DE60017466T2 - Verfahren zur herstellung von absorbierschaum mit dreidimensionaler struktur - Google Patents

Verfahren zur herstellung von absorbierschaum mit dreidimensionaler struktur Download PDF

Info

Publication number
DE60017466T2
DE60017466T2 DE60017466T DE60017466T DE60017466T2 DE 60017466 T2 DE60017466 T2 DE 60017466T2 DE 60017466 T DE60017466 T DE 60017466T DE 60017466 T DE60017466 T DE 60017466T DE 60017466 T2 DE60017466 T2 DE 60017466T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hipe
foam
absorbent
water
foams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60017466T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60017466D1 (de
Inventor
Richard John NOEL
Collins John DYER
Allen Thomas DESMARAIS
Martin Paul LIPIC
Lee John HAMMONS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Procter and Gamble Co filed Critical Procter and Gamble Co
Publication of DE60017466D1 publication Critical patent/DE60017466D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60017466T2 publication Critical patent/DE60017466T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/425—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/028—Foaming by preparing of a high internal phase emulsion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2207/00—Foams characterised by their intended use
    • C08J2207/12—Sanitary use, e.g. diapers, napkins or bandages

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf dreidimensional geformte Schaumteile und Verfahren zum Herstellen solcher Teile. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf dreidimensionale absorbierende Komponenten, die in absorbierenden Artikeln, wie Damenbinden, Höscheneinlagen, Tampons, nützlich sind und auf Verfahren zum Herstellen solcher geformten absorbierenden Komponenten.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Absorbierende Artikel, wie Damenbinden, Höscheneinlagen und Inkontinenzpads sind Einrichtungen, die typischerweise in der Schrittregion einer Unterwäsche getragen werden. Diese Vorrichtungen sind so ausgebildet, dass sie eine Flüssigkeit und andere Ausscheidungen vom menschlichen Körper absorbieren und zurückhalten und verhindern, dass der Körper und die Bekleidung beschmutzt wird. Damenbinden sind eine Art von absorbierendem Artikel, der von Frauen in einem Höschen getragen werden, das normalerweise zwischen den Beinen der Trägerin positioniert ist, und zwar angrenzend an das Perineum. Damenbinden einer breiten Vielzahl von Formen und Abmessungen werden gegenwärtig von Frauen für das Auffangen von Menstruationsfluiden und anderen Körperausscheidungen verwendet.
  • In der Vergangenheit wurde eine Anzahl von Anstrengungen auf das Bereitstellen von Damenbinden gerichtet, welche den Kontakt zum Körper der Trägerin beibehalten. Ein Versuch, einen solchen Körperkontakt zu schaffen, ist offenbart in US Patent 2,747,575, veröffentlicht am 29. Mai 1956 für Mercer. Das Patent von Mercer offenbart eine Katamnese-Bandage mit einem Längshöcker, welcher sich zum Körper der Trägerin wölbt und diesen berühren kann. Die Katamnesebinde, die im Patent von Mercer beschrieben wurde, leidet jedoch an mehreren Nachteilen. Zum Beispiel scheint die Größe und die Form des absorbierenden Pads und des Höckers in der Binde von Mercer, die Bedingungen zu beschränken, unter welchen die Binde in der Lage ist, einen Kontakt mit dem Körper der Träger beizubehalten (und sich an diesen anzuschmiegen). Die Bereiche der Binde, die seitlich an den Rändern des Höckers liegen, sind nicht dünn und flexibel. Zudem ist der Höcker der Binde von Mercer aus einem Zellulosematerial hergestellt und kann aus diesem Grunde dazu neigen, zusammen zu fallen und während der Benutzung dauerhaft verdreht zu werden.
  • Das US Patent 4,425,130, veröffentlicht für DesMarais am 10. Januar 1984, offenbart eine zusammengesetzte Damenbinde, welche ein primäres Menstruationspad und einen Höschenschutz umfasst, die miteinander an ihren korrespondierenden Enden in einer solchen Weise verbunden sind, dass die zwei Bestandteile frei sind und sich in Bezug zueinander entlang im Wesentlichen ihrer gesamten gemeinsamen Länge bewegen können. Das primäre Menstruationspad ist dazu gedacht, das Volumen der von der Benutzerin ausgeschiedenen Körperfluide zu absorbieren, während der Höschenschutz dazu gedacht ist, die Wäsche der Benutzerin gegenüber einer Beschmutzung zu schützen. Bei der Benutzung dient die relative Bewegungsfreiheit zwischen dem primären Menstruationspad und dem Höschenschutz dazu, das primäre Menstruationspad angrenzend an der Schrittregion der Benutzerin zu halten, während der Höschenschutz mit der Unterwäsche der Benutzerin verbunden bleibt.
  • Die gegenwärtige Tendenz ging dahin, Damenbinden zu entwickeln, die zunehmend dünner sind und auf diese Weise komfortabler und weniger spürbar sind als Damenbinden des Standes der Technik. In jüngster wurden Anstrengungen darauf gerichtet, dünne Damenbinden zu entwickeln, welche die Kapazität haben, mittlere bis hohe Mengen Menstruationsausscheidungen zu absorbieren und aufzunehmen. Früher konnten solche Ausscheidungen nur durch relativ dicke Damenbinden gehandhabt werden. Beispiele von dünnen Damenbinden mit Kapazitäten, die groß genug sind, um mittlere bis hohe Menstruationsflüsse zu handhaben, sind offenbart in den US Patenten Nummern 4,950,264 und 5,009,653, veröffentlicht für Osborn, III, am 21. August 1990 bzw. 23. April 1991.
  • Es ist auch wünschenswert, dass Damenbinden nicht nur mit dem Körper der Trägerin in Kontakt bleiben, sondern sich auch so eng wie möglich an diesen anschmiegen. Eine solche anschmiegsame Fähigkeit erhöht die Wirksamkeit der Damenbinde, indem die Möglichkeit reduziert wird, dass sich Menstruationsfluide über den Umfang der Damenbinde hinaus bewegen und auslaufen. Es gab eine Anzahl von jüngsten Anstrengungen, Damenbinden und andere absorbierende Artikel mit verbesserten anschmiegsamen Eigenschaften zu schaffen. Zusätzlich dazu, dass sie als Beispiele für dünne Damenbinden dienen, dienen die in den oben erwähnten Patenten von Osborn offenbarten Damenbinden auch als Beispiele für sich anatomisch anpassende Damenbinden. Obwohl die in den Patenten von Osborn offenbarten Damenbinden sehr gut arbeiten, wurde die Forschung nach verbesserten Damenbinden fort gesetzt.
  • Zum Beispiel offenbart die veröffentlichte PCT-Anmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. WO 94/16658, veröffentlicht am 04. August 1994, eine im Wesentlichen dünne, flexible Damenbinde, welche einen zentralen absorbierenden Höcker aufweist und in der Lage ist, mittlere bis hohe Menstruationsflüsse zu handhaben. Der Höcker ist besonders nützlich dahin gehend, dass sich dieser in den Raum zwischen der Labia der Trägerin einpasst, um leichter Menstruationsfluide und andere Körperausscheidungen zurückzuhalten, wenn sie den Körper der Trägerin verlassen. Die Suche nach verbesserten Damenbinden, insbesondere Damenbinden, die einen noch besseren Sitz innerhalb des Raumes zwischen der Labia Majora der Trägerin erreichen, und die besser an ein Absorbieren von bluthaltigen Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluiden, angepasst sind, wurde jedoch fort gesetzt.
  • Dreidimensionale absorbierende Artikel, die zum Absorbieren auf Blut basierender Flüssigkeiten ausgelegt sind, sind auch bekannt. Typischerweise sind solche Artikel dazu gedacht, ein interlabiales Zurückhalten solcher Fluide mit extra-labialer Spei cherung der absorbierten Fluide zu ermöglichen. Ein Versuch, die Körpersitzeigenschaft der Damenbinde zu verbessern, bestand darin, sowohl eine Schalenform als auch eine Höckerform im gleichen Artikel zu kombinieren, was typischerweise zu einer Damenbinde führt, die einen abgeflachten vorderen Bereich kombiniert mit einem erhabenen hinteren Bereich aufweist, um besser an die Variationen in der Anatomie in Längsrichtung angepasst zu sein. Eine solche Struktur ist beschrieben in US Patent 4,804,380, veröffentlicht für Lassen et al. am 14. Februar 1989, wobei dieses einen Artikel beschreibt, der einen im Wesentlichen flachen oder konkaven Vorderbereich aufweist, der dazu gedacht ist, eine Fläche des Mons Pubis abzudecken, und einen in Längsrichtung orientierten erhabenen Hügel im hinteren Bereich, der sich in der umgekehrten V-Form des hinteren Bereichs der Labia einfinden und darin ausformen soll. Obwohl dieser Strukturtyp eine Damenbinde mit einem gewissen Grad an Dreidimensionalität liefert, können solche Strukturen tatsächlich nicht an die verschiedenen komplexen Körperformen der weiblichen Anatomie angepasst werden, welche nicht lineare Rinnen und nicht planare Oberflächen umfasst. Die Damenbinde der Druck '380 ist durch eine mechanische Formgebung einer anfänglichen flachen Struktur mit ihrer Dreidimensionalität versehen worden. Dies bedeutet zum Beispiel, dass der erhabene Hügel im hinteren Bereich derselben ein geradliniges Profil hat, wenn er in Seitenansicht betrachtet wird, und deshalb versagt, sich in geeigneter Weise an das entsprechende nicht lineare Profil der Anatomie einer Trägerin, wie sich dieses in Längsrichtung ergibt, anzupassen.
  • Ein weiteres Beispiel eines absorbierenden Artikel mit einer Dreidimensionalität wird beschrieben in der veröffentlichten PCT-Anmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. WO 99/01095 ('095 Anmeldung), veröffentlicht im Namen von Procter & Gamble Company am 14. Januar 1999. Die hier beschriebenen Vorrichtungen haben ein Profil entlang der längs verlaufenden Mittellinie, welches eine verbesserte Anpassungsfähigkeit an die weiblichen menschlichen anatomischen Merkmale liefert, was einen verbesserten Körpersitz erlaubt. Es sind jedoch nach wie vor Verbesserungen notwendig, weil der komplexe Satz an Faltlinien und planaren Oberflächen schwer herzustellen ist. Ferner sind die Konturen der Vorrichtung im Wesent lichen linear und planar im Vergleich zu der nicht linearen Natur anatomischer Oberflächen (siehe zum Beispiel 4 derselben).
  • Die Entwicklung von hoch absorbierenden Artikeln für Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Katamnesepads (z.B. Damenbinden), Tampons, Wundverbände, Bandagen und Operationstücher, kann ein Wettstreit sein. Im Vergleich zu Wasser und Urin sind Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, relativ komplexe Gemische gelöster und ungelöster Komponenten (z.B. Erythrozyten oder roten Blutkörperchen). Insbesondere sind auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, viel viskoser als Wasser und Urin. Diese hohe Viskosität behindert die Fähigkeit herkömmlicher absorbierender Materialien, diese auf Blut basierenden Flüssigkeiten effizient und schnell zu Regionen zu transportieren, die vom Punkt der anfänglichen Ausscheidung entfernt liegen. Ungelöste Elemente in diesen auf Blut basierenden Flüssigkeiten können auch potentiell die Kapillaren dieser absorbierenden Materialien verstopfen. Dies macht die Gestaltung geeigneter Absorptionssysteme für auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, besonders schwierig.
  • Schäume verschiedener Typen wurden für die Verwendung in Tampons, Damenbinden und anderen Artikeln vorgeschlagen, die Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten absorbieren. Siehe zum Beispiel US Patent 4,110,276 (DesMarais), veröffentlicht am 29. August 1978 (weiche, flexible, offenzellige Schäume, hergestellt aus Polyurethanen, Zellulose oder Styrol/Butadien-Gummi, die in Tampons und Hygienepads verwendet werden können); US Patent 4,752,349 (Gebel), veröffentlicht am 21. Juni 1988 (Schäume von "mittlerer Zellengröße", hydrophilisiert durch eine Behandlung mit einem grenzflächenaktiven Stoff und mit einer Dichte innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 0,8 g/cm3); US Patent 4,613,543 (Dabi), veröffentlicht am 28. September 1986 (hydrophile zellulare Polymere, die in Katamneseprodukten verwendet werden); US Patent 3,903,232 (Wood et al.), veröffentlicht am 02. September 1975 (komprimierte hydrophile Polyurethanschäume, die in biomedizinischen Anwendungen nützlich sind, einschließlich in Katamneseeinrichtun gen); US Patent 4,049,592 (Marans et al.), veröffentlicht am 20. September 1977 (biodegradierbare, hydrophile Polyurethanschäume, die hoch absorptiv sind bei Kontakt mit Flüssigkeiten oder Körperausscheidungen und in Damenbinden Verwendung finden). Schäume des Standes der Technik, die in diesen Produkten verwendet werden, haben dazu geneigt, relativ große Zellgrößen zu haben. Als Ergebnis haben diese älteren Schäume keinen ausreichenden Fluid-Kapillardruck für Blut und Blut basierende Flüssigkeiten ausgeübt, um ausgeschiedene menstruale Flüssigkeiten schnell von der Decklage der Katamneseprodukte, wie Damenbinden, anzunehmen. Dies führt zu einer unerwünschten Nässe, da die Oberfläche in unmittelbarem Kontakt mit dem Körper einen Teil des Fluids zurückhält, das nicht in den Kern absorbiert wurde und verfügbar ist, um auf den Körper der Trägerin zurück übertragen zu werden.
  • Geeignete absorbierende Schäume für absorbierende Produkte wurden auch aus einer Emulsion mit hoher innerer Phase (nachfolgend als eine "HIPE" bezeichnet) hergestellt. Die HIPE-Schäume können den Fluid-Kapillardruck liefern, der notwendig ist, um den größten Anteil des Menstruationsfluides vom Körper oder von der Decklage, die an den Körper angrenzt, weg zu führen, so dass die Nässe minimiert wird. Es hat sich jedoch heraus gestellt, dass die restlichen hydrierbaren Salze, wie Kalziumchlorid, die typischerweise in älteren HIPE-Schäumen vorhanden sind, die schnelle Annahme von Blut und auf Blut basierenden Flüssigkeiten durch diese Schäume und insbesondere das Ansaugen solcher Flüssigkeiten innerhalb dieser Schäume beeinträchtigen kann. Wie oben angemerkt, sind Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, höher viskos als Wasser und insbesondere Urin. Die höhere Viskosität dieser Flüssigkeiten nimmt weiter zu durch das Vorhandensein dieser Salze. Darüber hinaus hatten frühere HIPE-Schäume häufig eine Schäum-Mikrostruktur, die zu klein ist, um die ungelösten Komponeten von Blut und auf Blut basierenden Flüssigkeiten, wie die roten Blutzellen schnell herein zu lassen.
  • Beispielhafte auf HIPE-Schaum basierende Strukturen sind beschrieben zum Beispiel in US Patent 5,260,345 (DesMarais et al.), veröffentlicht am 09. November 1993 und US Patent 5,268, 224 (DesMarais et al.), veröffentlicht am 07. Dezember 1993. Diese absorbierenden HIPE-Schäume liefern wünschenswerte Urin-Handhabungseigenschaften, einschließlich: (a) relativ gute Saug- und Fluidverteilungseigenschaften, um ein Fluid von der anfänglichen Auftreffzone weg und in den ungenutzten Raum der Schaumstruktur zu transportieren, damit nachfolgende Schwalle von Fluid aufgenommen werden können; und (b) eine relativ hohe Speicherkapazität mit einer relativ hohen Fluidkapazität unter Last, das heißt, unter Kompressionskräften. Diese absorbierende HIPE-Schäume sind auch ausreichend flexibel und weich, so dass einen hohen Grad an Komfort für den Träger des absorbierenden Artikels liefern; einige dieser Schäume, wie solche, die beschrieben sind in US Patent 5,387,207, veröffentlicht am 07. Februar 1995 (Dyer et al.), können relativ dünn hergestellt sein, bis sie nachfolgend durch die absorbierten Körperflüssigkeiten benässt werden. Siehe auch US Patent 5,147,345 (Young et al.), veröffentlicht am 15. September 1992 und US Patent 5,318,554 (Young et al.), veröffentlicht am 07. Juni 1994, welche absorbierende Kerne mit einer Fluidannahme/Verteilungs-Komponente offenbaren, die ein hydrophiler, flexibler, offenzelliger Schaum sein kann, wie beispielsweise ein Melamin-Formaldehydschaum (z.B. BASOTECTTM, hergestellt durch BASF) und eine Fluidspeicherungs/Neuverteilungs-Komponente, die ein auf HIPE basierender absorbierender Schaum ist.
  • Der Stand der Technik hat auch die Verwendung von HIPE-Schäume zur Absorption von Blut und auf Blut basierender Flüssigkeiten erwogen. Zum Beispiel beschreibt US Patent 5,849,805, veröffentlicht für Dyer am 15. Dezember 1998, ein Verfahren zum Herstellen von HIPE-Schäumen, die in der Lage sind, Blut und auf Blut basierende Fluide zu absorbieren, insbesondere Menstruationsfluide. Obwohl dieses Patent nebenbei die Bildung einer HIPE in ein einteiliges Katamnesepad wiedergibt, gibt es keine Beschreibung dahin gehend, wie eine solche Padbildung durchgeführt werden kann. In einem weiteren Bespiel beschreibt US Patent 5,899,893, veröffentlicht für Dyer et al. am 04. Mai 1999 absorbierende Artikel, die einen HIPE-Schaum enthalten, welche besonders für die Absorption von Blut und auf Blut basierender Fluide geeignet sind. Die darin beschriebenen absorbierenden Artikel sind jedoch alle im Wesentlichen planar und der HIPE-Schaum liegt in Flächenform vor.
  • Das US Patent 5,571,849 beschreibt absorbierende Schaummaterialien, die hergestellt werden, indem eine HIPE polymerisiert wird und in der Lage ist, Körperfluide, wie Urin, zu absorbieren. Solche Artikel sind in zweidimensionalen Konfigurationen, wie Flächengebilden oder Scheiben dargestellt.
  • Das US Patent 5,633,291 beschreibt die Verwendung von HIPE-Schaumfeldern zu Isolierungszwecken in Form von steifen dicken Kartons oder kontinuierlichen Flächengebilden.
  • Die PCT-Anmeldung WO 00/50498 beschreibt polymere Schaummaterialien, die aus einer HIPE zur Verwendung in absorbierenden Artikeln hergestellt sind, welche nicht injektionsgeformt sind.
  • Ein auf einem HIPE-Schaum basierender absorbierender Artikel mit einem dreidimensionalen Charakter ist beschrieben in US Patent 5,873,869, veröffentlicht für Hammons et al. am 23. Februar 1999 ('869 Patent). Der darin beschriebene Artikel umfasst ein primäres absorbierendes Element in einer Röhrenform mit einem grob dreieckige Querschnitt und einem sekundären Absorptionselement. Das primäre Absorptionselement ist aus mehrere Flächengebilden eines Schaummaterials zusammengebaut, das von einer HIPE abgeleitet ist und ausreichend verformbar ist, um wenigstens teilweise in dem interlabialen Raum einer Trägerin zu sitzen. Die Verwendung solcher HIPE-Schäume in absorbierenden Artikeln wird unten in größerem Detail besprochen. Obwohl solcher Strukturen eine wünschenswerte Anschmiegsamkeit liefern, sind sie komplex zusammenzubauen, weil sie viele Kom ponenten umfassen, die zu einem funktionalen Artikel zusammengebaut werden müssen.
  • Weitere HIPE-Schäume mit einer Dreidimensionalität sind auch bekannt. Zum Beispiel beschreibt das US Patent 3,256,219 (Patent'219), veröffentlicht für Will am 14. Juni 1966, das Beschichten eines Werkstücks durch Befüllen einer Form mit HIPE-Schäumen, die aus Monomeren, wie Styrol und Styrolderivaten formuliert sind; Acryl- und Methacrylsäureestern, wie Methyl-Methacrylat; und Acrylonitrilen. Insbesondere dann, wenn die HIPE in Formen verwendet wird, lehrt das Patent '219 ein Vermischen der HIPE mit einem Pulver oder einem viskosen flüssigen Polymer, das aus dem gleichen Monomer gebildet wird, wie es in der HIPE verwendet wird. Obwohl solcher Druckschriften rudimentär Aspekte zum Herstellen dreidimensionaler Artikel aus HIPEs lehren können, gibt es keine Lehre von absorbierenden Artikeln oder von absorbierenden HIPEs. Ferner und in ganz wichtiger Weise gibt es keine Lehre von geeigneten Verfahren zum Formen dreidimensionaler Artikel aus den darin offenbarten HIPEs aus geeigneten Materialien zur Verwendung in einem Formungsprozess oder einer anderen Information, welche den Fachmann des Standes der Technik in die Lage versetzten würde, eine Vielzahl von geformten Artikeln herzustellen, die einen HIPE-Schaum umfassen.
