DE4206850C2 - Polymer compositions, preparation of polymer compositions, in particular absorption materials and their use - Google Patents
Polymer compositions, preparation of polymer compositions, in particular absorption materials and their useInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Polymermaterialzusammensetzungen sowie die Herstellung einer Polymerzusammensetzung und insbesondere Absorptionsmaterialien, die überwiegend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert und somit grundsätzlich auch biologisch abbaubar sind. Aufgrund der überwiegend nativen Herkunft ent halten die Absorber keine oder deutlich geringere Mengen an Restmonomeren als Absorber auf Polyacrylatbasis. Die erfin dungsgemäßen Absorber besitzen eine vergleichsweise hohe Auf nahmekapazität und -geschwindigkeit, auch unter Druck, für Wasser und wäßrige Lösungen, zeigen keine Neigung zum Gel blocking (Gelblocking: Beim Kontakt mit Wasser verkleben die äußeren Schichten des Absorbers und verhindern ein weiteres Vordringen der Flüssigkeit in den Absorber) und sind mecha nisch stabil (bezüglich der Entmischung in die Einzelkompo nenten). In gequollenem Zustand separieren sie in einzelne Partikel, sie sind nicht wäßrig und weisen eine sehr hohe Gelstabilität auf. Die Erfindung betrifft weiterhin ihre Ver wendung zur Absorption von Wasser, wäßrigen Lösungen und Kör perflüssigkeiten in Hygiene- und Tierhygieneartikeln, in Ver packungsmaterialien für Fleisch und Fisch, in Kulturgefäßen sowie zur Bodenverbesserung und als Kabelummantelungen.The invention relates to polymeric material compositions as well the preparation of a polymer composition and in particular Absorbent materials that are predominantly renewable Based on raw materials and thus basically biologically are degradable. Due to the predominantly native origin ent the absorbers do not or significantly lower quantities Residual monomers as polyacrylate-based absorbers. The inventor Absorbers according to the invention have a comparatively high density capacity and speed, even under pressure Water and aqueous solutions show no tendency to gel blocking (Gelblocking: When in contact with water stick the outer layers of the absorber and prevent another Penetration of the liquid into the absorber) and are mecha stable (with regard to separation into the individual compo components). In the swollen state they separate into individual Particles, they are not watery and have a very high level Gel stability on. The invention further relates to their Ver for the absorption of water, aqueous solutions and Kör perfluids in hygiene and animal hygiene articles, in Ver Packing materials for meat and fish, in culture dishes as well as for soil improvement and as cable sheathing.
Die meisten der heute verwendeten Absorptionsmaterialien, auch Superabsorber genannt, die in der Lage sind, in kurzer Zeit große Flüssigkeitenmengen (Wasser, Urin) aufzunehmen, stellen in erster Linie schwach vernetzte Polyacrylate dar und basieren somit nicht auf nachwachsenden Rohstoffen und sind vergleichsweise unzureichend bzw. überhaupt nicht biolo gisch abbaubar. Most of the absorption materials used today, Also called superabsorbents, which are able to in short Time to absorb large amounts of fluids (water, urine), represent primarily weakly crosslinked polyacrylates and are therefore not based on renewable resources and are comparatively insufficient or not at all biolo gable degradable.
Im Bestreben, Superabsorber aus nachwachsenden Rohstoffen aufzubauen, wurde wie in der DE-PS 26 12 846 beschrieben, Acrylsäure auf Polysaccharide, wie z. B. auf Maisstärke, auf gepfropft. Dabei können allerdings nur geringe Mengen an Po lysacchariden (bis max. 25%) eingesetzt werden, da ansonsten drastische Verschlechterungen der Absorptionseigenschaften erhalten werden.In an effort to produce superabsorbents from renewable raw materials was constructed as described in DE-PS 26 12 846, Acrylic acid on polysaccharides, such as. B. on corn starch on grafted. However, only small amounts of Po lysaccharides (up to a maximum of 25%) are used, otherwise drastic deterioration of the absorption properties to be obtained.
Genauso können durch die Einarbeitung von Polysacchariden ins Polymerisationsgel von Polyacrylaten, wie in den DE-OS 40 29 591, 40 29 592 und 40 29 593 beschrieben wird, die Po lyacrylate nur bis zu max. 25% ersetzt werden, ohne eine deutliche Verschlechterung des Aufnahmevermögens und anderer Eigenschaften der resultierenden Superabsorber zu erhalten, auch wenn zusätzlich diverse Hilfsstoffe wie Fasern und z. B. Aluminiumvernetzer zugesetzt werden. Die Polysaccharide wer den als Bausteine für die Absorber gesehen, um biologisch ab baubare Einheiten zu erhalten.Similarly, by the incorporation of polysaccharides into the Polymerization gel of polyacrylates, as in DE-OS 40 29 591, 40 29 592 and 40 29 593, the Po lyacrylates only up to max. 25% will be replaced without one significant deterioration in capacity and others To obtain properties of the resulting superabsorbent although in addition various adjuvants such as fibers and z. B. Aluminum crosslinkers are added. The polysaccharides who as seen as building blocks for the absorber to biodegrade to obtain buildable units.
Die DE-PS 31 32 976 beschreibt die Vermischung von Polyacryl säure mit Polysacchariden in Pulverform und in Lösung, wobei die Hülle der Absorberteilchen der Gemische mit Aluminium vernetzern wie Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ vernetzt wird. Demnach sind auch mit diesem Verfahren keine Superabsorber darstellbar, die zu über 60% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. DE-PS 31 32 976 describes the mixing of polyacrylic acid with polysaccharides in powder form and in solution, the shell of the absorber particles of the mixtures with aluminum crosslinking such as Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ is crosslinked. Accordingly, even with this method no superabsorbent can be represented, which consist of over 60% renewable resources.
In den bislang nach dem heutigen Stand der Technik beschrie benen Verfahren besitzen die Polysaccharide keinen entschei denen Beitrag als Absorptionskomponente.In the hitherto described according to the current state of the art The polysaccharides have no decisive decision which contribution as absorption component.
Zahlreiche Veröffentlichungen wie die DE-OS 26 34 539 beschrei ben die Herstellung von Carboxymethylcellulose-Absorbern, also von Materialien, die prinzipiell biologisch abbaubar sind, durch eine Vernetzung der Carboxymethylcellulose mit diversen Vernetzern im wäßrigen System. Diese Absorber zeigen allerdings ein starkes Gelblocking.Numerous publications such as DE-OS 26 34 539 beschrei the production of carboxymethylcellulose absorbers, So of materials that are biodegradable in principle are, by a crosslinking of the carboxymethyl cellulose with various crosslinkers in the aqueous system. These absorbers show however, a strong gel blocking.
In der US-A 4 959 341 wird die Herstellung eines auf Carbox methylcellulose basierenden Absorbers beschrieben, der aus einer Mischung von Carboxymethylcellulose, Cellulosefasern, einer hydrophoben Komponente und Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ als Vernetzer besteht, wobei der Aluminiumvernetzer eine Ver netzung der Carboxymethylcellulose während der Flüssigkeits aufnahme bewirkt.In the US-A 4,959,341 the preparation of a carboxymethylcellulose based absorber is described which consists of a mixture of carboxymethylcellulose, cellulose fibers, a hydrophobic component and Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ as a crosslinker, the aluminum crosslinker a Crosslinking of the carboxymethylcellulose during the liquid absorption causes.
Diese Absorber besitzen gute Absorptionseigenschaften, zeigen aber Blockphänomene. Zudem werden diese Absorber durch mecha nische Belastungen, wie Absiebung oder Förderung, leicht ent mischt, so daß sie nicht mehr als homogenes Produkt vorlie gen, was ihre Einsatzmöglichkeiten stark einschränkt.These absorbers have good absorption properties but block phenomena. In addition, these absorbers by mecha nische loads, such as screening or promotion, easily ent mixes so that they no longer exist as a homogeneous product which severely limits their potential applications.
In der EP-PS 0 201 895 wird ebenfalls die Herstellung eines Absorbers, der auf Carboxymethylcellulose basiert, beschrie ben. Allerdings wird bei der Herstellung dieser Absorber in einer wäßrigen Lösung gearbeitet, in der die Carboxymethyl cellulose nur in geringer Konzentration vorliegt. Weiterhin werden bei der Herstellung größere Mengen an organischen Lösungsmitteln wie Aceton, Methanol usw. be nötigt. Die Herstellung dieser Carboxymethylcellulose-Absor ber erfordert zudem einen hohen Zeitaufwand. Die Absorber selbst zeigen Blockphänomene und eine niedrige Gelstärke.In EP-PS 0 201 895 is also the production of a Absorbers based on carboxymethylcellulose described ben. However, in the manufacture of this absorber in worked an aqueous solution in which the carboxymethyl cellulose only in low concentration is present. Furthermore, in the production of larger quantities on organic solvents such as acetone, methanol, etc. Be forces. The preparation of these carboxymethylcellulose Absor ber also requires a lot of time. The absorber even show block phenomena and a low gel strength.
