MX2013013423A - Articulo absorbente para la higiene femenina que comprende una espuma superabsorbente de velocidad de hinchamiento alta. - Google Patents

Abstract

Esta invención se refiere a un artículo absorbente para la higiene femenina, el artículo comprende espumas superabsorbentes que pueden obtenerse al formar espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende al menos un monómero monoetilénicamente insaturado que contiene grupos ácidos, al menos un agente de soplado, al menos un agente de reticulación y al menos un surfactante, polimerizar la mezcla en espuma y secar la mezcla polimerizada; a las espumas, y además, a su uso para absorber fluidos acuosos.

Description

ARTÍCULO ABSORBENTE PARA LA HIGIENE FEMENINA QUE COMPRENDE UNA ESPUMA SUPERABSORBENTE DE VELOCIDAD DE HINCHAMIENTO ALTA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un artículo absorbente para la higiene femenina, el artículo comprende espumas superabsorbentes que pueden obtenerse al formar espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende al menos un monómero monoetilénicamente insaturado que contiene grupos ácidos, al menos un agente de soplado, al menos un agente de reticulación y al menos un surfactante, polimerizar la mezcla en espuma y secar la mezcla polimerizada; a las espumas, y además, a su uso para absorber fluidos acuosos.

Otras modalidades de la presente invención se distinguen de las reivindicaciones, la descripción y los ejemplos. Se entenderá que lo descrito anteriormente y las características del tema de la presente invención que serán aún particularmente descritas más abajo son usables no solo en la combinación particular indicada, sino en otras combinaciones sin desviarse del campo de la presente invención.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las espumas superabsorbentes con base en monómeros reticulados que comprenden grupos ácidos son conocidas, véase en las patentes núm. EP 858 478 B1 , WO 97/31971 A1 , WO 99/44648 A1 y WO 00/52087 A1. Se producen, por ejemplo, al formar espuma a partir de una mezcla acuosa polimerizable que comprende no menos de 50 % molar de monómeros monoetilénicamente insaturados con grupos funcionales ácidos neutralizados, reticuladores y al menos un surfactante y luego al polimerizar la mezcla en espuma. La formación de espuma a partir de la mezcla polimerizable puede efectuarse, por ejemplo, al dispersar finas burbujas de un gas que es inerte hacia radicales libres o al disolver dicho gas en la mezcla polimerizable con presión elevada y al despresurizar la mezcla. El contenido de agua de las espumas se establece, por ejemplo, en el intervalo de 1 % a 60 % en peso. Las espumas pueden someterse a una posreticulación de superficie, si es adecuado, al rociar un agente de reticulación sobre el material en espuma o al sumergir la espuma en el agente de reticulación y calentar la espuma cargada con agente de reticulación a una temperatura mayor. Las espumas se usan, por ejemplo, en artículos para la higiene para captar, distribuir y almacenar fluidos corporales.

La patente núm. WO 03/066717 A2 describe un proceso a través del cual se mejora la resistencia en húmedo y el contenido de monómero residual se disminuye para las espumas superabsorbentes mediante la adición de polímeros que comprenden grupos amino.

La patente núm WO 2004/007598 A1 describe espumas absorbentes de agua que comprenden dióxido de silicio hidrófilo finamente dividido y/o un surfactante en la superficie. El tratamiento de las espumas influye en un incremento en la velocidad de absorción para los líquidos.

La patente núm. WO 2004/035668 A2 describe espumas absorbentes de agua que comprenden fibras superabsorbentes o fibras de fruta, en particular fibras de manzana.

La patente núm. WO 2006/094977 . A2 describe espumas superabsorbentes que comprenden fibras de madera o fibras de papel de desecho.

La patente núm. WO 2005/042 039 A2 describe espumas superabsorbentes que poseen una absorbencia de sangre mejorada debido a que están recubiertos con compuestos hidrófobos.