  • Es ist deshalb wünschenswert, absorbierende Komponente für absorbierende Artikel zu schaffen, wie für Damenbinden, die einen Kontakt mit dem Körper der Trägerin beibehalten und sich so eng wie möglich an diesen anschmiegen. Es ist ferner wünschenswert, solche Komponenten in einer dreidimensionalen Konfiguration bereit zu stellen, so dass sie einen solchen Kontakt und eine solche Anschmiegsamkeit erleichtern. Es ist noch ferner erwünscht, solche Komponenten aus einem Schaummaterial herzustellen, wie einem HIPE-Schaum, welcher besonders geeignet ist zur Handhabung, zum Absorbieren und zum Speichern auf Blut basierender Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, während er elastisch ist, so dass der absorbierende Artikel ohne Weiteres den Körper einer Trägerin berühren und sich an diesen anschmiegen kann. Es ist auch wünschenswert, solche dreidimensionalen absorbie renden Schaumkomponenten unter Verwendung eines Gießformungsverfahrens herzustellen, so dass dreidimensionale Formen, welche an die komplexen Wölbungen des Körpers einer Trägerin angepasst sind, bereit stellen kann.
  • Es ist ferner wünschenswert, andere dreidimensionale Produkte aus HIPE-Schäumen bereit zu stellen, wodurch spezielle Vorteile der Schaumzusammensetzung den Artikel mit Eigenschaften versehen können, die nur mit Schwierigkeit zu erhalten wären, wenn der Artikel aus anderen Materialien hergestellt würde, und um solche Artikel unter Verwendung von Gießformungsverfahren herzustellen, die für eine wirtschaftliche Herstellung unter hoher Geschwindigkeit zur Verfügung stehen.
  • Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden leichter verständlich, wenn sie mit Bezug auf die folgende Beschreibung und in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zum Spritzgießen eines Schaummaterials, um dreidimensionale Artikel herzustellen. Solche dreidimensionalen Artikel sind besonders geeignet für die Verwendung als absorbierende Komponenten in absorbierenden Artikeln, wie Damenbinden, Höscheneinlagen, interlabialen Einrichtungen und Erwachsenen-Inkontinenzpads, um eine verbesserte Annahme von auf Blut basierenden Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluiden, und einen verbesserten Sitz in Bezug auf den Körper einer Trägerin zu schaffen. Andere dreidimensionale auf Schaum basierende Artikel mit besonders wünschenswerten Kombinationen von Schaumeigenschaften und Dreidimensionalität können auch unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
  • Das Verfahren zum Formen der gegossenen Schäume, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, erlaubt, dass diese absorbierende Schäume Zellen und Löcher haben, die klein genug sind, um einen hohen kapillaren Absorptionsdruck liefert, aber groß genug ist, um eine Blockade durch unlösliche Komponenten dieser Flüssigkeiten zu verhindern oder zu minimieren. Insbesondere umfasst das Verfahren zum Bilden der gegossenen Schäume die des Bildens einer HIPE, in welcher die HIPE eine Wasser-In-Öl-Emulsion ist, wobei die Ölphase polymerisierbare Monomere aufweist, die zu einem HIPE-Schaum mit den unten beschriebenen Eigenschaften ausgehärtet werden. Die HIPE wird in einer Form abgeschieden, die so ausgebildet ist, dass die HIPE in der gewünschten dreidimensionalen Konfiguration zur Verwendung als eine absorbierende Komponente hält, während die HIPE zu einem HIPE-Schaum aushärtet. Der gegossene HIPE-Schaum wird dann aus der Form entnommen und einer beliebigen gewünschten Nachformungsbehandlung ausgesetzt (z.B. einem Waschen oder einer Rehydrophilisierung). Bedarfsweise kann der gegossene Artikel so verwendet werden wie er ist oder weiter in einen fertigen Artikel konvertiert werden.
  • Wenn der fertige Artikel ein absorbierender Artikel ist, sind die für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung verwendeten Schaummaterialien in der Lage, Blut und auf Blut basierenden Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, zu absorbieren und diese absorbierten Flüssigkeiten dann effizient in andere Regionen des Schaums zu bewegen. Diese absorbierenden polymeren Schaummaterialien umfassen eine hydrophile, flexible, nicht ionische polymere Schaumstruktur aus miteinander verbundenen offenen Zellen. Diese Schaumstruktur hat:
    • A) einen kapillaren spezifischen Oberflächenbereich im Bereich von 0,0060 bis 0,10 m2/cm3;
    • B) einen Widerstand gegenüber einer Kompressionsbiegung von 5 bis 90%, gemessen unter einem Grenzdruck von 0,74 psi bei 31 °C nach 15 Minuten;
    • C) eine freie Absorptionskapazität von 15 bis 125 g/g;
    • D) weniger als 2% restlicher hydratisierbarer Salze.
  • Ein besonders wichtiges Attribut der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Schäume besteht darin, dass die Verbindungsgänge (Löcher) zwischen den Zellen dieser Schäume ausreichend groß sind, so dass unlösliche Feststoffe, wie Erythrozyten (mittlerer Durchmesser größer als 8 μm) hindurch gelangen. Als Ergebnis davon werden diese Löcher nicht durch Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten, die von dem Schaum absorbiert werden, blockiert oder verstopft. Obwohl die Zellen und Löcher groß genug sind, um eine freie Bewegung unlöslicher Komponenten in Blut und auf Blut basierenden Flüssigkeiten zu erlauben, sind sie ausreichend klein, um so den notwendigen kapillaren Absorptionsdruck zu erzeugen, der von den in Katamneseprodukten verwendeten Absorptionsstoffen benötigt wird. Mit anderen Worten, kombinieren diese Schäume einen hohen kapillaren Absorptionsdruck mit einer ausreichenden Offenheit, um eine freie Bewegung der unlöslichen Komponenten im Blut und auf Blut basierenden Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluiden, zu erlauben. Typischerweise haben die Zellen dieser Schäume eine mittlere Zellgrößenzahl von 20 bis 2500 μm, während die Löcher zwischen diesen Zellen eines mittlere Zellgrößenzahl von 5 μm bis 60 μm haben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen zusammenpasst, welche den Gegenstand, der als die vorliegende Erfindung bildend angesehen wird, besonders heraus stellen und deutlich beanspruchen, wird angenommen, dass die Erfindung aus der folgenden Beschreibung besser verständlich wird, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird, in welchen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer dreidimensionalen Damenbinde mit einem Kern ist, der unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
  • 2 eine Schnittansicht in Längsrichtung der in 1 gezeigten Damenbinde ist;
  • 3 eine Schnittansicht in Querrichtung einer alternativen Ausführungsform einer Damenbinde mit einem Kern ist, der unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines gebogenen, gegossenen dreidimensionalen HIPE-Schaums, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
  • 5 eine perspektivische Explosionsansicht einer Gießform zum Bilden eines dreidimensionalen HIPE-Schaumes gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6–8 schematische Ansichten verschiedener Gießformverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1. Definitionen
  • Der Ausdruck "verwenden", wie hier verwendet, bezieht sich auf die Zeitspanne, welche beginnt, wenn der absorbierende Artikel tatsächlich in Kontakt mit der Anatomie des Benutzers gelangt.
  • Die Ausdrücke "verbunden" oder "befestigt", wie hier verwendet, umfassen Konfigurationen, durch welche ein erstes Element direkt mit einem zweiten Element verbunden ist und Konfigurationen, durch welche ein erstes Element indirekt mit einem zweiten Element verbunden ist, indem das erste Element mit Zwischenelement verbunden ist, welche wiederum mit dem zweiten Element verbunden sind.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Scham" auf die äußerlich sichtbaren weiblichen Genitalien und ist beschränkt auf die Labia Majora, die Labia Minora, die Klitoris und das Vestibulum.
  • 2. Dreidimensionale Strukturen
  • a. Allgemeine Eigenschaften einer bevorzugten Ausführungsform eines dreidimensionalen Artikels der vorliegenden Erfindung
  • In einem Aspekt ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf absorbierende Artikel zum Tragen von einer Frau, wie beispielweise Damenbinden, Höscheneinlagen, interlabiale Einrichtungen, Tampons und Erwachsenen-Inkontinenzpads. Die absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung haben eine geformte dreidimensionale absorbierende Schaumstruktur, die eine verbesserte Annahme von auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluiden, und einen verbesserten Sitz in Bezug zum Körper der Trägerin liefert.
  • In der einfachsten Konfiguration (nicht gezeigt) umfasst ein absorbierender Artikel gemäß der vorliegenden Erfindung nur eine gegossene dreidimensionale absorbierende Struktur. Es ist klar, dass ein Gießformverfahren vorgesehen sein kann oder die gegossene absorbierende Struktur so behandelt sein kann, dass sie Funktionalitäten liefert, die typischerweise von separaten Komponenten in absorbierenden Strukturen des Standes der Technik bereit gestellt werden. Das heißt, Komponente, wie eine Decklage und eine Außenlage, sind optional in einer solchen einfachen Ausführungsform. Die Decklangenfunktionalität kann bereit gestellt werden, indem die Struktur mit einer körperberührenden Oberfläche mit einer Zellgrößenverteilung und mechanischen Eigenschaften mit einer Decklagenfunktionalität und einem inneren Teil mit einer unterschiedlichen Zellgrößenverteilung, die Speicherfunktionalität liefert, gegossen wird (ein solchen Gießformverfahren wird unten besprochen). Die absorbierende Struktur kann auch gegossen werden, so dass sie eine "Haut" auf einer wäscheberührenden Seite bereit stellt, um eine Außenlagenfunktionalität bereit zu stellen oder die wäscheseitige Oberfläche kann so behandelt werden, dass sie im Wesentlichen undurchlässig für wässrige Fluide ist (z.B. durch eine Fluorkohlenstoffbehandlung).
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlicheren Damenbinde 20 der vorliegenden Erfindung mit ihrer dreidimensionalen Struktur, wobei der größte Teil der Damenbinden 20, der der Trägerin zugewandt ist oder diese berührt, zum Betrachter hin orientiert ist. Die Gestaltung der Damenbinde 20 ist ähnlich der dreidi mensionalen Damenbinde, die in der vorerwähnten Anmeldung '095 beschrieben wird. Wie in der Besprechung oben angegeben, liefert eine solche Vorrichtung einen guten Kontakt zur Anatomie einer Trägerin. Obwohl erkannt ist, dass Verbesserungen, wie ein Bereitstellen von gebogenen Kontaktoberflächen, gemacht werden können, um weitere Verbesserung beim Körperkontakt zu schaffen, wird die in der Anmeldung '095 beschriebene Einrichtung verwendet, um die Grundzüge der vorliegenden Erfindung zu zeigen. Insbesondere können prozessbezogenen Aspekte der vorliegenden Erfindung (siehe Beschreibung unten) dadurch ohne Weiteres dargestellt werden.
  • Die in den 1 und 2 gezeigte Damenbinde 20 kann eine beliebige geeignete Größe haben. Vorzugsweise hat die Ausführungsform der Damenbinde 20, die in den Zeichnungen dargestellt ist, eine Größe, die ausreicht, dass sie in der Lage ist, den maximalen Bereich eines Höschens einer Trägerin zu überdecken, um ein Beschmutzen desselben durch Körperfluide der Trägerin zu verringern oder auszuschließen, insbesondere bei einer Nachbenutzung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Damenbinde 20 an ihrer schmalsten Stelle 8 cm breit und etwa 22 cm lang, gemessen entlang der längs verlaufenden Mittellinie L. In einer Ausführungsform ist die Breite der Damenbinde 20 gleich, die Länge reicht aber von 30 cm bis 35 cm. In anderen Ausführungsformen mit üblicherer Größe, wie solche, die für Tagbenutzung gedacht sind, ist die Damenbinde 20 vorzugsweise von 20 bis 40 cm lang, ganz bevorzugt von 22 bis 35 cm lang und äußerst bevorzugt 24 cm lang. Die Damenbinde 20 ist vorzugsweise von 5 bis 15 cm breit, ganz bevorzugt von 5 bis 10 cm breit und äußerst bevorzugt von 5 bis 8 cm breit.
  • Die Damenbinde 20 insgesamt für die Ausführungsformen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, reicht vorzugsweise in ihrer Höhe von 5 mm bis zu einem Maximum von zwischen 30 bis 40 mm in ihrem unkomprimierten Zustand. In anderen Ausführungsformen, wie beispielsweise in Ausführungsformen, die für eine Verwendung in Japan ausgelegt sind, wo die Damenbinde durch Menstruationsshorts enger am Körper der Trägerin gehalten wird, muss die Höhe nicht so groß sein, um einen bestimmten Grad an Körperkontakt zu schaffen.
  • Wie in 2 besser zu sehen ist, umfasst die Damenbinde 20 eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage 22, eine flüssigkeitsundurchlässige Außenlage 23, die mit der Decklage 20 verbunden ist, und einen absorbierenden Kern 24, der zwischen der Decklage 22 und der Außenlage 23 positioniert ist.
  • Die Damenbinde 20 hat zwei Oberflächen, eine körperseitige oder berührende Oberfläche 20a und eine wäscheseitige oder berührende Oberfläche 20b. Die körperberührende Oberfläche 20a ist dazu gedacht, angrenzend an den Körper der Trägerin getragen zu werden, während die wäscheseitige Oberfläche 20b an der entgegen gesetzten Seite ist und dazu gedacht ist, in Richtung der Unterwäsche orientiert zu sein, wenn die Damenbinde 20 getragen wird, zum Beispiel an dieser angeordnet. Korrespondierende körperseitige und wäscheseitige Oberflächen können auch in jeder einzigen Schicht identifiziert werden, welche die Damenbinde 20 bildet, zum Beispiel im absorbierenden Kern 24. Die Damenbinden 20 hat eine längs verlaufende Symmetrieebene S. Der Ausdruck "längs verlaufend", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Linie, Achse oder Richtung in der Damenbinde 20, die im Wesentlichen mit (z.B. in etwa parallel zu) einer vertikalen Ebene ausgerichtet ist, welche eine stehende Trägerin in eine linke und eine rechte Körperhälfte teilt, wenn die Damenbinde 20 getragen wird. Die Symmetrieebene S der Damenbinde 20 entspricht im Wesentlichen dieser vertikalen Ebene, welche die stehende Träger schneidet. Obwohl vorgezogen wird, dass die Damenbinde 20 durch die längs verlaufende Symmetrieebene S genau in zwei symmetrisch gleiche Hälften geteilt wird, ist es auch möglich, dass die zwei Hälften nicht symmetrisch sind. Der Ausdruck "quer verlaufend" wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der längs verlaufenden Symmetrieebene S ist. Der Ausdruck "in Längsrichtung orientiert" bezieht sich auf eine Richtung, in Draufsicht, die innerhalb ± 45 Grad der längs verlaufenden Symmetrieebene S enthalten ist; der Ausdruck "in Querrichtung orientiert" bezieht sich ähnlich auf eine beliebige andere Richtung, in Draufsicht.
  • Die Ausdruck "vorne" und "hinten", wie hier verwendet, beziehen sich auf Bereiche oder Ränder der Damenbinde 20, die in Richtung des vorderen bzw. des hinteren Teils des Körpers der Trägerin orientiert sind, wenn die Damenbinde 20 getragen wird.
  • Die Damenbinde 20 hat einen Umfang 30, der durch die äußeren Ränder der Damenbinde 20 gebildet wird. Die Längsränder 31 der Damenbinde 20 sind mit der längs verlaufenden Symmetrieebene S ausgerichtet und die Stirnränder der Damenbinde 20 umfassen einen vorderen Stirnrand 32a und einen hinteren Stirnrand 32b. Der absorbierende Kern 24 der Damenbinde hat einen vorderen Bereich 40, einen zentralen Bereich 42 und einen hinteren Bereich 44, von denen jeder vorzugsweise etwa einem Drittel der Gesamtlänge des absorbierenden Kerns 24 entspricht. Ein korrespondierender vorderer, zentraler und hinterer Bereich kann jeweils auch in der Damenbinde 20 identifiziert werden.
  • Die Damenbinde 20 der vorliegenden Erfindung ist dreidimensional, da sie vor der Verwendung mit einer dreidimensionalen Struktur versehen ist, die dazu gedacht ist, sich an die komplexen Körperformen der weiblichen Schamregion anzupassen. Die dreidimensionale Damenbinde 20 der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante Dicke, die ganz bevorzugt weniger als 5 mm beträgt; die Damenbinde kann deshalb als dünner Typ angesehen werden.
  • Obwohl die Decklage, die Außenlage und der absorbierende Kern in einer Vielzahl von allgemein bekannten Konfigurationen zusammengebaut werden können (einschließlich sogenannter "Röhren"-Produkte oder Seitenklappenprodukte), zeigt 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Damenbinde 20, in welcher die Decklage 22 und die Außenlage 23 Längen- und Breitenabmessungen haben, die im Wesentlichen größer sind als diejenigen des absorbierenden Kerns 24. Die Decklage 22 und die Außenlage 23 erstrecken sich über die Ränder des absorbierenden Kern 24 hinaus, um dadurch den Umfang 30 der Damenbinde 20 zu bilden.
  • Die Decklage 22 ist nachgiebig, weichfühlig und nicht störend für die Haut der Trägerin. Ferner ist die Decklage 22 flüssigkeitsdurchlässig und erlaubt einer Flüssigkeit (z.B. Menstruationsfluiden und/oder Urin) ohne Weiteres durch ihre Dicke hindurch zu dringen. Eine geeignete Decklage 22 kann aus einem breiten Bereich von Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise Gewebe- und Vliesstoffmaterialien; polymere Materialien, wie mit Öffnungen versehene, geformte thermoplastische Filme, mit Öffnungen versehene Kunststofffilme und hydrogeformte, thermoplastische Filme; poröse Schäume; retikulierte Schäume; retikulierte thermoplastische Filme; und thermoplastische Scrims. Geeignete Gewebe- und Vliesstoffmaterialien können aus natürlichen Fasern (z.B. Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (z.B. polymeren Fasern, wie Polyester, Polypropylen oder Polyethylenfasern) oder aus einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern zusammengesetzt sein.
  • Eine bevorzugte Decklage umfasst einen mit Öffnungen versehenen geformten Film. Mit Öffnungen versehene geformte Filme werden als Decklage vorgezogen, weil sie durchlässig sind für Körperfluide und noch nicht absorbierend sind und eine verringerte Neigung haben, Flüssigkeiten zu erlauben, durch sie zurück hindurch zu fließen und die Haut der Trägerin neu zu benässen. So bleibt die Oberfläche des geformten Films, welche mit dem Körper in Kontakt steht, trocken, wodurch eine Körperbeschmutzung verringert wird und ein komfortableres Gefühl für die Trägerin erzeugt wird.
  • Geeignete geformte Filme sind beschrieben in US Patent 3,929,135, veröffentlicht für Thompson am 30. Dezember 1975; US Patent 4,324,246, veröffentlicht für Mullane et al. am 13. April 1982; US Patent 4,342,314, veröffentlicht für Radel et al. am 03. August 1982; US Patent 4,463,045, veröffentlicht für Ahr et al. am 31. Juli 1984 und US Patent 5,006,394, veröffentlicht für Baird am 09. April 1991. Eine bevorzugte Decklage für den absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung ist ein geformter Film, der in einem oder in mehreren der obigen Patente beschrieben wird und auf Damenbinden von The Procter & Gamble Company aus Cincinnati, OH, als "DRI-WEAVE" vermarktet wird. Solche geformten Film-Decklagen können auch mit hydrophoben Materialien behandelt werden, um einen Oberflächenenergiegradienten zu schaffen, welcher den Fluss abgeschiedener Fluide von der körperseitigen Oberfläche 20a der Damenbinde 20 weg erleichtert, wie dies beschrieben ist in der US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 08/826,508, eingereicht im Namen von Ouellette et al. am 11. April 1997.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die körperseitige oder frei liegende Oberfläche der geformten Film-Decklage hydrophil, um so zu helfen, dass die Flüssigkeitsübertragung durch die Decklage schneller ist, als wenn die körperseitige Oberfläche nicht hydrophil wäre, um so die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass ein Menstruationsfluid aus der Decklage ausfließt, anstatt in diese hinein zu fließen und vom absorbierenden Kern absorbiert zu werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der grenzflächenaktive Stoff in polymeren Materialien der geformten Film-Decklage eingebaut, wie dies beschrieben ist in der US Statutory Invention Registration H1670, veröffentlicht im Namen von Aziz et al. am 01. Juli 1997. Alternativ kann die körperseitige Oberfläche der Decklage hydrophil gemacht sein, indem sie mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelt wird, wie dies beschrieben ist in US Patent 4,950,264, veröffentlicht für Osborn am 21. August 1990.
  • Der absorbierende Kern 24, der in der Damenbinde 20 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nimmt Körperausscheidungen an, absorbiert sie und hält sie fest. Der absorbierende Kern 24 liefert der Damenbinde 20 auch eine dreidimensionale Form, so dass die Damenbinde 20 sich an die Form des Körpers einer Trägerin anschmiegt. So ist der absorbierende Kern 24 vorzugsweise in der Lage, Körperausscheidungen zu absorbieren und aufzunehmen und ist komprimierbar, verformbar, elastisch und nicht störend für die Haut der Trägerin. Vorzugsweise umfasst der absorbierende Kern 24 ein HIPE-Schaummaterial, wie dies unten besprochen wird.
