TW200923002A - Claylinked polymer gels - Google Patents

Claylinked polymer gels Download PDF

Info

Publication number
TW200923002A
TW200923002A TW097125274A TW97125274A TW200923002A TW 200923002 A TW200923002 A TW 200923002A TW 097125274 A TW097125274 A TW 097125274A TW 97125274 A TW97125274 A TW 97125274A TW 200923002 A TW200923002 A TW 200923002A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
clay
colloid
polymer
charged
group
Prior art date
Application number
TW097125274A
Other languages
English (en)
Inventor
Shabira Abbas
Ingrid Gustafson
Anna Korner
Lennart Piculell
Charlotta Hanson
Original Assignee
Sca Hygiene Prod Ab
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 Sca Hygiene Prod Ab filed Critical Sca Hygiene Prod Ab
Publication of TW200923002A publication Critical patent/TW200923002A/zh

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
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • 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
    • A61L15/18—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing inorganic materials
    • 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
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267—Cross-linked polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B01J20/28007—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size with size in the range 1-100 nanometers, e.g. nanosized particles, nanofibers, nanotubes, nanowires or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28026—Particles within, immobilised, dispersed, entrapped in or on a matrix, e.g. a resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/68—Superabsorbents
    • 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
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

200923002 九、發明說明：
L發明所屬技術領域；J 技術領域 本發明係與一種新穎之經黏土連接膠體、其之形成方 5 法以及其之用途有關。
【先前技術:J 發明背景 在吸收物件技術中之進展已經促使人們尋找具有例如 高吸收性'高膠體強度以及對穿著者更低的健康風險之所 10欲性質的吸收(通常為超吸收物)材料。包含有黏土奈米顆粒 以及聚合物之膠體已經被確定係為適合於此等應用之一種 新類型的吸收材料。黏土奈米顆粒可以將該聚合物結構連 接，以提供因此可以包含有較少的（或甚至是不具有）有機團 塊交聯劑之強軔材料。 15 將黏土奈米顆粒與聚合物膠體結合的一種方式，是藉 著將黏土奈米顆粒加入一包含有起始劑、團塊交聯劑以2 單體之傳統的聚合反應。在此一材料中，奈米顆粒並未藉 著化學鍵來連結至該聚合物，反而是被物理性地困住其之 三度空間網路結構中。此等材料在本發明的意涵中並非屬 20 於“經黏土連接”的。 在描述包含有單體、黏土顆粒、交聯劑以及混合流體 之“MCX”混合物的WO 00/72958中提供此一類型的材料之 具體例。該MCX混合物係在暴露於聚合作用起始劑時被加 以聚合，並且形成一網路狀聚合物/黏土合金。該黏土顆粒 5 200923002 並非被強力地黏結於在此等材料中之聚合物主鍵反而是 被埋入於該聚合物基質中。那是指，其等並非用來作為交 聯劑。因此，如果其不具有足夠的有機交聯作用，該黏土 可能會與該聚合物分離，其會導致該材料在完整性與性質 5上之問題’以及非所欲之黏土奈米顆粒釋放現象。 同樣地，CA 2381910描述具有填隙化合物（interstitial compmmcis)之水分吸收聚合物。該黏土（沸石）並非作為一交 聯劑之部份結構。該沸石係被用來吸收氣味。 另一種方法係藉著形成包含有以聚合物交聯之奈米顆 10粒的所謂“經黏土連接膠體，，，來將黏土奈米顆粒與聚合物 膠體結合。單體係被加人至—黏土奈米顆粒分散物中，然 後以適當的起始劑系統來在奈米顆粒之間形成連結而加以 聚合。黏土奈米顆粒的三度空間網路與聚合物係被形成， 其中任何特定的黏土奈米顆粒均係藉著聚合物而與其他至 15少一黏土奈米顆粒相連結。由於該黏土奈米顆粒係被化學 地連結至该聚合物，此等材料係比黏土奈米顆粒僅僅是被 埋入於聚合物網路中之材料來得堅固。基於此一緣故，來 自此等材料的黏土奈米顆粒的漏洩也將會被減到最少。 舉例來說，EP 1160286揭露一種以聚丙烯醯胺為基礎 2〇 之有機/無機混合水凝膠。 另個具體例可以參見Zhu等人的Macromol Rapid
