalerweise ein vernetztes natürliches
oder synthetisches Polymerisat, das ohne die Vernetzung
wasserlöslich wäre. Die gewünschte leichte Vernetzung
erfolgt in üblicher Weise. Bevorzugte absorbierende
Polymerisate sind vernetzte Polymerisate der folgenden
Arten: Vollsynthetische Acrylatpolymerisate, mit einem
Acrylat modifizierte Stärke, mit einem Acrylat modifizierte
Cellulose und vernetzte Carboxymethylcellulose.
Bezüglich der vollsynthetisch hergestellten absorbierenden
Polymerisate ist es für die Erfindung unwesentlich, ob
die hier eingesetzten Polymerisate durch Verwendung
eines entsprechenden Monomers oder entsprechender
Monomerer und deren Polymerisation oder durch Polymerisieren
und anschließendes Modifizieren eines Teils des
erhaltenen Polymerisats mit in der Struktur sich wiederholenden
Gruppen hergestellt worden sind. Die Polymerisate
können z. B. durch Vernetzen eines vorgebildeten
wasserlöslichen geradkettigen Polymerisats, durch Polymerisieren
eines entsprechenden Monomers oder eines
Monomers mit einem Comonomer und Vernetzen oder durch
Einführen eines geeigneten Restes in die Polymerisatstruktur
nach der Vervollständigung der Polymerisation
hergestellt werden. Ein Beispiel für den letzten Fall
ist das Sulfonieren nach dem Polymerisieren, wobei
Polymerisate mit Sulfonsäuregruppen erhalten werden.
Wenn die Salzform der eingebauten Carbon- oder Sulfonsäuregruppe
erwünscht ist, kann das Polymerisat zuerst
als Säure, Ester, Amid oder Nitril hergestellt und
anschließend ganz oder teilweise hydrolysiert werden.
Von den synthetischen absorbierenden Polymerisaten sind
entsprechende Verbindungen vom Acrylat-Typ bevorzugt. Darunter
fallen nicht nur Acrylate in Form der Salze und der
Säuren, sondern auch jene Acrylatpolymerisate, die aus
der US-PS 36 86 124 bekannt sind und die folgende
allgemeine Formel aufweisen:
in der A ein Alkalimetallatom, z. B. ein Natrium- oder
Kaliumatom, oder ein Wasserstoffatom, n eine Zahl von
0,5 bis etwa 0,9, der Ausdruck 1-n den Hydrolysegrad
und z die Anzahl der Monomereinheiten zwischen
Vernetzungsstellen bedeuten. Der letztgenannte Typ
des absorbierenden Acrylatpolymerisats kann dadurch
hergestellt werden, daß man eine etwa 2 bis 20 Gew.-%
Acrylamid enthaltende wäßrige Lösung mit etwa 0,005
bis 0,5 mol%, bezogen auf Acrylamid, eines bifunktionellen
organischen Vernetzers, wie N,N′-Methylenbisacrylamid,
der in dem wäßrigen Monomersystem
löslich ist, in Gegenwart eines freie Radikale bildenden
Katalysators polymerisiert. Man erhält dabei ein
wasserquellbares vernetztes Polyacrylamid. Dieses wird
anschließend in einer wäßrigen alkalischen Lösung teilweise
hydrolysiert, wobei ein vernetzes Polymerisat
anfällt, das Carboxamid- und Alkalimetallcarboxylat-
Gruppen aufweist (US-PS 32 47 171). Ein lineares
Polyacrylamid kann auch z. B. mit N,N′-Methylenbisacrylamid,
1,4-Divinylbenzol, Diallylamin oder N,N′-Diallylmethacrylat
vernetzt und anschließend hydrolysiert
werden.
Ein Polymerisat, das sowohl Carboxamid- als auch Carbonsäuregruppen
trägt, kann auch dadurch erhalten werden,
daß man Acrylamid und ein Alkalimetallsalz der
Acrylsäure in Gegenwart eines Vernetzers, wie N,N′-Methylenbisacrylamid,
und in Gegenwart eines Katalysators, z. B.
gleichen Teilen Ammoniumpersulfat und β-Dimethylaminopropionitril
copoolymerisiert (US-PS 32 47 171). Der
erstere Polymerisattyp kann dadurch hergestellt werden,
daß man ein Gemisch aus einem einwertigen kationischen
Salz der Acrylsäure und Wasser einer energiereichen ionisierenden
Bestrahlung unterwirft, wobei eine Vernetzung
eintritt (US-PS 32 29 769) oder dieses Gemisch chemisch
vernetzt (GB-PS 7 19 330). Verschiedene geeignete absorbierende
Acrylatpolymerisate sind im Handel erhältlich.
Eine andere Art von vollsynthetischen absorbierenden Polymerisaten
sind vernetzte Polyalkylenoxide mit Molekulargewichten
von mindestens 100.000. Sie werden dadurch hergestellt,
daß man ein Polyalkylenoxid mit einem geeigneten
Vernetzer in Gegenwart eines freie Radikale bildenden
Katalysators in einem flüssigen Medium umsetzt, das
bezüglich des Polyalkylenoxids ein Gemisch aus einem Löser
und einem Nichtlöser enthält. Der Anteil des Nichtlösers
beträgt mindestens 35 Gew.-% des flüssigen Mediums. Die
Umsetzungstemperatur ist genügend hoch, um die Vernetzung
zu bewirken (US-PS 39 56 224). Das Polyalkylenoxid kann
auch durch ionisierende Strahlung vernetzt werden (US-PS
32 64 202). Das Vernetzen kann auch zusammen mit mindestens einem
anderen wasserlöslichen Polymerisat dadurch vorgenommen
werden, daß man das wäßrige System der Polymerisate einer
energiereichen Strahlung aussetzt. Dabei werden vernetzte
wasserunlösliche absorbierende Polymerisate gebildet
(US-PSen 39 57 605 und 38 98 143).
Eine weitere Art von vollsynthetischen absorbierenden
Polymerisaten sind vernetzte Polystyrolsulfonate. Sie
werden in üblicher Weise hergestellt, z. B. durch Copolymerisieren
von Styrol mit einer nicht konjugierten Divinylverbindung,
wie Divinylbenzol, in Gegenwart eines Katalysators,
wie Benzoylperoxid, vorzugsweise in Gegenwart
eines Suspensionsstabilisators, wie Gelatine oder Polyvinylalkohol.
Das anfallende Polymerisat wird dann durch
Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 100°C in Gegenwart
von konzentrierter Schwefelsäure sulfoniert.
Andere geeignete vollsynthetische absorbierende Polymerisate
sind z. B. Polymerisate auf der Basis von Poly-(n-vinylpyrrolidon)
(US-PS 36 69 103), Polyurethan-Hydrogele
(US-PSen 39 39 105 und 39 39 123) sowie andere bekannte
Polymerisate (US-PSen 36 69 103, 39 66 679 und 41 02 340).
Als absorbierendes Polymerisat kann erfindungsgemäß auch
ein Polysaccharid dienen, das durch Aufpfropfen von hydrophilen
Ketten modifiziert worden ist. Unter dem Ausdruck
"hydrophile Ketten" sind in diesem Zusammenhang Polymerisatketten
zu verstehen, die aus Monomeren hergestellt
worden sind, die einen wasserlöslichen Rest aufweisen
oder durch Hydrolyse wasserlöslich werden, z. B. entsprechende
Carboxy-, Sulfonsäure-, Hydroxy-, Amid-,
Amino- oder quartäre Ammoniumverbindungen und deren
Hydrolyseprodukte. Spezielle Beispiele für derartige
modifizierte Polysaccharide sind bekannt (US-PS 40 76 663).