  • Der absorbierende Kern 24 liefert der Damenbinde 20 eine strukturell dreidimensionale Form. Wie hier verwendet, beinhaltet der Ausdruck "strukturelle Dreidimensionalität" nicht nur solche Strukturen, die durch einfaches Falten oder Fälteln eines anfänglichen flachen Artikels erhalten werden können, sondern auch dreidimensionale Strukturen, die durch solche Vorgänge geformt werden können (es sollte angemerkt sein, dass das Verfahren zum Formen oder Fälteln eines an sich flachen Artikels, an sich Stresslinien an den Biegungen erzeugt, welche die Leistungsanforderungen stören können, wie beispielsweise die Fluidhandhabung, wohingegen ein Gießformen der gleichen Form Regionen von ähnlicher potentieller verringerter Leistungsfähigkeit nicht erzeugt). Wie oben angemerkt, erlaubt eine solche Dreidimensionalität eine verbesserte Konformität mit der Form der weiblichen Schamregion. Wie unten besprochen wird, kann der dreidimensionale absorbierende Kern 24 in vorteilhafter Weise hergestellt werden, indem eine HIPE gegossen wird und die HIPE in der Gießform polymerisiert, so dass ein geformter HIPE-Schaum mit einer vorbestimmten dreidimensionalen Struktur erzeugt wird, der in den 1 und 2 gezeigt ist. Wie deutlich wird, können viele solche vorbestimmten, geformten Gestaltungen eines absorbierenden Kerns durch solche Gießformprozesse hergestellt werden.
  • Die gesamte Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 24 sollte mit der vorgesehenen Ausscheidungslast für die Damenbinde 20 kompatibel sein. Die Damenbinde 20 hat vorzugsweise eine Kapazität gleich, oder vorzugsweise, größer als wenigstens dem unteren Ende des Bereichs von Kapazitäten der Damenbinden, die beschrieben sind in den US Patent 4,950,264 und 5,009,653, veröffentlicht für Osborn. Die Damenbinde 20 kann zum Beispiel eine gesamte Kapazität von zwischen 20 bis 60 Gramm sterile Salzlösung haben, gemessen gemäß dem Verfahren, das ausgeführt ist in US Patent 5,009,653, veröffentlicht für Osborn. Ferner kann die Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 24 variiert werden, um Trägern in den Bereichen des erwarteten Betrags an fluidem Ausscheidungsvolumen aufzunehmen. Zum Beispiel kann eine unterschiedliche Absorptionskapazität für Damenbinden verwendet werden, die für eine Tagesbenutzung gedacht sind im Vergleich zu solchen, die für die Nachtbenutzung gedacht sind, verwendet werden, oder für Damenbinden, die zur Verwendung von weiblichen Teenagern gedacht sind im Vergleich zu solchen, die für ältere Frauen gedacht sind.
  • In der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform hat der absorbierende Kern 24 einen gleichförmigen Satz an Eigenschaften, die die gewünschte Absorptionsfähigkeit, Elastizität und anderen benötigten Eigenschaften für die Damenbinde 20 bereit stellen. Wie oben angemerkt und unten in größerem Detail beschrieben, werden solche Eigenschaften besonders vorteilhaft durch HIPE-Schäume bereit gestellt.
  • Die für die Verwendung als absorbierender Kern 24 ausgewählten HIPE-Schaummaterialien sind vorzugsweise nachgiebig, weich, komfortabel, komprimierbar und elastisch, um einen Körpersitz und den Komfort der Damenbinde 20 zu verbessern. Vorzugsweise ist der absorbierende Kern 24 komprimierbar, so dass die Damenbinde 20 sich unter relativ kleinen Kräften, die in der weiblichen Schamregion ausgeübt werden, welche sich bei normaler Benutzung ergeben, verformt wird. Zusätzlich dazu, dass sie komprimierbar sind, sind die Schaummaterialien des absorbierenden Kerns 24 vorzugsweise verformbar, so dass die Damenbinde 20 in der Lage ist, einen verbesserten Sitz in der Labia und dem Perineum und um diese herum bereit zu stellen. Es ist auch wichtig, dass die Damenbinde 20 ausreichend elastisch ist, derart, dass sie, wenn normalen Tragekräften ausgesetzt ist, nicht dauerhaft zusammenfällt. Der absorbierende Kern 24 versieht die Damenbinde 20 mit den gewünschten elastischen Eigenschaften, so dass die Damenbinde 20 sich an die Konturen des Körpers anpasst, um einen innigen Kontakt mit den frei liegenden Genitalien der Benutzerin liefert. Ein inniger Kontakt mit den frei liegenden weiblichen Genitalien hilft dabei, flüssige Ausscheidungen von der Benutzerin besser in die Damenbinde 20 zu übertragen, ohne dass solche Flüssigkeiten vorbei laufen und/oder aus der Damenbinde 20 auslaufen. Obwohl die elastischen Eigenschaften des absorbierenden Kerns 24 einen verbesserten Sitz zulassen, müssen sie ausgeglichen werden mit dem Erfordernis, dass das Produkt sowohl weich als auch komfortabel für die Trägerin ist.
  • Ebenso muss der absorbierende Kern 24 ausreichend elastisch sein, dass Kapillarkräfte die darin befindlichen Zellen nicht zum Kollaps bringen. Wieder führt dies zu einem Ausgleich zwischen der Weichheit und den Fluidhandhabungseigenschaften. In einer Ausführungsform, in den Zeichnungen nicht gezeigt, umfasst der absorbierende Kern 24 zwei Hauptbereiche, einen Annahmebereich und einen Speicherbereich. Der Annahmebereich ist der Bereich des absorbierenden Kerns 24, der die erwünschte Weichheit und Verformbarkeit hat (mit dem daraus resultierenden erhöhten Risiko eines kapillaren Zusammenfalls), während er gleichzeitig besonders geeignet ist, um den absorbierenden Kern 24 mit der Fähigkeit zu versehen, Körperausscheidungen vom Körper der Trägerin schnell zu absorbieren, unmittelbar nach der Ausscheidung aus diesem. Der Annahmebereich umfasst eine hydrophile, flexible, nicht ionische polymere Schaumstruktur aus miteinander verbundenen offenen Zellen, welche in der Lage ist, Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten zu absorbieren. Die Schaumstruktur, welche den Annahmebereich bildet, hat Zellen in der Schaumstruktur, die eine Größe in einem ersten Wertebereich haben (oder einen ersten mittleren Zellendurchmesser oder eine "Zellengröße").
  • Der Speicherbereich ist der Bereich des absorbierenden Kerns 24, der besonders geeignet ist, um Körperausscheidungen, insbesondere Menstruationsfluide, vom Annahmebereich zu erhalten und solche Ausscheidungen dauerhaft zu speichern (Der kapillare Kollabierungswiderstand ist von Bedeutung bei der Erleichterung einer dauerhaften Speicherung). Der Speicherbereich umfasst vorzugsweise auch eine hydrophile, flexible, nicht ionische polymere Schaumstruktur aus miteinander verbundenen offenen Zellen, welche in der Lage ist, Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten zu absorbieren. Die Schaumstruktur, welche den Speicherbereich bil det, hat eine Schaumstruktur mit einer zweiten Zellgröße (oder einem zweiten mittleren Zellendurchmesser oder einer "Zellgröße").
  • Vorzugsweise sind der Annahmebereich und der Speicherbereich mit unterschiedlichen Eigenschaften versehen. Der Annahmebereich und der Speicherbereich können in ihrer Größe, in dem Typ des verwendeten Schaums, in der Zellengröße des Schaums, dem Widerstand gegenüber einer Komprimierung des Schaums und in der Absorptionskapazität unterschiedlich sein, nur um einige mögliche Unterschiede aufzulisten. Die unterschiedlichen Eigenschaften werden vorgezogen, da der Speicherbereich in der Lage sein sollte, Flüssigkeiten aus dem Annahmebereich aufzunehmen, solche Flüssigkeiten zu speichern und dieser nicht in einem so engen Kontakt mit dem Körper des Trägers sein muss, wie der Annahmebereich. Der Annahmebereich hat vorzugsweise weichere mechanische Eigenschaften, welche aufgrund einer geringeren Tg, eines höheren W:O-Verhältnisses, geringerer Vernetzungsgrade oder einer Kombination solcher Eigenschaften erreicht werden können, die durch eine gröbere zellulare Mikrostruktur im Vergleich zu dem Speicherbereich begleitet werden (Siehe unten in Bezug auf die weitere Besprechung der Eigenschaften von HIPE-Schäumen.)
  • In Abhängig von der gewünschten Gestaltung eines absorbierenden Kerns 24 können der Annahmebereich und der Speicherbereich eine breite Vielzahl von räumlichen Beziehungen im Hinblick zueinander haben. Zum Beispiel können der Annahmebereich und der Speicherbereich in einer geschichteten Beziehung mit Bezug zueinander stehen, wobei der Annahmebereich unmittelbar unterhalb der Decklage 22 (oder einer sekundären Decklage) liegt und der Speicherbereich zwischen dem Annahmebereich und der Außenlage 23 liegt. Der Annahmebereich und der Speicherbereich können in einer seitenweisen Beziehung liegen, wobei ein Teil der Kapazität des Speicherbereichs seitlich außerhalb des Annahmebereichs angeordnet ist. Verfahren zum Spritzgießen solcher Strukturen für den absorbierenden Kern 24 können einen besonderen Vorteil aus dem Verfahren zum Herstellen heterogener Schaummaterialien ziehen, das beschrieben ist im US Patent 5,856,366, veröffentlicht für Shiveley et al. am 05. Januar 1999.
  • Die Außenlage 23 der Damenbinde 20 ist vorzugsweise undurchlässig für Flüssigkeiten (z.B. Menstruationsfluiden und/oder Urin) und ist vorzugsweise hergestellt aus einem dünnen Kunststofffilm, obwohl andere flexible, flüssigkeitsundurchlässige Materialien auch verwendet werden können. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, welche nachgiebig sind und sich ohne Weiteres an die allgemeine Form und Kontur des menschlichen Körpers anpassen werden. Bei der Benutzung ist die Außenlage 23 zwischen dem absorbierenden Kern 24 und der Unterwäsche der Benutzerin angeordnet. Die Funktion der Außenlage 23 besteht darin, zu verhindern, dass Ausscheidungen, welche aus dem absorbierenden Kern 24 ausgedrückt werden oder unabsichtlich an diesem vorbei gehen, und Ausscheidungen, die in den absorbierenden Kern 24 absorbiert sind und darin enthalten sind, die Unterwäsche der Benutzerin berühren und beschmutzen.
  • Die Außenlage 23 kann ein Gewebe- oder Vliesstoffmaterial, polymere Filme, wie thermoplastische Filme aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbundmaterialien, wie ein filmbeschichtetes Vliesstoffmaterial, umfassen. Vorzugsweise ist die Außenlage ein Polyethylenfilm mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,015 mm (2,0 mil). Beispielhafte Polyethylenfilme werden hergestellt durch Clopay Corporation aus Cincinnati, OH, unter der Bezeichnung P18-0401 und Microflex 1401. Die Außenlage ist vorzugsweise geprägt und/oder mattiert, um ein mehr kleidungsähnliches Erscheinungsbild zu schaffen. Ferner kann die Außenlage Dämpfen erlauben, aus dem absorbierenden Kern 24 zu entweichen (das heißt, atmungsfähig sein), während sie noch verhindert, dass Ausscheidungen durch die Außenlage hindurch gelangen.
  • Die Decklage 22, die Außen 23 und der absorbierende Kern 24 können in einer Vielzahl von Konfigurationen zusammengebaut sein, die im Stand der Technik bekannt sind (einschließlich sogenannter "Sandwich"-Produkte "Röhren"-Produkte).
  • Mehrere bevorzugte Damenbinden-Konfigurationen und Merkmale, mit denen die Damenbinde versehen sein kann, sind allgemein beschrieben in den folgenden Patenten: US Patent 4,321,924, veröffentlicht für Ahr am 30. März 1982; US Patent 4,425,130, veröffentlicht für DesMarais am 10. Januar 1984; US Patente 4,950,264 und 5,009,653, beide veröffentlicht für Osborn am 21. August 1990 bzw. am 23. April 1991 und US Patente 5,234,422 und 5,308,346, veröffentlicht für Sneller et al.
  • Die Komponenten der Damenbinde 20, die in den 1 und 2 gezeigt sind, werden vorzugsweise in einer Sandwich-Konstruktion zusammengebaut, in welcher die Decklage 22 und die Außenlage 23 Abmessungen haben, die im Allgemeinen größer sind als diejenigen des absorbierenden Kerns 24. Falle eine optional sekundäre Decklage oder eine Annahmelage (nicht gezeigt) verwendet wird, ist diese zwischen der Decklage 22 und dem absorbierenden Kern 24 angeordnet und mit einer oder mit beiden der Elemente verbunden. Die Decklage 22 ist mit der Außenlage 23 in der Region der Damenbinde verbunden, die außenseitig des absorbierenden Kerns 24 liegt. Vorzugsweise ist die Decklage 22 mit diesen Komponenten durch ein Kern-Bindehaftmittel verbunden, das in einem Spiralmuster aufgebracht ist. Der absorbierende Kern 24 ist vorzugsweise mit der Außenlage 23 verbunden. Vorzugsweise sind der absorbierende Kern 24 und die Außenlage 23 unter Verwendung eines Kernintegritäts-Haftmittels verbunden, das in einer Mehrzahl von Haftmittelstreifen aufgebracht ist, von denen jeder Haftmittelspiralen umfasst. Beispielhafte Mittel zum Verbinden dieser Komponenten der Damenbinde 20 umfassen mehrere Linien von Haftmittelfilamenten, die in ein Spiralmuster verwirbelt sind, wie dies dargestellt ist durch die Vorrichtung und das Verfahren, das gezeigt ist in US Patent 3,911,173, veröffentlicht für Sprague, Jr. am 07. Oktober 1975; US Patent 4,785,996, veröffentlicht für Ziecker et al. am 22. November 1978 und US Patent 4,842,666, veröffentlicht für Werenicz am 27. Juni 1989. Das Kernintegritäts-Haftmittel kann über die gesamte wäscheseitige Seite des sekundären Absorptionsmittels, über die gesamte Produktbreite (einschließlich der Erstreckungen der Außenlage, die jenseits der Ränder des absorbierenden Kerns 24 liegen) oder über jeden Bereich derselben aufgebracht sein. Vorzugsweise ist das Kernintegritäts- Haftmittel auf der gesamten Grenzfläche zwischen der wäscheseitigen Seite der Decklage 22 und der Außenlage 23 aufgebracht.
  • b. Alternative dreidimensionale absorbierende Strukturen
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer dreidimensionalen Damenbinde der vorliegenden Erfindung in Form einer zusammengesetzten Damenbinde 320, die für eine Nachtbenutzung vorgezogen wird. Die zusammengesetzte Damenbinde 320 ist ähnlich der Damenbinde 20, die im Patent '869 gezeigt ist. Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Damenbinde 320 im Grunde einen Hauptkörperbereich 322 und zwei Seitenerstreckungen oder Seiten-Hüllelemente 324. Der Hauptkörperbereich 322 der Damenbinde 320 umfasst ein primäres absorbierendes Element (oder "eine primäre absorbierende Komponente" oder " eine Kernröhre") 340 und ein sekundäres absorbierendes Element (oder "sekundäre absorbierende Komponente" oder ein "Basispad") 360, die miteinander durch Vereinigungsmittel 370 verbunden sind. Die dreidimensionalen, gegossenen Schaumstrukturen der vorliegenden Erfindung sind besonders geeignet für die Verwendung als primäres absorbierendes Element 340, und zwar wegen der erwünschten Kombination von Absorptionseigenschaften und Elastizität. Zum Beispiel könnte der geschichtete Kern 50 des Patents '869 ersetzt werden durch den prismatisch (dreieckiger Querschnitt) gegossenen absorbierenden Kern 350, der in 3 gezeigt ist, was zu einer Vereinfachung der Struktur führen würde.
  • Weil der Kern 350 einen gegossenen HIPE-Schaum aufweist, der unter Verwendung des unten besprochenen Verfahrens hergestellt werden kann, hat der Kern eine dreidimensionale Form, während er sowohl absorbierend als auch elastisch ist. Insbesondere kann der absorbierende Kern 350 eine Größe und Komprimierbarkeit haben, so dass wenigstens ein Teil der Damenbinde 320 komfortabel in dem Raum zwischen der Labia Majora einer Trägerin sitzen und diesen füllen wird, ohne die Labia Majora der Trägerin zu verformen, so dass die Damenbinde 320 durch die Labia Majora der Trägerin geformt wird und sich an die Form derselben im vorde ren Teil der Damenbinde 320 anpasst, und im Wesentlichen die Glutealrinne (oder den Spalt zwischen den Gesäßhälften der Trägerin) auf der Rückseite füllt. Damit dies der Fall ist, kann der absorbierende Kern 350 mit einer ziemlich hohen Menge an Fülligkeit versehen sein. Jedoch auf der Komprimierbarkeit und der Verformbarkeit des HIPE-Schaummaterials ist dieser, obwohl er füllig ist, sehr komfortabel für die Trägerin.
  • 4 zeigt eine kurvenlineare gegossene Form, die für die Verwendung als absorbierender Kern geeignet ist. Wie oben angemerkt, kann die Damenbinde 20, obwohl sie zum Zeigen der Grundzüge des Gießverfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet ist, dadurch verbessert werden, dass sie kurvenlinearer gemacht wird. Das absorbierende Element 420, das in 4 gezeigt ist, ist eine solche Struktur. Insbesondere erleichtert das Spritzgießverfahren der vorliegenden Erfindung die Bildung eines Rückens 430, der wenigstens teilweise in den interlabialen Raum einer Trägerin eindringt, um Menstruationsfluide schneller abzufangen, wenn diese aus der vaginalen Öffnung austreten. Das Absorptionselement 420 umfasst ein HIPE-Schaummaterial, so dass dieses besonders komfortabel für die Trägerin ist, wenn es als Teil eines absorbierenden Artikels (siehe Beschreibung oben) verwendet wird. Wie unten besprochen wird, zieht das Verfahren der vorliegenden Erfindung Schritte in Betracht, welche dem absorbierenden Element 420 erlauben, HIPE-Schaummaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften aufzuweisen. Zum Beispiel kann das absorbierende Element 420 einen inneren Bereich (nicht gezeigt) aus einem HIPE-Schaum mit Eigenschaften aufweisen, die besonders nützlich sind für die Speicherung (relativ kleine Zellengröße und Steifheit) und einen äußeren Bereich aufweisen (insbesondere einen Bereich des Rückens 430) mit einem HIPE-Schaum mit Eigenschaften, die besonders geeignet sind zur Annahme und für den Komfort (größere Zellengröße und weicherer Schaum).
  • Die vorliegende Erfindung umfasst auch absorbierende Tampons mit einer dreidimensionalen Struktur (nicht gezeigt). Solche dreidimensionalen Tampons sind besonders erwünscht, weil sie geformt und gemessen werden können, so dass sie sich inniger an die innere Form des vaginalen Hohlraums anschmiegen als die Tampons des Standes der Technik. Die Formung solcher dreidimensionalen Tampons aus einem HIPE-Schaum ist besonders erwünscht, weil eine geformte Struktur mit relativ großen expandierten Abmessungen auf eine Größe komprimiert werden kann, die klein genug ist, um ohne Weiteres in einem herkömmlich bemessenen (oder sogar kleineren) Tamponeinsetzer zu passen, und zwar aufgrund der geringen Dichte der HIPE-Schäume.
  • c. Andere dreidimensionale gegossene Formen
  • Wie erkennbar ist, können die gegossenen dreidimensionalen HIPE-Schäume der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um eine Vielzahl von dreidimensionalen Formen herzustellen. Beispielhafte Teile sind in größerem Detail beschrieben in der parallel anhängigen provisorischen US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 60/163,064, eingereicht im Namen von Dyer et al. am 02. November 1999 (P&G Case Nr. 7849P). Beispielhafte Teile werden besprochen in folgenden Abschnitten. Alle können hergestellt werden in einer speziellen effektiven Weise und unter Verwendung des unten besprochenen Spritzgussverfahrens.
