BR112013024336B1

BR112013024336B1 - Composição de polímero superabsorvente particulada, processo para a produção de uma composição polimérica superabsorvente particulada e artigo absorvente

Info

Publication number: BR112013024336B1
Application number: BR112013024336-8A
Authority: BR
Inventors: Yaru Shi; Gonglu Tian; Mark C. Joy; Geoffrey W. Black; Bernfried Andreas Messner; Scott Smith
Original assignee: Evonik Corporation
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2020-02-11
Also published as: KR101827038B1; US9102806B2; JP2014512440A; CN103547603A; US20140316040A1; KR20140026511A; US20120267570A1; TWI535464B; BR112013024336A2; EP2699608A1; BR112013024336B8; TW201304825A; WO2012143215A1; EP2699608B1; JP5717917B2; CN103547603B; US8802786B2

Abstract

composição de polímero superabsorvente particulada, processo para a produção de uma composição polimérica superabsorvente particulada e artigo absorvente a presente invenção refere-se a uma composição polimérica superabsorvente particulada que absorve água, líquidos aquosos, e sangue, e um processo para fazer os polímeros superabsorventes, em que um polímero superabsorvente é a superfície tratada com uma solução de sal de metal multivalente neutralizado possuindo um valor de ph senmelhante ao da pele humana. a presente invenção refere-se também à composição polimérica superabsorvente particulada tendo elevada permeabilidade em gel e elevada absorvência sob carga.

Description

COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO SUPERABSORVENTE PARTICULADA, PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA SUPERABSORVENTE PARTICULADA E ARTIGO ABSORVENTE

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção refere-se a composições de polímero superabsorvente particulado que absorvem água, líquidos aquosos, e sangue, e um método para fazer as composições de polímero superabsorvente. Em particular, a presente invenção refere-se a composições de polímero superabsorvente com elevada permeabilidade, que são produzidas por contato de um polímero superabsorvente com uma solução de sal de metal multivalente neutralizado possuindo um valor de pH próximo do da pele humana. A presente invenção também se refere a composições de polímero superabsorvente particulado possuindo uma elevada permeabilidade em leito de gel e elevada capacidade de absorção sob carga.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0002] Um polímero superabsorvente, ou material, em geral, refere-se a um polímero expansível pela água, insolúvel em água, ou um material, capaz de absorver pelo menos cerca de 10 vezes o seu peso, e até cerca de 30 vezes ou mais o seu peso em uma solução aquosa contendo solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento em peso em água. Exemplos de polímero superabsorvente podem incluir um polímero reticulado parcialmente neutralizado, incluindo os ácidos poliacrílicos reticulados ou polímeros de enxerto reticulados de amido-ácido acrílico, que são capazes de absorver grandes quantidades de líquidos aquosos e fluidos corporais, tais como

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2/80 sangue ou urina, com o inchaço e a formação de hidrogel superabsorvente, e para reter os líquidos aquosos, sob certa pressão, de acordo com a definição geral do polímero superabsorvente.

[0003] O hidrogel de polímero superabsorvente pode ser formado em partículas, geralmente referidas como partículas de polímero superabsorvente, em que o polímero super absorvente particulado pode ser pós-tratado com reticulação superficial, tratamento de superfície, e outras formas de tratamento de superfície para formar composições de polímero superabsorvente particulado. A sigla PSA (SAP em inglês) pode ser usada no lugar do polímero superabsorvente, da composição de polímero superabsorvente, composições de polímero superabsorvente particulado, ou variações dos mesmos. Uma utilização primária de polímero superabsorvente e de composições de polímero superabsorvente é em artigos sanitários, tais como fraldas para bebês, produtos para a incontinência, ou absorventes higiênicos. Uma ampla pesquisa de polímeros superabsorventes, e seu uso e fabricação, é dada em FL Buchholz e AT Graham (editores), em Modern Superabsorbent Polymer Technology, Wiley-VCR, New York, 1998.

[0004] Artigos sanitários, tais como fraldas, incluem geralmente um núcleo absorvente que inclui cerca de 30-50% de fibras de celulose e cerca de 50-70% da composição de polímero superabsorvente particulado. É um objetivo de futuros artigos sanitários torná-los menores e mais finos, para o ajuste, conforto e razões estéticas e de aspectos ambientais. Uma maneira de alcançar este objetivo é reduzir a quantidade de material de fibras

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3/80 e aumentar a quantidade de composição de polímero superabsorvente particulado, em que pode haver menos do que cerca de 30%, ou menos do que cerca de 20%, ou menos do que cerca de 10% do material fibroso no núcleo absorvente. A composição de polímero superabsorvente particulado destas próximas gerações de construções de fraldas deve ter uma estabilidade suficientemente elevada e permeabilidade em estado inchado, de modo que o líquido possa ser transportado através do gel inchado. Além disso, os componentes dos artigos sanitários devem ser compatíveis para o usuário, onde os componentes devem ter propriedades, tais como o pH compatível com a pele do bebê, o qual tem um pH de cerca de 7.

[0005] Polímeros superabsorventes podem ser preparados, inicialmente, por neutralização de ácidos carboxílicos insaturados ou seus derivados, tais como o ácido acrílico, metal alcalino (por exemplo, sódio e / ou potássio) ou sais de amônio de ácido acrílico, acrilatos de alquil, e semelhantes, na presença de um tratamento cáustico, tal como hidróxido de sódio, e, em seguida, polimerização do produto com quantidades relativamente pequenas de um agente de ligação cruzada interna, ou monômero, tais como monômeros di- ou poli-funcionais. Os materiais de monômero di- ou poli-funcional, podem servir como agentes de reticulação covalente interna levemente para reticular as cadeias poliméricas, tornando-as assim insolúveis em água, no entanto, expansíveis com água. Estes polímeros superabsorventes ligeiramente reticulados contêm uma multiplicidade de grupos carboxila ligados a estrutura principal do polímero. Estes grupos carboxila geram uma força motriz osmótica para a absorção dos fluidos corporais pela rede de polímero

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4/80 reticulado. O polímero superabsorvente particulado pode ser tratado superficialmente com reticulação de superfície e tratamento de superfície para melhorar as propriedades do polímero particulado. [0006] Polímeros superabsorventes e composições poliméricas superabsorventes particuladas, úteis como absorventes em artigos absorventes tais como fraldas descartáveis, têm de dispor adequadamente de alta capacidade de adsorção, bem como força suficientemente elevada de gel. Capacidade de absorção deve ser suficientemente alta para permitir que o polímero absorvente absorva quantidades significativas de fluidos aquosos do corpo encontrados durante a utilização do artigo absorvente. A força do gel refere-se à tendência das partículas de polímero inchado para resistir à deformação sob uma tensão aplicada, e deve ser tal que as partículas não se deformem sob pressão, e preencham os espaços vazios capilares do elemento absorvente, ou do artigo, para um inaceitável grau, que é geralmente chamado bloqueamento por gel, inibindo, desse modo, a taxa de absorção do fluido, ou a distribuição do fluido, por um membro ou artigo. Depois de o bloqueio de gel ocorrer, ele pode impedir substancialmente a distribuição de fluidos para zonas relativamente secas ou regiões no artigo absorvente, e vazamento do artigo absorvente pode ocorrer muito antes das partículas do polímero absorvente no artigo absorvente estar completamente saturado, ou antes de o líquido poder difundir-se ou passar através do bloqueio.

[0007] A permeabilidade é uma medida da ligação efetiva de uma estrutura porosa, seja um tapete de fibra de uma laje de espuma ou, no caso deste pedido, o polímero superabsorvente particulado e

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5/80 a composição de polímero superabsorvente particulado, geralmente se refere às composições de polímero superabsorvente particulado, ou PSA, e pode ser especificada em termos da fração de vácuo e extensão da ligação das composições de polímero superabsorvente particulado. Permeabilidade em gel é uma propriedade de massa de composições poliméricas superabsorventes particuladas, como um todo, e está relacionada com a distribuição de tamanho de partícula, forma da partícula, conexão dos poros abertos, módulo de cisalhamento e modificação de superfície do gel inchado. Em termos práticos, a permeabilidade da composição de polímero superabsorvente particulado é uma medida de quão rapidamente o líquido flui através da massa de partículas dilatadas. Baixa permeabilidade indica que o líquido não pode fluir facilmente através das composições de polímero superabsorvente particulado, o qual é geralmente referido ao bloqueio de gel, e que qualquer fluxo forçado de líquido (tal como uma segunda aplicação de urina durante a utilização da fralda) deve ter um caminho alternativo (por exemplo, vazamento da fralda).

[0008] Tratamento de superfície de polímeros superabsorventes particulados já é bem conhecido. Para melhorar a permeabilidade dos polímeros superabsorventes particulados, complexação iônica dos grupos carboxila perto da superfície, utilizando cátions de metal polivalente, foi divulgada na arte prévia. US 6.620.889 divulga superabsorventes, que são reticulados de superfície com uma combinação de um poliol e de um sal de cátion em solução aquosa. O ânion do sal pode ser cloreto, brometo, sulfato, carbonato, nitrato, fosfato, acetato ou lactato. O uso de sulfato de alumínio

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6/80 como tratamento de superfície de composições poliméricas superabsorventes particuladas é revelado na referência WO 2005/108 472 A1, que descreve um processo que inclui o tratamento de um polímero de base com um sal de metal polivalente solúvel em água e um ácido orgânico ou seu sal. O sal de metal multivalente é de preferência sulfato de alumínio. O ácido orgânico ou sal é selecionado de uma gama de ácidos que incluem ácido cítrico, ácido glioxílico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido tartárico e ácido láctico, ou sais alcalinos ou de amônio dos mesmos.

[0009] No entanto, sabe-se também que o sulfato de alumínio é acídico, com um valor de pH inferior a 4, e está muito abaixo dos valores de cerca de 7 pH da pele humana. O sulfato de alumínio aplicado sobre a superfície do polímero superabsorvente particulado irá gerar uma superfície acídica. Uma vez que um artigo sanitário compreendendo polímeros superabsorventes está em contato com, ou perto de, ou está de outro modo ao lado da pele de um usuário, é desejável controlar o pH da superfície dos polímeros superabsorventes, a fim de reduzir o risco de irritação da pele.

[0010] Sabe-se também que a solubilidade de íons de alumínio e seus sais, tais como sulfato de alumínio, em água, é dependente do pH. Em níveis de pH entre 4 e 9,5, sulfato de alumínio torna-se insolúvel em água e ocorre precipitação, resultando numa suspensão de hidróxido de alumínio. Sabe-se que uma suspensão é mais difícil de manusear do que uma solução, em um processo de produção.

[0011] US 5.559.263 descreve um método para a preparação de uma solução aquosa de alumínio tendo um pH entre cerca de 5,0 e cerca de 9,0 a uma concentração de pelo menos cerca de 3,1 por cento em

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7/80 peso de alumínio. A solução compreende citratos como ligantes quelantes para íons de alumínio. Os ligantes quelantes podem competir com os grupos carboxila, perto da superfície do polímero superabsorvente para formar complexos iônicos com íons de alumínio, que podem diminuir os efeitos de aumento da permeabilidade dos íons de alumínio.

[0012] Por conseguinte, é um objeto da presente invenção proporcionar uma composição de polímero superabsorvente particulado tendo uma compatibilidade melhorada com a pele humana. É também um objeto da presente invenção proporcionar uma composição de polímero superabsorvente particulado que exibe excelentes propriedades, tais como a capacidade de manter uma elevada permeabilidade aos líquidos e a retenção de líquidos mesmo quando a quantidade de composição de polímero superabsorvente em partículas é aumentada em percentagem em peso com base no da estrutura absorvente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0013] A presente invenção compreende um processo para a produção de uma composição de polímero superabsorvente particulado que compreende as seguintes etapas: a) proporcionar um polímero superabsorvente particulado, b) preparar um sal de metal multivalente neutralizado na forma de uma solução aquosa tendo um valor de pH de cerca de 5 a cerca de 9, e c) aplicar a solução de sal de metal multivalente neutralizado da etapa b) sobre a superfície do polímero superabsorvente particulado, em que a composição de polímero superabsorvente particulado tem um grau de neutralização de mais do que cerca de 25mol%, e tem um valor

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8/80 numérico de Permeabilidade em Leito de Gel de pelo menos cerca de [8000 e^-0'^18x] Darcy onde x é o valor numérico de Capacidade de Retenção de Centrífuga; uma Capacidade de Retenção de Centrífuga maior que cerca de 25 g / g, e uma capacidade de absorção sob carga de 6205, 3 Pa a partir de cerca de 16 g / g a 24 g / g. Foi constatado que o tratamento de superfície do polímero superabsorvente particulado com uma solução de sal de metal multivalente neutralizado aumenta certas propriedades da composição de polímero superabsorvente particulado, em especial, a permeabilidade em cama de gel.

[0014] Uma forma de realização da presente invenção inclui ainda uma composição de polímero superabsorvente particulado feita pelo processo anterior. Em uma forma de realização da presente invenção, a composição do polímero superabsorvente particulado compreendendo um polímero compreende: a) cerca de 55 a cerca de 99.9% em peso do grupo de ácido insaturado polimerizável contendo monômeros, b) de 0 a cerca de 40% em peso de monômeros polimerizados, etilenicamente insaturados, copolimerizáveis com a); c) de cerca de 0,001 a cerca de 5.0% em peso com base no peso de a) de um agente de ligação cruzada interna; d) cerca de 0,001 a cerca de 5.0% em peso baseado na composição de polímero superabsorvente particulado seco do agente de reticulação de superfície aplicado sobre a superfície da partícula do polímero superabsorvente; e e) de 0,01 a cerca de 5% em peso, com base na composição de polímero superabsorvente particulado seco de um sal de metal multivalente neutralizado aplicado à superfície da partícula, na forma de uma solução aquosa tendo um valor de pH de cerca de 5 a cerca de 9, em que a composição

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9/80 tem um grau de neutralização do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros é mais do que cerca de 25%, e a composição de polímero superabsorvente particulado tem as características de valor numérico de uma permeabilidade de cama de gel GBP de pelo menos cerca de [8000 e^-0,^18x] Darcy onde x é o valor numérico da capacidade de retenção da centrífuga, uma capacidade de retenção de centrífuga maior do que cerca de 25g / g e uma absorção sob carga no 6205,3 Pa desde cerca de 18g / g e cerca de 22g / g.

[0015] Uma forma de realização da presente invenção inclui ainda uma composição de polímero superabsorvente particulado compreendendo: a) cerca de 55 a cerca de 99.9% em peso do grupo de ácido insaturado polimerizável contendo monômeros, b) de 0 a cerca de 40% em peso de monômeros polimerizados, etilenicamente insaturados, copolimerizáveis com a); c) de cerca de 0,001 a cerca de 5,0% em peso com base no peso de a) um agente de ligação transversal interna, em que os componentes a), b) e c) são polimerizados em um hidrogel que é granulado em polímero superabsorvente particulado possuindo uma superfície; d) de cerca de 0,001 a cerca de 5.0% em peso com base na composição de polímero superabsorvente particulado seco da composição de agente de reticulação superficial aplicada à superfície do polímero superabsorvente particulado; e e) de 0,01% a cerca 5% em peso, com base na composição de polímero superabsorvente particulado seco da composição de sal de alumínio aplicado à superfície do polímero superabsorvente particulado, sob a forma de uma solução aquosa tendo um valor de pH de cerca de 5 a cerca de 9,0, em que a referida

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10/80 solução de sal de alumínio compreende cátions de alumínio e ânions de um ácido mono-carboxílico hidroxil desprotonado com uma razão molar de ânions carboxílicos para cátions de alumínio entre cerca de 0,75:1 e cerca de 1,5:1.

