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DE3782092T2 - Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden materialien. - Google Patents

Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden materialien.

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DE3782092T2
DE3782092T2 DE8787109480T DE3782092T DE3782092T2 DE 3782092 T2 DE3782092 T2 DE 3782092T2 DE 8787109480 T DE8787109480 T DE 8787109480T DE 3782092 T DE3782092 T DE 3782092T DE 3782092 T2 DE3782092 T2 DE 3782092T2
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monomer
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DE8787109480T
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Kiichi Mitsubishi Petroch Itoh
Takeshi Mitsubishi Pet Shibano
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Unicharm Corp
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Unicharm Corp
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    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, umfassend ein wasserabsorbierendes Polymer und ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer auf einem vorgefertigten Substrat gehalten wird, umfassend das Auftragen einer wäßrigen Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat, Polymerisieren des Monomeren vom Acrylsäuretyp mit Hilfe eines wäßrigen Radikalpolymerisationsinitiators unter Erhalt eines Vorläufers des Komposits, welches weiterhin mit elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung bestrahlt wird.
  • Das gemäß dem Verfahren dieser Erfindung erhaltene, wasseraufnahmefähige Verbundmaterial kann in vorteilhafter Weise bei der Herstellung einer Vielzahl von wasserabsorbierenden Materialien verwendet werden, weil es ausgezeichnete Wasserabsorptionseigenschaften aufweist, eine hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit hat und einen extrem niedrigen Gehalt an unpolymerisierten Monomeren aufweist, und weil das stark wasserabsorbierende Polymer mit guter Stabilität auf dem faserförmigen Substrat gehalten wird.
  • Bis jetzt sind Materialien, wie Papier, Pulpe, Faservlies, poröse Urethanharze und dergleichen als wasserzurückhaltende Materialien für eine Vielzahl von Hygieneprodukten, wie Hygienewindeln, Papierdiaper und dergleichen, und für eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Materialien verwendet worden. Jedoch weisen diese Materialien eine Wasserabsorptionskapazität von nicht mehr als dem 10- bis 50-fachen ihres eigenen Gewichtes auf, welches die Probleme hervorruft, daß eine übermäßig vergrößerte Menge von Material zum Absorbieren oder Zurückhalten einer großen Wassermenge erforderlich ist, und daß das Wasser leicht von dem Material, in dem das Wasser absorbiert worden ist, durch Draufdrücken freigegeben wird.
  • Es sind kürzlich eine Vielzahl von stark wasserabsorbierenden Polymermaterialien vorgeschlagen worden, um die zuvor genannten Probleme im Hinblick auf wasseraufnahmefähige Materialien dieser Art zu lösen. Beispielsweise sind ein Pfropfpolymer aus Stärke (japanische Patentveröffentlichung Nr. 46199/78 etc.), eine denaturierte Zellulose (ungeprüfte veröffentlichte, japanische Patentanmeldung Nr. 80376/75 etc.), ein vernetztes wasserlösliches Polymer (japanische Patentveröffentlichung Nr. 23462/68 etc.), ein selbstvernetzendes Polymer eines Alkalimetallsalzes von Acrylsaure (japanische Patentveröffentlichung Nr. 30710/79 etc.) und dergleichen vorgeschlagen worden.
  • Jedoch werden diese stark wasserabsorbierenden Polymermaterialien, wenngleich sie einen relativ hohen Grad an Wasserabsorptionseigenschaften aufweisen, in den meisten Fällen als Pulver erhalten. Deshalb ist es im Hinblick auf ihre Verwendung für Hygieneprodukte, wie Hygienewindeln, Papierdiaper oder dergleichen, erforderlich, sie homogen auf derartigen Substraten, wie Tissuepapier, Faservlies, Baumwolle oder dergleichen fein zu verteilen. Jedoch ist das Polymerpulver, das auf diese Weise fein verteilt worden ist, schwierig auf dem Substrat festzuhalten und oft agglomeriert es teilweise. Auch gequollenes Gel nach Wasserabsorption wird leicht von dem Substrat entfernt, ohne daß es darauf festgehalten wird. Deshalb wird es, wenn es beispielsweise für ein Papierdiaper verwendet wird, nach dem Urinieren das Gefühl von Steife, verbunden mit einem äußerst unbequemen Gefühl beim Tragen vermitteln. Darüber hinaus wird in einem Verfahren zum Erhalt eines Absorbens durch Dispergieren eines derartigen pulverförmigen Polymeren, wie zuvor beschrieben, auf einem Substrat, das Absorbens wegen komplizierter Verfahren für die Pulverhandhabung und wegen Problemen bei den Verfahren für wirksames einheitliches Dispergieren sehr teuer.
  • Als Verfahren zum Lösen dieser Probleme ist ein Verfahren zum Herstellen eines wasserabsorbierenden Komposits offenbart, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp gemäß einem zuvor festgelegten Plan auf ein vorgefertigtes, faserförmiges Substrat unter Erhalt eines Komposits aufgebracht wird, welches anschließend mit elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung unter Umwandlung des Monomeren vom Acrylsäuretyp in ein stark wasserabsorbierendes Polymer bestrahlt wird (ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 500546/82). Gemäß diesem Verfahren werden das einheitliche Dispergieren und stabile Festhalten des zuvor genannten Pulvers auf einem Substrat beträchtlich verbessert. Weil jedoch elektromagnetische Strahlung oder korpuskulare ionisierende Strahlung zum Umwandeln des Monomeren in das stark wasserabsorbierende Polymer bei diesem Verfahren verwendet wird, neigt das stark wasserabsorbierende Polymer, das zu dem spezifischen Monomer gehört, dazu, übermäßig vernetzt zu werden. Als Ergebnis hat das erhaltene Komposit extrem geringe Wirkungen als Absorbens. Besonders dessen Wasserabsorptionskapazität ist auf einem Niveau, das nur halb so groß oder geringer als das des Komposits ist, das durch Verwendung des zuvor genannten, stark wasserabsorbierenden pulverigen Polymeren erhalten wurde.
  • In jüngster Zeit offenbart die ungeprüfte, veröffentlichte, japanische Patentanmeldung Nr. 149609/85 ein Verfahren zum Herstellen eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, welches das vorherige Imprägnieren eines wasserabsorbierenden organischen Materials mit einer wäßrigen Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp und das Hinzufügen eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators oder eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators und eines wasserlöslichen Reduktionsmittels in Form eines Sprühregens unter Durchführung der Polymerisation umfaßt. Bei diesem Verfahren wird jedoch der wasserlösliche Polymerisationsinitiator hinzugegeben, nachdem das wasserabsorbierende organische Material mit dem Monomeren vom Acrylsäuretyp imprägniert worden ist. Somit ist es, obwohl der Polymerisationsinitiator in Form eines Sprühregens hinzugefügt wird, wegen des Auftretens von "ungleichmäßiger Polymerisation" sehr schwierig, das Monomer vollständig zu polymerisieren, und als Ergebnis ist die Menge an restlichen Monomeren sehr hoch, was Probleme im Hinblick auf Sicherheit bewirkt und zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des sich ergebenden Produktes, besonders im Hinblick auf dessen Wasserabsorptionskapazität führt.