  • Spielzeuge
  • HIPE-Schäume können als Funktionsteile in einer Vielzahl von Spielzahl von Spielzeugen und Unterhaltungs-/Lehr-Artikeln für Kinder dienen. Die Oberfläche kann mit einer spezifischen Form versehen sein, zum Beispiel eines Tieres oder einer anderen unregelmäßigen Figur, auf die Farbe aufgebracht wird. Der HIPE-Schaum absorbiert die Farbe und dient als ein wirksamer Stempel zum Wiedergeben der Form auf einem Papier oder auf einem Spielbrett (um beispielsweise den Fortschritt eines Mitspielers auf dem Spielbrett zu verfolgen, der sich zum Beispiel aus dem Wurf eines Würfels ergibt). Der HIPE-Schaum kann zu komplizierten Blöcken geformt werden, um als Baublöcke zu dienen, ähnlich dem System, das beschrieben ist in US patent 5,916,006 (Ganson), veröffentlicht am 29. Juni 1999. Die HIPE-Schaumblöcke können in diesem Zustand ohne Weiteres komprimiert und gelagert werden, während sie sich kurz nachdem sie aus dem Aufbewahrungsbehältnis frei gegeben sind, wieder zu ihrem ursprünglichen Zustand erholen. Dies minimiert den Aufbewahrungsbereich, der für die Blöcke benötigt wird. Der HIPE-Schaum kann als ein Aufbewahrungsbehälter für Wasser dienen, welcher das Wasser frei gibt, wenn er komprimiert wird, zum Beispiel wenn der Schaum in einen sphärisch geformten Artikel gegossen ist, so dass dieser als eine Wurfeinrichtung dient, welche ferner mit Wasser oder gefärbtem Wasser gesättigt sein kann. Diese Kugeln können geworfen oder in anderer Weise als Teil eines Spieles oder zu anderen Teilnehmern bewegt werden. Die Weichheit der Kugeln verhindern eine Verletzung der getroffenen Teilnehmer. Der HIPE-Schaum kann in saugende Streifen geformt sein, welche in gefärbtes Wasser eingetaucht werden können, um die Saugeigenschaft dieser Schäume darzustellen. Die saugenden Streifen können zum Beispiel in mehreren zusammen in einem Bogen angeordnet werden, um die Bildung eines Regenbogens zu simulieren, wenn sie in unterschiedlich gefärbte Wasserlösungen eingetaucht sind.
  • Isolierung
  • Ebenso macht die geringe Dichte der HIPE-Schäume diese besonders nützlich als ein Isoliermaterial. (Siehe zum Beispiel US Patente 5,633,291 (Dyer et al.), veröffentlicht am 27. Mai 1997 und 5,770,634 (Dyer et al.), veröffentlicht am 23. Juni 1998.). Wenn eine dreidimensionale Struktur besonders nützlich ist als ein Isoliermaterial, ist der hier besprochene Spritzformprozess besonders nützlich als Mittel zum Herstellen solcher Elemente.
  • 3. Aus HIPE abgeleitete Schäume
  • a. Allgemeine Eigenschaften
  • Absorbierende Schäume
  • Die Gesamteigenschaften von HIPE-Schäumen, die für die gegossenen dreidimensionalen absorbierenden Artikel gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden nun untersucht. In Abhängigkeit von speziellen Anforderungen an absorbierende Artikel können alle Bereiche des Kerns 24 den gleichen Typ eines Schaums aufweisen oder verschiedene Bereiche können unterschiedliche Typen von Schaum aufweisen. Vorzugsweise umfassen alle Bereich des Kerns 24 ähnliche Schaumzusammensetzungen. Obwohl alle Bereiche die gleiche grundlegende Schaumzusammensetzung aufweisen können, können bestimmte Eigenschaften (z.B. Zellengröße) bedarfsweise variiert werden, um Leistungsanforderungen zu erfüllen.
  • Die Schäume, die in der absorbierenden Struktur der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind offenzellige polymere Schäume. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist ein Schaummaterial offenzellig, wenn wenigstens 80% der Zellen in der Schaumstruktur, die wenigstens 1 μm groß sind, in einer Flüssigkeitskommunikation mit wenigstens einer benachbarten Zelle stehen. Die in dem absorbierenden Kern 24 der vorliegenden Erfindung verwendeten Schäume haben vorzugsweise eine mittlere Zellgrößenzahl von etwa 30 bis etwa 250 μm. Die Zellen in solchen im Wesentlichen offenzelligen Schaumstrukturen haben interzellulare Öffnungen oder Löcher, die Durchgänge liefern, welche groß genug sind, um eine freie und schnelle Bewegung von Blut und auf Blut basierenden Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, von einer Zelle zu der anderen innerhalb der Schaumstruktur zu erlauben, obwohl diese Flüssigkeiten bestimmte unlösliche Komponenten enthalten. Diese im Wesentlichen offenzelligen Schaumstrukturen werden im Allgemeinen einen retikulierten Charakter haben, wobei die einzelnen Zellen durch eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, dreidimensional verzweigten Streben begrenzt sind. Die Zellgröße ist ein Schaumparameter, der eine Anzahl wichtiger mechanischer und leistungsmäßiger Merkmale der absorbierenden Schäume, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beeinflussen kann. Die Zellgröße trägt zu dem spezifischen Oberflächenbereich für die kapillare Saugkraft (CSSA) bei und bestimmt zusammen mit der Schaum-Hydrophilizität die Kapillarität des Schaumes.
  • Deshalb ist die Zellgröße ein Schaumstrukturparameter, der die Fluid-Saugeigenschaften absorbierender Schäume direkt beeinflussen kann sowie den Kapillardruck, der in der Schaumstruktur entwickelt wird. Eine Anzahl von Techniken ist zum Bestimmen der Zellgröße von Schäumen verfügbar. Die nützlichste Technik zum Bestimmen der Zellgröße in Schäumen umfasst eine einfache Messung basierend auf der abtastenden Elektronenmikrophotographie einer einfachen Probe. Ein Auflegen eines Maßstabes auf eine Mikrophotographie der Schaumstruktur kann dazu verwendet werden, die mittlere Zellengröße mit Hilfe einer optischen Untersuchung oder eines Bildanalyseverfahrens zu bestimmen. Schaumzellen und insbesondere Zellen, die durch ein Polymerisieren einer Monomer enthaltenden Ölphase gebildet werden, welche relativ monomerfreie Wasserphasentröpfchen umgibt, werden häufig im Wesentlichen von sphärischer Form sein. Die Größe oder der "Durchmesser" solcher sphärischen Zellen ist ein üblicherweise verwendeter Parameter zum Charakterisieren von Schäumen im Allgemeinen. Da Zellen in einer gegebenen Probe eines polymeren Schaumes nicht notwendigerweise in etwa die gleiche Größe haben werden, wird häufig eine mittlere Zellengröße, das heißt, ein mittlerer Zellendurchmesser, spezifiziert.
  • Die Zellengröße der für eine Annahme bestimmten HIPE-Schäume ist vorzugsweise größer als derjenige der für eine Speicherung bestimmten Schäume. Vorzugsweise rangiert die Zellengröße für einen Annahmeschaum (ausgedrückt als mittlerer Zellendurchmesser oder mittlerer Zelldurchmesser) zwischen etwa 100 und etwa 250 Micron, und die Zellgröße für die Speicherung reicht vorzugsweise zwischen etwa 20 bis etwa 100 Micron. Die größere Zellengröße versieht den Annahmeschaum mit der Fähigkeit, auf Blut basierende Flüssigkeiten mit einer höheren Geschwindigkeit anzunehmen, indem die roten Blutzellen, Debris und andere Flüssigkeiten aufgenommen werden können. Die Differenz in der Zellengröße zwischen einem Annahmeschaum und einem Speicherschaum kann einen Kapillargradienten vom Annahme- bis zum Speicherschaum einrichten, wenn beide Materialien eine Komponente eines absorbierenden Kerns sind, wie dem Kern 24. Dies wird Flüssigkeiten dazu veranlassen, sich von dem Annahmebereich in den Speicherbereich zu bewe gen. Die Bewegung der Flüssigkeiten aus dem Annahmebereich wird den Annahmebereich leer machen und Raum in dem Annahmebereich für eine nachfolgende Beladung mit Flüssigkeiten schaffen. Zudem wird der Kapillargradient auch sicherstellen, dass Flüssigkeiten, welche zu dem Speicherbereich transportiert werden, in dem Speicherbereich verbleiben und nicht dazu neigen werden, zurück in den Annahmebereich zu gelangen. Der Speicherbereich entwickelt einen höheren Kapillardruck, wird aber im Allgemeinen Menstruationsflüssigkeiten mit einer geringeren Rate als der Annahmebereich akzeptieren.
  • Ein weiteres Merkmal, das beim Definieren dieser bevorzugten Schäume nützlich ist, ist die Lochgröße. Die Löcher sind die Öffnungen zwischen benachbarten Zellen, welche die Flüssigkeitskommunikation zwischen diesen Zellen aufrecht erhalten. Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Schäume haben Lochgrößen, die ausreichend groß sind, um den Durchgang der unlöslichen Komponenten von Blut zu erlauben, insbesondere den roten Blutzellen, um eine Blockade dieser Flüssigkeitsdurchgänge zu vermeiden. Die bevorzugte Technik zum Bestimmen der Lochgröße ist eine Bildanalyse basierend auf einer abtastenden Elektronenmikrophotographie der Schäume, wie dies oben besprochen wurde. In Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung haben die Schäume, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, verschiedene Bereiche hinsichtlich ihrer mittleren Lochgröße. Zum Beispiel hat ein Schaum zur Annahme in geeigneter Weise Zellen im Bereich zwischen etwa 20 μm und etwa 60 μm, vorzugsweise zwischen etwa 30 μm und etwa 50 μm. Das Speichermaterial hat kleinere Zellen mit einer mittleren Größe zwischen etwa 5 μm bis etwa 40 μm und vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 30 μm. Es ist zu erkennen, dass Schäume, die für die Verwendung als eine Annahmekomponente gedacht sind, im Wesentlichen größere Zellen haben als Schäume, die zur Speicherung gedacht sind.
  • Es kann auch noch mehr erwünscht und vorgezogen sein, den Unterschied in den Schaumeigenschaften eines Annahmebereichs und eines Speicherbereichs alternativ durch den "spezifischen kapillaren Oberflächenbereich" ("CSSA") auszudrücken, da eine solche Messung genauer mit den Flüssigkeitshandhabungseigenschaften korrelieren kann, wenn zwei solche Bereiche in einem Kern, wie dem absorbierenden Kern 24, verwendet werden. Der spezifische kapillare Oberflächenbereich ist eines einer Anzahl von Eigenschaften, die wichtig für ein Absorbieren und Transportieren von Blut und auf Blut basierender Flüssigkeiten sind. Der "spezifische kapillare Oberflächenbereich" ist ein Maß des für die Testflüssigkeit zugänglichen Oberflächenbereichs des polymeren Netzwerkes, das für eine Testflüssigkeit zugänglich ist. Der spezifische kapillare Oberflächenbereich wird bestimmt sowohl durch die Abmessungen der zellularen Einheiten im Schaum als auch durch die Dichte des den Schaum bildenden Polymers. Ein Weg der Quantifizierung der Gesamtmenge der durch das Schaumnetzwerk gelieferten festen Oberfläche besteht somit darin, dass eine solche Oberfläche an der Absorptionsfähigkeit teilnimmt. Der spezifische kapillare Oberflächenbereich wird bestimmt durch das Verfahren, das im Abschnitt Testverfahren des US Patents 5,387,207, veröffentlicht für Dyer et al. am 07. Februar 1995, ausgeführt ist und wird in Einheiten von m2/cm3 ausgedrückt.
  • Im Allgemeinen nimmt die CSSA des Schaumes bei einem konstanten Volumen zu, wenn die zellulare Struktur kleinzelliger (oder "feiner") wird. Hohe Oberflächenbereiche sind höchst erwünscht, um den Kapillardruck zu entwickeln, der benötigt wird, um Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, vom Körper weg zu ziehen. Der Oberflächenbereich des Schaumes kann jedoch den Punkt erreichen, bei dem die Rate der Flüssigkeitsabsorption begrenzt wird sowie die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass unlösliche Komponenten innerhalb der Flüssigkeit nicht länger ohne Weiteres von einer Zelle zur anderen gelangen können. Demgemäß muss der Oberflächenbereich des Schaumes innerhalb eines speziellen Bereichs ausgewählt werden, um diese wettstreitenden Faktoren auszugleichen. Polymere Schäume, die in dem absorbierenden Schaumkern der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind solche, die einen spezifischen kapillaren Oberflächenbereich im Bereich von 0,0060 bis 0,10 m2/cm3 haben. Typischerweise liegt der spezifische kapillare Oberflächenbereich im Bereich von 0,010 bis 0,030 m2/cm3, vorzugsweise von 0,008 bis 0,04 m2/cm3.
  • Ein Annahmebereich eines Mehrbereichkernes hat vorzugsweise einen geringeren spezifischen kapillaren Oberflächenbereich als ein Speicherbereich. Zum Beispiel kann der andere Bereich eine CSSA von 0,008 bis 0,020 m2/cm3 haben. Der Speicherbereich kann einen spezifischen Oberflächenbereich für eine kapillare Saugkraft zum Beispiel von 0,020 bis 0,03 m2/cm3 haben. Auf diesem Weg hat der Speicherbereich einen höheren Kapillardruck, der diesem erlaubt, Flüssigkeiten aus dem Annahmebereich abzuziehen, um so den Körper des Trägers relativ frei von einem Kontakt mit Flüssigkeiten zu halten.
  • Die Schäume müssen in geeigneter Weise widerstandsfähig sein gegenüber einer Verformung oder Kompression durch Kräfte, denen sie ausgesetzt sind, wenn solche absorbierenden Schäume in die Absorption und die Retention von Flüssigkeiten eingreifen. Der Widerstand gegenüber einer Kompressionsbiegung (oder "RTCD"), wie von den polymeren Schäumen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, gezeigt wird, kann quantifiziert werden, indem der Spannungsbetrag (prozentuale unkomprimierte Höhe) bestimmt wird, der in einer Probe eines gesättigten Schaumes erzeugt wird, der unter einem bestimmten Druck für eine spezifische Zeitspanne gehalten wird. Das Verfahren zum Ausführen dieses speziellen Typs eines Tests ist beschrieben im Abschnitt Testverfahren des US Patents 5,387,207, veröffentlicht für Dyer et al. Schäume, die als absorbierende Elemente für Katamneseprodukte nützlich sind, sind solche, welche eine RTCD zeigen, derart, dass ein Grenzdruck von 0,74 psi (5,1 kPa) bei 31 °C nach 15 Minuten eine Verformung von typischerweise von etwa 5 bis etwa 85% Kompression der Schaumstruktur erzeugt.
  • Damit wenigstens ein Teil des absorbierenden Kerns 24 komprimiert wird, so dass dieser komfortabel im Raum zwischen der Labia und der Glutealrinne einer Trägerin sitzt, wird erwogen, dass der Kern 24 nicht unkomfortabel die Labia der Trägerin verformt, wenn dieser eine RTCD hat, die zwischen 60% und 80% liegt. Für mehrteilige Kerne sollte der Annahmebereich die gleiche RTCD haben, aber ein Speicherbereich muss nicht so komprimierbar sein, wenn dieser nicht in einer engen Nähe zum Körper der Trägerin liegt. Zudem verringert das Bereitstellen eines höheren Widerstandes gegenüber Komprimierung im Speicherbereich jede Tendenz, dass Flüssigkeiten aus dem Speicherbereich "ausgedrückt" werden. Der Annahmebereich kann zum Beispiel eine RTCD von zwischen 60% bis 90% und ganz bevorzugt zwischen 75% bis 85% haben. Der Speicherbereich kann in einem solchen Fall eine RTCD zwischen 5% bis 75% und ganz bevorzugt zwischen 35% und 70% haben.
  • Die in der absorbierenden Struktur verwendeten Schäume sind vorzugsweise ausreichend elastisch, so dass sie während der Benutzung nicht dauerhaft zusammenfallen. Dies wird sicherstellen, dass die Schäume in der Lage sind, weiterhin Körperausscheidungen während eines Tragezyklusses aufzunehmen. Die elastischen Eigenschaften der Schäume helfen auch dabei, sicher zu stellen, dass die primäre Absorptionskomponente in der Lage sein wird, sich weiter anzuschmiegen und den Raum zwischen der Labia und der Glutealrinne der Trägerin zu füllen, nachdem eine anfängliche Kompression stattgefunden hat und nachdem Veränderung in der Konfiguration dieser Teile des Körpers der Trägerin durch Körperbewegungen veranlasst worden sind. Vorzugsweise werden die in der absorbierenden Struktur verwendeten Schäume auf wenigstens 70% ihrer nicht komprimierten Höhe zurück kehren, ganz bevorzugt auf wenigstens 80% und äußerst bevorzugt auf wenigstens 90%, nachdem die Kompressionskräfte weg genommen worden sind.
  • Eine weitere wichtige Eigenschaft der absorbierenden Schäume, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist ihre freie Absorptionskapazität. Für absorbierende Element, die in Katamneseprodukten nützlich sind, ist die freie Absorptionskapazität die Gesamtmenge einer Testflüssigkeit (z.B. von synthetischem Urin), die eine gegebene Schaumprobe bei Gleichgewicht in ihre zellulare Struktur pro Einheitsmasse Feststoffmaterial in der Probe absorbiert haben wird. Die Schäume, die besonders nützlich sind als absorbierende Elemente in Katamneseprodukten werden wenigstens eine minimale freie Absorptionskapazität erfüllen. Die freie Absorptionskapazität der Schäume, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wer den, kann unter Verwendung des Verfahrens beschrieben werden, das beschrieben ist in dem Abschnitt Testverfahren des US Patents 5,387,207, veröffentlicht für Dyer et al. Um als absorbierende Element für Katamneseprodukte besonders nützlich zu sein, sollten die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Schäume eine freie Absorptionskapazität von 15 bis 125 g/g, vorzugsweise von 20 bis 50 g/g und äußerst bevorzugt von 25 g/g synthetisches Urin pro Gramm trockener Schaum haben.
  • Es ist klar, dass diese Schäume verschiedene Eigenschaften, Merkmale und/oder Kennzeichen zu verschiedenen Zeiten haben können, bevor sie in Kontakt mit dem Schaum und dem Blut oder der auf Blut basierenden Flüssigkeit treten, die absorbiert werden soll. Zum Beispiel können diese Schäume während ihrer Herstellung, Versendung, Lagerung etc. eine Dichte und/oder Zellgrößenwerte außerhalb der Bereiche haben, die nachfolgend für diese Parameter angegeben werden, zum Beispiel wenn sie in einem komprimierten Zustand durch Verpackung gelagert werden. Solche Schäume sind jedoch dennoch innerhalb des Schutzbereichs dieser Erfindung, wenn sie später sich physikalischen Veränderungen unterziehen, so dass sie die erforderlichen Werte haben, die nachfolgend für diese Eigenschaften, Merkmale und/oder Kennzeichen spezifiziert werden, wenigstens zu einem gewissen Zeitpunkt vor und/oder während des Kontakts mit dem zu absorbierenden Blut oder auf Blut basierenden Flüssigkeit.
  • Andere HIPE-Schäume
  • Die spezifischen Schaumeigenschaften, die für HIPE-Schäume geeignet sind, die für andere Verwendung als in einem absorbierenden Artikel gedacht sind, werden abhängig sein von der speziellen Verwendung die für diese vorgesehen ist. Zum Beispiel ist eine Zellengröße für Teile, wie die oben besprochenen Spielzeuge, zwischen etwa 30 μm und etwa 80 μm typischerweise optimal. Die ultimative Endnutzung wird auch darüber bestimmen, ob der HIPE-Schaum absichtlich hydrophil gemacht wird (die HIPE-Schäume der vorliegenden Erfindung sind an sich hydrophob und werden hydrophil gemacht, entweder durch Behandlung mit Salzen oder mit grenzflächenaktiven Stoffen). Ein Schlüsselparameter dieser Schäume ist ihre Einfriertemperatur (Tg), weil diese ein Indikator der Schaumsteifigkeit bei Raumtemperatur ist (eine geeignete Tg wird zwischen –40°C und 50°C liegen. Für Teile oder Regionen innerhalb eines Teils, die eine relativ hohe Steifigkeit erfordern, werden die bevorzugten HIPE-Schäume eine Tg von –20° bis 50°C haben. Für Teile oder Regionen innerhalb eines Teils, bei welchem eine Flexibilität vorgezogen wird, werden HIPE-Schäume, welche eine Tg zwischen –40° und 20°C haben, im Allgemeinen bevorzugt. Bekannterweise wird die Tg im Wesentlichen durch das Monomergemisch bestimmt das polymerisiert wird, um den HIPE-Schaum bereit zu stellen.)
  • b. Präparierung eines polymeren Schaums
  • A. Überblick
  • Das Verfahren zum Präparieren des Polymeren Schaums gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte: 1) Bilden eines spezifischen Typs einer stabilen Wasser-In-Öl-Emulsion mit hoher innerer Phase (oder HIPE) mit einer relativ kleinen Menge einer Ölphase und einer relativ großen Menge einer Wasserphase; 2) Polymerisieren/Aushärten dieser stabilen Emulsion in einer Form unter Bedingungen, die geeignet sind zum Bilden einer festen, mit Wasser gefüllten polymeren Schaumstruktur; 3) Entfernen des mit Wasser gefüllten polymeren Schaums aus der Form und dann Waschen des Schaums, um die ursprüngliche Restwasserphase und die restlichen hydratisierbaren Salze aus der polymeren Schaumstruktur zu entfernen, falls dies für spezifische Leistungsanforderungen erforderlich ist, wie beispielsweise die Verwendung in einem Artikel zum Absorbieren von auf Blut basierenden Fluiden; 4) Behandeln der polymeren Schaumstruktur mit einer hydrophilisierenden Lösung eines grenzflächenaktives Stoffes und eines Salzes; und danach Entwässern dieser polymeren Schaumstruktur.
