JPS62501568A - 水性流体の吸収のための材料 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 水性流体の吸収のための材料 本発明は水性流体の吸収に有効な水膨潤可能ポリマーに関する。水膨潤可能ポリ マーを含む水吸収材は技術の分野で様々な用途をもたらしてきた。たとえば米国 特許！３，９２６，８９１や４．１９０，５６２．４，２９３，６０９、．４， ４２４，２４７を参照のこと。このような水膨潤可能ポリマーより成る多くの使 いすて用品が米国特許扁３，６６９，１０３や３，８８８，２５７で発表されて いる。

吸収材を得るのに有効な水膨潤ポリマーは、架橋したアクリルアミドや加水分解 したアクリルアミド、アクリル酸、加水分解したアクリル酸塩、加水分解したア クリロニトリル、グラフトされた澱粉とセルロース、その他同種類のものを含む 典型的なポリマーである。これらのポリマーは存在する架橋の量を制御するのに 非常な注意を要する。たとえば、ポリマー中の架橋の量が増大すると、その結果 生じたポリマーの網目のゲル強度が、ゲルの流体吸収能力の減少とひきかえに増 大する。一方、低架橋度の場合、ゲルは不十分なねばねばしだ粘稠性を持ち。

低ゲル強度を示す。

既知の水吸収材の有用性が、使用中のゲル構造の無欠性の不足や不十分な吸収能 力と吸収速度、使用するポリマーの架橋の難しさにより限定されてしまっている 事実から考えるに、高いゲル強度と最少限の架橋量を持つ、新しく高級な吸収ｙ Ｙリマー系を得ることが高く望まれているであろう。

本発明は水性液体を吸収することができる組成であり、この組成は、（ａ）大部 分が少な（とも１つ以上の水溶性−モノマーで。

［ｂｌ一部が２ンダント状に付加している疎水部分を有する少なくとも１つ以上 の非水溶性モノマーで、さらに随意にｆｃｌ一部がポリマーとしてのゲル強度を 得るのに十分な量の架橋可能なモノマーであり、これらを重合体の形で含む膨潤 可能な付加重合体を１機能上効果的な量だけ含んでいる。また、このポリマーは 。

少なくとも１つのイオン界面活性剤を含む界面活性剤組成が。

少なくともミセルを形成するだけの量で存在する中で重合される。また、このポ リマーは、該ポリマーが膨潤可能であるが。

一方、たとえあるとしても水性液体中の該ポリマーを溶解するだけの界面活性剤 量よりも少ない量の界面活性剤と親密な接触をしている時に、水性液体の存在下 で容易には溶解しないように、該ポリマー疎水基を通して疎水会合することがで きる。

本発明の組成はさらに、無機コロイド保持剤を機能上効果的な量だけ含んでいて もよい。

本発明の組成は、水性液体を吸収すると時間がたつにつれて増大可能なゲル強度 を示す。つまり、お互いに接触する本発明の膨潤したゲル粒子は、ゲル間会合と 信じられているものにより一つの大きな連続したゲル粒子を形成することができ るということである。このゲル構造の期待される変化はゲル全体のゲル強度の増 大をもたらす。さらに、この大きなゲル粒子の形態は使用中に移動するための張 力をほとんどもたないゲルを供給する。本発明のゲルは付着性と弾力性の特性が 改良されている。

本発明の組成は自重と同じだげの水性流体を何度も吸収できる。すなわち、本発 明の組成が改善された水性流体吸収能力をもつことが可能であるということであ り、改善された水性流体吸収速度を示すということであり、そして改善されたゲ ル強度をもっているということである。その結果、この組成は水性流体を大量に 吸収するためのプロセスの供給に有効である。この組成は既に水吸収用重合化合 物が使われている分野での広い応用に有効である。

水性媒質中において、“疎水会合”によるとは、ポリマーのＲンダント状につい た疎水部分が、水性媒質中でのポリマーの溶解防止と膨潤性の供給とにより会合 することを意味する。

親水性／疎水性ポリマー（すなわち水膨潤性付加重合体）は親水性が支配的であ るが、しかし、この部分で他の疎水部分や。

水性媒質の存在下でポリマーの十分な膨潤を引き起こす様々な界面活性剤の疎水 部分と会合するのに十分な濃度の適当な疎水部分をもっている。すなわち、親水 性モノマーがｙｌ＋）マーの大部分を形成するように重合しており、疎水性モノ マーがポリマーの小部分を形成するように重合しているということである。

このポリマーはゲルを形成するポリマーへと変ることができるだけの未会合分子 量をもっている。非常に大きな分子量をもつポリマー（たとえば重量平均分子量 が５百万以上）が使用に適すると信じられている。なるべくなら１本発明で使用 される親水性／疎水ｇｙｔ？リマーは重量平均分子量が２００，０００から一千 万の間で、最適条件としてはｓｏｏ、ｏｏｏから５百万がよい。米国特許Ａ４， ４３２，８８１を参照。