    • MÖGLICHE GEGENMASSNAHME:
  • Im Hinblick auf diesen Hintergrund haben die Erfinder schon in der japanischen Patentanmeldung Nr. 193403/85 das Verfahren vorgeschlagen, daß eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp mit einer Monomerkonzentration von 25 Gew.% oder mehr und entweder ein wasserlöslicher Radikalpolymerisationsinitiator oder ein wasserlöslicher Radikalpolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches Reduktionsmittel zuvor homogen gemischt werden, und daß die Mischung in Form eines Sprühnebels auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat aufgebracht wird, so daß das sich ergebende, stark wasserabsorbierende Polymer in dem faserförmigen Substrat einen Durchmesser im Bereich von 30 bis 500 um hat, gefolgt von Polymerisation. In der japanischen Patentanmeldung Nr. 202908/85 ist ein Verfahren offenbart, bei dem eine wäßrige Lösung eines Acrylsäuremonomeren, die eine geringe Menge eines Vernetzungsmittels und entweder einen wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiator oder einen wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiator und ein wasserlösliches Reduktionsmittel enthält, zuvor homogen gemischt werden, und daß die Mischung in Form eines Sprühnebels auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat aufgebracht wird, so daß das sich ergebende, stark wasserabsorbierende Polymer in dem faserförmigen Substrat einen Durchmesser im Bereich von 30 bis 500 um hat, gefolgt von Polymerisation. In der japanischen Patentanmeldung Nr. 238421/85 ist ein Verfahren offenbart, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp, die eine geringe Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein oxidierender Radikalpolymerisationsinitiator zuvor gemischt werden, und wobei die Mischung auf ein faserförmiges Substrat aufgebracht wird, und wobei anschließend ein Amin oder ein Reduktionsmittel unter Durchführung der Polymerisation hinzugegeben wird; und in der japanischen Patentanmeldung Nr. 238420/85 ist ein Verfahren offenbart, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp, die eine geringe Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein Amin oder ein Reduktionsmittel gemischt werden, mit anschließendem Auftragen auf ein faserförmiges Substrat und anschließender Hinzugabe eines oxidierenden Radikalpolymerisationsinitiators unter Durchführung der Polymerisation; und dergleichen.
  • Es ist bei diesen Verfahren festgestellt worden, daß die Polymerisation sehr leicht voranschreitet, "ungleichmäßige Polymerisation" bemerkenswert reduziert ist und ein Komposit mit einer großen Wasserabsorptionskapazität erhalten werden kann. Jedoch ist das auf diese Weise erhaltene, wasserabsorbierende Komposit nicht immer zufriedenstellend im Hinblick auf seine Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und es verbleiben unpolymerisierte Monomere noch in ihm, was somit Probleme bei der Verwendung für Hygieneprodukte, wie beispielsweise Hygienewindeln, Papierdiaper und dergleichen, hervorruft.
  • Diese Erfindung ist eine Verbesserung der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 500546/82 und der ungeprüften, veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung Nr. 149609/85 und der von den gegenwärtigen Erfindern in den japanischen Patentanmeldungen Nrn. 193403/85, 202908/85, 238421/85 und 238420/85 beschriebenen, wasserabsorbierenden Komposits, wobei ein Verfahren zum sehr leichten Herstellen unter gemäßigter Bedingung eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials zur Verfügung gestellt wird, welches im Hinblick auf Wasserabsorptionseigenschaften, insbesondere im Hinblick auf Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, ausgezeichnet ist und eine extrem verringerte Menge an unpolymerisierten Monomeren aufweist.
  • Die Erfinder haben umfangreich geforscht, um die zuvor genannten Probleme zu lösen. Als Ergebnis haben sie festgestellt, daß ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial, welches ausgezeichnet im Hinblick auf Wasserabsorptionseigenschaften, insbesondere Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, ist, und eine extrem verringerte Menge an unpolymerisierten Monomeren aufweist, und bei dem das stark wasserabsorbierende Polymer mit guter Stabilität auf dem faserförmigen Substrat gehalten wird, sehr leicht zu niedrigen Kosten erhalten werden kann, indem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp auf ein vorgefertigtes Substrat unter Polymerisieren des Acrylsäuremonomeren aufgetragen wird, und indem anschließend mit elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung bestrahlt wird, und letztendlich diese Erfindung erzielt.
  • Somit ist das Verfahren zum Herstellen des wasserabsorbierenden Verbundmaterials gemäß der Erfindung durch die Kombination der nachfolgenden Schritte gekennzeichnet:
  • (A) Auftragen einer wäßrigen Lösung eines polymerisierbaren Monomeren, das als eine Hauptkomponente Acrylsäure enthält, deren Carboxylgruppen zu 20% oder mehr in ihr Alkalimetallsalz oder Ammoniumsalz neutralisiert worden sind, auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat;
  • (B) Polymerisieren der auf das faserförmige Substrat aufgebrachten polymerisierbaren Monomeren mit Hilfe eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators unter Ausbildung eines Komposits aus einem Polymeren, das von dem polymerisierbaren Monomeren abstammt, und dem faserförmigen Substrat; und
  • (C) Bestrahlen des Komposits mit einer Dosis elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung von 0,01 bis 100 Mrad.
  • Das Verfahren zum Herstellen des wasserabsorbierenden Kompositmaterials gemäß dieser Erfindung ist sehr vorteilhaft im Hinblick darauf, daß das meiste der auf das vorgefertigte Substrat aufgetragenen Acrylsäuremonomeren mit Hilfe eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators unter Ausbildung eines stark wasserabsorbierenden Polymeren polymerisiert wird, wobei das erhaltene Verbundmaterial eine vergrößerte Wasserabsorptionskapazität aufweist, und darin, daß, weil das stark wasserabsorbierende Polymer einer Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung ausgesetzt ist, das erhaltene Verbundmaterial eine hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, eine äußerst verringerte Menge an nicht-umgesetzten Monomeren hat, und darin, daß das stark wasserabsorbierende Polymer fest auf dem faserförmigen Substrat gehalten wird. Auf diese Weise kann ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial, das in seinen Eigenschaften, im Vergleich zu dem des zuvor genannten Standes der Technik, weit überlegen ist, leicht und billig erhalten werden.
  • Die Bestrahlung in der Stufe (C) bei dieser Erfindung ist als Polymerisation und/oder Pfropfmaßnahme bekannt. Die Wirkung dieser Erfindung im Hinblick auf das Verringern der Menge an nicht-umgesetzten Monomeren oder im Hinblick auf das Festhalten des stark wasserabsorbierenden Polymeren auf dem faserförmigen Substrat durch Durchführen der Stufe (C) kann ziemlich leicht durch die bekannte Funktion derartiger Bestrahlung erklärt werden. Jedoch sollte die Wirkung dieser Erfindung im Hinblick auf eine Vergrößerung der Wasserabsorptionsgeschwindigkeit durch Bestrahlung als unerwartet im Hinblick auf die bekannte Funktion der Bestrahlung angesehen werden.
    • AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG; STUFEN (A) UND (B) MONOMER:
  • Das bei dieser Erfindung verwendete Monomer enthält als Hauptkomponente Acrylsäure, deren Carboxylgruppen zu 20% oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr, in ihre Alkalimetallsalze oder ein Ammoniumsalz neutralisiert sind. Falls der Partialneutralisationsgrad geringer als 20% ist, nimmt die Wasserabsorptionskapazität des sich ergebenden Polymers bemerkenswert ab.
  • Bei dieser Erfindung kann ein Polymer mit einer höheren Wasserabsorptionskapazität erhalten werden, indem zusätzlich zu der genannten Acrylsäure und deren Salzen ein oder zwei Monomere, die damit copolymerisierbar sind, ausgewählt aus 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, 2-Acryloylethansulfonsäure, 2-Acryloylpropansulfonsäure, Methacrylsäure und Alkalimetallsalzen oder Ammoniumsalzen davon, (Meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylamid, 2-Vinylpyridin, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Polyethylenglykolmono(meth)acrylat, N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid und Polyethylenglykoldi(meth)acrylat hinzugefügt werden. Der hier verwendete Begriff "(Meth)acryl" bedeutet Acryl und Methacryl. Es ist auch möglich, andere Monomere, die mit Acrylsäure und Acrylsäuresalzen copolymerisierbar sind, einschließlich wasserlösliche Monomere, wie Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Vinylsulfonsäure und Alkalimetallsalze oder Ammoniumsalze davon, und zusätzlich weniger wasserlösliche Monomere, wie Alkylester von Acrylsäure, beispielsweise Methylacrylat, Ethylacrylat und dergleichen, zu inkorporieren, vorausgesetzt, daß "eine wäßrige Lösung eines polymerisierbaren Monomeren" dieser Erfindung gebildet wird.