[0016] Além disso, a presente invenção é dirigida a composições absorventes ou artigos sanitários, tais como fraldas, que podem conter as composições de polímero superabsorvente do presente invento.

[0017] Outros numerosos aspectos e vantagens da presente invenção surgirão a partir da descrição seguinte.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0018] Os antecedentes e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor compreendidos em relação à seguinte descrição, reivindicações anexas e desenhos de acompanhamento, em que:

[0019] FIG 1 é uma vista lateral do aparelho de ensaio utilizado para o Teste de Permeabilidade de Cama de Gel de Inchaço Livre;

[0020] FIG 2 é uma vista lateral em corte transversal de um conjunto de arranjo cilindro/taça empregado no Teste de Permeabilidade de Cama de Gel de Inchaço Livre mostrado na FIG 1;

[0021] FIG 3 é uma vista superior de um êmbolo empregado no Teste de Permeabilidade de Cama de Gel de Inchaço Livre mostrado na FIG 1; e [0022] FIG 4 é uma vista lateral do aparelho de ensaio utilizado para o Teste de Absorvência sob Carga.

DEFINIÇÕES

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11/80 [0023] Deve notar-se que, quando utilizado na presente descrição, os termos compreende, compreendendo, e outros derivados do termo raiz compreendem destinam-se a ser termos abertos que especificam a presença de quaisquer características indicadas, elementos, inteiros, etapas ou componentes, e não se destinam a impedir a presença ou a adição de uma ou mais características adicionais, elementos, inteiros, etapas, componentes ou grupos destes.

[0024] Tal como aqui utilizado, o termo cerca de modificando a quantidade de um ingrediente nas composições da invenção ou utilizado nos métodos da invenção refere-se à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de medição típica e procedimentos de manuseamento de líquidos usados para fazer concentrados ou utilizar soluções no mundo real; através de erro inadvertido nestes processos; através de diferenças na fabricação, origem, ou pureza dos ingredientes utilizados para fazer as composições ou efetuar os métodos; e semelhantes. O termo também abrange quantidades que diferem devido a diferentes condições de equilíbrio para a composição resultante a partir de uma mistura inicial particular. Seja ou não modificado pelo termo sobre as reivindicações incluem equivalentes às quantidades.

[0025] O termo artigo absorvente, tal como aqui utilizado refere-se a dispositivos que absorvem e retêm exsudados corporais e, mais especificamente, refere-se a dispositivos que são colocados contra ou na proximidade do corpo do usuário para absorver e conter os vários exsudados libertados pelo corpo. Artigos absorventes podem incluir fraldas, calças de treinamento, roupas para adultos

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12/80 incontinentes, produtos de higiene feminina, almofadas, absorventes de mama, babadores, produtos de vestir, e assim por diante. Artigos absorventes podem ainda incluir artigos de limpeza de chão, artigos da indústria de alimentos e semelhantes. Tal como aqui utilizado, o termo fluidos corporais ou excreta corporal inclui, mas não está limitado a, sangue, urina, secreções vaginais, leite materno, suor e matéria fecal.

[0026] O termo Capacidade de Retenção de Centrífuga (CRC) como aqui utilizado refere-se à capacidade do polímero superabsorvente particulado para reter líquido nele contido e depois de ter sido saturado submetido a centrifugação sob condições controladas e é indicado como gramas de líquido retido por grama de peso da amostra (g / g), tal como medido pelo Teste de Capacidade de Retenção de

Centrífuga aqui estabelecido.

[0027] Os termos reticulado, ligações cruzadas, agente de reticulação, ou reticulação, tal como aqui utilizados referemse a quaisquer meios para efetivamente tornar materiais normalmente solúveis em água, substancialmente insolúveis em água, mas intumescíveis. Tal meio de reticulação pode incluir, por exemplo, enredamento físico, domínios cristalinos, ligações covalentes, complexos e associações iônicas, associações hidrófilas, como a ligação de hidrogênio, associações hidrófobas ou forças de Van der Waals.

[0028] O termo agente de reticulação interna ou monômero de reticulação, tal como aqui utilizado refere-se à utilização de um agente de reticulação na solução de monômeros para formar o polímero.

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13/80 [0029] O termo Darcy é uma unidade CGS de permeabilidade. Um Darcy é a permeabilidade de um sólido através do qual um centímetro cúbico de fluido, com uma viscosidade de um centipoise, fluirá em um segundo através de uma seção de um centímetro de espessura e um centímetro quadrado, em seção transversal, se a diferença de pressão entre os dois os lados do sólido é uma atmosfera. Acontece que a permeabilidade tem as mesmas unidades de área, uma vez que não existe nenhuma unidade SI de permeabilidade, metros quadrados são usados. Um Darcy é igual a cerca de 0, 98692 x 10 ^-12 m ² ou cerca de 0, 98692 x 10 ^-8 cm ².

[0030] O termo fralda, tal como aqui utilizado refere-se a um artigo absorvente geralmente usado por bebês e pessoas incontinentes, sobre a parte inferior do tronco, de modo a rodear a cintura e as pernas do utente e que é especificamente adaptado para receber e conter resíduos urinária e fecal.

[0031] O termo descartável, tal como aqui utilizado referese a artigos absorventes que não se destinam a ser lavados ou de outra forma recuperados ou reutilizados como um artigo absorvente após uma única utilização. Exemplos de tais artigos absorventes descartáveis incluem, mas não estão limitados a, artigos absorventes de cuidados pessoais, artigos absorventes medicinais / saúde, e artigos absorventes domésticos / industriais.

[0032] O termo composição de polímero superabsorvente particulado seco, tal como aqui utilizado refere-se geralmente a composição de polímero superabsorvente com menos do que cerca de 10% de umidade.

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14/80 [0033] O termo permeabilidade de gel é uma propriedade de massa de partículas, como um todo, e está relacionado com a distribuição de tamanho de partícula, forma de partícula, e ligação dos poros vazios entre as partículas, módulo de cisalhamento, e modificação da superfície do gel inchado. Em termos práticos, a permeabilidade do gel da composição de polímero superabsorvente é uma medida de quão rapidamente o líquido flui através da massa de partículas dilatadas. Baixa permeabilidade em gel indica que o líquido não pode fluir facilmente através da composição de polímero superabsorvente, o que é geralmente referido como o bloqueio de gel, e que qualquer fluxo forçado de líquido (tal como uma segunda aplicação de urina durante a utilização da fralda) deve ter um caminho alternativo (por exemplo, vazamento da fralda).

[0034] O termo tamanho de massa mediana de partícula de uma dada amostra de partículas de composição de polímero superabsorvente é definido como o tamanho de partícula, que se divide ao meio a amostra numa base em massa, isto é, metade da amostra em peso tem um tamanho de partícula maior do que o tamanho de partícula média em massa e metade da amostra em massa tem um tamanho de partícula menor do que o tamanho de partícula média da massa. Assim, por exemplo, a massa de tamanho médio de partícula de uma amostra de partículas da composição de polímero superabsorvente é de 2 micra, se metade da amostra em peso é medida como mais do que 2 micra.

[0035] Os termos partícula, partículas, e semelhantes, quando usados com o termo polímero superabsorvente, referem-se à forma de unidades discretas. As unidades podem compreender flocos,

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15/80 fibras, aglomerados, grânulos, pós, esferas, materiais em pó, ou similares, bem como combinações dos mesmos. As partículas podem ter qualquer forma desejada: por exemplo, cúbica, de haste poliédrica, esférica ou semi-esférica, arredondada ou semiarredondada, angular, irregular, etc. As formas que têm uma alta relação de aspecto, como agulhas, flocos e fibras, são também contempladas para inclusão aqui. Os termos partículas ou particulados podem também incluir uma aglomeração que compreende mais do que uma partícula individual, em partículas, ou outros semelhantes. Além disso, uma partícula, particulado, ou qualquer aglomeração desejada dos mesmos, podem ser compostas por mais de um tipo de material.

[0036] Os termos polímero superabsorvente particulado e composição de polímero superabsorvente particulado [0037] referem-se a forma de polímero superabsorvente e composições de polímeros superabsorventes na forma discreta, em que o polímero superabsorvente particulado e composições poliméricas superabsorventes particuladas podem ter um tamanho de partícula de menos de 1000pm, ou de cerca de [0038] 150 pm a cerca de 850pm.

[0039] O termo permeabilidade, quando aqui utilizado, significa uma medida da ligação efetiva de uma estrutura porosa, neste caso, polímeros reticulados, e pode ser especificado em termos da fração de vácuo, e da extensão de ligação de composição de polímero superabsorvente particulado.

[0040] O termo polímero inclui, mas não está limitado a, homopolímeros, copolímeros, por exemplo, bloco, enxerto,

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16/80 aleatório, e copolímeros alternados, terpolímeros, etc, e misturas e modificações destes. Além disso, a menos que de outro modo especificamente limitado, o termo polímero inclui todos os possíveis isômeros configuracionais do material. Tais configurações incluem, mas não estão limitadas a simetrias isotácticas, sindiotácticas, e atácticas.

[0041] O termo poliolefina tal como aqui utilizado, inclui geralmente, mas não está limitado a, materiais tais como polietileno, polipropileno, poliisobutileno, poliestireno, copolímero de etileno acetato de vinil, e semelhantes, os homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, etc, dos mesmos, e misturas e modificações destes. O termo poliolefina deve incluir todas as estruturas possíveis do mesmo, que incluem, mas não estão limitados a, simetrias isotáticas, sinodiotáticas, e aleatórias. Os copolímeros incluem copolímeros de bloco e atácticos.

[0042] O termo polímero superabsorvente, tal como aqui utilizado refere-se a materiais que incham com água, insolúveis em água, orgânicos ou inorgânicos, incluindo polímeros superabsorventes e composições de polímero superabsorvente capazes, sob as condições mais favoráveis, de absorver pelo menos cerca de 10 vezes o seu peso, ou pelo menos cerca de 15 vezes o seu peso, ou pelo menos cerca de 25 vezes o seu peso de uma solução aquosa contendo 0,9 por cento em peso de cloreto de sódio.

[0043] O termo composição de polímero superabsorvente, tal como aqui utilizado refere-se a um polímero superabsorvente que compreende um aditivo de superfície de acordo com a presente invenção.

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17/80 [0044] O termo pré-produto de polímero superabsorvente, tal como aqui utilizado refere-se a um material que é produzido por realização de todas as etapas de produção de um polímero superabsorvente, tal como aqui descrito, até e incluindo a secagem do material, e moagem grossa num triturador.

[0045] O termo superfície de ligação transversal como aqui utilizado refere-se ao nível de ligações cruzadas funcionais na periferia da superfície da partícula de polímero superabsorvente, que é geralmente mais elevado do que o nível de ligações cruzadas funcionais no interior da partícula do polímero superabsorvente. Tal como aqui utilizado, superfície descreve os limites exteriores voltados para partícula.

[0046] O termo termoplástico, como aqui utilizado, descreve um material que amolece quando exposto a calor e que retorna a uma condição substancialmente não amolecida quando arrefecido à temperatura ambiente.

[0047] O termo % por peso ou % em peso como utilizado aqui e referindo-se aos componentes da composição de polímero superabsorvente particulado seco, é para ser interpretado com base no peso da composição de polímero superabsorvente seco, a menos que especificado de outra maneira.

[0048] Estes termos podem ser definidos com linguagem adicional nas partes restantes do relatório descritivo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0049] Enquanto aspectos típicos da forma de realização e / ou formas de realização foram indicados com o propósito de ilustração, esta descrição pormenorizada e os desenhos em anexo não devem ser

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18/80 considerados como uma limitação no âmbito da invenção. Assim, várias modificações, adaptações e alternativas podem ocorrer aos peritos na arte sem se afastarem do espírito e do âmbito da presente invenção. A título de exemplo ilustrativo hipotético, uma divulgação no presente pedido de uma gama de 1 a 5 serão considerados para apoiar reivindicações a qualquer um dos seguintes intervalos: 1-5, 1-4, 1-3, 1-2; 2-5, 2-4, 2-3, 3-5, 3-4 e 4-5.

[0050] Em uma forma de realização da presente invenção, a composição de polímero superabsorvente é um polímero reticulado que compreende: a) desde cerca de 55% em peso a cerca de 99,9% em peso do grupo de ácido insaturado polimerizável contendo monômeros, b) de 0 a cerca de 40% em peso de monômeros copolimerizáveis polimerizado etilenicamente insaturado, com a); c) entre cerca de 0,001% em peso a cerca de 5,0% em peso de a) de agente de reticulação interna; d) desde cerca de 0,001% em peso a 5,0% em peso com base na composição de polímero superabsorvente particulado seco de um agente de reticulação superficial aplicado à superfície da partícula; e e) de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, com base no peso de composição de polímero superabsorvente particulado seco de uma solução de sal de metal multivalente neutralizado aplicada à superfície da partícula, em que a composição possui um grau de neutralização de mais do que cerca de 25mol%.

[0051] A solução aquosa do sal multivalente neutralizado pode compreender um cátion multivalente e de um ânion de um ácido orgânico desprotonado. O sal multivalente tendo um valor de pH igual ou próximo do da pele humana, vai reduzir o risco de irritação

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19/80 da pele. Além disso, uma composição de polímero superabsorvente com permeabilidade significativamente melhorada e elevada capacidade de absorção sob carga é inesperadamente obtida por revestimento do polímero superabsorvente com a solução de sal multivalente tendo pH ajustado e razão molar adequada de ácido orgânico para cátion multivalente.

[0052] Um polímero superabsorvente adequado pode ser selecionado a partir de polímeros e materiais naturais, biodegradáveis, sintéticos e naturais modificados. O termo reticulado usado em referência ao polímero superabsorvente referese a quaisquer meios para tornar efetivamente materiais normalmente solúveis em água, substancialmente insolúveis em água, mas intumescíveis. Tal meio de reticulação pode incluir, por exemplo, emaranhamento físico, domínios cristalinos, ligações covalentes, complexos e associações iônicas, associações hidrófilas, tais como ligações de hidrogênio, associações hidrófobas ou forças de Van der Waals. Polímeros superabsorventes incluem reticulação interna e podem ainda incluir reticulação superficial.

[0053] Um polímero superabsorvente, conforme estabelecido nas formas de realização da presente invenção é obtido através da polimerização inicial, de cerca de 55% a cerca de 99,9% em peso do polímero superabsorvente do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros. Um monômero adequado inclui qualquer desses contendo grupos carboxila, tais como ácido acrílico, ácido metacrílico, ou ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico, ou suas misturas. É desejável que, pelo menos, cerca de 50% em peso,

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20/80 e mais desejável que pelo menos cerca de 75% em peso dos grupos ácidos ser grupos carboxila.

[0054] O processo para fazer um polímero superabsorvente, conforme estabelecido nas formas de realização da presente invenção é obtido através da polimerização inicial, de cerca de 55% a cerca de 99.9% em peso do polímero superabsorvente do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros. Um monômero polimerizável adequado inclui qualquer um desses contendo grupos carboxila, tais como ácido acrílico, ácido metacrílico, ou ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico, ou suas misturas. É desejável que, pelo menos, cerca de 50%, em peso, e mais desejável que pelo menos cerca de 75% em peso dos grupos ácidos ser grupos carboxila.

[0055] Os grupos ácidos são neutralizados, a extensão de pelo menos cerca de 25mol%, isto é, os grupos ácidos estão desejavelmente presentes como sódio, potássio, ou sais de amônio. Em alguns aspectos, o grau de neutralização pode ser, pelo menos, cerca de 50mol%. Em alguns aspectos, é desejável utilizar polímeros obtidos por polimerização de ácido acrílico ou ácido metacrílico, os grupos carboxila dos quais são neutralizados na medida de cerca de 50mol% a cerca de 80mol%, na presença de agentes de reticulação interna.

[0056] Quanto ao ácido acrílico, é importante o uso de ácido acrílico, que é conhecido pelo seu conteúdo por ser puro, isto é, o ácido acrílico tendo pelo menos 99,5% em peso de concentração, ou pelo menos a concentração de 99,7% em peso, ou pelo menos concentração de 99,8% em peso. O componente principal deste

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21/80 monômero pode ser ácido acrílico ou ácido acrílico e um sal de acrilato. As impurezas de ácido acrílico podem incluir água, ácido propiônico, ácido acético e ácido diacrílico, vulgarmente chamado de dímero de ácido acrílico. Teor de ácido diacrílico deve ser 1000ppm ou menos, ou [0057] 500 ppm ou menos, ou 300ppm ou menos, quando o ácido acrílico for usado no processo. Além disso, é importante para minimizar a produção de ácido β-hidroxipropriônico durante o processo de neutralização de menos do que cerca de 1000 ppm, ou menos do que cerca de 500 ppm, de ácido β-hidroxipropiônico.

[0058] Além disso, no ácido acrílico, o teor de protoanemonina e / ou furfural é de 0 a 20 ppm, em peso, em termos de valor convertido à base de ácido acrílico. À luz das propriedades físicas e características melhoradas da resina absorvente de água, o conteúdo de protoanemonina e / ou furfural no monômero não é superior a 10 ppm, em peso, ou 0,01 a 5 ppm, em peso, ou de 0,05 a 2 ppm em peso, ou de 0,1 a 1 ppm, em peso, em termos de valor convertido à base de ácido acrílico.

[0059] Além disso, no monômero, é preferido que a quantidade de componente aldeído com exceção furfural e / ou ácido maléico seja tão pequena quanto possível, pela mesma razão. Especificamente, o teor do componente de aldeído que não furfural e / ou ácido maleico pode ser de 0 a 5 ppm, em peso, ou de 0 a 3 ppm, em peso, ou de 0 a 1 ppm, em peso, ou 0 ppm em peso (não superior a detecção limitar) em termos de valor convertido à base de ácido acrílico. Exemplos do componente de aldeído não furfural incluem benzaldeído, acroleína, acetaldeído e semelhantes.

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22/80 [0060] Além disso, no monômero ou agente de absorção de água particulado do presente invento, o teor de ácido carboxílico saturado que consiste em ácido acético e / ou ácido propiônico, não é superior a 1000 ppm, em peso, ou de 10 a 800 ppm, em peso, ou de 100 a 500 ppm , em peso, em termos de valor convertido à base de ácido acrílico.

[0061] Em alguns aspectos, o monômero adequado que pode ser copolimerizado com o monômero etilenicamente insaturado pode incluir, mas não se limita à acrilamida, metacrilamida, acrilato de hidroxietil, dimetilaminoalquil (met)-acrilato, etoxilados(met)acrilatos, dimetilaminopropilacrilamida, ou cloreto de acrilamidopropiltrimetilamônio. Tal monômero pode estar presente numa gama de 0% em peso a cerca de 4 0% em peso do monômero copolimerizado.

[0062] Quando parcialmente neutralizado ou totalmente neutralizado o sal acrilato é transformado em polímero no agente de absorção de água particulado após polimerização, o valor convertido à base de ácido acrílico pode ser determinado por meio de conversão do sal de poliacrilato parcialmente neutralizado ou sal totalmente neutralizado é assumido como sendo ácido poliacrílico completamente não neutralizado equimolar.

[0063] O polímero superabsorvente do invento também inclui agentes reticulantes internos. O agente de reticulação interno tem pelo menos duas ligações duplas etilenicamente insaturadas ou uma ligação dupla etilenicamente insaturada e um grupo funcional que é reativo relativamente aos grupos de ácido do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros ou vários grupos funcionais que

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23/80 são reativos com os grupos ácidos que podem ser usados como o componente de ligação transversal interna e que se encontra presente durante a polimerização do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros.

[0064] Exemplos de agentes de reticulação interna incluem amidas alifáticas insaturadas, tais como metilenobisacril- ou metacrilamida ou etilenobisacrilamida, e, além disso, ésteres alifáticos de polióis ou polióis alcoxilados com ácidos etilenicamente insaturados, tais como di (met) acrilatos ou tri (met) acrilato de butanodiol ou etileno glicol, poliglicóis ou trimetilolpropano, ésteres de di- e triacrilato de trimetilolpropano, que é de preferência oxialquilado, preferencialmente etoxilado, com 1 a 30 mol de óxido de alquileno, acrilato e metacrilato de ésteres de glicerol e de pentaeritritol e de glicerina e pentaeritritol oxietilado com preferencialmente 1 a 30 mol de óxido de etileno e, além disso, compostos de alilo, tais como alil (met) acrilato, alil alcoxilado (met) acrilato de preferência, reagido com 1 a 30 mol de óxido de etileno, cianurato de trialilo, isocianurato de trialilo, éster dialílico do ácido maleico, ésteres de poli-alilo, vinil trimetoxisilano, vinil trietoxisilano, polissiloxano compreendendo pelo menos dois grupos vinil, tetraaliloxietano, tetraaliloxietano, trialilamina, tetraaliletilenodiamina, dióis, polióis, hidroxi ou compostos de acrilato de alilo e ésteres alílicos de ácido fosfórico ou ácido fosfórico, e, além disso, monômeros que são capazes de ligação cruzada, tais como os compostos de N-metilol de amidas insaturadas, tais como a acrilamida ou de metacrilamida, e os éteres derivados.

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Agentes de reticulação iônicos, tais como sais de metais multivalentes também podem ser empregados. As misturas dos agentes de reticulação mencionados podem também ser empregadas.

[0065] Os agentes de reticulação interna ou suas misturas para serem utilizados de acordo com a presente invenção são utilizados em quantidades de cerca de 0.001% em peso a cerca de 5%, em peso, ou desde cerca de 0.2% em peso a cerca de 3% com base na quantidade total da grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômero.

[0066] Numa outra forma de realização, o polímero superabsorvente pode incluir desde cerca de 0.001% em peso a cerca de 0.1% em peso com base na quantidade total do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômero de um segundo agente de reticulação interna que pode conter composições que compreendem pelo menos duas ligações duplas etilenicamente insaturadas, por exemplo, metilenobisacrilamida ou -metacrilamida ou etilenobisacrilamida, além disso, os ésteres de mono- ou policarboxílico de ácidos insaturados de polióis, como por exemplo, diacrilatos ou triacrilatos, por exemplo, butanodiol-diacrilato ou etileno glicol ou -metacrilato; triacrilato de trimetilolpropano, bem como os seus derivados alcoxilados, adicionalmente, compostos de alilo, tais como alil (met) acrilato, cianurato de trialilo, éster dialílico do ácido maleico, éster de polialilo, tetraaliloxietano, [0067] di- e trialilamina, tetraliletilenediamina, ésteres alílicos de ácido fosfórico ou ácido fosforoso. Além disso, também podem ser utilizados compostos com pelo menos um grupo funcional reativo em relação a grupos ácido. Exemplos dos mesmos incluem

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25/80 compostos de N-metilol de amidas, tais como metacrilamida ou acrilamida e os éteres derivados deles, bem como os di- e os compostos de poliglicidila.

[0068] Os iniciadores usuais, tais como, por exemplo, compostos azo ou peroxo, sistemas redox ou iniciadores de UV, (sensibilizadores), e / ou radiação são utilizados para a iniciação da polimerização por radicais livres. Em alguns aspectos, os iniciadores podem ser utilizados para a iniciação da polimerização por radicais livres. Iniciadores adequados incluem, mas não estão limitados a, compostos azo ou peroxo, sistemas redox ou iniciadores de ultravioletas, sensibilizadores e / ou radiação.

[0069] A polimerização forma um gel polímero superabsorvente, que é granulado em partículas de polímero superabsorvente, ou polímero superabsorvente particulado. O polímero superabsorvente particulado inclui geralmente tamanhos de partículas variando de cerca de 50pm a cerca de 1000pm, ou desde cerca de 150pm a cerca de 850pm. A presente invenção pode incluir pelo menos cerca de 40% em peso das partículas tendo um tamanho de partícula de cerca de

300 pm a cerca de 600pm, pelo menos cerca de 50% em peso das partículas possuindo um tamanho de partícula de cerca de 300 pm a cerca de 600pm, ou pelo menos cerca de 60% em peso as partículas com um tamanho de partícula de cerca de 300 pm a cerca de 600pm como medido por peneiração através de uma tela padrão norte americana de 30 e é retida numa malha padrão norte americana de

50. Além disso, a distribuição do tamanho das partículas de polímero superabsorvente da presente invenção pode incluir menos do que cerca de 30% em peso de partículas tendo um tamanho superior

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26/80 a cerca de 600pm, e menos do que cerca de 30% em peso de partículas possuindo um tamanho inferior a cerca de 300 pm, medida usando, por exemplo, uma Peneiradora Mecânica RO-TAP ® Modelo B disponível de WS Tyler, Inc., Mentor Ohio. Enquanto que as partículas são utilizadas a título de exemplo da forma física dos polímeros superabsorventes, o invento não se limita a esta forma, e é aplicável a outras formas, tais como fibras, películas, espumas, esferas, varetas e semelhantes.

[0070] Numa concretização, o polímero superabsorvente particulado pode então ser tratado na superfície com produtos químicos e tratamentos como aqui definidos. Em particular, a superfície do polímero superabsorvente particulado pode ser reticulada, geralmente referida como a superfície reticulada, pela adição de um agente de reticulação de superfície e tratamento térmico. Em geral, a reticulação superficial é um processo que é acreditado para aumentar a densidade de reticulação da matriz de polímero na vizinhança da superfície de polímero superabsorvente particulado no que diz respeito à densidade de reticulação no interior das partículas.

[0071] Os agentes de reticulação de superfície desejáveis podem incluir produtos químicos com um ou mais grupos funcionais que são reativos em relação aos grupos pendentes das cadeias de polímero, tipicamente grupos ácido. Agentes reticuladores de superfície podem incluir compostos que compreendem pelo menos dois grupos funcionais que podem reagir com grupos funcionais de uma estrutura de polímero em uma reação de condensação (reticulador de condensação), a uma reação de adição ou uma reação de abertura do anel. Estes compostos

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27/80 podem incluir agentes de reticulação de condensação, tais como, por exemplo, dietilenoglicol, trietilenoglicol, polietilenoglicol, glicerina, poliglicerina, propilenoglicol, dietanolamina, trietanolamina, polioxipropileno, copolímeros de bloco de oxietileno-oxipropileno, ésteres de ácidos graxos de sorbitano, ésteres de ácidos graxos de polioxietileno sorbitano, trimetilolpropano, pentaeritritol, álcool polivinílico, sorbitol,

1.3- dioxolan-2-ona (carbonato de etileno), 4-metil-1,3-dioxolan2-ona (carbonato de propileno), 4,5-dimetil-1, 3-dioxolan-2-ona,

4.4- dimetil-1 ,3-dioxolan-2-ona, 4-etil-1 ,3-dioxolan-2-ona, 4hidroximetil-1 ,3-dioxolan-2- ona, 1,3-dioxano-2-ona, 4-metil-1 ,3-dioxano-2-ona, 4,6-dimetil-1 ,3-dioxano-2-ona, assim como 1,3dioxano- 2-ona. A quantidade de agente de reticulação de superfície pode estar presente numa quantidade de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso da composição de polímero superabsorvente particulado seco, e tal como de cerca de 0,1 % em peso a cerca de 3% em peso e, tal como desde cerca de 0,1 % em peso a cerca de 1%, em peso, com base no peso da composição de polímero superabsorvente particulado seco.

[0072] Após as partículas de polímero superabsorventes terem sido postas em contato com o agente de reticulação superficial ou com o fluido que compreende o agente de reticulação superficial, o polímero superabsorvente particulado tratado termicamente pode incluir o aquecimento do polímero superabsorvente em partículas revestidas a uma temperatura de cerca de 50 a cerca de 300 °C, ou de cerca de 75 a cerca de 275 °C, ou entre cerca de 150 a cerca de

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28/80 [0073] 250 °C, e durante um tempo de cerca de 5 a cerca de 90 minutos dependentes da temperatura, de modo que a zona exterior da estrutura do polímero está mais fortemente reticulada em comparação com a região interna (isto é, reticulação superficial). A duração do tratamento térmico é limitada pelo risco de que o perfil de propriedades desejado das estruturas poliméricas seja destruído como resultado do efeito do calor [0074] Num aspecto particular da superfície de reticulação, o polímero superabsorvente particulado é revestido com, ou tratado na superfície, com um carbonato de alquileno, tal como carbonato de etileno, seguido por aquecimento para afetar a reticulação superficial, o que pode melhorar a densidade de reticulação da superfície e as características de resistência do gel do polímero superabsorvente em particulado. Mais especificamente, o agente de reticulação é revestido sobre a superfície do polímero superabsorvente particulado por mistura do polímero superabsorvente particulado com uma solução alcoólica aquosa do carbonato do agente de reticulação superficial alquileno. A quantidade de álcool na solução alcoólica aquosa pode ser determinada pela solubilidade do carbonato de alquileno e é mantida tão baixo quanto possível, por várias razões, por exemplo, para a proteção contra explosões. Álcoois apropriados são metanol, isopropanol, etanol, butanol, ou butil-glicol, bem como misturas destes álcoois. Em alguns aspectos, o solvente desejavelmente é água, o qual é tipicamente utilizado numa quantidade de cerca de 0,3% em peso a cerca de 5.0% em peso, com base no peso da composição de polímero superabsorvente particulado seco. Em ainda outros

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29/80 aspectos, o agente de reticulação superficial carbonato de alquileno pode ser aplicado a partir de uma mistura em pó, por exemplo, com um material de veículo inorgânico, como dióxido de silício (SiO2), ou em um estado de vapor por sublimação do carbonato de alquileno.

[0075] Para atingir as propriedades desejadas de reticulação de superfície, o carbonato de alquileno deve ser distribuído uniformemente no polímero superabsorvente particulado. Para este efeito, a mistura é efetuada em misturadores adequados conhecidos na arte, tais como misturadores de leito fluidizado, misturadores de pás, misturadores de tambor rotativo, ou misturadores duplo parafuso. Também é possível efetuar o revestimento do polímero superabsorvente particulado durante um dos passos do processo para a produção do polímero superabsorvente particulado. Num aspecto particular, um processo adequado para esta finalidade é o processo de polimerização em suspensão inversa.