La presente invención tiene como objetivo mejorar las propiedades de los artículos absorbentes para la higiene femenina que comprenden espumas superabsorbentes, en particular al proporcionar espumas que tienen buenas propiedades absorbentes, de retención y conducción para fluidos acuosos y son estables, en particular en estado húmedo, eficientemente manejables, eficientemente procesables y simples de producir.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto que este objetivo se logra de acuerdo con la presente invención mediante un artículo absorbente para la higiene femenina, el artículo comprende una espuma superabsorbente que puede obtenerse al formar espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende al menos un monómero monoetilénicamente insaturado que contiene grupos ácidos, al menos un agente de reticulación y al menos un suríactante, polimerizar la mezcla en espuma y secar la mezcla polimerizada, en donde la mezcla en espuma comprende al menos 1 % en peso, con base en el monómero, de al menos un compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El término "artículo absorbente para la higiene femenina" se usa en la presente descripción en un sentido amplio que incluye cualquier artículo capaz de recibir y/o absorber y/o contener y/o retener fluidos corporales/exudados corporales tales como fluido menstrual, secreciones vaginales, y orina. Los artículos absorbentes para la higiene femenina ilustrativos en el contexto de la presente invención son artículos absorbentes para la higiene femenina desechables. El término "desechable" se usa en la presente descripción para describir artículos que no están destinados a ser lavados o de cualquier otra forma restaurados o reutilizados como un artículo (es decir, están destinados a ser desechados después de un solo uso y, preferentemente, a ser reciclados, convertidos en composta o de cualquier otra forma desechados de manera compatible con el medio ambiente). Los artículos absorbentes para la higiene femenina desechables típicos de acuerdo con la presente invención son toallas sanitarias, pantiprotectores, tampones, artículos absorbentes para incontinencia moderada o baja, o lo similar. Los artículos absorbentes adecuados para usar en la presente invención incluyen cualquier tipo de estructuras, desde una única capa absorbente hasta estructuras multicapas más complejas. Algunos artículos absorbentes incluyen, típicamente, un lienzo superior permeable a fluidos, un lienzo inferior, el cual puede ser impermeable a fluidos y/o puede ser permeable al vapor de agua y/o gas, y un elemento absorbente llamado, generalmente, "núcleo" comprendido en el medio.

Los artículos absorbentes de acuerdo con la presente invención pueden comprender, típicamente, un lienzo superior, un lienzo inferior y un núcleo absorbente.

El lienzo superior puede fabricarse a partir de un amplio intervalo de materiales tales como materiales tejidos y de tela no tejida; materiales poliméricos tales como películas termoplásticas formadas con orificios, películas plásticas perforadas y películas termoplásticas hidroformadas; espumas porosas; espumas reticuladas; películas termoplásticas reticuladas; y lienzos termoplásticos. Los materiales de telas tejidas y no tejidas adecuados pueden estar compuestos de fibras naturales (p. ej., fibras de madera o algodón), fibras sintéticas (p. ej., fibras poliméricas tales como fibras de poliéster, de polipropileno o de polietileno) o de una combinación de fibras naturales y sintéticas. En una modalidad, el lienzo superior puede estar hecho de un material hidrófobo para aislar la piel del usuario de los líquidos que han pasado a través del lienzo superior. Si el lienzo superior está hecho con un material hidrófobo, al menos su superficie superior está tratada para que sea hidrófila, de manera que los líquidos se transfieran a través del lienzo superior con mayor rapidez. Esto disminuye la probabilidad de que los exudados corporales fluyan hacia afuera del lienzo superior en lugar de ser arrastrados a través del lienzo superior y absorbidos por el núcleo absorbente. En una modalidad, el lienzo superior se puede hidrofilizar mediante el tratamiento con un surfactante. Los métodos adecuados para tratar el lienzo superior con un surfactante incluyen el rociado del material del lienzo superior con el surfactante y la inmersión del material en el surfactante.

