JP2003500530A

JP2003500530A - 強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体

Info

Publication number: JP2003500530A
Application number: JP2001500069A
Authority: JP
Inventors: ジホンゾウ; ジョンペイザント; ウーデンバーグウォルターヴァン
Original assignee: アルバータリサーチカウンシルインコーポレイテッド; ニレックスインコーポレイテッド
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2003-01-07
Also published as: MXPA01011965A; PL352040A1; EP1192319B1; DE60006961T2; NO20015741D0; ATE255661T1; AR024142A1; RU2001135803A; CN1357071A; NO20015741L; AU770095B2; CN1171911C; WO2000073596A1; EP1192319A1; DE60006961D1; AU4903800A; KR20020021377A; BR0010962A

Abstract

(57)【要約】モノマー／粘土混合物を強化剤と接触させることにより、強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体を製造する。このモノマー／粘土混合物は、モノマー、架橋剤および粘土粒子を含む。開始手段を用いて、モノマー／粘土混合物の重合を開始させる一方、架橋剤は同時に重合により形成されたオリゴマー及びポリマー種をネットワーク化させるように作用し、強化剤存在下、ネットワークポリマー／粘土混合物を製造する。このネットワークポリマー／粘土アロイは強化剤と均質に結合しており、水に接触すると、複合体から実質的に粘土を分離せずにネットワークポリマー／粘土アロイは膨潤する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、吸収材料に関する。より詳細には、本発明は、例えば、埋立地のラ
イナー(liner)またはカバー、貯蔵所のライナー、地下保管タンクのライナー、
二次的遮蔽ライナー、及び人工的大量水等の遮蔽（封じ込め）への適用（contai
nment application）、またはダイヤパー、トレーニングパンツ、サニタリーナ
プキン等の女性衛生用品、失禁のための装置等を含む個人的ケアのための吸収用
品（personal care absorbent article）において有用な、強化ネットワークポ
リマー／粘土アロイ複合体に関する。

【０００２】発明の背景埋立地のライナーまたはカバー、貯蔵所のライナー、地下保管タンクのライナ
ー、二次的遮蔽ライナー、及び人工的大量水等の遮蔽への適用、またはダイヤパ
ー、トレーニングパンツ、サニタリーナプキン等の女性衛生用品、失禁のための
装置等を含む個人的ケアのための吸収用品を含む（これらに限定されるものでは
ないが）、吸収材料の商業的適用は多数ある。適用は多様であるが、改良された
水吸収性び／または流体バリア特性を有する材料への要求である。例えば、廃棄物遮蔽における適用では、水硬性バリア（hydraulic barrier）
は、危険な浸出液が地表水及び地下水中へ排出または漏出されることを減少させ
ることができる。人工的大量水では、水硬性バリアは、囲いまたは一定の閉じ込
められた領域内に水を有するように作用する。ある型のライナーでは、水硬性バリアはしばしばベントナイトから形成される
。より具体的にはベントナイトは水保持領域を形成する土壌と混合される。ベン
トナイトを水と接触させると膨潤し、それにより土壌中に見出される空隙を埋め
る。しかし、ベントナイトのみの水吸収力では、一定の水溶性廃棄物の遮蔽には
十分ではない場合がある。

【０００３】米国特許第３,９４９,５６０（Clem、１９７６年４月１３日）は、土壌と乾燥
混合した土壌密封剤組成物を開示している。この土壌密封剤組成物は、ベントナ
イト、水溶性分散剤及び予め形成した水溶性ポリマーからなる。水溶性分散剤は
、燐酸塩、ＲＯＳＯ₃Ｘ（ＲはＣ₈〜Ｃ₃₂炭化水素、Ｘはアルカリメタルまたはア
ンモニウム）で表される硫酸塩またはレオナルダイト塩（leonardite salt）で
ある。予め形成した水溶性ポリマーは、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸の水溶
性塩、加水分解ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアル
コール、これらの共重合体またはアクリル酸及びマレイン酸無水物の共重合体で
ある。水含有囲いは、土壌／土壌密封剤混合物から形成され、水と接触させてベ
ントナイトを水和化する。得られた水和化囲いを、工業廃棄物で汚染された水を
包含させるために用いる。土壌／土壌密封剤混合物には強化剤は使用されていな
い。

【０００４】米国特許第４,０４８,３７３（Clem、１９７７年９月１３日）、米国特許第４
,１０３,４９９（Clem、１９７８年８月１日）、及び米国特許第４,１３９,５８
８（Clem、１９７９年２月１３日）には、二つの板紙シートの間にはさんだ土壌
密封剤を含む水分非透過性のパネルまたは水バリアパネルについて記載されてい
る。より詳細には、このパネルは、波型の細長い紙片により結合された、隔置さ
れて向き合う一対の板紙シートを含む、波型の板紙キャリアまたは型（form）か
ら形成されており、複数の空隙を形成している。空隙は米国特許第３,９４９,５
６０に記載の土壌密封剤組成物により充填され、パネルの端は、ワックス、テー
プまたは水溶性ガムにより密封されていてもよい。水と接触させると、水分は板
紙シートを通じて土壌密封剤組成物中へ通過し、そこでベントナイトが膨潤する
。

【０００５】より最近には、いわゆる土壌合成粘土ライナー（“ＧＣＬ”）を、水硬性バリ
アとして使用することが比較的広く認められるようになった。ＧＣＬは、針によ
る縫合、綴じ合わせ（stitching）により機械的に、または化学的接着剤により
結合された、ジオテキスタイル（geotextile）または土壌膜（geomembrane）材
料により支持されたベントナイトの層を有する。化学的接着剤により調製されたＧＣＬの例は、米国特許第４,４６７,０１５（
Clem、１９８４年８月２１日）に記載されている。この特許は水膨潤性組成物に
より被覆された柔軟なキャリアシート層から構成される防水構造または水非透過
性シート材料について記載している。水膨潤性組成物は粘土または乾燥顆粒状粘
土混合物、ポリアクリル酸のような予め形成した水溶性ポリマー及び水溶性塩で
ある。この組成物は接着剤（水溶性若しくは非水溶性または溶媒溶解性若しくは
溶媒非溶解性接着剤のいずれにしても）を使用することにより安定する。このタ
イプの積層品の不利益は、ＧＣＬ中の粘土が依然として、非常にゆっくりではあ
るが、ライナーを通じて浸出した浸出液とともにＧＣＬから移動してしまうかも
しれないことである。

【０００６】同様に、米国特許第４,８１０,５７３（Harriet、１９８９年３月７日）には
、水非透過性シートに接着した粘土組成物により積層された複合体について記載
されている。この粘土組成物は水膨潤性粘土及び予め形成されたエラストマー、
例えばポリプロピレン及び／またはポリブテン、の均質な混合物である。この均
質な粘土／エラストマー混合物は、粘土と予め形成したエラストマーをシグマブ
レンダー中でブレンドしてエラストマーをどろどろにすることにより製造される
。粘土組成物は、水非透過性シートにローリングにより接着されて積層体を形成
する。米国特許第５,５８０,６３０（Byrd、１９９６年１２月３日）は、Ｈａｒ
ｒｉｅｔと同じ粘土組成物を使用した多層物品について記載している。

【０００７】上述したように、化学接着剤を使用するよりもむしろ、ＧＣＬ層は綴じ合わせ
または針の打ち込みなどの他の方法により機械的に結合される場合もある。例え
ば、米国特許第４,５６５,４６８（Crawford、１９８６年１月２１日）には、互
いに縫合された（quilted）二つの織物層からなる水分非透過性バリアについて
記載している。トップシートは、上面にベントナイト層を有するベースシート上
に位置する。トップシートはベースシートとの間にわたった縫い目（ステッチ）
によりベースシートに固定されている。縫い目は、縫いこまれた区画またはベン
トナイトを含む引き伸ばされた波型の区画を形成する。

【０００８】独特許３７０４５０３Ａ１（Steffens）は、ベントナイト粘土層をはさむ二つ
の織物層を有し、この二つの層が互いに針で打ち込まれている物品について開示
する。米国特許第５,１７４,２３１（White、１９９２年１２月２９日）には、
柔軟な物質または織物シートの二層間にはさまれた水膨潤性のコロイド状粘土の
中間層を含む、多層物品について記載している。二つの層は構造的に中間粘土層
を通じて、針の打ち込み、縫合、キルティングまたは機織（needle looming）等
により結合し、一つの織物層の繊維を他の織物層の繊維へ、本質的に両層の全表
面領域上に間隔をあけた位置で結合する。

【０００９】以上のように、これらのＧＣＬでは、粘土粒子はジオテキスタイルまたは土壌
膜上へ接着するか、またはジオテキスタイルまたは土壌膜の反対層により物理的
に閉じ込められる。ジオテキスタイルまたは土壌膜の反対層は、針による打ち込
み、縫合、キルティングまたは機織のような方法により相互に物理的に固定され
、これらの間の粘土粒子の移動を制限する。しかし、これらの適用において使用
される顆粒状ベントナイトの粘土粒子の直径は、典型的には２〜３マイクロメー
ター以下である。さらに、ジオテキスタイルまたは土壌膜の空隙スペース及び綴
じ合わせまたは針の打ち込みの間隔は粘土粒子サイズより大きくなる傾向である
。従って、ＧＣＬ中の粘土粒子は、ゆっくりではあるが、特に液圧グラジエント
条件下に置いた場合、ライナーの外へ移動することが依然として可能である。ベントナイトは真水中ではよく膨潤するが、塩及び／または金属を含む水（例
、塩水、海水、酸性鉱山廃水等）中では十分に膨潤しないことが一般に知られて
いる。従って、ＧＣＬが真水に対するバリアとしては有効であるが、高い塩及び
溶解金属濃度を有する水には有効なバリアではない。

【００１０】ＧＣＬに伴う他の問題は、ベントナイトが通常乾燥しており、そのためベント
ナイトが膨潤するまで排水がＧＣＬ中を流れることができることである。したが
って、ＧＣＬは設置後、初めに予備的水和化をしなければならない。この予備的
水和化工程は例えば４８時間かかることがある。ＧＣＬに伴う他の問題はその重量である。通常、ＧＣＬの重量は５ｋｇ／ｍ²
より大きい。その重量のため、移送及び設置コストは重大である。従って、塩水及び汚染抵抗である、遮蔽用、特に環境的な遮蔽に適用するため
の吸収材料の要求がある。また、ＧＣＬより軽いが、ＧＣＬに実質的に匹敵する
か若しくは改良されたバリア特性を有する、バリアライナーに対する要求がある
。さらに、特に水に暴露または水に浸漬したときに製品から移動せず、及び／ま
たは分散せず、さらに塩及び／または金属を含む水を有効に吸収することができ
る、均質に結合した成分を有する吸収材料に対する要求がある。

【００１１】発明の概要本発明は、下記工程を含む、強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体を
製造する方法を提供する：（ａ）少なくともモノマー、粘土粒子、架橋剤及び混
合流体を容器中で混合することによりモノマー／粘土混合物を調製する工程；（
ｂ）該モノマー／粘土混合物と強化剤とを接触させる工程；（ｃ）該モノマー／
粘土混合物を重合開始手段に暴露する工程；及び（ｄ）該モノマー／粘土混合物
を強化剤存在下重合して、強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体が形成
する工程。本発明はまた、上記方法により製造される製品を提供する。

【００１２】本発明はまた、ネットワークポリマー／粘土アロイを含む強化ネットワークポ
リマー／粘土アロイ複合体であって、該アロイがポリマー及び粘土が化学的に結
合した組成物であり、かつ該アロイは強化剤と均質に結合しており、それにより
該複合体を脱イオン水中に約２０℃〜約３０℃の温度範囲で浸漬したとき、複合
体から粘土が実質的に分離せずに該アロイが膨潤する、上記強化ネットワークポ
リマー／粘土アロイ複合体、を提供する。本発明はまた、強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体を、約０ｋＰａ
〜約１００００ｋＰａの範囲の極限応力中で個人的ケア製品または流体バリアの
ための吸収材料として使用する方法であって、ゼロ極限応力下に置いたとき、該
バリアの脱イオン水流量は約１×１０^-8ｍ³／ｍ²／Ｓより小さい、上記使用方法
を提供する。

【００１３】好適な実施態様定義 “モノマー”は、同じかまたは異なる多数の分子と結合して、繰り返しモノマ
ー単位を有する大きな分子を形成することができる有機分子であり、この繰り返
しモノマー単位は、モノマー単位と同じ化学構造及び原子組成を有する。 “ポリマー”は同じかまたは異なる繰り返しモノマー単位から形成される大き
な分子であり、通常約１０，０００〜約２０，０００，０００の範囲の分子量を
有する。本明細書においてポリマーは、共重合体（i.e., ２つの異なるモノマー
単位を有する）、ターポリマー（i.e., ３つの異なるモノマー単位を有する）、
テトラポリマー（i.e., ４つの異なるモノマー単位を有する）等の二つ以上の異
なる繰り返し単位からなるいずれのポリマーも含む。さらに、繰り返しモノマー
単位は、逐次パターン（例、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ）、ブロックパターン(例、Ａ−Ａ
−Ｂ−Ｂ)、ランダムパターン（Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ）またはこれらの組み
合わせにおいて異なることができる。

【００１４】 “オリゴマー”もまた、同じかまたは異なる繰り返しモノマー単位から形成さ
れるが、ポリマーより小さい分子であり、通常、約２００〜約９，０００の分子
量を有する。 “重合開始手段”とは、化学物質、ガンマ線照射、Ｘ線照射、高エネルギーサ
ブアトミック粒子による照射（各タイプの照射は約１０ｎｍより短い波長を有す
る（集合的に、高エネルギー照射））またはこれらの組み合わせであり、これら
はモノマーの活性を増加させてモノマー間のポリマー形成またはオリゴマー形成
の連鎖反応を開始させ、ポリマーまたはオリゴマーを形成することができる。適
する温度では、一定の化学物質はイオン性または遊離ラジカル種のいずれかにな
ることができ、モノマーと単独で反応してイオン性または遊離ラジカルモノマー
種を産生し、次にこれが他のモノマーと反応して、重合反応を開始することがで
きる。また、高エネルギー照射は、イオン性またはフリーラジカルモノマー種を
モノマー及び／またはモノマー以外の化学物質から製造して、重合反応を開始す
るのに使用することができる。