  • Der erste Schritt des Bildens eines spezifischen Typs einer Wasser-In-Öl-Emulsion mit großer innerer Phase (oder HIPE) mit einer relativ kleinen Menge einer Ölphase und einer relativ größeren Menge einer Wasserphase. Die Wasser-In-Öl-Emulsion wird gebildet aus einer Ölphase und einer Wasserphase. Die Ölphase umfasst von 65 bis 98 Gew.% einer monomeren Komponente und von 2 bis 20 Gew.% einer Emulgatorkomponente. Die Monomerkomponente ist in der Lage, ein Copolymer mit Tg von –40°C bis 90°C zu bilden. Die "Tg" eines Copolymers ist ihre Einfriertemperatur. Die Emulgatorkomponente ist löslich in der Wasserphase und ist geeignet zum Bilden einer Wasser-In-Öl-Emulsion. Die Wasserphase umfasst eine wässrige Lösung mit von 0,2 bis 20 Gew.% eines wasserlöslichen Elektrolyts. Das Verhältnis von Volumen zu Gewicht der Wasserphase zur Ölphase liegt im Bereich von 15:1 bis 125:1.
  • Die Monomerkomponente der Ölphase umfasst: (i) von 10 bis 80 Gew.% wenigstens eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, monofunktionalen Comonomers, das in der Lage ist, eine Festigkeit zu verleihen, die etwa äquivalent zu derjenigen ist, die von Styrol geliefert wird; (ii) von etwa 10 bis 70 Gew.% wenigstens eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, monofunktionalen Comonomers, das in der Lage ist, eine Festigkeit zu verleihen, die derjenigen äquivalent ist, die durch Styrol bereit gestellt wird; (iii) von 2 bis 50 Gew.% eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, polyfunktionalen Vernetzungsmittels, ausgewählt aus Divinylbenzolen, Trivinylbenzolen, Divinyltoluolen, Divinylxylolen, Divinylnaphthalenen, Divinylalkylbenzolen, Divinylphenanthrenen, Divinyldiphenylen, Divinyldiphenylmethanen, Divinylbenzylen, Divinylphenylethern, Divinyldiphenylsulfiden, Divinylfuranen, Divinylsulfid, Divinylsulfon, polyfunktionalen Acrylaten, Methacrylaten, Acrylamiden, Methacrylamiden und Mischungen davon. Die als Bereich für Vernetzer und Monomere oben angegebenen Prozentangaben sind auf einer 100% Basis ausgedrückt. Wenn zum Beispiel ein Vernetzer als ein 50% Gemisch mit einer anderen Komponente vorgesehen ist, bezieht sich die Prozentangabe, die oben für die Bereiche verwendet wird, auf 50% der tatsächlichen Menge des verwendeten chemischen Gemisches.
  • Die Emulsionskomponente der Ölphase umfasst: (i) einen primären Emulgator mit wenigstens etwa 40 Gew.% emulgierenden Komponenten ausgewählt aus Diglycerolmonoester linear ungesättigter C16-C22 Fettsäuren, Diglycerolmonoester verzweigter C16-C22 Fettsäuren, monoaliphatische Diglycerolether verzweigter C16-C24 Alkohole, monoaliphatische Diglycerolether von linear ungesättigten C16-C22 Alkoholen, monoaliphatische Diglycerolether von linear gesättigten C12-C14 Alkoholen, Sorbitanmonoester linear ungesättigter C16-C22 Fettsäuren, Sorbitanmonoester verzweigter C16-C24 Fettsäuren und Mischungen davon; oder (ii) die Kombination von einem primären Emulgator mit wenigstens 20 Gew.% dieser emulgierenden Komponenten mit bestimmten sekundären Emulgatoren. Bevorzugte sekundäre Emulgatoren sind Ditallowdimethylammoniummethylsulfat und Ditallowdimethylammoniummethylchlorid. Wenn diese optionalen sekundären Emulgatoren in der Emulgatorkomponente enthalten sind, erfolgt dies typischerweise in einem Gewichtsverhältnis von primären zu sekundären Emulgator von 50:1 zu 1:4.
  • Die Wasser-In-Öl-Emulsion wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 50°C oder höher gebildet, indem die Wasser- und die Ölphase zu einer HIPE vermischt werden. Für die Herstellung von HIPEs hat der Stand der Technik typischerweise Mischer verwendet, die rotierende Elemente verwenden, um die Scherung zu erzeugen, die notwendig ist, um die innere Phase in der kontinuierlichen Phase zu dispergieren. Für die kontinuierliche oder halb kontinuierliche Produktion einer HIPE werden die Wasser- und die Ölphase in vorbestimmten Fließraten zugeführt. Das Verhältnis der Raten wird bestimmt durch das gewünschte Verhältnis der Wasserphase zur Ölphase (Verhältnis Wasser:Öl). Siehe zum Beispiel US Patent 5,250,576 (DesMarais et al.), veröffentlicht am 05. Oktober 1993, und US Patent 5,827,909 (DesMarais), veröffentlicht am 27. Oktober 1998. Ein Verfahren unter Verwendung eines Inline-Mischers ist beschrieben in der parallel anhängigen provisorischen US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 60/158,260, eingereicht in den Namen von Catalfamo et al. am 08. Oktober 1999. Die einzelnen Komponenten, die verwendet werden, um die Emulsion zu bilden, sind unten in größerem Detail beschrieben.
  • B. HIPE-Komponenten
  • 1. Die Ölphase
  • Die Ölphase der HIPE kann eine Vielzahl von ölhaltigen Materialien umfassen. Die offiziell ausgewählten ölhaltigen Materialien werden häufig von der speziellen Verwendung abhängig sein, die für HIPE getroffen wird. Mit "ölhaltig" ist ein Material gemeint, fest oder flüssig, aber vorzugsweise flüssig bei Raumtemperatur, das weitgehend die folgenden Anforderungen erfüllt: (1) eine sehr begrenzte Löslichkeit im Wasser hat; (2) eine geringe Oberflächenspannung hat; und (3) eine charakteristische fettige Anfühlung bei Berührung besitzt. Zudem sollte für solche Situationen, in welchen die HIPE auf dem Lebensmittel-, Medikamenten- oder Kosmetikgebiet verwendet werden soll, das ölhaltige Material kosmetisch und pharmazeutisch akzeptabel sein. Materialien, die als ölhaltige Materialien für die Verwendung bei der Herstellung von HIPEs gemäß der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen, können zum Beispiel verschiedene ölhaltige Zusammensetzungen umfassen, die aufweisen gerade, verzweigte und/oder zyklische Paraffine, wie Mineralöle, Petroleum, Isoparaffine, Squalane; pflanzliche Öle, tierische Öle und Marineöle, wie Tanköl, Oiticica-Öl, Castoröl, Leinsamenöl, Mohnsamenöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Fischöle, Walnussöle, Piniensamenöle, Olivenöl, Kokosnussöl, Palmöl, Canolaöl, Rapsöl, Sonnenblumenöl, Safflorsamenöl, Saffloröl, Sesamöl, Erdnussöl und dergleichen, Ester von Fettsäuren oder Alkohole, wie Ethylhexylpalmitat, C16-C18 Fettalkohol, Di-Isootanoate, Dibutylphthalat, Diethylmaleat, Tricresylphosphat, Acrylat oder Methacrylatester und dergleichen; Harzöle und Holzdestillate, einschließlich den Destillaten von Terpentin, Harzbranntweine, Pinienöl und Acetonöl; verschiedene auf Petroleum basierende Produkte, wie Benzine, Naphathane, Brenngas, Schmieröle und Schweröle; Kohledestillate, einschließlich Benzol, Tolulol, Xylol, gelöstes Naphtha-Creosolöl und Anthrazolöl und ätherische Öle; und Siliconöle. Vorzugsweise ist das ölhaltige Material nicht polar.
  • Für bevorzugte HIPEs, die polymerisiert werden, um die polymeren Schäume zu bilden, umfasst diese Ölphase eine Monomerkomponente. Im Falle der HIPE-Schäume, die für die Verwendung als Absorptionsmittel geeignet sind, ist diese Monomerkomponente typischerweise so formuliert, dass sie ein Copolymer mit einer Einfriertemperatur (Tg) bildet von 35°C oder geringer und typischerweise von –40°C bis 30°C (Das Verfahren zum Bestimmen der Tg durch die dynamische mechanische Analyse (DMA) ist beschrieben im Abschnitt Testverfahren des US Patents 5,650,222, veröffentlicht für Thomas A. DesMarais et al. am 22. Juli 1997. Diese Monomerkomponente enthält: (a) wenigstens ein monofunktionales Monomer, dessen ataktisches amorphes Polymer eine Tg von 25°C oder geringer hat; (b) optional ein monofunktionales Comonomer; und (c) wenigstens ein polyfunktionales Vernetzungsmittel. Eine Auswahl spezieller Typen und Mengen von ein oder mehreren monofunktionalen Monomeren und Comonomeren und ein oder mehreren polyfunktionalen Vernetzungsmitteln können wichtig sein für die Ausführung von absorbierenden HIPE-Schäumen mit der gewünschten Kombination aus strukturellen, mechanischen und fluiden Handhabungseigenschaften, welche solcher Materialien für die Verwendung als Absorptionsmittel für wasserhaltige Fluide geeignet machen.
  • Für HIPE-Schäume, die als Absorptionsmittel nützlich sind, umfasst die Monomerkomponente ein oder mehrere Monomere, die dazu neigen, der resultierenden polymeren Schaumstruktur gummiartige Eigenschaften zu verleihen. Solche Monomere können ataktische amorphe Polymere mit hohem Molekulargewicht (größer als 10.000) erzeugen, die Tgs von etwa 25°C oder niedriger aufweisen. Monomere dieses Typs umfassen zum Beispiel Monomere, wie die (C4-C14) Alkylacrylate, wie Butylacrylat, Hexylacrylat, Octylacrylat, 2-ethylhexylacrylat, Nonylacrylat, Decylacrylat, Dodecyl (Lauryl) Acrylat, Isodecylacrylat, Tetradecylacrylat; Arylacrylat und Alkarylacrylate, wie Benzylacrylat und Nonylphenylacrylat; die (C6-C16) Al kylmethacrylate, wie Hexylacrylat, Octylmethacrylat, Nonylmethacrylat, Decylmethacrylat, Isodecylmethacrylat, Dodecyl (Lauryl) Methacrylat, Tetradecylmethacrylat, (C4-C12) Alkylstyrole, wie p-n-Ohylstyrol, Acrylamide, wie N-Octadecylacrylamid und Polyene, wie 2-mehtyl-1,3-butadien(isopropen), Butadien, 1,3-pentadien(piperylen), 1,3-hexadien, 1,3-heptadien, 1,3-octadien, 1,3-nonadien, 1,3-decadien, 1,3-undecadien, 1,3-dodecadien, 2-methyl-1,3-hexadien, 6-methyl-1,3-heptadien, 7-methyl-1,3-octadien, 1,3,7-octatrien, 1,3,9-dectrien, 1,3,6-octatrien, 2,3-dimehtyl-1,3,butadien, 2-mehtyl-3-ethyl-1,3-butadien, 2-methyl-3-propyl-1,3-butadien, 2-amyl-1,3-butadien, 2-methyl-1,3-pentadien, 2,3-dimethyl-1,3-pentadien, 2-methyl-3-ethyl-1,3-pentadien, 2-methyl-3-propyl-1,3-pentadien, 2,6-diethyl-1,3,7-octatrien, 2,7-dimethyl-1,3,7-octatrien, 2,6-dimethyl-1,3,6-octatrien, 2,7-dimethyl-1,3,6-octatien, 7-methyl-3-methylen-1,6-octadien (Myrcen), 2,6-dimethyl-1,5,7-octatrien (Ocimen), 1-methyl-2-vinyl-4,6-hepta-dien-3,8-nonadienoat, 5-methyl-1,3,6-heptatrien, 2-ethylbutadien und Mischungen dieser Monomere. Von diesen Monomeren werden Isodecylacrylat, N-Dodecylacrylat und 2-ethylhexylacrylat am meisten bevorzugt. Das Monomer wird im Allgemeinen 30 bis etwa 85%, ganz bevorzugt von 50 bis 70 Gew.% der monomeren Komponente umfassen.
  • Für die HIPE-Schäume, die als Absorptionsmittel nützlich sind, umfasst die Monomerkomponente typischerweise auch ein oder mehrere Comonomere, die typischerweise enthalten sind, um die Tg-Eigenschaften der resultierenden polymeren Schaumstruktur, ihr Modul (Festigkeit) und ihre Zähigkeit zu modifizieren. Diese monofunktionalen comonomeren Typen können auf Styrol basierende Comonomere enthalten (z.B. Styrol und Ethylstyrol) oder andere Monomertypen, wie Methylmethacrylat, wenn das betreffende Homopolymer als eine beispielhafte Zähigkeit zeigend bekannt ist. Ein weiteres Beispiel eines Monomers, welche ein hohen Grad an Zähigkeit dem resultierenden HIPE-Schaum verleiht, ist Isopren und darauf bezogene Diene, wie Piperylen und Dimethylbutadien. Von diesen Comonomeren werden Styrol, Ethylstyrol und Mischungen davon besonders bevorzugt, um der resultierenden polymeren Schaumstruktur Zähigkeit zu verleihen. Diese Comono mere können bis zu etwa 70 Gew.% der Monomerkomponente umfassen und werden normalerweise von 10 bis 70 Gew.%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.%, äußerst bevorzugt von 15 bis 30 Gew.% der Monomerkomponente umfassen. Andere Ausführungsformen können zwischen 20 und 50% Comonomer umfassen.
  • Für HIPE-Schäume, die als Absorptionsmittel nützlich sind, umfasst diese Monomerkomponente auch ein oder mehrere polyfunktionale Vernetzungsmittel. Dieser Einschluss dieser Vernetzungsmittel neigt dazu, die Tg des resultierenden polymeren Schaums sowie dessen Festigkeit zu erhöhen, wobei sich daraus der Verlust an Flexibilität und Elastizität ergibt. Geeignete Vernetzungsmittel umfassen eines derjenigen, das verwendet werden kann in vernetzenden Gummi-Dienmonomeren, wie Divinylbenzolen, Divinyltoluole, Divinylxylole, Divinylnaphthalene, Divinylalkylbenzole, Divinylphenanthrene, Trivinylbenzole, Divinylbiphenyle, Divinyldiphenylmethane, Divinylbenzyle, Divinylphenylether, Divinyldiphenylsulfide, Divinylfurane, Divinylsulfon, Divinylsulfit, Divinyldimethylsilan, 1,1'-divinylferrocen, 2-vinylbutadien, Maleat, Di-, Tri-, Tetra-, Penta- oder höhere (Meth)acrylate und di-, Tri-, Tetra-, Penta- oder höhere (Meth)acrylamide, einschließlich Ethylenglycoldimethacrylat, Neopentylglycoldimethacrylat, 1,3-butandioldimethacrylat, 1,4-butandioldimethacrylat, 1,6-hexandioldimethacrylat, 2-butendioldimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, Hydroquinondimethacrylat, Catecholdimethacrylat, Resorcinoldimethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat, Polyethylenglycoldimethacrylat; Triemethylolpropantrimethacrylat, Pentaerythritholtetramethacrylat, 1,3-butandioldiacrylat, 1,4-butandioldiacrylat, 1,6-hecandioldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Hydroquinondiacrylat, Catecholdiacrylat, Resorcinoldiacrylat, Triethylenglycoldiacrylat, Polyethylenglycoldiacrylat; Pentaerythritoltetraacrylat, 2-butendioldiacrylat, Tetramethylendiacrylat, Trimethylpropantrieacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, N-Methylolacrylamid, 1,2-ethlyenbisacrylamid, 1,4-butanbisacrylamid und Mischungen davon.
  • Die bevorzugten polyfunktionalen Vernetzungsmittel umfassen Divinylbenzol, Ethylenglycoldimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, 1,6- hexandioldimethacrylat, 2-butendioldimethacrylat, Ethylenglycoldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, 1,6-hexandioldiacrylat, 2-butendioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Trimethacrylat und Mischungen davon. Divinylbenzol ist typischerweise erhältlich als ein Gemisch mit Ethylstyrol in Anteilen von etwa 55:45. Diese Anteile können modifiziert werden, um so die Ölphase mit einer oder der anderen Komponente anzureichern. Es kann vorteilhaft sein, das Gemisch mit der Ethylstyrolkomponente anzureichern, während gleichzeitig ein Einschluss von Styrol aus dem Monomergemisch weg gelassen wird. Das bevorzugte Verhältnis von Divinylbenzol zu Ethylstyrol beträgt von 30:70 bis 55:45, äußerst bevorzugt von 35:65 bis 45:55. Die Einschluss höherer Anteile von Ethylstyrol verleiht die erforderliche Zähigkeit, ohne die Tg des resultierenden Copolymers in dem Maße zu steigern, wie dies Styrol macht. Das Vernetzungsmittel kann im Allgemeinen in der Ölphase der HIPE in einer Menge von 2 bis 50 Gew.%, vorzugsweise von 3 bis 40 Gew.%, ganz bevorzugt von 4 bis 40 Gew.% und äußerst bevorzugt von 5 bis 40 Gew.% der monomeren Komponente (100% Basis) enthalten sein.
  • Der Hauptbereich der Ölphase dieser bevorzugten HIPEs wird diese Monomere, Comonomere und Vernetzungsmittel enthalten. Es ist wesentlich, dass diese Monomere, Comonomere und Vernetzungsmittel im Wesentlichen wasserunlöslich sind, so dass sie primär löslich sind in der Ölphase und nicht in der Wasserphase. Eine Verwendung solcher im Wesentlichen wasserunlöslichen Monomere stellt sicher, dass die HIPE mit geeigneten Eigenschaften und Stabilität realisiert wird.
  • Es ist natürlich höchst vorzuziehen, dass die Monomere, Comonomere und Vernetzungsmittel, die hier verwendet werden, derart sind, dass der resultierende polymere Schaum in geeigneter Weise nicht toxisch und entsprechend chemisch stabil ist. Diese Monomere, Comonomere und Vernetzungsmittel sollten vorzugsweise wenig oder keine Toxizität haben, falls sie vorhanden sind, nur in sehr geringen Restkonzentrationen während der Nachpolymerisierung bei der Schaumbehandlung und/oder -Benutzung vorhanden sein.
  • 2. Emulgatorkomponente
  • Eine weitere typische Komponente der Ölphase ist ein Emulgator (bzw. Emulgatoren), der die Bildung von stabilen HIPE-Emulsionen erlaubt. Geeignete Emulgatoren für die hier vorliegende Verwendung können jeden einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen Emulgatoren umfassen, der für die Verwendung in Emulsionen mit geringerer oder mittlerer innerer Phase anwendbar sind. Die verwendeten speziellen Emulgatoren werden von einer Anzahl von Faktoren abhängen, einschließlich der in der Ölphase vorhandenen speziellen Ölmaterialien und der speziellen Verwendung, für die die HIPE vorgesehen ist. Üblicherweise sind diese Emulgatoren nicht ionische Materialien und können einen breiten Bereich von HLB-Werten haben. Beispiele einiger typischer Emulgatoren umfassen Sorbitanester, wie Sorbitanlaurate (z.B. SPAN® 20), Sorbitanpalmitate (z.B. SPAN® 40), Sorbitanstearate (z.B. SPAN® 60 und SPAN® 65), Sorbitanmonooleate (z.B. SPAN® 80), Sorbitantrioleate (z.B. SPAN® 85), Sorbitansesquioleate (z.B. EMSORB® 2502) und Sorbitanisostearate (z.B. CRILL® 6); Polyglycerolester und -ether (z.B. TRIODAN® 20); Polyoxyethylen-Fettsäuren, Ester und Ether, wie Polyoxyethylen (2) Oleylether, polyethoxylierte Oleylalkohole (z.B. BRIJ® 92 und SIMUSOL® 92); Mono-, Di- und Triphosphorester, wie Mono-, Di- und Triposphorester von Oleinsäure (z.B. HOSTAPHAT), Polyoxyethylensorbitolester, wie Polyoxyethylensorbitolhexastearate (z.B. ATLAS® G-1050), Ethylenglycol-Fettsäureester, Glycerol-Monoisosterate (z.B. IMWITOR 780K), Ether von Glycerol und Fettalkoholen (z.B. CREMOPHOR WO/A), Ester von Polyalkoholen, synthetische primäre Alkoholethylenoxidkondensate (z.B. SYNPERONIC A2), Mono- und Diglyceride von Fettsäuren (z.B. ATMOS® 300).
  • Weitere bevorzugte Emulgatoren umfassen die Diglycerolester, die von Monooleat-Monomyristat-, Monopalmitat- und Monoisostearatsäuren abgeleitet werden. Ein bevorzugter Coemulgator ist Ditallowdimethylammoniummethylsulfat. Mischungen dieser Emulgatoren sind auch besonders nützlich, wie beispielsweise gereinigte Versionen von jedem, insbesondere Sorbitanester, die minimale Anteile von Isosorbid- und Polyol-Verunreinigungen enthalten.