Por ejemplo, el lienzo superior puede ser una trama de tela no tejida que puede proporcionar una tendencia reducida para humedad superficial; y por consiguiente, facilitar que los fluidos corporales absorbidos por el núcleo se mantengan alejados de la piel del usuario luego del humedecimiento. Un material para lienzo superior adecuado puede ser una trama cardada unida térmicamente que está disponible como Código núm. P-8 de Fiberweb North America, Inc. (Simpsonville, Carolina del Sur, EE. UU.). Otro material adecuado para lienzo superior es el distribuido con el número de código S-2355 por Havix Co., Japón. Otro material adecuado para lienzo superior puede ser una trama cardada unida térmicamente que está disponible como código núm. Profleece Style 040018007 de Amoco Fabrics, Inc. (Gronau, Alemania).

El lienzo superior puede incluir una película formada con orificios. Para el lienzo superior se prefieren las películas formadas con orificios porque son permeables a los exudados corporales y aun así no son absorbentes y tienen una menor tendencia a permitir que los líquidos vuelvan a pasar y humedezcan la piel del usuario. De este modo, la superficie de la película formada que está en contacto con el cuerpo permanece seca, reduciendo de esta manera la posibilidad de que el cuerpo se ensucie y crea una sensación más confortable para la usuaria. Las películas formadas con orificios adecuadas se describen en la patente de los Estados Unidos núm. 3,929,135, llamada "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", otorgada a Thompson el 30 de diciembre de 1975; patente de los EE. UU. núm. 4,324,246 titulada "Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet", otorgada a Mullane y col., el 13 de abril de 1982; patente de los EE. UU. núm. 4,342,314 titulada "Resilient Plástic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", otorgada a Radel y col., el 3 de agosto de 1982; Patente de los EE. UU. núm. 4,463,045 titulada "Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plástic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Suríace and Cloth-Like Tactile Impressionl", otorgada a Ahr y col., el 31 de julio de 1984; y la patente de los EE. UU. núm. 5,006,394 titulada "Multilayer Polymeric Film", otorgada a Baird el 9 de abril de 1991.

El núcleo absorbente puede ser cualquier miembro absorbente que es generalmente comprimible, conformable, no irritable a la piel del usuario, y capaz de absorber y retener fluidos corporales. El núcleo absorbente puede fabricarse en una amplia diversidad de tamaños y formas (p. ej., rectangular, de reloj de arena, en forma de "T", asimétrico, etc.) y a partir de una amplia diversidad de materiales absorbentes de líquidos comúnmente usados en prendas desechables tipo calzón y en otros artículos absorbentes tales como pulpa de madera triturada, denominada generalmente fieltro de aire. Ejemplos de otros materiales absorbentes adecuados incluyen guata de celulosa crepada; polímeros fusionados por soplado, incluyendo polímeros coforma; fibras celulósicas endurecidas, modificadas o reticuladas; papel tisú, incluyendo laminados de compresibles y laminados de papel tisú; espumas absorbentes; esponjas absorbentes; polímeros súper absorbentes; materiales gelificantes absorbentes; o cualquier material equivalente o combinaciones de materiales.

La configuración y construcción del núcleo absorbente puede variar (p. ej., el núcleo absorbente puede tener zonas variables de calibre, un gradiente hidrófilo, una gradiente súper absorbente, o densidad media baja y zonas de captación bajas en base a peso medio; o puede comprender una o más capas o estructuras). Además, el tamaño y la capacidad de absorción del núcleo absorbente pueden, además, variar para ajustarse a los diferentes usuarios, que pueden ser desde infantes hasta adultos. Sin embargo, la capacidad de absorción total del núcleo absorbente debe ser compatible con la carga de diseño y el uso previsto del artículo desechable.