  • Das "polymerisierbare Monomer" gemäß dieser Erfindung umfaßt als Hauptkomponente Acrylsäure, die zu 20% oder mehr die Salzform annimmt. Somit beträgt die zusätzliche Menge an zuvor genanntem, copolymerisierbaren Monomeren gewöhnlich weniger als 50 Mol-%, vorzugsweise 20 Mol-% oder weniger.
  • Für die Neutralisation der zuvor genannten Säuremonomeren, einschließlich Acrylsäure, kann ein Hydroxid oder Bicarbonat eines Alkalimetalls oder Ammoniumhydroxid, vorzugsweise ein Alkalimetalloxid, genauer ausgedrückt Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid, verwendet werden. Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid ist vom Standpunkt der kommerziellen Verfügbarkeit, vom Preis, der Sicherheit und dergleichen bevorzugt.
  • Bei dieser Erfindung wird das polymerisierbare Monomere, das als Hauptkomponente die zuvor genannte Acrylsäure enthält, von der 20% oder mehr in ihrer Salzform vorliegt, in Form einer wäßrigen Lösung auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat aufgebracht. Jede Konzentration der wäßrigen Lösung, insofern als daß sie für das Ziel geeignet ist, kann verwendet werden. Vorzugsweise liegt sie im Bereich von 30 Gew.% oder mehr.
  • Diese wäßrige Lösung kann eine Vielzahl von Substanzen enthalten, vorausgesetzt, daß diese nicht abseits von der Zielrichtung dieser Erfindung liegen. Als Beispiel derartiger Substanzen wird ein wasserlöslicher Radikalpolymerisationsinitiator (im Detail im nachfolgenden beschrieben) erwähnt. Die "wäßrige Lösung" kann eine sein, in der gewünschtenfalls eine geringe Menge eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels auch in Lösung vorliegt.
    • VORGEFERTIGTES FASERFÖRMIGES SUBSTRAT:
  • Ein vorgefertigtes Substrat, auf das die zuvor genannte, wäßrige Polymerlösung aufgetragen wird, ist genauer ausgedrückt ein durch lose Faserfabrikation gebildetes Substrat, wie ein Kissen, ein kardiertes oder luftabgelegtes Vlies, Seidenpapier, ein Gewebe, wie Baumwollflor, Gewirke oder Faservlies. Der hier verwendete Ausdruck "vorgefertigtes" faserförmiges Substrat bedeutet das Substrat, welches keine Vliesbildungsoperation erforderlich macht, obwohl einige Arbeitsvorgänge, wie beispielsweise Schneiden, Binden, Formen und dergleichen, zum Einbringen des faserförmigen Substrates in einen Artikel erforderlich sein können.
  • Im allgemeinen werden absorbierende Fasern, einschließlich Zellulosefasern, wie beispielsweise Zellstoff, Rayon, Baumwolle und dergleichen, und/oder Polyesterfasern vorzugsweise als Hauptkomponente für das faserförmige Substrat verwendet. Andere Arten von Fasern, wie beispielsweise diejenigen aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyamid, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polyharnstoff, Polyurethan, Polyfluorethylen, Polyvinylidencyanid und dergleichen, können auch in das vorgefertigte, faserförmige Substrat eingeführt werden.
    • VERWENDUNG EINER WÄSSRIGEN MONOMERLÖSUNG UND POLYMERISATION DES MONOMEREN (PRIMÄRPOLYMERISATION):
  • Bei dieser Erfindung wird die zuvor genannte Monomerlösung auf das zuvor genannte vorgefertigte faserförmige Substrat aufgetragen und das Monomer wird auf dem faserförmigen Substrat mit Hilfe eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators polymerisiert (Primärpolymerisation).
  • Um die wäßrige Monomerlösung auf das vorgefertigte faserförmige Substrat aufzutragen, können jedwede Mittel oder Arten, die sich für das Ziel eignen, aufgetragen werden, vorausgesetzt, das Monomer wird einheitlich dispergiert und auf dem faserförmigen Substrat gehalten und kann der Polymerisation ausgesetzt werden. Eine der üblichen Maßnahmen dafür besteht darin, das faserförmige Substrat mit der wäßrigen Monomerlösung zu imprägnieren oder die wäßrige Monomerlösung auf das faserförmige Substrat zu sprühen.
  • Für das Polymerisieren des Monomeren, welches, wie zuvor beschrieben, einheitlich auf dem faserförmigen Substrat dispergiert worden ist, mit Hilfe eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators, kann jedes Verfahren verwendet werden, vorausgesetzt, daß es sich für das Ziel eignet. Übliche Verfahren umfassen ein Verfahren, bei dem ein Radikalpolymerisationsinitiator zuvor in die wäßrige Monomerlösung gegeben worden ist und auf dem faserförmigen Substrat zersetzt wird, ein Verfahren, bei dem ein Radikalpolymerisationsinitiator einheitlich in Form einer Lösung, getrennt von der wäßrigen Monomerlösung, auf das faserförmige Substrat, auf das die wäßrige Monomerlösung aufgebracht worden ist, durch Sprühen und dergleichen aufgebracht wird und auf dem faserförmigen Substrat zersetzt wird, und ein Verfahren, bei dem ein Radikalpolymerisationsinitiator einheitlich in Form einer Lösung, getrennt von der wäßrigen Monomerlösung, auf das faserförmige Substrat aufgebracht wird, und bei dem anschließend die wäßrige Monomerlösung einheitlich darauf durch Sprühen, überziehen oder dergleichen aufgetragen wird.
  • Der bei dieser Erfindung verwendete, wasserlösliche Radikalpolymerisationsinitiator ist im Bereich der Polymerchemie sehr gut bekannt. Es werden insbesondere anorganische und organische Peroxide, wie beispielsweise Persulfate (Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze, insbesondere Kaliumsalze oder dergleichen), Wasserstoffperoxid, Ditert-butylperoxid, Acetylperoxid und dergleichen, genannt. Neben diesen Peroxiden ist es auch möglich, einen derartigen Radikalpolymerisationsinitiator, wie eine Azoverbindung oder dergleichen, beispielsweise 2,2'-Azobis(2-amidinpropan)dihydrochlorid, zu verwenden, vorausgesetzt, daß Wasserlöslichkeit in einem bestimmten Grad erhalten werden kann.
  • Die Polymerisation wird durch die Zersetzung des Radikalpolymerisationsinitiators initiiert. Als gebräuchliche Maßnahme für die Zersetzung des Initiators ist das Erwärmen gut bekannt (wie es oft der Fall ist, wenn der Initiator mit dem Monomer in Berührung gebracht wird, ist die Reaktionsmischung schon auf die Zersetzungstemperatur erhöht worden, und somit wird die Polymerisation nur durch Hinzufügen des Polymerisationsinitiators zu dem Monomeren ohne Erwärmen initiiert; dieser Fall ist in der Kategorie, die die Zersetzung durch Erwärmen betrifft, enthalten). Die Förderung der Zersetzung des Polymerisationsinitiators durch eine chemische Substanz ist auch im Stand der Technik gut bekannt. Wenn der Polymerisationsinitiator ein Peroxid ist, ist eine dessen Zersetzung fördernde Verbindung eine reduzierende Verbindung (welche bei dieser Erfindung wasserlöslich ist) wie beispielweise ein saures Sulfit, Ascorbinsäure und ein Amin für ein Persulfat, und ein Polymerisationsinitiator, welcher eine Kombination aus einem Peroxid und einer reduzierenden Verbindung umfaßt, ist im Bereich der Polymerchemie als "Redoxinitiator" gut bekannt. Somit umfaßt der hier verwendete Begriff "Polymerisationsinitiator" auch einen Initiator, der mit derartigen, die Zersetzung fördernden Substanzen kombiniert ist, insbesondere Redoxinitiatoren.