  • Für bevorzugte HIPEs, die polymerisiert werden, um polymere Schäume herzustellen, kann der Emulgator anderen Funktionen neben dem Stabilisieren der HIPE dienen. Diese umfassen die Fähigkeit, den resultierenden polymeren Schaum zu hydrophilisieren. Der resultierende Polymerschaum wird typischerweise gewaschen und entwässert, um den größten Anteil des Wassers und anderer Restkomponenten zu entfernen. Dieser Restemulgator kann, falls er ausreichend hydrophil ist, den andernfalls hydrophoben Schaum ausreichend benetzbar machen, so dass dieser in der Lage ist, wässrige Fluide zu absorbieren.
  • Für bevorzugte HIPEs, die polymerisiert werden, um polymere Schäume herzustellen, können geeignete Emulgatoren enthaltend Sorbitanmonoester verzweigter C16-C24 Fettsäuren, linearer ungesättigter C16-C22 Fettsäuren und linearer gesättigter C12-C14 Fettsäuren, wie Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonomyristat und Sorbitanmonoester, die abgeleitet werden aus Kokosnuss-Fettsäuren; Diglycerolmonoester verzweigter C16-C24 Fettsäuren, lineare ungesättigte C16-C22 Fettsäuren oder lineare gesättigte C12-C14 Fettsäuren, wie Diglycerolmonooleat (das heißt, Diglycerolmonoester von C18:1 Fettsäuren), Diglycerolmonomyristat, Diglycerolmonoisostearat und Diglycerolmonoester von Kokosnuss-Fettsäuren; monoaliphatische Diglycerolether verzweigter C16-C24 Alkohole (z.B. Guerbet-Alkohole), lineare ungesättigte C16-C22 Alkohole und lineare gesättigte C12-C14 Alkohole (z.B. Kokosnuss-Fettalkohole) und Mischungen dieser Emulgatoren. Siehe US Patent 5,287,207 (Dyer et al.), veröffentlicht am 07. Februar 1995, welches die Zusammensetzung und die Präparation geeigneter Polyglycerolester-Emulgatoren beschreibt, und US Patent Nr. 5,500,451, veröffentlicht am 19. März 1996 für Stephen A. Goldman et al., welches die Zusammensetzung und die Präparation geeigneter Polyglycerolether-Emulgatoren beschreibt. Bevorzugte Emulgatoren umfassen Sorbitanmonolaurat (z.B. SPAN® 20, vorzugsweise größer als 40%, ganz bevorzugt größer als 50%, äußerst bevorzugt größer als 70% Sorbitanmonolaurat), Sorbitanmonooleat (z.B. SPAN® 80, vorzugsweise größer als 40%, ganz bevorzugt größer als 50%, äußerst bevorzugt größer als 70% Sorbitanmonooleat), Digycerolmonooleat (z.B. vorzugsweise größer als 40%, ganz bevorzugt größer als 50%, äußerst bevorzugt größer als 70% Diglycerolmonooleat), Diglycerolmonoisostearat (z.B. vorzugsweise größer als etwa 40%, ganz bevorzugt größer als 50%, äußerst bevorzugt größer als 70% Diglycerolmonoisostearat), Diglycerolmonomyristat (z.B. vorzugsweise größer als 40%, ganz bevorzugt größer als 50%, äußerst bevorzugt größer als 70% Sorbitanmonomyristat), Dicocoyl (z.B. Lauryl und Myristoyl)-Ether von Diglycerol und Mischungen davon.
  • Zusätzlich zu diesen primären Emulgatoren können Coemulgatoren verwendet werden, um eine zusätzliche Stabilität der Wasser-In-Lipid-Emulsion zu schaffen. Geeignete sekundäre Emulgatoren können Zwitterionentypen sein, einschließlich der Phosphatidylcholine und Phosphatidylcholin enthaltenden Zusammensetzung, wie die Lecithine und Aliphatbetaine, wie Laurylbetain; kationische Typen, einschließlich der langkettigen C12-C22 dialiphatischen, kurzkettigen C1-C4 dialiphatischen quartärnären Ammoniumsalze, wie Ditallowdimethylammoniumchlorid, Bistridecyldimethylammoniumchlorid und Ditallowdimethylammoniummethylsulfat, die langkettigen C12-C22 Dialkanoyl(Alkenoyl)-2-hydroxyethyl, kurzkettigen C1-C4 dialiphatischen quartärnären Ammoniumsalze, wie Ditallowyl-2-hydroxyethyldimethylammoniumchlorid, Die langkettigen C12-C22 dialiphatischen Imidazolinium-quartärnären Ammoniumsalze, wie Methyl-1-tallowamidoethyl-2-tallowimidazoliniummethylsulfat und Methyl-1-oleylamidoethyl-2-oleylimidazoliniummehtylsulfat, die kurzkettigen C1-C4 dialiphatischen, langkettigen C12-C22 monoaliphatischen Benzyl-quaternären Ammoniumsalze, wie Dimethylstearylbenzylammoniumchlorid und Dimethyltallowbenzylammoniumchlorid, die langkettigen C12-C22 Dialkyl(Alkenoyl)-2-Aminoethyl, kurzkettigen C1-C4 monoaliphatischen, kurzkettigen C1-C4 monohydroxyaliphatischen quaternären Ammoniumsalze, wie Ditallowyl-2-aminoethylmethyl 2-Hydroxypropylammoniummethylsulfat und Dioleyl-2-aminoethylmethyl 2-Hydroxyethylammoniummehtylsulfat; anionische Typen, einschließlich der dia liphatischen Ester von Natriumsulfosuccinsäure, wie das Dioctylester der Natriumsulfosuccinsäure und das Bistridecylester der Natriumsulfosuccinsäure, die Aminsalze der Dodecylbenzolsulfonsäure; und Mischungen dieser sekundären Emulgatoren. Diese sekundären Emulgatoren können im Handel erhalten werden oder unter Verwendung der im Stand der Technik bekannten Verfahren präpariert werden. Die bevorzugten sekundären Emulgatoren sind Ditallowdimethylammoniummethylsulfat und Ditallowdimethylammoniummethylchlorid. Wenn diese optionalen sekundären Emulgatoren in der Emulgatorkomponente enthalten sind, ist dies typischerweise mit einem Gewichtsverhältnis von primären zu sekundären Emulgatoren von 50:1 bis etwa 1:4, vorzugsweise von 30:1 bis 2:1.
  • 3. Ölphase-Zusammensetzung
  • Die Ölphase, die verwendet wird, um die HIPE gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zu bilden, kann verschiedene Verhältnisse von Ölmaterialien und Emulgatoren umfassen. Die speziellen Verhältnisse, die ausgewählt werden, werden von einer Anzahl von Faktoren abhängen, einschließlich den betroffenen Ölmaterialien und dem verwendeten Emulgator und Verwendung, für die die HIPE vorgesehen ist. Ganz allgemein kann die Ölphase von 50 bis 98 Gew.% Ölmaterialien und von 2 bis 50 Gew.% Emulgator enthalten. Typischerweise wird die Ölphase von 70 bis 97 Gew.% der Ölmaterialien von 3 bis 30 Gew.% Emulgator umfassen und ganz typisch von 85 bis 97 Gew.% der Ölmaterialien und von 3 bis 15 Gew.% Emulgator.
  • Für bevorzugte HIPEs, die verwendet werden, um die polymeren Schäume herzustellen, wird die Ölphase im Allgemeinen von 65 bis 98 Gew.% der Monomerkomponente von 2 bis 30 Gew.% der Emulgatorkomponente umfassen. Vorzugsweise wird die Ölphase von 80 bis 98 Gew.% der Monomerkomponente und von 3 bis 20 Gew.% der Emulgatorkomponente umfassen. Ganz bevorzugt wird die Ölphase von 90 bis 97 Gew.% der Monomerkomponente und von 3 bis 10 Gew.% der Emulgatorkomponente umfassen.
  • Zusätzlich zu der Monomer- und Emulgatorkomponente kann die Ölphase dieser bevorzugten HIPEs andere optionale Komponenten enthalten. Eine solche optionale Komponente ist ein in Öl löslicher Polymerisationsinitiator des allgemeinen Typs, der für die Fachleute des Standes der Technik allgemein bekannt ist, so wie er beschrieben ist in US Patent 5,290,820 (Bass et al.), veröffentlicht am 01. März 1994. Eine weitere mögliche optionale Komponente ist ein im Wesentlichen wasserunlösliches Lösungsmittel für die Monomer- und Emulgatorkomponente. Die Verwendung eines solchen Lösungsmittels wird nicht vorgezogen, wird aber, falls sie verwendet wird, allgemein nicht mehr als etwa 10 Gew.% der Ölphase umfassen.
  • Eine bevorzugte optionale Komponente ist ein Antioxidanzmittel, wie ein Hindered Amine Light Stabilizer (HALS), wie beispielsweise ein bis-(1,2,2,5,5-pentamethylpiperidinyl)Sebacat (Timuvin-765®) oder ein Hindered Phenole Stabilizer (HPS), wie beispielsweise Irganox-1076® und t-butylhydroxyquinon. Eine weitere optionale Komponente ist ein Plastifizierer, wie Dioctylazelat, Dioctylsebacat oder Dioctyladipat. Weitere optionale Komponenten umfassen Füllstoffe, Farbstoffe, Fluoreszenzmittel, Trübungsmittel, Kettentransfermittel.
  • C. Wasserphasenkomponenten
  • Die innere Wasserphase der HIPE ist im Allgemeinen eine wässrige Lösung mit ein oder mehreren gelösten Komponenten. Eine wesentliche gelöste Komponente der Wasserphase ist ein wasserlöslicher Elektrolyt. Der gelöste Elektrolyt minimiert die Neigung der Komponenten in der Ölphase sich auch in der Wasserphase aufzulösen. Für bevorzugte HIPEs, die verwendet werden, um polymere Schäume herzustellen, soll dies das Maß minimieren, in welchem Polymermaterial die Zellfenster an den Öl/Wasser-Grenzflächen füllt, die durch die Wasserphasentröpfchen während der Polymerisation gebildet werden. So soll das Vorhandensein des Elektrolyts und die resultierende Ionenstärke der Wasserphase festlegen, ob und in welchem Maß die resultierenden bevorzugten Polymerschäume offenzellig sein können.
  • Irgendein Elektrolyt, der in der Lage ist, der Wasserphase eine Ionenstärke zu verleihen, kann verwendet werden. Bevorzugte Elektrolyte sind ein-, zwei- oder dreiwertige anorganische Salze, wie dies wasserlöslichen Halide, zum Beispiel Chloride, Nitrate und Sulfate der Alkalimetalle und Erdalkalimetalle. Beispiele umfassen Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat und Magnesiumsulfat. Für HIPEs, die verwendet werden, um polymere Schäume herzustellen, hat sich Kalziumchlorid als geeignet für die Verwendung in dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung herausgestellt. Im Allgemeinen wird der Elektrolyt in der Wasserphase des HIPE in einer Konzentration im Bereich von 0,2 bis 30 Gew.% der Wasserphase verwendet. Ganz bevorzugt wird der Elektrolyt von 1 bis 20 Gew.% der Wasserphase umfassen.
  • Für HIPE(s), die verwendet werden, um polymere Schäume herzustellen, ist typischerweise ein Polymerisationsinitiator in der HIPE enthalten. Eine solche Initiatorkomponente wird im Allgemeinen der Wasserphase der HIPE hinzu gegeben und kann irgendein herkömmlicher wasserlöslicher Initiator mit einem freien Radikal sein. Diese umfassen Persauerstoffverbindungen, wie Natrium-, Kalium- und Ammoniumpersulfate, Wasserstoffperoxid, Peroxyacetinsäure, Natriumperborat, Kaliummonopersulfat, Natriumpercarbonat und dergleichen. Herkömmliche Redox-Initiatorsysteme können auch verwendet werden. Solche Systeme werden gebildet, indem die vorstehenden Persauerstoffverbindungen mit Reduzierungsmitteln, wie Natriumbisulfit, L-Ascorbinsäure oder Eisensalzen kombiniert werden. Der Initiator kann bis zu etwa 20 Molprozent basierend auf der gesamten Molzahl der polymerisierbaren Monomere in der Ölphase vorliegen. Vorzugsweise liegt der Initiator in einer Menge von 0,001 bis 10 Molprozent basierend auf der gesamten Molzahl der polymerisierbaren Monomere in der Ölphase vor.
  • Gießformverfahren
  • Einmal gebildet, wird die HIPE in einer Gießform abgeschieden, wo sie nachfolgend ausgehärtet (polymerisiert und vernetzt) wird. In der einfachsten Ausführungs form kann die Gießform eine zylindrische Wanne oder eine andere einfache geometrische Gestalt sein, die aus Polyethylen oder aus einem anderen mit der HIPE kompatiblen Material konstruiert ist, von welchem das gegebenenfalls ausgehärtete feste Schaummaterial leicht für die weitere Verarbeitung entnommen werden kann (z.B. zum Spiralschneiden in eine kontinuierliche Bahn, wie dies beschrieben ist in der US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. 09/255,126, eingereicht im Namen von DesMarais et al. am 22. Februar 1999), nachdem das Aushärten bis zu dem gewünschten Maß ausgeführt wurde. Es ist jedoch ohne Weiteres klar, dass es viele Gelegenheiten zum Verbessern eines solch einfachen Chargen-Gießformverfahrens gibt. Insbesondere mangelt es einfachen geometrischen Formen daran, einzelne Komponenten mit einer komplexen dreidimensionalen Struktur zu schaffen, wie dem oben besprochenen absorbierenden Kernen 24. Ebenso haben solche einfachen Gießformverfahren nicht die Vorteile eines kontinuierlichen oder halb kontinuierlichen Gießformverfahrens, die verwendet werden können, um dreidimensionale Teile zu schaffen, wie solche, die oben beschrieben wurden.
  • Gießformen für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung von Verfahren präpariert werden, die im Stand der Technik für solche Zwecke bekannt sind. Zum Beispiel kann eine Grundform, welche die vorgesehene, zu formende Gestalt bilden kann, unter Verwendung von Skulpturtechniken präpariert werden. Die einzelnen Formkomponenten können dann um die Grundform herum ausgebildet werden, und zwar unter Verwendung einer Technik, wie beispielsweise der Vakuumformung. Alternative Techniken, wie ein Wachsauschmelzgießen, ein Direktfertigen, ein elektrisches Entladungsfertigen und andere Mittel, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, können auch verwendet werden, um Gießformen für die Verfahren zu präparieren, die für höhere Produktionsgeschwindigkeiten vorgesehen sind, wobei ein Gießformverfahren ähnlich einem Spritzgussverfahren verwendet werden (Siehe unten Besprechung des Verfahrens).
  • Eine Gießform kann für die Zwecke der vorliegenden Erfindung der HIPE kompatibel sein, die darin abgelagert wird, und mit dem Aushärtungsprozess. Insbesondere sollte ein Kontakt der HIPE mit dem Gießformmaterial nicht die HIPE dazu veranlassen, zu "brechen" (das heißt, sich in den Bestandteil Öl- und Wasserphase zu zerlegen). Das Gießformmaterial muss auch mit den Umweltbedingungen während des Aushärtungsschrittes kompatibel sein. Ganz speziell muss das Material, das verwendet wird, um eine Gießform herzustellen, eine ausreichende Dimensionsstabilität beibehalten, wenn es Temperaturen und inneren Drucken des Aushärtungsverfahrens ausgesetzt wird. Zum Aushärten bei Atmosphärendruck (das heißt, die Aushärtungstemperatur liegt zwischen etwa 50°C und etwa 100°C) haben sich Gießformen aus Polyester, Polypropylen und Polyethylen-Naphthalat als geeignet heraus gestellt. Bevorzugt werden die 2,6 Dimethylnaphthalatharze, wie sie erhältlich sind von Shell Chemical Company aus Houston, TX als HIPERTUF. Für Aushärtungsverfahren unter Druck (das heißt, eine Aushärtung bei mehr als etwa 100°C) sind metallische Gießformen wegen ihrer besseren Haltbarkeit erwünscht. Glas oder mit Glas verkleidete Gießformen sind auch geeignet.
  • Bedarfsweise kann die Gießform mit einem Gießform-Auslösemittel ausgekleidet sein, wie dies im Stand der Technik bekannt sein dürfte. Es wird besonders vorgezogen, das gleiche Material, das als der primäre Emulgator verwendet wird (siehe obige Beschreibung) als ein Gießform-Auslösemittel zu verwenden, weil eine solche Verwendung die Stabilität der HIPE an der Grenzfläche HIPE/Gießform verbessert. Das Gießform-Auslösemittel kann auf der Gießformoberfläche unter Verwendung von bequemen Mitteln aufgebracht werden, wie beispielsweise eine Wisch-, Sprüh- (z.B. aus der Schmelz)-Lösungsmittelauftragung (es ist wichtig, sicher zu stellen, dass das Lösungsmittel vollständig verdunstet ist, bevor die Gießform gefüllt wird).
  • Wie oben angemerkt, wird die gebildete HIPE in eine Gießform zur nachfolgenden Aushärtung abgelagert. Dieser Ablagerungsschritt kann ganz einfach durch ein Ausgießen der HIPE in einen Hohlraum erfolgen, der mit einer vorbestimmten dreidimensionalen Ausbildung vorgesehen worden ist, so dass eine Oberfläche des resultierenden HIPE-Schaums die gewünschte Form hat und die andere Oberfläche im Wesentlichen flach ist. 5 zeigt eine Gießform 500, die bei einer Variation dieses Verfahrens nützlich ist, die verwendet werden kann, um Teile mit einer Dreidimensionalität sowohl an der oberen als auch an der unteren Oberfläche herzustellen. In diesem Verfahren wird ein leichter Überschuss der HIPE in einen Negativ-Hohlraum 510 gegossen und wird ein Positiv-Formteil 520 mit ein oder mehreren Luftlöchern 525 in die Gießform 500 eingeführt. Mitgerissene ein kleiner Teil der HIPE gelangen durch die Luftlöcher 525, wenn die Formteile 510, 520 zusammengesetzt werden. Ein solcher Gießformprozess ist besonders nützlich beim Herstellen von geformten Prototyp-Artikeln aus HIPE-Schäumen, weil negative und positive Formteile 510, 520 durch Vakuum um eine Masterteilgestaltung herum aus einem kompatiblen Material, wie Polyester oder Polyvinylnaphthalen, geformt werden können, indem sehr einfache Verfahren verwendet werden, und die HIPE kann in den Gießformen bei Umgebungsdrucken ausgehärtet werden.
  • Für eine wirtschaftliche Produktion sind Verfahren mit hoher Geschwindigkeit erwünscht. Eine einfache Ausführungsform (nicht dargestellt) eines Verfahrens mit hoher Geschwindigkeit umfasst das Bereitstellen einer Folge von Gießform-Hohlräumen, ähnlich dem Negativ-Hohlraum 510, oder einer anderen erwünschten dreidimensionalen Form (z.B. auf einem Band) und Gießen der HIPE in die einzelnen Hohlräume, Aushärten die HIPE in den Hohlräumen und Abstreifen des Ausgehärteten HIPE-Schaums von diesen, um so kontinuierliche geformte HIPE-Schaumteile zu produzieren, die auf einer Seite dreidimensional und auf der anderen Seite relativ flach sind.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst die Verwendung eines Verfahrens im Wesentlichen wie eine Spritzgussherstellung (Siehe die Besprechung beginnend auf Seite 8-45 von Hanlon, Joseph F. ed., Handbook of Package Engineering, McGraw-Hill, New York, 1971, für einen Überblick der Spritzgussherstellung.) In einem solchen Verfahren wird die HIPE in eine Mehrzahl von Formhohlräumen durch Angusskanäle hindurch gespritzt. Eine Belüftung ist entlang der Teillinie zwischen den Formabschnitten vorgesehen, und die Formhohlräume sind so ausgebildet, dass sicher gestellt ist, dass jeder Hohlraum vollständig mit jedem Schuss gefüllt wird. Die Form kann auch mit Heizmitteln versehen sein, um die notwendige Energie bereit zu stellen, die HIPE auszuhärten. Alternativ kann die gefüllte Form erhitzt werden, indem äußere Mittel verwendet werden, um die Aushärtungsenergie bereit zu stellen. Wie klar wird, ist ein solcher Prozess ein halb kontinuierlicher Prozess, dahin gehend, dass einzelne Formhohlräume gefüllt werden, während der HIPE-Bildungsvorgang im kontinuierlichen Betrieb fortgesetzt wird.
  • Die 6–8 zeigen Einheits-Betriebsweisen für einen kontinuierlichen Gießformprozess zum Bilden von dreidimensionalen HIPE-Schäumen. Wie hier verwendet, ist ein "kontinuierlicher Prozess" ein solcher, in welchem die Zykluszeit zum Befüllen einer einzelnen Form ausreichend kurz ist, so dass die HIPE nicht in die Gelphase eintritt, während die Form gefüllt wird. Im Allgemeinen umfassen die in den 6–8 gezeigten Prozesse das Formen eines Gießformhohlraumes aus einer Mehrzahl von Hohlraumbereichen (gezeigt als Form-Hohlraumhälften in den 6–8). Bevor die Bereiche vollständig geschlossen werden, wird der Form-Hohlraum mit der HIPE gefüllt, welche in dem Form-Hohlraum zu einem HIPE-Schaum ausgehärtet wird. Der HIPE-Schaum wird dann von dem Form-Hohlraum als ein geformten, dreidimensionales HIPE-Schaumteil abgestreift.