El núcleo absorbente puede incluir otros componentes opcionales. Un componente opcional es la envoltura del núcleo, es decir, un material, por lo general, pero no siempre un material de tela no tejida, el cual rodea parcialmente o bien totalmente el núcleo. Los materiales adecuados de envoltura de núcleo incluyen, pero no se limitan a, celulosa, materiales de tela no tejida hidrófobamente modificada, películas perforadas y combinaciones de estos.

El lienzo inferior puede comprender una película impermeable a líquidos. El lienzo inferior puede ser impermeable a líquidos (p. ej., fluidos corporales) y puede fabricarse, típicamente, a partir de una película plástica delgada. Sin embargo, típicamente el lienzo inferior puede permitir que los vapores se escapen del artículo desechable. En una modalidad, puede usarse una película de polietileno microporosa para el lienzo inferior. Una película de polietileno microporosa adecuada es la fabricada por Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., Nagoya, Japón, y comercializada en el mercado como PG-P.

Un material adecuado para el lienzo inferior puede ser una película termoplástica impermeable a los líquidos que tiene un grosor de aproximadamente 0.012 mm (0.50 mil) a aproximadamente 0.051 mm (2.0 mil) que incluye, por ejemplo, polietileno o polipropileno. Típicamente, el lienzo inferior puede tener un peso base de aproximadamente 5 g/m2 a aproximadamente 35 g/m2. Sin embargo, debe observarse que pueden usarse como lienzo inferior otros materiales flexibles impermeables a líquidos. En la presente descripción, el término "flexible" se relaciona con materiales que se amoldan y que se adaptan fácilmente a los contornos y la forma general del cuerpo del usuario.

El lienzo inferior puede colocarse, típicamente, adyacente a la superficie orientada hacia el exterior del núcleo absorbente, y puede estar unido a este a través de cualquier medio adecuado de acople conocido en la materia. Por ejemplo, el lienzo inferior puede asegurarse al núcleo absorbente mediante una capa continua uniforme de adhesivo, una capa con patrón de adhesivo o un conjunto de líneas separadas, espirales o puntos de adhesivo. Los adhesivos ilustrativos, pero no limitantes incluyen adhesivos fabricados por H. B. Fuller Company de St. Paul, Minn., U.S.A., y comercializados como HL-1358J. Se describe un ejemplo de un medio de unión adecuado que incluye una red de filamentos de adhesivo con patrón abierto en la patente de los EE. UU. núm. 4,573,986 titulada "Disposable Waste-Containment Garmént", otorgada a Minetola y col. el 4 de marzo de 1986. Otros medios de unión adecuados incluyen varias líneas de filamentos de adhesivo enrollados en un patrón en espiral, tal como se ilustra mediante el aparato y los métodos descritos en la patente de los EE. UU. núm. 3,91 1 ,173 otorgada a Sprague, Jr. el 7 de octubre de 1975; la patente de los EE. UU. núm. 4,785,996 otorgada a Ziecker y col., el 22 de noviembre de 1978, y la patente de los EE. UU. núm. 4,842,666 otorgada a Werenicz el 27 de junio de 1989. Alternativamente, los medios de sujeción pueden incluir uniones térmicas, uniones a presión, uniones ultrasónicas, uniones mecánicas dinámicas, o cualquier otro medio de sujeción adecuado o combinaciones de estos medios de sujeción como se conocen en la materia.

El lienzo inferior puede asegurarse, además, al lienzo superior mediante cualquiera de los medios de unión descritos anteriormente.

El artículo absorbente puede incluir, además, algunas otras características conocidas en la materia que incluyen, pero no se limitan a, sistema sujetador sellable, loción, capas de captación, capas de distribución, indicadores de humedad, sensores, cinturones elastizados y otros elementos elásticos adicionales similares y lo similar, correas y lo similar, características de forro de cintura, características de contención y estéticas, y combinaciones de estos.

De acuerdo con la presente invención, el artículo absorbente para la higiene femenina puede ser una toalla sanitaria, o un pantiprotector, o un tampón, o un artículo para la incontinencia en adultos moderada o baja. Por ejemplo, el artículo absorbente para la higiene femenina de la presente invención puede ser una toalla sanitaria o un pantiprotector.