Communications，2006, 27,1023-1028’ 其描述一種以經黏土 連接之聚丙烯醯胺為基礎的奈米複合材料(Ν〇膠體。其可 以得到高抗拉強度。 200923002 到目前為土，例如聚丙烯醯胺之電中性(不具電荷）聚合 物’已經被用於經黏土連接膠體之形成中（參見Ep u刪6 而以及上述所引用之其他文獻）。現在將解釋在具電荷物種 導入黏土奈米顆粒的分散物中，將會遇到困難之理由。 在奈米層級上，例如舉例來說靜電荷或是凡得瓦爾力 之在奈米顆粒之間的力量將會變得顯著，其代表奈米顆粒 的仃為通常係與較大顆粒之行為相當不同。奈米顆粒黏土 通常為具有一表面的電荷分佈，其會在一小段距離内顯著 地改變。舉例來說，合成鋰皂石〇叩〇nite)係為一種厚約1 1〇而直杈為大約25 nm的合成的盤狀矽酸鹽。在水性分散物 中，合成鋰皂石（laponite)在其盤面上具有一強負電荷，而 在其之邊緣上具有一弱局部正電荷。在此等奈米顆粒上的 表面電荷會使得在水溶液中之例如Na+離子的雙電層形 成。該形成於每個黏土奈米顆粒周圍（或是在每個奈米顆粒 15之特定區域中）之雙電層，會使得該奈米顆粒在水溶液中彼 此排斥，因而提供通常為透明或半透明的並且係具有低黏 性之無相互作用顆粒的分散物。 對黏土奈米顆粒的分散物中添加具電荷的水溶性化合 物，可以減低將該Na+離子維持在遠離該奈米顆粒表面之滲 2〇透壓，因此該雙電層將會變得比較稀薄。該奈米顆粒因此 可以變得彼此更為接近而使得其等凝聚。凝聚現象可以藉 著肉眼而清楚地觀察出來，因為低濃度的黏土奈米顆粒分 散物最初係為透明的，但是在添加具電荷的化合物時就會 變得混濁並且會形成一沈澱。高濃度的黏土奈米顆粒分散 7 200923002 物在添加具電荷的水溶性化合物時會形成像膠體狀的凝聚 物。
Weian等人的 Materials Letters，2005,59,2876-2880描述 蒙脫土要如何可以使用一嵌入劑、接著添加一丙烯酸以及 5 其之聚合作用而加以穩定。
Haraguchi等人的Macromolecules，2005, 38, 3482-3490 中，討論形成以聚(N-異丙基丙烯醯胺）為基礎之奈米複合材 料膠體之機制。Silberberg-Bouhnik等人的 J. Pomp. Sci B Poler. PhyS.，1995, 33, 2260-2279中，討論了 一聚丙烯酸膠 10 體（不具黏土顆粒）隨著其之離子化作用而改變的膨脹比 率。V. Can 與 0. Okay Designed monomers and polymers v〇l. 8 no.5, 453-462,（2005)描述了聚氧化乙烯(PEO)鏈以及 合成鍾皂石（laponite)顆粒之間的物理性膠體之形成。 如上面所討論的，包含有例如聚丙稀醯胺之電中性聚 15合物的經黏土連接膠體係為已知的。具電荷的聚合物(舉例 來"兒聚丙烯酸酯聚合物)係具有較高的吸水量。這可能是在 該聚合物内之相鄰近具電荷基團之間致使較大的膨脹作用 之排斥現象，以及與例如水的液體之可能的離子交互作用 所造成。此外，該具電荷的膠體的内部與外部之間在暴露 2〇於水刀時會產生渗透壓。因此，如果可以合成包含有具電 荷的聚合物之經黏土連接膠體將會是所欲的。 ，然而’如上文所討論的，將具電荷的聚合物-或是其等 所何生之具電何單體_添加至一黏土奈米顆粒的分散物 中，會使得該等奈米顆粒凝聚，因此包含有具電荷的聚合 200923002 物之經黏土連接膠體，無法使用以例如聚丙稀酿胺之電中 性聚合物來描述的方法進行合成。 本毛月提供包含有具電荷的聚合物之經黏土連接膠 . ’以及—種克服與已知的合成方式有關之問題的用於生 -5 i其等之方法。藉著這種方式，可以獲得以前所無法生產 - 之忒包含有具電荷的聚合物之經黏土連接膠體。 【發明内容1 發明概要 f. 本發明提供—種具電荷的_ 土連接膠體⑷。該具電 10荷的經黏土連接膠體(A)包含有黏土奈米顆粒(c)，其係藉著 一具電荷的聚合物(A’）來加以交聯，因此任何特定的黏土奈 米顆粒係藉由該具電荷的聚合物（A，）而與至少一其他黏土 . 奈米顆粒相連結。 適當地，該具電荷聚合物(A，)係為聚丙烯酸酯或是聚丙 15烯績酸。該聚丙烯酸酯可以包含有或係由懸掛羧酸酯(_c〇2_) 及/或懸掛羧酸機(-C02H)基團所組成。 I， 該黏土奈米顆粒（C)可以選自於由以下物質所構成之 群組：蒙脫土、皂石、鐵蒙脫土、合成鋰皂石（laponite)、 鋁蒙脫土、鐵-皂石、鋰蒙脫土、氟鋰蒙脫土、辞蒙脫土、 2〇 矽鎂土、米格土(magdite)、蛭石、高嶺土礦物（包括高嶺石、 狄克石和珍珠石）、蛇紋石礦物、雲母礦物（包括伊利土）、 亞氯酸鹽礦物、海泡石、鎂鋁皮石、鋁土礦、膨潤土、層 狀矽酸鹽礦物、蒙皂石（montronite)、敘永土(halloshe)以及 其等之組合。適當之未經處理的黏土可以包括有任何可以 9 200923002 被嵌合或刹離之天然的或合成的物質層狀礦物。較佳地， 該黏土奈米顆粒(c)係為會自行剝落的，而因此可以選自於 以下群組：膨潤土、層狀矽酸鹽礦物、蒙脫土、皂石、銘 蒙脫土、蒙皂石（montronite)、裡蒙脫土、石夕鎂土、虫至石、 高嶺石和敘永土 (hallosite)。合成礦物之非限制性具體例包 括有由Laporte industries公司，Charlotte, NC所製造之合成 鐘皂石（laponite™)、米格土（magdite)以及氟鐘蒙脫土。 適當地，在本發明之經黏土連接膠體(A)中並沒有使用 穩定劑來穩定該黏土奈米顆粒(C)之分散物。 10 遠黏土奈米顆粒(C)可以具有一係為5-500 nm之平均顆 粒直徑’較佳地為5-200 nm ’更佳地為1 〇-5〇 nm。顆粒直徑 可以藉由光散射作用來進行測量，舉例來說，運用在〇