親水性／疎水性ポリマーの疎水基は、好ましくは以下に示すうちの１つと同様の 疎水基を有するＲンダント状についた有機基がよい。脂肪族炭化水素基で少な（ とも４つの炭素原子を持つもの、たとえばＣ４からＣ２ｏのアルキルやシクロア ルキル。

１つ以上の炭素原子をもつす７チル類のような芳香族や芳香族炭化水素基、アル キルが１つ以上の炭素原子を持ち好ましくは４から８コの炭素元子をもつアルキ ルアリル類、４つ以上）炭アルキレンがプロピレン以上の高級アルキレンであり 疎水部分に少なくとも１つのアルキレンオキシユニットのあるポリアルキレンオ キシ基。

適当な疎水性モノマーとは、（１）水不溶性、すなわち、水の重量１００中に溶 ける疎水基が０．４．好ましくは０．２以下の重量であるものや、（２）土窯に 規定したような疎水基を持つエチレン系不飽和化合物を含む。典型的な疎水モノ マーは、アクリル酸ドデシルやメタアクリル酸ドデシル、アクリル酸トリデシル 。

メタアクリル酸トリデシル、アルキル酸テトラデシル、メタアクリル酸テトラデ シル、アクリル酸オクタジシル、メタアクリル酸オクタジシル、無水マレイン酸 のエチルハーフェステル。

マレイン酸ジエチル、及びその他のアルキルエステル類でアクリル酸やメタアク リル酸、フマル酸、イタコン酸とアコニット酸、無水マレイン酸のようにエチレ ン系の不飽和カルボキシル酸を持つ４から２０好ましくは８から２０の炭素原子 を持つアルカノール類の反応により誘導されたものなどのようなα、β−エチレ ン系不飽和カルボキシル酸の高級アルキルエステル類とか、アクリル酸ノニル− α−フェニルや、メタアクリル酸ノニル−α−フェニル、アクリル酸ドテシル− α−フェニル、メタアクリル酸ト３デシルーα−フェニルのようなエチレン系不 飽和カルボキシル酸のアルキルアリルエステル類とか、Ｎ−オクタデシル・アク リルアミドやＮ−オクタデシル、メタアクリヤアミド、　Ｎ、Ｎ−ジオクチルア クリルアミド、及び同様の誘導体のような、Ｎ−アルキルのエチレン系不飽和ア ミド類、オクテン−１＋、デセンー１．ドデセンー１そしてヘキサデセン−１の ようなα−オレフィン類、ラウリン酸ビニルやステアリン酸ビニルなどの少なく とも８つの炭素を持ったアクリルであるアクリル酸ビニル類、ドデシル−ビニル エーテルやヘキサデシルエーテルナトのビニルアルキルエーテル、Ｎ−ビニル− ラウロアミドやＮ−ビニル・ステアアミドのようなＮ−ビニルアミド類や、１− 、／チルスチレンのようなａｒ−アルキルスチレン類などが含まれる。前述の疎 水性モノマーでは、アクリル酸、メタアクリル酸、Ｎ−アルキルアクリルアミド 及びＮ−アルキルメタアクリルアミドでアルキルが８から２０の炭素原子を有す るものであり、スチレンとアルキルスチレン類でアルキルがｔ−ブチルのように ４から８の炭素を持っていることが好ましい。

アルキルメタアクリレート類及びアルキルアクリレート類でアルキルが１０から ２０の炭素原子をもっているものはさらに好ましい。メタアクリル酸ドデシルと Ｎ−ドデシル・メタアクリルアミドは、加水分解が問題とはならず最つとも好ま しい。

適当な水溶性モノマーとは、水にとかすと少なくとも１０重量％の溶液を作るの に十分な水溶性を持ち、容易に付加重合して水溶性のポリマーを形成するイオン 化の可能なあるいは加水分解可能なモノマーを含む。典型的な水溶性モノマーと は、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、フマル酸のようなエチレン系不 飽和カルボキシ酸類や、アクリルアミド、メタアクリルアミド、７マルアミドの ようなエチレン系不飽和アミド類や、スルホン酸２−アクリルアミド９−２−メ チルプロパン（ＡＭＰＳ）、そして塩化Ｎ−（）リメチルアンモニウムグロビル ）アクリルアミド９や塩化Ｎ−（）リメチルアンモニウムグロビル）メタアクリ ルアミドはもとよりのこと、Ｎ−（ジメチルアミノメチル）・アクリルアミドの ようなＮ−置換誘導体類や。