Während bei der Entwicklung der Superabsorber zunächst allein das sehr hohe Quellvermögen bei Kontakt mit Flüssigkeit, auch freie Quellkapazität genannt, im Vordergrund stand, hat sich später gezeigt, daß es nicht nur auf die Menge der absor bierten Flüssigkeit ankommt, sondern auch auf die Gelfestig keit. Absorptionsvermögen oder auch Quellvermögen oder freie Quellkapazität genannt einerseits und Gelfestigkeit bei einem vernetzten Polymer andererseits stellten jedoch gegenläufige Eigenschaften dar, wie bereits aus dem US-A 3,247,171 (DOW/WALKER) bekannt ist, ferner aus der US-PS Re 32, 649. Das bedeutet, daß Polymere mit besonders hohem Absorptions vermögen nur eine geringe Festigkeit des gequollenen Gels aufweisen mit der Folge, daß das Gel unter einem angewendeten Druck (z. B. Körperdruck) deformierbar ist und die weitere Flüssigkeitsverteilung und -aufnahme verhindert. Nach der US-PS Re 32,649 soll daher ein ausgewogenes Verhältnis zwi schen Absorptionsvermögen (Gelvolumen) und Gelstärke ange strebt werden, damit bei der Verwendung derartiger Super absorber in einer Windelkonstruktion Flüssigkeitsaufnahme, Flüssigkeitstransport, Trockenheit der Windel und der Haut gewährleistet sind. Dabei kommt es nicht nur darauf an, daß das Polymer Flüssigkeit unter nachfolgender Einwirkung eines Drucks zurückhalten kann, nachdem das Polymer frei quellen konnte, sondern auch darauf, Flüssigkeiten auch gegen einen gleichzeitigen, d. h. während der Flüssigkeitsabsorp tion, ausgeübten Druck aufzunehmen, wie es unter praktischen Gegebenheiten geschieht, wenn ein Baby oder eine Person auf einem Sanitärartikel sitzt oder liegt oder wenn es, z. B. durch Beinbewegung, zur Entwicklung von Scherkräften kommt. Die spezifische Absorptionseigenschaft wird in der EP-A-0 339 461 auf Seite 5 bis 7 als Aufnahme unter Druck ("Absorption Under Load" = "AUL") bezeichnet.While in the development of the superabsorbent initially alone the very high swelling capacity when in contact with liquid, too Free source capacity called, stood in the foreground, has become later shown that it is not only on the amount of absor Baked liquid arrives, but also on the gel solid ness. Absorptive capacity or swelling capacity or free Swelling capacity called on the one hand and gel strength in one cross-linked polymer on the other hand, however, presented contradictory Properties, as already known from US-A 3,247,171 (DOW / WALKER) is known, also from the US-PS Re 32, 649th This means that polymers with particularly high absorption only a low strength of the swollen gel with the result that the gel is applied under one Pressure (eg body pressure) is deformable and the further Liquid distribution and absorption prevented. After US-PS Re 32,649 should therefore have a balance between absorption capacity (gel volume) and gel strength aspires to be so when using such super absorber in a diaper construction fluid intake, Fluid transport, dryness of the diaper and the skin are guaranteed. It is not just important that the polymer liquid under the subsequent action of a Pressure can restrain after the polymer swell freely could, but also, liquids against a simultaneous, d. H. while the liquid absorbs tion to exert exerted pressure, as under practical Realities happen when a baby or a person is up a sanitary article sits or lies or if it, z. B. by leg movement, to the development of shear forces comes. The specific absorption characteristic is found in the EP-A-0 339 461 on page 5 to 7 as recording under pressure ("Absorption Under Load" = "AUL").
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Polymerzusammensetzung, insbesondere einen Absorber, bereit zustellen und herzustellen, der die zuvor beschriebenen Män gel nicht aufweist und der die folgende Eigenschaften be sitzt:The present invention was based on the object, a Polymer composition, in particular an absorber, ready to produce and manufacture the men described above gel does not have and the following properties be sitting:
- a) Der Absorber soll überwiegend aus Komponenten nativen Ursprungs bestehen und damit grundsätzlich auch biologisch abbaubar sein.a) The absorber is predominantly made of components native Origin and therefore also biologically be degradable.
- b) Die Absorber sollen eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen, sie dürfen sich beim Sieben oder z. B. bei einer Schneckenförderung nicht in ihre einzelnen Komponenten auftrennen.b) The absorbers should have a high mechanical strength have, they may sieve or z. B. at a Screw conveyance not in their individual components separate.
- c) Die Absorber sollen eine vergleichsweise hohe Aufnahmegeschwindigkeit und -kapazität für Wasser und wäßrige Lösungen besitzen.c) The absorbers should be comparatively high Recording speed and capacity for water and have aqueous solutions.
- d) Der Gehalt an Restmonomeren soll deutlich geringer liegen als bei herkömmlichen Absorbern auf Basis von Polyacrylaten. d) The content of residual monomers should be significantly lower than conventional absorbers based on Polyacrylates.
- e) Die Absorber sollen im gequollenen Zustand eine sehr hohe Gelstabilität aufweisen; dabei sollen die Absorberkörner separiert, in einzelnen Partikeln vorliegen.e) The absorbers are in the swollen state a very high Have gel stability; while the absorber grains separated, present in individual particles.
- f) Sie dürfen nicht zum Gelblocking neigen.f) They must not tend to gel blocking.
- g) Die Absorber sollen eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit und Aufnahmekapazität unter Druck für Wasser und wäßrige Lösungen besitzen.g) The absorbers should have a high recording speed and Absorption capacity under pressure for water and aqueous Own solutions.
Weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer wirkstoffenthaltenden Zusammensetzung, deren Herstellung und Verwendung.Another task is to provide a drug-containing composition, their preparation and Use.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der ersten Aufgabe durch eine Polymerzusammensetzung und ein Herstellungsverfahren für eine Polymerzusammensetzung, insbesondere ein Absorptionsmittel, die (das) im wesentlichen aus vier Komponenten besteht:According to the solution of the first task by a polymer composition and a manufacturing method for a polymer composition, in particular a Absorbent, the (essentially) of four Components consists of:
- - einer Komponente A, die auf nachwachsenden speziellen Rohstoffen basiert,- a component A, which is based on renewable special Based on raw materials,
- - einer Komponente B, die aus einem speziellen wasserquellbaren Polymeren besteht,- a component B, which consists of a special water-swellable polymers,
- - einem Matrixmaterial,a matrix material,
- - einem ionischen oder kovalenten Vernetzer,an ionic or covalent crosslinker,
- - und gegebenenfalls eines Antiblockingmittels.- And optionally an antiblocking agent.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymerzusammenset
zung, insbesondere Absorbtionsmaterialzusammensetzung, im
wesentlichen bestehend aus
70-99,99 Gew.-% einer Komponente A auf Basis wasserlös
licher und/oder wasserquellbarer Polymere auf Basis von
Polysacchariden, und deren Derivaten, die gegebenenfalls
durch Vernetzung modifiziert worden sind und
0,01-30 Gew.-% einer Komponente B, auf Basis wasserquell
barer synthetischer Polymere und/oder Copolymere auf Basis
von (Meth)Acrylsäure, (Meth)Acrylnitril, (Meth)Acrylamid,
Vinylacetat, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Maleinsäure
(-anhydrid), Itakonsäure(-anhydrid), Fumarsäure, Vinylsulfon
säure und/oder 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure sowie
die Amide, N-Alkylderivate, die N,N′-Dialkyl-derivate, hy
droxylgruppenhaltigen Ester und aminogruppenhaltigen Ester
dieser polymerisationsfähigen Säuren, wobei
0-98% der Säuregruppen dieser Säuren neutralisiert sind,
und wobei diese Polymere und/oder Copolymere durch einen min
destens bifunktionelle Verbindung vernetzt sind, als polymere
Komponenten, sowie 0,1-30 Gew.-%, bezogen auf diese polyme
ren Komponenten, eines Matrixmaterials mit einem Schmelzpunkt
bzw. Erweichungspunkt unterhalb von 180°C zur Verhinderung
der Entmischung und des Gelblocking
0,001-10 Gew.-%, bezogen auf diese polymeren Komponenten,
eines ionischen oder kovalenten Vernetzers, und ggf. 0-50
Gew.-%, bezogen auf diese polymeren Komponenten, wenigstens
eines Antiblockingmittels auf Basis natürlicher und/oder syn
thetischer Fasern und/oder Materialien mit großer Oberfläche,
erhältlich indem man die Komponente B mit der Komponente A in
wäßrigem Medium zusammenbringt und anschließend trocknet und
mahlt,
die weiteren Komponenten hinzugibt, bis zur Homogenität
mischt und eine Wärmebehandlung durchführt und gegebenenfalls
bei Zugabe des Vernetzers nach dieser Wärmebehandlung diesen
mit der Matrix durch eine abschließende Wärmebehandlung
fixiert.The present invention relates to a Polymerzusammenset tion, in particular Absorbtionsmaterialzusammensetzung, consisting essentially of
70-99.99 wt .-% of a component A based on wasserlös Licher and / or water-swellable polymers based on polysaccharides, and derivatives thereof, which may have been modified by crosslinking, and
0.01-30% by weight of a component B, based on water-swellable synthetic polymers and / or copolymers based on (meth) acrylic acid, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, vinyl acetate, vinylpyrrolidone, vinylpyridine, maleic acid (- anhydride), itaconic acid (anhydride), fumaric acid, vinylsulfonic acid and / or 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and the amides, N-alkyl derivatives, the N, N'-dialkyl derivatives, hy hydroxyl-containing esters and amino-containing esters of these polymerizable acids , in which
0-98% of the acid groups of these acids are neutralized, and wherein these polymers and / or copolymers are crosslinked by a min-bifunctional compound, as polymeric components, as well as 0.1-30 wt .-%, based on these polyme ren components, a matrix material having a melting point or softening point below 180 ° C for preventing segregation and gel blocking
0.001-10 wt .-%, based on these polymeric components, of an ionic or covalent crosslinker, and optionally 0-50 wt .-%, based on these polymeric components, of at least one antiblocking agent based on natural and / or synthetic fibers and synthetic fibers / or high surface area materials obtainable by combining component B with component A in an aqueous medium and then drying and milling,
adding the further components, mixing to homogeneity and carrying out a heat treatment and optionally fixing the crosslinker after this heat treatment with the matrix by a final heat treatment.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Polymerzusammensetzung, insbesondere eines Absorbermaterials, im wesentlichen bestehend aus 70-99,99 Gew.-% einer Komponente A auf Basis wasserlöslicher und/oder wasserquellbarer Polymere auf Basis von Polysacchariden und deren Derivaten, die gegebenenfalls durch Vernetzung modifiziert worden sind und 0,01-30 Gew.-% einer Komponente B, auf Basis wasserquellbarer synthetischer Polymere und/oder Copolymere auf Basis von (Meth)Acrylsäure, (Meth)Acrylnitril, (Meth)Acrylamid, Vinylacetat, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Maleinsäure(-anhydrid), Itakonsäure(-anhydrid), Fumarsäure, Vinylsulfonsäure und/oder 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure sowie die Amide, N-Alkylderivate, die N,N′-Dialkylderivate, hydroxylgruppenhaltigen Ester und aminogruppenhaltigen Ester dieser polymerisationsfähigen Säuren, wobei 0-98% der Säuregruppen dieser Säuren neutralisiert sind, und wobei diese Polymere und/oder Copolymere durch eine mindestens bifunktionelle Verbindung vernetzt sind, als polymere Komponenten, sowie 0,1-30 Gew.-%, bezogen auf diese polymeren Komponenten, eines Matrixmaterials mit einem Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt unterhalb von 180°C zur Verhinderung der Entmischung und des Gelblocking, 0,001-10 Gew.-%, bezogen auf diese polymeren Komponenten, eines ionischen oder kovalenten Vernetzers, und ggf. 0-50 Gew.-%, bezogen auf diese polymeren Komponenten, wenigstens eines Antiblockingmittels auf Basis natürlicher und/oder synthetischer Fasern und/oder Materialien mit großer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß man diese(s) erhält, indem man die Komponente B mit der Komponente A in wäßrigem Medium zusammenbringt und anschließend trocknet und mahlt, die weiteren Komponenten hinzugibt, bis zur Homogenität mischt und eine Wärmebehandlung durchführt und gegebenenfalls bei Zugabe des Vernetzers nach dieser Wärmebehandlung diesen mit der Matrix durch eine abschließende Wärmebehandlung fixiert.The present invention thus further relates to Process for the preparation of a polymer composition, in particular an absorber material, essentially consisting of 70-99.99 wt .-% of a component A based water-soluble and / or water-swellable polymers based on of polysaccharides and their derivatives, optionally have been modified by cross-linking and 0.01-30% by weight a component B, based on water-swellable synthetic Polymers and / or copolymers based on (meth) acrylic acid, (Meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, vinyl acetate, Vinylpyrrolidone, vinylpyridine, maleic acid (anhydride), Itaconic acid (anhydride), fumaric acid, vinylsulfonic acid and / or 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and the Amides, N-alkyl derivatives, the N, N'-dialkyl derivatives, hydroxyl-containing esters and amino group-containing esters of these polymerizable acids, wherein 0-98% of Acid groups of these acids are neutralized, and wherein these polymers and / or copolymers by an at least bifunctional compound are crosslinked as polymeric Components, and 0.1-30 wt .-%, based on these polymeric components, a matrix material having a Melting point or softening point below 180 ° C for Prevention of segregation and gel blocking, 0.001-10 Wt .-%, based on these polymeric components, one ionic or covalent crosslinker, and optionally 0-50% by weight, based on these polymeric components, at least one Antiblocking agent based on natural and / or synthetic fibers and / or materials with large Surface, characterized in that one receives this (s), by mixing the component B with the component A in aqueous Bringing medium together and then drying and grinding, Add the other components, to homogeneity mixes and performs a heat treatment and optionally upon addition of the crosslinker after this heat treatment, this with the matrix through a final heat treatment fixed.