Bevorzugte Polysaccharide haben hydrophile Ketten mit
einer Carboxylatgruppe allein oder zusammen mit einer
Carboxyl- oder Carbamidgruppe, die jeweils an das
Stärke- oder Cellulosegerüst gebunden ist. Die modifizierten
Polysaccharide werden manchmal als "Stärke-"
oder "Cellulose-Pfropfcopolymerisate" bezeichnet.
Bevorzugte modifizierte Pfropfcopolymerisate sind
Polysaccharidacrylate, Stärke- oder Celluloseacrylate.
In diesen Polysaccharidacrylaten ist die hydrophile
Kette über eine Kohlenstoffbrücke an das Gerüst des
Cellulose- oder Stärkemoleküls gebunden. Eine derartige
modifizierte Cellulose kann durch die nachfolgende
allgemeine Formel dargestellt werden:
in der L eine hydrophile Kette der allgemeinen Formel
bedeutet,
in der die Reste
einen Rest einer
Säure, eines Esters, einen Alkalimetall- oder Ammoniumsalzes
oder eines Amids, R ein Wasserstoffatom oder
einen Niederalkylrest, r und s gleich oder verschieden
sind und jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 5.000
sowie die Summe aus r und s einen Wert von mindestens
500 darstellen. Ein Stärkepfropfcopolymerisat würde
ähnlich aussehen, jedoch ein Stärke-Grundgerüst aufweisen.
Diese Polysaccharidacrylate können z. B. dadurch hergestellt
werden, daß man ein entsprechendes Polysaccharid
mit Acrylnitril oder Methacrylnitril, mit Methyl- oder
Äthylacrylat, mit Acryl- oder Methacrylsäure, oder mit
Acrylamid oder Methacrylamid polymerisiert und das erhaltene
Polymerisat ganz oder teilweise in einer wäßrigen
alkalischen Lösung hydrolysiert. Das die Carboxylatgruppe
enthaltene Polymerisat kann auch so erhalten werden,
daß man ein Alkalimetallsalz von Acryl- oder Methacrylsäure
polymerisiert. Die Methoden zum Pfropfcopolymerisieren
von olefinisch ungesättigten Ketten auf Cellulose
und Stärke sind bekannt. Das Aufpfropfen der hydrophilen
Komponente auf ein Stärke- oder Cellulose-Gerüst
kann gleichzeitig mit der Bildung des hydrophilen Polymerisats
in einem wäßrigen Medium erfolgen, da der
zur Copolymerisation der verschiedenen Monomeren eingesetzte
Peroxidkatalysator in Kombination mit z. B. einem
Reduktionsmittel ein Redox-Katalysatorsystem bildet und
damit auch als Kettenüberträger auf das Stärke- oder
Cellulosesystem wirkt. Geeignete Reaktionspartner für
diesen Zweck sind z. B. Cer(IV)-, Eisen(II)-, Kobalt(III)-
und Kupfer(I)-Ionen sowie (NH₄)₂ S₂O₈. Die gewünschten
Ionen können in Form von Salzen, wie Cer(IV)-ammoniumnitrat
und Eisen(Ii)-ammoniumsulfat, zugesetzt werden.
Die Pfropfcopolymerisation von olefinisch ungesättigten
Ketten kann auch durch Behandeln mit UV-, γ- oder Röntgenstrahlen
oder durch Erhitzen in einem wäßrigen Medium
in Gegenwart eines Emulgators erfolgen.
Gepulverte Stärke oder Cellulosefasern oder Pulpe können
in Wasser suspendiert werden, das ein Katalysatorsystem
zur Pfropfcopolymerisation enthält. Das Monomer oder
die Monomeren werden der Aufschlämmung zugegeben. Die
Polymerisation erfolgt in Abhängigkeit vom Katalysator
in situ bei Umgebungstemperatur oder höherer Temperatur.
Dabei kann während der Polymerisation auch ein Teil des
gebildeten hydrophilen Polymerisats physikalisch vom
Gerüst des Polysaccharids eingeschlossen werden. Die
Herstellung geeigneter Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße
Material ist auch an anderer Stelle beschrieben
(US-PSen 29 22 768, 32 56 372, 36 61 815, 39 35 099, 40 28 290,
40 76 663 und 41 05 033). Geeignete Stärkepolyacrylate
sind im Handel erhältlich.
Als Polysaccharidacrylate sind solche Verbindungen geeignet,
in denen die auf das Grundgerüst aufgebrachte hydrophile
Kette 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise
40 bis 80 Gew.-%, des Pfropfcopolymerisats ausmacht.
Die hergestellten Polymerisate werden bei Umgebungsdruck
getrocknet, um ein relativ steifes und brüchiges
Material herzustellen. Dieses kann zu Pulver mit einer
Teilchengröße von mindestens 1 µ zerkleinert werden.
Vorzugsweise haben die Teilchen eine Größe von
50 µ oder mehr bis 1000 µ oder weniger. Insbesondere
liegt die Größe bei 70 bis 325 µ.
Eine vierte Art von absorbierendem Polymerisat, das
sich im Rahmen der Erfindung eignet, ist vernetzte Carboxymethylcellulose
(CMC). Hierbei kommt ein solches Produkt
in Frage, das durch Wärmebehandeln oder in einem Naßverfahren
erfolgendes Vernetzen des Natriumsalzes der Carboxymethylcellulose
mit 0,5 bis 1 Carboxymethylgruppen pro
Anhydroglucose-Einheit hergestellt werden kann. Beim
Vernetzen im Naßverfahren können bezüglich der Cellulose
bifunktionelle Reaktionspartner, wie Epichlorhydrin, eingesetzt
werden.
Ein typisches Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden
Polymerisats vom Typ einer vernetzten Carboxymethylcellulose
besteht darin, daß man ein fein verteiltes wasserlösliches
Alkalimetallsalz von Carboxymethylcellulose mit
0,5 bis 1 Carboxymethylgruppen pro Anhydroglucose-
Einheit auf eine Temperatur von 130 bis 210°C,
im allgemeinen während einiger Minuten bis zu einigen
Stunden, erhitzt. Man erhält ein Produkt, das nach dem
Trocknen unverändert aussieht, jedoch nach dem Suspendieren
in Wasser eine verminderte Löslichkeit und die neue
Fähigkeit des Absorbierens von Wasser unter Bildung gequollener
Gelteilchen aufweist (US-PS 26 39 239). Wenn
die Teilchen nicht die gewünschte Größe haben, können sie
zu einem Pulver mit einer Teilchengröße von vorzugsweise
50 bis 1.000 µ zerkleinert werden. Eine geeignete
vernetzte Carboxymethylcellulose ist im Handel erhältlich.
Die Matrix im erfindungsgemäßen absorbierenden Material
enthält ein Elastomer oder ein thermoplastisches
Polymerisat. Das Elastomer ist vorzugsweisse ein thermoplastisches
elastomeres Block-Copolymerisat, kann aber
auch z. B. Naturkautschuk oder synthetischer Kautschuk,
wie ein Styrol-Butadien-Kautschuk, sein. Diese Stoffe sind
elastisch und haben eine Glastemperatur von -10°C oder
tiefer. Das thermoplastische Polymerisat ist vorzugsweise
ein Copolyester, kann aber auch z. B. Polypropylen oder
Polyäthylen sein. Die Matrix kann auch ein Gemisch aus
bestimmten Elastomeren und thermoplastischen Polymerisaten
darstellen, wie nachstehend erläutert wird.
Als thermoplastische elastomere Block-Copolymerisate
kommen solche in Frage, die thermoplastische Blocks
(üblicherweise als "A-Blocks" bezeichnet) und kautschukartige
Blocks (üblicherweise als "B-Blocks" bezeichnet)
enthalten. Eine Gruppe von geeigneten Block-Copolymerisaten
ist z. B. jene, die thermoplastische Endblocks und kautschukartige
Mittelblocks aufweist und als "A-B-A-Block-Copolymerisat"
bezeichnet werden kann. Dieser Ausdruck umfaßt
alle Variationen von Block-Copolymerisaten mit kautschukartigen
Mittelblocks und thermoplastischen Endblocks.