Okay與W. Opperman的Macromolecules 2007, 40, 3378-3387 中所描述的方法來進行。較佳地至少一例如寬度、長度或 15厚度之顆粒尺度，應該落於單一奈米尺度範圍内。 在依據本發明之該具電荷的經黏土連接膠體(A)之一 〃體例中’ 4具$荷的聚合物(A，)並未包含有—有機團塊交 聯劑《亥經黏土連接膠體可以是顆粒、纖維、一薄膜或是 一發泡體的形式。 20 本毛月也提供-種用於產生—具電荷的經黏土連接朦 體之方法，該具電荷的經黏土連接膠體(A)包含有黏土奈米 顆粒(〇,其係以—包含有具電荷官能基⑽之具電荷聚合 物⑷來加以《。財法包財將—包含能土奈米顆粒 之電中性_场接龍⑻進行水解，姉土奈米顆粒係 10 200923002 以包含有電中性官能基(B1)的電中性聚合物(B’）來進行交 聯，以使得在該電中性聚合物（B’）中之電中性官能基(B1) 的至少一部分被水解成具電荷的官能基(A1)。 在依據本發明方法中，該具電荷的經黏土連接膠體(A) 5 可以是聚丙烯酸酯經黏土連接膠體，該具電荷的聚合物(A’) 可以是聚丙烯酸酯，該具電荷的官能基(A1)可以是羧酸基 團，而該且電中性的官能基(B1)可以選自於包含有以下基 團之群組：醯胺類、腈類、酸酐類、内酯類、酸性鹵化物 和以及酯類。該聚丙烯酸酯可以包含有或係由懸掛羧酸酯 10 (-C02-)及/或懸掛羧酸機（-C02H)基團所組成。該電中性聚 合物(B’）的電中性官能基(B1)係為合適的醯胺基團。該電中 性經黏土連接膠體（B)的水解作用可以藉由將該電中性經 黏土連接膠體(B)暴露於一較高的酸鹼值下（也就是酸鹼值 高於8)或是一較低的酸鹼值（也就是酸鹼值低於5)下來進 15 行。 本發明亦與通過本發明之方法而獲得之聚丙烯酸酯經 黏土連接膠體，以及在一吸收物件中使用依據本發明之經 黏土連接膠體有關。其進一步與一包含有依據本發明之經 黏土連接膠體的吸收物件有關。 20 定義 依據本發明“具電荷的”聚合物係為一包含有一或更多 之具電荷官能基(A1)(例如至少2莫耳％、至少10莫耳％或是 至少20莫耳％的具電荷官能基）之聚合物，其可以提供該聚 合物一整體的正電或負電荷。該聚合物可以是具有負電荷 11 200923002 的，在此一情況中，其可以與例如-C〇2-、-S03-、-Ο-、-S-、 -P03-以及其等之衍生物的負電荷官能基(Al)結合。該聚合 物可以另外地具有正電荷，在此一情況中，其可以與例如 包含有具電荷的胺官能基以及其等之衍生物的正電荷官能 5 基(A1)結合。該具電荷的官能基之抗衡離子可以是在此技 藝中已知之任何抗衡離子。 一依據本發明之“電中性”聚合物係為一種不包含有具 電荷官能基(A1)而僅有電中性官能基(B1)之聚合物。 如在此所使用的，“聚丙烯酸酯”係用來代表一聚合 10 物，其係-至少在其之區域中-具有一帶有懸掛羧酸及/或羧 酸基團之烴類主幹。 如在此所使用的，“聚丙烯醯胺”係被用來代表一聚合 物，其係-至少在其之區域中-具有一帶有懸掛醯胺基團之烴 類主幹。 15 “經交聯的”這個術語係在此被用來描述一種其中該材 料的第一成分之顆粒或區域，係藉著一第二成分的方式來 交互連結之材料。通常，化學鍵會在該第一和第二成分之 間形成。在一材料中增加交聯性可以提供更大之強度並增 加堅硬度(較低的可撓性）。 20 “經黏土連接”係被用來描述一種其中黏土顆粒係藉由 一聚合物來連結之材料的術語。化學鍵（舉例來說，離子 鍵、共價鍵或氫鍵或是錯合物之形成）會在該等黏土顆粒與 聚合物或是一起始劑分子之間形成，所以該材料係在分子 層級下被加以連接而不僅僅是被彼此連結。這是與該黏土 12 200923002 顆粒僅僅是被分散或埋入在聚合物中之 地，其提供黏土顆教和聚合物之三度空2况相反。同樣 特定黏土奈米顆粒岣係藉由聚合物而與至::立其中任: 米顆粒相連結。該經黏土連接材料之 「他黏土不 同於由黏土齡所連結之聚合物。°以被視為係等 “奈米顆粒”係為具有奈米層級之尺寸的顆粒。舉例來 說，依據本發明的/米顆粒之平均直徑係落在呢⑻腳之 間。奈米顆粒通U有—係_ nm之最大直徑。在此等較 10 小尺度下’例如靜電荷或是凡得瓦_力的在齡之間的力 量會變得顯者’其代表奈米顆粒的行為通常係與較大顆粒 之行為相當不同。黏土奈米顆粒通t具有1如纖維或板 片狀之特殊的獨特形狀。舉例來說，奈米板件可以具有一 大約為1 nm之厚度。 圖式簡單說明 15 第1圖例示說明製備羧酸官能基之合成路徑。 第2圖例示說明製備磺酸官能基之合成路徑。 第3圖顯示經黏土連接膠體之FTIR光譜。 第4圖顯示該經黏土連接膠體之自由膨崎⑻作用。 2 0較佳具體例之詳細說明 本發明提供m的轉土連娜體⑷。該具電荷 的黏土連接膠體⑷包含有藉著—具電荷聚合物(A，)來進 丁又聯之黏土奈米顆粒(c) ’以使得任何的 顆粒可以縣料合物(A，），而與至少—其他黏土 13 200923002 奈米顆粒相連結 以視為由黏土奈 以一電何的經黏土連接膠體(A)可 適切地 ，該顇粒(C)所交聯之具電荷聚合物(A，)。 10 15 2〇 稀績酸。—較I 7的聚口物(A’)係為聚丙歸_旨或聚丙 所述’ “聚丙烯酸::聚合物(A,)係為聚丙烯酸酯。如上 之區域中_具有―;㈣術語仙时代表-種_至少在其 幹的聚合物。在有懸掛錢酸_基團之煙類主 不是該聚合物主幹、:^錢酸酯基團係為“懸掛的，，而 玎以是例如Na' d二。β亥聚丙烯醆酯的抗衡離子 子。在該聚丙_ 3 4之任何適當的具正電荷之離 烯類也相具有魏叫體(例如其他的 ^例來=言，職_酸㈣主要部 为（舉例以5G-1GG wt.%)係較佳地 稀酸單體。 L 3有㈣《樹脂/丙 =經黏土連接膠體中之黏土奈一粒（〇可以選自 於由包^有以下物質所組成之群組：蒙脫土、皂石、鐵蒙 脱土、合成鐘皂石（laponite)、銘蒙脫土、鐵皂石、锂蒙脫 土、氟鍾蒙脫土、鋅蒙脫土、魏土、米格土(―⑽、 梭石、向嶺土礦物（包括有高嶺石、狄克石和珍珠石）、蛇紋 石石廣物、雲母礦物（包括伊利土）、亞氣峻鹽礦物、海泡石、 麟銘皮石、紹土擴以及其等之組合。較佳的黏土奈米顆粒 係為蒙脫土、合成链4石（laponite)與鍾蒙脫土。該黏土奈 米顆粒係會適當地自行剝落，而因此可以選自於包含有以 下物質之群組：膨潤土、層狀矽酸鹽礦物、蒙脫土、皂石、 鋩蒙脫土、蒙皂石（montronite)、鋰蒙脫土、矽鎂土蛭石、 200923002 高嶺石與敘永土(hallosite)。 該黏土奈米顆粒係㈣地具有—係為5_·肺之平均 顆粒直徑，較佳地為謂誰，更佳地為㈣碰。 是装本發日㈣轉土連姉體係具㈣荷的，也就 含有-具電荷的聚合物(Α，)，其等具備比包含有 特,_(Β’)之電中性經黏土連捿膠體⑼更佳之吸收 特!·生(車乂向吸收速率與較高的吸收量）。其係