  • Die Polymerisation des Monomeren, welches als Hauptkomponente Acrylsäure umfaßt, von der 20% oder mehr in der Salzform vorliegt, sollte im Prinzip ein nicht-vernetzendes wasserlösliches Polymer ergeben, insoweit als daß ein diethylenisches Monomer, wie beispielsweise N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, nicht gleichzeitig vorliegt. Jedoch ist es praktisch bekannt, das Vernetzen üblicherweise zwischen Acrylsäuren (oder deren Salzen) oder den Polymeren davon oder/und zwischen diesen und dem faserförmigen Substrat auftritt. Demgemäß kann die in dieser Stufe produzierte Polyacrylsäure (Salz) eher als stark wasserabsorbierendes Polymer als als wasserlösliches Polymer angesehen werden.
  • Zusätzlich sollte die Polymerisation mit Hilfe des wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators im wesentlichen wäßrige Lösungspolymerisation sein. Demgemäß sollte die Stufe (B) durchgeführt werden, während der übermäßig trockene Zustand vermieden wird.
  • Die auf das faserförmige Substrat während der Stufe (A) aufzubringende Monomermenge liegt in einem Anteil von 1 bis 10.000 Gew.-Teilen, vorzugweise 10 bis 1000 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen faserförmiges Substrat vor. Das auf diese Weise aufgetragene Monomer sollte in der Stufe (B) bis zu einem Ausmaß von 50% oder mehr, vorzugsweise 80% oder mehr, polymerisiert werden. Das Ausmaß der Polymerisation beträgt gewöhnlich bis zu 80 bis 95% in Stufe (B).
  • Einige Ausführungsformen der Stufen (A) und (B) sind im nachfolgenden dargestellt:
  • (1) Ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp mit einer Monomerkonzentration von 25 Gew.% oder mehr und ein wasserlöslicher Radikalpolymerisationsinitiator zuvor homogen gemischt werden, und die Mischung in Sprühnebelform auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat aufgebracht wird, so daß das sich ergebende stark wasserabsorbierende Polymer in dem faserförmigen Substrat einen Durchmesser im Bereich von 30 bis 500 um hat, gefolgt von Polymerisation durch Erwärmen, falls der verwendete Polymerisationsinitiator nicht ein Polymerisationsinitiator vom Redoxtyp ist (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 193403/85).
  • (2) Ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp, die eine geringe Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein wasserlöslicher Radikalpolymerisationsinitiator zuvor homogen gemischt werden, und die Mischung in Sprühnebelform auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat aufgebracht wird, so daß das sich ergebende stark wasserabsorbierende Polymer in dem faserförmigen Substrat einen Durchmesser im Bereich von 30 bis 500 um hat, gefolgt von Polymerisation durch Erwärmen, falls der verwendete Polymerisationsinitiator nicht einer vom Redoxtyp ist (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 202908/85).
  • (3) Ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp, welche eine geringe Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein oxidierender Radikalpolymerisationsinitiator zuvor gemischt werden, die Mischung auf ein faserförmiges Substrat aufgebracht wird und ein Amin oder ein Reduktionsmittel unter Bildung eines Redoxsystems, wodurch Polymerisation initiiert wird, hinzugefügt wird (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 238421/85)
  • (4) Ein Verfahren, bei dem eine wäßrige Lösung aus einem Monomeren vom Acrylsäuretyp, welche eine geringe Menge eines Vernetzungsmittels enthält, und ein Amin oder ein Reduktionsmittel gemischt werden, gefolgt von Auftragen auf ein faserförmiges Substrat und anschließende Hinzugabe eines oxidierenden Radikalpolymerisationsinitiators unter Ausbildung eines Redoxsystems, wodurch Polymerisation initiiert wird (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 238420/85).
  • (5) Ein Verfahren, bei dem ein faserförmiges Substrat zuvor mit einer wäßrigen Lösung eines Monomeren vom Acrylsäuretyp imprägniert wird, und anschließend ein wasserlöslicher Radikalpolymerisationsinitiator in Sprühnebelform hinzugefügt wird, gefolgt von Polymerisation durch Erwärmen, falls der verwendete Polymerisationsinitiator nicht einer vom Redoxtyp ist (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 149609/85).
    • STUFE (C) BESTRAHLUNG (SEKUNDÄRPOLYMERISATION):
  • Das Komposit, welches das zuvor erhaltene, stark wasserabsorbierende Polymer und das vorgefertigte faserförmige Substrat umfaßt, wird anschließend mit elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung bestrahlt.
  • Als Strahlung wird in diesem Fall Strahlung hoher Energie, wie beschleunigte Elektronen- oder Gammastrahlen, verwendet. Die Strahlendosis variiert in Abhängigkeit von der Menge des nicht-umgesetzten Monomeren oder dem Wassergehalt in dem zuvor genannten Komposit und liegt im Bereich von 0,01 bis 100 Mrad, vorzugsweise 0,1 bis 50 Mrad. Falls die Dosis 100 Mrad übersteigt, wird die Wasserabsorptionskapazität extrem reduziert. Falls sie geringer als 0,01 Mrad ist, ist es schwierig, ein Komposit zu erhalten, welches Wasserabsorptionskapazität, insbesondere hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, hat und welches eine extrem verminderte Menge an unpolymerisierten Monomeren aufweist.
  • Als Wassergehalt des Komposits wird in diesem Fall ein Gehalt in einem Anteil von 40 Gew.-Teilen oder weniger, vorzugsweise 10 Gew.-Teile oder weniger, pro 1 Gew.-Teil faserförmiges Substrat angenommen. Ein Wassergehalt, der 40 Gew.-Teile übersteigt, ist nicht bevorzugt wegen geringer Wirkung im Hinblick auf die Vergrößerung der Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und einem der Verminderung an nicht-umgesetzten Monomeren entgegenwirkenden Effekt.
  • Die Bestrahlung des zuvor genannten Komposits gemäß dieser Erfindung mit Strahlung hoher Energie kann unter Vakuum in Anwesenheit eines anorganischen Gases, wie beispielsweise Stickstoff, Argon, Helium oder dergleichen, und vorzugsweise Luft durchgeführt werden. Wenn die Bestrahlung in Luft durchgeführt wird, werden die durch die Erfindung beabsichtigten Vorteile, nämlich hohe Wasserabsorptionskapazität, insbesondere hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und extrem reduzierte Menge an nicht-umgesetzten Monomeren, am leichtesten erreicht.
  • Die Temperatur bei der Bestrahlung ist nicht begrenzt, und das Ziel der Bestrahlung kann zufriedenstellend bei Raumtemperatur erreicht werden.
  • Es könnte der Fall auftreten, daß nicht-umgesetzte Monomere noch in einer geringen Menge zurückbleiben, selbst wenn die Stufe (C) dieser Erfindung durchgeführt worden ist. Falls es gewünscht ist, die Menge derartiger restlicher Monomere zu reduzieren, kann dieses durch eine geeignete Behandlung, wie beispielsweise Erwärmen oder dergleichen, erreicht werden.