Dabei wurde überraschenderweise gefunden, daß bei der Her stellung ein geringfügiger Zusatz von Komponente B zur Komponente A eine deutliche Verbesserung der Absorptionsei genschaften bewirkt. Da nur geringe Zusätze an Komponente B notwendig sind, liegt damit der Restmonomerengehalt an z. B. Acrylsäure eines solchen Absorbers deutlich geringer als bei Absorbern auf Polyacrylatbasis.It was surprisingly found that in the Her a minor addition to component B Component A shows a marked improvement in the absorption level effects. Since only minor additions to component B are necessary, so that the residual monomer content of z. B. Acrylic acid of such an absorber significantly lower than in Polyacrylate-based absorbers.
Die Einarbeitung der Komponente B in die Komponente A wird beispielsweise durch gemeinsames Aufquellen dieser in Wasser oder einer wäßrigen Lösung und anschließendes Trocknen er reicht. Überraschenderweise führt dieses Verfahren zu einer deutlichen Erhöhung des AUL-Wertes; außerdem kann über raschenderweise der Anteil der Komponente B deutlich redu ziert werden, ohne daß die Absorptionseigenschaften des Pro duktes beeinträchtigt werden.The incorporation of component B into component A becomes for example, by jointly swelling this in water or an aqueous solution and then drying it enough. Surprisingly, this process leads to a significant increase in the AUL value; besides, over surprisingly, the proportion of component B is significantly reduced without the absorption properties of the Pro affected.
Ferner wurde überraschenderweise gefunden, daß durch den Zusatz eines Feststoffes, der als Matrix für das Absorber system fungiert, in Kombination mit dem Polymerabsorptions mittel, einer Mischung aus den Komponenten A und B, und einem ionischen Vernetzer, ein Absorptionsmittel herstellbar ist, das eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit und -kapazität für Wasser und wäßrige Lösungen sowie eine verbesserte mecha nische Festigkeit hinsichtlich der Entmischung der einzelnen trockenen Partikel besitzt. Weiterhin liegen die Gele dieses Absorbersystems separiert in einzelnen Partikeln vor.Furthermore, it was surprisingly found that by the Addition of a solid as a matrix for the absorber system, in combination with the polymer absorption medium, a mixture of components A and B, and one ionic crosslinker, an absorbent can be produced, the high recording speed and capacity for Water and aqueous solutions as well as an improved mecha niche strength in terms of segregation of has single dry particles. Continue to lie the Gels of this absorber system separated into individual particles in front.
Außerdem zeigen diese Absorber überraschenderweise, neben den oben genannten Eigenschaften, eine Gelstärke, die deut lich höher liegt, als die von Absorbern, die auf Polyacryl säurebasis aufbauen.In addition, these absorbers surprisingly, in addition to the above properties, a gel strength, the German higher than that of absorbers based on polyacrylic build up acid base.
Als Komponente A sind wasserlösliche und wasserquellbare Po lymere auf der Basis von Polysacchariden und deren Derivate geeignet, wie Guar, Carboxymethylguar, Xanthan, Alginate, Gummi Arabicum, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose und andere Cellulosederivate, Stärke und Stärkederivate wie Carboxymethylstärke und Mischungen aus den einzelnen Polysacchariden. Die bevorzugten Polymeren sind Guar sowie die anionischen Derivate von Stärke, Guar und Cel lulose, wobei Carboxymethylcellulose ein besonders bevorzug tes Material darstellt.As component A are water-soluble and water-swellable Po Polymers based on polysaccharides and their derivatives suitable, such as guar, carboxymethylguar, xanthan, alginates, Gum arabic, hydroxyethyl or hydroxypropyl cellulose, Carboxymethylcellulose and other cellulose derivatives, starch and starch derivatives such as carboxymethyl starch and mixtures of the individual polysaccharides. The preferred polymers are Guar and the anionic derivatives of starch, guar and Cel cellulose, with carboxymethyl cellulose being a particularly preferred represents the material.
Die aufgeführten Polymeren der Komponente A können durch eine Vernetzung modifiziert werden, um ihre Wasserlöslichkeit zu reduzieren und bessere Quelleigenschaften zu erreichen. Die Vernetzung kann sowohl im gesamten Polymeren stattfinden oder aber auch nur an der Oberfläche der einzelnen Polymerparti kel. The listed polymers of component A can by a Crosslinking can be modified to increase their water solubility reduce and achieve better swelling properties. The Crosslinking can take place either throughout the polymer or but only on the surface of the individual polymer part kel.
Die Umsetzung der Polymeren kann mit ionischen Vernetzern wie z. B. Calcium-, Aluminium-, Zirkon-, Eisen(III)- und Titan- Verbindungen erfolgen. Ebenso ist die Umsetzung mit poly funktionellen Carbonsäuren wie Citronensäure, Schleimsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutar säure, Adipinsäure, mit Alkoholen wie Polyethylenglykole, Glycerin, Pentaerythrit, Propandiole, Saccharose, mit Koh lensäureestern wie Ethylen- und Propylencarbonat, mit Aminen wie Polyoxypropylenamine, mit Epoxiverbindungen wie Ethylen glykoldiglydcidylether, Glykoldi- oder triglycidylether und Epichlorhydrin, mit Säureanhydriden wie Bernsteinsäureanhy drid und Maleinsäureanhydrid, mit Aldehyde und mehrfunktio nelle (aktivierte) Olefine wie Bis-(acrylamido)-essigsäure und Methylenbisacrylamid möglich. Ebenso kommen natürlich Derivate der genannten Verbindungsklassen in Betracht sowie heterofunktionelle Verbindungen mit verschiedenen funktionel len Gruppen der oben genannten Verbindungsklassen.The reaction of the polymers can be carried out with ionic crosslinkers such as z. As calcium, aluminum, zirconium, iron (III) - and titanium Connections take place. Likewise, the implementation is poly functional carboxylic acids such as citric acid, mucic acid, Tartaric acid, malic acid, malonic acid, succinic acid, glutar acid, adipic acid, with alcohols such as polyethylene glycols, Glycerol, pentaerythritol, propanediols, sucrose, with Koh acid esters such as ethylene and propylene carbonate, with amines such as polyoxypropylene amines, with epoxy compounds such as ethylene glycoldiglydcidyl ether, glycol di- or triglycidyl ether and Epichlorohydrin, with acid anhydrides such as succinic anhydride and maleic anhydride, with aldehydes and polyfunctional nelle (activated) olefins such as bis (acrylamido) acetic acid and methylenebisacrylamide possible. Likewise, of course, come Derivatives of the mentioned classes of compounds into consideration as well heterofunctional compounds with different functionalities len groups of the above classes of compounds.
Als Komponente B sind wasserquellbare synthetische Polymere oder Copolymere in erster Linie auf der Basis von (Meth) Acrylsäure und weiterhin auf der Basis von (Meth)Acrylni tril, (Meth)Acrylamid, Vinylacetat, Vinylpyrrolidon, Vinyl pyridin, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Itakonsäure, Itakonsäureanhydrid, Fumarsäure, Vinylsulfonsäure, 2-Acryl amido-2-methylpropansulfonsäure, sowie die Amide, ihre N und N,N′-Dialkylderivate, hydroxylgruppenhaltige Ester und amino gruppenhaltige Ester der polymerisationsfähigen Säuren geeig net. Bevorzugt sind vernetzte, teilweise neutralisierte Poly acrylate. As component B are water-swellable synthetic polymers or copolymers based primarily on (meth) Acrylic acid and further based on (meth) acrylni tril, (meth) acrylamide, vinyl acetate, vinyl pyrrolidone, vinyl pyridine, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, Itaconic anhydride, fumaric acid, vinylsulfonic acid, 2-acrylic amido-2-methylpropanesulfonic acid, as well as the amides, their N and N, N'-dialkyl derivatives, hydroxyl-containing esters and amino Group-containing esters of polymerizable acids suitable net. Preference is given to crosslinked, partially neutralized poly acrylates.