その他の塩化ビニルベンジル・トリメチルアンモニウムのようなエチレン系不飽 和第四級アンモニウム化合物類や、２−スルホエチル−メタアクリレートのよう な不飽昭カルボキシ酸のスルホアルキルエステル類や、２−アミノエチルメタア クリレートのような不飽和カルボキシ酸のアミノアルキルエステル類や。

ビニルピリジンやビニルモルホリンのようなビニルアミン類や。

塩化ジアリルジメチルアンモニウムのようなジアリルアミン類とジアリルアンモ ニウム化合物類や、ビニルピロリドンのようなビニルへテトサイクリックアミド 類や、スルホン酸ビニルベンジルのようなスルホン酸ビニルアリル類や、そして モノマーが変化した塩類も同様に含んでいる。モノマーであるナトリウム、カリ ウムそしてアンモニウム塩を含む塩がより好ましい。

ナトリウムアルキレイトまたはアンモニウムアルキレイトのようなアクリル酸塩 を含む（前述の水溶性モノマーである）アクリル酸とアクリルアミドそして、こ れらの混合は、よりよいとされる。加水分解モノマーもまた。用いられる。

親水性／疎水性ポリマーは、好ましくは、使用状況下において生じるポリマーに ゲルを形成できるような充分な濃度の疎水基をもつ、水溶性エチレン系不飽和モ ノマーとエチレン系不飽和上ツマ−の付加共重合体がよい。典型的に良好なポリ マーは。

０．００５〜１０．より好ましくは、ｏ、ｏｏｓ〜２．もつとも好ましくは、０ ．１〜１のｍｏ１百分率である一つまたはそれ以上の疎水性モノマーをもつ、９ ０〜９９．９９５．より好ましくは。

９８〜９９．９９５．もつとも好ましくは、９９〜９９．９のｍｏ１百分率であ る一つもしくはそれ以上の水溶性モノマーの共重合体を含む。これらのポリマー のために、疎水性モノマーの好ましい量は、ポリマーの分子量により異なること もある。

モノマーの架橋結合は１機構の多様性により与えられることもある。参考として １例えば、米国特許Ａ　４，２９３，６０９がある。架橋結合作用物の量は異な り、全ての重合したモノマーに基づき、架橋結合モノマーの適する０〜５ｗｔ％ 、好ましくは。

３００〜３，０００　ｐｐｐに整うこともある。好ましくは、架橋結合剤は、ポ リビニルモノマーであるのがよい。ｙｙ＋）ビニルモノマーの例は、ジビニルベ ンゼン、ポリヒト９０才キシル化合物であるアクリロイルまたはメタアクリリル ポリエステル、ポリカルボン酸であるジビニルエステル、＃？リカルポン酸であ るジアリルエステル、塩化ジアリリルジメチルアンモニウム、テレフタル酸トリ アリリル、メチレン、ビスアクリルアミド、マレイン酸ジアリル、フマル酸ジア リル、ヘキサメチレンビスマレイン酸イミド、リン酸トリアリリル、トリビニル アジピン酸ジビニル、トリメタアクリル酸グリセリル、こはく酸シアニル、ジビ ニルエーテル、ジアクリル酸エチレングリコールまたはジエチレングリコールで あるジビニルエーテル、ジアクリル酸または、メタアクリル酸ポリエチレングリ コール、ジアクリル酸１゜６−ヘキサンジオール、トリアクリル酸または、２ト ラアクリル酸Ｒンタエリスリトール、ジアクリル酸または、ザメチルアクリル酸 ネ第２ンチルグリコール、ジアクリル酸シクロ２ンタジエン、ジアクリル酸また はジメチルアクリル酸ブチレングリコール、そして、またはトリアクリル酸トリ メチロプロパンを有する。

本発明のポリマーは、水溶液法、逆粒状懸濁法、紫外線触媒を用いるスプレー粒 状重合法または、その他の方法により調合できる。調合のための好ましい方法は 、水溶液法を含む。

疎水性部分を有する前述の親水性／疎水性ポリマーは、水性媒質中で疎水性モノ マーを溶解するイオン界面活性剤または乳化剤を有する水性媒質中で疎水性モノ マーと水溶性モノマーの共重合により有利に調合される。水性媒質中で疎水性モ ノマーを溶解することにより、水性媒質の組成、疎水性モノマーと界面活性剤が 透明または、半透明溶液の外観を与える。すなわち。

界面活性剤であるミセルを形成する量が費いやされる。この共重合は、むしろ、 フリー・ラジカルを生成することができる重合開始剤を有する水性媒質中で達成 されるのがよい。選択的に。