    • BEISPIEL 1
  • In einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben wurden 13,1 g Natriumhydroxid (Reinheit: 95 Gew.%) gegeben und durch langsames Hinzufügen von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlung neutralisiert. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 45 Gew.%.
  • Als Radikalpolymerisationsinitiator wurden 0,05 g Kaliumpersulfat zu der wäßrigen Lösung gegeben und darin gelöst, und die Entgasung wurde unter Verwendung von N&sub2; durchgeführt.
  • 0,1569 g eines Polyesterfaservlieses wurden separat zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Faservlieses wurde mit der zuvor angegebenen Monomerlösung überzogen und imprägniert. Das Gewicht des so imprägnierten Monomers war das 6,2-fache des Gewichtes des Faservlieses. Das Faservlies wurde in ein konstantes Temperaturreaktionsbad, welches zuvor mit N&sub2; entgast und auf 90ºC erhitzt worden war, gelegt. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes selbstvernetztes Natriumpolyacrylat enthielt, fest auf dem Polyesterfaservlies gehalten wurde.
  • Als nächstes wurde das Komposit auf einen Wassergehalt von 20 Gew.% eingestellt und mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in einer Luftatmosphäre mittels einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger versehen war (DYNAMITRON, Radiation Dynamics, Inc., Melville, N.Y., USA) unter Erhalt eines wasserabsorptionsfähigen Kompositmaterials bestrahlt.
  • Die Eigenschaften des wasserabsorbierenden Kompositmaterials sind im nachfolgenden dargestellt (wie in den nachfolgenden Beispielen).
    • BEISPIEL 2
  • In einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben wurden 30 g Acrylsäure gefüllt und 9,3 g reines Wasser wurden dazugegeben und damit gemischt. Die Mischung wurde durch langsames Hinzugeben von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.%) unter Eiskühlung neutralisiert und auf einer Temperatur von 50ºC gehalten. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 74 Gew.%.
  • 0,05 g Kaliumpersulfat wurden separat als Radikalpolymerisationsinitiator in 1 g Wasser gelöst und die wäßrige Lösung wurde auf der gesamten Oberfläche von 0,0985 g eines Rayonfaservlieses aufgetragen.
  • Danach wurde die Monomerlösung als Rohmaterial rasch auf den gesamten Oberflächen des Faservlieses aufgetragen, das Faservlies wurde in ein Reaktionsbad, welches zuvor mit Stickstoff entgast worden war und auf einer Temperatur von 90ºC gehalten wurde, gelegt. Die so imprägnierte Menge von Monomeren war das 10-fache des Gewichtes des Faservlieses. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Verbundmaterial erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetztes Kaliumpolyacrylat enthielt, fest auf dem Rayonfaservlies gehalten wurde.
  • Als nächstes wurde das Verbundmaterial auf einen Wassergehalt von 20 Gew.% eingestellt und mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mittels einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Kompositmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 3
  • 13,1 g Natriumhydroxid (Reinheit: 95 Gew.%) wurden in einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben gefüllt und in 39,0 g reinem Wasser unter Eiskühlung gelöst. Die wäßrige Lösung wurde durch langsames Hinzufügen von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlung gelöst. Die wäßrige Lösung hatte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 45 Gew.%. 0,005 g N,N'-Methylenbisacrylamid als Vernetzungsmittel und 0,1 g 2,2'-Azobis(2-amidinpropan)dihydrochlorid als Radikalpolymerisationsinitiator wurden in der wäßrigen Monomerlösung gelöst, und es wurde mit N&sub2; entgast.
  • 0,1505 g eines Polyesterfaservlieses wurden separat zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Faservlieses wurde mit den zuvor angegebenen Rohmaterialien überzogen und imprägniert. Die so imprägnierte Monomermenge war das 7,5-fache des Gewichtes des Faservlieses. Das Faservlies wurde in ein Reaktionsbad mit konstanter Temperatur, welches zuvor mit Stickstoff entgast worden war und auf 90ºC erhitzt worden war, gelegt. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes Natriumacrylat, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid, enthält, fest auf dem Polyesterfaservlies gehalten wurde.
  • Als nächstes wurde das Komposit auf einen Wassergehalt von 18 Gew.% eingestellt und mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mit Hilfe einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 4
  • 30 g Acrylsäure wurden in einen 100 cm³ Erlenmeyer-Kolben gegeben und 9,3 g reines Wasser wurden hinzugefügt und damit gemischt. Die Mischung wurde durch langsames Hinzugeben von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.%) unter Eiskühlung neutralisiert und auf einer Temperatur von 70ºC gehalten. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 74 Gew.%.
  • 0,2 g Kaliumpersulfat wurden separat als Radikalpolymerisationsinitiator in 3 g Wasser gelöst.
  • 0,5869 g eines Polyesterfaservlieses wurden zur Verfügung gestellt und in einem konstanten Temperaturbad auf einer Temperatur von etwa 70ºC gehalten. Die wäßrige Radikalpolymerisationsinitiatorlösung wurde mit der zuvor genannten wäßrigen Monomerlösung gemischt, und die Mischung wurde sofort durch eine Sprühdüse auf das zuvor genannte Faservlies gesprüht. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes selbstvernetztes Kaliumpolyacrylat enthielt, fest auf dem Rayonfaserflies gehalten wurde. Die auf diese Weise aufgetragene Monomermenge war das 12-fache des Gewichtes des Faservlieses, und das stark wasserabsorbierende Polymer hatte einen Teilchendurchmesser im Bereich von 100 bis 300 um.
  • Als nächstes wurde das Komposit auf einen Wassergehalt von 20 Gew.% eingestellt und mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mittels einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 5
  • 26,9 g 25%-iges wäßriges Ammoniak wurden in einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben gefüllt und durch langsames Hinzugeben von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlung neutralisiert und auf eine Temperatur von 70ºC erhitzt. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 95% und eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.%.
  • 0,2 g Kaliumpersulfat wurden als Radikalpolymerisationsinitiator separat in 3 g Wasser gelöst.
  • Es wurden 0,4695 g eines Polyesterfaservlieses zur Verfügung gestellt und auf einer Temperatur von etwa 70ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die wäßrige Radikalpolymerisationsinitiatorlösung wurde mit der zuvor genannten wäßrigen Monomerlösung gemischt, und die Mischung wurde sofort durch eine Sprühdüse auf das zuvor genannte Faservlies gesprüht. Die Polymerisation begann sofort und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetztes Ammoniumpolyacrylat enthielt, fest auf dem Rayonfaservlies gehalten wurde.
  • Die so aufgetragene Monomermenge betrug das 8-fache des Gewichtes des Faservlieses, und das stark wasserabsorbierende Polymer hatte einen Teilchendurchmesser im Bereich von 100 bis 250 um.
  • Als nächstes wurde das Komposit auf einen Wassergehalt von 20 Gew.% eingestellt und mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mittels einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 6
  • 13,1 g Natriumhydroxid (Reinheit: 95 Gew.%) wurden in einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben gefüllt und in 39,0 g reinem Wasser unter Eiskühlung gelöst. Die wäßrige Lösung wurde durch langsames Hinzugeben von 30 g Acrylsäure unter Eiskühlung neutralisiert. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 45 Gew.%.
  • 0,1 g N,N'-Methylenbisacrylamid als Vernetzungsmittel wurde hinzugegeben und in der wäßrigen Monomerlösung gelöst, und die Mischung wurde auf 50ºC erwärmt. In der zuvor genannten Mischung wurden auch 0,2 g Kaliumpersulfat als Radikalpolymerisationsinitiator gelöst.