Es können bis zu 98%, vorzugsweise 50-80% der Säuregrup pen neutralisiert sein.It can up to 98%, preferably 50-80% of Säuregrup be neutralized.
Die Polymeren können durch einen mindestens bifunktionellen Vernetzer vernetzt sein.The polymers can be replaced by an at least bifunctional Crosslinker be crosslinked.
Die Herstellung dieser vorstehenden Polymeren erfolgt nach bekannten Verfahren (DE-PS 27 06 135, DE-OS 40 15 085). Ein besonders bevorzugtes Material als Komponente B stellen Poly acrylate dar, z. B. die von der Chemischen Fabrik Stockhausen GmbH hergestellten FAVOR®-Typen.The preparation of these above polymers is carried out according to known method (DE-PS 27 06 135, DE-OS 40 15 085). On particularly preferred material as component B are poly acrylates, e.g. B. from the chemical factory Stockhausen GmbH produced FAVOR® types.
Die Komponenten A und B können chemisch, d. h. über Ester bindungen bzw. durch einen der angeführten Vernetzer oder physikalisch, d. h. im Sinne eines "Interpenetrating Networks" (IPN) miteinander verknüpft sein.Components A and B may be chemically, i. H. about ester or by one of the listed crosslinkers or physically, d. H. in the sense of an "Interpenetrating Network" (IPN).
Als Matrix sind organische Feststoffe geeignet, die unter 180°C schmelzen bzw. erweichen und vorzugsweise bei Raum temperatur eine weiche Konsistenz besitzen, wie z. B. Trigly cerinmonostearat. Ebenso sind hochviskose Flüssigkeiten wie z. B. Rizinusöl geeignet.As a matrix organic solids are suitable, which are under 180 ° C melt or soften and preferably in space temperature have a soft consistency, such. B. Trigly cerinmonostearat. Likewise, highly viscous liquids are like z. B. castor oil suitable.
Vorzugsweise sind als Matrix Polycaprolactone geeignet, wie TONE 0230 und 0240 von Union Carbide, die auch modifiziert sein können, wie z. B. durch eine Umsetzung mit Maleinsäure anhydrid.Preferably suitable as a matrix polycaprolactones, such as TONE 0230 and 0240 from Union Carbide, which also modified can be, such as B. by reaction with maleic acid anhydride.
Durch die Matrix erhält das Absorbersystem vermutlich durch chemische und/oder physikalische Wechselwirkungen eine höhere mechanische Festigkeit, wodurch die Entmischung der Einzel komponenten durch Transportvorgänge, wie z. B. mittels einer Förderschnecke, oder durch Absiebvorgänge stark vermindert wird. Dadurch kann ein Absorptionsmittel hergestellt werden, das nicht nur hohe Absorptionswerte besitzt, sondern nach einer Konfektionierung bzw. nach Einarbeitung in seinem Ver wendungsbereich als homogeneres und somit wirksameres System vorliegt.Through the matrix, the absorber system presumably gets through chemical and / or physical interactions a higher mechanical strength, eliminating the segregation of the individual components through transport processes, such. B. by means of a Screw conveyor, or greatly reduced by Absiebvorgänge becomes. This can produce an absorbent which not only has high absorption values, but after a packaging or after incorporation in his Ver application as a more homogeneous and thus more efficient system is present.
Außerdem bewirkt das Einbetten des Absorptionsmaterials in der Matrix überraschenderweise eine deutliche Reduzierung bzw. eine gänzliche Beseitigung des Gelblocking, somit ist eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit im ganzen Absorber gewähr leistet. Weiterhin wird durch die Matrix der Vernetzer fest an der Oberfläche der einzelnen Absorberpartikel fixiert.In addition, the embedding of the absorbent material in the matrix surprisingly a significant reduction or a total elimination of Gelblocking, thus is ensures a high absorption rate throughout the absorber guaranteed. Furthermore, the crosslinker is solidified by the matrix fixed on the surface of the individual absorber particles.
Die Granulierung von Superabsorberfeinstäuben durch Agglo merierungshilfsmittel wird in den Beispielen der DE-PS 37 41 157 und DE-PS 39 17 646 beschrieben. Die so her gestellten Produkte besitzen eine hohe Aufnahmegeschwindig keit für Wasser und wäßrige Lösungen. Diese Produkte bestehen jedoch nur aus Polyacrylaten und sind folglich vergleichs weise unzureichend bzw. überhaupt nicht biologisch abbaubar. Die Agglomeriesationsmittel dienen nur zur Granulierung eines Produktes und keinesfalls als Matrixmaterial.The granulation of superabsorbent fine dusts by Agglo merierungshilfsmittel is used in the examples of DE-PS 37 41 157 and DE-PS 39 17 646 described. The so forth put products have a high recording speed for water and aqueous solutions. These products exist however, only polyacrylates and are therefore comparative inadequate or not at all biodegradable. The agglomerating agents are only for granulation of a Product and not as matrix material.
Die Anti-Blocking-Mittel vermindern ebenfalls Gelblocking; sie bewirken also eine schnellere und bessere Flüssigkeits aufnahme und sorgen dafür, daß die Gele separiert, d. h. in einzelnen Partikeln vorliegen.The anti-blocking agents also reduce gel blocking; So they cause a faster and better fluid and ensure that the gels separate, ie. H. in individual particles are present.
Geeignete Anti-Blocking-Mittel sind bekanntermaßen (vgl. DE-PS 31 41 098 und DE-PS 33 13 344) Fasermaterialien und andere Materialien mit großer Oberfläche. Suitable anti-blocking agents are known (cf. DE-PS 31 41 098 and DE-PS 33 13 344) fiber materials and other materials with a large surface area.
Die Fasern können natürliche oder synthetische Fasern sein, wie z. B. Woll-, Baumwoll-, Seiden- und Cellulosefasern, bzw. Polyamid-, Polyester-, Polyacrylnitril-, Polyurethanfasern, Fasern von Olefinen und deren Substitutionsprodukten sowie Polyvinylalkoholfasern und deren Derivate. Beispiele für anor ganische Materialien sind Bentonite, Zeolithe, Aerosile und Aktivkohlen.The fibers may be natural or synthetic fibers, such as B. wool, cotton, silk and cellulose fibers, or Polyamide, polyester, polyacrylonitrile, polyurethane fibers, Fibers of olefins and their substitution products as well Polyvinyl alcohol fibers and their derivatives. Examples of anor ganic materials are bentonites, zeolites, aerosils and Activated carbons.
Geeignete Vernetzer sind Verbindungen, welche die oben be schriebenen Polymeren in einen Zustand überführen, in dem die Wasserlöslichkeit reduziert wird, das Saugvermögen verbessert und die Blockphänomene vermindert werden.Suitable crosslinkers are compounds which are the above be described polymers in a state in which the Water solubility is reduced, improves the pumping speed and the block phenomena are reduced.
Als ionische Vernetzer sind Metallverbindungen geeignet, die mit den funktionellen Gruppen der Polymere in Wechselwirkung treten können. Besonders bevorzugt sind Magnesium-, Calcium-, Aluminium-, Zirkon-, Eisen-, Titan- und Zinkverbindungen, die eine sehr gute Wasserlöslichkeit besitzen, wie die Salze von Carbonsäuren und anorganischen Säuren.Suitable ionic crosslinkers are metal compounds which interact with the functional groups of the polymers can occur. Particularly preferred are magnesium, calcium, Aluminum, zirconium, iron, titanium and zinc compounds which have a very good water solubility, as the salts of Carboxylic acids and inorganic acids.
Bevorzugte Carbonsäuren sind Essigsäure, Milchsäure, Salicyl säure, Propionsäure, Benzoesäure, Fettsäuren, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Citronensäure, Weinsäure, Apfelsäure und Schleimsäure. Bevorzugte anorgani sche Anionen sind Chloride, Bromide, Hydrogensulfate, Sul fate, Phosphate, Borate, Nitrate, Hydrogencarbonate und Car bonate.Preferred carboxylic acids are acetic acid, lactic acid, salicyl acid, propionic acid, benzoic acid, fatty acids, malonic acid, Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, Tartaric acid, malic acid and mucic acid. Preferred inorgan Anions are chlorides, bromides, hydrogen sulfates, Sul fate, phosphates, borates, nitrates, bicarbonates and car carbonates.
Weiterhin sind organische Verbindungen geeignet, die mehr wertige Metalle enthalten, wie Acetylacetonate und Alkoho late, wie z. B. Fe(acac)₃ , Zr(acac)₄, Ti(OBu)₄ und Zr(o- Prop)₄. Furthermore, organic compounds are suitable, the more containing valuable metals, such as acetylacetonates and alcohols late, such as Fe (acac) ₃, Zr (acac) ₄, Ti (OBu) ₄ and Zr (o-) Prop) ₄.
Der wasserlösliche Vernetzer bewirkt eine Vernetzung der Komponenten A und B, sowohl untereinander als auch zwischen einander, besonders an der Oberfläche, wodurch, wie in der DE-PS 31 32 976, DE-PS 26 09 144 und US-A 4 959 341 beschrie ben ist, die Absorptionseigenschaften verbessert werden.The water-soluble crosslinker causes a crosslinking of Components A and B, both between each other and between each other, especially on the surface, which, as in the DE-PS 31 32 976, DE-PS 26 09 144 and US-A 4,959,341 beschrie ben, the absorption properties are improved.