連鎖移動剤は重合反応混合物中に含まれてもよい。

溶解する界面活性剤は、ポリマー中で疎水性部分の好ましい濃度を有し、適切に 疎水性部ツマ−を溶解し、そして１次に親水性／疎水性ポリマーを得るだめのた いていの実施例において必要とされる。疎水性モノマーが、界面活性剤により形 成されるミセル中で溶解されることは信じられている。使用される疎水性モノマ ーの量の上限は、界面活性剤により溶解されることのありうるレベル、すなわち 、反応混合物かにごろ量販下の疎水性モノマーの量に基づいている。例えば、硫 酸ナトリウムドデシル（ＮａＤＳ　）がメタアクリル酸ドデシル（ＤＭＡ　）の 代用に界面活性剤として使用される際は、ＤＭＡとＮａＤＳ　のモル比が少なく とも１：５０から１＝２まで、好ましくは、１：５から１：２５最適なのは、１ ：１０から１：１５までである。

ＣＭＣ１親水性と親油性のバランス（ＨＬＢ）、そして、界面活性剤と疎水性部 ツマ−である疎水剤のミセル分子量における分子の凝集数を熟知することにより 、適当なモル比と特有の界面活性剤濃度は、親水性／疎水性ポリマー中で与えら れた疎水性モノマーがどれだけであっても、また、同様の疎水性部分の適当な濃 度を有す界面活性剤により決定されうる。

適当な界面活性剤は、たとえば以下のものを含むアルキル硫酸塩類とアルキルの アルカリ金属塩とアリルスルホン酸塩、りとえばドデシルアルカリスルホこは（ 酸塩類と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム；脂肪酸化ツケン類たとえば ２油酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウムそして油酸カリウム；スルホン化脂 肪アルコール類のアルカリ金属塩類たとえば、ドテシル硫酸ナトリウム；エトオ キシル化アルコールの硫酸塩類；アルカリリン酸エステル類、たとえばドデシル リン酸水素；そシテフルオロ乳化剤たとえば、Ｒルフルオロアルキル硫酸塩。

次に承げるカチオン界面活性剤もまた含まれる。それは、アルキルアミン塩酸塩 類、たとえばドデシルアミン塩酸塩とトリデシルアミン塩酸塩；塩化ドデシルト リメチルアンモニウムのような４基のアルキルまたは、アリルアンモニウムのハ ロゲン化物；エタキシレート化脂肪アミンそして、　Ｍｃ　Ｃｕｔｃｈｅｏｎ’ ｓＤｅｔｅｒｇｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｓ、Ｎｏｒｔｈ　Ａｍ ｅｒｉｃａｎＥ（ｉｉ　ｔｉｏｎ、　１９８０　Ａｎｎｕａｌ　に記述されてい るような他の界面活性剤である。一般に、親水性／疎水性４ｖマーがアニオンま たは非イオンである場合、好ましくは、アルキル硫酸アルカリ金属のようなアニ オン界面活性剤が界面活性剤として使用される。親水性／疎水性ポリマーがカチ オンである場合、好ましくは、ドデシルアミン塩酸塩のようなカチオン界面活性 剤が使用される。親水性／疎水性ポリマーが非イオン、アニオンまたはカチオン である場合１分子当り１０個のエチレンオキシ部をもつノニルフエノキシポリエ チレンダリコールのような非イオン界面活性剤または、ここで定義する他の水分 散性非イオン系界面活性剤は、イオン系界面活性剤が使用される条件に従い使用 されることがある。

典型的に、適当な重合開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル、　２．２’−ア ゾビス（２，４−ジメチルノンタンニトリル）および、ジメチルアヅイソブチレ ートのようなアゾ触媒；過酸化ベンゾイル、過酸化ｔ−ブチル、ジイソプロピル ベンゼンヒドロパーオキシドおよびヒドロ過酸化ｔ−ブチル、のような、過酸化 有機化合物；そして、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムおよび過硫酸ナト リウムのような無機過硫酸塩類を含む。これらの開始剤のうち、過酸化有機物と アゾ化合物のような油溶性タイプが、好ましい。七ツマ−に基づく開始剤の０． ０１から０．１重量％までで使用されるのが好ましい。

具体的表現において、非イオン界面活性剤は、イオン界面活性剤すなわち、乳化 剤に加えて他の成分として重合配合に加えられる。どちらかと言えば１重合に伴 って親水性／疎水性ポリマーに非イオン界面活性剤を加えることは適当である。

典を的す非イオン界面活性剤とは、フェノール類、アルコール類、カルボン酸須 、およびアミン類たとえば、アルキルフェノオキクエチレンオキクエタノールの ような活性な水素化合物と・半に。

エチレンオキシドまたは、エチレンオキシドおよび高級アルキレンオキシドの反 応生成物を含む。より好ましい非イオン界面活性剤は１次に示す一般式により表 現されるアルキルポリエチレンオキシ化合物である。

一般式：　ＲＯ（ＥＯ）ｎ−Ｈ 式中、ｎは、１からｌＯよでの故である。その池の適当な非イオン界面活性剤は 、先に、　ＭＣｃｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ　中に、詳述されている。先述の界面活性 剤では、エタオキシレート化アルキルフェノールおよびエタオキシレート化脂肪 アルコール類がより好まれる。