  • 0,1598 g eines Polyesterfaservlieses wurden separat zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Faservlieses wurde mit dem zuvor genannten Rohmaterial überzogen und imprägniert, und das überzogene Faservlies wurde auf einer Temperatur von etwa 50ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die so imprägnierte Monomermenge betrug das 7-fache des Gewichtes des Faservlieses.
  • Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung von 5%-igem Natriumhydrogensulfit als Reduktionsmittel auf die gesamte Oberfläche des zuvor genannten Faservlieses gesprüht. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes Natriumacrylat, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid enthielt, fest auf dem Polyesterfaservlies gehalten wurde.
  • Als nächstes wurde das Komposit auf einen Wassergehalt von 20 Gew.% eingestellt und mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mit Hilfe einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 7
  • 30 g Acrylsäure wurden in einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben gefüllt, und 16,9 g reines Wasser wurden hinzugegeben und damit gemischt. Die Mischung wurde durch langsames Hinzugeben von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.%) unter Eiskühlung neutralisiert.
  • Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.%.
  • 0,1 g N,N'-Methylenbisacrylamid wurde als Vernetzungsmittel zu der zuvor genannten Monomerlösung gegeben und darin gelöst, und die Mischung wurde auf 40ºC erwärmt. 0,4 g von 31%-igem wäßrigen Wasserstoffperoxid wurden als Radikalpolymerisationsinitiator in der Mischung gelöst.
  • 0,1869 g eines Polyesterfaservlieses wurden zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Faservlieses wurde mit dem zuvor genannten Rohmaterial überzogen und imprägniert, und das so behandelte Faservlies wurde auf einer Temperatur von 40ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die so imprägnierte Monomermenge betrug das 5,8-fache des Gewichtes des Faservlieses.
  • Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung von 5%-iger L-Ascorbinsäure durch eine Sprühdüse auf die gesamte Oberfläche des zuvor genannten Faservlieses gesprüht. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes Kaliumpolyacrylat, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid enthielt, fest auf dem Polyesterfaservlies gehalten wurde.
  • Als nächstes wurde das Komposit (mit Wassergehalt von etwa 19 Gew.%) mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mittels einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 8
  • 30 g Acrylsäure wurden in einen 100 cm³ Erlenmeyer-Kolben gefüllt und 16,9 g reines Wasser wurden hinzugegeben und damit gemischt. Die Mischung wurde durch langsames Hinzugeben von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.%) unter Eiskühlung neutralisiert. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.%.
  • 0,1 g N,N'-Methylenbisacrylamid wurden als Vernetzungsmittel zu der zuvor genannten Monomerlösung hinzugegeben und darin gelöst, und die Mischung wurde auf 30ºC erwärmt. 0,2 g L-Ascorbinsäure wurden als Radikalpolymerisationsinitiator in der Mischung gelöst.
  • Es wurden 0,2582 g Polyesterfaservlies zur Verfügung gestellt und die gesamte Oberfläche des Faservlieses wurde mit dem zuvor genannten Rohmaterial überzogen und imprägniert, und das so behandelte Faservlies wurde auf einer Temperatur von 30ºC in einem konstanten Temperaturbad gehalten. Die so imprägnierte Monomermenge war das 6,2-fache des Gewichtes des Faservlieses.
  • Als nächstes wurde 10%-iges wäßriges Wasserstoffperoxid durch eine Sprühdüse auf die gesamte Oberfläche des zuvor genannten Faservlieses gesprüht. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes Kaliumpolyacrylat, vernetzt mit N,N'-Methylenbisacrylamid, enthielt, fest auf dem Polyesterfaservlies gehalten wurde.
  • Als nächstes wurde das Komposit (mit einem Wassergehalt von etwa 25 Gew.%) mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad in Luftatmosphäre mit Hilfe einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) versehen war, unter Erhalt eines wasserabsorbierenden Kompositmaterials bestrahlt.
    • BEISPIEL 9
  • Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, jedoch mit der Ausnahme, daß eine Mischung aus 28 g Acrylsäure und 2 g Methacrylsäure anstelle der Acrylsäure in Beispiel 1 verwendet wurde.
    • BEISPIEL 10
  • Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 erhalten, jedoch mit der Ausnahme, daß eine Mischung aus 30 g Acrylsäure und 3,5 g 2-Hydroxyethylmethacrylat anstelle der Acrylsäure in Beispiel 3 verwendet wurde.
    • BEISPIEL 11
  • Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, jedoch mit der Ausnahme, daß eine Mischung aus 30 g Acrylsäure und 3,5 g Acrylamid anstelle der Acrylsäure in Beispiel 7 verwendet wurde.
    • BEISPIEL 12
  • Ein wasserabsorbierendes Verbundmaterial wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, jedoch mit der Ausnahme, daß eine Mischung aus 30 g Acrylsäure und 5 g 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure anstelle der Acrylsäure in Beispiel 7 verwendet wurde.
    • VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 8
  • Die in den Beispielen 1 bis 8 erhaltenen Vorläufer, d. h. die Komposits vor Elektronenstrahlbestrahlung, werden im nachfolgenden als Komposits in den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 bezeichnet.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 9
  • 30 g Acrylsäure wurden in einen 100 cm³-Erlenmeyer-Kolben gegeben und 16,9 g reines Wasser wurden hinzugefügt und damit gemischt. Die Mischung wurde durch langsames Hinzufügen von 20,6 g Kaliumhydroxid (85 Gew.%) unter Eiskühlung neutralisiert. Die wäßrige Lösung zeigte einen Neutralisationsgrad von etwa 75% und eine Monomerkonzentration von etwa 65 Gew.%.
  • Es wurden 0,3852 g eines Polyesterfaservlieses zur Verfügung gestellt, und die gesamte Oberfläche des Faservlieses wurde mit dem zuvor genannten Rohmaterial überzogen und imprägniert. Die imprägnierte Monomermenge betrug das 7,5-fache des Gewichtes des Faservlieses.
  • Als nächstes wurde Faservlies, das mit der wäßrigen Lösung des teilweise neutralisierten Kaliumacrylatmonomeren imprägniert worden war, mit Elektronenstrahlen in einer Dosis von 20 Mrad mittels einer Elektronenstrahlen erzeugenden Vorrichtung, die mit einem Beschleuniger (DYNAMITRON) ausgerüstet war, bestrahlt. Die Polymerisation begann sofort, und es wurde ein Komposit erhalten, bei dem ein stark wasserabsorbierendes Polymer, welches ein teilweise neutralisiertes, selbstvernetztes Kaliumpolyacrylat enthielt, fest auf dem Polyesterfaservlies gehalten wurde.
  • Mit den in den Beispielen erhaltenen wasserabsorbierenden Verbundmaterialien und den in den Vergleichsbeispielen erhaltenen Verbundmaterialien wurden die nachfolgenden Tests durchgeführt, um die Absorptionskapazität bezüglich physiologischer Kochsalzlösung, die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit und die unpolymerisierte Monomerkonzentration zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
    • A. ABSORPTIONSKAPAZITÄT VON PHYSIOLOGISCHER KOCHSALZLÖSUNG:
  • Es wurden etwa 0,5 g des Komposits oder wasserabsorbierenden Kompositmaterials und etwa 200 g einer physiologischen Kochsalzlösung mit einer Konzentration von 0,9 Gew.% genau ausgewogen und in ein 300 ml-Becherglas gefüllt. Man ließ das Becherglas etwa 4 Stunden stehen, wobei das Polymer in zufriedenstellender Weise durch die Lösung anschwoll. Der Inhalt des Becherglases wurde durch ein 100 Maschen-Sieb filtriert und die Filtratmenge wurde gewogen, und die Absorptionskapazität bezüglich physiologischer Kochsalzlösung wurde gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet:
  • Absorptionskapazität bezüglich physiologischer Kochsalzlösung =
  • eingefüllte Menge von physiologischer Kochsalzlösung (g) - Filtratmenge (g)/ eingefüllte Kompositmenge oder Menge des wasserabsorbierenden Kompositmaterials (g)
    • B. WASSERABSORPTIONSGESCHWINDIGKEIT:
  • Etwa 200 g einer physiologischen Kochsalzlösung mit einer Konzentration von 0,9 Gew.% wurden abgewogen und in ein 300 ml-Becherglas gefüllt. Anschließend wurden etwa 0,5 g des Komposits oder wasserabsorbierenden Kompositmaterials gewogen und zu der zuvor genannten Lösung gegeben. Nach 5 Minuten wurde der Inhalt des Becherglases durch ein 100 ml-Maschensieb filtriert. Die Filtratmenge wurde gewogen und die Absorptionskapazität bezüglich physiologischer Kochsalzlösung wurde gemäß der in A. beschriebenen Gleichung berechnet, welche als Wasserabsorptionsgeschwindigkeit angesehen wurde.