10 實驗部分中被證實·特別是销圖中。除此之 卜’該具電荷之經黏土連接膠體(Α)可 (非經黏土連接的）更高的膠體強度。’…m 之方去=也〃則於產生-具電荷的經黏土連接膠體 /胃。該具電荷的經黏土連接膠體⑷包含有以—呈 電何聚合物(A，）來交聯的黏土夺 、 含有具電荷官能基⑷）。m了聚合物包 該方法包括有將一包含有黏土奈米顆粒之電中性 土連接膠體⑻進行水解，_ 土奈米顆粒係以包含料中 性官能基(m)的電中性聚合物(B，)來進行交聯，⑽得在該 電中性聚合物(B，）中之電中性官能基(B1)的至少一部分被 水解成具電荷的官能基(A1)D在該電中性聚合物(B，)中的電 20中性官能基_之至少10莫耳0/〇(例如至少3〇莫耳％，或至 少4〇莫耳％)係被水解成具f荷的官能基(ai)。 該具電荷的經黏土連接膠體係自其產生的該電中性經 黏土連接膠體(B) ’可以藉由例如在Ep U6G286中被描述為 聚丙稀酸胺之方法來製造；也就是在一適當的酸驗值和溫 15 200923002 度下提供-黏土奈米顆粒之水性分散物、添加該電中 合物㈤之單體與起始劑系統，將該單體聚合並純化/分離 該電中性的經黏土連接膠體⑻。該電中性聚合物(B，)的軍 體係依據所需要之電中性聚合物(B，)來選擇，雖然㈣ 5與丙烯酯單體係為最適合的。 收 該用來電中性經黏土連接膠體⑼之聚合反應，係適切 地包括有在此㈣巾已㈣聚合作用起始#1及/或聚合作 用催化劑。過氧化物(舉例來說，過氧笨酸)與偶氮化合物係 被同時用來作為自由基聚合作用催化劑與起始劑。其他的 10催化劑包括有N，N’，N’-四甲基乙二胺(TEMED)與卜二甲气 基丙腈。紫外光的照射也會起始並催化聚合反應。較佳= 聚合作用起始劑係為會通過單一電子轉移步驟之發生來形 成自由基中間產物之氧化還原起㈣，例如過硫酸卸與 TEMED ° 15 該聚合反應之較佳溶劑係為水。然而’例如醇類、乙 醚或醯胺溶劑（舉例來說DMF)之其他溶劑，可以被單獨地 或組合第使用。該聚合反應在介於_40。(：與1〇〇。(：之間的溫度 下發生，而該反應溫度可以被用來控制該反應速率（聚合作 用反應通常為放熱反應）。 20 電中性聚合物(B，)與黏土奈米顆粒(C)之較佳的重量比 係落在0.01至10的範圍内，較佳地在0.03與4之間，最佳地 在0.1和4之間。 本發明之材料與方法可以減少在電中性經黏土連接膠 體(B)中之有機團塊交聯劑的使用，因為經由黏土奈米顆粒 16 200923002 將可以獲得好的交聯作用。然而，在聚合作用反應中可以 包含有機團塊交聯劑，以在電中性的經黏土連接膠體(B)中 得到所需之膠體強度和液體吸收特性。有機團塊交聯劑係 為具有超過一個（舉例來說2個）的可聚合官能基之化合物， 5 該等官能基可以與在該聚合反應中成長的電中性聚合物結 合。其等係被用來橋接聚合物鏈，以為所產生之膠體提供 強度。已知的交聯劑係為例如三烯丙基異氰脲酸酯、三烯 丙基氰脲酸酯，Ν,Ν’-雙丙烯醯基胱胺、N，N’-酒石酸雙丙烯 醯胺、1,3-雙丙烯醯基乙烯脲、二丙烯酸乙二醇酯、Ν,Ν’-10 亞甲基雙丙烯醯胺、Ν，Ν’-亞丙基雙丙稀醯胺、二（丙烯胺曱 基）醚、1,2-二丙烯醯胺乙二醇酯以及1,3-雙丙烯醯基乙烯 脲。 雖然本發明可以排除有機團塊交聯劑之使用，但是其 可以包含有會連結該經黏土連接膠體顆粒的表面之表面交 15 聯劑。表面交聯作用係使用本發明之乾燥的、經研磨的並 且經分類之經黏土連接顆粒而以傳統方法來進行。表面交 聯作用係藉著將典型地為水溶液之形式的可以與該經黏土 連接膠體之該官能基反應的多官能性化合物，施加至該乾 燥的經黏土連接膠體顆粒的表面而達成。該水溶液可以包 20 含有可與水互溶之有機溶劑，例如甲醇、乙醇、異丙醇或 丙酮。 適當的表面交聯劑包括有，但不限於，二-或聚縮水甘 油化合物，例如膦酸二環氧丙S旨、乙二醇二縮水甘油醚、 與聚乙二醇之雙氣丙醇醚、烷氧基矽基化合物；以聚醚或 17 200923002 是經取代的烴類為基礎之聚氮丙碇，例如雙-N-氮丙碇甲 烷；聚胺或聚醯胺型胺類以及其等與環氧氯丙烷之反應產 物；多元醇，例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、甘油、 三乙二醇甲醚、具有一係為200-10000之平均分子量的聚乙 5 二醇、二-與多元甘油、季戊四醇、山梨糖醇、這些多元醇 之乙氧基化物以及其等與羧酸或是例如碳酸乙烯或碳酸丙 烯之碳酸的S旨類；碳_酸衍生物，例如像尿素、硫脲、胍類、 雙氰胺、2-α惡嗤烧酮以及其之衍生物、雙°惡。坐琳、聚。惡唾 啉、二-與聚異氰酸酯、二-與聚-Ν-羥曱基化合物，舉例來 10 說，例如亞曱基雙(Ν-羥甲基曱基丙烯醯胺）或三聚氰胺-曱醛樹脂；具有二或者更多經封阻的異氰酸基團，舉例來 說，例如以2,2,6,6-四曱基哌啶-4-酮加以封阻之二異氰酸三 曱基六亞曱酯。 特別適合之表面交聯劑係為二-或聚縮水甘油化合 15 物，例如乙二醇縮水甘油醚。參見已被併入之美國專利第 6,159,591 號。 一旦形成該電中性的經黏土連接膠體(Β)，該電中性官 能基(Β1)就會被轉換成具電荷的官能基(Α1)，因而提供具電 荷的經黏土連接膠體(Α)。 20 第1圖例示說明用於自許多種電中性的官能基(Β1)製 備具電荷（羧酸）官能基(Α1)之可能的合成路徑。其顯示羧酸 基團可以藉著以腈類（-CN)、酸性鹵化物（-COX，其中Χ=Ι、 Br、Cl或F)、酯類(-C02R，其中R係為一烴類）、内酯（環狀 酯類）、酸酐（-CO-0-CO-)以及醯胺（-CONH2)水解而合成。 18 200923002 在第1圖中所顯示的所有電中性官能基(B1)都可以藉著水 解作用而轉換為羧酸官能基。 包含有被列在第1圖中之電中性官能基(B1)的單體係 為已知的。電中性經黏土連接膠體(B)可以依據EP 1160286 5而自此等單體形成。依據本發明之方法，此等電中性經黏 土連接膠體(B)之水解可以提供具電荷經黏土連接膠體。 舉例來說，丙烯腈(CAS 107-13-1)可以在黏土奈米顆粒 存在下進行聚合，以提供聚（丙烯腈)經黏土連接膠體。該聚 (丙烯腈）聚合物之腈基團的水解可以得到聚丙烯酸酯黏土 10 連接膠體。 同樣地，丙烯氯可以在黏土奈米顆粒存在下使用標準 的聚合技術來進行聚合，以提供聚（丙烯氯）經黏土連接膠 體。該聚合物之酸性氯化物的水解可以得到聚丙烯酸酯黏 土連接膠體。 15 丙烯酸酯（舉例來說，三級丁基-或是曱基丙烯酸酯）可 以在黏土奈米顆粒存在下進行聚合以提供聚（丙烯酸酯）經 黏土連接膠體。該聚合物之酯基基團的水解可以得到聚丙 烯酸®曰經黏 土連接膠體。Colloid and Polymer Science，Vol., 272, no_ 4 (1994)描述非經黏土連接聚丙烯酸酯膠體的水解 20作用。t_丁基與甲基丙烯酸酯係為最佳的，因為水解作用可 以在相對溫和的條件下進行。 内酗係為環狀酯類，而未飽和内酯可以在黏土奈米顆 粒存在下進行聚合，以提供包含具有懸掛内酯基團之聚合 物的經黏土連接膠體（參見例如us 6,534,239)。該聚合物之 19 200923002 内酯基團的水解作用可以產生聚丙烯酸酯經黏土連接膠 體。 酸酐包含有電中性官能基(-CO-0-CO-)。包含有一未飽 和部分之酸酐可以在黏土奈米顆粒存在下進行聚合，以提 5 供帶有具有懸掛酸酐基團之聚合物的經黏土連接膠體（舉 例來說，衣康酸針的聚合作用，參見Polymery，2005, 50, nr.2 或是Polymer Bulletin 32,169-172,1994)。此外，具有懸掛酸 酐基團之聚合物可以藉著對順丁烯二酸酐進行照射而製備 (參見Macromolecules，νο· 31, no. 13，1998)。