ここにおいて有益である適当なアニオン置換ポリエチレンオキシ化合物は次式に よって表わされる。

Ｒ’Ｄ　（ＥＯ）ｎ−Ｘ ここでＲ及びｎは１文で定義した通りであり、ＥＯはポリエチレンオキシ、そし てＸは５Ｏ３Ｈ又はＣＨ２Ｃｏ２Ｈ又はＰＯ３Ｈすなわち１例えばオレイン酸カ リウム、ラウリン酸ナトリウム。

ステアリン酸カリウム、カプリン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウムの様な長 鎖カルボン酸塩、ノニルベンゼンスルホン酸ナトリウム及びドデシルベンゼンス ルホン酸カリウムの様ナアルキルベンゼンスルホン酸アルカリ金属、ドデシル硫 酸ナトリウムの様なアルキル硫酸アルカリ金属そしてジヘキシルスルホコハク酸 ナトリウム及びジオクチルスルホコノ＼り酸ナトリウムの様なジアルキルスルホ コハク酸アルカリ金属、アビエチン酸及びジヒドロアビエデン酸の様な樹脂酸で ある。

親水性／疎水性ポリマーは中和されていない酸性モノマーを使用して作られる場 合には有機又は無機の塩基を使い、ポリマーを塩基と混合することＫよって簡単 に中和される。例えばアンモニア、水酸化アンモニウム、アルカリ金属水酸化物 、アルカリ金属二次酸塩、炭酸塩、塩基性リン酸塩のアルカリ金属塩。

ケイ酸塩、アルキルアミンの様な有機アミン、アルカノールアミンの様な塩基を 使用できる。もし必要ならばポリマーはポリマー回収後に中和され得ることも理 解される。ポリマー中における中和の度合いは、０〜１００％、より好ましくは ５０〜８０％まで異なることが可能である。

親水性／疎水性４リマーは、それが必要な時は、真空下での水の除去又は共沸蒸 留又は円筒乾燥によって水性媒質から容易に回収される。

ポリマーは（例えば、使用の前に、粉末の様な）所望のサイズにまで粉砕される 。

アクリルアミド９又はアクリル酸メチル、アクリル酸及び疎水性モノマーの様な モノマーから成る親水性／疎水性ポリマーは。

これらのモノマーの３つ全てを共重合することによって、あるいは、アクリルア ミド又はアクリル酸メチルを疎水性ポリ、−と共重合し、その後アクリルアミド 又はアクリル酸メチＡ７の様な共重合した加水分解可能なモノマーの一部をコポ リマーを水酸化ナトリウム及び／又は炭酸ナトリウムの様な塩基と接触させるこ とによって加水分解することによって調製され得ることも理解される。

無機物のコロイド保持体は、好ましくは、透明又は半透明の流体を得るために１ 粒子が水溶液中に分散するのに充分小さい粒子サイズを持つ水に不溶な物質であ る。コロイド保持体とし直径を持つ無機物質である。粒子のクラスターは一般的 に直径コロイド保持体は実質上、どの様な水に不溶な無機物質からも作成され得 る。適当な物質としては１例えば亜鉛、ジルコニウム、ニッケル、鉄、又はコバ ルトを含む様なコロイド状酸化物溶液はもちろんのこと１例えばコロイド状又は ヒユーム状のシリカ、アルミナ及びチタニアが含まれる。

ポリマーは種々の技術を使用してコロイド保持体と混合され得る。例えば保持体 とポリマーは乾式混合され得る。最も好ましくは、コロイド保持体は水性液体中 に分散され、ゲル状又は乾燥状態のどちらかのポリマーと接触する。必要ならば 保持体とポリマーの混合物は乾燥され得る。分散したコロイド保持体の存在下で モノマーを重合することも可能である。

使用されるコロイド保持体の量は、変えることが可能である。

適当なコロイド保持体の量は、ポリマー十保持体の重量を基に０〜ｓ　ｏ　ｗｔ ％、好ましくは０．２〜５０　ｗｔ％の範囲である。

その様な組成は、コロイド保持体を含まない組成よりもより大きなゲル強度を示 すことができる。

本発明の組成は、さらに、任意にではあるが、全く非コロイド状であり得る所望 の無機フィラーと混合することができる。

その材料は６種々様々な手段を使って物理的に混合され得るが。

乾式混合が好ましい。すなわち１本質的に乾燥したポリマーが本質的に乾燥した 無機粉末である所望のフィラーと物理的に混合される。完全な混合は１組成の良 好なゲル強度を保証する。