  • 6 zeigt einen Teil eines Verfahrens 600, in welchem einzelne Form-Hohlraumhälften 650, 655, ein Paar einer Mehrzahl solcher Paare auf einem Paar Endlosbändern 630, 640 darstellen. In dem Verfahren aus 6 wird die fertige HIPE durch eine HIPE-Präparationssystem 610 unter Verwendung eines der oben besprochenen Verfahren geliefert und von diesem durch ein Versorgungsrohr 615 transportiert. Die HIPE gelangt durch einen optionalen Vorheizer 620, welcher verwendet werden kann, um die HIPE-Temperatur von einer Emulgierungstemperatur auf eine gewünschte Aushärtungstemperatur anzuheben (wie dies unten besprochen wird, ist es wichtig, sicher zu stellen, dass die HIPE in der Form abgelagert wird, bevor die Aushärtung die "Gelpunkt"-Stufe erreicht). Die HIPE wird dann in dem Formhohlraum 645 durch Abgabemittel 625 abgelagert. Das Abgabemittel 625 ist so ausgebildet, dass dieses die notwendige Menge der HIPE bereit stellt, um den Formhohlraum 645 mit wenig oder keinem Überschuss zu füllen. Zum Beispiel könnte das Abgabemittel 625 eine Düsen/Startventil-Kombination (nicht gezeigt) zur Regulierung des HIPE-Flusses umfassen. Falls erwünscht, könnte eine Rückführschleife oder ein Akkumulator (beide Elemente nicht gezeigt) verwendet werden, um den Fluss zu handhaben, wenn keine HIPE-Abgabe an den Formhohlraum 645 erfolgt. Alternativ könnten Gestaltungen mit einem seitlichen Versatz zwischen den Paaren von Formhälften 650, 655 kombiniert mit paarweisen Abgabedüsen und einem Fluss-Verzweiger (nicht gezeigt) verwendet werden, um einen im Wesentlichen kontinuierlichen Fluss der HIPE zum Gießformverfahren 600 beizubehalten.
  • Wie in 6 zu sehen ist, wurde wenigstens ein Teil der Hohlraumhälften 650, 655 durch Spaltwalzen 660, 665 zueinander gebracht, so dass der Form-Hohlraum 645 nur oberhalb des Konvergenzpunktes 652 offen ist. Wenn der Form-Hohlraum 645 weiter zwischen die Spaltwalzen 660, 665 gelangt, wird dieser mit HIPE gefüllt und wird ultimativ vollständig geschlossen (das heißt, der Konvergenzpunkt 652 gelangt hinter das rückseitige Ende des Hohlraumes 645). Ein solches Verfahren sorgt dafür, dass ein Befüllen des Hohlraumes 645 mit minimaler Lufteinsperrung und HIPE-Abfall erfolgt, weil die Fließrate und die Fluss-Abschaltung so programmiert werden kann, dass der Hohlraum 645 im Wesentlichen gefüllt ist, unmittelbar bevor der Konvergenzpunkt 652 durch die Spaltwalzen 660, 665 hindurch gelangt.
  • Die zusammengesetzten Hohlraumhälften 650, 655 passieren die Umkehrrolle 670, welche dazu dient, die Kombinationskraft aufrecht zu erhalten, welche die Bänder 630, 640 zusammenhält. Wie klar wird, ist es notwendig, eine Kombinationskraft, welche die Bänder 630, 640 in einer geschlossenen Konfiguration hält, bis die HIPE ausgehärtet ist, bis hinter den Gelpunkt (siehe Besprechung unten) beizubehalten. Falls eine Bandspannung nicht ausreichend ist, können Mittel (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die Bandränder zusammenzuhalten. Der Form-Hohlraum 645 mit der mitgerissenen HIPE passiert dann die Aushärtungsregion 675, in welcher die HIPE im Wesentlichen zu einem HIPE-Schaum ausgehärtet wird. Die Aushärteregion 675 kann so weit beheizt werden, wie dies notwendig ist, um die HIPE auf einer Aushärtungstemperatur zu halten. Nachdem die Aushärtung abgeschlossen ist, gelangt der Hohlraum 645 durch die Aushärteregion 675, und ein Paar Umkehrrollen 680, 690 veranlasst die Bänder 630, 640, an einem Divergenzpunkt 685 zu divergieren. Der geformte, dreidimensionale Artikel 695 wird dann von dem Hohlraum 645 abgestreift und weg genommen.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist geeignet für mehrere Variationen. Bei einer solchen Variation, die in 6A gezeigt ist, sind aufeinander folgende Form-Hohlräume durch einen Kanal (nicht gezeigt) miteinander verbunden, um so eine kontinuierliche Bahn einzelner Artikel 695 zu erzeugen, die durch einen kleinen Steg 697 verbunden sind. Solche Bahnen haben den Vorteil dahin gehend, dass bei nachfolgenden Konvertierungsvorgängen leichter gehandhabt werden können. Zum Beispiel kann eine solche Bahn zur Ausgabe an einen Konvertierungsvorgang in Schlingen gelegt werden, wobei die Bahn Kerne 24 bereit stellt, wenn der Steg zerschnitten wird, um einzelne Artikel 695 (das heißt, Kerne 24) abzutrennen, die dann mit einer Decklage 22 und einer Außenlage 23 versehen werden können, um eine Damenbinde, ähnlich der Damenbinde 20, zu bilden, die oben beschrieben wurde.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform, in 7 gezeigt, können zwei HIPEs mit unterschiedlichen Eigenschaften zu einem einzelnen geformten Artikel kombiniert werden. Nachdem die Bänder an dem Divergenzpunkt 685 divergiert sind, würde der geformte Artikel 695' nur teilweise die untere Form-Hohlraumhälfte 650 füllen und darin verbleiben. Die obere Form-Hohlraumhälfte 655 kann so ausgebildet sein, dass die Verbindungsfähigkeit zwischen den zwei HIPEs verbessert. Der teilweise fertig gestellte Artikel 695' tritt dann in eine zweite Gießformstation 700 ein, wo die oben beschriebenen Schritte im Wesentlichen wiederholt werden. Im Speziellen wird das Band 730 (eine Fortführung des Bandes 630) mit der unteren Form-Hohlraumhälfte 750 mit dem Band 740 mit der Form-Hohlraumhälfte 755 am Konvergenzpunkt 752 zusammengesetzt, um den Form-Hohlraum 745 zu bilden, welcher durch eine zweite HIPE von dem HIPE-Präparationssystem 710 gefüllt wird. Der Formhohlraum 745 geht dann weiter durch eine zweite Aushärtungsregion 775, wo die zweite HIPE ausgehärtet wird, wobei die Bänder an dem Divergenzpunkt 785 getrennt werden und ein fertig geformter dreidimensionaler Artikel mit zwei unterschiedlichen HIPEs 795 vom Hohlraum 745 abgestreift wird. Solche Hohlräume könnten auch durch einen Kanal verbunden sein, um eine kontinuierliche Bahn zu bilden, wie dies oben beschrieben ist.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform, wie sie in 8 als 800 dargestellt ist, kann eine undurchlässige Membrane zwischen einem oder beiden der Bänder 830 und 840 angeordnet sein. Eine solche Membrane könnte die Verwendung weniger kompatibler, aber haltbarer Materialien für die Bänder 830 und 840 erlauben. Die Membrane kann mehrere Formen annehmen. Mit allen Formen schmiegt sich die Membrane an die Form der Hohlraumhälften an und erlaubt, dass sich die ausgehärtete HIPE auch daran anschmiegt. In einer Ausführungsform (nicht gezeigt) könnte die Membrane ein Material umfassen, welches mit dem geformten Artikel verbunden wird und ultimativ ein Teil eines Fertigproduktes wird, welches den geformten Artikel verwendet (z.B. eine Außenlage für einen absorbierenden Artikel). In einer anderen Ausführungsform (auch nicht gezeigt) ist die Membrane ein wegwerfbares Material, welche bei der Bildung des fertig geformten Artikels hilft (das heißt, die Membrane wird stromaufwärts des Formungsverfahrens abgewickelt und von dem geformten HIPE-Schaumartikel zur ultimativen Entsorgung nach einmaligen Benutzung separiert). In der in 8 gezeigten Ausführungsform ist die Membrane 815 ein wieder verwendbares Material, welches die HIPE während des Formungs- und Aushärtungsverfahrens lösbar enthält.
  • Wie in 8 gezeigt ist, ist die HIPE durch ein HIPE-Präparationssystem 810 bereit gestellt. Die Membrane 815 wird unter Verwendung von Formationsmitteln 820 zu einer Konfiguration vorgeformt, die in der Lage ist, die HIPE aufzunehmen (z.B. durch Formen zu Wanne oder einer anderen teilweise geschlossenen Konfigurati on). Die optional vorgeheizte HIPE (mit Hilfe einer ersten Heizeinrichtung 812) wird durch Abgabemittel 817 zu der vorgeformten Membrane 815 abgegeben. Falls erwünscht, kann die HIPE optional weiter durch eine zweite Heizeinrichtung 825 auf eine Aushärtungstemperatur erhitzt werden. Die mit einer HIPE gefüllte Membrane 815 berührt dann die Bänder 830 und 840, welche eine Mehrzahl von Form-Hohlraumhälften 850, 855 darauf aufweisen. Es können Mittel, wie zum Beispiel ein Vakuum oder ein hydrostatischer Druck verwendet werden, um die Membrane 815 und die darin enthaltene HIPE zu veranlassen, sich an die geformten Form-Hohlräume 850, 855 anzuschmiegen. Die Bänder 830, 840 konvergieren in einer Weise ähnlich derjenigen, die in den 5 und 6 gezeigt ist, so dass die Form-Hohlraumhälften 850, 855, zusammengesetzt werden und einen mit HIPE gefüllten Form-Hohlraum 845 bilden. Die zusammengesetzten Hohlraumhälften werden auf einer Temperatur gehalten, die ausreicht, um die HIPE für eine ausreichende Zeit auszuhärten, um die Aushärtung im Wesentlichen abzuschließen, und dann die Auslösemembrane 815 und die ausgehärtete HIPE aus den Form-Hohlraumhälften 850, 855 zu lösen. Das geformte HIPE-Schaumteil 895 wird von der Membrane 815 abgestreift, und die Membrane 815 wird optional gereinigt, bevor sie zurückbewegt wird (z.B. durch eine Reihe von Umkehrrollen (nicht gezeigt)) zum Zwecke einer weiteren Gießformungsfolge.
  • Optionale gießformbezogene Verfahrensschritte
  • Der Gießformprozess der vorliegenden Erfindung ist auch geeignet für mehrere optionale Prozessschritte, die verwendet werden können, um eine Produktion der dadurch produzierten HIPE-Schäume zu optimieren. Beispielhafte Schritte dieses Typs werden in den folgenden Abschnitten besprochen.
  • Vorgeheizte Formhohlräume
  • In einem erwünschten, optionalen Verfahrensschritt werden die Formhohlräume, in welchen der HIPE-Schaum durch Aushärten der darin abgelagerten HIPE geformt wird, vorerhitzt auf ungefähr die gewünschte Aushärtungstemperatur. Ein solches Vorheizen ist vorteilhaft, weil dieses einen Wärmeschock minimiert/ausschließt, den die HIPE erfahren kann, wenn die Form gefüllt wird. Ein solcher Schock kann zum Beispiel die HIPE dazu veranlassen, an der Grenzfläche zwischen der HIPE und der umgebenden Form zu brechen, was zur Bildung einer "Haut" führt, welche das geformte Teil umgibt. Es wird klar, dass eine solche "Haut" sehr unerwünscht ist, wenn das Teil als eine absorbierende Struktur verwendet werden soll.
  • Voraushärten
  • In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, die HIPE vorauszuhärten (das heißt, die HIPE auf eine Aushärtungstemperatur für eine kurze Zeitspanne zu halten, bevor sie eine Form abgelagert wird). Ein solches Voraushärten hat den Vorteil einer Verkürzung der Aufenthaltszeit in der Form, bevor das fertig geformte HIPE-Schaumteil daraus entfernt wird. Das Voraushärten kann in Situationen vorteilhaft sein, in welchen das Teil in zwei Abschnitten geformt wird, wie dies oben beschrieben wurde, um so eine Migration der HIPE-Komponenten von dem zweiten Abschnitt in den bereits ausgehärteten ersten Abschnitt zu minimieren/verhindern.
  • Nachaushärtung
  • Ein Nachaushärten kann auch in einigen Fällen erwünscht sein. Wie hier verwendet, beschreibt "Nachaushärten" ein Verfahren, in welchem eine geformte, teilweise ausgehärtete HIPE aus der Form entfernt wird, wobei das Aushärten in einem nachfolgenden Verfahrensschritt abgeschlossen wird. Es ist klar, dass ein Verfahren mit einem Nachaushärtungsschritt die Verwendung von Gießformhohlräumen besonders wirksam macht. Es sollte auch angemerkt werden, dass ein Aushärten ausreichend schnell voran getrieben werden muss, so dass das teilweise ausgehärtete Teil eine ausreichende mechanische Integrität hat, um seine geformte Form beizubehalten, nachdem es aus dem Formhohlraum entfernt worden ist.
  • Aushärten
  • Die Monomerkomponente wird dann polymerisiert und vernetzt (das heißt, ausgehärtet) in der Form, wie dies oben kurz besprochen wurde, um das HIPE-Schaummaterial zu bilden. Es wird gewöhnlich vorgezogen, dass die Temperatur, bei welcher die HIPE in der Form abgelagert wird, in etwa gleich derjenigen der Aushärtungstemperatur ist.
  • Geeignete Aushärtungsbedingungen werden variieren in Abhängigkeit von dem Monomer und anderen Komponenten der Öl- und Wasserphase der Emulsion (insbesondere der verwendeten Emulgatorsysteme) und vom Typ und von der Menge der verwendeten Polymerisationsinitiatoren. Kurz gesagt, muss die Temperatur ausreichend sein, damit ausreichend freie Radikale durch Zersetzung des Initiators erzeugt werden können, um die Polymerisations- und Vernetzungsreaktionen anzustoßen. Häufig werden jedoch geeignete Aushärtungsbedingungen das Beibehalten der HIPE auf erhöhten Temperaturen über etwa 50°C für etwa 18 Stunden beinhalten. Das Aushärten kann beschleunigt werden durch eine Aussetzung gegenüber höheren Temperaturen und, falls notwendig, der Aufnahme unter Super-Atmosphärendrucken, so dass die wässrige kontinuierliche Phase nicht verdunstet. Eine solche erhöhte Temperatur bei der Aushärtung ist beschrieben in der parallel anhängigen US Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen Nr. ö09/255,225, eingereicht im Namen von DesMarais et al. am 22. Februar 1999.
  • In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, die HIPE bei einer Emulgierungstemperatur zu bilden und nachfolgend die HIPE auf eine Aushärtungstemperatur zu erhitzen. In solchen Fällen ist es notwendig, dass die Zeit zwischen der HIPE-Formation und -Ablagerung in den Formen nicht so lang ist, dass die HIPE bereits damit begonnen hat, auszuhärten, derart, dass sie den Gelpunkt erreicht. Wie hier verwendet, ist der Ausdruck "Gelpunkt" dazu gedacht, den Zustand einer partiell ausgehärteten HIPE zu beschreiben, in welcher die Polymerisation bis zu dem Punkt fortgeschritten ist, dass die HIPE im Wesentlichen ein teilweise geformtes Polymer umfasst, wodurch diese durch die weiteren Verfahrensschritte (z.B. Gießformung) nicht weiter gestört werden kann, ohne die physikalischen Eigenschaften des ultimativ ausgehärteten Polymers zu vermindern. Ohne durch Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass der Gelpunkt erreicht wird, wenn die Polymerisation im Wesentlichen das gesamte Monomer zu vorherrschend linearen polymeren Molekülen verbraucht hat, und der Vernetzungsschritt, der die vorherrschend linearen Moleküle verbindet, um die ausgehärtete HIPE zu bilden, beginnt.
  • Nachaushärtung Vorgehensweise
  • Ein poröser, mit Wasser gefüllter offenzelliger HIPE-Schaum wird typischerweise nach dem Aushärten in den Formen der vorliegenden Erfindung erhalten. Der feste polymerisierte HIPE-Schaum wird im Allgemeinen mit Restwasserphasenmaterial gefüllt, das dazu verwendet wird, um die HIPE zu präparieren. Das restliche Wasserphasenmaterial (im Allgemeinen eine wässrige Lösung aus Elektrolyt, Restemulgator und Polymerisationsinitiator) sollte wenigstens teilweise vor einer weiteren Verarbeitung und Verwendung des Schaums entfernt werden. Der Schaum kann entwässert werden, indem die Schaumstruktur komprimiert wird, um restliche Flüssigkeit auszudrücken und/oder indem die Schaumstruktur mit Wasser oder anderen wässrigen Waschlösungen gewaschen wird. Häufig werden mehrere Komprimierungs- und Waschschritte, zum Beispiel von 2 bis 4 Zyklen, verwendet.
  • Wenn der HIPE-Schaum als ein Absorptionsmittel für auf Blut basierende Flüssigkeiten verwendet werden soll, wird dieser gewaschen, um den Anteil der restlichen Elektrolyte auf weniger als 2% zu senken. Die Entfernung des größten Teils des restlichen Elektrolyts (das heißt, hydratisierbare Salze) aus dem Schaum ist besonders wichtig. Wie vorher angemerkt wurde, sind diese hydratisierbaren Salze typischerweise während der anfänglichen Bildung des HIPE enthalten, um die Neigung der Monomere, Comonomere und Vernetzer, die primär öllöslich sind, zu minimieren, sich auch in der Wasserphase aufzulösen. Nach der Polymerisation der HIPE ist jedoch das Vorhandensein dieser Salze unnötig und kann die Fähigkeit des Schaums, Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, zu absorbieren, nachteilig beeinflussen, insbesondere dann, wenn die Konzentration dieser Salze in dem Schaum zunimmt. Demgemäß ist es wünschenswert, den Anteil dieser hydratisierbaren Salze im Schaum während dieses Waschschrittes zu verringern. Nach dem Waschen haben die Schäume der vorliegenden Erfindung weniger als etwa 2% solcher restlichen hydratisierbaren Salze. Vorzugsweise haben die Schäume der vorliegenden Erfindung weniger als etwa 1,0% solcher restlichen Salze, ganz bevorzug zwischen 0,15% und 0,5% und äußerst bevorzugt zwischen 0,25% und 0,35% als Gewichtsanteil Calciumchlorid des trocknen Schaums.
  • Der gewaschene Schaum wird dann mit einer effektiven Menge eines geeigneten hydrophilisierenden grenzflächenaktiven Stoffes behandelt. Die Behandlung des gewaschenen Schaumes mit einem hydrophilisierenden grenzflächenaktiven Stoff wird allgemein benötigt, um den Schaum relativ mehr hydrophil zu machen, insbesondere für solche HIPE-Schäume, die für die Verwendung als Absorptionsmittel für Blut und auf Blut basierende Flüssigkeiten, wie Menstruationsfluide, gedacht sind. Die ein oder mehreren hydrophilisierenden grenzflächenaktiven Stoffe, die in den Verfahren zum Herstellen des Schaumes verwendet werden, können ein beliebiges Material sein, dass die Wasserbenetzbarkeit der HIPE-Schaumoberfläche verbessert. Geeignete grenzflächenaktive Stoffe sollten nicht toxisch und nicht störend für die Schleimhäute sein. Die grenzflächenaktiven Stoffe sollten in warmem Wasser lösbar oder dispersibel sein. Vorzugsweise ist der hydrophilisierende grenzflächenaktive Stoff eine Flüssigkeit bei Temperaturen nahe der Umgebung, um den Einbau in eine wässrige Lösung zu erleichtern. Ein bevorzugter grenzflächenaktiver Stoff ist PEGOSPERSE 200 ML, verkauft durch Stepan Chemical Corp., Northfield, IL, ein Ethoxylat der Laurinsäure mit einem Mittel von 4,5 Ethoxyeinheiten. Der grenzflächenaktive Stoff wird vorzugsweise kombiniert mit etwa 0,05% wässriger CaCl2.
  • Der hydrophilisierende grenzflächenaktive Stoff kann in einer hydrophilisierenden Lösung aufgelöst oder dispergiert sein, die auf die HIPE-Schaumoberfläche aufge tragen wird. Auf diese Weise können die hydrophilisierenden grenzflächenaktiven Stoffe durch die bevorzugten HIPE-Schäume in Mengen adsorbiert werden, die geeignet sind, die Oberflächen derselben im Wesentlichen hydrophil zu machen, ohne aber wesentlich die erwünschte Flexibilität und die Kompressions-Biegeeigenschaften des Schaums zu beeinflussen. Eine Behandlung des HIPE-Schaums mit dem hydrophilisierenden grenzflächenaktiven Stoff geht weiter, bis der Schaum den gewünschten Grad an Benetzbarkeit zeigt. In bevorzugten Schäumen ist hydrophilisierende grenzflächenaktive Stoff derart eingebaut, dass Restmengen des grenzflächenaktiven Stoffs, die in der Schaumstruktur verbleibt, typischerweise im Bereich von 0,1 Gew.% bis 5 Gew.%, vorzugsweise von 0,2 Gew.% bis 1 Gew.% des Schaums liegen.