該聚合物的酸 10 酐基團之水解可以產生聚丙烯酸酯經黏土連接膠體。 包含有醯胺(-CONH2)基團之聚合物係如同其等之經黏 土連接膠體一般為已知的（舉例來說，在EP 1160286中之聚 丙烯醯胺和聚丙烯醯胺經黏土連接膠體）。在此等膠體中之 該醯胺基團的水解作用可以產生聚丙烯酸酯經黏土連接膠 15 體。在上述的電中性官能基(B1)中，醯胺基團係為較佳的。 如上所述，“聚丙烯醯胺”這個術語係被用來代表一種 聚合物，其-至少在其之區域中-具有一帶有懸掛醯胺基團之 烴類主幹。其中其等係為“懸掛”的，該醯胺基團並非為該 聚合物主幹的一部份。在該主幹中出現的醯胺鍵結係為非 20 所欲的，因為水解條件可能會使得該聚合物主鏈本身斷 裂。較佳地，該聚丙烯醯胺可以包含有或係由帶有至少一 可聚合烯類基團以及至少一醯胺基團的單體所組成。適切 地，包含有該聚丙烯醯胺之該單體僅具有一可聚合烯類基 團，以避免在聚丙烯醯胺主鏈之間過度的交聯作用。更佳 20 200923002 地，該聚丙烯醯胺係衍生自丙烯酿胺單體 (CHfCHCONH2)。其也可以使用其他的單體，例如二級 (CHfCHCO丽R)或三級（CHpCHCONR’R)丙烯醯胺或是 其他的稀類，但疋就液體吸收特性而言，該聚丙烯酸胺係 5較佳地大部分(舉例來說50-100 wt·%)係衍生自丙稀醯胺單 體。 第2圖例示說明聚磺酸之可能的合成路徑。聚磺酸係代 表一種-至少在其之區域中-具有帶有懸掛磺酸或磺酸酯基 團之烴類主幹的聚合物。其中其等係為“懸掛的，，，該磺酸/ 10磺酸酯基團並非為該聚合物主幹的一部份。在該主幹中出 現的〶酸官能基係為非所欲的，因為水解條件可能會使得 該聚合物主鏈本身斷裂。較佳地，該聚磺酸包含有或係由 具有至少一可聚合烯類（烯烴）基團以及至少一磺酸酯或磺 酸基團所組成。適切地，包含有該聚磺酸之該單體僅具有 15 一可聚合烯類基團，以避免在聚磺酸主鏈之間過度的交聯 作用。更佳地，該聚磺酸包含有或係由具有懸掛磺酸鹽 (s〇3-)及/或磺酸(s〇3H)基團。其也可以具有例如其他烯類 之其他官能基，但是就液體吸收特性而言，該聚磺酸係較 大。卩分(舉例來說5〇_1〇〇 wt·%)係包含懸掛續酸酯或石黃 2〇 酸基團。 ' 具電荷經黏土連接膠體包含有可以藉著首先將乙烯磺 胺於一黏土奈米顆粒之分散物中進行聚合，以提供對 '、、、電中性經黏土連接勝體而加以合成。此一膠體然後可 以被水解以提供聚磺酸經黏土連接膠體。 21 200923002 *同樣地，乙烯基磺酸酯、乙烯基磺酸鹵化物以及包含 有兴胺鍵結之雜環單體，可以在黏土奈米顆粒分散物存在 下加从聚合，以提供電中性經黏土連接膠體。這些膠體可 以被水解以提供聚磺酸經黏土連接膠體。 5 ,本發明已經參考許多種的電中性單體來加以描述。在 形成依據本發明之電中性聚合物時，這些單體可以彼此組 合以及與其他的單體組合。 、、 適切地，在依據本發明之方法中，該具電荷的經黏土 連接膠體(A)係為聚丙烯酸醋經黏土連接勝體，該具電荷聚 10合物(A )係為聚丙烯酸_，該具電荷官能基州係為緩酸基 團而4電中性官能基(B1)係選自於由以下物質所組成之 群組.醯胺、腈類、酸酐、内酷、酸性齒化物以及酿類， 較佳地為醯胺。 、 將聚丙烯醯胺膠體水解成聚丙烯酸膠體的作用，可以 15使用酸性水溶液來進行，參見g §她、Α μ邮如， 】.Ρ—&—，ν〇111,ρ2ΐ7_226 (_ 或者，將忒電中性經黏土連接膠體(Β)水解成乾具電荷 經黏土連接膠體(八)的_，係藉著㈣ 電中性經黏土連接 膠體(Β)暴路於一較高的酸驗值下而進行，也就是高於 20 ρΗ8。其可以藉著使用包含有週期表中之第細族之金屬的 I類之酸H錢來進行。適切之酸性溶液的 一具體例係 為乙液係較佳地具有—高於8之酸驗 值。 其中水解作用料財來分解-Ί*能基的作用 ，水係 22 200923002 為水解反應之一必要成分。然而，其並不一定要是唯一的 溶劑，而成功的水解反應可以在例如醇類、DMF與醚類之 共溶劑存在下發生，其可以改善該反應混合物之有機成分 的溶解度。 5 此一水解反應係被適切地在一介於4 5和9 5之間的溫度 下進行，較佳地為介於6〇和80°C之間。該反應溫度可以被 用來控制反應速率。 經由本發明之方法’由於交聯坐用係使用一電中性聚 合物(B，）來進行，其可以避免與將具電荷成分加入至黏土奈 10 米顆粒的分散物中有關之困難。一旦其等藉由電中性聚合 物(B)來進行交聯，該黏土奈米顆粒在水解條件下係為穩定 的（舉例來說，不會凝集）。
Zhang 等人在 Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry Vol. 44 (2006), 6640-6645，中之一個文 15章描述奈米複合材料(也就是經黏土連接）聚丙烯醯胺水凝 膠於40°C下之後處理作用，如何提供一具有較高的機械強 度與較高膨脹率之水凝膠。其之結論為該膠體(也就是聚丙 烯醯胺）的化學成分在20天的40°C之後處理下也不會改變。 本發明也與通過本發明之方法來獲得之一具電荷的經 20黏土連接膠體(A)有關，特別是一聚丙烯酸酯經黏土連接膠 體。 本發明進一步與在一吸收物件中使用依據本發明之一 具電荷經黏土連接膠體(A)之用途，以及一包含有依據本發 明之該具電荷經黏土連接膠體(A)的吸收物件有關。吸收物 23 2〇〇923〇〇2 件包括有尿布、失禁護墊、衛生餐巾、褲襪襯墊'床墊以 及類似物品。其等係較佳地為拋棄式的，也就是係用於單 次使用的。典型地，吸收物件包含有一液體矸通透表層' 液體無法通透的底層以及一吸收核心。該表層與底層通常 5在该物件之平面上具有一類似的延伸性，而該吸收核心則 具有一略微較小之延伸性。該表層和底層係繞著該吸收核 心的週圍而彼此連結，因此該核心係包覆於由該表層與底 層所形成的封包裡面。該吸收核心係至少位於該物件的分 又部分，並且也可以被略微延伸進入前側與後側部分内。 °亥表層與底層可以藉著在此技藝中常用之方任何方法來彼 此連結，舉例來說，超音波熔接、熱熔接或膠黏作用。 該物件之吸收核心係被用來接受與容納浪體與其他的 身體滲出液。同樣地，其可以含有依據本發明之該具電荷 經黏土連接膠體(A)，並且可能包含有其他的吸收材料。常 15見之吸收材料的具體例係為纖維素短纖漿、.纖雉層、高吸 收性聚合物（所謂的超吸收物）、吸收發泡材料、吸收性不織 布材料或是類似物。在一吸收本體中將纖維素輯纖漿與超 吸收物結合係為常見的。具備帶有與液體接受量、液體分 佈量以及儲存量有關的不同性質之數層不同材料的吸收核 2〇心也是常見的。該常用於例如嬰兒尿布與失禁護墊中之較 薄的吸收核心，通常包含有一纖維素短纖漿與超吸收物之 經壓縮的混合或層狀結構。