Damit sind auch solche Copolymerisate eingeschlossen,
die manchmal als "A-B-C-Block-Copolymerisate" bezeichnet
werden, in denen C ein von A verschiedener thermoplastischer
Endblock ist. Weiterhin sind darunter lineare, verzweigte und
radiale Block-Copolymerisate zu verstehen. Die radialen
Block-Copolymerisate können mit der allgemeinen Formel
(A-B nX
dargestellt werden, worin X ein polyfunktionelles
Atom oder Molekül bedeutet und die Reste (A-B) sich
vom Rest X aus derart erstrecken, daß A einen Endblock
darstellt. Eine andere geeignete Gruppe von Block-
Copolymerisaten ist jene, in der B keinen Mittelblock,
sondern einen Endblock bildet. Diese Block-Copolymerisate
werden manchmal als "A-B-Block-Copolymerisate" oder
"einfache" Block-Copolymerisate bezeichnet. Der Ausdruck
"Block-Copolymerisat" ohne weitere Angabe soll
hierbei Copolymerisate sowohl vom Typ A-B-A als auch
vom Typ A-B umfassen.
Der thermoplastische Block A ist im allgemeinen ein
Polymerisat von alkenylaromatischen Verbindungen, vorzugsweise
von Styrol oder Styrolhomologen oder -analogen, wie
α-Methylstyrol, 5-tert.-Butylstyrol, 4-Methylstyrol,
3,5-Diäthylstyrol, 3,5-Di-n-butylstyrol, 4-(4-Phenyl-
n-butyl)-styrol, 2-Äthyl-4-benzylstyrol, 4-Cyclohexylstyrol,
4-n-Propylstyrol und Vinyltoluol.
Der kautschukartige Block B ist ein Polymerisat eines
konjugierten niederaliphatischen Diens mit 4 bis etwa 6
Kohlenstoffatomen oder eines Niederalkens mit 2 bis
etwa 6 Kohlenstoffatomen. Geeignete konjugierte Diene
sind z. B. Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 1,3-Hexadien
und 2,3-Dimethylbutadien. Bevorzugte Diene sind
Butadien und Isopren. Geeignete Alkene sind z. B. Äthylen,
Butylen und Propylen.
In dem radialen Block-Copolymerisat der vorgenannten
Form können X ein organisches oder anorganisches polyfunktionelles
Atom oder Molekül und n eine ganze Zahl,
entsprechend dem Wert der Funktionalität des ursprünglichen
Restes X, bedeuten. Im allgemeinen stellt n eine
Zahl von mindestens 3 dar und nimmt häufig den Wert 4 oder
5 an. Jedoch ist n auf diese Werte nicht begrenzt.
Das radiale Block-Copolymerisat kann auch von komplexer
Form sein, wie es z. B. in "Chemical Week", 11. 6. 1975,
S. 35, beschrieben ist.
Geeignete thermoplastische kautschukartige Block-
Copolymerisate werden stufenweise durch Lösungspolymerisation
der Komponenten hergestellt. Die Methoden und
die Eigenschaften der Block-Copolymerisate sind in der
Veröffentlichung von Skeist, "Handbook of Adhesives", 1977,
S. 304-330 (A-B-A-Block-Copolymerisate), in der Veröffentlichung
von Morton, "Rubber Technology", 1973,
S. 515-533, sowie der US-PSen 33 21 635, 35 19 585, 37 87 531
und 32 81 383 (thermoplastische Elastomere) sowie in
den US-PSen 35 19 585 und 37 87 531 (A-B-Block-Copolymerisate)
beschrieben.
In geeigneten Block-Copolymerisaten haben der A-Block
ein durchschnittliches Molekulargewicht von mindestens
6.000, vorzugsweise 8.000 bis 30.000, und der B-Block
ein mittleres Molekulargewicht von vorzugsweise 45.000
bis 180.000. Der A-Block liegt in einer Menge von
5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30
Gew.-%, bezogen auf das Block-Copolymerisat, vor. Das
mittlere Molekulargewicht des Block-Copolymerisats beträgt
vorzugsweise 75.000 bis 200.000 für lineare Copolymerisate
und vorzugsweise 125.000 bis 400.000 für
radiale Copolymerisate.
Wenn der A-Block ein Polystyrol und der B-Block ein
Polybutadien sind, kann das Copolymerisat als "S-B-S-"
oder "S-B-Polymerisat" bezeichnet werden. Ist der A-Block
ein Polystyrol und stellt der B-Block ein Polyisopren dar,
kann das Copolymerisat "S-I-S" oder "S-I-Polymerisat"
genannt werden. Viele der Block-Copolymerisate sind
im Handel erhältlich.
Im Rahmen der Erfindung fallen unter die thermoplastischen
elastomeren A-B-A- oder A-B-Block-Copolymerisate
bestimmte Gemische aus diesen Copolymerisaten und
den nachfolgend erläuterten Copolyestern. Bei diesen
Gemischen handelt es sich z. B. um Produkte mit elastischen
Eigenschaften, in denen das A-B-A- oder A-B-Block-Copolymerisat
in einer Menge von mindestens 55 Gew.-% und entsprechend
der Copolyester in einer Menge von höchstens 45 Gew.-%
vorliegen. Der thermoplastische Copolyester ist im
wesentlichen ein Polymerisat aus mindestens zwei identifizierbaren
Estereinheiten, die durch die nachfolgenden
allgemeinen Formeln
dargestellt werden können, worin X und X′ jeweils einen
Kern einer Dicarbonsäure und Y und Y′ jeweils einen Kern
eines aliphatischen Diols bedeuten. Die verschiedenen
Estereinheiten können aus der Kondensation von
a) zwei verschiedenen Säuren mit dem gleichen Diol
b) zwei verschiedenen Diolen mit der gleichen Säure oder
c) zwei verschiedenen Säuren mit zwei verschiedenen Diolen stammen. Der Ausdruck "Copolyester" umfaßt Copolyester mit statistischer und segmentartiger Komponentenverteilung und auch durch Copolymerisation gebildete alternierende Copolyester. Der Ausdruck "statistisch" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Estereinheiten nicht nach einer definierten Sequenz angeordnet sind. Die Bezeichnung "segmentartig" bedeutet das Vorliegen eines Polymerisatblocks einer bestimmten Estereinheit, der über eine Brücke mit einem Block einer anderen Estereinheit verknüpft ist. Im allgemeinen ist eine Einheit des Copolyester hochkristallin und die andere im wesentlichen weniger oder überhaupt nicht kristallin.
a) zwei verschiedenen Säuren mit dem gleichen Diol
b) zwei verschiedenen Diolen mit der gleichen Säure oder
c) zwei verschiedenen Säuren mit zwei verschiedenen Diolen stammen. Der Ausdruck "Copolyester" umfaßt Copolyester mit statistischer und segmentartiger Komponentenverteilung und auch durch Copolymerisation gebildete alternierende Copolyester. Der Ausdruck "statistisch" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Estereinheiten nicht nach einer definierten Sequenz angeordnet sind. Die Bezeichnung "segmentartig" bedeutet das Vorliegen eines Polymerisatblocks einer bestimmten Estereinheit, der über eine Brücke mit einem Block einer anderen Estereinheit verknüpft ist. Im allgemeinen ist eine Einheit des Copolyester hochkristallin und die andere im wesentlichen weniger oder überhaupt nicht kristallin.
Als aromatische oder aliphatische Dicarbonsäuren eignen
sich für die Copolyester z. B. Terephthalsäure, Oxalsäure,
Maleinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure,
Suberinsäure, Azelainsäure und Sebacinsäure.
Als aliphatische Diole für die Polyester kommen z. B.
Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol,
Butylenglykol, Tetramethylenglykol und Trimethylenglykol
in Frage. Bevorzugte aliphatische Diole sind geradkettige
Alkylendiole mit 2-4 Kohlenstoffatomen.
Spezielle Beispiele für geeignete Copolyester sind Poly-(äthylen-
terephthalat-äthylenazelat), Poly-(äthylenterephthalat-butylenadipat),
Poly-(äthylenterephthalat-1,2-propylenterephthalat),
Poly-(butylenterephthalat-butylenisophthalat), Poly-(äthylenterephthalat-
äthylensebacat), Poly-(äthylenterephthalatäthylenadipat)
und Poly-(äthylenterephthalat-trimethylen-
terephthalat). Weitere entsprechende Polyester sind in
"Encyclopedia of Polymers, Science and Technology", Band XI
(1977), beschrieben. Copolyester mit statistischer Komponentenverteilung
werden häufig durch die relativen Mengen der
Diolkomponenten und der Säurekomponenten charakterisiert
(US-PS 36 99 189). Derartige Polyester eignen sich auch
als Polymerisat für die Matrix.
Die Copolyester weisen normalerweise eine Erweichungstemperatur
von unter 225°C auf. Die bevorzugten Copolyester
haben eine Extrusionstemperatur von 163 bis
219°C. Geeignete Copolyester können durch ein Drehmoment
charakterisiert werden, das unter Verwendung eines aufzeichnenden
Drehmomentmessers,
bestimmt werden kann.
Bei Einsatz des Mischkopfs REE 6 und bei einer Drehzahl
von 75 Umdrehungen pro Minute sowie einer Temperatur von
216°C haben geeignete Copolyester einen Drehmomentwert
von 1000 m · g oder weniger, vorzugsweise einen Wert
von 200 bis 700 m · g. Diese Werte können
gemäß nachfolgender Formel in Poise umgerechnet werden:
Danach sollten sich für die Ester Werte von 5200 Poise
(520 Pa · sec), vorzugsweise 1000 bis 3600 Poise
(100 bis 360 Pa · sec) ergeben. Im allgemeinen haben die
entsprechenden Copolyester ein mittleres Molekulargewicht
von 20.000 bis 200.000, vorzugsweise 30.000
bis 75.000.
Die Copolyester können durch übliche Kondensations- und
Polymerisationsmethoden, wie durch Verestern von Dicarbonsäuren
oder Säurederivaten, z. B. Ester oder Säurehalogeniden,
mit Diolen, im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 150
bis 250°C, manchmal bei Temperaturen bis 280°C, hergestellt
werden. Die Reaktion wird im allgemeinen in Gegenwart eines
Diolüberschusses durchgeführt, um den Diolverlust während
der Abdestillation des freigesetzten Reaktionswassers auszugleichen.
Auch können Katalysatoren zugegeben werden.
Eine andere Methode ist das Umestern unter Einsatz von
Diolen und Dicarbonsäurediestern oder von Dicarbonsäuren
und Dioldiestern. Entsprechende Verfahren sind bekannt
("Encyclopedia of Polymer Science and Technology",
Band II, Seite 88 bis 113).
Segmentartige Copolyester als Ausgangsstoffe für die
Matrix können mit Hilfe ähnlicher Methoden stufenweise
hergestellt werden. Gemäß einer typischen Methode
wird ein niedermolekularer Alkyldiester von einer oder
mehreren Dicarbonsäuren mit einem geeigneten langkettigen
und einem Überschuß eines kurzkettigen Diols in Gegenwart
eines Katalysators auf etwa 150 bis 200°C erhitzt,
wobei der gebildete niedermolekulare Alkohol abdestilliert.
Das Erhitzen wird bis zur Vervollständigung der Alkoholbildung
fortgesetzt. Man erhält ein sehr niedermolekulares
Prepolymerisat, das durch Erhitzen mit einem langkettigen
Diol unter Abdestillieren eines Überschusses an kurzkettigem
Diol, vorzugsweise unter vermindertem Druck
und bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart eines Antioxidationsmittels,
in einen hochmolekularen segmentartigen
Copolyester überführt wird (US-PSen 38 32 314 und
39 32 326). Geeignete Polymerisate sind auch im Handel
erhältlich.
Im Rahmen der Erfindung können auch Copolyester verwendet
werden, die Gemische aus Copolyester und A-B-A- oder
A-B-Block-Copolymerisaten darstellen. Mit solchen Gemischen,
die im wesentlichen plastische Filme bilden, liegt das
mittlere Molekulargewicht des Block-Copolymerisats im
Fall des linearen Copolymerisats bei 75.000 bis 200.000
und im Fall des radialen Copolymerisats bei 125.000 bis
400.000. Im Rahmen der Erfindung werden die Gemische
der Copolyester derart eingesetzt, daß der Copolyester
jeweils die Hauptkomponente in einer Menge von 55 bis 95
Gew.-% und das Block-Copolymerisat die restliche Komponente
in einer Menge von 45 bis 5 Gew.-% bilden.
Das erfindungsgemäße absorbierende Material kann nach
verschiedenen Verfahren hergestellt werden, von denen
keines den Einsatz eines wäßrigen Mediums erfordert.
Daraus ergibt sich der Vorteil der Vermeidung von Trocknungsstufen.
Die Frage, welches Verfahren am günstigsten
ist, hängt vom speziellen absorbierenden Polymerisat
oder davon ab, ob das absorbierende Polymerisat nur auf
einer Oberfläche aufgebracht sein soll.
Wenn das absorbierende Polymerisat bei der Extrusionstemperatur
des Polymerisats der Matrix stabil ist und/
oder wenn das absorbierende Polymerisat in der gesamten
Matrix (nicht nur auf einer Oberfläche) verteilt werden
soll, kann das erfindungsgemäße Material durch Extrudieren
erhalten werden. Extrudierbare absorbierende Polymerisate
sind z. B. die obengenannten Polyacrylate, sulfoniertes Polystyrol
und Polyalkylenoxide.
Für das Extrudieren werden das Polymerisat für die
Matrix und das absorbierende Polymerisat gründlich
vermischt und dann extrudiert. Wenn ein hoher Anteil des
absorbierenden Polymerisats eingesetzt wird, ist ein
Vormischen der Komponenten sehr zweckmäßig. Ist die Menge
des zu verteilenden absorbierenden Polymerisats gering,
beträgt sie z. B. 5 bis 15 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile
des Polymerisats für die Matrix, können die Komponenten
ohne Vormischen direkt dem Extruder zugeführt
werden. Jedoch ist es bevorzugt, das absorbierende Polymerisat
und das Polymerisat für die Matrix unter Erhitzen
zu einer gleichmäßigen Dispersion des absorbierenden
Polymerisats in dem geschmolzenen Polymerisat der
Matrix vorzumischen. Die gleichmäßige Mischung wird dann
nach dem Abkühlen pelletisiert, gebrochen, in Flocken überführt
oder in anderer Weise auf eine geeignete Teilchengröße
gebracht, die auf das Beschicken eines Extruders
abgestimmt ist. Es kann auch das geschmolzene Gemisch
direkt in den Extruder eingegeben werden. Durch das
Extrudieren erhält man ein nicht zerfallendes absorbierendes
Material, das eine wasserunlösliche und im wesentlichen
nicht quellende Matrix aus einem thermoplastischen
oder einem thermoplastischen elastomeren Polymerisat und
ein darin verteiltes wasserunlösliches, aber wasserquellbares
organisches absorbierendes Polymerisat aufweist.
Das Material kann in Form eines Films, Fadens, einer Röhre
oder einer anderen extrudierbaren Gestalt vorliegen.