  • Der gewaschene Schaum wird dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 40% oder weniger entwässert. Das Entwässern wird erreicht, indem der Schaum komprimiert wird (vorzugsweise in der Z-Richtung), um Restwasser auszudrücken, indem der Schaum und das darin befindliche Wasser auf Temperaturen von etwa 60°C bis etwa 200°C ausgesetzt werden, oder durch eine Mikrowellenbehandlung, durch eine Vakuum-Entwässerung oder durch eine Kombination von Kompression und thermischen Trocknungs-/Mikrowellen/Vakuum-Entwässerungstechniken. Der Entwässerungsschritt wird im Allgemeinen ausgeführt, bis der HIPE-Schaum fertig für die Verwendung ist und so trocken ist, wie dies praktisch möglich ist. Häufig werden solche mit Kompression entwässerte Schäume einen Wasser(Feuchtigkeits)-Gehalt von 50 Gew.% bis 500 Gew.%, ganz bevorzugt von 50 bis 200 Gew.% auf Trockengewichtsbasis aufweisen. Nachfolgend können die komprimierten Schäume thermisch getrocknet werden, und zwar auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 40% oder weniger, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15% auf Trockengewichtsbasis.
  • Alternative Schaum-Ausführungsformen
  • In anderen Ausführungsformen können die Eigenschaften des in dem absorbierenden Kern verwendeten Schaums variiert werden. Zum Beispiel haben die in der vor liegenden Erfindung verwendeten Schäume typischerweise eine homogene Struktur, das heißt, jeder Bereich des absorbierenden Kerns 24 ist relativ gleichförmig hinsichtlich der Zellen- und Lochgrößen. Falls jedoch erwünscht, können diese Schäume so präpariert werden, dass sie eine heterogene Struktur haben. Zum Beispiel können die Schäume Regionen mit geringerem und höherem spezifischen kapillaren Oberflächenbereich und/oder einer abnehmenden mittleren Zellengröße von ihrer Oberseite (bzw. dem Bereich der dem Träger am nächsten liegt) zu ihrer Bodenseite haben, um einen Kapillargradienten zu schaffen. Die Schäume können zwei ("bi-modal") oder mehr Zellgrößen haben. Der Kapillargradient kann kontinuierlich oder stufenweise zwischen den unterschiedlichen Regionen des absorbierenden Kerns verlaufen. Solche Gradienten können erreicht werden, indem die Verfahrensbedingungen variiert werden, die bei der Herstellung des Schaumes verwendet werden. Alternativ könnten die unterschiedlichen Schäume seitenweise gebildet werden, und der Teil des Schaumes mit einer geringeren Kapillarität kann über einen Bereich des Schaumes mit höherer Kapillarität gefaltet werden. Zahlreiche weitere gefaltete und gefältelte Ausführungsformen sind möglich. Die Bereiche des Schaumes können übereinander gefaltet werden, um eine vertikal gestapelte Anordnung zu erzeugen, eine Anordnung, in welcher die gefalteten oder gefältelten Schichten seitenweise nebeneinander liegen oder kompliziertere Anordnungen, in welchen die gefalteten Bereiche in einem Winkel zu anderen Bereichen des Schaumes liegen.
  • In einem weiteren Beispiel kann der Schaum Regionen mit hoher oder geringer spezifischer kapillarer Oberfläche haben, wie beispielsweise entlang der Länge gegenüber der Breite des Schaums. Dies liefert die Fähigkeit, die Richtung der Bewegung des in dem Schaum absorbierten Fluids zu regulieren und ist besonders vorteilhaft, wenn der Schaum eine rechtwinklige Konfiguration aufweist. Durch Bereitstellen einer heterogenen Struktur können die absorbierten Flüssigkeiten angeregt werden, entlang der Länge des Schaums zu bewegen, anstatt in ihrer Breite, wodurch eine potentielle Leckage entlang der Seiten des Katamneseprodukts minimiert wird, die leichter auftreten kann, wenn der Schaum eine homogene Struktur hat. Die Regio nen mit höherem oder geringerem spezifischen kapillaren Oberflächenbereich, die oben beschrieben wurden, können erhalten werden, indem mehrere Mischköpfe verwendet werden, wie dies beschrieben ist in dem vorerwähnten US Patent 5,856,366 oder durch "gepulste" Bedingungen, während des Herstellens oder Abgebens der HIPE, wie beispielsweise Veränderungen der Mischergeschwindigkeit und/oder durch Einstellen des Verhältnisses von Wasser-Zu-Ölphase.
  • Beispiel 1. HIPE-Präparation:
  • Das Beispiel zeigt die Präparation des geformten dreidimensionalen HIPE-Schaumes, der für die Verwendung als ein absorbierender Kern in einem Katamneseprodukt geeignet ist. Eine wässrige Phase wird präpariert, die die in Tabelle 1 gezeigten Inhaltsstoffe aufweist. Die Ölphase wird präpariert unter Verwendung der Inhaltsstoffe, die in Tabelle 2 gezeigt sind.
  • Tabelle 1. Zusammensetzung wässrige Phase für HIPE
    Figure 00650001
  • Tabelle 2. "Ölphase" Zusammensetzung für HIPE
    Figure 00650002
  • Kontrollierte Verhältnisse des Ölphasenstromes (25°C) und der Wasserphase werden zu einer dynamischen Mischvorrichtung vorgeschoben, die in größerem Detail beschriebe ist in US Patent 5,387,207 (Dyer et al.), veröffentlicht am 07. Februar 1995. Ein geeigneter Mischvorgang der kombinierten Ströme in der dynamischen Mischvorrichtung wird mit Hilfe von Stabrührern und einem Mischen in Zylindern erreicht. Die HIPE wird mit einer Rate von 5,1 1b/min hergestellt.
  • Formen ähnlich derjenigen, die in 4 gezeigt ist, werden dann mit der wie oben beschriebenen HIPE gefüllt. Das Polymer wird dann bei einer Temperatur von 65°C für etwa 18 Stunden ausgehärtet, um das geformte HIPE-Teil (Schaum A) zu bilden. Der geformte HIPE-Schaum wird dann von den Formen abgestreift.
  • Die abgestreiften, geformten Schaumartikel werden dann entwässert und rehydrophilisiert gemäß folgendem Verfahren:
    • 1) Lege 2 oder 3 der geformten Teile auf die mit Öffnungen versehene Oberfläche eines Buchner-Trichters (~28 cm Durchmesser), der auf einem 2 Liter-Filterkolben angebracht ist. Lege eine Latexgummilage über die Oberseite des Buchner-Trichters und bringe den Filterkolben an einer Vakuumquelle an. Behalte die Saugwirkung, bis der Fluss der Flüssigkeiten aus den Proben im Wesentlichen gestoppt ist.
    • 2) Entferne die Proben und lege diese für 1 Minute in heißes Leitungswasser. Lege sie dann auf den Buchner-Trichter zurück und decke sie wieder mit der Latexgummilage ab. Bringe den Filterkolben an einer Vakuum quelle an und behalte die Saugwirkung, bis der Fluss der Flüssigkeit aus den Proben im Wesentlichen gestoppt ist.
    • 3) Wiederhole Schritt 2, um zwei Waschvorgänge bereit zu stellen.
    • 4) Lasse die Proben in einer wässrigen Lösung von 0,5% Pegosperse 200ML und 0,05% Calciumchlorid für 1 Minute voll saugen und entwässere die Proben, wie im Schritt 2 beschrieben ist.
    • 5) Erlaube den Proben, in der Luft zu trocknen.
    • 6) Wiederhole die Schritte 1 bis 5, bis alle Proben entwässert und rehydrophilisiert worden sind.
  • Tabelle 3 summiert die Bedingungen, unter welchen jeder HIPE-Strom hergestellt worden ist, zusammen mit relevanten Eigenschaften der Schäume, die aus diesen HIPE-Strömen nach der Aushärtung erzeugt werden.
  • Tabelle 3. Präparationsbedingungen und Eigenschaften von Schaum A.
    Figure 00670001
  • Die Dichte in dieser und in allen folgenden Proben wird an Schäumen gemessen, die in Wasser und in 2-propanol gewaschen worden sind, um restliche Salze und Benetzungsmittel zu entfernen.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel zeigt die Präparation von HIPE-Schäumen mit Eigenschaften, die mehr für die Verwendung spezifischer Teile eines Kerns eines absorbierenden Artikels zugeschnitten sind. Insbesondere hat Schaum B Eigenschaften, die für die Verwendung als ein Annahmebereich im Kern eines absorbierenden Artikels geeignet sind, und Schaum C hat Eigenschaften, die für die Verwendung als ein Speicherbereich im Kern eines absorbierenden Artikels geeignet sind. Die Zusammensetzung der HIPEs, die verwendet werden, um diese Schäume zu präparieren, ist in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Die Tabelle 6 zeigt die Verfahrensbedingungen und die Eigenschaften der resultierenden Schäume.
  • Tabelle 4. Zusammensetzung wässrige Phase für HIPE.
    Figure 00680001
  • Tabelle 5. "Ölphase" Zusammensetzung für HIPE
    Figure 00680002
  • Tabelle 6. Präparationsbedingungen und Eigenschaften von Schaum A
    Figure 00690001

Claims (9)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines gegossenen Schaumteils mit einer komplexen dreidimensionalen Form, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer Wasser-Phase, wobei die Wasser-Phase einen Polymerisations-Initiator umfasst; b) Bereitstellen einer Öl-Phase, wobei die Öl-Phase umfasst: (i) 80 bis 98 Gew.-% einer Monomer-Komponente, die imstande ist, ein Copolymer mit einem Tg-Wert von –40°C bis 90°C zu bilden, wobei die Monomer-Komponente umfasst: 1) 10 bis 80 Gew.-% eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, monofunktionalen Monomers, das imstande ist, ein Homopolymer mit einer Tg von ungefähr 35°C oder weniger zu bilden; 2) 10 bis 70 Gew.-% eines im Wesentlich wasserunlöslichen, monofunktionalen Comonomers, das imstande ist, eine Festigkeit zu verleihen, die ungefähr der durch Styrol verliehenen entspricht; 3) 2 bis 50 Gew.-% eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, polyfunktionalen Vernetzungsmittels, das gewählt ist aus Divinylbenzolen, Trivinylbenzolen, Divinyltoluenen, Divinylxylolen, Divinylnaphthalinen, Divinylalkylbenzolen, Divinylphenanthrenen, Divinylbiphenylen, Divinyldiphenylmethanen, Divinylbenzylen, Divinylphenylethern, Divinyldiphenylsulfiden, Divinylfuranen, Divinylsulfid, Divinylsulfon, polyfunktionellen Acrylaten, Methacrylaten, Acrylamiden, Methacrylamiden und Gemischen davon; und ii) 2 bis 20 Gew.-% einer Emulgator-Komponente, welche in der Öl-Phase löslich ist und welche zum Bilden einer stabilen Wasser-in-Öl-Emulsion geeignet ist; wobei die Öl-Phase im Wesentlichen mit der Wasser-Phase unvermischbar ist und das Verhältnis der Wasser-Phase zu der Öl-Phase (Wasser:Öl-Verhältnis) zwischen 15:1 und 125:1 liegt; c) Überführen der beiden Phasen in eine Mischeinrichtung, wobei die Wasser-Phase mit einer ersten Strömungs-Geschwindigkeit überfuhrt wird und die Öl-Phase mit einer zweiten Strömungs-Geschwindigkeit überführt wird, wobei die Strömungs-Geschwindigkeiten in einer durch das Wasser:Öl-Verhältnis definierten Beziehung stehen; d) Bearbeiten der Wasser- und Öl-Phase unter Verwendung der Mischeinrichtung, wobei die Mischeinrichtung eine ausreichende Scherung liefert, um die Wasser-Phase in der Öl-Phase zu emulgieren, um eine kontinuierliche Strömung einer hohen Innen-Phasen- Emulsion (HIPE) zu bilden, die eine Innen-Phasen-Größen-Verteilung aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren außerdem die Schritte umfasst: e) Bereitstellen einer Reihe von Form-Kavitäten, wobei jede der Form-Kavitäten eine vorbestimmte komplexe dreidimensionale Konfiguration aufweist, die durch eine Kavitäts-Wand gebildet ist, wobei die komplexe dreidimensionale Konfiguration durch die Form des Teils bestimmt ist; f) Ablagern der HIPE in einer der Reihe von Form-Kavitäten unter Verwendung eines HIPE-Überführungsmittels; g) Aushärten der HIPE in der Form-Kavität, um einen gegossenen HIPE-Schaum mit einer komplexen dreidimensionalen Konfiguration zu bilden, die im Wesentlichen die komplexe dreidimensionale Konfiguration des Mittels und eine Zellen-Größen-Verteilung bildet, die im Wesentlichen der Innen-Phasen-Größen-Verteilung entspricht; h) Entfernen des gegossenen HIPE-Schaums aus der Form-Kavität; und i) Wiederholen der Schritte f) bis h) bis eine der Öl-Phase und der Wasser-Phase derart erschöpft ist, dass Schritt c) nicht länger ausgeführt werden kann, wobei die Schritte mit einer Geschwindigkeit wiederholt werden, die hoch genug ist, dass die HIPE in der Form-Kavität ablagert wird, bevor die HIPE einen Gelpunkt erreicht, wobei die Schritte e) bis i) durch ein Spritzgießverfahren durchgeführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte e) und f) durch Bereitstellen eines Paares zusammenlaufender Bänder ausgeführt werden, wobei jedes der Bänder eine Vielzahl von Form-Kavitäts-Hälften darauf aufweist, wobei die HIPE abgelagert wird, wenn die Form-Kavitäts-Hälften zusammenkommen, wenn die Bänder zusammenlaufen, um die Form-Kavität zu bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das dreidimensionale gegossene Schaumteil eine Komponente eines absorbierenden Artikels umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Komponente eine absorbierende Komponente umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Komponente eine vorbestimmte komplexe dreidimensionale Form aufweist, die ausgebildet ist, um im Wesentlichen mindestens einem Abschnitt eines Körpers eines Trägers zu entsprechen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Monomer-Komponente imstande ist, ein Copolymer mit einem Tg-Wert zwischen –40°C und 30°C zu bilden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Monomer-Komponente 20 bis 50 Gew.-% eines im Wesentlichen wasserunlöslichen, monofunktionalen Comonomers aufweist, das imstande ist, eine Festigkeit zu verleihen, die ungefähr der durch Styrol verliehenen entspricht, wobei das im Wesentlichen wasserunlösliche monofunktionelle Comonomer imstande ist, eine Festigkeit zu verleihen, die ungefähr der durch Styrol verliehenen entspricht, das vorzugsweise gewählt ist aus Styrol, Methylmethacrylat, Isopren, Piperylen, Dimethylbutadien und Gemischen davon.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der Kavitäten in der Reihe durch eine Verengung mit den Kavitäten verbunden ist, die benachbart dazu liegen.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Membran zwischen der HIPE und mindestens einem Abschnitt der Form-Kavität angeordnet ist, so dass die HIPE aushärtet, während sie in Kontakt mit der Membran steht.
DE60017466T 1999-11-02 2000-11-01 Verfahren zur herstellung von absorbierschaum mit dreidimensionaler struktur Expired - Lifetime DE60017466T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16321399P 1999-11-02 1999-11-02
US163213P 1999-11-30
PCT/US2000/030106 WO2001032227A1 (en) 1999-11-02 2000-11-01 Method of making shaped foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60017466D1 DE60017466D1 (de) 2005-02-17
DE60017466T2 true DE60017466T2 (de) 2006-02-23

Family

ID=22588964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60017466T Expired - Lifetime DE60017466T2 (de) 1999-11-02 2000-11-01 Verfahren zur herstellung von absorbierschaum mit dreidimensionaler struktur

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1244475B1 (de)
JP (1) JP2003512942A (de)
AR (1) AR026339A1 (de)
AT (1) ATE286747T1 (de)
AU (1) AU1452301A (de)
CA (1) CA2387730A1 (de)
DE (1) DE60017466T2 (de)
MX (1) MXPA02004159A (de)
PE (1) PE20010878A1 (de)
WO (1) WO2001032227A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020110943A1 (de) 2020-04-22 2021-10-28 Winkler und Dünnebier Süßwarenmaschinen GmbH Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Süßwarenartikels

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4657494B2 (ja) 2001-05-29 2011-03-23 株式会社日本触媒 多孔質製品の製造方法
WO2004020188A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 The Procter & Gamble Company Foam materials derived from high internal phase emulsions for clothing insulation
US20080161432A1 (en) 2006-12-29 2008-07-03 Korwin-Edson Michelle L Room temperature crosslinked foam
US9868836B2 (en) 2006-12-29 2018-01-16 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Room temperature crosslinked foam
US8875472B2 (en) 2006-12-29 2014-11-04 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Room temperature crosslinked foam
AU2010204506A1 (en) * 2009-01-19 2011-08-04 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Formulation method for plural component latex foam
JP6382800B2 (ja) * 2012-05-29 2018-08-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ポリマー発泡体及び中間体を含む吸収性物品
CN110923130B (zh) * 2019-10-14 2023-08-18 嘉兴学院 微生物传感器及其制备方法和应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633291A (en) * 1995-06-07 1997-05-27 The Procter & Gamble Company Use of foam materials derived from high internal phase emulsions for insulation
US5550167A (en) * 1995-08-30 1996-08-27 The Procter & Gamble Company Absorbent foams made from high internal phase emulsions useful for acquiring aqueous fluids
WO2000050498A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-31 The Procter & Gamble Company Method for continuous curing of hipe into hipe foams

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020110943A1 (de) 2020-04-22 2021-10-28 Winkler und Dünnebier Süßwarenmaschinen GmbH Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Süßwarenartikels

Also Published As

Publication number Publication date
DE60017466D1 (de) 2005-02-17
MXPA02004159A (es) 2002-10-17
AU1452301A (en) 2001-05-14
PE20010878A1 (es) 2001-08-16
WO2001032227A1 (en) 2001-05-10
EP1244475A1 (de) 2002-10-02
ATE286747T1 (de) 2005-01-15
AR026339A1 (es) 2003-02-05
JP2003512942A (ja) 2003-04-08
EP1244475B1 (de) 2005-01-12
CA2387730A1 (en) 2001-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6406648B1 (en) Method of making shaped foam implements
DE69729078T2 (de) Heterogene schaumstoffmaterialien
DE69913505T2 (de) Polymerschaummaterialien mit hoher saugfähigkeit
DE69616089T3 (de) Absorbierende Struktur mit Zonen, die von einer, aus hydrogelbildendes Polymermaterial ununterbrochenen Schicht umgeben sind
DE69825209T3 (de) Herstellungsverfahren und Verwendung von einem Schaumkunststoff, und ein saugfähiger Einwegartikel enthaltend solchen Schaumkunststoff
DE60017449T2 (de) Dünn-bis-nass strukturen zur aufnahme von körperflüssigkeiten
DE69915042T2 (de) Absorbierende schichten zum absorbieren von körperflüssigkeiten
DE69815315T3 (de) Absorbierende artikel mit verbesserter passform bei nässe
DE60034850T2 (de) Damenbinde mit verbesserter Flüssigkeitsaufnahme
DE69908964T2 (de) Deckschichtsystem für absorbierende artikel mit einem verbesserten hydrophilen gradient
EP1259205B1 (de) Absorbierende struktur sowie verfahren zu deren herstellung
CA2208575C (en) Absorbent foams made from high internal phase emulsions useful for acquiring aqueous fluids
EP0928178B1 (de) Mit absorbierender schaumstoffstruktur versehener absorbierender artikel, der verbesserte menstruationsblutaufnahme und passform ermöglicht
DE69827416T2 (de) Absorbierende strukturen mit flüssigkeitsspeichern mit verbesserter fähigkeit, verteilerelemente zu entwässern
DE60012078T2 (de) Interlabialer, absorbierender Artikel
CN110545768B (zh) 具有多个区的吸收制品
CN108348388B (zh) 包括异质块体的泡沫吸收芯结构
MXPA98007309A (es) Materiales de espuma heterogeneos
DE60031327T2 (de) Einheitlich verbundene Schicht bestehend aus einer Deckschicht und einer flüssigkeitsleitenden Schicht
DE60017466T2 (de) Verfahren zur herstellung von absorbierschaum mit dreidimensionaler struktur
DE60008737T2 (de) Saugfähiger wegwerfartikel mit hydrophober äussersten schicht und verbessertem flüssigkeitsrückhaltevermögen
EP1227778A1 (de) Geprägte deckschicht für absorbierende artikel
DE112018007153T5 (de) Verfahren zur herstellung einer exsudatmanagementschicht für die verwendung in einem absorbierenden artikel
DE202019005399U1 (de) Absorbierende Artikel
DE112018007164T5 (de) Verfahren zur herstellung einer exsudatmanagementschicht für die verwendung in einem absorbierenden artikel

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition