[发明专利]吸水复合材料

说明书

描述

本发明涉及一种制备吸水复合材料的方法，包括以下步骤：使含有至少一种带有酸基团的单烯属不饱和单体、至少一种交联剂、至少一种引发剂和至少一种表面活性剂的含水混合物发泡，使所获得的泡沫材料与网接触并且聚合；涉及复合材料本身以及它们用于吸收含水流体的用途。

本发明的其它实施方案是从权利要求、说明书和实施例来说明的。应当理解的是，上述和下文更特别描述的本发明特征不仅可以按照所述特定组合使用，而且能在不偏离本发明精神的情况下在其它组合中使用。

基于含有酸基团的交联单体的吸水泡沫材料是公知的，参见EP858478B1、WO97/31971A1、WO99/44648A1和WO00/52087A1。它们是例如通过将可聚合的含水混合物发泡、然后将已发泡的混合物进行聚合制备的，所述含水混合物含有小于50摩尔%的已中和的酸官能单烯属不饱和单体、交联剂和至少一种表面活性剂。可聚合的混合物的发泡操作可以例如通过在高压下将对自由基呈惰性的气体的细泡分散在可聚合的混合物中或将这种气体溶解在可聚合的混合物中、并将所述混合物解压来进行。泡沫材料的水含量例如设定在1-60重量%的范围内。如果合适的话，泡沫材料可以进行表面后交联，这通过将交联剂喷到发泡材料上或将泡沫材料浸入交联剂中并将负载交联剂的泡沫材料加热到更高的温度来进行。泡沫材料例如用于卫生制品中以获取、分布和储存体液。

WO03/066717A2公开了一种方法，其中通过添加含有氨基的聚合物来提高湿强度和降低超吸收性泡沫材料的残余单体含量。

WO2004/007598A1公开了吸水泡沫材料，其在表面上含有细分散的亲水性二氧化硅和/或表面活性剂。泡沫材料的处理导致对于液体的吸收率增加。

WO2004/035668A2公开了吸水泡沫材料，其含有超吸收性纤维或水果纤维，尤其是苹果纤维。

WO2006/094977A2描述了吸水泡沫材料，其含有木纤维或废纸纤维。

WO2005/042039A2描述了水凝胶，其具有改进的血液吸收性，这是由于它们被疏水性化合物涂覆。

本发明的目的是改进吸水泡沫材料的性能，尤其提供这样的泡沫材料：其对于含水流体具有优良的吸收、保留和传导性能，并且是稳定的，尤其是在湿状态下，能有效地处理、有效地加工和简单地制备。

本发明的目的还是提供吸水泡沫材料，其能仅仅在一维方向上溶胀，并且在干燥时不会收缩。

我们发现此目的能通过吸水复合材料实现，其含有至少一种吸水泡沫层和至少一种网层，所述网是由合成纤维组成的，并且具有不大于200g/m²的基本重量和不大于5mm的厚度。

吸水泡沫材料是现有技术材料公知的。在这里，吸水泡沫材料表示泡沫材料具有离心保留容量(CRC,在下文“检测方法”中描述的检测方法)为至少3g/g，优选至少4g/g，更优选至少5g/g，尤其至少6g/g。

吸水复合材料通常可以通过将含有至少一种带有酸基团的单烯属不饱和单体、至少一种交联剂和至少一种表面活性剂和任选地添加剂或助剂的含水混合物发泡、使所得泡沫材料与网接触并且聚合而制备的，其中所述单体任选地被至少部分中和，所述添加剂或助剂例如是增溶剂、增稠剂、稳定剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂。

本发明的一个实施方案包括将含有例如以下物质的含水混合物发泡：

a)10-95重量%的单烯属不饱和单体，其含有酸基团并且至少10摩尔%是被中和的，

b)任选地另外至多50重量%的其它单烯属不饱和单体，

c)0.001-20重量%的交联剂，

d)引发剂，

e)0.01-20重量%的至少一种表面活性剂，

f)任选地增溶剂，和

g)任选地增稠剂、泡沫稳定剂、聚合调节剂、填料、纤维和/或泡孔成核剂，

所有都基于混合物的总量计。这种含水的可聚合的混合物也可以称为“单体混合物”或“单体溶液”。

含水混合物的发泡操作可以例如通过在混合物中分散对自由基呈惰性的气体的细泡进行，或通过将这种气体在2-400巴范围内的压力下溶解在可聚合的混合物中进行，并随后将混合物解压到大气压。这提供了可流动的泡沫材料，可以将其填充到模具中或在带上固化。固化是通过加成聚合进行的。

合适的单体a)例如是烯属不饱和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸。丙烯酸和甲基丙烯酸是特别优选的单体。丙烯酸是最优选的。