一般的に成分の添加順序は特に重大なことではない。より好ましくは、フィラー は全体の重合が起こる前に重合配合表に存在する成分に添加される。

“フィラー”という用語は、非常に微細に分離した水に不溶の又はわずかに水溶 性の固体粒子のグループ又は集合体であり、通常は１０００μｍよりも小さいが 、一般的には全くコロイド状ではないものの意味している。

ここで特に望ましい無機粉末としては、アルミナ三水和物及び種々様々な粘土類 を含んでいる。明細な例としては、す）　ＩＪウムベントナイト（モンモリロナ イト粘土）、カオリナイト、及びアタパルジャイトを含んでいる。他の無機粉末 としては１例えば、ホワイトカーボン、合成シリケートホワイトカーボン。

塩基性炭酸マグネシウム、超微粒ケイ酸マグネシウム、軽質又は重質炭酸カルシ ウム、軽質又は硬質の粘土、タルク、バーミキュライト、ノミ−ライト、硫酸バ リウム及びマイカを含んでいフィラーとの混合において使用されるポリマーと任 意のコロイド保持体の量は、＃′リマー、コロイド保持体及びフィラーから成る 総重量を基に、ポリマー＋コロイド保持体が好ましくは２０〜１００　ｗｔ％、 より好ましくは４０〜７５　ｗｔ％、そして最も好ましくは６０〜７０ｗｔ％の 範囲にわたることができる。逆に言えば、ここにおいて有効なフィラーの量は、 ポリマー、コロイド保持体、及びフィラーの総重量を基に、既フィラーが好まし くはＯ〜ｓ　ｏ　ｗｔ％、より好ましくは２５〜６０ｗｔ％、そして最も好まし くは３０〜４０ｗｔ％の範囲にわたその様な混合組成（すなわち、ポリマー、任 意のコロイド保持体及びフィラーを含有している）は１．！′？リマーを含有し 、無機フィラーを含有していない組成よりもさらにより大きなゲル強度を示すこ とができる。その様な組成の高いゲル強度は、良好な無欠性はもちろん、吸水容 量の良好な利用を示す製品を考慮に入れる。

この事については１本発明の組成は扱いやすく、そして、以前に使用された吸水 材と比較してより広い様々な応用において使用され得る。

本発明の組成は、フィルムラミネート及び例えば肌Ｓ、　ＰａｔｅｎｔＮＯ８， ４，１１７，１８４，４，１７６，６７７，４，２９３，６０９，及び４．４２ ４，２４７において述べられている様な材料に混合され得る。

例えば１本ｙｄ＋）マー組成は、ろうそ（の心材の基質に混合され。

Ｕ、Ｓ、　ＰａｔｅｎｔＡ　４，２９３，６０９において述べられている様に処 理され得る。

その様な材料は高吸水能力を示す。本発明の組成及びそれから調製されたラミネ ートは吸収剤装置に混合され得る。本組成は。

高吸収材として親水性ポリマーを使用していた様な応用において使用され得る。

本組成は１本技術において既知の吸水ポリマー材料と共に例えばポリマーブレン ドとして使用され得る。

本発明の組成は１種々様々な応用における用途のために形成される。例えば１本 組成はシート、フィラメント、コーティング、又は成形品に形づ（られ得る。

本組成は１発泡され１品物に押出され、又は、ベレット形状に押出されることが できる。本発明の組成は１種々様々な製品形状に混合され得る。

本発明の増大したゲル強度を持つ組成の用途は１例えば、ガソリン、オイル、及 び水硬性流体の様な燃料のためのしゃ断フィルターの様な応用を含んでいる。

他の応用としては、必要な場合には、使い捨ておむつ、タンポン、及び他の個人 的な衛生製品及び応用製品へのその様な組成の混合が含まれる。

以下の例は、本発明の範囲をさらに説明するために示されているが、それを限定 するものではない。

すべての、ａ−ツ及びパーセントは、別な方法で示されなければ重量を基に与え られる。

実施例　１ ラウリル硫酸ナトリウムの３０パーセント溶液１２．５Ｐ中に１．０５５’のラ ウリルメタアクリレートを混合した透明な混合物が、かく拌機、窒素の導入用チ ューブ、ガスの放出口温度計ヲｍ１ｒｅ、：、　１．５　ｔのジャケット付き反 応容器に供給された。反応容器には２７０？の非イオン水、３６？のアクリル酸 、第二級アルコール表面活性剤のポリエチレングリコール１５１−中に溶解した ０、０２４５’の活性２．２′−アゾビス（２，４−ジメチルノンタン−ニトリ ル）を供給した。反応混合物は窒素で充満された。反応容器のジャケットは６０ ℃に加熱し、４時間この温度が維持された。生成したゲルは、２８．４パーセン トの活性アンモニア水溶液２２．８５’を用いて中和された。中和したゲルは回 転ドラム乾燥機で加熱された水蒸気上で乾燥させた。生じた薄片状の物５ｔ＆Ｌ 　Ｔｒａｄｅｍａｒｋ　ｏｆ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏ ｆＡｍｅｒｉＣａ　ノＷａｒｉｎｇ　Ｂｌｅｎｄｏｒ中で粉にして２０　ｍｅｓ ｈ（０，８４ｕ〕以下の太きのを有する粒子が得られる様にふるいにかけた。