El artículo absorbente para la higiene femenina de la presente invención, típicamente, comprende una espuma superabsorbente que puede obtenerse al formar espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende al menos un monómero monoetilénicamente insaturado que contiene grupos ácidos, al menos un agente de reticulación y al menos un surfactante, polimerizar la mezcla en espuma y secar la mezcla polimerizada, en donde la mezcla en espuma comprende al menos 1 % en peso, con base en el monómero, de al menos un compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas.

Los compuestos capaces de producir descomposición térmica con formación de gas no están sujetos a ninguna restricción. Los ejemplos de compuestos adecuados son urea, compuestos azo, tales como azodicarbonamida, y/o sales de amonio, tales como bicarbonato de amonio. Se prefieren la urea, azodicarbonamida y/o bicarbonato de amonio. Particularmente, se prefiere la urea.

Las espumas superabsorbent.es se conocen de la materia anterior. Espuma superabsorbente se refiere, en la presente descripción, a una espuma que tiene una capacidad de retención centrífuga (CRC, método para la medición descrita más abajo en la sección "Methods of determination") de al menos 3 g/g, preferentemente, al menos 4 g/g, con mayor preferencia, al menos 5 g/g y especialmente al menos 6 g/g.

Las espumas superabsorbentes se obtienen, convenientemente, mediante la formación de espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende al menos un monómero monoetilénico insaturado que contiene grupos ácidos, el monómero está, opcionalmente, al menos parcialmente neutralizado, al menos un agente de reticulación, y al menos un surfactante y, además, opcionalmente, aditivos o auxiliares tales como solubiiizantes, espesantes, estabilizantes, cargas, fibras y/o nucleadores celulares que ponen en contacto la espuma resultante con una trama, y mediante polimerización.

Una modalidad de la presente invención comprende formar espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende, por ejemplo a) 10 % a 95 % en peso de monómeros monoetilénicamente ¡nsaturados que comprenden grupos ácidos y están al menos 10 % molar neutralizados, b) 0.8 % a 24 % en peso de al menos un compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas, c) opcionalmente, adicionalmente, hasta 50 % en peso de los monómeros monoetilénicos ¡nsaturados, d) 0.001 % a 20 % en peso de agente de reticulación, e) iniciadores, f) 0.01 % a 20 % en peso de al menos un surfactante, g) opcionalmente, un solubilizante y h) opcionalmente, espesantes, estabilizadores de espuma, reguladores de polimerización, cargas, fibras y/o nucleadores celulares, todos en base a la cantidad total de la mezcla. Esta mezcla polimerizable acuosa puede llamarse, además, "mezcla de monomérica" o "solución monomérica".

La formación de espuma a partir de las mezclas acuosas puede efectuarse, por ejemplo, al dispersar en la mezcla finas burbujas de un gas que es inerte hacia radicales libres, o al disolver dicho gas en la mezcla polimerizable a una presión en el intervalo de 0.2 a 40 Pa (2 a 400 bar) y, posteriormente, descomprimir la mezcla a la presión atmosférica. Esto proporciona una espuma dispersable que puede llenarse en moldes o curarse en una cinta. El curado se efectúa al añadir la polimerización.

Algunos monómeros adecuados a) son, por ejemplo, ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico y ácido itaconico. Los monómeros particularmente preferidos son el ácido acrílico y el ácido metacrílico. El más preferido es el ácido acrílico.

La proporción de ácido acrílico y/o las sales de este en la cantidad total de monómeros a) es, preferentemente, al menos 50 % molar, con mayor preferencia, al menos 90 % molar, con la máxima preferencia, al menos 95 % molar.

Los monómeros a), y especialmente el ácido acrílico, comprenden, preferentemente, hasta 0.025 % en peso de un éter medio de hidroquinona. Los éteres medios de hidroquinona preferidos son monometil éter de hidroquinona (MEHQ) y/o tocoferoles.