該吸收核心的尺寸與吸收量可 以被改變以配合諸如嬰兒或是尿失禁成人之不同用途。 該吸收核心可以包含有一或更多的層次，其可以被設 24 200923002 計以改善身體廢物之 疋輸送。此等層次係被設計以在一較短 的時間空間中接受女θ 又大置之液體，並將其等平均地分佈在該 吸收核""中其等可以包括有所謂的轉移、分佈、湧浪(surge layer)或是獲取層，# s二層次在此係被視為是包含在吸收核 、中本U之具電荷軸土連接膠體⑷可以存在於一或 更多的此等層次中， 且甚至是在所有的層次中。 本毛明之具電荷經點土連接膠體(A)係被用來作為一 係為粒子形式、纏維 、v式、薄膜、發泡體或是類似物之超 10 15 20 吸收材料。林電荷軸土連接雜⑷允許以受調控之方 = :结構(特殊發泡體)，其也會以調控之方式來影 響s玄勝體的膨服現參 見象。其可以與其他材料結合，特別是其 他的及收性材料。特別是，其可以與例如纖維素纖維之纖 維材料、纟p合。射叫該纖祕合及/《时 間的層次來進行應用。其可以被用來作為該唯一的;吸收 材料’或是與其他超吸收材料組合使用。 該具電荷經黏土連接膠體(A)可以被施加於一吸收核 心（例如進水區域）、液體分配區域及/或液體維持區域之局 部區域中。在一吸收核心中之具電荷經黏土連接膠體㈧之 濃度可以與傳統之超吸收材料相同，舉例來說包含有該吸 收核心(w/w)之總重量的2-98% ,包含有總重量的1〇_7〇%， 包含有總重量的20-60%，或是包含有總重量的3〇·5〇%。習 於此藝者將可以了解在一吸收核心中之具電荷經黏土連接 膠體的濃度，如何可以依據該吸收性質與將被生產之該吸 收物件的類型來加以調整，舉例來說，其可以使用高含量 25 200923002 之㈣收材料來達成-薄吸收物件或是節省物資，而在女 性衛生保㈣品巾則可以制較低含量。 黏土連接膠體 材料 丙烯醯胺、合成鋰皂石（laponite)XLS ' N,N，,N,-四甲基 乙二胺(TEMED)、過硫酸钾(KPS)以及三水合乙酸納係被用 來作為接受劑。在此實驗中也使用去離子水。 方法 合成鋰皂石（iaponite)XLS(13.5g)係在一 Erlenmeyei^ 1〇瓶中使用磁性攪拌大約3 〇分鐘而分散於去離子水中（i 5 〇 g)°丙烯醯胺（15 g)係在室溫於惰性環境下溶解於透明的分 散液。TEMED(120 μΐ)以及最後一KPS(7 5毫升，2 w/w%) 的水溶液，係在被轉移至玻璃管之前添加至該分散液中， 並允§午其在30°C下聚合24小時。 15 二個膠體係被轉移至進罐子中並且在該等罐子被加蓋 密封並分別置於8〇t下的烤箱大約24小時和96小時之 蝻，以一乙酸鈉（1 w/w%)水溶液來覆蓋。第三膠體係被儲 存在16小時的室溫中。所有的膠體係以大幅之過量的去離 子水沖洗至少二天，而在這一段時期該去離子水係被更換 二次。在其等被研磨之前，該膠體係在4(^c下於—烤箱中 加以乾燥。 所產生之膠體係使用FTIR來確認其等之化學組成物並 使用Edana測試方法440.1 _99(吸光率I)來確認其等之膨脹 量。該FTIR分析係以包括有〇 〇lg樣本與〇 2〇g KBRKBr 26 200923002 之組合IR光譜係被顯 樣本板之透射分析，並且每個膠體 示於第3圖中。 結果 化學成分 5 10 在聚^醯胺中之該醯胺基團係被部分水解為 醋陽離子基團。其可以在FTIR光譜中⑽基區域中發現 忒實線(黏土 M)係為基準線(未進行水解之聚 經黏土連接賴）。該虛線線細土 13)係為在乙酸: 處理24小時下之“制龍黏土熟《。該點線_ (―)係為在乙酸鈉與熱處理％小時下之聚丙稀瘦 黏土連接膠體。 在基準光譜線中，二個尖峰係為分別位在幾基區域中 之祕cm-i而且1603cm-丨。而在縣區域中該經水解膠體可 以發現-位在！553emk第三尖峰。其首先可以在經水解 24小時的樣本中以—肩部形式出現，而在經水肋小時的 樣本中以-明顯的尖峰出現。此一位在i553cm\尖峰的 生長係與羧酸酯陽離子基團的增加有關。 化學組成物之變化會伴隨著依據第4圖之膨脹量之增 加，其顯示未經處理聚丙烯醯胺經黏土連接膠體' 如上述 20之以乙酸鈉溶液來處理24小時的聚丙烯醯胺經黏土連接膠 體，以及如上述之以乙酸鈉溶液來處理96時的聚㈣酿胺 經黏土連接膠體之該吸收能力（g/g)。其提供〇 9% w/wNaC1 溶液和蒸餾水(氏0)之吸收能力值。其可以發現以乙酸鈉溶 液來處理之聚丙稀酿胺經黏土連接膠體的吸收能力係實質 27 200923002 上增加，因為醯胺基團係被水解而釋放含有羧酸基/羧酸酯 基團。 L圖式簡單說明3 第1圖例示說明製備羧酸官能基之合成路徑。 5 第2圖例示說明製備磺酸官能基之合成路徑。 第3圖顯示經黏土連接膠體之FTIR光譜。 第4圖顯示該經黏土連接膠體之自由膨脹(g/g)作用。 【主要元件符號說明】 (無） 28

Claims (1)

  1. 200923002 十、申請專利範圍： 1. 一種具電荷經黏土連接膠體(A)，該具電荷經黏土連接 膠體(A)包含有由具電荷聚合物（A’）來交聯的黏土奈米 顆粒（C)，因而任何特定的黏土奈米顆粒係藉由該具電 荷聚合物(A’）而與至少一其他黏土奈米顆粒相連結。 2. 如申請專利範圍第1項的具電荷經黏土連接膠體(A)，其 中該具電荷聚合物(A’)係為聚丙烯酸酯或聚丙烯磺酸。 3. 如申請專利範圍第2項的具電荷經黏土連接膠體(A)，其 中該聚丙烯酸酯包含有懸掛羧酸酯（-co2-)及/或懸掛羧 酸(-C02H)基團。 4. 如前述申請專利範圍各項中之任何一項的具電荷經黏 土連接膠體(A)，其中該黏土奈米顆粒（C)係選自於由以 下物質所構成之群組：蒙脫土、皂石、鐵蒙脫土、合成 鋰皂石（laponite)、鋁蒙脫土、鐵-皂石、鋰蒙脫土、氟 鋰蒙脫土、鋅蒙脫土、石夕鎂土、米格土（magdite)、經石、 高嶺土礦物（包括有高嶺石、狄克石和珍珠石）、蛇紋石 礦物、雲母礦物（包括伊利土）、亞氯酸鹽礦物、海泡石、 鎂鋁皮石、鋁土礦以及其等之組合，較佳地係選自於蒙 脫土、合成鋰皂石（laponite)與鋰蒙脫土。 5. 如前述申請專利範圍各項中之任何一項的具電荷經黏 土連接膠體（A)，其中該黏土奈米顆粒（C)係有一係為 5-500 nm之平均顆粒直徑，較佳地為5-200 nm，更佳地 為 10-50 nm。 6. 如前述申請專利範圍各項中之任何一項的具電荷經黏 29 200923002 土連接膠體(A)，其中該具電荷聚合物(A’)不包含一有機 團塊交聯劑。 7. —種用於產生一具電荷經黏土連接膠體的方法，該具電 荷經黏土連接膠體(A)包含有由具電荷聚合物（A’）來交 聯的黏土奈米顆粒(C)，該具電荷聚合物包含有具電荷 的官能基(A1)，該方法包含將一包含有由包含有電中性 官能基(B1)之電中性聚合物(B’）來交聯的黏土奈米顆粒 的電中性經黏土連接膠體(B)進行水解，以使得在該電 中性聚合物（B ’）中之電中性官能基(B1)的至少一部分係 被水解成具電荷官能基(A1)。 