ポリマーの自由膨張容量（すなわち、ポリマーのグラム当りの吸収した液体のダ ラム量）は、１パーセントの塩化ナトリウム水溶液１５０デ中ＫＣ１，５Ｓｌ− のポリマーを分散させ、２０分間保持し、１５０ミクロン（１５０ｎｍ）のナイ ロンフィルターをつげた漏斗に混合物を注ぐ事により吸収されない水を取り除か った）水の重量を計る事によりめた。排水後のゲルは良好なゲル強度を有するじ ょうぶで堅いものであった。生成物の自由膨張容量はポリマーのグラム当り吸収 された水が５４グラムであった。

実施例　２ ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの６０パーセント溶液６．２５９−中に １．０５５’のラウリルメタアクリレートを混合した混合物を前述の実施例１と 同様にして反応容器に供給した。

反応容器には３０６５’の非イオン水３６ｐのアクリル酸、１ｙ−の界面活性剤 中に溶解した０、０４８５’の活性な触媒を実施例１と同様にして供給した。混 合物は、実施例１と同様にしてポリマー化する条件にし１分離した。実施例１で 述べた同じ方法で自由膨張容量をめたところ、ポリマーのグラム当り吸収された 水が９７グラムであった。

ラウリル硫酸ナトリウムの３０パーセント溶液６１中に０．７５？のステアリル メタアクリレートを混合した混合物を実施例１と同様にして反応容器に供給した 。反応容器には３１５ｇ−の非イオン水、３６ｇ−のアクリル酸、ＩＰの界面活 性剤中に溶解した０、０２４９−の活性な触媒を実施例１と同様にして供給した 。

混合物は、実施例１と同様にしてｙｌポリマー化る条件にし１分離した。実施例 １で述べた同じ方法で自由膨張量をめたところポリマーのグラム当り吸収された 水が９１グラムであった。

実施例　４ ラウリル硫酸ナトリウムの３０パーセント溶液６．２５５’中に０．６３５１− のラウリルメタアクリレートを混合した混合物を実施例１と同様にして反応容器 に供給した。反応容器には２７５？の非イオン水、３６１のアクリル酸、ｌｆｉ ’の表面活性剤中に溶解した０、０３８５’の活性は触媒を実施例１と同様にし て供給した。混合物には１５．４１ｉ’のアンモニア三水化物を加えた。混合物 は実施例１と同様にしてポリマー化する条件にし８分離した。

実施例１で述べた同じ方法で自由膨張率をめたところポリマーのグラム当り吸収 された水が７０グラムであった。

実施例　５ シトラードボトル中に４０パーセントの水溶液として９６．６重量部のアクリル 酸（９９，０モルパーセントのモノマー量）を供給した。シトラードボトルは１ ０パーセント水溶液として加えられた１０重量部のナトリウムラウリル硫酸塩、 Ｃ１゜Ｈ２５（ＥＯ）５−Ｈで表わされる９、６重量部の非イオン界面活性剤。

Ｃｌ２Ｈ２５（ＥＯ）　１゜−Ｈ−ｊ表わされる６、４重量部の非イオン界面活 性剤２３．４重量部（１，０モル／り一セントのモノマー量）のラウリルメタア クリレートを含む。溶液はかく拌されメチｖンービスーアクリルアミドのモノマ ーの総重量の５００パ一ツパーミリオンｃｐｐｍ）が水中で１．２５パーセント の濃度を有する溶液として加えられた。この混合物にｔ−ジチルアルコール中の １．２５パーセント溶液としてアゾビス−イソブチロニトリル触媒のモノマーの １０００　ｐｐｍ　が加えられた。蒸留水が、混合ｍ＋７）モノマー濃度を１０ パーセントにする為に加えられた。ボトルは窒素、で充満され、ふたをした。内 容物は、６０℃で１８時間ポリマー化する条件に置かれた。生成物は厚いゲ化で ドラム乾燥され２０メツシユ（０，８４ｍ）の粒子径にフルイ分けされた。生成 物はサンプルＡと呼ぶ。この生成物のゲル容量は生成物のグラム当りに吸収した １パーセント塩化ナトリウム水溶液が７０５１−である事が分かった。ゲル容量 は約２０分間前述の溶液２５１ｉ’と約０．２１の生成物を接触させる事により めた。