El tocoferol se refiere a compuestos de la siguiente fórmula: en donde R1 es hidrógeno o metilo, R2 es hidrógeno o metilo, R3 es hidrógeno o metilo y R4 es hidrógeno o un radical ácido de 1 a 20 átomos de carbono.

Los radicales R4 preferidos son acetilo, ascorbilo, succinilo, nicotinilo y otros ácidos carboxílicos fisiológicamente tolerables. Los ácidos carboxílicos pueden ser ácidos mono-, di- o tricarboxílicos.

Se prefiere el alfa-tocoferol en donde R = R2 = R3 = metilo, especialmente alfa-tocoferol racémico. R4 es, con mayor preferencia, hidrógeno o acetilo. Se prefiere, en particular, el RRR-alfa-tocoferol.

La solución monomérica comprende, generalmente, hasta aproximadamente 200 ppm, preferentemente, no más de 130 peso en peso, con mayor preferencia, no más de 70 ppm en peso, preferentemente, no menos de 10 ppm en peso, con mayor preferencia, no menos de 30 ppm en peso y, especialmente, aproximadamente 50 ppm en peso de hidroquinona mitad éter, todo con base en ácido acrílico, con sales de ácido acrílico contadas aritméticamente como ácido acrílico. Por ejemplo, la solución monomérica puede producirse con el uso de un ácido acrílico que tiene un contenido de éter medio de hidroquinona apropiado.

Los grupos ácidos de los monómeros a) se han neutralizado, típicamente, a un grado de 25 a 95 % molar, preferentemente, a un grado de 40 a 85 % molar, con mayor preferencia, a un grado de 50 a 80 % molar, especialmente, preferentemente, a un grado de 55 a 75 % molar, para lo cual se puede usar los agentes neutralizantes habituales, algunos ejemplos son los hidróxidos de metales alcalinos, óxidos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos o bicarbonatos de metales alcalinos y, además, mezclas de estos.

Sin embargo, la neutralización puede efectuarse, además, con amoniaco, aminas o alcanolaminas tales como etanolamina, dietanolamina o trietanolamina. Los agentes de neutralización preferidos son las alcanolaminas terciarias tales como trietanolamina, metildietanolamina, dimetilaminodiglicol, dimetiletanolamina y ?,?,?',?'-tetra(hidroxietil)etilendiam¡na. Los agentes de neutralización preferidos pueden usarse, además, en una mezcla con otros agentes de neutralización.

En una modalidad preferida de la presente invención 10 a 90 % molar, preferentemente, 20 a 80 % molar, con mayor preferencia 30 a 70 % molar, con la máxima preferencia, 40 a 60 % molar de los monómeros neutralizados a) han sido neutralizados por medio de una alcanolamina.

Con una proporción creciente de alcanolamina, la flexibilidad de las espumas poliméricas y el contenido de extraíbles se incrementa.

La cantidad de monómero a) es, preferentemente, 20 a 90 % en peso, con mayor preferencia, 30 a 85 % en peso, con la máxima preferencia 35 a 75 % en peso, con base en cada caso en el monómero no neutralizado a) y en la solución o suspensión monomérica. Con base en el monómero no neutralizado a) significa en el contexto de esta invención que la proporción del monómero a) antes de la neutralización se usa para el cálculo, es decir, la contribución de la neutralización no se toma en cuenta.

La cantidad de compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas es, típicamente de 1 % a 30 % en peso, preferentemente, de 2 % a 25 % en peso, con mayor preferencia, de 3 % a 20 % en peso, aún con mayor preferencia, de 4 % a 15 % en peso y, con la máxima preferencia, de 5 % a 10 % en peso, todo con base en la cantidad de monómero a). Además, si el compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas es urea, la cantidad de urea b) en la solución monomérica está, preferentemente, en el intervalo de 1 .6 % a 25 % en peso, con mayor preferencia, en el intervalo de 2.4 % a 20 % en peso, aún con mayor preferencia, en el intervalo de 3.2 % a 15 % en peso, y con la máxima preferencia, en el intervalo de 4 % a 8 % en peso.

Los monómeros c) son monómeros etilénicamente insaturados que pueden copolimerizarse con los monómeros a), algunos ejemplos son acrilamida, metacrilamida, crotonamida, dimetilaminoetil metacrilato, dimetilaminoetil acrilato, dimetilaminopropil acrilato, dietilaminopropil acrilato, dimetilaminobutil acrilato, dimetilaminoetil metacrilato, dietilaminoetil metacrilato, dimetilaminoneopentil acrilato y dimetilaminoneopentil metacrilato.

Los agentes de reticulación d) son compuestos que tienen al menos dos grupos polimerizables que pueden interpolimerizarse mediante radicales libres en la red polimérica. Los agentes de reticulación d) incluyen, por ejemplo, dimetacrilato de etilenglicol, diacrilato de dietilenglicol, metracrilato de alilo, triacrilato de trimetilolpropano, trialilamina, tetraaliloxietano como se describe en la patente europea núm. EP 530 438 A1 , di- y triacrilatos como se describe en las patentes núm. EP 547 847 A1 , EP 559 476 A1 , EP 632 068 A1 , WO 93/21237 A1 , WO 03/104299 A1 , WO 03/104300 A1 , WO 03/104301 A1 y DE 103 31 450 A1 , acrilatos mezclados que, así como, los grupos acrilato comprenden otros grupos etilénicamente insaturados, como se describe en las patentes núm. DE 103 31 456 A1 y DE 103 55 401 A1 , o mezclas de agentes de reticulación, como se describen, por ejemplo, en las patentes núm. DE 195 43 368 A1 , DE 196 46 484 A1 , WO 90/15830 A1 y WO 02/32962 A2.

Los agentes de reticulación d) incluyen, particularmente, ?,?'-metilenobisacrilamida y ?,?'-metilen-bismetacrilamida, ésteres de ácidos de polioles mono o policarboxílicos insaturados, tales como diacrilato o triacrilato, por ejemplo, diacrilato de butanodiol, dimetacrilato de butanodiol, diacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de etilenglicol y, además, compuestos de triacrilato de trimetilolpropano y compuestos de alilo, tales como (met)acrilato de alilo, cianurato de trialilo, maleato de dialilo, ésteres de polialilo, tetraaliloxietano, trialilamina, tetraaliletilendiamina, ásteres de alilo de ácido fosfórico y, además, derivados de ácido vinilfosfónico, como se describe, por ejemplo, en la patente europea núm. EP 343 427 A2. Los agentes de reticulación d) útiles incluyen, además, dialiléter de pentaeritritol, trialiléter de pentaeritritol, tetraaliléter de pentaeritritol, dialiléter de polietilenglicol, dialiléter de etilenglicol, dialiléter de glicerol, trialiléter de glicerol, éteres de polialilo con base en sorbitol y, además, variantes etoxiladas de estos. El proceso de la presente invención puede usar dimetilacrilatos de polietilenglicoles, el polietilenglicol usado tiene un peso molecular entre 300 y 1000.

Sin embargo, los agentes de reticulación d) particularmente convenientes son di y triacrilatos de glicerol etoxilado 3 a 20 veces, de trimetilolpropano etoxilado 3 a 20 veces, de trimetiloletano etoxilado 3 a 20 veces, especialmente di y triacrilatos de glicerol etoxilado 2 a 6 veces, o de trimetilolpropano etoxilado 2 a 6 veces, de glicerol propoxilado 3 veces, de trimetilolpropano propoxilado 3 veces y, además, de glicerol etoxilado o propoxilado 3 veces en forma de mezcla, de trimetilolpropano etoxilado o propoxilado 3 veces en forma de mezcla, de glicerol etoxilado 15 veces, de trimetilolpropano etoxilado 15 veces, de glicerol etoxilado al menos 40 veces, de trimetiloletano etoxilado al menos 40 veces y además de trimetilolpropano etoxilado al menos 40 veces.