【００１５】 “架橋剤”は、化学物質、放射線源から製造されるフォトンまたはこれらの組
み合わせであり、複数のモノマー単位(例、オリゴマー単位またはポリマー単位)
から形成される二以上の基本骨格構造間を架橋する基の形成を促進するものであ
る。従って、架橋剤はオリゴマーまたはポリマー種の形成後または形成中のいず
れにおいてもこれらを架橋することができる。 “ネットワークポリマー”は、複数のオリゴマー及び／またはポリマーを架橋
することにより形成される非常に大きなポリマー分子であり、相互に連結したポ
リマーネトワークを形成するものである。ネットワークポリマーは、オリゴマー
間及び／またはポリマー間に架橋する基を有することができ、その基は架橋剤自
身、各オリゴマー及び／またはポリマーのバックボーンに連結した側鎖、または
これらの組み合わせのいずれかから形成される。 “ネットワークポリマー／粘土アロイ”（“ＮＰＣアロイ”）は、ポリマー及
び粘土の化学的に結合した組成物である。粘土粒子は、形成される際にネットワ
ークポリマーとユニークな化学的結合を形成する。この化学的結合は、例えば、
制限されないが、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス／双極子結合、親
和性結合、共有結合及びこれらの組み合わせであってもよい。

【００１６】 “強化剤”は、十分に多孔性または透過性構造を有する物質であり、そのため
ネットワークポリマー及び／またはＮＰＣアロイがこの物質構造周辺または構造
中で形成することができ、それにより前記ネットワークポリマーまたはポリマー
／粘土組成物に付加的な支持及び／または強度を提供するものである。 “強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体”（強化ＮＰＣアロイ複合体
“）は、強化剤及びＮＰＣアロイを含む肉眼で見える組み合わせである。第三の
次元に沿った組み込みが無い単なる二次元積層複合体とは異なり、複合体成分間
で結合した均質な三次元の会合体である。

【００１７】一般的考察本発明の強化ＮＰＣアロイ複合体は、例えば、制限されないが、埋立地のライ
ナーまたはカバー、貯蔵所のライナー、地下保管タンクのライナー、二次的遮蔽
ライナー、及び人工的大量水等の遮蔽への使用、またはダイヤパー、トレーニン
グパンツ、サニタリーナプキン等の女性衛生用品、失禁のための装置等を含む個
人的ケアのための吸収用品、に有用な吸収材料である。遮蔽への適用では、複合体材料は好ましくは、水を吸収してバリアを形成し、
次に水、油及び他の液体に対して比較的低い透過性を有する。個人的なケア用品
では、複合体材料は好ましくは高い水吸収力を有する。以下に詳述するように、
強化ＮＰＣアロイ複合体の特性はその適用により調整することができる。

【００１８】本発明の強化ＮＰＣアロイ複合体は、表面及び表面下の条件において化学的、
電磁照射及び生物学的分解に対する改良された抵抗性を有する。化学的分解に対
する改良された抵抗性により、複合体は例えば、制限されないが、高重金属濃度
及び／または酸性ｐＨを有する廃液及び塩水に対して改良された抵抗性を有する
。電磁的分解に対する改良された抵抗性により、複合体は紫外線（ＵＶ）及び他
の潜在的に有害な電磁放射に対して改良された抵抗性を有する。生物学的分解に
対する改良された抵抗性により、ＮＰＣアロイは、粘土を含まないポリマーと比
較して、設置後微生物の攻撃に対してより改良された抵抗性を示す。例えば、強化ＮＰＣアロイ複合体と共に製造されたライナーの透過性は、塩水
または重金属及び／または酸性ｐＨを有する他の水溶液により有意に影響を受け
ない。従って、複合体は、通常塩水へ暴露により効果を喪失する従来のＧＣＬラ
イナーに対して進歩性を有する。

【００１９】他の例として、ポリアクリルアミドは表面及び表面下条件で安定である。しか
し、化学的分解及びＵＶ分解を受けやすい。粘土はポリマーを保護することによ
りＮＰＣアロイにおける分解を減少する。またＮＰＣアロイは、例えばポリアク
リル酸のみよりも、生物学的分解に対してより抵抗性である。バリアへの適用では、強化ＮＰＣアロイ複合体は、単位面積あたりにおいて、
従来のＧＣＬよりも軽い。また、強化ＮＰＣアロイ複合体は、従来のＧＣＬでは
しばしば必要である予備的水和をせずに使用することができる。

【００２０】強化ＮＰＣアロイ複合体は、モノマー混合物、粘土粒子、架橋剤及び混合流体
（すなわち、ＭＣＸ混合物）を、強化剤、例えば多孔性基体または非凝集繊維、
の中、上、及び／または間に、均質に分配することにより製造される。“均質に
分配する”“均質な分配”または“均質に分配された”とは、ＭＣＸ混合物が多
孔性基体または非凝集繊維全体に分配されて、基体または繊維の及び／またはこ
れらの間の表面、空隙及び間隙の実質的な部分がＭＣＸ混合物により被覆及び／
または占有されることを意味する。好ましくは、ＭＣＸ混合物は強化剤の厚みを
通じて実質的に均質に分配される。ＭＣＸ混合物を、強化剤の中、上及び／または間に均質に分配した後、ＭＣＸ
混合物を重合する。粘土粒子はネットワークポリマーが形成されるときにこれに
化学的に結合し、ＮＰＣアロイを生成する。ＭＣＸ混合物の均質な分配により、
ＮＰＣアロイは強化剤と均質に結合する。

【００２１】ＮＰＣアロイ中のポリマー及び粘土は物理的及び化学的に（すなわち物理化学
的に）協働して、強化ＮＰＣアロイ複合体の水吸収性に寄与する。従って、複合
体は、約１℃〜約６０℃の範囲の温度において脱イオン水に浸漬された場合、結
合ユニットとして実質的に膨潤することができるが、複合体からは（あるとして
も）ごく僅かな量の粘土（i.e.,実質的にほとんど無い）が複合体から分離する
。

【００２２】モノマー／粘土混合物ＮＰＣアロイの作成に使用するモノマー／粘土混合物は、制限されるものでは
ないが、モノマー、粘土粒子、架橋剤及び混合流体を含む。簡潔に、モノマー、
粘土、架橋剤及び混合流体の混合物を“ＭＣＸ”と称する。モノマーは少なくとも部分的に混合流体に溶解性である。混合流体に溶解性の
モノマーを、混合流体に溶解性または非溶解性である他のモノマーと混合しても
よい。好ましくは、少なくとも一つの水溶性モノマーは下記の一般式を有する：

【００２３】

【００２４】式中、Ｘは、ＯＭ、ＯＲ⁴及びＮＲ⁵Ｒ⁶からなる群より選択され、Ｍはアルカリ
若しくはアルカリ土類金属イオンまたはＮＨ₄ ⁺であり、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁵、Ｒ ⁶ 及びＲ⁷はそれぞれ独立に、Ｈ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ(
ＣＨ₃)₂、ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、及びＣＮからなる群より選択され、及びＯＲ⁴ はＯＨ，ＯＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ(ＣＨ₃)₂、ＯＣＨ ₂ ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、及び（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_mＯＨからなる群
より選択され、ｎ＝０〜約１０及びｍ＝１〜約１０、を表す。

【００２５】より好ましくは、モノマーはアクリル酸（式中、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³＝Ｈ
、ｎ＝０、Ｘ＝ＯＲ⁴、Ｒ⁴＝Ｈ）、アクリルアミド（式中、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈ、
Ｒ³＝Ｈ、ｎ＝０、Ｘ＝ＮＲ⁵Ｒ⁶、Ｒ⁵＝Ｈ、Ｒ⁶＝Ｈ）、アクリル酸ナトリウム
（式中、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³＝Ｈ、ｎ＝０、Ｘ＝ＯＭ、Ｍ＝Ｎａ）、アクリ
ル酸カリウム（式中、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³＝Ｈ、ｎ＝０、Ｘ＝ＯＭ、Ｍ＝Ｋ
）、メタクリル酸（式中、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³＝ＣＨ₃、ｎ＝０、Ｘ＝ＯＲ⁴
、Ｒ⁴＝Ｈ）、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（式中、Ｒ¹＝Ｈ、Ｒ²＝Ｈ、Ｒ³ ＝Ｈ、ｎ＝０、Ｘ＝ＮＲ⁵Ｒ⁶、Ｒ⁵＝ＣＨ（ＣＨ₃）₂、Ｒ⁶＝Ｈ）、及びこれらの
組み合わせからなる群より選択される。

【００２６】上記一般式で表されるモノマーと共重合することができるモノマーの例として
は、酢酸ビニルのようなビニルエステルが挙げられる。酢酸ビニルは容易に共重
合され、酢酸ビニル基として保持してもよく、または続いて相当するビニルアル
コールに加水分解されてもよい。

【００２７】粘土粒子は、膨潤性または非膨潤性粘土であってもよい。適する膨潤性粘土粒
子としては、制限されないが、モンモリロナイト、サポナイト、ノントロナイト
（nontronite）、ラポナイト（laponite）、ベイデライト（beidellite）、鉄−
サポナイト、ヘクトライト（hectorite）、ソーコナイト（sauconite）、スチー
ブンサイト（stevensite）、バーミキュライト及びこれらの組み合わせが挙げら
れる。適する非膨潤性粘土粒子としては、制限されないが、カオリン鉱物（カオ
リナイト、ディッカイト及びナクライト（nacrite）を含む）、蛇紋石鉱物、マ
イカ鉱物（イライトを含む）、緑泥石鉱物、海泡石、パリゴルスカイト（palygo
rskite）、ボーキサイト、シリカ及びこれらの組み合わせが挙げられる。

【００２８】好ましくは粘土は、例えばスメクタイト及びバーミキュライト型の粘土のよう
な膨潤性粘土である。より好ましくは、粘土はスメクタイト型の粘土である。適
するスメクタイトの例としては、制限されないが、モンモリロナイト（ベントナ
イトとも称される）、ベイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、サポナイ
ト、ソーコナイト、及びラポナイトが挙げられる。ベントナイトは天然に産生す
る粘土粒子の組み合わせの例である。ベントナイトは岩石豊富なモンモリロナイ
トであり、他のスメクタイト及び他の非粘土鉱物成分を含んでいてもよい。従っ
てモンモリロナイトまたは他のスメクタイトを含むその混合物をしばしば単にベ
ントナイトと呼ぶ。ベントナイト粘土は細かい結晶または粒子であり、通常、２
μｍまでの側部寸法、及び２、３〜１０ｎｍの範囲の厚さを有するプレート状形
態を有する。

【００２９】膨潤性粘土は、水を吸収する能力を有し、モノマーより安価である。従って、
本発明の強化ネットワークポリマー複合体は粘土を含まずに製造されるものより
安価である。さらに、粘土粒子は長期間の環境的適用において分解に抵抗性であ
りながら、長期間、水吸収性を示す。非膨潤性粘土は、強化ＮＰＣアロイ複合体に、塩水に対する改良された抵抗性
を提供する。また、非膨潤性粘土は、膨潤性粘土のように、モノマーより安価で
あり、複合体のコストを軽減する。

【００３０】好ましくは、ＭＣＸ混合物における粘土：モノマー重量比は、約０．０５：１
〜約１９：１の範囲である。より好ましくは、ＭＣＸ混合物における粘土：モノ
マー重量比は約０．５：１〜約３：１である。架橋剤としての使用に適する化学物質としては、制限されないが、Ｎ,Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミド、フェノールホルムアルデヒド、テレフタルアルデ
ヒド、アリルメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、エトキシ
化トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンカーボネート、エチレン
グリコールジグリシダルエーテル、テトラアリロキシエタン、トリアリルアミン
、トリメチロールプロパントリアクリレート及びこれらの組み合わせが挙げられ
る。

【００３１】一般的規則として、選択された重合反応時間及び温度により、架橋剤のモノマ
ーに対する比がより高いと、残渣モノマーのより低い濃度を与えるが、ネットワ
ークポリマーの水吸収容力（ＷＡＣ）はこの比が高くなりすぎると低下する場合
がある。架橋剤：モノマー重量比は好ましくは約０．０５：１００〜約１．５：
１００の範囲である。より好ましくは、架橋剤：モノマー重量比は、約０．０５
：１００〜約０．７：１００の範囲である。最も好ましくは、架橋剤：モノマー
重量比は約０．１：１００〜約０．５：１００の範囲である。

【００３２】混合流体は極性溶媒である。適する混合流体の例としては、制限されないが、
水、アルコール、酸素含有有機溶媒、及びこれらの組み合わせが挙げられ、モノ
マーが少なくとも部分的に溶解することができるものである。適する酸素含有有
機溶媒の例としては、制限されないが、アルコール類、グリコール類、ポリオー
ル類、スルホキシド類、スルホン類、ケトン類及びこれらの組み合わせが挙げら
れる。好ましくは、混合流体は、水、アルコール、またはこれらの組み合わせで
ある。より好ましくは、混合流体は水である。好ましくは、ＭＣＸ混合物中の混合流体の量は、約３０〜約９０質量％の範囲
である。より好ましくは、ＭＣＸ混合物中の混合流体の量は、約４０〜約８０質
量％の範囲である。最も好ましくは、ＭＣＸ混合物中の混合流体の量は約４０〜
約６０質量％の範囲である。

【００３３】さらに、ＭＣＸ混合物は好ましくは一つ以上の添加剤を含む。バッファー剤及
び／または中和剤を添加剤として用いて混合物のｐＨを所定の範囲内に維持、及
び／または酸性及び／または塩基性モノマーを中和してもよい。また、金属錯化剤を添加剤として用いて金属複合体（錯体）を形成し、ＮＰＣ
アロイの形成を妨害するかもしれない金属イオンを隔離してもよい。例えば、ア
クリルアミドモノマーは典型的に銅塩を安定剤（e.g.,輸送中または保管中重合
を阻害する）として用いて製造される。従って、炭酸ナトリウムまたはエチレン
ジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）のような金属錯化剤を、ＭＣＸ混合物に添加して金
属イオンを複合化し、それにより金属を隔離することができる。いくつかの添加
剤を複数の機能を満足させるために使用できることは理解されるべきである。例
えば、炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）及び重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）は
バッファー剤（すなわちｐＨの維持）としても、中和剤（すなわち、酸性モノマ
ーの中和）としても機能することができ、また金属錯化剤としても作用する。従
って、使用するモノマー及び架橋剤、モノマーと混合する安定剤のタイプ、重合
反応のタイプ、及び望ましい反応ｐＨ及び温度に依存して、一つ以上の添加剤を
ＮＰＣアロイの形成に使用することができることは当業者に明らかである。バッファー剤及び／または中和剤の例としては、制限されないが、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナト
リウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、オキシレート(oxylate)含有化合物
、サルフェート含有化合物、ホスフェート含有化合物、及びこれらの組み合わせ
が挙げられる。

【００３４】金属錯化剤の例としては、制限されないが、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）
、ＥＤＴＡ塩、オルトホスフェート、ピロホスフェート、メタホスフェート、リ
ン酸水素、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ＭＣＸ混合物の各成分はいずれの順で添加してもよい。しかし、好ましくは混
合流体及びモノマーを他の望ましい成分と混合し、続いて化学開始剤を添加し、
次に粘土を添加する。また、有意な発熱を避けるために混合物成分を混合する場
合には注意が必要である。さもなければ、有意な発熱を冷却する必要がある。成
分を混合することによる多量の発熱は、開始剤が添加された後早期に、しかし混
合物が強化剤中、上及び／または間に均質に分配され、また調節条件下で加熱さ
れる前に、重合を終了させてしまうかもしれない。ＭＣＸ混合物はスラーリータイプの混合物を形成し、実質的に均一になるまで
混合されなければならない。

【００３５】強化剤強化剤は、非凝集繊維または多孔性構造を有する基体を含んでいてもよい。多
孔性基体の例としては、編物、織布及び非織布の、天然及び合成繊維が挙げられ
る。強化剤のいずれのタイプにも適する合成繊維としては、制限されないが、ポ
リプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン繊維及びこれらの組み
合わせが挙げられる。適する天然繊維の例としては、制限されないが、木材パル
プ、綿、麻、亜麻、及びアスベスト繊維並びにこれらの組み合わせが挙げられる
。

【００３６】埋立地適用に好ましい多孔性基体としては、ジオテキスタイル材料が挙げられ
る。適する非織布ジオテキスタイルとしては、制限されないが、ＰＥＴＯＭＡＴ ^TM ４５９７（Amoco）、ＡＭＯＣＯ４５５１^TM、ＡＭＯＣＯ４５５３^TM、ＡＭＯ
ＣＯ４５０６^TM、ＧＥＯＴＥＸ（Synthetic Industries Inc. Chattanooga、TN
、USA）及びＴＥＲＲＡＦＩＸ２７０Ｒ−Ａ（Terrafix Geosynthetics Inc. To
ronto、Ontario、Canada）が挙げられる。好ましいジオテキスタイルは、約０．
１〜０．８ｋｇ／ｍ²の範囲の単位重量を有する。他の好ましい多孔性基体は土壌膜に結合したジオテキスタイルである。現在、
一種類のジオテキスタイル−土壌膜積層体がVernon Plastics、Haverhill, MA,
USAから入手可能である。

【００３７】または、ジオテキスタイル−土壌膜積層体は、土壌膜材料をジオテキスタイル
に結合する連続プロセスにより形成することができる。例えば、制限されないが
、適する土壌膜材料は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリビニルクロライド
（ＰＶＣ）、超柔軟ポリエチエレン（ＶＦＰＥ）、柔軟ポリプロピレン（ｆＰＰ
）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＰＥ）及びこれらの組み合わせが挙げ
られる。土壌膜は例えば、制限されないが、熱、接着及びこれらの組み合わせに
よりジオテキスタイルに結合してもよい。多孔性基体材料をポリマー／粘土アロイ混合物と混合してＮＰＣアロイ複合体
を形成する前または後に土壌膜材料を基体材料に加えることができる。しかし、
好ましくは、ポリマー／粘土アロイ混合物をローラーまたはピストンを用いて基
体材料中に分散する。

【００３８】強化剤としてのジオテキスタイル−土壌膜積層体の使用は、いくつかの適用、
例えば、一次ライナー（しばしば土壌膜）及び二次ライナー（例えばＧＣＬ）両
者を使用することが望ましい埋立地への適用、において特に有利である。ジオテ
キスタイル−土壌膜積層体を強化剤として使用することにより、強化ＮＰＣアロ
イ複合体を一工程で設置できる。例えば、埋立地へのライナー及びカバーのような特定の適用では、生物分解に
抵抗性の強化剤を使用することが望ましい場合がある。例えば個人的ケア吸収用
品のような他の適用では、選択期間内に生物分解する強化剤の使用が望ましい場
合もある。

【００３９】強化剤が多孔性基体である場合でも、または非凝集繊維である場合でも、本発
明のプロセスにより、強化剤とＮＰＣアロイの間に非積層体であるが均質に結合
した複合体を与える。好ましくは、強化剤は、ＮＰＣアロイ全体に均一に分散す
る。しかし、ＮＰＣアロイの一部は強化剤を実質的に含まずに形成されてもよい
（すなわち、非強化ＮＰＣアロイ）。典型的には、非強化ＮＰＣアロイの隣接部
分は強化ＮＰＣアロイに本質的に結合し、複合体の一つ(通常上側)の面上に形成
される。非強化ＮＰＣアロイ層の隣接部分とともに複合体が作成される範囲で、
非強化隣接部分は好ましくは約２．５ｍｍの深さより浅い。より好ましくは非強
化隣接部分は、約１ｍｍの深さより浅く、最も好ましくは０．５ｍｍの深さより
浅い。

【００４０】また、形成された非強化ＮＰＣアロイ部分は隣接していなくてもよい。しかし
、この場合には非隣接非強化部分の割合は、複合体の特定の適用に必要な全ての
構造的結合性が損なわれないように制限されるべきである。強化剤が多孔性構造を有する基体を含む場合、基体の中及び／または上への混
合物の均質な分配が達成されるようにＭＣＸ混合物を多孔性基体に添加する。Ｍ
ＣＸ混合物を重合する場合、ＮＰＣアロイ層を基体の上端上に形成してもよい。
しかし、ＭＣＸ混合物を基体中及び／または上に均質に分配するので、基体の上
端上の層もまた基体中のＮＰＣアロイの一体部分（integral part）、従って、
複合体の一体部分である。

【００４１】強化剤が非凝集繊維を含む場合には、強化剤はＭＣＸ混合物中に混合される。
ＭＣＸ／繊維混合物を次に重合前に型に入れる。または非凝集繊維を型にいれ、
ＭＣＸ混合物を繊維上に注いでもよい。型はシート状材料を製造するような形態
でも、または他の適用に適する形態であってもよい。ＭＣＸ／繊維混合物を、例
えば制限されないが、振動、液圧添加、圧力、及びこれらの組み合わせにより型
中に分配してもよい。

【００４２】ＭＣＸ混合物を、例えば、制限されないが、振動、ローリング、スクラビング
、スプレー、液圧添加、圧力、減圧、及びこれらの組み合わせにより多孔性基体
中及び上に分配してもよい。もし予め形成した土壌合成二重ライナーを使用する場合、または土壌膜を重合
前に融合する場合には、減圧以外の均質な分配手段が、多孔性基体中及び上にＭ
ＣＸ混合物を均質に分配するために使用されることが理解されるであろう。

【００４３】重合ＭＣＸ混合物を強化剤中、上及び／または間に均質に分配した後、重合プロセ
スは開始し、一方架橋剤は重合プロセスと協調して作用しながら、強化剤と均質
に結合したネットワークポリマー／粘土アロイ構造を形成する。ＭＣＸ混合物の
重合は、イオン性またはフリーラジカルモノマー種を発生させる重合開始手段に
より開始する。開始は、適する化学物質をＭＣＸ混合物に添加することにより行
ってもよい。また、１０ナノメートル（ｎｍ）以下の波長を有する電磁照射のみ
、または化学開始剤との組み合わせを用いてもよい。重合開始のための適する化学物質としては、制限されないが、フリーラジカル
開始剤、カルボアニオン、カルボニウムイオン及びこれらの組み合わせが挙げら
れる。

【００４４】フリーラジカル開始剤の例としては、制限されないが、熱開始剤及び酸化還元
系（これは通常二以上の化学物質であり、異なる溶液として同時に添加される）
が挙げられる。熱開始剤の例としては、制限されないが（１）亜硫酸、重亜硫酸、過硫酸、過
酸化ベンゾイル及びこれらの組み合わせのアルカリ金属塩、（２）亜硫酸、重亜
硫酸、過硫酸、過酸化ベンゾイル及びこれらの組み合わせのアンモニウム塩、（
３）２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、(４)
２，２’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）及びこれらの組み合わせが挙げら
れる。

【００４５】ＮＰＣアロイ複合体を形成するうえで望ましい重合温度は、選択された開始手
段のタイプ及び濃度に第一に依存する。例えば、より低い重合温度を用いてもよ
く、その場合には、より低い温度（例えば、約４０℃〜約５０℃）でフリーラジ
カルを形成しやすい熱開始剤を使用する。従って、ＮＰＣアロイを作成するため
の重合反応を熱開始剤で開始する場合には、反応を約４０℃〜約９５℃の範囲内
で行うことが好ましい。しかし、より好ましくは、反応温度は約６０℃〜約８５
℃の範囲であり、最も好ましくは、約６５℃〜約８０℃の範囲内である。また、
ガンマ線照射のような高エネルギー照射源を使用する場合には、重合反応をほぼ
周囲温度(例えば約２０℃)程度の低い温度で行ってもよい。

【００４６】重合反応時間はまた使用する開始手段のタイプ及び濃度に第一に依存する。し
かし、望ましい反応時間に影響する他の因子としては、モノマーのタイプ及び濃
度、ＭＣＸ混合物の深さ及び強化剤の量（例えば、基体上に塗布されたＭＣＸ混
合物の厚さまたはＭＣＸ混合物中の非凝集繊維の容積）が挙げられる。また、一
度重合反応が開始すると、通常、急な温度低下に応答して終了しない。例えば、
ＭＣＸ混合物が一度望ましい開始温度に暴露されると、重合反応は選択された反
応温度、ＭＣＸ混合物が選択された温度に暴露された期間（すなわち、熱暴露期
間）、及び複合体の熱保持力に依存してその後しばらく進行する。また、より高
い開始濃度は、通常約２００ｐｐｍ以下の残存モノマー濃度を与えることが見出
された。しかし、これらのより高い開始濃度は、温度を４０℃より十分に低く維
持しない限り、早期重合を促進するようである。従って、混合物の粘度が強化在
中、上及び／または間に均質に分配されるように十分に低くなるように、混合物
を強化在中、上及び／または間に分配する前にＭＣＸ混合物を４０℃より低く維
持することが重要である。

【００４７】ＭＣＸ混合物を選択された反応温度に暴露する期間は、約１分程度の短期間〜
約２４時間程度の長期間の範囲であることができる。例えば、粘土とモノマーの
比が約２：１であるＭＣＸ混合物を、約２〜３ｍｍの深さに多孔性基体中にプレ
スする場合、過硫酸カリウムを熱開始剤として使用し、選択温度は約８０℃であ
り、熱暴露期間は好ましくは約２分〜約６０分の間である。より好ましくは、同
様の条件下で、熱暴露期間は約２分〜約４５分間であり、最も好ましくは約３分
〜約３０分間である。

【００４８】酸化還元系の例としては、制限されないが、パーサルフェート／ビサルファイ
ト、パーサルフェート／チオサルフェート、パーサルフェート／アスコルベート
、過酸化水素／アスコルベート及びこれらの組み合わせが挙げられる。通常、酸
化還元系開始剤を使用する場合にはさらに加熱する必要がない。なぜなら、反応
はしばしば発熱的であり、そのような系はＭＣＸ混合物の凍結温度付近から混合
流体の沸点までの温度範囲で有効に作用するからである。通常温度は周囲温度、
約２０℃である。または、重合は約１０ｎｍより短い波長を有する電磁照射、例えば、制限され
ないが、ガンマ線、Ｘ線、または高エネルギーサブアトミック粒子、により開始
してもよい。そのような場合には、重合反応は通常、周囲温度で行われる。しか
し、温度はより高くてもより低くてもよい。

【００４９】しかし、約２００ｎｍ〜３９０ｎｍの波長を有するＵＶ照射は、ＭＣＸ混合物
の重合開始に適さないことが当業者に周知である。なぜなら、光開始剤が存在す
る場合でも、試料中に浸透することにより重合反応を開始させるＵＶ光の能力を
粘土が阻害するからである。より詳細には、粘土はＵＶ光を優先的に吸収し、そ
れによりＵＶ光の開始手段としての有効性を阻害すると考えられる。重合した後、任意に、強化ＮＰＣアロイ複合体製品中に残る全てまたは一部の
混合流体を、例えば、室温で乾燥させて、またはオーブンで乾燥させることによ
り除去してもよい。もし、オーブン乾燥を行う場合には、複合体を生成物の性質
または特性に悪影響を与えない温度、例えば、約１１０℃より低い温度、で乾燥
しなければならない。

【００５０】強化ＮＰＣアロイ複合体の水分含量は、適用及び他の因子に依存する。例えば
、より高い水分含量の複合体は、より大きな柔軟性及びより低い初期透過性を与
える。しかし、より低い水分含量の複合体は移送コストを低減することができる
。従って、望ましい水分含量は、複合体製品が使用される環境及び最大許容移送
コストに依存する。従って、少なくとも多少の柔軟性を有する複合体としては、水分含量は約２５
〜約７５質量％の範囲であることが好ましい。

【００５１】強化ＮＰＣアロイ複合体使用において、ＮＰＣアロイは水と接触すると、アロイが水を吸収するに従い
、膨潤する。膨張したＮＰＣアロイは、強化剤中及び／または周辺で膨潤する。
複合体が形成されるとき、アロイは、ＮＰＣアロイにより占有されなかった間隙
空間中へ膨潤及び膨張すると考えられる。また、アロイは強化剤自身の周辺へも
膨張する。従って、複合体は、水が塩水であってもそうでなくても、約１℃〜約
６０℃の温度範囲の水に浸漬された場合、複合体から（あるとしても）ごく僅か
な量の（i.e.,実質的にほとんど無い）粘土が複合体から分離するが、結合ユニ
ットとして実質的に膨潤する。

【００５２】ＮＰＣアロイがネットワーク化する程度は、アロイの水吸収力に影響すること
は当業者に理解されるところである。もちろん、不充分な架橋剤が使用された場
合にはＮＰＣアロイは一定の条件下で水溶性になり、粘土はアロイから実質的に
分離し得る。一方、もし過剰量の架橋剤が使用される場合には、ＮＰＣアロイは
剛直となって十分な量の水を吸収できず、それにより望ましい流体透過性及び／
または水吸収特性に到達できない。遮蔽としての適用では、強化ＮＰＣアロイ複合体製品は、しばしば重荷による
極限応力下に置かれる。２０ｋＰａまたは２．９ｐｓｉの標準の有効極限応力で
は、複合体の流量(流動率、フラックス)（すなわち、一定の圧力下で水が移動す
る割合）は約１０^-8ｍ³／ｍ²／ｓ以下である（ＡＳＴＭ５８８７−９５で測定）
。極限応力がさらなる重荷で上昇すると、複合体の液圧伝導率は複合体が圧縮さ
れるので低下する。