混合物は２０メツシユ（０，８４Ｍ）のフィルター上で排水し重量をはかった。

この湿ったゲルのゲル強度は平方インチ当り１．１ポンド（７，６Ｋｐａ）　で ある事が分かった。ゲル強度はゲルが上に残っている２０メツシユ（０，８４Ｉ ＩＪＩ）のフィルターを通してゲルが突ぎ出始めるまでゲル上に置いたピストン におもりを置く事によりめた。

比較例として、５００ｐｐｍ　のメチレン−ビス−アクリルアミドと交差結合し たアクリル酸ポリマーは、塩化ナトリウムとの接触で、ねばねばした生成物を生 じ平方インチ当り０．４ホント（２，８Ｋｐａ　）　より小さいゲル強度を現わ した。

実施例　６ ５００　ｐｐｍよりいくぶん多い１０００　ｐｐｍのメチレン−ビス−アクリル アミドを用いる処方以外は実施例５と同じ方法で生成物を準備し評価した。生成 物はサンプルＢと呼ぶ。生成物トリウム水溶液が４５１であった。生成物のゲル 強度は、実施例５と同じ方法でめたところ、平方インチ当り１，１ホント（７， ６Ｋｐａ）であった。

比較例として、１１０００ｐｐ　のメチレン−ビス−アクリルアミドと交差結合 したアクリル酸ポリマーは１７ξ−セントの塩化す）　ＩＪウム溶液との接触で ねばねばした生成物を生じ、平方インチ当り０．４ポンド（２，８ＫＰａ　）　 より小さいゲル強度を現した。

実施例　７ 実施例５と６の生成物サンプルＡとＢのそれぞれ０．２Ｌｉ−に対し、１パーセ ントの塩化ナトリウム水溶液中に２パーセントのコロイダルシリカの分散液２． ５５’−を加えた。生成物と分散液を混合し、混合物に、水酸化アンモニウム溶 液を２〜３滴加えた。

サンプルのゲル容量は実施例５で述べた同じ方法でめサンプルＡとコロイダルシ リカを混合したポリマーのグラム当りの１パーセント塩化ナトリウム水溶液の吸 収は７５１？であった。サンプルＡとコロイダルシリカを混合したもののゲル強 度は平方インチ当り２．７５ｚンド（１９，ＯＫＰａ　）であった。サンプルＢ とコロイダルシリカを混合したポリマーのグラム当りの１パーセント塩化ナトリ ウム水溶液の吸収は８０１であった。サンプルＢとコロイダルシリカを混合した もののゲル強度は平方インチ当り３．７５４ン）’（２５，ＱＫＰａ　）であっ た。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリマー化した形において、（ａ）少なくとも一種の水溶性モノマー過半量 と、（ｂ）少なくとも一種の側鎖疎水性部分を有する水不溶性モノマーの過半量 未満と、更に（ｃ）ポリマーに十分なゲル強度を与える様な量の架橋基の過半量 未満を含む、機能上効果的な量の膨潤できる付加ポリマーを含む組成の水性液体 を吸収可能な組成物であり、そのポリマーは、少なくとも一種のイオン界面活性 剤を含む界面活性剤組成物のミセル形成量の存在中でポリマー化したものであり 、更に、そして、前記ポリマーが界面活性剤、たとえば前記水性液中に前記ポリ マーを溶解させる界面活性剤量よりも少ない量の界面活性剤と直接触した時、前 記ポリマー水性液体の存在において膨張可能であるが、しかし容易に溶けないよ うに前記ポリマーは前記ポリマーの疎水基を通して疎水性的会合を経ることがで きることからなる水性液体を吸収できる組成物。
2. ２．ポリマー化した形において、前述のポリマーが、９０〜９９．９９５モルパ ーセントの少なくとも一種の水溶性モノマーと、側鎖疎水性部分を有する０．０ ０５〜１０モルパーセントの少なくとも一種のモノマーを含む請求範囲第１項記 載の組成物。
3. ３．ポリマー化した形において前述のポリマーが、更に、０〜５００００ｐｐｍ の架橋可能なモノマーからなる請求範囲第１項記載の組成物。
4. ４．前述の架橋可能なモノマーがポリビニルモノマーである請求範囲第３項記載 の組成物。
5. ５．前述の側鎖疎水性部分を有するモノマーが４〜２０の炭素原子を有するアル コール類とエチレン系の不飽和カルボン酸との反応によるものである請求範囲第 １項記載の組成物。
6. ６．前述の側鎖疎水性部分を有するモノマーが、４〜２０の炭素原子を有するア ルキル基から成るアルキルアクリレート又はアルキルメタアクリレートである請 求範囲第１項記載の組成物。
7. ７．機能上効果的は量の無機質のコロイドの保持体を含む請求範囲第１項記載の 組成物。
8. ８．ポリマーとコロイドの保持体の重量に基づき、２０〜１００重量パーセント のポリマーと０〜８０重量パーセントのコロイドの保持体から成る請求範囲第７ 項記載の組成物。