8. 如申請專利範圍第7項的方法，其中該具電荷經黏土連 接膠體(A)係為聚丙烯酸酯經黏土連接膠體；該具電荷 聚合物(A’)係為聚丙烯酸酯；該具電荷官能基(A1)係為 羧酸基團，而該電中性官能基(B1)係選自於由以下物質 所構成之群組··醯胺、腈類、酸酐、内酯、酸性鹵化物 以及酯類。 9. 如申請專利範圍第8項的方法，其中該聚丙烯酸酯包含 有懸掛羧酸酯（-C02-)及/或懸掛羧酸(-C02H)基團。 10. 如申請專利範圍第8項的方法，其中該電中性聚合物(B’) 之電中性官能基(B1)係為醯胺基團。 11. 如申請專利範圍第7-10項中之任何一項的方法，其中該 電中性經黏土連接膠體(B)之水解係藉著將該電中性經 黏土連接膠體(B)暴露於一高於8之酸鹼值下來進行。 12. —種聚丙烯酸酯經黏土連接膠體，其係可以經過如申請 30 200923002 專利範圍第7-11項中之任何一項的方法而獲得。 13. 如申請專利範圍第1-6或12項中之任何一項的經黏土連 接膠體，其係為一顆粒、一纖維、一薄膜或一發泡體之 形式。 14. 一種如申請專利範圍第1-6或12-13項中之任何一項的經 黏土連接膠體之用途，其係用於一吸物件中。 15. —種吸收物件，其包含有如申請專利範圍第1-6或12-13 項中之任何一項的該經黏土連接膠體。 31
TW097125274A 2007-09-27 2008-07-04 Claylinked polymer gels TW200923002A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2007/050680 WO2009041870A1 (en) 2007-09-27 2007-09-27 Claylinked polymer gels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200923002A true TW200923002A (en) 2009-06-01

Family

ID=40511673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097125274A TW200923002A (en) 2007-09-27 2008-07-04 Claylinked polymer gels

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8273817B2 (zh)
EP (2) EP2209552A4 (zh)
JP (1) JP5851097B2 (zh)
KR (2) KR20100082840A (zh)
CN (2) CN101808730A (zh)
AR (1) AR068192A1 (zh)
AU (2) AU2007359585A1 (zh)
BR (2) BRPI0722105A2 (zh)
CL (1) CL2008002574A1 (zh)
RU (1) RU2480276C2 (zh)
TW (1) TW200923002A (zh)
WO (2) WO2009041870A1 (zh)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3617501B2 (ja) 2002-03-18 2005-02-09 日産自動車株式会社 車両用減速補助装置
WO2008121354A1 (en) 2007-03-30 2008-10-09 Duke University A method of modulating the activity of a nucleic acid molecule
US9688781B2 (en) * 2009-07-20 2017-06-27 The Procter & Gamble Company Superabsorbent polymer composite particles and processes therefore
EP2277558B1 (en) 2009-07-20 2014-07-02 The Procter and Gamble Company Superabsorbent polymer composite particles and processes therefore
EP2277557B1 (en) 2009-07-20 2014-06-25 The Procter and Gamble Company Coated superabsorbent polymer particles and processes therefore
WO2011034583A2 (en) 2009-09-16 2011-03-24 Duke University Inhibition of endosomal toll-like receptor activation
EP2465547B1 (en) 2010-12-15 2017-03-08 The Procter and Gamble Company Method for making water-absorbent modified clay-linked polymers
EP2465546B1 (en) * 2010-12-15 2015-01-14 The Procter and Gamble Company Water-absorbent modified clay linked polymers
GB2493933B (en) 2011-08-23 2016-02-17 Univ Sheffield Hallam Composite hydrogel
US10647860B2 (en) * 2011-10-06 2020-05-12 Agency For Science, Technology And Research Layered silicate/polymer composite and a method of forming the same
EP2607404A1 (en) 2011-12-21 2013-06-26 Université de Liège Composition and preparation of hydrogel nanocomposites with improved mechanical properties and use thereof.