Für dieses Verfahren ist das absorbierende Polymerisat
vorzugsweise ein Pulver, d. h. es weist eine Teilchengröße
von höchstens 10′µ auf. Das Vormischen erfolgt
vorzugsweise bei Temperaturen von 65 bis 135°C.
Wenn das Polymerisat für die Matrix ein Thermoplast ist,
beträgt diese Temperatur 107 bis 135°C. Das
Extrudieren erfolgt vorzugsweise bei 150 bis
232°C. Wird ein thermoplastisches Polymerisat extrudiert,
hat es sich als günstig, wenn auch nicht nötig, erwiesen,
eine kleinere Menge, z. B. 5 bis 10 Gewichtsteile
pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Polymerisats
für die Matrix, eines A-B-A-Block-Copolymerisats zuzusetzen.
Das Extrusionsverfahren ist besonders zur Herstellung
von nicht zerfallenden absorbierenden Materialien in
Form von sehr dünnen Filmen und Einzelfäden vorteilhaft.
Das erhaltene Material enthält das absorbierende Polymerisat
in sich verteilt gemäß den Fig. 1, 3 und 5.
Im Rahmen der Erfindung extrudierbare Gemische, die vorzugsweise
vorgemischt werden, enthalten
- a) ein thermoplastisches elastomeres Block-Copolymerisat oder thermoplastisches Polymerisat für die Matrix und
- b) ein absorbierendes Polymerisat.
Das Gemisch kann kleinere Mengen anderer Stoffe enthalten,
die im allgemeinen extrudierbaren filmbildenden Gemischen
zugesetzt werden. Spezielle Beispiele für derartige
Zusatzstoffe sind Antioxidationsmittel, wie 2,5-Di-tert.-
amylhydrochinon und Zinksalze von Dithiocarbaminsäurealkylester,
sowie Füllstoffe und Pigmente, wie Zinkoxid,
Titandioxid und Calciumcarbonat. Neben den üblichen
Zusatzstoffen können kleinere Mengen von Netzmitteln eingearbeitet
werden, welche die Aufnahme von Flüssigkeit
durch das absorbierende Polymerisat erleichtern. In den
Gemischen, in denen das Polymerisat für die Matrix thermoplastisch
ist (ohne elastomere Eigenschaften), kann eine
sehr kleine Menge, bis zu 10%, eines thermoplastischen
elastomeren Block-Copolymerisats (A-B-A oder A-B), wie
es vorstehend für die Gemische von Copolymerisaten beschrieben
worden ist, verwendet werden, ohne die Eigenschaften
des plastischen Polymerisats für die Matrix
deutlich zu ändern. Im allgemeinen enthalten die extrudierbaren
Gemische 5 bis 200 Gewichtsteile des
absorbierenden Polymerisats pro 100 Gewichtsteile des
Polymerisats für die Matrix.
Bevorzugte extrudierbare Gemische enthalten synthetische
Polyacrylate und ein thermoplastisches elastomeres A-B-A-
oder A-B-Block-Copolymerisat oder ein synthetisches Polyacrylat
und einen Copolyester als Polymerisat für die Matrix.
Der Ausdruck "Acrylat" umfaßt Polymerisate, die
Ester-, Amid- und/oder salzartige Acrylatgruppen enthalten.
Die Gemische aus Polyacrylat und Block-Copolymerisat
enthalten 5 bis 200 Gewichtsteile Acrylatpolymerisat
pro 100 Gewichtsteile A-B-A- oder A-B-Block-Copolymerisat,
vorzugsweise 20 bis 100 Gewichtsteile dieser
Komponenten. Die Gemische aus Polyacrylat und
Copolyester enthalten 5 bis 500 Gewichtsteile
Acrylatpolymerisat, vorzugsweise 50 bis 150 Gewichtsteile,
jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Copolyester.
Das extrudierbare Gemisch kann auch zum Schmelzgießen
bei höherer Temperatur eingesetzt werden. Das bedeutet,
daß anstelle des Abkühlens des geschmolzenen Gemisches
und seines Pelletisierens für die Extrusion das geschmolzene
Gemisch unter Bildung eines freien Films oder einer
Beschichtung auf einem Träger vergossen werden kann.
Ein anderes Verfahren, bei dem ein Stoff gleichmäßig
in der Matrix verteilt werden kann, eignet sich speziell
für die Herstellung von elastomeren Filmen. Bei diesem
Verfahren wird das zu gießende Gemisch so verarbeitet,
daß die kautschukartige oder thermoplastische elastomere
Komponente, das absorbierende Polymerisat und Antioxidationsmittel
in einem organischen Lösungsmittel dispergiert
werden. Das Gemisch wird, wie üblich, auf eine geeignete
Oberfläche gegossen. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
wird ein elastischer Film erhalten, der das absorbierende
Polymerisat gleichmäßig verteilt enthält.
Geeignete Lösungsmittel hierfür sind im allgemeinen aromatische
oder paraffinische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol,
Xylol, Benzol und Heptan. Diese Gemische enthalten normalerweise
Antioxidationsmittel, wie Zinkdibutyldithiocarbamat,
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon oder 2,5-Di-tert.-
amylhydrochinon.
Erfindungsgemäße absorbierende Materialien, bei denen
das absorbierende Polymerisat hauptsächlich von einer
Oberfläche der Matrix getragen wird, können nach einem
Verfahren erhalten werden, bei dem zuerst die Matrix
gebildet und dann das absorbierende Polymerisat darin
eingearbeitet wird. Die Anwendbarkeit dieser Verfahrensweise
ist unabhängig von der chemischen Natur des eingesetzten
absorbierenden Polymerisats.
Eine Modifikation dieses allgemeinen Verfahrens betrifft
das Einarbeiten des absorbierenden Polymerisats im
wesentlichen zum Zeitpunkt der Matrixbildung. Dabei
wird das Polymerisat für die Matrix zu der gewünschten
Form extrudiert, im allgemeinen zu einem Film oder einem
Einzelfaden, und das absorbierende Polymerisat wird auf
die Oberfläche des noch geschmolzenen Films oder Fadens
aufgebracht. Das absorbierende Polymerisat wird in diesem
Fall teilweise in die noch geschmolzene Oberfläche eingebettet,
wo es nach dem Abkühlen dauerhaft verbleibt.
Das Verfahren kann durch Modifizieren der Extrudiervorrichtung
in üblicher Weise durchgeführt werden. Zum Einbetten
in einen Film kann das absorbierende Polymerisat
auf den die Extrusionsdüse verlassenden Film aufgestreut
werden. Beim Aufbringen des absorbierenden Materials auf
einen Faden wird in ähnlicher Weise unter Verwendung eines
Düsenadapters vorgegangen.
Bei einem weiteren Verfahren werden eine vorgebildete
Matrix und eine Beschichtungsmasse in Kombination mit einem
Lösungsmittel verwendet. Das Lösungsmittel wirkt auf die
Matrixoberfläche ein und erlaubt ein Einbetten des absorbierenden
Polymerisats, wobei auch dessen Haftung an
der Matrix erreicht wird. Diese Anordnung der Stoffkomponenten
wird mit Hilfe eines Trockenofens dauerhaft gemacht.
Gemäß einer Modifikation wird ein nicht druckempfindlicher
Klebstoff auf die Oberfläche des extrudierten Films oder
Fadens aufgebracht. Anschließend wird das absorbierende
Polymerisat auf die mit dem Lösungsmittel benetzte
Oberfläche des Films aufgegeben, bevor dieser durch den
Ofen geführt wird. Bei dieser Verfahrensweise kann jeder
mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels verarbeitbare
Klebstoff verwendet werden. Gemäß einer weiteren Modifikation
der allgemeinen Methode wird die Oberfläche
des extrudierten Films oder Fadens mit einem druckempfindlichen
Klebstoff beschichtet, das Lösungsmittel vom
beschichteten Film oder Faden entfernt und das absorbierende
Polymerisat auf die Oberfläche aufgegeben.