【００５３】カバーシートカバーシートは、（１）例えば減圧で使用する場合の、ＭＣＸ混合物分配にお
ける補助、（２）重合中におけるＭＣＸ混合物中の成分または混合流体の蒸発及
び／または沸騰の減少、及び／または（３）例えばローリングなどの複合体の操
作及び複合体の保管における補助、に使用する上で有利である。一つの実施態様では、カバーシートを、混合物を強化剤と接触する間または接
触後すぐにＭＣＸ混合物と接触させることができる。さらに、カバーシートを、
ＭＣＸ混合物に接触する強化剤の片面または両面に適用してもよい。しかし、好
ましくは、カバーシートは片面に適用し、より好ましくは、カバーシートはＭＣ
Ｘ混合物が分配手段が適用される（例えば、減圧、ローラー、圧力等）面と反対
の面に適用される。最も好ましくは、カバーシートはＭＣＸ混合物及び強化剤に
同時に接触させ、一方減圧を反対面に適用し、混合物を強化剤の中、上及び／ま
たは間に均質に分配する。

【００５４】他の実施態様では、重合後、強化ＮＰＣアロイ複合体の片面または両面にカバ
ーシートを設けてもよい。もし必要な場合には、制限されないが、例えば熱結合
または接着剤によりカバーシートを複合体に接着してもよく、または複合体に自
動接着してもよい。適するカバーシートの例としては、制限されないが、ポリエチレンフィルム、
亜硫酸紙または硫酸紙、クラフト紙、砕木紙、濾紙、織布または非織布の天然ま
たは合成ファブリック、繊維ガラス、及びこれらの組み合わせが挙げられる。カ
バーシートは、複合体の最終的な適用方法により、重合後に除去してもよく、ま
たはその場に残してもよい。

【００５５】具体的プロセス図１〜３は強化ＮＰＣアロイ複合体１０の製造方法を示している。強化剤、こ
の場合には多孔性基体１２を、コンベヤー２６上に、フィーダーローラー２８、
３０を用いて送る。容器１６中で少なくともモノマー、粘土粒子、架橋剤及び混合流体を、混合物
が実質的に均一になるまで混合することにより、ＭＣＸ混合物１４を製造する。
好ましくは、ＭＣＸ混合物１４を、容器１６中で、約４０℃より低い温度で維持
し、モノマーの早期重合を減少させる。ＭＣＸ混合物１４を容器１６から計量し、コンベヤー２６に沿って移動する多
孔性基体１２と接触させる。カバーシート２４をＭＣＸ混合物１４の上端にガイ
ドローラー３６を用いて載せる。

【００５６】図１に示される実施態様では、多孔性基体１２をＭＣＸ混合物１４に、ローラ
ー１８を用いて、混合物１４が基体１２の中及び上に分配されるまで接触させる
。図２に示される実施態様では、多孔性基体１２をＭＣＸ混合物１４に、ピスト
ン２０を用いて、混合物１４が基体１２の中及び上に均質に分配されるまで接触
させる。図３に示される実施態様では、多孔性基体１２をＭＣＸ混合物１４に、減圧手
段３２を用いて、混合物１４が基体１２の中及び上に均質に分配されるまで接触
させる。

【００５７】全ての図示された実施態様では、ＭＣＸ混合物１４を多孔性基体１２の中及び
／または上に均質に分配した後、上述したように、混合物１４と複合した基体１
２を加熱ゾーン２２において加熱することにより、混合物１４を基体１２内及び
上で重合し、強化ＮＰＣアロイ複合体１０を形成する。強化ＮＰＣアロイ複合体
１０は、もし必要な場合には、次の処理及び移送のために巻いて、包装する。以下の非制限的な本発明の実施例は説明のためのものである。

【００５８】実施例１水吸収力における粘土：モノマー比の効果ＮＰＣアロイの製造７つのＭＣＸ混合物を、表１に示される量において製造した。粘土：モノマー
重量比は、７つのＭＣＸ混合物において０．１〜９．６２の範囲であった。ＭＣ
Ｘ混合物で使用した粘土は、ＮＡＴＵＲＡＬＧＥＬ^TMであり、これはワイオミ
ングベントナイトとしばしば称される天然の膨潤粘土であり、Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｃｏｌｌｏｉｄ社から入手可能である。モノマーはアクリルアミドであり、Ｃ
ｙｔｅｃ, ＷｅｓｔＰａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ．から入手した。コントロール試
料は、粘土を添加せずにアクリルアミドモノマーを用いて調製した。水、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）、
ＥＤＴＡ、アクリルアミド、Ｎ,Ｎ'−メチレンビスアクリルアミド（ＮＢＡＭ）
及び過硫酸ナトリウム（Ｋ₂Ｓ₂Ｏ₈）を２５０ｍＬのＨＤＰＥビン中で混合した
。水溶液を、粘土を添加する前によく混合した。粘土を添加して再度混合し、均
一ＭＣＸ混合物を形成した。全てのＭＣＸ混合物は重合前、粘性であったが、流
体であった。

【００５９】表１

【００６０】コントロール及びＭＣＸ混合物をオーブン中にいれて、６５℃で一晩、重合を
行った。重合後、コントロール及びＮＰＣアロイをガラス皿に移し、１０５℃で
４８時間乾燥した。

【００６１】ＮＰＣアロイの水吸収力（ＷＡＣ）約１ｇの各ＮＰＣアロイ及びコントロールを、５００ｍＬのＨＤＰＥビンに４
００ｍＬの蒸留水と共に入れた。４８時間後、膨潤したＮＰＣアロイから１１５
メッシュのスクリーンを用いて、遊離水をデカントした。

【００６２】膨潤したＮＰＣアロイの重量を測定し、水吸収力（ＷＡＣ）を以下の式に従い
計算した。ＷＡＣ＝（Ｈ₂Ｏ膨潤ＮＰＣアロイ重量−乾燥ＮＰＣアロイ重量）／乾燥ＮＰＣ
アロイ重量予測したＷＡＣ（ＷＡＣｐｒｊ）をコントロールＷＡＣ及び粘土含量に基づい
て次の式に従い計算した。ＷＡＣｐｒｊ＝（モノマー部／モノマー＋粘土合計部 × コントロールＷＡＣ）
＋（粘土部／モノマーモノマー＋粘土合計部 × 最大見積もり粘土ＷＡＣ）式中、コントロールＷＡＣ＝３５２であり、最大見積もり粘土ＷＡＣ＝１０であ
る。例えば、１：３の粘土：モノマー比を用いてＮＰＣアロイを製造する場合、
ＮＰＣアロイのＷＡＣｐｒｊは [(３/４)×３５２]+(１/４)１０=２６６である
。同様に２：１（粘土：モノマー）比を用いる場合、ＮＰＣアロイのＷＡＣｐｒ
ｊは [(１/３)×３５２]+(２/３)１０=１２４である。

【００６３】最後に、モノマーＷＡＣ（ＷＡＣｍ）を、試験するポリマー／粘土アロイ試料
を製造するのに用いるモノマーの量に基づいて計算し、水吸収力を決定する。Ｗ
ＡＣｍは次の式に従い計算する。ＷＡＣｍ＝（Ｈ₂Ｏ膨潤ＮＰＣアロイ重量−乾燥ＮＰＣアロイ重量）／ＮＰＣア
ロイを製造するのに用いたイモノマー重量結果を表２に示す。

【００６４】表２

【００６５】表２に示されるように、ＮＰＣアロイ試料１及び２のＷＡＣはそれぞれ３３９
及び３３２である。これは、粘土フリーのコントロールのＷＡＣが３５２である
のに対し、ＮＰＣアロイが、これらの二つの試料自身の重量の３３９及び３３２
倍の水をそれぞれ吸収することを意味する。ベントナイト粘土は通常、その重量
の５〜１０倍の水吸収までペースト状の硬さ（コンシステンシー）を有し、その
後粘土は水に分散してスラーリーを形成する。従って、ベントナイト粘土は、水
吸収性ポリマーと比較して単位重量基準において高い水吸収性を有するとは知ら
れていないので、表２に示される、モノマーに対する粘土比の増加とともに見ら
れるＷＡＣの低下は、驚くべきことであり、予想外のことであった。

【００６６】例えば、１：１比では、ＮＰＣアロイの半分のみがネットワークポリマーであ
るので、当業者は、ＷＡＣが“０．５×コントロールＷＡＣ”より若干高い程度
と予測すると考えられる。事実、粘土の水吸収性のみを考慮すると（すなわち、
約５〜１０）、ＮＰＣアロイ中の１：１（粘土：モノマー）比では、ＷＡＣｐｒ
ｊは最高でも、コントロールＷＡＣの約１／２（すなわち１７６）プラス５（粘
土の予測される水吸収性）である１８１であると予測される。しかし、１：１（
粘土：モノマー）比の試料４は、２０７ＷＡＣを有し、これは見積もりより１４
．４％大きい値である。同様に２：１（粘土；モノマー）比は約１２４のＷＡＣ
ｐｒｊを有するが、試料５は１３４のＷＡＣを有し、これは見積もりより約８．
１％大きい。ＮＰＣアロイ中の粘土量が非常に高くなるまで、粘土：モノマー比
の広い範囲にわたって、ＷＡＣは一般的に粘土フリーコントロールと実質的に同
等であるか若干改良された値であるという傾向を示す。非常に高い粘土量では、
ポリマー量が低くなるため、粘土固有のＷＡＣが支配的になる。

【００６７】特に高い粘土：モノマー比、２：１及び３：１では、これは驚くべき結果であ
りかつ予想外の結果である。オガワら（"Preparation of Montmorillonite-Poly
acrylamide intercalation Compounds and the Water Absorbing Property" Cla
y Science 7:243-251; 1989）は、250頁において、粘土は架橋剤として作用する
ことを示唆している。したがって、オガワらは、粘土がＭＣＸ混合物中で架橋剤
と協調して作用し、この混合物から形成されるポリマーを激しく圧迫することを
示唆する。さらに実施例２の結果は、架橋剤は約０．１質量％程度の低い濃度で
ポリマーを架橋することができ、それにより実質的に水吸収力を低下させること
ができることを示す。したがって、ＷＡＣの過剰な架橋剤に対する感応性及びオ
ガワらにより、粘土含量の増加により抑制されたＷＡＣを有する高度に圧迫され
たＮＰＣアロイを生成することが示唆される。従って、架橋剤及び粘土双方を含
むＭＣＸ混合物、例えば２：１の粘土：モノマー比、を使用することにより、粘
土フリーコントロールと同等または若干良好な性能を有するＮＰＣアロイが生成
することは、驚くべきことであり、予想外のことである。

【００６８】アロイを製造するために用いられるアクリルアミドモノマーの当量に基づいて
計算すると、ポリマー／粘土アロイ試料１〜５のＷＡＣｍは、コントロール試料
のそれと同等である。上述したように、モノマーは粘土より高価である。従って
、ＷＡＣｍの結果はＮＰＣアロイの経済的利点を証明している。表２は、表１に記載される粘土：モノマー比が約０．３〜約３．０の組成物に
ついて良好なＷＡＣの結果が得られたことを示している。最良の粘土：モノマー
比は、クレームされた発明の観点に入る組成物の使用目的による。例えば、粘土
とモノマー比を調整する以外に、実施例２において詳述するように、架橋剤のモ
ノマーに対する比を調整することによりＷＡＣを目的のレベルへ増減させること
ができる。

【００６９】例えば、埋立地ライナーとしては、強化ＮＰＣアロイ複合体のＷＡＣは、複合
体が形成されたとき、ＮＰＣアロイにより占有されなかったいずれかの間隙空間
を占有するのに足りるようにＮＰＣアロイを膨潤させるのに十分な大きさである
ことのみが必要である。この膨潤度により、水及び他の流体に十分な低透過性を
複合体に与える。例えば、埋立地ライナーにおいて使用されるＮＰＣアロイのＷ
ＡＣは、約５という低さであることができる。もちろん、約５００までのより高
いＷＡＣもまた埋立地ライナーとして使用できる。しかし、５０より有意に高い
ＷＡＣ値では、過剰の水のため複合体の構造的結合性が低下してしまう。

【００７０】従って、複合体の構造的結合性がさらに因子となりえる個人的ケアタイプの適
用においては、約２０〜約１００の範囲のＷＡＣが複合体に最も望ましいと考え
られる。従って、上記データは、強化ＮＰＣアロイ複合体に対して、固有のポリマー／
粘土アロイが有効な水吸収性を与えうることを示している。その上、ＮＰＣアロ
イにおける粘土成分は、目的の使用に望ましい水吸収性及び／または透過性を提
供する一方、ＮＰＣアロイ複合体を作成する費用効率のよい方法を与える。

【００７１】実施例２ＷＡＣに対する架橋剤−モノマー比の効果ＮＰＣアロイの製造３つのＭＣＸ混合物を表３に記載される量において混合した。架橋剤：モノマ
ー重量比は、３つのＭＣＸ混合物中、１．１０×１０^-3〜９．４１×１０^-3の範
囲であった。粘土：モノマー重量比は約１：１に一定に維持した。ＭＣＸ混合物
中で使用された粘土はＮＡＴＵＲＡＬＧＥＬ^TMであった。モノマーはアクリル
酸（Aldrich）及びアクリルアミド（Cytec）の１：４（重量）混合物であった。水、ＮａＯＨ、炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ＣＯ₃）、アクリル酸、アクリルアミド
、ＮＢＡＭ及びＫ₂Ｓ₂Ｏ₈を表３に示される比で、２Ｌのエルレンマイヤーフラ
スコ中で混合した。粘土を添加する前に水溶液をよく混合した。粘土を添加して
、再度混合し、均一なＭＣＸ混合物を形成した。全てのＭＣＸ混合物は重合前、
粘性であるが、流体であった。

【００７２】表３

【００７３】ＭＣＸ混合物をオーブン中にいれて６５℃で一晩、重合を行った。重合後、Ｎ
ＰＣアロイをガラス皿に移し、１０５℃で４８時間乾燥した。

【００７４】ポリマー／粘土アロイの水吸収力（ＷＡＣ）約１ｇのＮＰＣアロイ試料８を、５００ｍＬのＨＤＰＥビンに４００ｍＬの蒸
留水と共に入れた。４８時間後、膨潤したＮＰＣアロイから１１５メッシュのス
クリーンを用いて、遊離水をデカントした。膨潤したＮＰＣアロイの重量を測定し、水吸収力（ＷＡＣ）を実施例1におい
て述べたようにして計算した。試料９及び１０を同様に処理した。結果を表４に
示す。モノマーＷＡＣ（ＷＡＣｍ）を、試験するＮＰＣアロイ試料を製造するのに用
いるモノマーの量に基づいて計算し、水吸収力を決定した。これらの結果も表４
に示す。

【００７５】表４

【００７６】表４に示されるように、ＮＰＣアロイのＷＡＣは、架橋剤−モノマー比が９．
４１×１０^-3から３．０３×１０^-3に減少するにつれて増加する。しかし、さら
なる架橋剤−モノマー比の減少（例えば、約０．１０×１０^-3）は、ＮＰＣアロ
イネットワークポリマーの機械的強度を十分に低下させ、それにより、ＮＰＣア
ロイの水吸収力及び水保持能を制限する。もちろん、ポリマーが架橋していない限り、ポリマーは水に溶解する。また、
低い架橋レベルでは、ポリマーは破砕して水溶性となる。しかし、もし架橋度が
高すぎると、ポリマーに過度の圧迫がかかり、その水吸収力が低下する。従って、上記データは固有のＮＰＣアロイが強化ＮＰＣアロイ複合体に有効な
水吸収性を与えることができることを示している。その上、架橋剤−モノマー比
を単独または粘土−モノマー比と組み合わせて調整することにより、複合体の目
的の使用に適する水吸収及び／または透過性能を設計する手段を提供する。

【００７７】実施例３強化ネットワークポリマー粘土アロイ複合体の液圧伝導率モノマー／粘土混合物の製造二つのＭＣＸ混合物を、表５に記載される量において製造した。試料１１及び
１２において粘土−モノマー比は１：１及び２：１であった。ＭＣＸ混合物にお
いて使用された粘土はＮＡＴＵＲＡＬＧＥＬ^TM であった。モノマーはアクリル
アミドであった。水、ＮａＯＨ、ＮａＨＣＯ₃、ＥＤＴＡ、アクリルアミド、ＮＢＡＭ及びＫ₂Ｓ ₂ Ｏ₈を２Ｌのエルレンマイヤーフラスコ中で表５に記載される比で混合した。水
溶液を、粘土を添加する前によく混合した。粘土を添加して再度混合し、均一Ｍ
ＣＸ混合物を形成した。全てのＭＣＸ混合物は架橋剤と接触する前、粘性である
が流体であった。

【００７８】表５

【００７９】強化ＮＰＣアロイ複合体の製造ＰＥＴＲＯＭＡＴ^TM ４５９７及びＡＭＯＣＯ４５５１^TM （Amoco）ジオテキ
スタイルを架橋剤として使用した。これらの商業的に入手可能なジオテキスタイ
ルはポリプロピレン繊維を含む非織布ファブリックである。ＰＥＴＲＯＭＡＴ^TM ４５９７及びＡＭＯＣＯ４５５１^TMの単位重量はそれぞれ、０．１４ｋｇ／ｍ ² 及び０．２ｋｇ／ｍ²である。ジオテキスタイルは約１〜３ｍｍの厚さであった
。厚さは通常、非織布ジオテキスタイルで変化し、繊維のため測定するのが困難
である。試料１１ＭＣＸ混合物を、２０ｃｍ×２０ｃｍ片のＰＥＴＲＯＭＡＴ^TM ４５
９７ジオテキスタイル上に約２．５ｍｍの厚さで注ぐことにより、強化試料Ａ１
を製造した。積載量は約２．５ｋｇ／ｍ²であった。ＭＣＸ混合物を木製の麺棒
を用いてジオテキスタイル中及び上に均質に分配した。強化試料Ａ２を、試料Ａ１と同様に、試料１２ＭＣＸ混合物及びＡＭＯＣＯ４
５５１^TMを用いて製造した。

【００８０】強化試料Ａ３を、試料１１ＭＣＸ混合物及び二層のＡＭＯＣＯ４５５１^TMジオ
テキスタイルを用いて製造した。ＭＣＸ混合物をジオテキスタイルの一層（すな
わち、下層）上に注ぎ、次にジオテキスタイルの第二層（すなわち、上層）でカ
バーした。ＭＣＸ混合物を木製の麺棒を用いて両層の中及び上に均質に分配した
が、混合物は、主として実質的に下層全体に埋め込まれた。強化ＭＣＸ混合物試料を二つのガラスプレートの間におき、オーブンにいれて
７５℃で２時間重合した。ガラスプレート間にスペーサーを置き、重合の間圧力
を与えずに、重合した試料が実質的に均一な厚さを有するようにした。ガラスプ
レートはまた、重合の間、ＭＣＸ混合物成分の蒸発を低下させた。強化試料Ａ１及びＡ２をオーブン中で８０℃で一晩乾燥させた。試料Ａ３は乾
燥させなかったが、重合した後直接ポリエチレンバッグに保管した。試料Ａ１及
びＡ２を乾燥したが、試料Ａ３のように非乾燥状態で強化ＮＰＣアロイ複合体を
使用することが好ましい。

【００８１】液圧伝導率(Hydraulic Conductivity)試験液圧グラジエント下において強化ＮＰＣアロイ複合体試料の層中を流れる水の
流速をＡＳＴＭ５８８７−９５を用いて測定した。ＡＳＴＭ５８８７−９５は試料中を単位面積あたりの水の流量または流率を
測定する標準方法である。試験片を柔軟壁の透磁率計中に設置し、５５０ｋＰａ
の合計応力及び５１５ｋＰａの後部圧力を４８時間かけた。試験片の流入側の圧
力を５３０ｋＰａに上昇させることにより脱イオン水が流れ始めた。これにより
、試験片上に約２０ｋＰａの有効な制限応力を与えた。全ての試料を２０ｋＰａ
で試験したが、試料Ａ２のみ１２０ｋＰａで試験した。流入量と流出量がほぼ一
致したときの流量を測定した。試料の厚さは液圧伝導率に影響するため、ＡＳＴＭ５８８７−９５試験により
測定した流量を用いて、各試料の異なる厚さに基づく液圧伝導率を計算した。液
圧伝導率の結果（表７）を以下のように計算した。

【００８２】ｋ／μ＝（Ｑ／Ａ）（ΔＬ／Δｐ）Ｋ＝ρｇ（ｋ／μ）式中、ｋは透過率、μは流体粘度、（Ｑ／Ａ）は流量、（ΔＬ／Δρ）を圧力グ
ラジエントの逆数（これは試料の厚さの変動を考慮するもので、それによりｋ／
μ及びＫを標準化する）、Kは液圧伝導率、ρは流体密度及びｇは重力定数であ
る。さらに、試験片の厚さの変化を測定し、試験の間の膨潤率を計算した。液圧伝導率試験の結果を表７に示す。BENTOMAT（登録商標）ST（CETCO, Arlin
gton, Illinois）を比較試料として用いた。BENTOMAT（登録商標）STは、織布及
び不織布のジオテキスタイル（これらは互いに針で留めてある）の間のベントナ
イトナトリウム層（約４．９ｋｇ／ｍ²）からなるＧＣＬである。初期及び最終厚さを表７に、Ｔ₀及びＴ_fとしてそれぞれ示している。表７に示
す試料Ａ１及び試料Ａ２の単位重量は水分フリーを基準とする。試料Ａ３は重合
後乾燥しなかったので、そのため水分フリーを基準とした正確な量は未知である
。しかし、水分フリー基準の単位重量は約０．７５ｋｇ／ｍ²より少ないと予測
される。簡便のために、各試料中で使用されるＭＣＸ混合物及びジオテキスタイルを表
６に示す。

【００８３】表６

【００８４】表７

【００８５】試料Ａ１及びＡ３中の水の流量は、２０ｋＰａの有効制限応力において比較試
料中の流量と同様であった。この非常に低いアロイ積載量においても（０．６４
ｋｇ／ｍ²という低さ、ＮＰＣアロイの重量は水分フリー基準で計算した）、強
化複合体は４．９ｋｇ／ｍ²のベントナイトを含むＧＣＬと同様に有効であった
。試料Ａ１及びＡ３の平均液圧伝導率（Ｋ）は１．１×１０^-9ｃｍ／ｓであり、
比較試料のＫの２．０×１０^-9ｃｍ／ｓに対し５０％の改良を示した。実施例５
においてより詳細に議論されるが、制限応力がゼロに近づくにつれて液圧伝導率
は増大する傾向にあるのでこの改良されたＫ値は特に重要である。しかし、この
データは、より低い制限応力及びより高い制限応力条件のいずれにおいても比較
的一致した液圧伝導率を提供する、複合体の驚くべきかつ予想外の性能を示して
いる。

【００８６】試料Ａ２中の流量を１２０ｋＰａの制限応力において試験し、流量及び相当す
る液圧伝導率における制限応力の効果を測定した。試料Ａ２中の流量は、試料Ａ
１及びＡ３中の流量と同様であり、かつ試料Ａ３の液圧伝導率と同じであった。
従って、制限応力が２０ｋＰａから１２０ｋＰａに上昇した場合の変化は小さい
。したがって、強化ＮＰＣアロイ複合体は、従来のＧＣＬと少なくとも同等（も
しくはより良好）の液圧伝導率を示すが、ＧＣＬより実質的に軽く、水に接触し
た場合、ＧＣＬより劇的に改良された粘土保持能力を有する。次にこれは、複合
体の長期間液圧伝導率性能に有意に寄与し、この性能は長期間にわたる、永続的
な水暴露環境下で比較的安定に維持される。一方、同様の環境条件下において、
ＧＣＬの液圧伝導率は、実施例８においてより詳細に説明するように、粘土粒子
がＧＣＬファブリック中に移動するにつれて時間と共に劣化する。

【００８７】実施例４強化ネットワークポリマー粘土アロイ複合体製造の別法強化ＮＰＣアロイ複合体の製造強化試料Ｂ１及びＢ２を実施例３の強化試料Ａ３と同様に、試料１１ＭＣＸ混
合物（実施例３）及び２層のＡＭＯＣＯ４５５１^TMジオテキスタイルを用いて製
造した。ジオテキスタイル材料を、ＴＥＦＬＯＮ^TMコートピストンを用いて、手
により圧力を加え、混合物が実質的に材料中に分配されるまでMCX混合物に均質
に接触させた。ＭＣＸ混合物は、ピストンを用いると、実施例３における木製の
麺棒と比較してより平らに分配される様であった。強化ＭＣＸ混合物試料をオーブン中にいれ、６５℃で２時間重合した。強化試料を重合後直接ポリエチレンバッグに入れた。

【００８８】液圧伝導率試験液圧伝導率測定の試験方法は、実施例３と同様であった。実施例３で使用した
同じ比較試料に対する結果を表８に示す。

【００８９】表８

【００９０】試料Ｂ１及びＢ２の流量及びＫは、２０ｋＰａの有効制限応力において比較試
料中の流量及びＫと同様であった。非常に低いアロイ積載量（＜０．７５ｋｇ／
ｍ²、ＮＰＣアロイの重量は水分フリー基準で計算した）であっても、強化複合
体は４．９ｋｇ／ｍ²のベントナイトを含むＧＣＬと同様に有効であった。したがって、強化ＮＰＣアロイ複合体は、従来のＧＣＬと少なくとも同等（も
しくはより良好）の液圧伝導率を示すが、ＧＣＬより実質的に軽く、水に接触し
た場合、ＧＣＬより劇的に改良された粘土保持能力を有する。次にこれは、複合
体の長期間液圧伝導率性能に有意に寄与し、この性能は長期間にわたる、永続的
な水暴露環境下で比較的安定に維持される。一方、同様の環境条件下において、
ＧＣＬの液圧伝導率は、実施例８においてより詳細に説明するように、粘土粒子
がＧＣＬファブリック中に移動するにつれて時間と共に劣化する。

【００９１】実施例５ゼロ制限応力における流量試料の製造試料を、粘土：モノマー比が２：１である次のＭＣＸ混合物を用いて製造した
。１００．８ｇ（１．５２質量％）アクリル酸４００．５ｇ（６．０４質量％）アクリルアミド５５．１ｇ（０．８３質量％）ＮａＯＨ５１．５ｇ（０．７８質量％）Ｎａ₂ＣＯ₃ １．６２ｇ（０．０２質量％）ＮＢＡＭ１２．８ｇ（０．１９質量％）過硫酸カリウム１０００．８ｇ（１５．０９質量％）粘土５００９．９ｇ（７５．５３質量％）水

【００９２】強化ＮＰＣアロイ複合体をＭＣＸ混合物及びＴＥＲＲＡＦＩＸ（登録商標）２
７０Ｒ−Ａジオテキスタイルを用いて製造した。資料を、半連続プロセスにおいて、実施例３において記載し、上で考察したよ
うに製造し、ジオテキスタイル中にＭＣＸ混合物を分配し、複合体を形成した。
ＭＣＸ混合物を、各試料セットについて以下に述べるようにジオテキスタイルに
塗布した。ポリエチレンフィルムカバーシートを、ＭＣＸ混合物の上端に置き、
ジオテキスタイルの反対側から試料に減圧をかけた。減圧をかけることにより、
ＭＣＸ混合物を、ジオテキスタイル材料中及び上に均質に分配した。カバーシー
トは、試料中の溝を減少させ、カバーシートを用いずに製造した試料と比較して
、ＭＣＸ混合物をジオテキスタイル全体により平らに分配した。試料１３及び試料１４について、ＭＣＸ混合物を０．９５ｍ×０．９７ｍのジ
オテキスタイル片上に約３．５ｍｍの厚さで塗布した。ジオテキスタイルの第二
層を、ＭＣＸ混合物の上に置いた。ポリエチレンフィルムカバーシートをジオテ
キスタイルの第二層上に置き、約２０ｋＰａの減圧を第一ジオテキスタイル層の
反対側からかけた。

【００９３】実施例１５及び１６について、ＭＣＸ混合物を０．９５ｍ×０．５０ｍのジオ
テキスタイル片上に約２．５ｍｍの厚さで塗布した。ポリエチレンフィルムカバ
ーシートをＭＣＸ混合物上に置き、約１６ｋＰａの減圧を第一ジオテキスタイル
層の反対側からかけた。試料１７及び１８を試料１５及び１６と実質的に同様に、しかし１６ｋＰａで
はなく約１５ｋＰａの減圧をかけて、製造した。全ての試料をＣＡＴＡ−ＤＹＮＥ^TM赤外ヒーターを用いて（試料の約５００ｍ
ｍ上の位置から）、約８０℃で１０分間加熱し、強化ＮＰＣアロイ複合体を形成
した。試料を高速ドリルカッターを用いて９．０ｃｍディスクにカットし、重量を測
定した。結果を表９に示した。

【００９４】表９

【００９５】液圧伝導率試験試料１３〜１８を評価するために使用した液圧伝導率試験を、改良ＡＳＴＭ５
８８７−９５試験に基づいて行った。試験に使用した装置はＢａｒｏｉｄ圧搾濾
過機であった。圧縮空気を使用して圧力マニホールドを通じて圧力をかけた。Ａ
ＳＴＭ５８８７−９５と異なり、この液圧伝導率試験下では、制限応力を試料に
かけなかった。既に述べたように、ライナーの液圧伝導率は一般に制限応力の増
加と共に低下する。したがって、この実施例で示される、ゼロ制限応力をかけた
液圧伝導率は、ライナーが少なくともその寿命の少なくとも初期に、低いか若し
くはゼロに近い制限応力に暴露するという“最悪ケースのシナリオ”を表してい
る。試料を濾過装置の底部に置き、ゴムガスケット、セル及びキャップを置いた。
装置を支持スタンド中に挿入し、“Ｔ”スクリューを締めることによりシールし
、次に圧力マニホールドに連結した。試験流体を次にセル中に導入し、試料を試
験流体中に２時間、大気圧下で、前もって浸漬した。２時間後、１５ｋＰａの流圧を適用した。試験の初めの何分か置き、及びその
後数時間おきに流出液の重量を測定した。流出液量と、７．７ｃｍ直径の有効流量面積を用いて、試料中の流量を計算し
た。この実施例では、脱イオン水を試験流体として用いた。試料中の流量を、４８時間測定した。これらの流量の結果を表１０に示す。

【００９６】表１０

【００９７】表１０に示されるように、ゼロ制限応力における脱イオン水を用いた試料１３
〜１８を通じる水の流量は、実施例６（塩水、ゼロ制限応力）、実施例３（脱イ
オン水、２０ｋＰａ及び１２０ｋＰａ制限応力）及び実施例４（脱イオン水、２
０ｋＰａ制限応力）で試験された強化ＮＰＣアロイ複合体試料の結果と同様であ
った。一方、従来のＧＣＬを通った水の液圧伝導率は、制限応力が減少するにつれて
有意に増加した。さらに、実施例６における議論において述べたように、ＧＣＬ
を通じた塩水の流量は１×１０^-8ｍ³／ｍ²／ｓより大きいことが知られている。
いくつかの従来のＧＣＬを、Ｄ．Ｅ．Ｄａｎｉｅｌの文献中の真水を用いて試験
した（"Geosynthetic clay liners, part two: Hydraulic properties" Geotech
nical Fabrics Report 14:5:22; June-July, 1996）。制限応力が１００〜１０
００ｋＰａのとき、従来のＧＣＬは３×１０^-10〜１×１０^-9ｃｍ／ｓの範囲の
液圧伝導率を有する。液圧伝導率は、制限応力が１０〜１００ｋＰａの範囲のと
き、６×１０^-10〜６×１０^-9ｃｍ／ｓの範囲に増加する。１０ｋＰａより低い
制限応力に対してデータポイントは一つのみである。７ｋＰａの制限応力に対し
て液圧伝導率は２×１０^-9ｃｍ／ｓであった。制限応力が１ｋＰａに低下したと
き、このデータから、液圧伝導率が６×１０^-9ｃｍ／ｓ〜約１×１０^-7ｃｍ／ｓ
の範囲を示すことが推定される。したがって、従来のＧＣＬは少なくとも１×１
０^-7ｃｍ／ｓ以上の液圧伝導率を有している。したがって、ゼロ制限応力におい
て約２．５×１０^-9ｃｍ／ｓという複合体の液圧伝導率試験の結果は、特に驚く
べき結果であり、かつ予想外の結果である。

【００９８】実施例６塩水流量試験ＧＣＬのような従来のバリアライナーに伴う問題の一つは、その水硬性バリア
特性が塩水、特に塩濃度が約３質量％以上の塩水に接すると、低減してしまうこ
とである。例えば、従来のＧＣＬは、水道水を用いて約１×１０^-8ｍ³／ｍ²／ｓ
の水量を有する。しかし、ＧＣＬ中の塩水流量は１×１０^-8ｍ³／ｍ²／ｓより非
常に大きく、例えば約１×１０^-7ｍ³／ｍ²／ｓ〜約１×１０^-6ｍ³／ｍ²／ｓ、で
あることが知られている。この実施例は、どのように、強化ＮＰＣアロイ複合体
が塩水に接した時実質的に低い透過性を維持するかを示す。

【００９９】試料の製造実施例１９及び２４を、以下のＭＣＸ混合物（粘土：モノマー比＝２：１）を
用いて、実施例５に記載した半連続プロセスにより製造した。１００．８ｇ（１．５２質量％）アクリル酸４００．５ｇ（６．０４質量％）アクリルアミド５５．１ｇ（０．８３質量％）ＮａＯＨ５１．５ｇ（０．７８質量％）Ｎａ₂ＣＯ₃ １．６２ｇ（０．０２質量％）ＮＢＡＭ１２．８ｇ（０．１９質量％）過硫酸カリウム１０００．８ｇ（１５．０９質量％）粘土５００９．９ｇ（７５．５３質量％）水

【０１００】実施例２０〜２３を、以下のＭＣＸ混合物（粘土：モノマー比＝２：１）を用
いて、実施例１９及び２４と実質的に同様に、ただし、以下に述べる、より小さ
なバッチサイズ及びバッチタイププロセスにより製造した。５０．９ｇ（１．５４質量％）アクリル酸２００．５ｇ（６．０５質量％）アクリルアミド２７．５５ｇ（０．８３質量％）ＮａＯＨ２５．８ｇ（０．７８質量％）Ｎａ₂ＣＯ₃ ０．８１ｇ（０．０２質量％）ＮＢＡＭ６．４８ｇ（０．１９質量％）過硫酸カリウム５００ｇ（１５．０９質量％）粘土２５０２ｇ（７５．５０３質量％）水

【０１０１】強化ＮＰＣアロイ複合体を、上述したＭＣＸ混合物及び約２．０〜２．５ｍｍ
の厚さを有する、ＴＥＲＲＡＦＩＸ（登録商標）２７０Ｒ−Ａジオテキスタイル
、不織布ポリプロピレン繊維ジオテキスタイルを用いて製造した。試料２０〜２３については、２ｍｍの厚さのＭＣＸ混合物を１２０ｍｍ直径の
ジオテキスタイル片上に注いだ。ポリエチレンフィルムカバーシートを、このＭ
ＣＸ混合物の上端に置き、ジオテキスタイルの反対側から試料に約１６〜約３０
ｋＰａの範囲の減圧をかけた。減圧をかけることにより、ＭＣＸ混合物をジオテ
キスタイル材料中及び上に均質に分配した。カバーシートは試料中の溝（channe
ling）を減少させ、カバーシートが無いものと比較してＭＣＸ混合物をジオテキ
スタイル全体により平らに分配した。試料を二つの３２０Ｗ赤外ランプ（試料の約２５０ｍｍ上に設置したもの）を
用いて、約８０℃で１０分間加熱して、ＭＣＸ混合物を重合した。試料１９及び２４を同様に製造した。しかし、減圧プロセスを実施例５に記載
された半連続プロセスを適用し、次にＣＡＴＡ−ＤＹＮＥ^TM赤外ヒーターの下を
通した。試料を高速ドリルカッターで９．０ｃｍのディスクにカットし、重量を測定し
た。結果を表１１に示す。

【０１０２】表１１

【０１０３】液圧伝導率試験液圧伝導率試験を、実施例５に記載されるＡＳＴＭ５８８７−９５試験に基づ
いて行った。流量を、二つの異なる溶液を用いて試験した。第一の溶液は、３．５質量％Ｎ
ａＣｌ溶液であった。第二の溶液は、次の組成を有する人工海水であった：０．
４６ＭＮａＣｌ、０．０３５ＭＭｇＣｌ₂、０．０２８ＭｇＳＯ₄、及び０．
０１ＭＫＣｌ。人工海水組成は、Introduction to Geochemistry (K.B. Krausk
opf, McGraw-Hill, pg.324; 1967)に示唆される天然海水組成と同様である。３．５質量％ＮａＣｌ溶液及び人工海水溶液の流量試験の結果は、図４及び５
にそれぞれ図示されている。

【０１０４】図４に示されるように、試料１９、２０、２１及び２２を通った３．５質量％
ＮａＣｌ溶液の流量は、試験第一日中に、劇的かつ急速に減少した。事実、試験
の初めの数時間は、最も劇的な流量の減少が見られた。したがって、これらの試
料において、ゼロ時間近くに複数のデータポイントが見られる。しかし、試料１
９、２０、２１及び２２のｙ軸のゼロ時間に近い最も低い流量データポイントは
、それぞれ１×１０^-6、６×１０^-8、４×１０^-7及び１．５×１０^-7（単位はｍ ³ ／ｍ²／ｓ）である。参考ポイントとして、１×１０^-7ｍ³／ｍ²／ｓに引かれて
いる点線は、従来のＧＣＬ粘土ベースのライナーが同様の塩溶液に接したときの
予想される最低流量を示す。事実、多数の従来のＧＣＬは、１×１０^-7ｍ³／ｍ² ／ｓより有意に高い塩水流量が合理的に予測され、これは約5日間塩水に接した
後本発明の複合体試料について示される平均塩水流量より、少なくとも一次数（
one order）大きい。従来のＧＣＬ組成物及び強化ＮＰＣアロイ複合体間の塩水
流量性能におけるこの実質的な格差は、驚くべきことであり、かつ予想外のこと
である。理論に拘束されなが、ＮＰＣアロイの固有の物理化学特性が、粘土及び
ネットワークポリマー間の相乗相互作用を与えると考えられる。実施例７におい
て詳述するが、これは製造日から自然な水和化状態にあることが好ましく、それ
により複合体の初めの数時間における急激な流量の低下及び長期塩水流量性能に
おける一次または二次のオーダーの改良を相殺する。

【０１０５】図５に示されるように、試料２３及び２４の初期海水流量結果は（単位はｍ³
／ｍ²／ｓ）、それぞれ２×１０^-8及び約２×１０^-9であり、試料１９〜２２よ
り有意に低い。同様に、参考ポイントとして、１×１０^-7ｍ³／ｍ²／ｓに引かれ
ている点線は、従来のＧＣＬ粘土ベースのライナーが同様の塩溶液に接したとき
の予想される最低流量を示す。既に述べた理由から、従来のＧＣＬ組成物及び強
化ＮＰＣアロイ複合体間の塩水流量性能におけるこの実質的な格差は、驚くべき
ことであり、かつ予想外のことである。

【０１０６】実施例７ＳＥＭ及びＸ線分析以下のＳＥＭ顕微鏡写真及びＸ線分析は（１）ＮＰＣアロイ中の粘土は化学的
にポリマーと結合する、（２）ポリマーが膨潤したとき、粘土はＮＰＣアロイか
ら分離しない、（３）ＮＰＣアロイは強化ＮＰＣアロイ複合体中の強化剤と均質
に結合する、及び（４）強化ＮＰＣアロイ複合体を製造から保持される有為な量
の吸臓水を含むことができる、ことを示している。モノマー／粘土混合物の製造ＭＣＸ混合物を表１２に示されるように製造した。ＭＣＸ混合物において使用
された粘土はＮＡＴＵＲＡＬＧＥＬ^TMであった。モノマーはアクリル酸（Aldri
ch）及びアクリルアミド（Cytec）の１：４（重量）混合物であった。水、ＮａＯＨ、ＮａＨＣＯ₃、アクリル酸、アクリルアミド、ＮＢＡＭ及びＫ₂ Ｓ₂Ｏ₈を１０ＬのＨＤＰＥバケツ中で混合した。水溶液を、粘土を添加する前に
よく混合した。粘土を添加して再度混合し、均一ＭＣＸ混合物を形成した。全て
のＭＣＸ混合物は重合前、粘性であるが、流体であった。

【０１０７】表１２

【０１０８】強化ＮＰＣアロイ複合体の製造ＭＣＸ混合物を、強化剤としての０．９５ｍ×０．８０ｍのＴＥＲＲＡＦＩＸ
２７０Ｒ−Ａジオテキスタイル片上に注いだ。ポリエチレンカバーシートを、
ＭＣＸ混合物の上端に置き、約１６〜３０ｋＰａの範囲の減圧をジオテキスタイ
ルの反対側からかけた。減圧をかけることにより、ＭＣＸ混合物をジオテキスタ
イルの中及び上に均質に分配した。強化ＭＣＸ混合物試料を、赤外ヒーター下において８０℃で８分間重合を行っ
た。強化ＮＰＣアロイ複合体の水分量は約７５質量％であった。

【０１０９】走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）強化ＮＰＣアロイ複合体を、ＪＥＯＬモデルＮｏ．ＪＳＭ６３０１ＦＸＶ走査
電子顕微鏡（ＳＥＭ、日本電子分光、日本）を用いてＳＥＭ施設（Department o
f Earth & Atmospheric Sciences, University of Alberta, Edmonton, Alberta
, Canada）において測定した。ＳＥＭ試験の前に、試料をケース中に入れ、液体窒素（すなわち約−１９６℃
）中に浸漬することにより試料を予備処理を行った。凍ったら試料を液体窒素か
ら除去して、プライヤー（plier）またはナイフで下記に示すように素早く裂く
かまたは切断して試料の断面図を得た。試料を次に素早くＳＥＭ減圧チャンバー
に移し、そこで−４０℃に温めて表面の氷の結晶を昇華させた。次に、試料をコ
ーティングチャンバー中に置き、金の薄層を試料に塗布して電気伝導率を上昇さ
せた。試料を次にＳＥＭ減圧チャンバーに戻して試験を行った。試料を金コーテ
ィングをする間及び次のＳＥＭ試験の間、液体窒素温度またはその付近温度に維
持した。これは試料の構造を保存するために行われた。試料はかなりの量の水分
を含んでおり、従ってＳＥＭを適切に行うために凍結状態に維持する必要がある
。

【０１１０】図８及び９の試料を固定する前にナイフで切断した。両者の顕微鏡写真は、強
化剤の繊維の切断端を示す。図９において見られる粒子は、ＳＥＭ試験用に試料
を調製する際の切断工程からの断片である。図１０及び１１の試料を、固定する
前に、ナイフではなく一対のプライヤーで切断した。図１０は切断による強化剤
及び他のフラグメントの繊維の切断端を示す。図６〜１２のＳＥＭ顕微鏡写真は
表１３で考察されている。

【０１１１】ＳＥＭ顕微鏡写真の考察要約すると、ＳＥＭ顕微鏡写真は（１）ＮＰＣアロイ中の粘土は化学的にポリ
マーと結合する、（２）ポリマーが膨潤したとき、粘土はＮＰＣアロイから分離
しない、（３）ＮＰＣアロイは強化ＮＰＣアロイ複合体中の強化剤と均質に結合
する、及び（４）強化ＮＰＣアロイ複合体を製造から維持される有為な量の吸臓
水を含むことができる、ことを示している。

【０１１２】表１３

【０１１３】図１０（強化ＮＰＣアロイ複合体）及び図７（粘土を含まない膨潤ポリマー）
または図１２（強化剤中の粘土を含まない膨潤ポリマー）との比較においてより
明確に示されるように、膨潤ＮＰＣアロイ開口セル構造は、粘土を含まないポリ
マーと同様である。従って、粘土はＮＰＣアロイ水膨潤容積を圧迫しない。水吸
収ポリマーを製造する上で粘土が架橋剤として作用することを示唆するオガワら
（実施例１においてより詳細に考察した）の研究を考慮すると、これは驚くべき
ことでありかつ予想外のことである。また、架橋剤の濃度が約０．１質量％の低
さでもポリマーを架橋でき、それにより実質的に水吸収力を減少させるという実
施例２における架橋剤の結果を考慮すると、比較的高い粘土：モノマー比（２：
１）においてこれらの結果は特に驚くべきことでありかつ予想外である。

【０１１４】Ｘ線分析ＳＥＭのエネルギー分散Ｘ線（ＥＤＸ）分析装置により、１μｍ×１μｍの面
積でかつ約１μｍの浸透深さにおいてシグナルを収集した。Ｘ線分析を図１１の
中心にＮＰＣアロイを含む図１１の試料上の様々なサイトで行った。各サイトで
一貫して、金（２．１、８．５ｋｅＶ）、珪素（１．７４ｋｅＶ）、アルミニウ
ム（１．４９ｋｅＶ）、ナトリウム（１．０４ｋｅＶ）、マグネシウム（１．２
５ｋｅＶ）及び鉄（０．６１５、６．４０ｋｅＶ）のピークが現れた。金のピー
クはＳＥＭ試験の金処理の結果である。ＥＤＸスペクトルにおけるアルミニウム
ピーク及び珪素ピークの比強度及び位置はベントナイト粘土について予測される
ものと一致した。試験した全てのサイトには珪素、アルミニウム、ナトリウム、
マグネシウム、及び鉄が見られた。この分析は、ＮＰＣアロイが１μｍ³レベル
においても試料全体で均一であることを示している。従って、ＮＰＣアロイ中の
粘土はポリマーと化学的に結合している。

【０１１５】実施例８粘土移動試験この実施例は強化ＮＰＣアロイ複合体を水に浸しした場合、ＮＰＣアロイが複
合体から実質的に粘土を分離せずに膨潤することを示す。強化ＮＰＣアロイ複合体ＭＣＸ混合物を、４０．５１ｇのアクリル酸を５００ｇの水と混合することに
より製造した。次に攪拌しながら３６．６の水酸化カリウム及び０．６２４ｇの
ＮＢＡＭを添加した。水酸化カリウムが溶液になった後、２４．３９ｇの炭酸カ
リウムを溶解し、１６０．３３ｇのアクリルアミド、４．８３ｇの過硫酸カリウ
ム、及び５００ｇの水を添加した。５９４．０７ｇのモノマー混合物を、１９９
．７９ｇのベントナイト粘土と、循環ブレンダー中でブレンドし、クリーム状懸
濁液を得た。ＭＣＸ混合物層を、２ｃｍ×２ｃｍのＴＥＲＲＡＦＩＸ２７０Ｒ−Ａジオテ
キスタイル片上に注いだ。ＭＣＸ混合物を、手によりジオテキスタイル材料中及
び上に均質に分配した。ＭＣＸ混合物を強化剤中、７５℃オーブン中で８分間加
熱することにより重合した。強化ＮＰＣ複合体を粘土移動試験において試料Ａとラベルした。

【０１１６】比較試料Ｂ−重合開始剤及び架橋剤なし比較試料Ｂのモノマー／粘土混合物を、１８．７ｇのアクリル酸、６．１ｇの
水酸化ナトリウム、３４．９ｇの粘土及び１８ｇの水を混合して粘重なペースト
を形成することにより製造した。ペーストを次に２ｃｍ×２ｃｍのＴＥＲＲＡＦ
ＩＸ２７０Ｒ−Ａ片中に押し込んだ。モノマー／粘土混合物は１００ｋＰａで
はジオテキスタイル中に埋め込むことができなかった。そこで、約８０ｋｇを量
り、ＰＬＥＸＩＧＬＡＳ^TM片を試料の上に置き、前後に揺らしながら置いた。約
半分のモノマー／粘土混合物をこの方法でファブリック中に押し込んだ。重合開
始剤または架橋剤はモノマー／粘土混合物に添加しなかった。試料をオーブン中７５℃で１時間乾燥した。

【０１１７】比較試料Ｃ−重合開始剤なしモノマー／粘土混合物を７９．８９ｇのアクリルアミド、２０．５６ｇのアク
リル酸、架橋剤として０．３ｇのＮＢＡＭ、９．９９５の水酸化ナトリウム、９
．９６２ｇの炭酸ナトリウム及び１０００ｇの水を混合することにより製造した
。５５２．８ｇのモノマー混合物を、１００．５５ｇのベントナイト粘土と循環
ブレンダー中でブレンドしてクリーム状の懸濁液を得た。いずれの重合開始剤も
モノマー／粘土混合物に添加しなかった。モノマー／粘土混合物層を、２ｃｍ×２ｃｍのＴＥＲＲＡＦＩＸ２７０Ｒ−
Ａジオテキスタイル片上に注いだ。混合物を、手によりジオテキスタイル材料中
及び上に均質に分配した。モノマー／粘土混合物を強化剤中で、７５℃オーブン
中で１時間加熱した。強化ＮＰＣ複合体を粘土移動試験において試料Ｃとラベルした。

【０１１８】比較試料Ｄ−予備形成オリゴマー（ＭＷ２，０００）比較試料Ｄを、６．５ｇの予備形成ポリアクリル酸、１．６ｇの水酸化ナトリ
ウム、２６ｇの水及び１０．７０ｇの粘土を混合することにより製造した。ポリ
アクリル酸（分子量２，０００）をＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．よ
り入手した。予備形成オリゴマー／粘土混合物を、２ｃｍ×２ｃｍのＴＥＲＲＡＦＩＸ２
７０Ｒ−Ａジオテキスタイル片上に注いだ。予備形成オリゴマー／粘土混合物を
、手によりジオテキスタイル材料中及び上に均質に分配した。試料を、７５℃オ
ーブン中で１時間乾燥した。

【０１１９】比較試料Ｅ−予備形成ポリマー（ＭＷ４５０，０００）比較試料Ｅを、４．７４ｇの予備形成ポリアクリル酸、１．４４ｇの水酸化ナ
トリウム、９６ｇの水及び１１．５２ｇの粘土を混合することにより製造した。
ポリアクリル酸（分子量４５０，０００）をAldrich Chemical Co.より入手した
。予備形成オリゴマー／粘土混合物を、２ｃｍ×２ｃｍのＴＥＲＲＡＦＩＸ２
７０Ｒ−Ａジオテキスタイル片上に注いだ。混合物を、木製麺棒を用いてジオテ
キスタイル材料中及び上に均質に分配した。試料を、７５℃オーブン中で１時間
乾燥した。

【０１２０】比較市販品二つの市販品についても粘土移動試験の比較の目的で試験を行った。ＧＵＮＤＳＥＡＬ（GSE Lining Technology, Inc., Houston, Texas）はベン
トナイト粘土／ポリエチレン土壌膜ライナーである。ベントナイトナトリウムを
、１ｌｂ／ｆｔ²（４．９ｋｇ／ｍ²）の量の接着剤で、ポリエチレン土壌膜に接
着した。試料は約３ｍｍの厚さであった。ＧＵＮＤＳＥＡＬの２．５ｃｍ×２．
５ｃｍ片を比較試料Ｆとラベルした。ＢＥＮＴＯＭＡＴ（登録商標）ＤＮ（CETCO, Arlington, Illinois）は針で互
いに留めた二層のジオテキスタイル間のベントナイトナトリウム層からなる土壌
合成粘土ライナーである。ＢＥＮＴＯＭＡＴＤＮの２．５ｃｍ×２．５ｃｍ片
を比較試料Ｇとラベルした。

【０１２１】粘土移動試験方法各試料をガラス瓶中に置いた。１００ｍＬの脱イオン水を室温（約２０℃）で
ビン中に注いだ。ビンを室温で静置した。水を添加した後、３時間及び２２時間後に試料の観察
を行い、結果を表１４に示した。

【０１２２】表１４

【０１２３】表１４に要約した粘土移動試験の間に撮られた写真から線図を作成した。試料Ａは強化ＮＰＣアロイ複合体であった。図１３Ａは、脱イオン水に浸しす
る前の試料Ａを示す。ＮＰＣアロイは、強化剤４０の中に存在する。図１３Ｂは
、脱イオン水に３時間浸しした後の試料を示す。膨潤ＮＰＣアロイ４６は、膨ら
んだ外観を示した。複合体から実質的に粘土は分離しなかった。また、膨潤ＮＰ
Ｃアロイ４６は強化剤４０と依然として結合していた。図１４Ａは、脱イオン水に浸しする前の比較試料Ｄを示す。予備形成ポリマー
及び粘土混合物は強化剤４０中に存在する。図１４Ｂは、脱イオン水に３時間浸
しした後の試料を示す。ポリマーは水に溶解し、粘土４４は強化剤４０から移動
し、水中に分散した。粘土４４が若干ビンの底に移動したのが見られた。図１５Ａは、脱イオン水に浸しする前の比較試料Ｇを示す。試料は第一強化剤
４０及び第二強化剤４２の間にはさまれた粘土を含む。図１５Ｂは、脱イオン水
に３時間浸しした後の試料を示す。粘土４４は二つの強化剤層４０、４２から移
動し、水中に分散した。試料Ｇの粘土４４は、図１４Ｂに示される比較試料Ｄの
粘土より多くビンの底に移動した。

【０１２４】表１４及び図１３Ｂの結果は、粘土がどのようにＮＰＣアロイの一体部分であ
るかを示す。さらに、この結果はどのようにＮＰＣアロイが複合体の一体部分で
あるかを示す。全ての比較試料において、粘土は混合物及び／または強化剤から
移動する。また、モノマー及び予備形成ポリマー混合物は強化剤から移動する。
これは図１４Ｂ及び図１５Ｂにより明確に示されている。強化ＮＰＣアロイ複合体は、約２０℃で脱イオン水に接触しても実質的に無傷
である。特に、ＮＰＣアロイから実質的に粘土は分離しない。さらに、複合体は
約１℃〜約６０℃の温度範囲の脱イオン水中で実質的に同様の性能を示すと考え
られる。これは、従来の技術に対して大きな改良を示している。

【０１２５】実施例９残存モノマー含量ＮＰＣアロイを製造するためのモノマーとしてアクリルアミドを使用すること
の一つの問題は、残存モノマーの浸出である。ＦＤＡは、ポリアクリルアミドを
飲用水の処理に使用する場合及び食べ物に接触する使用のための紙及びボール紙
に使用する場合、ポリアクリルアミド中の浸出可能なアクリルアミドを０．０５
％（５００ｐｐｍ、５００μｇ／ｇ）に制限している（ＥＰＡ／６００／Ｘ−８
５／２７０、１９８５年７月、ＰＢ８８−１７０８２４）。この実施例は、ポリマー及びＮＰＣアロイの残存モノマーデータを示す。一般
に、残存モノマーの量は、開始剤濃度、反応時間及び反応温度に依存する。例え
ば、残存モノマー含量は一般に温度の上昇、反応時間の増加及び開始剤濃度の増
加と共に減少する。

【０１２６】試料の製造モノマー混合物を２０ｇのアクリル酸、８０ｇのアクリルアミド、１０ｇの水
酸化ナトリウム、１２ｇの炭酸ナトリウム及び０．６ｇの過硫酸カリウムを１０
００ｍＬの水中で混合することにより製造した。モノマー混合物を３つの部分に
分けて、ＮＢＡＭを架橋剤として、０．１質量％、０．３質量％及び０．９質量
％の濃度でそれぞれ添加した。３つの各モノマー混合物を、さらに３つの部分に
分けた。粘土をいくつかの混合物に、約１：１モノマー：粘土〜約１：２モノマ
ー：粘土の量で、表１５に示されるように添加した。ＭＣＸ混合物を食物ブレン
ダーでブレンドして、滑らかな均一混合物を製造した。モノマーの試料及びＭＣＸ混合物を、プラスチックビーカーに移し、８０℃オ
ーブン中に１時間入れて、重合を行った。試料をオーブン中から取り出し、室温
に冷却した。試料を９５℃で２、３日間乾燥した。

【０１２７】残存モノマー分析残存アクリルアミドモノマーを、“アクリロニトリル、アクリルアミド及びア
クロレインの高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）”という表題のＥＰＡメ
ソッド８３１６により分析した。ポリマー／粘土アロイ（１〜２ｇ）の乾燥ポリマーの重量測定試料を、約２０
０ｍＬの水がはいったポリエチレンビーカー中に置き、室温で一晩置いた（約２
０℃）。ポリマー及びＮＰＣアロイ試料は膨潤し若干の水を吸収した。残存水を
各膨潤ポリマー及びＮＰＣアロイからデカントして、アクリルアミド含量を分析
した。結果を表１５に示す。

【０１２８】表１５

【０１２９】乾燥したポリマー及びＮＰＣアロイ試料からの水から浸出したアクリルアミド
の量は、一つを除き全ての試料においてＦＤＡ限度の５００ｐｐｍより十分に低
かった。試料２９は非常に高い浸出アクリルアミド濃度を示した。過度に高い残
存モノマーから、試料２９は適切に重合しなかったようである。従って、特に試
料２８の結果（１：１ＭＣＸ混合物に基づくが、残存モノマー含量が１０８ｐｐ
ｍのみである）及び試料２６の結果（粘土フリー、モノマー、架橋剤混合物であ
るが、残存モノマー含量が１２８ｐｐｍのみである）を考慮すると、試料２９は
異常なデータポイントである。

【０１３０】粘土を含む試料、特に多量の粘土を含む試料では、重合は過度に進行せず、従
って浸出アクリルアミドの量が高くなる場合があることが予測される。しかし、
驚くべきことに、表１５に示されるように、浸出アクリルアミドの量は試料２８
及び３０（０．３％ＮＢＡＭ、各々１：１及び１：２のモノマー：粘土比）及び
試料２６（０．３％ＮＢＡＭ、粘土のみ）について同様であった。残存モノマー
含量は強化ＮＰＣアロイ複合体試料についても同様であることが予測される。本明細書に示したこれらの実施例は、流体バリアへの適用及び水吸収剤として
の適用において使用される従来のＧＣＬに対する強化ＮＰＣアロイ複合体の利点
を示している。本発明を実施するための好ましい組成物及び方法を記載した。上記記載は例示
のためのみであり、強化ＮＰＣアロイ複合体を製造する方法の他の実施態様を、
請求項に記載される本発明の観点から逸脱することなく用いることができること
は理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体の一実施態様を製造するのに使
用する装置の一実施態様の概略図である。

【図２】強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体の一実施態様を製造するのに使
用する装置の一実施態様の他の概略図である。

【図３】強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体の一実施態様を製造するのに使
用する装置の一実施態様の更なる他の概略図である。

【図４】実施例６の３．５質量％ＮａＣｌ溶液に関する流量試験及び同様の塩水条件下
における従来のＧＣＬの最小流量（点線）の結果を示したグラフ図である。

【図５】実施例６の人工海水に関する流量試験及び同様の塩水条件下における従来のＧ
ＣＬの最小流量（点線）の結果を示したグラフ図である。

【図６】実施例７において使用された強化剤の上部透視図(top plan perspective)の走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である（倍率１４０×）。

【図７】実施例７において比較のためにされた水和化ポリマーのＳＥＭ写真である（倍
率７０００×）。

【図８】実施例７において製造された強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体の
断面のＳＥＭ写真である（倍率５０×）。

【図９】実施例７において製造された強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体の
断面のＳＥＭ写真である（倍率２７０×）。

【図１０】実施例７において製造された、水で膨潤した強化ネットワークポリマー／粘土
アロイ複合体の断面のＳＥＭ写真である（倍率５００×）。

【図１１】実施例７において製造された、水で膨潤した強化ネットワークポリマー／粘土
アロイ複合体の断面のＳＥＭ写真である（倍率４５００×）。

【図１２】粘土を含まない、水で膨潤したポリマーの断面のＳＥＭ写真である（倍率６５
０×）。

【図１３Ａ】浸漬前の実施例８のサンプルＡの写真に基づいた図面である。

【図１３Ｂ】脱イオン水に３時間浸漬した後の実施例８のサンプルＡの写真に基づいた図面
である。

【図１４Ａ】浸漬前の実施例８のサンプルＤの写真に基づいた図面である。

【図１４Ｂ】脱イオン水に３時間浸漬した後の実施例８のサンプルＤの写真に基づいた図面
である。

【図１５Ａ】浸漬前の実施例８のサンプルＧの写真に基づいた図面である。

【図１５Ｂ】脱イオン水に３時間浸漬した後の実施例８のサンプルＧの写真に基づいた図面
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｆ 220/00 Ｃ０８Ｆ 220/00 ４Ｌ０４７Ｄ０４Ｈ 1/40 Ｄ０４Ｈ 1/40 ＺＥ０２Ｂ 3/18 Ｅ０２Ｂ 3/18 ＦＥ０２Ｄ 31/02 Ｅ０２Ｄ 31/02 // Ｃ０８Ｌ 33:00 Ｃ０８Ｌ 33:00 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ゾウジホンカナダアルバータティー６アール２シー５エドモントンファルコナーロード 1385 (72)発明者ペイザントジョンカナダアルバータティー６イー２ジェイ４エドモントンアヴェニューノースウェスト 9702−85 (72)発明者ヴァンウーデンバーグウォルターアメリカ合衆国コロラド州 80111 グリーンウッドヴィレッジサウスチェスターコート 5560 Ｆターム(参考） 4D004 AA46 AB01 AC07 BB05 BB06 BB07 CA47 DA03 DA09 DA10 DA20 4F072 AA04 AA07 AB03 AB04 AB05 AB06 AB28 AB29 AD09 AE00 AF06 AH14 AH21 AH34 AH36 AK05 4G066 AA13D AA43D AA47D AA63B AA64B AA66B AB03D AB07A AB09D AB13D AB21D AB23D AC13C AC15C AC17B AC23C AC26C AC35B AD20D AE06B BA03 BA22 CA43 DA08 DA13 FA03 FA07 FA20 FA21 FA31 FA37 4J011 PA13 PB06 PB22 PC02 4J100 AE71Q AJ02P AJ02R AK08P AK08R AL63Q AL66Q AL67Q AL92Q AM15P AM15R AM17P AM17R AM24Q AN13Q BA02Q BA06Q CA04 CA05 CA23 DA37 FA02 FA03 FA19 JA60 4L047 AA07 AA14 AA21 AA23 CC03 DA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体の製造方法で
あって、下記工程を含む方法：（ａ）少なくともモノマー、粘土粒子、架橋剤及び混合流体を容器中で混合する
ことによりモノマー／粘土混合物を調製する工程、（ｂ）該モノマー／粘土混合物と強化剤とを接触させる工程、（ｃ）該モノマー／粘土混合物を重合開始手段に暴露させる工程、及び（ｄ）該モノマー／粘土混合物を強化剤存在下重合し、強化ネットワークポリマ
ー／粘土アロイ複合体を形成する工程。
【請求項２】該強化剤が多孔性構造を有する基体を有し、及び該接触工程
が該モノマー／粘土混合物を該基体上及び該基体中に分配することを含み、該多
孔性構造が実質的にモノマー／粘土混合物で占有される、請求項１記載の方法。
【請求項３】該基体が、編物、織布及び不織布の、天然または合成繊維か
らなる群より選択される、請求項２記載の方法。
【請求項４】該合成繊維が、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド
、ポリエチレン繊維、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求
項３記載の方法。
【請求項５】該基体のモノマー／粘土混合物が分配された面と反対の面に
付着した実質的に無孔性の層をさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項６】該実質的に無孔性の層が、ＨＤＰＥ、ＰＶＣ、ＶＦＰＥ、ｆ
ＰＰ、ＣＳＰＥ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるポリマーか
ら形成される、請求項５記載の方法。
【請求項７】該モノマー／粘土混合物が該多孔性基体上または中に、振動
、ローリング、スクラビング、スプレー、液圧添加、圧力、減圧、及びこれらの
組み合わせにより分配する、請求項２記載の方法。
【請求項８】該強化剤が非凝集繊維を含み、及び該接触工程が該強化剤を
該モノマー／粘土混合物中に混合することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】該モノマー／粘土／繊維混合物を重合前に型の中に分配する
、請求項８記載の方法。
【請求項１０】該非凝集繊維が、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリエチレン繊維、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、
請求項８記載の方法。
【請求項１１】該重合開始手段が、化学物質、約１０ｎｍより短い波長を
有する電磁放射、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１
記載の方法。
【請求項１２】該化学物質が、フリーラジカル開始剤、カルボアニオン、
カルボニウムイオン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求
項１１記載の方法。
【請求項１３】該フリーラジカル開始剤が、（ａ）亜硫酸、重亜硫酸、過
硫酸、及び過酸化ベンゾイルのアルカリ金属塩、（ｂ）亜硫酸、重亜硫酸、過硫
酸、及び過酸化ベンゾイルのアンモニウム塩、（ｃ）２，２’−アゾビス（２−
アミジノプロパン）−ジヒドロクロリド、（ｄ）２，２’−アゾビス（４−シア
ノペンタン酸）、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１
２記載の方法。
【請求項１４】該混合流体が、水、アルコール、有機溶媒、及びこれらの
組み合わせからなる群より選択される、請求項１記載の方法。
【請求項１５】該粘土粒子が、モンモリロナイト、サポナイト、ノントロ
ナイト（nontronite）、ラポナイト（laponite）、ベイデライト（beidellite）
、鉄−サポナイト、ヘクトライト（hectorite）、ソーコナイト（sauconite）、
スチーブンサイト（stevensite）、バーミキュライト、及びこれらの組み合わせ
からなる群より選択される膨潤性粘土粒子である、請求項１記載の方法。
【請求項１６】該粘土粒子が、カオリン鉱物、蛇紋石鉱物、マイカ鉱物、
緑泥石鉱物、海泡石、パリゴルスカイト（palygorskite）、ボーキサイト、シリ
カ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される非膨潤性粘土粒子である
、請求項１記載の方法。
【請求項１７】該モノマー／粘土混合物中の粘土：モノマーの重量比が約
０．０５：１〜約１９：１の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項１８】該モノマー／粘土混合物中の粘土：モノマーの重量比が約
０．５：１〜約３：１の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項１９】該モノマーが以下の一般式を有する、請求項１記載の方法
：式中、Ｘは、ＯＭ、ＯＲ⁴及びＮＲ⁵Ｒ⁶からなる群より選択され、Ｍはアルカリ
若しくはアルカリ土類金属イオンまたはＮＨ₄ ⁺であり、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁵、Ｒ ⁶ 及びＲ⁷はそれぞれ独立に、Ｈ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ(
ＣＨ₃)₂、ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、及びＣＮからなる群より選択され、及びＯＲ⁴ はＯＨ，ＯＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ(ＣＨ₃)₂、ＯＣＨ ₂ ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、及び（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_mＯＨからなる群
より選択され、ｎ＝０〜約１０、及びｍ＝１〜約１０、を表す。
【請求項２０】該モノマーが、アクリル酸、アクリルアミド、アクリル酸
ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸、イソプロピルアクリルアミド
、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１記載の方法。
【請求項２１】該架橋剤が、Ｎ,Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、フ
ェノールホルムアルデヒド、テレフタルアルデヒド、アリルメタクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリア
クリレート、エチレンカーボネート、エチレングリコールジグリシダルエーテル
、テトラアリロキシエタン、トリアリルアミン、トリメチロールプロパントリア
クリレート、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１記載
の方法。
【請求項２２】請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法により製造さ
れる製品。
【請求項２３】ネットワークポリマー／粘土アロイを含む強化ネットワー
クポリマー／粘土アロイ複合体であって、該アロイはポリマー及び粘土が化学的
に結合した組成物であり、かつ該アロイは強化剤と均質に結合しており、それに
より該複合体を脱イオン水中に約２０℃〜約３０℃の温度範囲で浸漬したとき、
該複合体から実質的に粘土が分離せずに該アロイが膨潤する、上記強化ネットワ
ークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項２４】該強化剤が多孔性構造を有する基体を含む、請求項２３記
載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項２５】該基体が、編物、織布及び不織布の、天然または合成繊維
からなる群より選択される、請求項２４記載の強化ネットワークポリマー／粘土
アロイ複合体。
【請求項２６】該合成繊維が、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリエチレン繊維、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請
求項２５記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項２７】該アロイ中の該粘土粒子が、モンモリロナイト、サポナイ
ト、ノントロナイト（nontronite）、ラポナイト（laponite）、ベイデライト（
beidellite）、鉄−サポナイト、ヘクトライト（hectorite）、ソーコナイト（s
auconite）、スチーブンサイト（stevensite）、バーミキュライト、及びこれら
の組み合わせからなる群より選択される膨潤性粘土粒子である、請求項２３記載
の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項２８】該アロイ中の該粘土粒子が、カオリン鉱物、蛇紋石鉱物、
マイカ鉱物、緑泥石鉱物、海泡石、パリゴルスカイト（palygorskite）、ボーキ
サイト、シリカ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される非膨潤性粘
土粒子である、請求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体
。
【請求項２９】該アロイ中の粘土：モノマーの重量比が約０．０５：１〜
約１９：１の範囲である、請求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土ア
ロイ複合体。
【請求項３０】該アロイ中の粘土：モノマーの重量比が約０．５：１〜約
３：１の範囲である、請求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ
複合体。
【請求項３１】該アロイの該ポリマーが以下の一般式を有するモノマー及
び水不溶性モノマーの共重合体である、請求項２３記載の強化ネットワークポリ
マー／粘土アロイ複合体：式中、Ｘは、ＯＭ、ＯＲ⁴及びＮＲ⁵Ｒ⁶からなる群より選択され、Ｍはアルカリ
若しくはアルカリ土類金属イオンまたはＮＨ₄ ⁺であり、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁵、Ｒ ⁶ 及びＲ⁷はそれぞれ独立に、Ｈ、ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＣＨ(
ＣＨ₃)₂、ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、及びＣＮからなる群より選択され、及びＯＲ⁴ はＯＨ，ＯＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ(ＣＨ₃)₂、ＯＣＨ ₂ ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、及び（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_mＯＨからなる群
より選択され、ｎ＝０〜約１０及びｍ＝１〜約１０、を表す。
【請求項３２】該アロイが、熱エネルギー、１０ｎｍより短い波長を有す
る電磁放射及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるエネルギー源に暴
露することにより形成される、請求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘
土アロイ複合体。
【請求項３３】さらに実質的に無孔性の層を含む、請求項２３記載の強化
ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項３４】該実質的に無孔性の層が、ＨＤＰＥ、ＰＶＣ、ＶＦＰＥ、
ｆＰＰ、ＣＳＰＥ、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項
３３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項３５】水分含有量が、約２５〜約７５質量％の範囲内である、請
求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項３６】残存モノマー含量がアロイ中のポリマーの２００ｐｐｍ（
質量）より少ない、請求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複
合体。
【請求項３７】ゼロ極限応力下に置いたとき、脱イオン水を含む流量は約
１×１０^-8ｍ³／ｍ²／Ｓより小さい、請求項２３記載の強化ネットワークポリマ
ー／粘土アロイ複合体。
【請求項３８】ゼロ極限応力下に置いたとき、３．５質量％ＮａＣｌ溶液
を含む流量は約１×１０^-8ｍ³／ｍ²／Ｓより小さい、請求項２３記載の強化ネッ
トワークポリマー／粘土アロイ複合体。
【請求項３９】請求項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ
複合体を、約０ｋＰａ〜約１００００ｋＰａの範囲の極限応力中で流体バリアと
して使用する方法であって、ゼロ極限応力下に置いたとき、該バリアの脱イオン
水流量は約１×１０^-8ｍ³／ｍ²／Ｓより小さい、上記使用方法。
【請求項４０】個人的ケア用品において使用される吸収材料として、請求
項２３記載の強化ネットワークポリマー／粘土アロイ複合体を使用する方法。