JP5527916B2 - 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋ポリマー - Google Patents
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Description
表面で後架橋されていて、水、水性または漿液性の液体、および、血液を吸収し、
a)酸基を含有しており、少なくとも25mol%が中和されている、エチレン性不飽和のモノマーであって、重合されているもの: 55〜99.9重量%、
b)a)と共重合することが可能なエチレン性不飽和のモノマーであって、重合されているもの: 0〜40重量%、
c)一種または二種以上の重合された架橋剤: 0.1〜5.0重量%、
d)水溶性ポリマー: 0〜30重量%
[a)〜d)の総重量は100重量%である]
から構成される粉末状ポリマーにおいて、前記ポリマーが、
e)水溶液状態にある、表面の後架橋剤としての少なくとも一種のポリオール:
前記ポリマーを基準として0.01〜5重量%
により、かつ、
f)水溶液に溶解した塩の状態のカチオン:
前記ポリマーを基準として0.001〜1.0重量%
[塩とポリオールの重量比が1:0.8〜1:4の範囲であり、水溶液の総重量が前記ポリマーを基準として0.5〜10重量%であった]
によりコートされ、次に150℃を超え250℃までの後架橋温度に加熱されたものであることを特徴とする上記粉末状ポリマー。
[但し、架橋されていて、部分的に中和されているポリアクリル酸であって、1:1の重量比のAl2(SO4)3およびグリセリンで、または、1:1.8の重量比のAl2(SO4)3・16H2Oおよびポリエチレングリコールで、または、1:2の重量比のAl2(SO4)3・14H2Oおよびエチレングリコールで、または、1:2の重量比のAl2(SO4)3・18H2Oおよびエチレングリコールで、または、1:1.6の重量比のAl2(SO4)3・18H2Oおよびプロピレングリコールで処理されたものを除く]
を提供することにより達成される。
本発明の吸収性ポリマーの特性を明らかにするために、保持力(TB)、圧力下吸収量(AAP)、および、膨潤状態(AAP)における0.9%塩化ナトリウム溶液に対する透過性が、測定された。
L0は、ゲル層の厚さ(cm)であり、
rは、NaCl溶液の密度(1.003g/cm3)であり、
Aは、計量用シリンダー中のゲル層上面の面積(28.27cm2)であり、
ΔPは、ゲル層に働く静水圧(4920ダイン/cm2)であり、
Kは、SFC値[cm3・s・g-1]である。
架橋剤として、ポリエチレングリコール(300)ジアクリレート1.05gとポリエチレングリコール(750)モノアリルエーテルアクリレート1.35gを、70mol%の中和度のナトリウムアクリレートの水溶液965.115g(モノマー濃度:37.7%)中に溶解した。該モノマー溶液に、溶存酸素を取り除くために30分間、プラスチック製重合容器中で窒素を通した。過酸化二硫酸ナトリウム(sodium peroxydisulfate)0.3gを蒸留水10gに加えたもの、2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパンジハイドロクロライド0.1gを蒸留水10g加えたものに、35%過酸化水素溶液0.07gを蒸留水10gに加えたもの、そして、アスコルビン酸0.015gを蒸留水2gに加えたものを、順次添加することにより、重合を4℃の温度で開始させる。終わりの温度(約100℃)に達したら、ゲルをミートチョッパーで細断し、回転エアオーブン(circulating air oven)中、150℃で、2時間乾燥した。その乾燥された生成物を、粗く砕き、すりつぶし、150〜850μmのサイズの粒子を更なる反応のために篩分けた(粉末A)。
架橋剤として、トリアリルアミン0.84gと、ポリエチレングリコール(750)モノアリルエーテルアクリレート1.5gを、70mol%の中和度のナトリウムアクリレートの水溶液965.175g中に溶解した(モノマー濃度:37.7%)。該モノマー溶液は、溶存酸素を取り除くために30分間、プラスチックの重合容器中で、窒素を通した。過酸化二硫酸ナトリウム(sodium peroxydisulfate)0.3gを蒸留水10g中に加えたもの、2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパンジハイドロクロライド0.1gを蒸留水10g中に加えたもの、35%過酸化水素溶液0.07gを蒸留水10g中に加えたもの、そして、アスコルビン酸0.015gを蒸留水2gに加えたものを、順次添加することにより、重合を4℃の温度で開始させた。終わりの温度(約100℃)に達したら、ゲルをミートチョッパーで細断し、空気循環式オーブン中、150℃で、2時間乾燥した。その乾燥された生成物を、粗く砕き、すりつぶして、150〜850μmのサイズの粒子を更なる反応のために篩分けた(粉末B)。
本発明の方法を記載した上記の例は、全て、非常に良好な総合的性能、特に、保持力および透過性の点で示している。容易に計量供給可能な自由流動性の被覆粉末(coated powder)が得られる。コーティングのため使用する溶液を少量にし、有機溶媒、無機粉末または他の助剤物質を省略すると、経済的で信頼性のある製造方法が得られる。高い保持力を同時に伴った透過性の顕著な改善は、専ら、有機後架橋剤と塩成分との組み合わせによって成し遂げられるものである。
Claims (18)
- 表面で後架橋されていて、水、水性または漿液性の液体、および、血液を吸収し、
a)酸基を含有しており、少なくとも25mol%が中和されている、エチレン性不飽和のモノマーであって、重合されているもの: 55〜99.9重量%、
b)a)と共重合することが可能なエチレン性不飽和のモノマーであって、重合されているもの: 0〜40重量%、
c)一種または二種以上の重合された架橋剤: 0.1〜5.0重量%、
d)水溶性ポリマー: 0〜30重量%
[a)〜d)の総重量は100重量%である]
から構成される粉末状ポリマーにおいて、前記ポリマーが、
e)水溶液の状態にある、表面の後架橋剤としての1,3−プロパンジオール:
前記ポリマーを基準として0.01〜5重量%
および、
f)水溶液に溶解した硫酸アルミニウムのカチオン: 前記ポリマーを基準として0.001〜1.0重量%
[硫酸アルミニウム(18水和物として)と1,3−プロパンジオールの重量比が1:0.8〜1:4の範囲であり、水溶液の総重量が前記ポリマーを基準として0.5〜10重量%であった]
によりコートされ、次に150℃を超え250℃までの後架橋温度に加熱されたものであり、
該ポリマーは少なくとも25g/gの保持力(TB)において70・10 -7 s cm 3 /g超から150・10 -7 s cm 3 /g以下の透過性(SFC)を有し、かつ、少なくとも18g/gの圧力下液体吸収量(AAP0.7)を有するものであることを特徴とする上記粉末状ポリマー[但し、架橋されていて、部分的に中和されているポリアクリル酸であって、重量比1:1のAl2(SO4)3およびグリセロールで、または、重量比1:1.8のAl2(SO4)3・16H2Oおよびポリエチレングリコールで、または、1:2の重量比のAl2(SO4)3・14H2Oおよびエチレングリコールで、または、1:2の重量比のAl2(SO4)3・18H2Oおよびエチレングリコールで、または、1:1.6の重量比のAl2(SO4)3・18H2Oおよびプロピレングリコールで処理されたものを除く]
- 成分e)が0.1〜2.5重量%の量で用いられ、成分f)が0.005〜0.5重量%の量で用いられたことを特徴とする請求項1に記載のポリマー。
- 硫酸アルミニウム(18水和物として)と1,3−プロパンジオールの重量比が1:1〜1:3.5の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリマー。
- 成分e)およびf)に対する溶媒として水だけが用いられたことを特徴とする請求項1または3に記載のポリマー。
- 成分e)およびf)が一つの水溶液中で一緒に用いられたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリマー。
- 別にまたは一緒に添加された水溶液中の水の総量が、前記ポリマーを基準として、0.75〜5重量%であったことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマー。
- 前記後架橋が160〜220℃の温度において行われたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリマー。
- 前記モノマー単位a)の酸基のうち、少なくとも50重量%がカルボキシル基であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリマー。
- 前記モノマー単位a)がアクリル酸および/またはメタクリル酸に由来することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリマー。
- スターチ、および/または、ポリビニルアルコールもしくはその誘導体が、成分d)として用いられたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリマー。
- a)酸基を含有しており、少なくとも25mol%が中和されている、エチレン性不飽和モノマー: 55〜99.9重量%、
b)a)と共重合することが可能なエチレン性不飽和モノマー:0〜40重量%、
c)一種または二種以上の架橋化合物: 0.1〜5.0重量%、
d)水溶性ポリマー: 0〜30重量部
[成分a)〜d)の合計は100重量%である]
の混合物が、フリーラジカル重合に供され、その生成物が場合により細かくされ、乾燥され、粉末化され、そして、篩いにかけられること、および、該ポリマー粉末が、
e)前記ポリマーを基準として0.01〜5重量%量の、水溶液の状態にあるその表面の後架橋剤としての1,3−プロパンジオール、および
f)前記ポリマーを基準として0.001〜1.0重量%量の、水溶液に溶解している硫酸アルミニウムのカチオンで処理され、
この際、水の合計量は前記ポリマーを基準として0.5〜10重量%であり、硫酸アルミニウム(18水和物として)と1,3−プロパンジオールの重量比は1:0.8〜1:4の範囲である方法であって、一緒にまたは別々に存在する、成分e)のおよびf)の水溶液を、同時にまたは順次、前記ポリマー粉末と激しく混合し、次いで150を超え250℃までの温度に加熱して前記ポリマー粉末を熱後架橋することを特徴とする請求項1に記載の吸収性ポリマーの調製方法。
- 後架橋に用いられる前記ポリマー粉末が0.5〜25重量%の残留湿分を有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 用いられる前記ポリマー粉末が粒度3,000μm未満であることを特徴とする請求項11または12に記載の方法。
- 成分e)のおよびf)の水溶液が、使用前に、20〜100℃にまで加熱されることを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記後架橋が160〜220℃の温度で行われることを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の前記ポリマーの使用であって、水または水性液体の吸収剤としての構造体における、フォーム状および非フォーム状のシート様構造体における、パッケージ材料における、植物を育てるための構造体における使用、土壌改良剤としての使用、または活性化合物のキャリアとしての使用。
- 前記水性液体が体液である、請求項16に記載の使用。
- 吸収性インサート中での、主要なまたは唯一の吸収剤としての、請求項1〜10のいずれか1項に記載の前記ポリマーの使用。
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