Das nach einem der vorgenannten Verfahren hergestellte
erfindungsgemäße absorbierende Material, insbesondere
das Material in Form eines Films, kann unter Bildung
einer diskontinuierlichen planaren Oberfläche weiter
bearbeitet werden. Dabei kann z. B. eine netzartige,
geprägte oder erhabene Oberfläche gebildet werden.
Netzförmige Filme sind besonders wertvoll für eine erhöhte
Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme. Die Herstellung
von absorbierenden Gegenständen aus den vorgenannten
Filmen mit diskontinuierlichen Oberflächen kann
in üblicher Weise erfolgen.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
100 Gewichtsteile eines Styrol-Isopren-Styrol-Block-
Copolymerisats (S-I-S) (Kraton 1107) und 100 Gewichtsteile
Polyacrylatpulver (Permasorb AG) werden bei einer Temperatur
von etwa 121°C gründlich gemischt. Die erhaltene
Schmelze wird abgekühlt und pelletisiert. Die Pellets
werden bei etwa 177°C zu einem Film extrudiert, der
über seinen gesamten Querschnitt absorbierenden Polymerisat
enthält und eine Dicke von 0,076 mm aufweist.
Der Film quillt sofort bei Berührung mit Wasser.
100 Gewichtsteile eines Styrol-Butadien-Styrol-Block-
Copolymerisats (Kraton 1102) und 40 Gewichtsteile eines
Polyacrylatpulvers (Sanwet) werden gemäß Beispiel 1
gemischt, pelletisiert und zu einem Film mit einer Dicke
von 0,254 mm extrudiert. Der Film enthält das absorbierende
Polymerisat über seinen gesamten Querschnitt und absorbiert
Wasser sehr rasch.
Gemäß folgender Rezeptur wird ein Gemisch vorbereitet,
daß sich zur Herstellung eines Films durch Gießen eignet:
S-I-S-Kautschuk (Kraton 1107) | |
100 Gewichtsteile | |
Stärkepolyacrylat (SPG 5025) | 100 Gewichtsteile |
Zinkdibutyldithiocarbamat | 5 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteile |
Feststoffe in Toluol | 50% |
Dabei werden der Kautschuk und die Antioxidationsmittel
in das Toluol gegeben. Anschließend wird das als absorbierendes
Polymerisat eingesetzte Stärkepolyacrylat zugegeben.
Das Gemisch wird unter Ausbildung eines trockenen
Beschichtungsgewichts von 67,81 g/m² auf eine siliconisierte
Unterlage gegossen. Man läßt das Lösungsmittel verdampfen
und erhält ein absorbierendes Material in Form eines Films
mit guten Absorptionseigenschaften.
Zum Gießen wird folgendes Gemisch eingesetzt:
S-I-Kautschuk (Solprene 311) | |
100 Gewichtsteile | |
Polyacrylat (Permasorb AG) | 30 Gewichtsteile |
Zinkdibutyldithiocarbamat | 5 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteile |
Feststoffe in Toluol | 50% |
Der Kautschuk und die Oxidationsmittel werden in das
Toluol gegeben. Anschließend wird das absorbierende
Polyacrylat eingerührt. Das Gemisch wird mit einem
trockenen Beschichtungsgewicht von 101,72 g/m² auf eine
siliconisierte Unterlage gegossen. Nach dem Verdampfen
des Lösungsmittels erhält man ein absorbierendes Material
in Form eines Films.
Gemäß Beispiel 3 und 4 wird ein absorbierender Film mit
einer Dicke von 0,76 mm aus folgenden Komponenten hergestellt:
S-B-S-Kautschuk (Kraton 1102) | |
100 Gewichtsteile | |
Vernetzte Carboxymethylcellulose | 20 Gewichtsteile |
Zinkdibutyldithiocarbamat | 5 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteile |
Feststoffe in Toluol | 50% |
Der erhaltene Film absorbiert aufgebrachtes Wasser
in kurzer Zeit.
Ein thermoplastischer elastomerer Film aus einem S-I-S-
Block-Copolymerisat (Kraton 1107) mit einer Dicke von
0,025 mm wird unter Verwendung eines Lösungsmittels mit
einem druckempfindlichen Klebstoff der nachfolgenden
Zusammensetzung beschichtet:
S-I-S-Kautschuk (Kraton 1107) | |
50 Gewichtsteile | |
S-I-Kautschuk (Solprene 311) | 50 Gewichtsteile |
Klebrigmacher (Wing-tack 95) | 80 Gewichtsteile |
Zinkbutyldithiocarbamat | 2 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteile |
Das Gemisch aus Klebstoff und Lösungsmittel wird in
einer solchen Menge aufgebracht, daß der Klebstoff auf dem
Film in einer Menge von 33,91 g/m² vorliegt. Der beschichtete
Film wird bei 121°C durch einen Trockenofen geführt.
Nach der gründlichen Trocknung wird auf die Filmoberfläche
eine vernetzte Carboxymethylcellulose
als absorbierendes Polymerisat gleichmäßig
aufgebracht, um ein nicht zerfallendes adsorbierendes
Material herzustellen, bei dem das absorbierende
Polymerisat gleichmäßig auf einer Oberfläche verteilt
ist. Das erhaltene absorbierende Material nimmt aufgebrachtes
Wasser sehr rasch auf. Der eingesetzte Klebrigmacher
ist
im wesentlichen ein Piperylen-Isopren-Copolymerisat.
Ein thermoplastischer elastomerer Film aus einem S-I-S-
Block-Copolymerisat (Kraton 1107) mit einer Dicke von
0,025 mm wird in einer Menge von 33,91 g/m² mit dem Klebstoff
gemäß folgender Rezeptur beschichtet:
S-I-S-Kautschuk (Kraton 1107) | |
100 | |
Poly-(α-methylstyrol)(Amaco 18-290 | 75 Gewichtsteile |
Zinkdibutyldithiocarbamat | 2 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteile |
Feststoffe | 50 Gew.-% |
Auf die Oberfläche des frisch beschichteten Films
wird ein Stärkepolyacrylat
in einer im wesentlichen monomolekularen
Schicht aufgebracht. Der erhaltene Film wird bei etwa
121°C in einem Trockenofen von Toluol befreit. Das
erhaltene absorbierende Material trägt das absorbierende
Polymerisat an einer Hauptoberfläche. Wird das Material
mit einer Salzlösung in Berührung gebracht, erfolgt
deren Absorption in sehr kurzer Zeit.
Ein radiales S-I-S-Block-Copolymerisat wird bei 177°C
als Film extrudiert. Auf die Oberfläche des geschmolzenen
Extrudats wird granuliertes Stärkepolyacrylat
aufgebracht. Man läßt das Produkt abkühlen und
erhält ein nicht zerfallendes absorbierendes Material,
welches das absorbierende Polymerisat auf einer Hauptoberfläche
trägt. Das Material zeigt gute Absorptionseigenschaften.
Das Gemisch gemäß Beispiel 1 wird zur Extrusion vorbereitet
und zu einem Einzelfaden mit einem Durchmesser von
etwa 0,025 mm extrudiert. Der Einzelfaden absorbiert
Wasser und bildet dabei einen gequollenen Strang.
100 Gewichtsteile eines Poly-(äthylenterephthalat-äthylenazelat)-
Copolyester (VPE 5571) und 40 Gewichtsteile
eines Polyacrylatpulvers (Permasorb AG) werden bei 177°C
gründlich gemischt. Die erhaltene Schmelze wird abgekühlt
und pelletisiert. Die Pellets werden gleichzeitig
mit einer kleineren Menge eines handelsüblichen Styrol-
Isopren-Block-Copolymerisats
einem Extruder zugeführt. Das Gemisch
wird bei etwa 177°C zu einem Film mit einer Dicke von
0,127 mm extrudiert. Der Film enthält über seinen gesamten
Querschnitt das absorbierende Polymerisat. Wird der Film
bei Raumtemperatur mit Wasser in Berührung gebracht,
quillt er sofort.