FR2986425B1 (fr) * 2012-02-06 2019-09-20 L'oreal Composition cosmetique comprenant des particules d'aerogel de silice et une argile
JP2014060012A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Nissan Motor Co Ltd 積層構造電池
WO2014094892A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Sca Hygiene Products Ab Superabsorbent polymer composite particle comprising acidic superabsorbent polymer and nanoparticulate clay material
CN103638878B (zh) * 2013-11-29 2015-09-30 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法
US9334337B2 (en) 2014-01-24 2016-05-10 Baker Hughes Incorporated Enhanced water swellable compositions
WO2015161094A1 (en) * 2014-04-16 2015-10-22 Duke University Electrospun cationic nanofibers and methods of making and using the same
KR101949457B1 (ko) 2014-08-04 2019-02-19 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 제조용 표면 개질 무기 나노 입자 및 고흡수성 수지 제조용 중화액
KR101899924B1 (ko) 2014-08-04 2018-09-18 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
CN105418837B (zh) * 2015-12-20 2017-08-25 华南理工大学 一种相分离致多孔超疏水涂层材料的制备方法
WO2017111210A1 (ko) * 2015-12-23 2017-06-29 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지, 및 이의 제조 방법
KR101921278B1 (ko) 2015-12-23 2018-11-22 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지, 및 이의 제조 방법
KR102075736B1 (ko) 2016-06-21 2020-02-10 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 고흡수성 수지
WO2018135928A1 (ko) * 2017-01-23 2018-07-26 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102192638B1 (ko) 2017-01-23 2020-12-17 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
CN106832137B (zh) * 2017-03-13 2019-01-25 东北大学秦皇岛分校 一种高强度复合水凝胶及其制备方法
CN108721677B (zh) * 2017-04-17 2021-11-19 广西美丽肤医疗器械有限公司 复合性材料
WO2019009025A1 (ja) * 2017-07-03 2019-01-10 Dic株式会社 有機無機複合ヒドロゲルの製造方法
CN110054194A (zh) * 2018-09-30 2019-07-26 中国地质大学（北京） 一种无机凝胶材料及其制备方法
CN110507848B (zh) * 2019-09-25 2021-09-24 商丘师范学院 载酶细菌纤维素基复合抗菌水凝胶敷料及其制备方法
US20230015099A1 (en) * 2020-04-30 2023-01-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Two phase absorbent composites
CN114572991B (zh) * 2022-03-17 2023-12-19 南方科技大学 纳米高岭土粉体及其制备方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06225482A (ja) * 1993-01-26 1994-08-12 Matsushita Electric Works Ltd 給電装置
US6376034B1 (en) * 1996-01-23 2002-04-23 William M. Brander Absorbent material for use in disposable articles and articles prepared therefrom
US6072101A (en) 1997-11-19 2000-06-06 Amcol International Corporation Multicomponent superabsorbent gel particles
JP2007113010A (ja) * 1998-11-13 2007-05-10 Mitsui Chemicals Inc 透明性に優れる有機重合体／無機微粒子複合体及びその用途
AU4903900A (en) 1999-05-26 2000-12-18 Alberta Research Council Inc. Networked polymer/clay alloy
CA2381910A1 (en) 1999-08-04 2001-02-15 Leo Pharmaceutical Products Ltd. A/S (Lovens Kemiske Fabrik Produktionsa Ktieselskab) Novel vitamin d analogues
US6710104B2 (en) 2000-05-29 2004-03-23 Kawamura Institute Of Chemical Research Organic/inorganic hybrid hydrogel and manufacturing method therefor
KR100867391B1 (ko) * 2000-09-21 2008-11-06 롬 앤드 하스 캄파니 가볍게 개질된 점토 및 이를 포함하는 조성물의 에멀젼중합 방법
US6534239B2 (en) 2001-04-27 2003-03-18 International Business Machines Corporation Resist compositions with polymers having pendant groups containing plural acid labile moieties
JP5436737B2 (ja) * 2001-05-15 2014-03-05 一般財団法人川村理化学研究所 水溶液吸収材料、及び衛生用品
AUPS146402A0 (en) * 2002-03-28 2002-05-09 Compco Pty Ltd Nanofiller compositions
BR0313517A (pt) * 2002-08-23 2005-06-14 Basf Ag Partìculas superabsorventes, método de absorver um meio aquoso, artigo absorvente, fralda, e, método de fabricar partìculas de polìmero superabsorvente-argila
CN100333803C (zh) * 2002-08-23 2007-08-29 巴斯福股份公司 超吸收性聚合物及其制备方法
JP3914489B2 (ja) * 2002-10-22 2007-05-16 財団法人川村理化学研究所 高分子複合体、その延伸物及び高分子複合体の製造方法
JP3914501B2 (ja) * 2003-02-17 2007-05-16 財団法人川村理化学研究所 高分子ゲル複合材及びその製造法
US7365120B2 (en) * 2004-04-16 2008-04-29 Kawamura Institute Of Chemical Research Polymer composite, stretched product thereof and production processes therefor
JP2006095470A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Kurita Water Ind Ltd 吸水媒体、それを用いた懸濁液の濃縮方法
JP5099867B2 (ja) * 2004-12-14 2012-12-19 一般財団法人川村理化学研究所 有機無機複合ヒドロゲル及びその乾燥物の製造方法
US7993892B2 (en) * 2004-12-14 2011-08-09 Kawamura Institute Of Chemical Research Production of organic/inorganic composite hydrogel
JP2007119552A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Showa Denko Kk （メタ）アクリル酸系含水ゲル体の製造方法および（メタ）アクリル酸系含水ゲル
DE102005021221A1 (de) * 2005-05-07 2006-11-09 Geohumus International Gmbh & Co. Kg Superabsorber mit anorganischen und organischen Ballast- und Zusatzstoffen
US8158689B2 (en) * 2005-12-22 2012-04-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Hybrid absorbent foam and articles containing it

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0817568A2 (pt) 2015-09-08
AU2008305793A1 (en) 2009-04-02
AU2007359585A1 (en) 2009-04-02
CN101808729B (zh) 2012-11-28
EP2197575A4 (en) 2014-04-30
JP2011504518A (ja) 2011-02-10
BRPI0722105A2 (pt) 2014-04-08
US8273817B2 (en) 2012-09-25
WO2009041870A1 (en) 2009-04-02
RU2010116385A (ru) 2011-11-10
AU2008305793B2 (en) 2012-10-04
AR068192A1 (es) 2009-11-11
EP2209552A1 (en) 2010-07-28
WO2009041903A1 (en) 2009-04-02
RU2480276C2 (ru) 2013-04-27
US20100210746A1 (en) 2010-08-19
CN101808730A (zh) 2010-08-18
EP2209552A4 (en) 2010-12-08
JP5851097B2 (ja) 2016-02-03
KR20100076980A (ko) 2010-07-06
CN101808729A (zh) 2010-08-18
CL2008002574A1 (es) 2009-10-16
EP2197575A1 (en) 2010-06-23
KR101537565B1 (ko) 2015-07-17
KR20100082840A (ko) 2010-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200923002A (en) Claylinked polymer gels
TWI355262B (en) Superabsorbent polymer having increased rate of wa
JP6195876B2 (ja) 吸水性のエッジ改質されたクレイ結合ポリマー
JP6073399B2 (ja) 吸水性表面改質されたクレイ結合ポリマー
JP5527916B2 (ja) 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋ポリマー
AU695732B2 (en) Superabsorbent polymers and products containing them
TWI228130B (en) Powdered, crosslinked polymers which absorb aqueous liquids, as well as blood and a process for producing same
JP3258660B2 (ja) 吸収速度の速い高度に有効な表面積を有するしわのある吸収剤粒子
JP4314193B2 (ja) 高吸収性ポリマーおよびその製造方法
JP2009508662A (ja) 吸水剤の製造方法
US20100298794A1 (en) Absorbent Article Comprising A Modified Water Absorbent Resin
TW201338815A (zh) 超吸收性共聚物
US10843169B2 (en) Super absorbent polymer and preparation method thereof
JP2007077366A (ja) 吸水剤の製法
Janovák et al. Swelling properties of copolymer hydrogels in the presence of montmorillonite and alkylammonium montmorillonite
WO2014094892A1 (en) Superabsorbent polymer composite particle comprising acidic superabsorbent polymer and nanoparticulate clay material
TWI634130B (zh) 吸水性樹脂及其製造方法
Singh et al. In vitro release profile of anti-ulcer drug rabeprazole from biocompatible psyllium-PVA hydrogels
JP4213808B2 (ja) 吸水剤およびその製造方法
Van Vlierberghe et al. Superabsorbent polymers: chemical design, processing and applications
KR20180009508A (ko) 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
JP2009533485A (ja) 改質された吸水性樹脂の製造方法
Clara POLYSACCHARIDE HYDROGELS CONTAINING GRAFTED POLY (2-ACRYLAMIDO-2-METHYL-1-PROPANE SULFONIC ACID-co-METHACRYLIC ACID) FOR DRUG DELIVERY APPLICATIONS
WO2007141875A1 (ja) 吸水性樹脂組成物の製造方法および吸水性樹脂組成物