Als kovalente Vernetzer sind polyfunktionelle Carbonsäuren, Alkohole, Amine, Epoxiverbindungen, Carbonsäureanhydride und Aldehyde, sowie deren Derivate, geeignet. Beispiele sind Ci tronensäure, Schleimsäure, Weinsäure, Apfelsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Polyethylenglykole, Glycerin, Propandiole, Polyoxypropylenamine, Epichlorhydrin, Ethylenglykoldiglycidylether, Glykoldiglycidylether, Bern steinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Ethylencarbonat und Propylencarbonat.As covalent crosslinkers are polyfunctional carboxylic acids, Alcohols, amines, epoxy compounds, carboxylic anhydrides and Aldehydes, and their derivatives suitable. Examples are Ci tronic acid, mucic acid, tartaric acid, malic acid, malonic acid, Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, polyethylene glycols, Glycerine, propanediols, polyoxypropyleneamines, epichlorohydrin, Ethylene glycol diglycidyl ether, glycol diglycidyl ether, Bern Steinsäureanhydrid, maleic anhydride, ethylene carbonate and Propylene carbonate.
Ebenso kommen natürliche Derivate der genannten Verbindungs klassen in Betracht sowie heterofunktionelle Verbindungen mit verschiedenen funktionellen Gruppen der oben genannten Ver bindungsklassen.Likewise, natural derivatives of said compound come considered and heterofunctional compounds with various functional groups of the above-mentioned Ver classes of compounds.
Der Anteil an Komponente A an dem Verhältnis Komponente A zu Komponente B beträgt 70 bis 99,99 Gew.-%, vorzugsweise 75 bis 95 Gew.-%. Der Anteil an Komponente B beträgt 0,01 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5-25 Gew.-%. The proportion of component A to the ratio of component A to Component B is 70 to 99.99% by weight, preferably 75 to 95% by weight. The proportion of component B is from 0.01 to 30 Wt .-%, preferably 5-25 wt .-%.
Der Zusatz, auch in geringen Mengen, an Komponente B bewirkt eine starke Verbesserung der Absorptionseigenschaften, vor allem des Saugvermögens. Dadurch kann eine überraschend deut liche Verbesserung der Absorptionseigenschaften gegenüber reinem Carboxymethylcellulose-Material (CMC-Material) erzielt werden. Der notwendige Anteil an Komponente B wird durch eine Verarbeitung der Komponenten A und B, beispielsweise in ge quollenem Zustand und anschließendes Trocknen noch deutlich reduziert.The addition, even in small amounts, of component B causes a strong improvement in the absorption properties, before all of the sucking power. This can be a surprisingly significant slight improvement in absorption properties pure carboxymethyl cellulose material (CMC material) achieved become. The necessary proportion of component B is replaced by a Processing of components A and B, for example in ge swollen state and subsequent drying still clear reduced.
Die Menge an Anti-Blocking-Mittel beträgt vorzugsweise zwi schen 0,5 und 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf die Komponenten A und B.The amount of anti-blocking agent is preferably between 0.5 and 50 wt .-%, more preferably 5 to 15 Wt .-% based on the components A and B.
Die Vernetzermenge im Absorber beträgt 0,001-10 Gew.-%, vorzugsweise 3-7 Gew.-%, bezogen auf die Komponenten A und B.The amount of crosslinker in the absorber is 0.001-10% by weight, preferably 3-7 wt .-%, based on the components A and B.
Der Zusatz von Matrixmaterial bezogen auf die Komponenten A und B soll zwischen 0,1-30 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2,5 und 7,5 Gew.-%, betragen.The addition of matrix material based on the components A and B is between 0.1-30% by weight, preferably between 2.5 and 7.5% by weight.
Das Matrixmaterial verhindert ein Auseinanderfallen des Ab sorptionsmaterials, wie es bei reinen physikalischen Mischun gen wie z. B. US-A-4 952 550 beobachtet wird und verhindert zusätzlich ein Gelblocking. The matrix material prevents the Ab from falling apart sorption material, as in pure physical Mischun conditions such as For example, US-A-4,952,550 is observed and prevented additionally a gel blocking.
Die vorzugsweise Herstellung des Absorptionsmaterials wird nachfolgend beschrieben.The preferred preparation of the absorbent material is described below.
Stufe 1) Die Komponente A und die Komponente B werden physi kalisch in trockener Form bei Raumtemperatur vermischt. Dann läßt man diese unter Rühren in Wasser, bzw. in einer wäßrige Lösung zusammen aufquellen. Nach 15 bis 360 Minuten wird das erhaltene Material bei 40°C bis 180°C im Trockenschrank ge trocknet. Das erhaltene Produkt wird anschließend gemahlen.Stage 1) The component A and the component B are physi kalisch mixed in dry form at room temperature. Then this is allowed to stir in water, or in an aqueous Dissolve solution together. After 15 to 360 minutes that will be Material obtained at 40 ° C to 180 ° C in a drying oven ge dries. The product obtained is then ground.
Stufe 2) Das erhaltene Material wird mit dem Anti-Blocking- Mittel und der Matrix-Komponente vermischt, bis eine homogene Mischung vorliegt. Das Mischen der Komponenten erfolgt in geeigneten Mischern wie Schneckenmischern, Wirbelschicht bettmischern, Scheibenmischern oder Bandmischern.Stage 2) The resulting material is treated with the anti-blocking agent Medium and the matrix component mixed until a homogeneous Mixture is present. The mixing of the components takes place in suitable mixers such as screw mixers, fluidized bed bed mixers, disc mixers or ribbon blenders.
Die Wärmebehandlung findet bei 25°C bis 180°C, vorzugsweise bei 100°C-120°C statt. Die Erwärmungsdauer beträgt 5 bis 60 Minuten, vorzugsweise 20 bis 40 Minuten. Zur Wärmebehandlung des Produktes werden gewöhnliche Trockner oder Heizöfen (z. B. Scheibentrockner, Bandtrockner, Wirbelschichtbetttrockner oder Infrarottrockner) eingesetzt.The heat treatment takes place at 25 ° C to 180 ° C, preferably at 100 ° C-120 ° C instead. The heating time is 5 to 60 Minutes, preferably 20 to 40 minutes. For heat treatment of the product become ordinary dryers or stoves (eg Disc dryer, belt dryer, fluid bed dryer or infrared dryer).
Stufe 3) Anschließend wird der ionische Vernetzer, vorzugs weise Aluminiumdihydroxyacetat, stabilisiert mit Borsäure, bei Raumtemperatur mit dem erhaltenen Material kräftig ge mischt, bis eine homogene Mischung entstanden ist. Zur Fixierung des Vernetzers durch die Matrix wird nochmals auf 25°C bis 180°C, vorzugsweise auf 50°C bis 80°C, für 5 bis 60 Minuten erhitzt, um das Matrixmaterial aufzuschmelzen. Step 3) Subsequently, the ionic crosslinker, preferably aluminum dihydroxyacetate stabilized with boric acid, vigorously ge at room temperature with the material obtained mixes until a homogeneous mixture has formed. to Fixation of the crosslinker through the matrix is repeated 25 ° C to 180 ° C, preferably at 50 ° C to 80 ° C, for 5 to 60 Heated minutes to melt the matrix material.
Gegebenenfalls kann, statt der in Stufe 1 beschriebenen Verarbeitung, die Komponente A in eine (z. B. mit Wasser) aufgequollene Komponente B bzw. die Komponente B in die (z. B. mit Wasser) aufgequollenen Komponente A oder die (z. B. mit Wasser) aufgequollene Komponente A in die (z. B. mit Wasser) aufgequollene Komponente B, ggf. unter Zugabe von Wasser oder einer wäßrigen Lösung, eingearbeitet werden.Optionally, instead of the one described in Step 1 Processing, component A into (eg with water) swollen component B or component B into the (eg. with water) swollen component A or (eg. with water) swollen component A into (eg with Water) swollen component B, optionally with the addition of Water or an aqueous solution are incorporated.
Nach der Mahlung (Stufe 1) kann das Produkt abgesiebt werden, vorzugsweise auf eine Korngröße von 90-630 µm.After grinding (step 1), the product can be screened off, preferably to a particle size of 90-630 microns.
Die Einarbeitung der Matrixkomponenten erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur, die Matrixkomponente kann aber auch als Schmelze eingesetzt werden. Die Mischung in Stufe 2 kann vor der thermischen Modifizierung mit einem vorzugsweise Wasser/ Isopropanol-Gemisch versetzt werden, um einen Lösungsvermit tler zu haben. Statt dem Wasser/Isopropanol-Gemisch können auch Wasser und andere Gemische von Wasser mit wasserlösli chen organischen Lösungsmitteln eingesetzt werden.The incorporation of the matrix components is preferably carried out at room temperature, but the matrix component can also be used as Melt be used. The mixture in stage 2 may be before the thermal modification with a preferably water / Isopropanol mixture are added to a Lösungsvermit to have a job. Instead of the water / isopropanol mixture can also water and other mixtures of water with water-soluble chen organic solvents are used.
In der EP-PS 0 083 022 wird die Vernetzung eines Absorbers beschrieben, der aus Polyacrylsäure besteht, mit Vernetzern, die wenigstens zwei funktionelle Gruppen enthalten und in der Lage sind, mit den Carboxylgruppen des Polyacrylats zu rea gieren. Die Reaktion erfolgt an der Oberfläche der Absorber teilchen. Die DE-PS 33 14 019 und die DE-PS 35 23 617 be schreiben ebenfalls die Oberflächenvernetzung von Polyacry laten mit Hilfe von Vernetzern, die wenigstens zwei funktio nelle Gruppen besitzen. Im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Absorbern werden in diesen Patenten nur Modifizierungen von Polyacrylaten, jedoch nicht von Polysacchariden, in der Hülle beschrieben, wodurch aber keinesfalls Absorber erhalten wer den, die ausreichend biologisch abbaubar sind. In EP-PS 0 083 022, the crosslinking of an absorber described which consists of polyacrylic acid, with crosslinking agents, containing at least two functional groups and in the Able to react with the carboxyl groups of the polyacrylate yaw. The reaction takes place on the surface of the absorber particles. DE-PS 33 14 019 and DE-PS 35 23 617 be also write the surface crosslinking of Polyacry laten with the help of crosslinkers, the at least two funktio own groups. In contrast to the invention Absorbers in these patents are only modifications of Polyacrylates, but not of polysaccharides, in the shell described, but by no means obtained absorbers who those that are sufficiently biodegradable.