    • C. UNPOLYMERISIERTE MONOMERKONZENTRATION:
  • 0,5 g des Komposits oder wasserabsorbierenden Kompositmaterials wurden genau abgewogen und zu 1 l ionenausgetauschtem Wasser in ein 2 l-Becherglas unter ausreichendem Anschwellen gegeben, wobei etwa 10 Stunden gerührt wurde. Das geschwollene Polymergel wurde durch ein 200-Maschensieb filtriert, und das Filtrat wurde mittels Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitschromatografie analysiert.
  • Standardmonomerlösungen mit festgesetzten Konzentrationen wurden separat unter Erstellung einer Eichkurve hergestellt, und die absolute Monomerkonzentration des Filtrates wurde unter Beachtung des Verdünnungsgrades (1/2000) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. TABELLE 1 Absorptionskapazität bezügl. physiologischer Kochsalzlösung (g/g) Wasserabsorptionsgeschwindigkeit (g/g) Unpolymerisierte Monomerkonzentration (ppm bezogen auf Gewicht) Beispiel Vgl. Bsp.
  • Das gemäß dem Verfahren dieser Erfindung erhaltene wasserabsorbierende Verbundmaterial hat, wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, eine hohe Wasserabsorptionskapazität, insbesondere sehr hohe Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, und hat einen extrem niedrigen Gehalt an unpolymerisierten Monomeren und besitzt somit sehr hohe Sicherheit, verglichen mit den Verbundmaterialien des Standes der Technik. Darüber hinaus läßt sich das Verbundmaterial wegen seiner Blattform im Vergleich zu den konventionellen pulverigen, wasserabsorbierenden Harzen leicht handhaben, so daß es vorteilhaft für die Herstellung einer Vielzahl von Hygienewaren, wie beispielsweise Hygienewindeln, Papierdiaper und dergleichen, verwendet werden kann.
  • Das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Verbundmaterial kann unter Ausnutzung seiner exzellenten Wasserabsorptionskapazität und leichten Handhabung auch für die Herstellung einer Vielzahl von Materialien für Garten- und Ackerbau, wie beispielsweise als Bodenverbesserer und wasserzurückhaltendes Mittel, verwendet werden, wobei diese Mittel kürzlich die öffentliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen eines wasserabsorbierenden Verbundmaterials, welches die Kombination der nachfolgenden Schritte umfaßt:
(A) Auftragen einer wäßrigen Lösung eines polymerisierbaren Monomeren, welches als Hauptkomponente Acrylsäure enthält, deren Carboxylgruppen zu 20% oder mehr in ihr Alkalimetallsalz oder Ammoniumsalz neutralisiert worden sind, auf ein vorgefertigtes faserförmiges Substrat;
(B) Polymerisieren der auf das faserförmige Substrat aufgebrachten polymerisierbaren Monomeren mit Hilfe eines wasserlöslichen Radikalpolymerisationsinitiators unter Ausbildung eines Komposits aus einem von dem polymerisierbaren Monomeren abstammenden Polymeren und dem faserförmigen Substrat; und
(C) Bestrahlen des Komposits mit einer Dosis von 0,01 bis 100 Mrad elektromagnetischer Strahlung oder korpuskularer ionisierender Strahlung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das polymerisierbare Monomer Acrylsäure umfaßt, deren Carboxylgruppen zu 20% oder mehr in ihr Alkalimetallsalz oder Ammoniumsalz neutralisiert worden sind.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das polymerisierbare Monomer bis zu 20 Mol-% mindestens eines der Monomeren aus der Gruppe, bestehend aus 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, 2-Acryloylethansulfonsäure, 2-Acryloylpropansulfonsäure, Methacrylsäure und Alkalimetallsalzen oder Ammoniumsalzen davon, Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, 2-Hydroxyethylacrylamid, 2-Hydroxyethylmethacrylamid, 2-Vinylpyridin, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydoxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Polyethylenglykolmonoacrylat, Polyethylenglykolmonomethacrylat, N,N'-Methylenbisacrylamid, N,N'-Methylenbismethacrylamid, Polyethylenglykoldiacrylat und Polyethylenglykoldimethacrylat enthält.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das in Stufe (A) gebildete faserförmige Substrat als Hauptkomponente eine Zellulosefaser oder/und eine Faser vom Polyestertyp enthält.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das in Stufe (A) gebildete faserförmige Substrat ein Polster aus losem Stoff, ein kardiertes Vlies, ein luftabgelegtes Vlies, ein Papier, ein Faservlies, ein Gewebe oder ein Gewirke ist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Stufe des Aufbringens der wäßrigen Lösung des polymerisierbaren Monomeren in der Stufe (A) auf das vorgefertigte faserförmige Substrat das Aufsprühen der wäßrigen Lösung auf das faserförmige Substrat oder Imprägnieren des faserförmigen Substrates mit der wäßrigen Lösung umfaßt.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die auf das faserförmige Substrat in der Stufe (A) aufgebrachte Menge von polymerisierbarem Monomeren in einem Anteil von 1 bis 10.000 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile faserförmiges Substrat vorliegt.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Polymerisationsinitiator in den Stufen (B) einen Redoxtyp umfaßt.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Schritt des Polymerisierens des polymerisierbaren Monomeren in der Stufe (B) mittels des Radikalpolymerisationsinitiators die Zersetzung des Polymerisationsinitiators umfaßt, wobei dieser zuvor in der wäßrigen Lösung des Monomeren für die Polymerisation gelöst wird, oder das Sprühen des Polymerisationsinitiators in Form einer Lösung auf das faserförmige Substrat vor Zersetzung des Polymerisationsinitiators.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das zu bestrahlende Komposit in der Stufe (C) nicht Wasser in einem Anteil von 40 Gew.-Teilen oder mehr pro 1 Gew.-Teil faserförmiges Substrat enthält.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Menge an restlichen Monomeren weiterhin durch Erwärmen des sich ergebenden Komposits nach der Stufe (C) reduziert wird.