[0076] O tratamento térmico, que se segue ao tratamento de revestimento do polímero superabsorvente particulado, pode ser realizado como se segue. Em geral, o tratamento térmico é a uma temperatura de cerca de 100 °C até cerca de 300 °C. Baixas temperaturas são possíveis se agentes de reticulação de epóxido altamente reativos são utilizados. No entanto, se um carbonato de alquileno é utilizado, em seguida, o tratamento térmico está adequadamente a uma temperatura de cerca de 150 °C a cerca de 250 °C. Neste aspecto particular, a temperatura de tratamento depende do tempo de permanência e do tipo de carbonato de alquileno. Por exemplo, a uma temperatura de cerca de 150 °C, o tratamento térmico

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30/80 é efetuado durante uma hora ou mais. Em contraste, a uma temperatura de cerca de 250 °C, alguns minutos (por exemplo, de cerca de 0,5 minuto até cerca de 5 minutos), são suficientes para alcançar as propriedades de reticulação de superfície desejadas. O tratamento térmico pode ser realizado em secadores convencionais ou fornos conhecidos na arte.

[0077] Em adição à superfície de reticulação, as composições poliméricas superabsorventes particuladas podem ainda ser tratadas superficialmente com outras composições químicas.

[0078] Os polímeros absorventes de acordo com a invenção podem compreender entre 0,01% em peso a cerca de 5% em peso de um sal de metal multivalente neutralizado, com base no peso da mistura, sobre a superfície do polímero. O sal de metal polivalente neutralizado é preferencialmente solúvel em água. Exemplos de cátions de metal preferidos incluem os cátions de Al, Fe, Zr, Mg e Zn. Preferivelmente, o cátion de metal tem uma valência de pelo menos 3, com o Al sendo o mais preferido. As misturas de sais de metais multivalentes também podem ser empregadas.

[0079] O sal de metal multivalente neutralizado pode incluir um ânion quelante. Ânions quelantes adequados na presente invenção devem ser capazes de formar um complexo solúvel em água com cátions de metal polivalentes, sem comprometer os efeitos de aumento de desempenho de cátions metálicos multivalentes. Exemplos de ânions quelantes preferidos são os ânions de ácidos monocarboxílicos de hidroxila tais como o ácido láctico, o ácido glicólico, o ácido glucônico ou o ácido 3-hidroxipropiônico. A razão molar de ácido orgânico para cátion metálico multivalente é de preferência entre

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31/80 cerca de 0,5:1 a cerca de 2:1 de preferência entre cerca de 0,75:1 e cerca de 1,5:1.

[0080] O sal de metal polivalente pode ser um sal de alumínio neutralizado na forma de uma solução aquosa, a qual pode ser preparada por mistura de um composto de alumínio com um ácido orgânico (sal), e ajustando o pH com uma base ou ácido, utilizando meios bem conhecidos para os peritos na arte. Exemplos de compostos de alumínio que podem ser utilizados na presente invenção incluem: cloreto de alumínio, sulfato de alumínio, nitrato de alumínio, cloreto de polialumínio, aluminato de sódio, aluminato de potássio, aluminato de amônio, hidróxido de alumínio e óxido de alumínio.

[0081] A mistura do composto de alumínio com o ácido orgânico (sal) pode ser ácido ou básico. E o pH pode ser ajustado para o intervalo desejado, com um material de base ou ácido. Exemplos de materiais de base para o ajuste do pH incluem, mas não se limitam a hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônio, carbonato de sódio ou bicarbonato de sódio. Exemplos dos materiais ácidos para o ajuste do pH incluem, mas não se limitam a, cloridrato, ácido sulfúrico, ácido metilsulfônico, ou dióxido de carbono em água. Os sais de alumínio ácidos tais como cloreto de alumínio, sulfato de alumínio, nitrato de alumínio e cloreto de polialumínio, ou os sais de alumínio básicos, tais como o aluminato de sódio, aluminato de potássio e aluminato de amônio, podem ser utilizados para o ajuste do pH.

[0082] O sal de metal multivalente neutralizado adequado na presente invenção tem um pH de cerca de 5 a cerca de 9, ou de cerca de 5,5 a cerca de 8, ou de cerca de 6 a cerca de 7, numa solução

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32/80 aquosa a uma concentração de pelo menos cerca de 5 por cento, em peso.

[0083] O sal de metal multivalente neutralizado pode ser adicionado em várias fases do tratamento da superfície do polímero superabsorvente particulado. Por exemplo, o sal de metal multivalente neutralizado pode ser adicionado à solução de reticulação e aplicado à superfície do polímero superabsorvente particulado, juntamente com a solução de reticulação superficial, ou o sal de metal multivalente neutralizado pode ser adicionado separadamente a partir da solução de reticulação superficial, mas como parte da etapa de reticulação de superfície, ou o sal de metal multivalente neutralizado pode ser adicionado depois da etapa de reticulação superficial.

[0084] O polímero superabsorvente particulado e o sal de metal multivalente neutralizado apropriadamente são misturados por mistura seca ou em solução, ou numa solução aquosa através de meios bem conhecidos pelos peritos na arte. Com a mistura seca, um ligante pode ser utilizado numa quantidade que é suficiente para assegurar que uma mistura substancialmente uniforme de sal e o polímero superabsorvente seja mantida. O ligante pode ser água ou um composto orgânico volátil possuindo um ponto de ebulição de pelo menos 150 °C. Exemplos de ligantes incluem água, polióis tais como propileno glicol, glicerina e poli (etileno-glicol). O sal de metal multivalente neutralizado pode ser aplicado sobre a superfície do polímero superabsorvente, antes ou depois da etapa de reticulação superficial.

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33/80 [0085] Além do agente de reticulação superficial, e o sal de metal multivalente neutralizado, a composição de polímero superabsorvente particulado da presente invenção pode ser tratada superficialmente com 0% a cerca de 5 % em peso, ou de cerca de 0,001% a cerca de 5% em peso, ou de 0,01% a cerca de 0,5% com base na composição seca de polímero superabsorvente particulado de um revestimento polimérico, tal como um revestimento de termoplástico, ou um revestimento catiônico, ou uma combinação de um revestimento termoplástico e um revestimento catiônico. Em certos aspectos particulares, desejavelmente, o revestimento polimérico é um polímero que pode estar na forma de um sólido, emulsão, suspensão, estado coloidal, ou solubilizado, ou suas combinações. Os revestimentos poliméricos adequados para a presente invenção podem incluir, mas não estão limitados a, um revestimento termoplástico tendo uma temperatura de fusão termoplástica em que o revestimento polimérico é aplicado sobre a superfície da partícula coincidente com ou seguido de uma temperatura da partícula de polímero superabsorvente tratada a cerca da temperatura de fusão termoplástica.

[0086] Exemplos de polímeros termoplásticos incluem poliolefinas, polietileno, poliéster, poliamida, poliuretano, polibutadieno-estireno, polietileno de baixa densidade linear (PEBDL), copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA), copolímero de etileno-metacrilato de alquila (EMA), polipropileno (PP), polipropileno maleado, copolímero de etileno vinil acetato (EVA), poliéster, poliamida, e misturas de todas as famílias de poliolefinas, tais como misturas de PP, EVA, EMA, EEA, EBA, PEAD,

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PEMD, PEBD, PEBDL, e / ou VLDPE, podem também ser empregadas vantajosamente. O termo poliolefina, tal como aqui utilizado, é definido acima. Em aspectos particulares, o polipropileno maleado é um polímero termoplástico preferido para utilização na presente invenção. Um polímero termoplástico pode ser funcionalizado para ter benefícios adicionais, tais como a solubilidade em água ou dispersabilidade.

[0087] Revestimentos poliméricos da presente invenção também podem incluir um polímero catiônico. Um polímero catiônico, tal como aqui utilizado refere-se a um polímero ou mistura de polímeros compreendendo um grupo funcional, ou grupos que têm um potencial de se tornar íons carregados positivamente sobre a ionização de uma solução aquosa. Grupos funcionais adequados para um polímero catiônico incluem, mas não estão limitados a, grupos amino primários, secundários ou terciários, grupos imino, grupos amida, grupos imida, e grupos de amônio quaternário. Exemplos de polímeros catiônicos sintéticos incluem sais ou sais parciais de poli (vinil aminas), poli (alilaminas), poli (etileno-imina), poli (éteres de vinil propanol amino), poli (cloreto de acrilamidopropiltrimetilamônio), (poli cloreto de dialildimetilamônio). Exemplos de polímeros catiônicos de base natural incluem quitina parcialmente desacetilada, quitosana, e sais de quitosano. Polipeptídeos sintéticos tais como, poliasparaginas, polilisinas, poliglutaminas e poliargininas também são polímeros catiônicos adequados.

[0088] Os polímeros absorventes de acordo com a invenção podem incluir desde cerca de 0% a cerca de 5% em peso, ou cerca de 0,001%

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35/80 a cerca de 3% em peso, ou de cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso com base no peso da composição de partículas secas de polímero superabsorvente, pó inorgânico insolúvel em água. Exemplos de pós inorgânicos, insolúveis, incluem o dióxido de silício, sílica, dióxido de titânio, óxido de alumínio, óxido de magnésio, óxido de zinco, talco, fosfato de cálcio, argilas, terra diatomatacea, zeólitos, bentonita, caolino, hidrotalcita, argilas ativadas, etc. O aditivo em pó inorgânico insolúvel pode ser um único composto ou uma mistura de compostos selecionados a partir da lista acima. Exemplos de sílica incluem sílica coloidal, sílica precipitada, dióxido de silício, ácido silícico e silicatos. Em certos aspectos particulares, o dióxido de silício não cristalino microscópico é desejável. Os produtos incluem Sipernat® 22S e Aerosil® 200 disponíveis de Evonik Corporation, Parsippany, Nova Jersey. Em alguns aspectos, o diâmetro das partículas do pó inorgânico pode ser 1, 000pm ou menor, tal como 100 pm ou menor.

[0089] O polímero superabsorvente de acordo com a invenção pode também incluir a adição de desde 0% a cerca de 5% em peso, ou de cerca de 0,001% a cerca de 3% em peso, ou desde cerca de 0.01% a cerca de 2% em peso com base no peso de pó e composição seca de partículas de polímero superabsorvente, de um surfactante para a superfície da partícula do polímero. Prefere-se que estes sejam adicionados imediatamente antes, durante ou imediatamente após a etapa de reticulação superficial.

[0090] Exemplos de tais surfactantes incluem agentes ativos de superfície aniônicos, não-iônicos, catiônicos e anfotéricos, tais como sais de ácidos graxos de coco, aminas e amidas, e seus sais,

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36/80 sais de éster alquilsulfurico, sais de ácido sulfônico de alquilbenzeno, sal de fosfato de alquilo dialquil sulfo-succinato, e sal de sulfato de alquil de polioxietileno, éter de polioxietileno alquil, éter de fenol de alquila de polioxietileno, éster de ácido graxo de polioxietileno de sorbitano, éster de ácido graxo, éster de polioxietileno sorbitano de ácido graxo, polioxietileno-alquilamina, ésteres de ácidos graxos, e o polímero de bloco de oxietileno-oxipropileno; sais de amina de alquila, sais de amônio quaternário, e óxido de lauril dimetilamina. No entanto, não é necessário restringir o surfactante às mencionadas acima. Tais surfactantes podem ser utilizados individualmente ou em combinação.

[0091] Os polímeros superabsorventes podem também incluir desde 0% a cerca de 30% em peso, ou desde cerca de 0,001% a cerca de 25%, ou desde cerca de 0,01% a cerca de 20% em peso com base no peso da composição de polímero superabsorvente de partículas secas, de água polímeros solúveis, como por exemplo hidrolisado de acetato de polivinil parcial ou completamente, polivinilpirrolidona, amido ou derivados de amido, poliglicóis ou ácidos poliacrílicos, de preferência em forma polimerizada. O peso molecular destes polímeros não é crítico, desde que sejam solúveis em água. Polímeros solúveis em água preferidos são o amido e o álcool polivinílico. O conteúdo preferido de tais polímeros solúveis em água em que o polímero absorvente de acordo com a invenção é de 0, 30% em peso, ou de 0 a 5 % em peso, com base na quantidade total da composição de polímero superabsorvente particulado seco. Os polímeros solúveis em água, polímeros sintéticos, de preferência,

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37/80 como o álcool polivinílico, podem também servir como uma base de enxerto para os monômeros a serem polimerizados.

[0092] Os polímeros superabsorventes podem também incluir desde 0% a cerca de 5% em peso, ou entre cerca de 0,001% a cerca de 3% em peso, ou desde cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso com base no peso da composição de polímero superabsorvente particulado seco, de agentes de remoção de pó, tais como agentes de remoção de pó hidrofílicos e hidrofóbicos tais como os descritos nas Patentes norte-americanas 6.090.875 e 5.994.440.

[0093] Em alguns aspectos, aditivos de superfície adicionais podem opcionalmente ser empregados com as partículas de polímero superabsorventes, tais como substâncias de ligação de odor, tais como ciclodextrinas, zeólitos, sais inorgânicos ou orgânicos, e materiais semelhantes, aditivos anti-espumantes, agentes de modificação do fluxo, surfactantes modificadores de viscosidade, e outros semelhantes.

[0094] Em alguns aspectos, as composições de polímero superabsorvente particulado da presente invenção podem ser, depois de uma fase de tratamento térmico, tratadas com água de modo a que a composição de polímero superabsorvente particulado tenha um conteúdo de água até cerca de 10% em peso da composição de polímero superabsorvente. Esta água pode ser adicionada com um ou mais dos aditivos de superfície a partir dos acima adicionados ao polímero superabsorvente.

[0095] A composição de polímero superabsorvente particulado de acordo com a invenção pode ser desejavelmente preparada por vários métodos descritos na técnica, incluindo os dois métodos seguintes.

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A composição de polímero superabsorvente particulado pode ser preparada de forma contínua ou descontínua de uma forma industrial, em larga escala, incluindo o tratamento de superfície de reticulação da superfície a ser realizado de acordo com a invenção. [0096] De acordo com um método, o monômero é parcialmente neutralizado por adição de qualquer cáustico tal como hidróxido de sódio, para adição do monômero ou monômeros para o cáustico. Então o monômero parcialmente neutralizado, tal como o ácido acrílico, é convertido num gel através de polimerização por radicais livres, em solução aquosa, na presença de agentes de reticulação, e quaisquer outras componentes, e o gel é triturado, seco, moído e peneirado para fora para o tamanho de partícula desejado, formandose assim um polímero superabsorvente particulado. Esta polimerização pode ser realizada de forma contínua ou descontínua. [0097] Para a presente invenção, o tamanho das partículas da composição de polímero superabsorvente de alta capacidade, é dependente de processos de fabrico incluindo a moagem e peneiração. É bem conhecido para os peritos na arte que a distribuição de tamanho de partícula do polímero superabsorvente particulado se assemelha a uma distribuição normal, ou uma curva em forma de sino. Sabe-se também que, por várias razões, a distribuição normal da distribuição de tamanho de partícula pode ser inclinada em qualquer direção.

[0098] De acordo com outro método para fazer polímero superabsorvente particulado, suspensão inversa e polimerização em emulsão podem também ser utilizadas para a preparação dos produtos de acordo com a invenção. De acordo com estes processos, uma solução

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39/80 aquosa, parcialmente neutralizada de monômero, tal como o ácido acrílico, é dispersa num solvente orgânico hidrofóbico, com o auxílio de colóides de proteção e / ou emulsionantes, e a polimerização é iniciada por iniciadores de radicais livres. Os agentes de reticulação interna podem ser dissolvidos na solução de monômeros e são medidos em conjunto com este, ou são adicionados separadamente e, opcionalmente, durante a polimerização. A adição de um polímero solúvel em água, como base de enxerto, opcionalmente, tem lugar através da solução de monômeros ou por introdução direta na fase oleosa. A água é então removida azeotropicamente a partir da mistura, e o polímero é separado por filtração e, opcionalmente, seco. Reticulação interna pode ser realizada por polimerização em um agente de reticulação polifuncional, dissolvido na solução de monômero e / ou por reação de agentes de reticulação adequados com grupos funcionais do polímero durante as etapas de polimerização.

[0099] O resultado destes métodos é um polímero superabsorvente particulado, aqui referido como um pré-produto de polímero superabsorvente. Um pré-produto de polímero superabsorvente, tal como aqui utilizado é produzido pela repetição de todos as etapas de colocação do polímero superabsorvente, até e incluindo a secagem do material, e moagem grossa num triturador, e remoção das partículas maiores do que cerca de 850pm e menores do que cerca de 150 pm. O pré-produto de polímero superabsorvente é então tratado na superfície incluindo reticulação superficial de modo a formar a composição de polímero superabsorvente particulado.

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40/80 [0100] A composição de polímero superabsorvente particulado da presente invenção apresenta certas características, ou propriedades, medidas pela Permeabilidade em Cama de Gel Free Swell (GBP), Permeabilidade em Cama de Gel com carga de cerca de 2068,4 Pa (2068,4 Pa GBP), Capacidade de Retenção de Centrífuga (CRC), e Absorção sob Carga de cerca de 6204,3 Pa (6204,3 Pa AUL). O Ensaio Livre de Permeabilidade Cama de Gel (BRL) é uma medida da permeabilidade de um leito de material superabsorvente inchado em Darcy (por exemplo, separado da estrutura absorvente) sob uma pressão de confinamento, após o que é comumente referido como condições livres de inchaço. Neste contexto, o termo livre de inchaço significa que o material superabsorvente é permitido inchar sem uma carga de restrição de inchamento após absorção da solução teste, como será descrito. Permeabilidade de Cama de Gel sob carga de cerca de 2068,4 Pa (2068,4 Pa BRL) é uma medida da permeabilidade de um leito de material superabsorvente inchado em Darcy (por exemplo, separado da estrutura absorvente) sob uma pressão de restrição após o que é vulgarmente referido como Condições de 2068,4 Pa”. Neste contexto, o termo 2068,4 Pa significa que o material superabsorvente é permitido inchar sob uma pressão confinante de 2068,4 Pa mediante absorção de solução de ensaio, como será descrito.

[0101] A Capacidade de Retenção de Centrífuga (CRC) de Teste mede a capacidade de composição de polímero superabsorvente particulado para reter líquido nele contido e depois de ter sido saturado submetido a centrifugação sob condições controladas. A

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41/80 capacidade de retenção resultante é indicada como gramas de líquido retido por grama de peso da amostra (g / g).

[0102] A Absorvência Sob Carga (AUL) de Teste mede a capacidade de as partículas da composição de partículas de polímero superabsorvente absorverem uma solução de 0,9 por cento em peso de cloreto de sódio em água destilada à temperatura ambiente (solução de ensaio), enquanto o material está sob uma carga de 6205,3 Pa.

[0103] Todos os valores de Capacidade de Retenção de Centrífuga, Absorvência sob carga e Permeabilidade de Cama de Gel aqui estabelecidos devem ser entendidos como sendo determinados pelo Teste de Capacidade de Retenção de Centrífuga, Absorvância em Teste de Carga, e Ensaio de Permeabilidade em Cama de Gel tal como previsto.

[0104] Uma composição de polímero superabsorvente particulado produzida por um processo da presente invenção pode ter uma capacidade de retenção de centrífuga de cerca de 25 g / g a cerca de 50g / g, ou desde cerca de 27 até cerca de 35 g / g, e uma capacidade de absorção sob carga a partir de 6205,3 Pa cerca de 16g / g e cerca de 24g / g, ou desde cerca de 18 a cerca de 22g / g, uma permeabilidade em cama de gel livre de inchamento de cerca de 20 a cerca de 200 Darcy, e permeabilidade de cama de gel sob a carga de 2068,4 Pa, de pelo menos, cerca de 0,8 Darcy.

[0105] Surpreendentemente, as composições de polímero superabsorvente particulado de acordo com a invenção apresentam uma melhoria significativa da permeabilidade, ou seja, uma melhoria no transporte de líquido no estado inchado, mantendo simultaneamente uma elevada capacidade de absorção e retenção.

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42/80 [0106] Em uma forma de realização da presente invenção, a composição de polímero superabsorvente particulado é um polímero reticulado em que a composição de polímero superabsorvente particulado tem um GBP de pelo menos cerca de [5000 e^-0'^18x] Darcy, ou pelo menos cerca de [8000 e^-0,18x] Darcy onde x é o valor numérico de CRC. Tais polímeros superabsorventes apresentam um CRC de cerca de 25 a 35 g / g e um valor de GBP de pelo menos cerca de 20 Darcy, e AUL [0107] 6205, 3 Pa a cerca de 18g / g a 22 g / g. Numa outra forma de realização, a composição de polímero superabsorvente particulado tem um CRC de cerca de 30 a cerca de 35 g / g, e um valor de GBP pelo menos cerca de 30 Darcy. Numa outra forma de realização, a composição de polímero superabsorvente particulado tem um GBP de pelo menos cerca de [12,000 e^-0,18x], ou a GBP é, pelo menos, cerca de [10500 e^-0,18x], ou a composição de polímero superabsorvente particulado tem um CRC de cerca 27 e cerca de 30g / g, um valor de GBP de pelo menos cerca de 40Darcy, e uma capacidade de absorção sob carga de 6205,3 Pa (AUL) de cerca de 18 g / g a 22 g / g.

[0108] As composições de partículas de polímero superabsorvente de acordo com a presente invenção podem ser empregadas em muitos artigos absorventes, incluindo fraldas, absorventes higiênicos, ou revestimentos de feridas, e têm a propriedade de que eles rapidamente absorvem grandes quantidades de sangue menstrual, urina ou outros fluidos corporais. Uma vez que os agentes de acordo com a invenção retêm os líquidos absorvidos, mesmo sob pressão e também são capazes de distribuir mais líquido no interior da construção no estado inchado, eles são mais desejavelmente empregados em

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43/80 concentrações mais elevadas, em relação ao material de fibra hidrófila, tal como lanugem, quando comparada às composições superabsorventes convencionais atuais. Eles são também apropriados para utilização como uma camada superabsorvente homogênea sem conteúdo de algodão dentro da construção do tecido, como um resultado de que os artigos finos são particularmente possíveis. Os polímeros são, além disso, apropriados para utilização em artigos de higiene (produtos para incontinência) para adultos.

[0109] Artigos absorventes incluem geralmente um núcleo, que pode incluir desde cerca de 60 a 100% em peso da composição de polímero superabsorvente em partículas, ou pode ser uma teia de fibras, incluindo 0 a cerca de 40% em peso da teia fibrosa tal como celulose, ou o núcleo pode incluir pelo menos cerca de 90% em peso da composição de partículas de polímero superabsorvente e até 10% em peso de fibra de celulose, ou pode incluir, pelo menos, cerca de 95% em peso da composição de polímero superabsorvente em partículas e até cerca de 5% em peso de fibras de nanofibras em que as fibras das nanofibras incluem fibras que têm um diâmetro inferior a cerca 10pm, ou menos do que cerca de 1 pm.

[0110] Artigos absorventes, como fraldas, podem incluir: (a) uma folha superior permeável a líquidos, (b) uma folha inferior impermeável a líquidos, (c) um núcleo posicionado entre (a) e (b), e que compreende cerca de 10% a 100%, e de preferência cerca de 50% a cerca de 100% em peso, da composição de partículas de polímero superabsorvente, e de 0% a 90% em peso de material de fibra hidrófila,

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44/80 [0111] (d) opcionalmente, uma camada de tecido posicionada diretamente por cima e por baixo do referido núcleo (c) e (e) opcionalmente uma aquisição.

[0112] A preparação de laminados no sentido mais lato, e estruturas de extrusão e co-extrudadas, úmidas e ligadas a seco, assim como ligadas posteriormente, também é possível assim como outros processos de preparação. Uma combinação destes possíveis processos com outro também é possível.

[0113] Os polímeros de acordo com a invenção são também empregados em artigos absorventes que são adequados para outras utilizações. Em particular, os polímeros desta invenção podem ser utilizados em composições absorventes para absorventes de água ou líquidos aquosos, de preferência em construções para a absorção de fluidos corporais, na espuma e estruturas semelhantes à folha não espumadas, em materiais de embalagem, em construções de crescimento de planta, como agentes de melhoramento do solo ou como veículos de compostos ativos. Para isso, eles são processados para uma rede por mistura com papel ou penugem ou fibras sintéticas ou através da distribuição entre os polímeros superabsorventes entre substratos de papel, de algodão ou de tecidos não-tecidos ou por transformação em materiais de suporte.

[0114] Eles são mais adequados para utilização em composições absorventes, tais como almofadas para feridas, absorventes, embalagens, absorventes agrícolas, bandejas alimentares e pastilhas, e semelhantes.

[0115] Surpreendentemente, os polímeros superabsorventes de acordo com a invenção apresentam uma melhoria significativa da

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45/80 permeabilidade, ou seja, uma melhoria no transporte de líquido no estado inchado, mantendo simultaneamente uma elevada capacidade de absorção e retenção.

PROCEDIMENTOS DE TESTE

Teste de Capacidade de Retenção de Centrífuga (CRC).

[0116] O teste CRC mede a capacidade da composição de polímero superabsorvente em partículas para reter líquido nele contido e depois de ter sido saturado e submetido a centrifugação sob condições controladas. A capacidade de retenção resultante é indicada como gramas de líquido retido por grama de peso da amostra (g/g). A amostra a ser testada é preparada a partir de partículas que são pré-rastreadas por meio de um padrão norte americano de malha 30 e retida em uma tela de malha 50 padrão norte americano.

Como resultado, a amostra de composição de partículas de polímero superabsorvente compreende partículas de tamanho na gama de cerca de 300 a cerca de 600 micra. As partículas podem ser pré-testadas a mão ou automaticamente.

[0117] A capacidade de retenção é medida colocando cerca de 0,16 gramas de partículas da amostra da composição pré-rastreada de polímero superabsorvente de dentro de um saco permeável à água que contém a amostra, permitindo que uma solução de teste (0,9 por cento em peso de cloreto de sódio em água destilada) seja absorvida livremente pela amostra. Um material de saco de chá selado por calor, como o que está disponível a partir de Dexter Corporation (tendo um local de negócios em Windsor Locks, Connecticut, EUA), conforme designação do modelo de papel de filtro selado por calor 1234T funciona bem para a maioria das aplicações. O saco é formado

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46/80 dobrando 5 polegadas por 3 polegadas de amostra do material de saco a metade e selagem térmica de duas extremidades abertas, para formar um 2,5 polegadas por bolsa retangular, de 3 polegadas. Os selos de calor estão cerca de 0,25 polegadas no interior da borda do material. Depois de a amostra ser colocada dentro da bolsa, a extremidade aberta do restante da bolsa também é selada pelo calor. Sacos vazios também são feitos para servir como controles. Três amostras são preparadas para cada composição de polímero superabsorvente em partículas a ser testada.

[0118] Os sacos selados são submersos numa panela contendo a solução de ensaio a cerca de 23 °C, fazendo com que os sacos sejam mantidos até serem completamente molhados. Após molhagem, as amostras da composição de partículas de polímero superabsorvente permanecem na solução durante cerca de 30 minutos, momento em que eles são removidos a partir da solução e, temporariamente, colocados sobre uma superfície plana, não absorvente.

[0119] Os sacos úmidos são então colocados nos cestos onde os sacos molhados são separados uns dos outros e são colocados na borda circunferencial exterior do cesto, em que o carrinho é um centrifugador apropriado capaz de sujeitar as amostras a uma força g de cerca 350. Uma centrífuga adequada é uma Clay Adams Dynac II, modelo # 0103, com uma cesta de coleta de água, um medidor de rpm digital, e uma cesta de drenagem usinada adaptada para segurar e drenar as amostras do saco plano. Quando múltiplas amostras são centrifugadas, as amostras são colocadas em posições opostas no interior da centrífuga para equilibrar o carrinho durante o giro. Os sacos (incluindo os molhados, sacos vazios) são centrifugados a

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47/80 cerca de 1.600 rpm (por exemplo, para atingir uma força g alvo de cerca de 350g de força com uma variação de cerca de 240 para cerca de 360g de força), por 3 minutos. Força G é definida como uma unidade de força inercial sobre um corpo que é submetido a uma rápida aceleração ou gravidade, igual a 32 m / s² ao nível do mar. Os sacos são retirados e pesados, com as bolsas vazias (controles) sendo pesados primeiro, seguido pelos sacos contendo as amostras de partículas de composição de polímero superabsorvente. A quantidade de solução retida pela amostra de composição de partículas de polímero superabsorvente, tendo em conta a solução retida pelo saco em si, é a capacidade de retenção de centrífuga (CRC) do polímero superabsorvente, expressa como gramas de líquido por grama de polímero superabsorvente. Mais particularmente, a capacidade de retenção é determinada pela seguinte equação:

[0120] CRC = [saco de amostra após centrifugação - saco vazio após centrífuga - peso da amostra seca] / peso da amostra seca [0121] As três amostras são testadas, e os resultados são ponderados para determinar o CRC da composição de polímero superabsorvente em partículas.

Teste de Permeabilidade em Cama de Gel Livre de Inchaço(FSGBP) [0122] Tal como aqui utilizado, o Teste de Permeabilidade em

Cama de Gel Livre de Inchaço, também referido como Teste de pressão de inchamento de Permeabilidade em Cama de Gel sob [0123] 0 Pa (FSGBP), determina a permeabilidade de um leito de partículas de gel inchado (por exemplo, tal como as partículas da composição de polímero superabsorvente, ou as partículas de polímero superabsorvente, antes de serem tratadas

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48/80 superficialmente), em que é vulgarmente referida como condições livres de inchamento. O termo livre de inchaço significa que às partículas de gel é permitido inchar sem carga repressora sobre solução de ensaio de absorção, como será descrito. Um aparelho adequado para a realização do teste de Permeabilidade em cama de Gel é mostrado nas Figuras 1, 2 e 3, e geralmente indicada como 500. O conjunto de aparelho de ensaio 528 compreende um recipiente de amostra, geralmente indicada em 530, e um êmbolo, geralmente indicado por 536. O êmbolo compreende uma haste 538 que tem um cilindro furado com um furo a partir do eixo longitudinal e uma cabeça 550 posicionada na parte inferior do eixo. O orifício do veio 562 tem um diâmetro de cerca de 16 mm. A cabeça do êmbolo está ligada ao eixo, tal como por aderência. Doze orifícios 544 são furados no eixo radial do eixo, posicionados em três a cada 90 graus tendo diâmetros de cerca de 6,4 mm. O veio 538 é fabricado a partir de uma haste de Lexan ou material equivalente, e tem um diâmetro exterior de cerca de 2,2 cm e um diâmetro interno de cerca de 16 mm.