Die Einarbeitung des ionischen Vernetzers kann auch direkt in die physikalische Mischung der Stufe 2) erfolgen, worauf dann auf 25°C bis 180°C, vorzugsweise auf 100°C bis 120°C, für 5 bis 120 Minuten, vorzugsweise für 20 bis 60 Minuten erwärmt wird.The incorporation of the ionic crosslinker can also be directly in the physical mixture of stage 2), then what at 25 ° C to 180 ° C, preferably at 100 ° C to 120 ° C, for 5 heated to 120 minutes, preferably for 20 to 60 minutes becomes.
Der oben beschriebene Lösungsmittel-Schritt kann bei diesem Verfahren vor oder nach der Vernetzereinarbeitung erfolgen.The solvent step described above may be used in this Procedure before or after the crosslinker incorporation.
Der kovalente Vernetzer kann alternativ und zusätzlich zu dem ionischen Vernetzer zu der Polymermischung vor oder nach der Matrixzugabe zugesetzt werden.The covalent crosslinker may alternatively and in addition to the ionic crosslinker to the polymer mixture before or after Matrix addition can be added.
Der kovalente Vernetzer wird in einem vorzugsweise gegebenen falls Alkohol/Wasser-Gemisch gelöst und der Polymermischung unter schnellem Rühren zugetropft. Die Lösungsmittel-Menge beträgt zwischen 1 und 10% bezogen auf die Polymermischung. Anschließend wird auf 25°C bis 180°C für 5 bis 120 Minuten erwärmt. Als Lösungsmittel können Wasser und Gemische aus Wasser mit wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln ver wendet werden.The covalent crosslinker is given in a preferably if dissolved alcohol / water mixture and the polymer mixture added dropwise with rapid stirring. The amount of solvent is between 1 and 10% based on the polymer mixture. It is then heated to 25 ° C to 180 ° C for 5 to 120 minutes heated. As a solvent, water and mixtures of Water with water-soluble organic solvents ver be used.
Gegebenenfalls können die Antiblockingmittel wie auch der kovalente Vernetzer bereits in Stufe 1) zugesetzt werden.Optionally, the antiblocking agents as well as the covalent crosslinkers are already added in stage 1).
Das erfindungsgemäße Absorptionsmaterial zeigt eine gute bio logische Abbaubarkeit gegenüber Produkten, die auf einer Po lyacrylsäurebasis beruhen, bei einem, gegenüber bisher be kannten Absorptionsmaterialien auf nativer Basis stark ver besserten Aufnahme- und Saugvermögen für eine 0,9%ige Koch salzlösung, auch unter Druck, bei einer überraschend sehr hohen Gelstärke. The absorbent material according to the invention shows a good bio logical degradability to products on a Po lyacrylsäurebasis, at one, compared to previously be knew absorbing materials on a native basis strongly ver improved absorption and absorbency for a 0.9% cook salt solution, even under pressure, at a surprisingly high high gel strength.
Gelstärke einiger erfindungsgemäßer Absorber sowie einiger marktbekannter AbsorberGel strength of some absorbers according to the invention and some well-known absorber
Produkte A, B, C, D, F und G:
vernetzte, teilweise neutralisierte Polyacrylate
Produkt E:
vernetztes, teilweise neutralisiertes Polyacrylat-Stärke-
Pfropfpolymer
Products A, B, C, D, F and G:
crosslinked, partially neutralized polyacrylates
Products:
crosslinked, partially neutralized polyacrylate starch graft polymer
Weiterhin ist die mechanische Festigkeit (in Bezug auf Ent mischung in die Einzelkomponenten) gegenüber den zuvor be schriebenen, auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Absor bern deutlich verbessert.Furthermore, the mechanical strength (with respect to Ent mixture in the individual components) compared to the previously be written on renewable raw materials based Absor significantly improved.
Die erfindungsgemäße Polymerzusammensetzung kann insbesondere als Absorptionsmaterial als Faser, Film, Pulver oder Granulat eingesetzt werden, um Wasser oder wäßrige Flüs sigkeiten, wie Urin und Blut, aufzunehmen und ist somit besonders für den Einsatz in Windeln, Tampons, chirurgischen Erzeugnissen, Kabelummantelungen, Kultur gefäßen, Verpackungsmaterialien für Fleisch oder Fisch und absorbierenden Kleidungsstücken geeignet.The polymer composition according to the invention can in particular as absorption material as fiber, film, powder or Granules are used to make water or aqueous liquids such as urine and blood, and is especially for use in diapers, tampons, surgical products, cable sheathing, culture containers, packaging materials for meat or fish and suitable for absorbent garments.
Außerdem ist das Material als Speichermedium zur sukzessiven Freisetzung von Wirkstoffen, wie Arzneimitteln, Pestiziden (US 4,818,534; US 4,983,389; US 4,983,390; US 4,985,251) und Riechstoffen geeignet, mit dem Vorteil, daß das Speichermedium abbaubar ist.In addition, the material as a storage medium for successive Release of active substances, such as medicines, pesticides (US 4,818,534, US 4,983,389, US 4,983,390, US 4,985,251) and Fragrances suitable, with the advantage that the Storage medium is degradable.
Dadurch ergibt sich als weiterer Vorteil, daß der Wirkstoff vollständig freigesetzt wird.This results in a further advantage that the active ingredient completely released.
Die wirkstoffhaltigen Depotmaterialien können durch Absorp tion, vorzugsweise konzentrierter, wäßriger oder wasser haltiger Lösungen in den weitgehend trockenen Absorber und ggf. dessen erneute Trocknung hergestellt werden.The active substance-containing depot materials can by Absorp tion, preferably concentrated, aqueous or water containing solutions in the largely dry absorber and if necessary, its renewed drying can be produced.
Der Wirkstoff kann auch direkt oder als Lösung oder Dis persion bei beliebigen Vorstufen des Herstellungsprozesses der Absorberzusammensetzung zugesetzt werden. The active ingredient may also be used directly or as a solution or dis persion at any precursors of the manufacturing process be added to the absorber composition.
Die wirkstoffhaltigen Depotmaterialien werden in Pulverform oder als Dispersion in hydrophoben Medien, die dispersions stabilisierende Mittel wie Emulgatoren oder Stabilisatoren enthalten können, oder in Mischung mit anderen Stoffen wie Polysacchariden verwendet.The active substance-containing depot materials are in powder form or as a dispersion in hydrophobic media containing dispersions stabilizing agents such as emulsifiers or stabilizers contain or in mixture with other substances such as Polysaccharides used.
Beispielsweise wird durch den Zusatz solcher bakterizidhal tiger Depotmaterialien zu Cellulose-, Guar- oder Stärke produkten oder deren Derivate, wie Carboxymethylcellulose, bei deren Lagerung und Anwendung in wäßrigen Medien der Abbau dieser Substanzen über längere Zeit verhindert und wobei durch die Depotwirkung größere Mengen von freiem Wirk stoff in der Lösung vermieden werden können.For example, by the addition of such bactericidal tiger depot materials to cellulose, guar or starch products or their derivatives, such as carboxymethylcellulose, when stored and used in aqueous media of the Preventing degradation of these substances for a long time and wherein the depot effect larger amounts of free action substance in the solution can be avoided.
Zur Bestimmung des Absorptionsvermögens wurde ein Teebeutel- Test durchgeführt. Als Prüflösung wurde eine wäßrige 0,9%ige NaCl-Lösung verwendet.To determine the absorbency, a teabag Test completed. The test solution was an aqueous 0.9% NaCl solution used.
0,2 g einer Prüfsubstanz (abgesiebt zwischen 90 und 630 µm), die in einem Teebeutel eingewogen wurde, ließ man 10 bzw. 30 Minuten in der Prüflösung aufquellen. Nach fünfminütigem Ab tropfen (Maximalwert) wurde in einer Zentrifuge, wie z. B. in einer handelsüblichen Wäscheschleuder, bei 1400 Upm abge schleudert. Die Flüssigkeitsaufnahme wurde gravimetrisch ermittelt und auf 1 g Substanz umgerechnet. (Retentionswert.) 0.2 g of a test substance (screened between 90 and 630 μm), which was weighed in a teabag, allowed 10 or 30 Swell for a few minutes in the test solution. After five minutes Ab drop (maximum) was in a centrifuge, such. In a commercial Wäscheschleuder, abge at 1400 rpm flings. The fluid intake became gravimetric determined and converted to 1 g of substance. (Retention value).
Um das Flüssigkeitsaufnahmevermögen unter Druck zu bestimmen, wurde die Absorption under Load , wie in EP-A 0 339 461 be schrieben, bestimmt.To determine the liquid absorption capacity under pressure, was the absorption under load, as in EP-A 0 339 461 be written, certainly.
0,16 g Prüfsubstanz (abgesiebt zwischen 300 und 600 µm) ließ man durch Kapillarwirkung für 60 Minuten unter einem Druck von 1,55 kN/m² (99,8 g/in²) in 0,9%ige NaCl-Lösung quellen. Die Flüssigkeitsaufnahme wurde gravimetrisch ermittelt und auf 1 g Substanz umgerechnet.0.16 g of test substance (sieved between 300 and 600 microns) was allowed by capillary action for 60 minutes under pressure of 1.55 kN / m² (99.8 g / in²) swell in 0.9% NaCl solution. The fluid intake was determined gravimetrically and converted to 1 g of substance.
Um die Gelstärke G′ der gequollenen Absorber zu bestimmen, wurde, wie in EP-A 0 339 461 beschrieben, vorgegangen.To determine the gel strength G 'of the swollen absorber, was as described in EP-A 0 339 461, proceeded.
Gerät: Controlled Stress Rheometer CS 100, Carri-Med Ltd. Dorking/UK.Device: Controlled Stress Rheometer CS 100, Carri-Med Ltd. Dorking / UK.
Meßbedingungen: Plate-Platte-System, Durchmesser 60 mm, Plat tenabstand 2 mm, Temperatur 20°C, Drehmoment 1000-4000 µNm, Amplitude 1,5-5 mrad, Frequenz 10,0 Hz, 28 ml 0,9% NaCl/g Absorber. Die Angaben erfolgen in N/m².Measuring conditions: Plate-plate system, diameter 60 mm, plat pitch 2 mm, temperature 20 ° C, torque 1000-4000 μNm, Amplitude 1.5-5 mrad, frequency 10.0 Hz, 28 ml 0.9% NaCl / g Absorber. The information is given in N / m².
Mittels des Fließtests wurde ermittelt, wie schnell die Pro dukte die Testflüssigkeit aufnahmen, ob sie Blockphänomene zeigten, vollständig durchgequollen waren und überall benetzt waren. Weiterhin wurde untersucht, ob die Gele fest, klebrig oder locker und separiert vorlagen. The flow test was used to determine how fast the Pro the test fluid, whether it be block phenomena showed, were completely swollen and wetted everywhere were. Furthermore, it was examined whether the gels are firm, sticky or loose and separated templates.
Zur Durchführung des Fließtests wurden ca. 100 mg Substanz
auf ein mit Wasser durchtränktes Papiertuch gegeben und ver
folgt, wie das Wasser von den Produkten aufgesaugt wurde.
Das Absorptionsverhalten wurde nach folgender Notenskala
bewertet.
A: zieht schnell an
B: zieht sehr schnell an
C: zieht von Anfang bis Ende durch
D: Gel liegt nach der Wasseraufnahme
separiert vor
E: GelblockingTo carry out the flow test, about 100 mg of substance were placed on a paper towel soaked with water and ver, as the water was absorbed by the products. The absorption behavior was evaluated according to the following grading scale.
A: Attracts quickly
B: It picks up very fast
C: goes through from start to finish
D: Gel is separated after the water absorption
E: gel blocking
Die Erfindung wird nachfolgend durch Herstellungs- und Anwendungsbeispiele näher erläutert.The invention is characterized by manufacturing and Application examples explained in more detail.
Die nachfolgend angeführten Mischungen werden bei Raumtem peratur (15 bis 20°C) in je 360 ml Wasser eingerührt und drei Stunden stehen gelassen. Danach werden die erhaltenen Gele zwei Stunden bei 100°C im Umlufttrockenschrank getrocknet, anschließend gemahlen und auf eine Korngröße von 90-630 µm abgesiebt.The following mixtures are used at room temperature peratur (15 to 20 ° C) stirred into 360 ml of water and three Hours left. Thereafter, the obtained gels dried for two hours at 100 ° C in a convection oven, then ground and ground to a grain size of Sieved 90-630 μm.
38 g CMC Walocel 40000 (Natriumcarboxymethylcellullose, Wolff Walsrode), 2 g eines Polyacrylat Superabsorbers (hergestellt nach der DE-OS 40 15 085, Beispiel 4, im folgenden "SAB A" genannt). 38 g of CMC Walocel 40000 (sodium carboxymethylcellulose, Wolff Walsrode), 2 g of a polyacrylate superabsorbent (prepared according to DE-OS 40 15 085, Example 4, hereinafter "SAB A" called).
38 g CMC, (Walocel 30000), 2 g "SAB A"38 g CMC, (Walocel 30000), 2 g "SAB A"
36 g CMC, (Walocel 30000), 4 g "SAB A"36 g CMC, (Walocel 30000), 4 g "SAB A"
32 g CMC, (Walocel 30000), 8 g "SAB A"32 g CMC, (Walocel 30000), 8 g "SAB A"
32 g CMC, (Walocel 30000), 8 g "SAB A", 4 g Cellulosefaser (PWC 500, Fa. Rettenmaier)32 g CMC, (Walocel 30000), 8 g "SAB A", 4 g cellulose fiber (PWC 500, company Rettenmaier)
28,5 g CMC, (Walocel 30000), 9,5 g Guarmehl (Typ 104, Fa. Roeper), 2 g "SAB A"28.5 g CMC, (Walocel 30000), 9.5 g guar gum (type 104, Fa. Roeper), 2 g "SAB A"
40 g CMC, (Walocel 40000) ohne Zusatz 40 g CMC, (Walocel 40000) without additive
5 g des Vorproduktes 1 werden mit 0,25 g (Cellulose, Durch
messer: 17 um, Länge: 30 µm) Faser BE 600/30 (Fa.
Rettenmaier) und 0,25 g säureterminiertem TONE 230 (ein
Umsetzungsprodukt aus TONE 230 Polyol auf der Basis von Ca
prolacton, Molgewicht 1250 g · mol-1) der Fa. Union Carbide
und Maleinsäureanhydrid) kräftig vermischt und anschließend
30 Minuten auf 120°C im Ofen erhitzt. Dann wird mit 0,25 g
Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ versetzt und für eine Stunde auf 50°C
im Ofen erhitzt.
TBT (max./ret.) = 48 g/g / 26 g/g; AUL = 18,0 g/g; FT: B C D5 g of the precursor 1 are with 0.25 g (cellulose, diameter: 17 microns, length: 30 microns) fiber BE 600/30 (Rettenmaier) and 0.25 g acid-terminated TONE 230 (a reaction product of TONE 230 polyol on the basis of prolacton, molecular weight 1250 g · mol -1 ) from. Union Carbide and maleic anhydride) vigorously mixed and then heated for 30 minutes at 120 ° C in the oven. Then with 0.25 g of Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ and heated for one hour at 50 ° C in the oven.
TBT (max./ret.) = 48 g / g / 26 g / g; AUL = 18.0 g / g; FT: BCD
5 g des Vorproduktes 2 werden mit 0,25 g Aerosil R 972 (pyro
gene Kieselsäure, Teilchendurchmesser: 16 nm Degussa AG),
0,25 g säureterminiertem TONE 230, 0,5 ml Wasser und 1 ml i-
Propanol kräftig vermischt und anschließend für 30 Minuten
auf 120°C im Ofen erhitzt. Dann wird mit 0,25 g
Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ versetzt und für eine Stunde auf
50°C im Ofen erhitzt.
TBT (max./ret.) 51 g/g / 28 g/g; AUL = 19,6 g/g; FT: B C D
5 g of the precursor 2 are vigorously mixed with 0.25 g of Aerosil R 972 (pyrogenic silica, particle diameter: 16 nm Degussa AG), 0.25 g of acid-terminated TONE 230, 0.5 ml of water and 1 ml of i-propanol and then heated for 30 minutes at 120 ° C in the oven. Then with 0.25 g of Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ and heated for one hour at 50 ° C in the oven.
TBT (max./ret.) 51 g / g / 28 g / g; AUL = 19.6 g / g; FT: BCD
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird anstelle des
Vorproduktes 2 das Vorprodukt 3 eingesetzt; außerdem wird
statt des Aerosils R 972 das Aerosil A 200 (pyrogene Kiesel
säure, Teilchendurchmesser: 12 nm Degussa AG) verwendet.
TBT (max./ret.) = 45 g/g / 27 g/g; AUL = 17,0 g/g; FT: B C DThe procedure is as in Example 2, but instead of the precursor 2, the precursor 3 is used; In addition, Aerosil A 200 (pyrogenic silica, particle diameter: 12 nm Degussa AG) is used instead of Aerosils R 972.
TBT (max./ret.) = 45 g / g / 27 g / g; AUL = 17.0 g / g; FT: BCD
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird statt des
säureterminiertem TONE 230 reines TONE 230 eingesetzt; außer
dem wird mit der doppelten Menge Wasser und der doppelten
Menge i-Propanol kräftig vermischt.
TBT (max./ret.) = 52 g/g / 29 g/g; AUL = 19,0 g/g; FT: B C DThe procedure is as in Example 2, but instead of the acid-terminated TONE 230 pure TONE 230 is used; except that is vigorously mixed with twice the amount of water and twice the amount of i-propanol.
TBT (max./ret.) = 52 g / g / 29 g / g; AUL = 19.0 g / g; FT: BCD
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird das Vor
produkt 5 eingesetzt.
TBT (max./ret.) = 47 g/g / 27 g/g; AUL = 18,3 g/g; FT: B C DThe procedure is as in Example 2, but the pre-product 5 is used.
TBT (max / ret.) = 47 g / g / 27 g / g; AUL = 18.3 g / g; FT: BCD
Es wird wie in Beispiel 3 verfahren, jedoch wird nur die
halbe Menge an säureterminiertem TONE 230 eingesetzt, außer
dem wird das Aerosil A 200 durch die gleiche Menge der Faser
BE 600/30 ersetzt.
TBT (max./ret.) = 52 g/g / 29 g/g; AUL = 18,7 g/g; FT: B C D
The procedure is as in Example 3, but only half the amount of acid-terminated TONE 230 is used, except that the Aerosil A 200 is replaced by the same amount of fiber BE 600/30.
TBT (max./ret.) = 52 g / g / 29 g / g; AUL = 18.7 g / g; FT: BCD
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch werden zusätzlich
(vor dem ersten Erhitzen) 0,25 g Faser BE 600/30 eingearbei
tet.
TBT (max./ret.) = 49 g/g / 28 g/g; AUL = 18,9 g/g; FT: B C DThe procedure is as in Example 2, but in addition (before the first heating) 0.25 g of fiber BE 600/30 tet processing.
TBT (max./ret.) = 49 g / g / 28 g / g; AUL = 18.9 g / g; FT: BCD
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird das Vorpro
dukt 6 eingesetzt.
TBT (max./ret.) = 38 g/g / 22 g/g; AUL = 16,5 g/g; FT: A C DThe procedure is as in Example 2, but the Vorpro product 6 is used.
TBT (max / ret.) = 38 g / g / 22 g / g; AUL = 16.5 g / g; FT: ACD
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird das Vorpro
dukt 5 eingesetzt. Außerdem wird die Menge an Aluminiumver
netzer auf 0,2 g reduziert.
TBT (max./ret.) = 49 g/g / 28 g/g; AUL = 16,8 g/g; FT: A C DThe procedure is as in Example 2, but the Vorpro product 5 is used. In addition, the amount of Aluminiumver network is reduced to 0.2 g.
TBT (max./ret.) = 49 g / g / 28 g / g; AUL = 16.8 g / g; FT: ACD
100 g des in Beispiel 1 erhaltenen Produktes werden mit 100 ml einer 0,125%igen wäßrigen Lösung von 3,7-Bis(dimethyl amino)-phenothiaziniumchlorid gemischt und anschließend für 2 h im Umlufttrockenschrank bei 60°C getrocknet. 100 g of the product obtained in Example 1 are mixed with 100 ml of a 0.125% aqueous solution of 3,7-bis (dimethyl amino) -phenothiaziniumchlorid mixed and then for 2 h in a convection oven at 60 ° C dried.