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Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6330505A (ja) * 1986-07-24 1988-02-09 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 吸水性複合材料の製造法
JPH0764896B2 (ja) * 1987-04-17 1995-07-12 三菱化学株式会社 吸水性複合材料の製造法
JPH07121975B2 (ja) * 1987-05-26 1995-12-25 ユニ・チャーム株式会社 吸水性複合体の製造法
JPH01192871A (ja) * 1988-01-21 1989-08-02 Kuraray Co Ltd 不織布
CS408191A3 (en) * 1990-12-27 1992-09-16 Amann & Soehne Method of changing textile substrates properties
US5610208A (en) 1994-02-17 1997-03-11 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent agent, method for production thereof, and water-absorbent composition
DE4420088C3 (de) * 1994-06-09 2001-02-15 Stockhausen Chem Fab Gmbh Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Flächengebildes und dessen Verwendung
US5980996A (en) * 1994-12-13 1999-11-09 Interface, Inc. System and method for controlling water flow through ground with a geotextile comprising water absorbing material
US5614269A (en) * 1994-12-13 1997-03-25 Interface, Inc. Method of making a water absorbing article
JP3583227B2 (ja) * 1995-06-19 2004-11-04 三菱化学株式会社 吸水性複合体およびその製造法
EP1178149A4 (de) * 1999-03-16 2002-07-17 Mitsubishi Chem Corp Wasserabsorbierender faserverbundwerkstoff sowie kontinuierliches verfahren zu seiner herstellung
US6610781B1 (en) 1999-05-26 2003-08-26 Alberta Research Council Inc. Reinforced networked polymer/clay alloy composite
US8426670B2 (en) 2001-09-19 2013-04-23 Nippon Shokubai Co., Ltd. Absorbent structure, absorbent article, water-absorbent resin, and its production process and evaluation method
WO2003065958A1 (fr) * 2002-02-04 2003-08-14 Nippon Shokubai Co., Ltd. Materiau absorbant, procede de production de ce materiau et article absorbant a base de ce materiau
WO2004022840A1 (ja) * 2002-09-04 2004-03-18 Daio Paper Corporation 吸水性複合体の製造方法
US7338625B2 (en) 2002-09-18 2008-03-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Methods of restoring elasticity after stiffening treatments
US6783802B2 (en) 2002-09-25 2004-08-31 Amcol International Corporation Hydraulic barrier
US6852813B2 (en) 2002-09-25 2005-02-08 Amcol International Corporation Polymer-filled sheet material
US6939492B2 (en) * 2002-12-26 2005-09-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for making fibrous web materials
WO2004069293A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-19 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent resin composition and its production process
BRPI0407342B8 (pt) * 2003-02-10 2021-06-22 Nippon Catalytic Chem Ind agente absorvente de água
BE1016025A3 (fr) * 2003-06-03 2006-01-10 Nippon Catalytic Chem Ind Procede de preparation d'un materiau absorbant l'eau.
EP1512417B1 (de) * 2003-09-02 2013-06-19 Nippon Shokubai Co., Ltd. Teilchenförmige, wasserabsorbierende Harzzusammensetzung
WO2005027986A1 (en) 2003-09-19 2005-03-31 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbent and producing method of same
EP1516884B2 (de) * 2003-09-19 2023-02-22 Nippon Shokubai Co., Ltd. Wasserabsorbierendes Harz mit behandelten Oberflächen und Verfahren zu seiner Herstellung
RU2337750C2 (ru) * 2004-03-31 2008-11-10 Ниппон Сокубаи Ко., Лтд. Агент, поглощающий водную жидкость, и способ его получения
RU2006140095A (ru) * 2004-05-07 2008-06-20 Ниппон Шокубаи Ко. Абсорбирующий агент и способ производства
US20050288182A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-29 Kazushi Torii Water absorbent resin composition and production method thereof
EP1629854B1 (de) * 2004-07-20 2010-10-13 The Procter & Gamble Company Oberflächlich vernetzte superabsorbierende Partikeln und Verfahren zu ihrer Herstellung
US8080705B2 (en) * 2004-07-28 2011-12-20 The Procter & Gamble Company Superabsorbent polymers comprising direct covalent bonds between polymer chain segments and method of making them
US20060128827A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-15 The Procter & Gamble Company Absorbent members comprising modified water absorbent resin for use in diapers
EP1669394A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-14 The Procter & Gamble Company Superabsorbierende Polymerpartikel mit verbesserter Oberflächenvernetzung und hydrophiler Eigenschaft und Verfahren zur Herstellung
US20060173525A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-03 Percutaneous Systems, Inc. Methods and systems for deploying luminal prostheses
WO2006098271A1 (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. 吸水剤およびその製造方法
TWI353360B (en) 2005-04-07 2011-12-01 Nippon Catalytic Chem Ind Production process of polyacrylic acid (salt) wate
JP2007077366A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Procter & Gamble Co 吸水剤の製法
JP2007099845A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Procter & Gamble Co 水性液吸収剤およびその製法
TWI394789B (zh) 2005-12-22 2013-05-01 Nippon Catalytic Chem Ind 吸水性樹脂組成物及其製造方法、吸收性物品
EP1837348B9 (de) 2006-03-24 2020-01-08 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Wasserabsorbierendes Harz und Verfahren zu seiner Herstellung
JP5301159B2 (ja) 2006-03-27 2013-09-25 株式会社日本触媒 吸水剤及びこれを用いた吸水体、並びに吸水剤の製造方法
US8383746B2 (en) * 2006-03-27 2013-02-26 Nippon Shokubai Co., Ltd Water absorbing resin with improved internal structure and manufacturing method therefor
WO2007120561A2 (en) * 2006-04-10 2007-10-25 The Procter & Gamble Company An absorbent member comprising a modified water absorbent resin
WO2008102322A2 (en) 2007-02-22 2008-08-28 The Procter & Gamble Company Method of surface treating particulate material using electromagnetic radiation
WO2008108343A1 (ja) 2007-03-05 2008-09-12 Nippon Shokubai Co., Ltd. 吸水剤及びその製造方法
US20100247694A1 (en) * 2008-01-31 2010-09-30 Joseph Di Bartolomeo Composition and method for treament of inflamation and infections of the outer ear canal, nose and paranasal sinuses
CN102548654A (zh) 2009-09-29 2012-07-04 株式会社日本触媒 颗粒状吸水剂及其制造方法
CA2882179A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Gary S. Selwyn Chemical stick finishing method and apparatus
EP3202860B1 (de) * 2016-02-02 2020-10-07 Holland Plug International B.V. Verfahren zum aufbringen eines absorbierenden polymers auf einem substrat, substrat mit einer beschichtung aus einem absorbierenden polymer sowie verwendung des substrates
CN115448656A (zh) * 2022-08-10 2022-12-09 山东大学 一种聚钙离子超吸水纤维水泥基自修复材料及制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3926551A (en) * 1971-11-26 1975-12-16 Japan Atomic Energy Res Inst Method of making durable antistatic and hygroscopic polyester fibers
US3899289A (en) * 1972-11-27 1975-08-12 Us Agriculture Treatment of cotton with glycidyl methacrylate using ionizing radiation
US3995998A (en) * 1974-08-28 1976-12-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Method of polymerizing and fixing carboxyl-containing vinyl monomers in high conversion on fibrous substrates
JPS6018690B2 (ja) * 1981-12-30 1985-05-11 住友精化株式会社 吸水性樹脂の吸水性改良方法
JPS6032830A (ja) * 1983-08-01 1985-02-20 Sumitomo Chem Co Ltd 水膨潤製品製造方法
JPS60149609A (ja) * 1984-01-17 1985-08-07 Aron Kasei Co Ltd 吸水性複合材料の製造法
JPS60151381A (ja) * 1984-01-17 1985-08-09 アロン化成株式会社 長尺の吸水性複合材料の連続製造法
US4672005A (en) * 1984-03-01 1987-06-09 Intera Corporation Process for improving polymer substrate properties, and modified polymers produced thereby

Also Published As

Publication number Publication date
AU7499787A (en) 1988-01-07
AU589786B2 (en) 1989-10-19
KR940010532B1 (ko) 1994-10-24
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ES2034993T3 (es) 1993-04-16
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CA1311441C (en) 1992-12-15
KR880001708A (ko) 1988-04-26
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DE3782092D1 (de) 1992-11-12
EP0251314A2 (de) 1988-01-07
EP0251314B1 (de) 1992-10-07
JPS6310638A (ja) 1988-01-18

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