[0124] A cabeça de êmbolo 550 tem um anel interior concêntrico de sete furos 560 e um anel exterior 14 de furos 545, todos os furos com um diâmetro de cerca de 8,8 milímetros, bem como um furo de cerca de 16 milímetros alinhados com o eixo. A cabeça de êmbolo 505 é fabricada a partir de uma haste de Lexan ou material equivalente, e tem uma altura de aproximadamente 16 mm e um diâmetro dimensionado de tal forma que se encaixa dentro do cilindro 534 a uma distância mínima da parede, mas ainda desliza livremente. O comprimento total da cabeça do êmbolo 505 e do eixo 538 é de cerca

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49/80 de 8,25 centímetros, mas pode ser maquinado na parte superior do poço para se obter a massa desejada do êmbolo 536. O êmbolo 536 inclui uma tela de malha 100 de tecido de aço inoxidável de 564 que é estirada biaxialmente de retesamento e ligada à extremidade inferior do êmbolo 536. A tela está ligada à cabeça de êmbolo 550 utilizando um solvente adequado que faz com que a tela seja firmemente aderida à cabeça de êmbolo 550. Deve ser tomado cuidado para evitar o excesso de solvente de migrar para as porções expostas da tela e reduzir a área aberta para o fluxo do líquido. Adesivo acrílico, Weld-On #4, da IPS Corporation (tendo um local de negócios em Gardena, Califórnia, EUA) é um adesivo adequado.

[0125] O recipiente de amostragem 530 compreende um cilindro 534 e uma tela de malha de aço inoxidável 400 de pano 566, que é estirada biaxialmente de retesamento e ligada à extremidade inferior do cilindro 534. A tela é ligada ao cilindro com um solvente adequado que faz com que a tela seja firmemente aderida ao cilindro. Deve ser tomado cuidado para evitar o excesso de solvente de migrar para as porções expostas da tela e reduzindo a área aberta para o fluxo do líquido. Adesivo acrílico, Weld-On #4, do IPS Corporation é um adesivo adequado. Uma amostra de partículas de gel, como indicado como 568 na figura 2, é suportada sobre a tela 566 no interior do cilindro 534 durante o teste.

[0126] O cilindro 534 pode ser furado a partir de uma haste Lexan transparente ou material equivalente, ou pode ser cortado a partir de uma tubagem de LEXAN ou material equivalente, e tem um diâmetro interior de cerca de 6 cm (por exemplo, uma área de secção transversal de cerca de 28,27 cm 2), com uma espessura de parede

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50/80 de cerca de 0,5 cm e uma altura de aproximadamente 7,95 cm. Um passo é maquinado para o diâmetro exterior do cilindro 534 de tal modo que uma região 534a com um diâmetro externo de 66 mm para a parte inferior exista para 31 mm do cilindro 534. Um anel O 540 que se encaixa no diâmetro da região 534a pode ser colocado na parte superior do degrau.

[0127] O peso anular 548 tem um contra-furo furado de cerca de 2,2 cm de diâmetro e 1,3 cm de profundidade, de modo que ele desliza livremente sobre o eixo 538. O peso anular também tem um furo passante 548a de cerca de 16 mm. O peso anular 548 pode ser feito de aço inoxidável ou de outros materiais adequados resistentes à corrosão na presença da solução de teste, o qual é uma solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento em peso em água destilada. O peso total do êmbolo 536 e do peso anular 548 é igual a cerca de 596 gramas (g), o que corresponde a uma pressão aplicada na amostra 568 de cerca de 2068,4 Pascal ou cerca de 20,7 dinas / cm², através de uma área da amostra de cerca de 28,27 cm².

[0128] Quando a solução de teste flui através do aparelho de teste durante o teste, conforme descrito a seguir, o recipiente de amostragem de 530 assenta geralmente num vertedouro 600. A finalidade do açude é desviar líquido que transborda o topo do recipiente 530 da amostra e desvia o excesso de líquido a um dispositivo de recolha separado 601. A represa pode ser posicionada acima de uma escala 602 com um copo 603 que descansa sobre ele para recolher solução salina passando através da amostra inchada 568.

[0129] Para a realização do Ensaio de Permeabilidade em Cama de Gel em condições livres de inchamento, o êmbolo 536, com o peso

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548 nele sentado, é colocado num recipiente de amostra vazio 530 e a altura da parte superior do peso 548 para a parte inferior do recipiente de amostragem 530 é medida utilizando um medidor apropriado uma precisão de 0,01 mm. A força do medidor de espessura aplicada durante a medição deve ser tão baixa quanto possível, preferivelmente inferior a cerca de 0,74 Newton. É importante medir a altura de cada recipiente da amostra vazio 530 de êmbolo 536, e combinação de peso 548 e para manter o controle de êmbolo 536 e peso 548 é usado quando se usa aparelho de teste múltiplo. O mesmo êmbolo 536 e peso 548 devem ser utilizados para a medição quando a amostra 568 é depois inchada seguindo saturação. É também desejável que a base da qual o copo de amostra 530 repousa sobre o nível, e a superfície superior do peso 548 é paralela à superfície do fundo do copo da amostra 530.

[0130] A amostra a ser testada é preparada a partir da composição de polímero superabsorvente em partículas, que é prétriada através de uma malha 30 padrão norte americano e é retida numa malha 50 padrão norte americano. Como resultado, a amostra de ensaio é composta por partículas de tamanho na gama de cerca de 300 a cerca de 600 micra. As partículas de polímero superabsorventes podem ser pré-filtradas com, por exemplo, um Agitador de Peneira mecânica Modelo B RO-TAP disponível a partir de WS Tyler, Inc., Mentor Ohio. Britadeira é conduzida durante 10 minutos. Aproximadamente 2,0 g da amostra é colocada no recipiente de amostragem 530 e espalhada uniformemente sobre o fundo do recipiente da amostra. O recipiente, com 2,0 g de amostra, sem o êmbolo 536 e peso 548 do mesmo é, em seguida, mergulhado na solução

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52/80 de soro fisiológico a 0,9% durante um período de tempo de cerca de 60 minutos para saturar a amostra e permitir que a amostra fique livre de inchaço de qualquer contenção de carga. Durante a saturação, a amostra 530 está situada numa malha localizada no reservatório de líquido, de modo que o copo de amostra 530 seja levantado ligeiramente acima do fundo do reservatório de líquido. A malha não inibe o fluxo de solução salina dentro do copo de amostra 530. A malha adequada pode ser obtida como parte número 7308 da Eagle Supply and Plastic, tendo um lugar de negócios em Appleton, Wisconsin, EUA Saline não cobre totalmente as partículas de composição de polímeros superabsorventes, como seria evidenciado por uma superfície perfeitamente plana salina na célula de teste. Além disso, profundidade salina não é permitida a cair tão baixo que a superfície interior da célula seja definida exclusivamente pelo superabsorvente inchado, em vez de solução salina.

[0131] No final deste período, o sistema de êmbolo 536 e peso 548 é colocado sobre a amostra saturada 568 no recipiente 530 da amostra e, em seguida, o recipiente de amostragem 530, o êmbolo 536, de peso 548, e a amostra 568 são removidos a partir da solução. Após a remoção e antes de ser medido, o recipiente de amostragem 530, o êmbolo 536, o peso 548, e a amostra 568 ficam em repouso durante cerca de 30 segundos sobre uma superfície plana grande grelha de chapa adequada, não-deformável, de espessura uniforme. A espessura da amostra saturada 568 é determinada pela medição da altura da parte superior do peso 548 parte inferior do recipiente de amostragem 530, usando o mesmo medidor de espessura anteriormente utilizado, desde que o ponto zero seja idêntico ao

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53/80 da primeira medição de altura. O recipiente de amostragem 530, o êmbolo 536, peso 548, e a amostra 568 podem ser colocados sobre uma grelha grande de placa plana, não deformável, de espessura uniforme, que irá fornecer a drenagem. A placa tem uma dimensão global de 7,6 centímetros por 7,6 centímetros, e cada uma tem uma grelha de dimensão de tamanho de célula de 1,59 centímetros de comprimento por 1,59 centímetros de largura por 1,12 centímetros de profundidade. Uma grade grande de material de placa adequado plano, não deformável, é um painel difusor parabólico, número de catálogo 1624K27, disponível a partir de McMaster Carr Supply Company, tendo escritório em Chicago, Illinois, EUA, que pode ser cortada com as dimensões adequadas. Esta grande malha de placa plana, não-deformável também deve estar presente na medição da altura do conjunto vazio inicial. A medição da altura deve ser feita o mais cedo possível após o medidor de espessura estar envolvido. A medida da altura obtida a partir da medição da amostra do recipiente vazio 530, o êmbolo 536, peso 548 é subtraído do obtido depois da medição da altura saturando a amostra 568. O valor resultante é a espessura ou a altura H da amostra inchada.

[0132] A medição de permeabilidade é iniciada, fornecendo um fluxo de solução salina a 0,9% para o recipiente de amostragem 530 com a amostra 568 saturada, o êmbolo 536, peso 548 no interior. A taxa de fluxo da solução de ensaio para o recipiente está adaptada para fazer com que a solução salina transborde a parte superior do cilindro 534 resultando numa pressão principal consistente igual à altura do recipiente de amostragem 530. A solução de teste pode ser adicionada através de qualquer meio adequado, que seja

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54/80 suficiente para garantir uma pequena, mas consistente, quantidade de transbordamento a partir do topo do cilindro, tal como com uma bomba de dosagem 604. O excesso de líquido é desviado para um dispositivo de coleta seletiva 601. A quantidade de solução que passa através da amostra 568 versus tempo é medida gravimetricamente utilizando a escala 602 e proveta 603. Pontos de dados da escala 602 são coletados a cada segundo por pelo menos 60 segundos depois que o estouro começou. A coleta de dados pode ser tomada manualmente ou com o software de coleta de dados. A taxa caudal, Q, através da amostra inchada 568 é determinada em unidades de gramas / segundo (g / s) por um ajuste de mínimos quadrados lineares do fluido que passa através da amostra 568 (em gramas) em função do tempo (em segundos).

[0133] Permeabilidade de cm² é obtida através da seguinte equação:

K=[Q*H*p]/[A*p*P] onde K = Permeabilidade (cm²), Q = taxa caudal (g / s), h = altura da amostra inchada (cm), μ = viscosidade do líquido (poise) (cerca de um centipoise para a solução de ensaio utilizada com este teste), A = área da seção transversal para o fluxo de líquido (28,27 cm² para o recipiente da amostra utilizado com este teste), ρ = densidade do líquido (g / cm³) (aproximadamente um g/cm³, para a solução de ensaio utilizada com este teste) e

P = pressão hidrostática (dines / cm²) (normalmente cerca de 7797 dines / cm²). A pressão hidrostática é calculada a partir de P = ρ * g * H, em que ρ = densidade do líquido (g/cm3), g = aceleração

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55/80 gravitacional, nominalmente de 981 centímetros/seg² e h = altura de fluido, por exemplo, 7,95 cm para o Teste de Permeabilidade em Cama de Gel aqui descrito.

[0134] Um mínimo de duas amostras foi testado e os resultados são ponderados para determinar a permeabilidade do leito de gel da amostra da composição de polímero superabsorvente em partículas.

Teste de Permeabilidade em Cama de Gel sob carga de 2068,4 Pa (2068,4 Pa GBP) [0135] Permeabilidade em Cama de Gel sob carga em 2068,4 Pa é testada na maneira como Teste de Permeabilidade em Cama de Gel livre de inchamento, com exceção de que o êmbolo 536 e o peso 548 sejam colocados sobre a amostra seca 568 do recipiente de amostragem 530 antes da montagem ser submersa em solução salina a 0,9%.

Teste de Absorção sob carga ((6205,3 Pa) AUL) [0136] O Teste de Absorvência sob carga (AUL) mede a capacidade de composição de polímero superabsorvente em partículas absorver uma solução de 0,9 por cento em peso de cloreto de sódio em água destilada à temperatura ambiente (solução de ensaio), enquanto o material está sob uma carga de 6205,3 Pa. O aparelho para o teste AUL consiste em:

• Uma montagem AUL incluindo um cilindro, um êmbolo de • 4,4 g, e um peso padrão de 317gm. Os componentes deste conjunto são descritos em detalhe adicional abaixo.

• Uma bandeja de plástico quadrada com fundo plano suficientemente ampla para permitir que as fritas de vidro sejam colocadas na parte inferior, sem contato com as paredes do

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56/80 tabuleiro. Uma bandeja de plástico que é 9 por 9 (22,9 cm x 22,9 cm), com uma profundidade de 0,5 a 1 (1,3 cm a 2,5 cm) é comumente utilizada para este método de teste.

• Um diâmetro de 9 cm de frita de vidro sinterizado com uma porosidade C (25-50 microns). Esta frita é preparado com antecedência por equilíbrio em solução salina (cloreto de sódio a 0,9% em água destilada, em peso). Além de ser lavada com pelo menos duas porções de salina fresca, a frita deve ser imersa em solução salina durante pelo menos 12 horas antes das medições AUL.

• Grade Whatman, com 1,9 cm de diâmetro de círculos de papel de filtro.

• Um suprimento de solução salina (cloreto de sódio a 0,9% em água destilada, em peso).

[0137] Referindo-nos à figura 4, os cilindros 412 do conjunto AUL 400 utilizado para conter partículas de composição de polímero superabsorvente 410 são feitos a partir de uma polegada (2,54 cm) de diâmetro interno de tubagem termoplástica maquinada ligeiramente fora, para ter a certeza de concentricidade. Após maquinação, uma malha de 400 de aço inoxidável de tecido de arame de aço 414 é ligada à parte inferior dos cilindros 412, por aquecimento do tecido de arame de aço 414 com uma chama até encarnar, após o que os cilindros 412 são realizados sobre o tecido de arame de aço arrefecido. Um ferro de solda pode ser utilizado para retocar o selo se não tiver sucesso ou se romper. Deve ser tomado cuidado para manter uma base plana e lisa e não deformar o interior dos cilindros 412.

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57/80 [0138] O pistão de 4,4 g (416) é feito a partir de material sólido de uma polegada de diâmetro (por exemplo, Plexiglas ®) e é maquinado para se encaixar estreitamente sem ligação nos cilindros 412.

[0139] Um peso 317gm padrão 418 é usado para fornecer uma carga imobilizada 62,053 dina / cm² (cerca de 6205,3 Pa). O peso é cilíndrico, de 1 polegada (2,5 cm) de diâmetro, o peso de aço inoxidável, que é maquinado para se ajustar de perto sem se ligar no cilindro.

[0140] A menos que especificado de outro modo, uma amostra 410 corresponde a uma camada de pelo menos cerca de 300 gsm. (0.16g) de partículas de composição de polímero superabsorvente é utilizada para testar a AUL. A amostra 410 é feita a partir de partículas da composição de polímeros superabsorventes, que são pré-rastreadas por padrão norte-americano de malha # 30 e retida em malha padrão norte-americano #50 mesh. As partículas da composição de polímeros superabsorventes podem ser pré-pesquisadas com, por exemplo, um

Agitador de Peneira mecânica RO-TAP ® Modelo B disponível a partir de WS Tyler, Inc., Mentor Ohio. Britadeira é conduzida durante cerca de 10 minutos.

[0141] O interior do cilindro 412 é limpo com um pano antiestático, antes de colocar as partículas da composição de polímeros superabsorventes 410 para os cilindros 412.

[0142] A quantidade desejada da amostra de partículas de composição de polímero superabsorvente peneirada 410 (cerca de 0,16 g) é pesada para fora sobre um papel e uniformemente distribuída sobre o tecido de arame 414, no fundo do cilindro 412. O peso da

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58/80 composição de polímero superabsorvente em partículas no fundo do cilindro é registrado como 'SA', para utilização no cálculo AUL descrito abaixo. É tomado cuidado para assegurar que não haja composição de polímero superabsorvente em partículas que se agarrem à parede do cilindro. Depois de colocar cuidadosamente 4.4g no pistão 412 e 317g de peso 418 sobre as partículas da composição de polímeros superabsorventes 410 nos cilindros 412, o conjunto AUL 400 incluindo o cilindro, êmbolo, o peso, e as partículas da composição de partículas de polímero superabsorvente é pesado, e o peso é registrado como peso A.

[0143] Um vidro frita sinterizado 424 (descrito acima) é colocado no tabuleiro de plástico 420, com uma solução salina 422 adicionada a um nível igual ao da superfície superior da massa de vidro 424. Um único círculo de papel de filtro 426 é colocado suavemente sobre a massa de vidro 424, e o conjunto AUL 400 com a composição de partículas de polímero superabsorvente 410 é então colocada no topo do papel de filtro 426. A montagem AUL 400 é então deixada a permanecer no topo do papel de filtro 426 por um período de uma hora de teste, com especial atenção para manter o nível de solução salina na bandeja constante. No final do período de teste de uma hora, o aparelho AUL é então pesado, com este valor registrado como peso 'B'.

[0144] O AUL (6205,3 Pa) é calculado como se segue:

AUL(2068,4 Pa) = (B-A)/SA em que

A = Peso da Unidade AUL com SAP seca

B = Peso da Unidade AUL com SAP após 60 minutos de absorção

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SA = peso SAP Real [0145] Um mínimo de dois testes é realizado e os resultados são ponderados para determinar o valor AUL sob carga de 6205,3 Pa. As amostras de partículas de composição de polímero superabsorvente são testadas a cerca de 23° C e cerca de 50% de umidade relativa.

EXEMPLOS [0146] A seguir, os Exemplos Comparativos 1-7 do Pré-produto SAP, e Exemplos 1-14 são apresentados para ilustrar as invenções de produtos que incluem a composição de partículas de polímero superabsorvente, um artigo absorvente, e processos para fazer a composição de polímero superabsorvente em partículas como definido nas reivindicações, e não limitam o âmbito das reivindicações. Salvo indicação em contrário todas as partes e percentagens são baseadas na composição de polímero superabsorvente em partículas secas.

Pré-produto SAP A [0147] Um polímero superabsorvente pode ser feito da seguinte maneira. Num recipiente de polietileno equipado com um agitador e serpentinas de arrefecimento foram adicionados [0148] 2,0 kg de NaOH a 50% e 3,32 kg de água destilada e arrefecido até 20 °C. 0,8 kg de ácido acrílico glacial foi então adicionado à solução cáustica e a solução novamente arrefecida a 20 °C. 4,8 g de acrilato de polietileno glicol monoalileter, 4,8 g de etoxilado trimetilol triacrilato Sartomer® 454, e 1,6 kg de ácido acrílico glacial, adicionou-se à primeira solução, seguido por arrefecimento a 4-6 °C. Nitrogênio foi feito borbulhar através da solução de monômero durante cerca de 5 minutos. A solução de

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60/80 monômero foi então descarregada num tabuleiro retangular. 80g de 1% em peso de solução de H2O2 aquoso, 120 g de solução de persulfato de sódio aquoso 2% em peso e 72g de uma solução de eritorbato de sódio aquoso 0.5% em peso foi adicionado à solução de monômeros para iniciar a reação de polimerização. O agitador foi parado e iniciado o monômero foi deixado polimerizar durante 20 minutos.

[0149] Um polímero superabsorvente em partículas pode ser preparado como se segue. O hidrogel resultante foi picado e extrudido com uma extrusora Hobart 4M6 comercial, seguido de secagem num forno de ar forçado Procter & Schwartz modelo 062 a 175° C durante 12 minutos com o fluxo para cima e 6 minutos com fluxo de ar para baixo sobre uma bandeja perfurada de metal de 20 polegadas x 40 polegadas para um nível de umidade do produto final inferior a 5% em peso. O material seco foi moído em um triturador PRODEVA modelo 315-S, moído em um moinho de rolo MPI 666-F de três estágios e peneirado com uma Minox MTS 600DS3V para remover partículas maiores que 8 50μη e menores do que 150 μη. O pré-produto SAP A obtido foi então submetido à modificação da superfície, tal como descrito nos seguintes exemplos e exemplos comparativos.

[0150] Exemplos comparativos de composição de polímero em partículas superabsorventes de 1-7 podem ser preparados da seguinte maneira.

Exemplo Comparativo 1 [0151] 1,84 g de hidrato de sulfato de alumínio (grau técnico, disponível comercialmente a partir de Fisher Scientific) foi dissolvido em 8 g de água deionizada. O pH da solução foi testado como 2.8. Carbonato de etileno (2g) foi dissolvido na solução de

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61/80 sulfato de alumínio e a mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185° C durante 25 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativa foi em seguida peneirada com peneiras de malha 20/100 padrão dos EUA para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo Comparativo 2 [0152] 1,82 g de lactato de alumínio (comercializado por SigmaAldrich) foi dissolvido em 8 g de água deionizada. O pH da solução foi testado como 3.7. Carbonato de etileno (2 g) foi dissolvido na solução de lactato de alumínio e a mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185° C durante 35 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo Comparativo 3 [0153] 1,84 g de hidrato de sulfato de alumínio (grau técnico, disponível comercialmente a partir de Fisher Scientific) e 0,59 g

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62/80 de ácido láctico (88%, disponível comercialmente de Archer Daniels Midland Company (ADM) de Decatur, Illinois 62526, EUA) foram dissolvidos em 8 g de água deionizada. O pH da solução foi testado como 1.0. Carbonato de etileno [0154] (2 g) foi dissolvido na solução anterior e a mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de pré-produto SAP A de 200 g utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185° C durante 35 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida

peneirada	com peneiras de	20/100	de	malha	padrão	dos	EUA para
remover as	partículas maiores do	que	8 50pm	e menores do	que 150
pm. Exemplo Comparativo 4 [0155] 1,84 g de hidrato	de sulfato	de alumínio	(grau	técnico,
disponível	comercialmente a	partir	de	Fisher	Scientific)	e 0,76 g

de lactato de sódio (disponível comercialmente a partir da SigmaAldrich) foram dissolvidos em 8 g de água deionizada. O pH da solução foi testado como 2.8. Carbonato de etileno (2 g) foi dissolvido na solução anterior e a mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 °C durante 35 minutos para

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63/80 reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de malha padrão de 20/100 dos EUA para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo Comparativo 5 [0156] 0,48 g de aluminato de sódio (disponível comercialmente a partir da Sigma-Aldrich) foi dissolvido em 8 g de água deionizada. O pH da solução foi testado como 14. Carbonato de etileno (2 g) foi dissolvido na solução anterior e a mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 °C durante 50 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de malha padrão de 20/100 norte-americano para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo Comparativo 6 [0157] 3,44 g de lactato de alumínio (comercializado por SigmaAldrich) foi dissolvido em 15,28 g de água deionizada. 1,45 grama de uma solução de hidróxido de sódio (50% em água) foi adicionado à solução para aumentar o pH para 6,4. A razão molar de lactato de alumínio da solução era de 3:1. Carbonato de etileno (2 g) foi dissolvido em 10,08 g de solução anterior e a mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um

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64/80 pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e continuamente misturadas. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 45 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de malha padrão de 20/100 norte-americano para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo Comparativo 7 [0158] A uma proveta de 600 ml foram adicionados 160 g de água, 40 g de solução de hidróxido de sódio (50% peso / peso em água), e 41 g de aluminato de sódio (disponível comercialmente a partir da Sigma-Aldrich). A mistura foi agitada para dar uma solução clara. Uma solução de mono-hidrato de ácido cítrico (105 g, comercialmente disponível a partir da Sigma-Aldrich) em 150 g de água foi adicionada ao copo, enquanto o recipiente foi arrefecido num banho de gelo. A mistura resultante foi uma solução límpida com um valor de pH de 7. A proporção molar de citrato de alumínio da solução era de cerca de 1:1.

[0159] 4,0 g de solução de citrato de alumínio, 2,0 g de carbonato de etileno, e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 °C durante 40 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero

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65/80 superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

[0160] As composições de partículas poliméricas superabsorventes da presente invenção podem ser feitas da seguinte maneira, conforme estabelecido nos Exemplos 1-14.

Exemplo 1 [0161] A uma proveta de 100 ml foram adicionados 4,09 g de ácido láctico (88%, comercialmente disponível a partir da ADM) e 16,57 g de água. A proveta foi arrefecida num banho de gelo e 10,15 g de solução de chumaço de hidróxido de sódio (50% p / p em água) adicionado lentamente. A mistura foi agitada para dar uma solução clara. Uma solução de hidrato de sulfato de alumínio (24,78 g, 48% em peso / peso em água) foi adicionada ao copo, enquanto o recipiente foi arrefecido num banho de gelo. A mistura resultante foi uma solução límpida com um valor de pH de 6,5. A razão molar de lactato de alumínio da solução era de cerca de 1:1.

[0162] 11,12 g da solução de sal de alumínio é aqui obtida, 2,0 g de carbonato de etileno, e 1 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 35 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras

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66/80 de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 2 [0163] A uma proveta de 1000 ml adicionou-se 49 g de ácido láctico (88%, comercialmente disponível a partir da ADM) e 161.5g de água. A proveta foi arrefecida num banho de gelo e a solução foi agitada com uma barra de agitação magnética. Uma solução de aluminato de sódio (73,2 g, 43% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. Em seguida, uma solução de hidrato de sulfato de alumínio (59,3 g, 48% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. A mistura resultante foi uma solução límpida com um valor de pH de 6,3. A razão molar de lactato de alumínio da solução era de cerca de 1,1:1. A solução de sal de alumínio neutralizada obtida foi utilizada para a modificação da superfície da SAP.

[0164] 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 2,0 g de carbonato de etileno, e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 40 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 3

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67/80 [0165] Igual ao Exemplo 2, com exceção do material revestido ser aquecido a 185 ° C durante 70 minutos.

Exemplo 4 [0166] Num recipiente de polietileno equipado com um agitador e serpentinas de arrefecimento, adicionou-se 2,0 kg de NaOH a 50% e 3,32 kg de água destilada e arrefecida até 20 ° C.

[0167] 0,8 kg de ácido acrílico glacial foi então adicionado à solução cáustica e a solução novamente arrefecida a 20 ° C. 7,2 g de acrilato de polietileno glicol monoalileter, 7,2 g de produto etoxilado trimetilol triacrilato Sartomer ® 454 e 1,6 kg de ácido acrílico glacial, adicionou-se à primeira solução, seguido por arrefecimento a 4-6 ° C. Nitrogênio foi feito borbulhar através da solução de monômero durante cerca de 5 minutos. A solução de monômero foi então descarregada num tabuleiro retangular. 80g de 1%, em peso, de solução de H2O2 aquoso, 120 g de solução de persulfato de sódio aquoso em 2% em peso e 72g de uma solução de eritorbato de sódio aquoso a 0.5% em peso foi adicionado à solução de monômeros para iniciar a reação de polimerização. O agitador foi parado e iniciado o monômero foi deixado polimerizar durante 20 minutos. O hidrogel resultante foi picado e extrudido com uma extrusora Hobart 4M6 comercial, seguido de secagem num forno de ar forçado Procter & Schwartz modelo 062 a 175 ° C durante 12 minutos com o fluxo para cima e 6 minutos com fluxo de ar para baixo sobre uma bandeja perfurada de metal de 20 polegadas x 40 polegadas para um nível de umidade do produto final inferior a 5% em peso. O material seco foi triturado grosseiramente em um PRODEVA modelo 315-S, moído em um moinho de rolo MPI 666-F de três estágios e

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68/80 peneirado com uma Minox MTS 600DS3V para remover partículas maiores que 850pm e menores do que 150 pm. Um Pré-produto SAP A obtido submeteu-se então para a modificação da superfície.

[0168] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrito no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 2,0 g de carbonato de etileno, e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A aqui obtido usando uma pulverização finamente atomizada a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 5 [0169] Para uma proveta de 100 ml foram adicionados 1,60 g de ácido glicólico (disponível comercialmente a partir da SigmaAldrich) e 12,95 g de água. A proveta foi arrefecida num banho de gelo e a solução foi agitada com uma barra de agitação magnética. Uma solução de aluminato de sódio (10,18 g, 20% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. Em seguida, uma solução de hidrato de sulfato de alumínio (4,84 g, 40% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. A mistura resultante foi uma solução límpida com um valor de pH de 6,6. A razão molar de glicolato de alumínio

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69/80 da solução era de cerca de 0,7:1. A solução de sal de alumínio neutralizada obtida foi utilizada para a modificação da superfície da SAP.

[0170] 9,86 g da solução de sal de alumínio neutralizada obtida aqui e 2,0 g de carbonato de etileno foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 6 [0171] Para uma proveta de 100 ml foram adicionados 1,92 g de ácido glicólico (disponível comercialmente a partir da SigmaAldrich) e 13,01 g de água. A proveta foi arrefecida num banho de gelo e a solução foi agitada com uma barra de agitação magnética. Uma solução de aluminato de sódio (10,37 g, 20% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. Em seguida, uma solução de hidrato de sulfato de alumínio (4,49 g, 40% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. A mistura resultante foi uma solução límpida com um valor de pH de 6,0. A razão molar de glicolato de alumínio da solução era de cerca de 0.81:1. A solução de sal de alumínio

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70/80 neutralizada obtida foi utilizada para a modificação da superfície da SAP.

[0172] 9,93 g da solução de sal de alumínio neutralizada obtida aqui e 2,0 g de carbonato de etileno, foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 7 [0173] Para uma proveta de 100 ml foram adicionados 2,26 g de ácido glicólico (disponível comercialmente a partir da SigmaAldrich) e 13,07 g de água. A proveta foi arrefecida num banho de gelo e a solução foi agitada com uma barra de agitação magnética. Uma solução de aluminato de sódio (10,58 g, 20% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. Em seguida, uma solução de hidrato de sulfato de alumínio (4,11 g, 40% em peso / peso em água) foi adicionada à proveta. A mistura resultante foi uma solução límpida com um valor de pH de 6,2. A razão molar de glicolato de alumínio da solução era de cerca de 0,95:1. A solução de sal de alumínio neutralizada obtida foi utilizada para a modificação da superfície da SAP.

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71/80 [0174] 10,01 g da solução de sal de alumínio neutralizada obtida aqui e 2,0 g de carbonato de etileno foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 8 [0175] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrito no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 0,4 g de etileno glicol, e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

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Exemplo 9 [0176] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrita no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 0,4 g de glicerol e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que o polímero super absorvente em partículas foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 10 [0177] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrita no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 2,0 g de carbonato de etileno, e 2,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. Em seguida, uma suspensão contendo 1,0 g de caulino (disponível comercialmente a partir de Thiele Kaolin Company, Sanderville, GA 31082 EUA) e 2,75 g de água foi

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73/80 pulverizada sobre as partículas de SAP. O material revestido foi aquecido num forno de convecção a 185° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão norte-americana para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

Exemplo 11 [0178] Uma solução contendo 2,0 g de carbonato de etileno, e

6,0 g de água deionizada foi aplicada sobre a superfície de 200 g de Pré-produto SAP A utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185 ° C durante 55 minutos para reticulação superficial. A composição de polímero superabsorvente em partículas foi submetida ao tratamento de superfície adicional com a mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrito no Exemplo 2. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 0,2 g de polietilenoglicol (peso molecular 8000), e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície do material em partículas reticulado obtido aqui usando uma pulverização finamente atomizada a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi relaxado à temperatura ambiente durante pelo menos 1 hora antes do teste.