200 mg des so erhaltenen Produktes werden in einen Teebeutel gegeben. Dieser wird in ein Becherglas mit 50 ml 0,2%iger Kochsalzlösung eingehängt. Nach einer Stunde wird der Tee beutel entfernt. Die Färbung der Kochsalzlösung wird beur teilt, danach wird der Vorgang mit neuer NaCl-Lösung wieder holt.200 mg of the product thus obtained are placed in a teabag given. This is placed in a beaker containing 50 ml 0.2% Saline hooked. After an hour, the tea will be removed. The color of the saline solution will beur shares, then the process with new NaCl solution again get.
Auch nach dem 5. Zyklus zeigt die Blaufärbung der Kochsalz lösung die Freisetzung des Wirkstoffs aus der als Speicher medium fungierenden Polymerzusammensetzung an.Even after the 5th cycle shows the blue color of the common salt Solve the release of the drug from the store medium acting polymer composition.
Bei der Darstellung von Vorprodukt 1 werden zusätzlich 0,05 g 3,7-Bis(dimethylamino)-phenothiaziniumchlorid zur Pul vermischung gegeben und wie beschrieben weiter verarbeitet. Aus diesem Vorprodukt wird gemäß Beispiel 1 ein Absorber her gestellt. Der so dargestellte Absorber wird wie in Beispiel 10 beschrieben untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse stimmen mit den in Beispiel 10 erhaltenen überein.In the preparation of precursor 1, an additional 0.05 g 3,7-bis (dimethylamino) -phenothiazinium chloride to the Pul given mixture and further processed as described. For this precursor according to Example 1 is an absorber ago posed. The absorber thus shown becomes as in Example 10 described examined. The results obtained are correct with those obtained in Example 10 coincide.
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren, jedoch wird das Vorpro
dukt 7 eingesetzt und die Menge an säureterminiertem TONE 230
halbiert.
TBT (max./ret.) = 36 g/g / 27 g/g; AUL = 8,0 g/g; FT: E
The procedure is as in Example 2, but the Vorpro product 7 is used and halved the amount of acid-terminated TONE 230.
TBT (max./ret.) = 36 g / g / 27 g / g; AUL = 8.0 g / g; FT: E
20 g CMC 30000 werden mit 8 g Isopropanol, 200 g Wasser, 0,4 g
Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ und 0,8 g Essigsäure 4 Stunden bei
50°C gehalten. Anschließend wird bei 80°C getrocknet.
TBT (max./ret.) = 16 g/g / 11 g/g; AUL = 8,9 g/g; FT: E20 g of CMC 30000 are maintained with 8 g of isopropanol, 200 g of water, 0.4 g of Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ and 0.8 g of acetic acid at 50 ° C for 4 hours. It is then dried at 80.degree.
TBT (max / ret.) = 16 g / g / 11 g / g; AUL = 8.9 g / g; FT: E
Die Herstellung der Produkte aus den Beispielen 3 und 5 wur den ohne den Zusatz eines Matrixmaterials wiederholt. Die erhaltenen Produkte waren inhomogen, konnten durch Sieben getrennt werden und blockten. Bezüglich des TBT und des AUL- Tests konnten wegen der Inhomogenität der Produkte (Ent mischung beim Absieben) keine reproduzierbaren Werte erhalten werden.The preparation of the products of Examples 3 and 5 wur repeated without the addition of a matrix material. The obtained products were inhomogeneous, could by sieving be disconnected and blocked. Regarding the TBT and the AUL Due to the inhomogeneity of the products (Ent mixture when screening) no reproducible values become.
60 g CMC 40000 werden mit 1,5 g Ethylencarbonat, 1,5 ml Was
ser und 1,5 ml Isopropanol kräftig vermischt; anschließend
wird 60 min auf 120°C im Ofen erhitzt. 8 g dieses Produktes
werden mit 2 g Favor® 953 (vernetztes, teilneutralisiertes
Polyacrylat der Fa. Stockhausen GmbH), 0,5 g TONE 230, 0,5 g
Faser BE 600/30 und mit 0,5 g Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ unter
Verwendung von 2 ml Isopropanol und 1 ml Wasser kräftig ver
mischt und für 60 Min auf 120°C im Ofen erhitzt.
TBT (max./ret.) = 46 g/g / 29 g/g; AUL = 14,4 g/g; FT: B C D
60 g of CMC 40000 are vigorously mixed with 1.5 g of ethylene carbonate, 1.5 ml of water and 1.5 ml of isopropanol; The mixture is then heated in the oven at 120 ° C. for 60 minutes. 8 g of this product are mixed with 2 g of Favor® 953 (crosslinked, partially neutralized polyacrylate from Stockhausen GmbH), 0.5 g of TONE 230, 0.5 g of BE 600/30 fiber and 0.5 g of Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ vigorously mixed ver using 2 ml of isopropanol and 1 ml of water and heated for 60 min at 120 ° C in the oven.
TBT (max./ret.) = 46 g / g / 29 g / g; AUL = 14.4 g / g; FT: BCD
Carboxymethylcellulose (7H, Aqualon), Palmitinsäure und boratstabilisiertes Dihydroxyaluminiumacetat werden innig gemischt und anschließend mit Cellulosefaser versetzt. Die so erhaltenen Materialien werden auf ca. 500 µ gemahlen. Beim Versuch die erhaltenen Materialien zu sieben, trennen sich diese in die Komponenten, insbesondere trennt sich die CMC von der Cellulosefaser. Zu den Messungen wurden daher ungesiebte Fraktionen eingesetzt.Carboxymethylcellulose (7H, Aqualon), palmitic acid and borate-stabilized dihydroxyaluminum acetate become intimate mixed and then mixed with cellulose fiber. The way obtained materials are ground to about 500 μ. When trying to sieve the obtained materials, separate these into the components, in particular, the CMC separates from the cellulose fiber. The measurements were therefore unsweetened Used fractions.
Gemäß Beispiel 6 US 49 59 341 wird folgende Lösung bereitet:
0,61 g Benzoesäure wurden in 7,5 ml Ethanol gelöst und mit einer
Lösung aus 1,4 g Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ und 7,5 ml H₂O gemischt.According to Example 6 US 49 59 341 the following solution is prepared:
0.61 g of benzoic acid were dissolved in 7.5 ml of ethanol and mixed with a solution of 1.4 g of Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ and 7.5 ml H₂O.
Gemäß Beispiel 7 US 49 59 341 wurden je 2 ml der Lösung mit 2,0 g
CMC (7H, Aqualon), 0,4 g Palmitinsäure und Cellulosefaser
(Vergleichsbeispiel 11 ohne, Vergleichsbeispiel 12 mit 6,0 g
Cellulosefaser) gemischt.
Ergebnisse:
ohne Cellulosefaser: TBT (max./ret.): 9/7 AUL: 4,1 Gelstärke
(10 Hz): 2650 N/m²
mit Cellulosefaser: TBT (max:/ret.): 10/7 AUL: 5,8 Gelstärke
(10 Hz): nicht meßbarAccording to Example 7 US 49 59 341, 2 ml each of the solution were mixed with 2.0 g CMC (7H, Aqualon), 0.4 g palmitic acid and cellulose fiber (Comparative Example 11 without, Comparative Example 12 with 6.0 g cellulose fiber).
Results:
without cellulose fiber: TBT (max./ret.): 9/7 AUL: 4.1 Gel thickness (10 Hz): 2650 N / m²
with cellulose fiber: TBT (max / ret.): 10/7 AUL: 5.8 gel strength (10 Hz): not measurable
Gemäß Beispiel 2 US 49 52 550 wurden 20 g CMC (Aqualon, 7H) mit 8
g Isopropanol befeuchtet. Nachdem der Alkohol abgezogen war,
wurden 200 g dest. Wasser, 0,4 g Al(OH)₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ und 0,8 g
Eisessig zugegeben und 4 Stunden auf 50°C erwärmt. Anschließend
wurde 3 Stunden im Umlufttrockenschrank getrocknet.
Ergebnis: TBT (max./ret): 15,4/9,1 g/g; AUL: 11,4 g/gAccording to Example 2 US 49 52 550, 20 g of CMC (Aqualon, 7H) were moistened with 8 g of isopropanol. After the alcohol was removed, 200 g of dist. Water, 0.4 g of Al (OH) ₂OOCCH₃ * 1/3 H₃BO₃ and 0.8 g of glacial acetic acid and heated to 50 ° C for 4 hours. It was then dried for 3 hours in a circulating air dryer.
Result: TBT (max./ret): 15.4 / 9.1 g / g; AUL: 11.4 g / g
In keinem der Vergleichsbeispiele konnte das Niveau der erfindungsgemäßen Absorber in Hinblick auf die Aufnahmekapazität, insbesondere unter Druck oder das Niveau in der Gelstärke erreicht werden.In none of the comparative examples could the level of Absorber according to the invention with respect to Absorption capacity, especially under pressure or the level in the gel strength can be achieved.
Bei den für die Messungen notwendigen Absiebungen (vgl. Beschreibung der Meßmethoden) wurde zudem eine Trennung der in US 49 59 341 beschriebenen Absorbersysteme in die eingesetzten Komponenten beobachtet. Dies erschwert den Einsatz solcher Systeme erheblich (Trennung bei der Förderung etc.).For the measurements required for the measurements (cf. Description of the measurement methods) was also a separation of in US 49 59 341 described absorber systems in the used Components observed. This complicates the use of such Systems considerably (separation in the promotion etc.).
Claims (28)
- - entweder aus wäßrigen oder wasserenthaltenden Lösungen von der Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 und 3 bis 9 absorbiert wird und gegebenenfalls erneut getrocknet wird,
- - oder als Lösung oder Dispersion bei beliebigen Vorstufen des Herstellungsverfahrens der besagten Zusammensetzung zugesetzt wird.
- is absorbed either from aqueous or water-containing solutions of the composition according to claims 1 and 3 to 9 and is optionally dried again,
- or added as a solution or dispersion to any precursors of the manufacturing process of said composition.
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1992
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