75 Gewichtsteile des gemäß Beispiel 10 eingesetzten
Copolyesters, 25 Gewichtsteile Styrol-Isopren-Block-Copolymerisat
(Solprene 311) und 50 Gewichtsteile eines
Polyacrylatpulvers (Permasorb AG) werden gemäß Beispiel 10
gründlich gemischt, pelletisiert und zu einem Film mit einer
Dicke von 0,076 mm extrudiert. Der Film enthält das
absorbierende Polymerisat über seinen gesamten Querschnitt
und absorbiert Wasser sehr rasch.
100 Teile Poly-(äthylenterephthalat-1,2-propylenterephthalat)-
Polyester und 40 Teile eines Polyacrylats
als absorbierendes Polymerisat werden bei etwa
177°C gemischt. Die erhaltene Schmelze wird abgekühlt,
pelletisiert und gleichzeitig mit etwa 5 Teilen eines
Styrol-Isopren-Styrol-Block-Copolymerisats (Kraton 1107)
extrudiert. Man erhält einen Film mit einer Dicke von
0,409 mm, der über seinen ganzen Querschnitt das absorbierende
Polymerisat enthält. Der Film quillt sehr
rasch beim Kontakt mit einer wäßrigen Salzlösung.
100 Teile des gemäß Beispiel 10 eingesetzten Copolyesters
und 2 Teile eines Polyacrylatpulvers (Permasorb AG)
werden unter Erhitzen gemischt. Das Gemisch wird dann
pelletisiert und zu einem Film extrudiert, der das
absorbierende Polymerisat gleichmäßig verteilt über
seinen Querschnitt enthält. Das Material eignet sich
zur Verwendung in kleinen absorbierenden Bandagen.
Ein Baumwollgewebe wird unter Verwendung eines Lösungsmittels
mit dem druckempfindlichen Klebstoff gemäß
folgender Rezeptur beschichtet:
S-I-S-Kautschuk (Kraton 1107) | |
50 Gewichtsteile | |
S-I-S-Block-Copolymerisat (Solpren 311) | 50 Gewichtsteile |
Klebrigmacher (Wingtack 95) | 80 Gewichtsteile |
Zinkbutyldithiocarbamat | 2 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteile |
Der Klebstoff wird in einer Menge von 101,72 m²
auf das Gewebe aufgebracht. Die beschichtete Anordnung
wird bei etwa 149°C durch einen Trockenofen geführt.
Nach dem Trocknen wird vernetzte Carboxymethylcellulose
(Aquasorb von Hercules) als absorbierendes Polymerisat
gleichmäßig auf die Filmoberfläche aufgegeben. Man
erhält ein nicht zerfallendes absorbierendes Material,
welches das absorbierende Polymerisat auf einer Oberfläche
vertielt aufweist. Das absorbierende Material
nimmt beim Kontakt mit flüssigen Systemen sehr rasch
Wasser auf.
Ein Film aus dem gemäß Beispiel 10 eingesetzten Polymer
mit einer Dicke von 0,025 mm wird mit einem Klebstoff
gemäß folgender Rezeptur beschichtet:
S-I-S-Kautschuk (Kraton 1107) | |
100 Gewichtsteile | |
Poly-(α-methylstyrol (Amoco 18-290) | 75 Gewichtsteile |
Zinkbutyldithiocarbamat | 2 Gewichtsteile |
2,5-Di-tert.-butylhydrochinon | 1 Gewichtsteil |
Feststoffe | 50% |
Auf die Oberfläche des frisch beschichteten Films wird
das gemäß Beispiel 7 eingesetzte Stärkepolyacrylat
in einer im wesentlichen monomolekularen Schicht aufgebracht.
Der erhaltene beschichtete Film wird bei 121°C
durch einen Trockenofen geführt, um das Lösungsmittel
Toluol abzutrennen. Dabei wird ein absorbierender Film
erhalten, der das absorbierende Polymerisat an einer
Hauptoberfläche aufweist. Das erhaltene Material absorbiert
eine Salzlösung sehr rasch.
Der gemäß Beispiel 10 eingesetzte Copolyester wird
zusammen mit etwa 5 Gew.-% eines Styrol-Isopren-Styrol-
Block-Copolymerisats (Kraton 1107) zu einem Film extrudiert.
Ein granuliertes Stärkepolyacrylat
wird auf die geschmolzene Oberfläche
aufgebracht. Man läßt das Extrudat abkühlen und erhält
ein nicht zerfallendes absorbierendes Material, welches
das absorbierende Polymerisat an einer Hauptoberfläche
trägt. Das Material zeigt gute Absorptionseigenschaften.
Das gemäß Beispiel 1 eingesetzte Gemisch wird zu
einem Einzelfaden mit einem Durchmesser von etwa 0,025 mm
extrudiert. Der Einzelfaden absorbiert aufgebrachtes
Wasser sehr schnell und bildet dabei einen gequollenen
Strang.
Die erfindungsgemäßen absorbierenden Materialien
eignen sich in vielen Gegenständen, bei denen eine
Absorption von wäßrigen Flüssigkeiten erwünscht ist.
Dabei handelt es sich z. B. um Windeln, Verbandsstoffe,
Damenbinden, Abdecktücher oder Verpackungsmaterial.
Die erfindungsgemäßen Materialien können auf die Herstellung
spezieller Gegenstände abgestimmt werden.
Das erfindungsgemäße absorbierende Material in Form eines
Films kann als absorbierende Schicht in neuen dünnen
Windeln verwendet werden, die weniger voluminös als
Windeln aus Textilgewebe sind, jedoch ein hohes Absorptionsvermögen
aufweisen. Dazu kann das absorbierende Material
entweder so aufgebaut sein, daß es das absorbierende
Polymerisat über seinen gesamten Querschnitt verteilt
enthält oder dieses Polymerisat auf einer Oberfläche des
Films aufweist. Liegt das absorbierende Polymerisat über
den ganzen Querschnitt des Materials verteilt vor, wird
das absorbierende Material vorzugsweise mit einer flüssigkeitsdurchlässigen
Deckschicht 21 und einer flüssigkeitsundurchlässigen
Rückschicht 22 in üblicher Weise verbunden,
wobei eine Windel 20 gemäß Fig. 7 erhalten wird.
Die Deckschicht 21 kann ein übliches flüssigkeitsdurchlässiges
Cellulosematerial sein. Die Rückschicht kann
ein bekanntes flüssigkeitsundurchlässiges Material,
wie Polyäthylen, sein oder aus einem Copolyester oder
einem thermoplastischen elastomeren Film, wie er in dem
erfindungsgemäßen Material eingesetzt wird, bestehen.
Die Art des elastomeren thermoplastischen Films ist bekannt
(US-PS 40 24 312). Eine Windel mit einer dehnbaren
absorbierenden Schicht und einer elastischen Rückschicht
unter Verwendung eines thermoplastischen elastomeren
Block-Copolymerisats sowohl für die Matrix als auch für
die Rückschicht ermöglicht es, die Windel dünn zu gestalten
und mit einer Oberfläche zu versehen, die eine gute Anpassung
an die Form des menschlichen Körpers gewährleistet.
Die Ausdehnung des erfindungsgemäßen Materials während
seines Gebrauchs ist dann von einer gleichzeitigen
Ausdehnung der Rückschicht begleitet, wobei deren Ausdehnung
nur in dem Ausmaß stattfindet, daß eine Anpassung an
das gequollene absorbierende Material erreicht wird.
Liegt das erfindungsgemäße Material in Form eines Films
vor, der das absorbierende Polymerisat an einer Seite
aufweist, kann der Film sowohl die Funktion des absorbierenden
Materials als auch die der Rückschicht übernehmen.
Dabei dient die kein absorbierendes Polymerisat tragende
Filmseite als Rückschicht. In diesem Fall würde der absorbierende
Film größere Abmessungen aufweisen, die vom
Fachmann leicht bestimmbar sind.
Das erfindungsgemäße Material in Form eines Films, der
über die gesamte Matrix das absorbierende Polymerisat
verteilt enthält, kann auch als Beschichtung auf einem
Träger verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird
das entsprechende Rohstoffgemisch in üblicher Weise auf
einen Trägerfilm extrudiert oder unter Verwendung eines
Lösungsmittels aufgegossen. Neben beschichteten Filmen
können auch beschichtete Fäden durch Extrudieren und
Beschichten hergestellt werden. Der Faden oder Strang
weist dann als Träger die absorbierende Komponente als
Beschichtung auf gemäß Fig. 6.
Das erfindungsgemäße absorbierende Material mit dem
absorbierenden Polymerisat über dem gesamten Querschnitt
der Matrix kann durch eine Düse mit einer zylindrischen
Bohrung extrudiert werden, um einen Strang oder flexiblen
Stab herzustellen. Verwendet man eine Kreuzkopfdüse,
kann ein Träger in Form einer Schnur, eines Einzelfadens
oder eines Strangs mit einem Gemisch beschichtet werden,
wie es vorstehend mehrfach beschrieben worden ist. Man
erhält einen beschichteten Träger, der als Basis für
einen dünnen Tampon 25 gemäß Fig. 8 dienen kann. Dieser
Tampon kann eine übliche Länge haben. Sein Durchmesser
liegt jedoch bei etwa 1,3 bis etwa 10,2 mm. Der Vorteil
eines Tampons aus dem erfindungsgemäßen Material liegt
in seiner schlanken Ausführung, was sein Einführen erleichtert,
wobei aber sein Absorptionsvermögen gleich gut
oder sogar besser ist als bei bekannten Tampons mit viel
größeren Abmessungen.
100 Gewichtsteile eines S-I-S-Kautschuk(Kration 1107)
werden in Toluol dispergiert. Anschließnd werden in die
Dispersion 100 Gewichtsteile eines Stärkeacrylats
(Copolymerisat aus hydrolysierter Stärke und Acrylnitril)
als absorbierendes Polymerisat unter schnellem Rühren
eingemischt. Die Suspension enthält dann 30% Feststoffe.
Sie wird auf Siliconpapier gegossen. Nach dem Verdampfen
des Lösungsmittels erhält man einen flexiblen elastischen
absorbierenden Film mit einer Dicke von etwa 0,254 mm.
Der Film absorbiert mehr als das Zehnfache seines Gewichts
an Wasser, wobei er gelartig oder kautschukartig wird.
Der hergestellte Film wird zwischen einer wasserdurchlässigen
Deckschicht und einer wasserundurchlässigen
Rücksicht angeorndet, um eine absorbierende Windel mit
einer Dicke von 0,51 bis 0,63 mm herzustellen. Im
Vergleich dazu hat eine übliche Windel eine Dicke von
3,56 mm.
Das gemäß Beispiel 1 eingesetzte Gemisch wird über
eine Kreuzkopfdüse diskontinuierlich auf einen Baumwollstrang
extrudiert. Man erhält beschichtete Längenabschnitte
mit einer Länge von jeweils etwa 43,2 mm und
einem Durchmesser von jeweils etwa 5,1 mm. Nach dem
Ende des Extrudierens wird der Strang an den unbeschichteten
Teilen zerschnitten. Man erhält schlanke Tampons.
Der gemäß Beispiel 10 hergestellte Film wird zwischen
einer wasserdurchlässigen Deckschicht und einer wasser
undurchlässigen Rückschicht angeordnet, um eine absorbierende
Windel mit einer Dicke von etwa 0,51 bis 0,63 mm
herzustellen. Im Vergleich dazu hat eine übliche Windel
eine Dicke von etwa 3,56 mm.
Das gemäß Beispiel 10 eingesetzte Gemisch wird über
eine Kreuzkopfdüse diskontinuierlich auf einen Baumwollstrang
extrudiert. Es werden beschichtete Längsabschnitte
mit einer Länge von jeweils etwa 43,2 mm und einem
Durchmesser von jeweils etwa 5,1 mm erhalten. Nach dem
Ende des Extrudierens wird der Strang an den unbeschichteten
Teilen zerschnitten. Man erhält schlanke Tampons.
Claims (12)
1. Flexibles, nicht zerfallendes absorbierendes
Material mit einer wasserunlöslichen und
nicht quellenden Matrix, welche ein gleichmäßig
dispergiertes wasserunlösliches, wasserquellbares
absorbierendes organisches Polymerisat trägt, dadurch
gekennzeichnet, daß als Matrix
- a) ein thermoplastisches elastomeres Block-Copolymerisat und/oder
- b) ein thermoplastischer Copolyester vorliegt.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
absorbierende Polymerisat eine Teilchengröße von
1 bis 2×104 µm im Querschnitt aufweist und in einer
Menge von 5 bis 200 Gewichtsteilen, bezogen auf
100 Gewichtsteile der Matrix, vorliegt.
3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
es als Film vorliegt.
4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
als Einzelfaden oder Strang vorliegt.
5. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Matrix aus einem thermoplastischen elastomeren
Block-Copolymerisat vom Typ A-B-A oder A-B oder einem
Gemisch hiervon besteht, wobei A einen alkylenaromatischen
Polymerisatblock und B einen Polymerisatblock aus einem
konjugierten niederaliphatischen Dien und einem nieder
aliphatischen Alken bedeuten, und das absorbierende
Polymerisat ein synthetisches Acrylatpolymerisat oder
ein modifiziertes Polysaccharid ist.
6. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Matrix aus einem thermoplastischen Copolyester aus
mindestens zwei verschiedenen Estereinheiten besteht,
von denen jede ein Kondensationsprodukt aus einer
Dicarbonsäure und einem aliphatischen Diol darstellt,
sowie das absorbierende Polymerisat ein synthetisches
Acrylatpolymerisat oder ein modifiziertes Polysaccharid
ist.
7. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das absorbierende Polymerisat mindestens teilweise in
die Matrix eingebettet ist.
8. Verfahren zur Herstellung des Materials
nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man
- a) das die Matrix bildende Polymerisat und das absorbierende Polymerisat innig vermischt und
- b) das erhaltene Gemisch extrudiert.
9. Verfahren zur Herstellung des Materials gemäß einem der Ansprüche
1 bis 3 oder 5 bis 7 in Form eines absorbierenden Films,
dadurch
gekennzeichnet, daß man
- a) das thermoplastische elastomere Block-Copolymerisat und das absorbierende Polymerisat in einem organischen Lösungsmittel innig vermischt und
- b) das erhaltene Gemisch durch Gießen in die gewünschte Form überführt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
man als thermoplastisches elastomeres Polymerisat ein
Block-Copolymerisat vom Typ A-B-A oder A-B oder ein
Gemisch hiervon einsetzt, wobei A einen alkylenaromatischen
Polymerisatblock und B einen Polymerisatblock eines konjugierten
niederaliphatischen Diens oder eines nieder
aliphatischen Alkens bedeuten, sowie als absorbierendes
Polymerisat ein synthetisches Acrylatpolymerisat, Cellu
loseacrylatpolymerisat, Stärkeacrylatpolymerisat und/oder
eine vernetzte Carboxymethylcellulose verwendet.
11. Verwendung des absorbierenden Materials
gemäß Anspruch 5 oder 6 in einem
absorbierenden Gegenstand.
12. Verwendung des absorbierenden Materials
gemäß Anspruch 5 oder 6 in einem
Tampon.
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