Exemplo 12

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74/80 [0179] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrita no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 0,2 g de polietilenoglicol (peso molecular 8000), e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada na composição de partículas de polímero superabsorvente, obtida no Exemplo 2, utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi relaxado à temperatura ambiente durante pelo menos 1 hora antes do teste. Exemplo 13 [0180] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrita no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 5,7 g da solução neutralizada de sal de alumínio, 0,2 g de polietilenoglicol (peso molecular 8000), e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada na composição de polímero superabsorvente em partículas obtida no Exemplo 4, utilizando um pulverizador finamente atomizado a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi relaxado à temperatura ambiente durante pelo menos 1 hora antes do teste. Exemplo 14 [0181] Num recipiente de polietileno equipado com um agitador e serpentinas de arrefecimento, adicionou-se 2,0 kg de NaOH a 50% e 3,32 kg de água destilada e arrefecida até 20° C.

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75/80 [0182] 0,8 kg de ácido acrílico glacial foi então adicionado à solução cáustica e a solução novamente arrefecida a 20° C. 8,2 g de acrilato de polietileno glicol monoalileter, 8,2 g de diacrilato de polietileno glicol 300 e 1,6 kg de ácido acrílico glacial foram adicionados à primeira solução, seguido por arrefecimento a 4-6° C. Nitrogênio foi feito borbulhar através da solução de monômero durante cerca de 5 minutos. A solução de monômero foi então descarregada num tabuleiro retangular. 80g de 1%, em peso, de solução de H2O2 aquoso, 120 g de solução de persulfato de sódio aquoso 2% em peso e 72g de uma solução de eritorbato de sódio aquoso 0.5% em peso foram adicionados à solução de monômeros para iniciar a reação de polimerização. O agitador foi parado e iniciado o monômero foi deixado polimerizar durante 20 minutos. O hidrogel resultante foi picado e extrudido com uma extrusora Hobart 4M6 comercial, seguido de secagem num forno de ar forçado Procter & Schwartz modelo 062 a 175° C durante 12 minutos com o fluxo para cima e 6 minutos com fluxo de ar para baixo sobre uma bandeja perfurada de metal de 20 polegadas x 40 polegadas para um nível de umidade do produto final inferior a 5% em peso. O material seco foi grosseiramente triturado num triturador PRODEVA modelo 315-S, moído num laminador IPM 666-F de três fases, e peneirado com um Minox MTS 600DS3V para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150pm. O Pré-produto A obtido foi então submetido à modificação da superfície.

[0183] A mesma solução de sal de alumínio neutralizada como descrita no Exemplo 2 foi utilizada para a modificação da superfície da SAP. 55,7 g da solução neutralizada de sal de

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76/80 alumínio, 2,0 g de carbonato de etileno, e 4,0 g de água deionizada foram misturados para dar uma solução clara. A mistura resultante foi aplicada sobre a superfície de 200 g de pré-produto SAP aqui obtido usando uma pulverização finamente atomizada a partir de um pulverizador de Paasche VL enquanto que as partículas de SAP foram fluidizadas em ar e misturadas continuamente. O material revestido foi então aquecido num forno de convecção a 185° C durante 70 minutos para reticulação superficial. A composição das partículas de polímero superabsorvente comparativas foi em seguida peneirada com peneiras de 20/100 de malha padrão dos EUA para remover as partículas maiores do que 850pm e menores do que 150 pm.

[0184] Os resultados dos exemplos acima e exemplos comparativos encontram-se resumidos na tabela a seguir.

Tabela 1

Composição Particulada de polímero superabsorvente	pH da solução de sal de alumínio	CRC (g/g)	6205,3Pa AUL (g/g)	GBP (Darcy)	2068,4 GBP (Darcy)
Exemplo Comparativo 1	2,8	34	17,4	23	0, 6
Exemplo Comparativo 2	3,7	32, 6	22, 9	7	1, 9
Exemplo Comparativo 3	1	32	19, 9	13	2
Exemplo Comparativo 4	2,8	32, 6	20, 9	12	1, 6

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Composição	pH da solução de sal de alumínio	CRC (g/g)	6205,3Pa AUL (g/g)	GBP (Darcy)	2068,4 GBP (Darcy)
Particulada polímero superabsorve	de rnte
Exemplo Comparativo	5	14	32	19, 7	4	0, 5
Exemplo Comparativo	6	6, 4	32,7	23,2	7	1, 8
Exemplo Comparativo	7	7	32, 1	22, 6	4	n/a
Exemplo 1		6, 5	32	18, 8	37	1, 9
Exemplo 2		6, 3	33, 1	19, 4	33	n/a
Exemplo 3		6, 3	31, 1	18,2	56	n/a
Exemplo 4		6, 3	28	19, 4	69	n/a
Exemplo 5		6, 6	31, 9	20, 1	38	1, 6
Exemplo 6		6, 0	32, 8	19, 3	39	1,7
Exemplo 7		6,2	33, 1	19, 8	31	1, 6
Exemplo 8		6, 3	32,3	18,5	38	1,3
Exemplo 9		6, 3	32, 6	18, 1	36	1, 6
Exemplo 10		6, 3	32, 1	19, 5	46	2,5
Exemplo 11		63	31	18, 1	48	1, 1
Exemplo 12		6, 3	32,4	20	42	2
Exemplo 13		6, 3	27,3	19, 1	81	6, 6
Exemplo 14		6, 3	33, 9	18, 6	41	n/a

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78/80 [0185] A Tabela 2 resume os valores GBP calculados de acordo com as equações de GBP = 8.000 e-0.18x e GBP = 10.500 e-0.18x, onde x = CRC.

Tabela 2

Composição Particulada de polímero superabsorvente	pH da solução de sal de alumínio	CRC (g/g)	GBP = 8000 e-0,18x (Darcy)	GBP = 10500 e-0,18x (Darcy)
Exemplo Comparativo 1	2,8	34	17, 6	23, 1
Exemplo Comparativo 2	3,7	32, 6	22, 6	29, 7
Exemplo Comparativo 3	1	32	25,2	33, 1
Exemplo Comparativo 4	2,8	32, 6	22, 6	29, 7
Exemplo Comparativo 5	14	32	25,2	33, 1
Exemplo Comparativo 6	6,4	32,7	22,2	29,2
Exemplo Comparativo 7	7	32, 1	24, 8	32,5
Exemplo 1	6, 5	32	25,2	33, 1
Exemplo 2	6, 3	33, 1	20, 7	27, 1
Exemplo 3	6, 3	31, 1	29, 6	38, 9
Exemplo 4	6, 3	28	51, 8	68, 0

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Composição	pH da
Particulada de	solução de		GBP = 8000	GBP = 10500
polímero	sal de		e-0,18x	e-0,18x
superabsorvente	alumínio	CRC (g/g)	(Darcy)	(Darcy)
Exemplo 5	6, 6	31, 9	25, 7	33, 7
Exemplo 6	6, 0	32, 8	21, 8	28, 6
Exemplo 7	6,2	33, 1	20, 7	27, 1
Exemplo 8	6, 3	32,3	23, 9	31,3
Exemplo 9	6, 3	32, 6	22, 6	29, 7
Exemplo 10	6, 3	32, 1	24, 8	32,5
Exemplo 11	63	31	30,2	39, 6
Exemplo 12	6, 3	32,4	23, 5	30, 8
Exemplo 13	6, 3	27,3	58,7	77, 1
Exemplo 14	6, 3	33, 9	17, 9	23, 5

[0186] Os exemplos descritos para o processo de acordo com a invenção, todos mostraram um bom desempenho geral, caracterizados por uma elevada GBP e alta AUL. Uma vez que os sais de metais polivalentes na presente invenção têm um valor de pH semelhante ao da pele humana, as composições de polímero superabsorvente de acordo com a invenção são esperadas para minimizar o risco de irritação da pele. Os sais de alumínio usados em artes anteriores são ou ácidos (Exemplos Comparativos 1-4) ou base (Exemplo Comparativo 5). Além disso, os valores de GBP em exemplos comparativos 2-5 são bastante baixos. O tri-lactato de alumínio neutralizado ou citrato de alumínio não resulta na melhoria do GBP

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80/80 desejado. No entanto, o tratamento de superfície com um sal de alumínio de acordo com a presente invenção conduz à combinação desejada de propriedades.

[0187] Não obstante os intervalos numéricos e os parâmetros que estabelecem o amplo âmbito da invenção são aproximações, os valores numéricos estabelecidos nos exemplos específicos são apresentados como a maior precisão possível. Any numerical value, however, inherently contain certain errors necessarily resulting from the standard deviation found in their respective testing measurements. Exceto nos exemplos operativos ou onde indicados em contrário, todos os números que expressam quantidades de ingredientes, condições de reação, e assim por diante, utilizados na especificação e reivindicações são para ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo cerca de. Qualquer valor numérico, no entanto, inerentemente contém alguns erros necessariamente resultantes do desvio padrão encontrados em suas respectivas medições de teste.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de polímero superabsorvente particulada caracterizada por compreender um polímero que compreende:

a) entre 55% em peso a 99,9% em peso do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros;

b) entre 0% em peso a 40% em peso de monômeros etilenicamente insaturados, polimerizados, copolimerizáveis com a);

c) de 0,001% em peso a 5,0% em peso com base no peso de a) de um agente de ligação reticulada interno, em que os componentes a),

b) e c) são polimerizados em um hidrogel que é granulado em partículas de polímero superabsorvente com uma superfície;

d) de 0,001% em peso a 5,0% em peso com base no peso seco da composição superabsorvente particulada de agente de ligação reticulada de superfície aplicado à superfície do polímero superabsorvente particulado; e

e) de 0,01% em peso a 5% em peso com base no peso seco da composição superabsorvente particulada de um sal de metal multivalente neutralizado aplicado à superfície do polímero superabsorvente particulado, sob a forma de uma solução aquosa tendo um valor de pH de 5 a 9;

em que a composição de polímero superabsorvente apresenta um grau de neutralização maior do que 25 mol % e a composição de polímero superabsorvente particulada tem um valor numérico de Permeabilidade em Gel de pelo menos [8000 e^-0'^18x] Darcy onde x é o valor numérico de Capacidade de Retenção da Centrífuga, uma

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2/6

Capacidade de Retenção da Centrífuga maior do que 25 g/g e uma absorção sob carga de 6,2 kPa (0,9 psi) desde 16 g/g a 24 g/g.

2. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a Permeabilidade em Gel ser de pelo menos 20 Darcy.
3. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a Capacidade de Retenção da Centrífuga ser maior do que 27 g/g.
4. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido sal de metal multivalente neutralizado ter um valor de pH de 5,5 a

8.
5. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o referido sal de metal multivalente neutralizado ser um sal de alumínio solúvel em água, em que o referido sal de alumínio compreende ainda um ácido orgânico ou o seu sal.
6. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o referido ácido orgânico ser selecionado a partir de ácido lático, ácido glicólico, ácido glucônico, ou ácido 3-hidroxipropiônico.

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3/6
7. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por a proporção molar do referido ácido orgânico para alumínio ser entre 0,75:1 a 1,5:1.
8. Composição polimérica superabsorvente particulada caracterizada por compreender um polímero que compreende:

a) entre 55% em peso a 99,9% em peso do grupo ácido insaturado polimerizável contendo monômeros;

b) de 0% em peso a 40% em peso de monômeros etilenicamente insaturados, polimerizados, copolimerizáveis com a);

c) de 0,001% em peso a 5,0% em peso com base no peso de a) de um agente de ligação reticulado interno, em que os componentes a), b) e c) são polimerizados em um hidrogel que é granulado em partículas de polímeros superabsorventes com uma superfície;

d) de 0,001% em peso a 5,0% em peso com base no peso seco da composição superabsorvente particulada de agente de ligação reticulado de superfície aplicado à superfície do polímero superabsorvente particulado; e

e) entre 0,01% em peso a 5% em peso com base no peso seco da composição superabsorvente particulada de sal de alumínio aplicado à superfície do polímero superabsorvente particulado, sob a forma de uma solução aquosa tendo um valor de pH de 5 a 9 em que a referida solução de sal de alumínio compreende cátions e ânions de alumínio de um ácido monocarboxílico hidroxil

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4/6 desprotonado com uma razão molar de ânions carboxílicos para cátions de alumínio entre 0,75:1 e 1,5:1.
9. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a Permeabilidade em Gel ser de pelo menos 30 Darcy.
10. Composição polimérica superabsorvente particulada, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a Capacidade de Retenção de Centrífuga ser maior do que 27 g/g.
11. Processo para a produção de uma composição polimérica superabsorvente particulada caracterizado por compreender as seguintes etapas:

a) proporcionar um polímero superabsorvente particulado;

b) preparar um sal de metal multivalente neutralizado na forma de uma solução aquosa tendo um valor de pH de 5,5 a 8;

c) aplicar a solução de sal de metal multivalente neutralizado sobre a superfície do polímero superabsorvente particulado em que a composição polimérica superabsorvente particulada tem um grau de neutralização maior do que 25% em mol, e a composição polimérica superabsorvente particulada tem as características de um valor numérico de Permeabilidade em Gel de, pelo menos, [8000 e^-0,18x] Darcy, onde x é o valor numérico de Capacidade de Retenção da Centrífuga; uma Capacidade de Retenção da Centrífuga maior do que 25 g/g e uma Absorção Sob Carga em 6,2 kPa (0,9 psi) de 16 g/g a 24 g/g.

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12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o referido sal de metal multivalente neutralizado ser o sal de alumínio.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a referida solução aquosa compreender ainda um ácido orgânico desprotonado.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o referido ácido orgânico desprotonado ser selecionado a partir de ácido lático, ácido glicólico, ácido glucônico, ou ácido 3-hidroxipropiônico.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a quantidade do sal de metal multivalente neutralizado ser de 0,01 a 5% em peso com base na composição superabsorvente particulada seca.
16. Processo para a produção de uma composição polimérica superabsorvente particulada caracterizado por compreender as seguintes etapas:

a) proporcionar um polímero superabsorvente particulado;

b) colocar o polímero superabsorvente em contato com uma solução aquosa compreendendo um cátion multivalente e um ânion de um

Petição 870190138489, de 23/12/2019, pág. 92/110

6/6 ácido orgânico desprotonado com uma proporção molar de ácido orgânico para cátion multivalente entre 0,75:1 a 1,5:1;

em que a referida solução aquosa tem um valor de pH de 5,5 a 8, e o referido ácido orgânico é um ácido monocarboxílico hidroxil.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o referido cátion multivalente ser o cátion de alumínio Al³⁺.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o referido ácido orgânico ser selecionado a partir de ácido lático, ácido glicólico, ácido glucônico, ou ácido 3hidroxipropiônico.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a referida composição polimérica superabsorvente particulada ter as características de um valor numérico GBP de Permeabilidade em Gel de pelo menos [8000 e^-0'^18x] Darcy onde x é o valor numérico de Capacidade de Retenção de Centrífuga, uma capacidade de retenção de centrífuga maior do que 25 g/g e um Absorvência Sob Carga em 6,2 kPa (0,9 psi) de 16 g/g a 24 g/g.
20. Artigo absorvente caracterizado por compreender a composição polimérica superabsorvente particulada conforme definida na reivindicação 1.