Se prefiere muy particularmente para usar como agentes de reticulación d) los diacrilatos, dimetilacrilatos o trimetilacrilatos de gliceroles propoxilados y/o etoxilados múltiples veces, como se describe, por ejemplo, en la patente núm. WO 03/104301 A1. Resultan particularmente ventajosos los di- y/o triacrilatos de glicerol etoxilados o propoxilados 3 a 10 veces. Especialmente se prefieren los di o triacrilatos de glicerol etoxilado o propoxilado 1 a 5 veces. Con la máxima preferencia, se usan los triacrilatos de glicerol etoxilado o propoxilado 3 a 5 veces.

La cantidad de agente de reticulación d) es, preferentemente, de 0.5 a 15 % en peso, con mayor preferencia, de 2 a 10 % en peso y, con la máxima preferencia, de 3 a 8 % en peso, con base en cada caso en el monómero no neutralizado a). Con el incremento del contenido de reticulador, la capacidad de retención centrífuga (CRC, por sus siglas en inglés) disminuye y la capacidad de absorción bajo una presión pasa, típicamente, a través de un máximo.

Los iniciadores e) útiles para la reacción de polimerización incluyen todos los compuestos que se desintegran en radicales libres en condiciones de polimerización, algunos ejemplos son los peróxidos, hidroperóxidos, peróxido de hidrógeno, persulfatos, compuestos azo y los llamados catalizadores redox y, además, cualquier otro método conocido para generar radicales libres, algunos ejemplos son radiación de alta energía tales como, por ejemplo, la luz ultravioleta. Se prefiere el uso de iniciadores solubles en agua o luz ultravioleta. Es ventajoso, en algunos casos, usar las mezclas de diversos iniciadores de polimerización, algunos ejemplos son las mezclas de peróxido de hidrógeno y peroxodisulfato de sodio o potasio. Las mezclas de peróxido de hidrógeno y peroxodisulfato de sodio pueden usarse en cualquier relación deseada. Los peróxidos orgánicos adecuados son, por ejemplo, peróxido de acetilacetona, peróxido de metiletilcetona, hidroperóxido de ter-butilo, hidroperóxido de eumeno, perpivalato de ter-amilo, perpivalato de ter-butilo, perneohexanoato de ter-butilo, perisobutirato de ter-butilo, per-2-etilhexanoato de ter-butilo, perisononanoato de ter-butilo, permaleato de ter-butilo, perbenzoato de ter-butilo, peroxidicarbonato de di-(2-etilhexilo), peroxidicarbonato de diciclohexilo, peroxidicarbonato de di-(4-ter-butilciclohexilo), peroxidicarbonato de dimiristilo, peroxidicarbonato de diacetilo, perésteres de alilo, peroxineodecanoato de cumilo, per-3,5,5-tri-metilhexanoato de ter-butilo, peróxido de acetilciclohexilsulfonilo, peróxido de dilaurilo, peróxido de dibenzoílo y perneodecanoato de ter-amilo. Los iniciadores de polimerización e) particularmente adecuados son los iniciadores azo, por ejemplo, 2,2'-azobis(2-amidinopropano) diclorhidrato, 2,2'-azobis(N,N-dimetilen)isobutil-ramidina diclorhidrato, 2-(carbamoilazo)isobutironitrilo, 2,2'-azobis[2-(2'-imidazolin-2-il)-propano] diclorhidrato y 4,4'-azobis(4-ácido cianovalérico). Los iniciadores de polimerización mencionados se usan en cantidades habituales, generalmente, al menos 0.01 % molar, preferentemente, al menos 0.05 % molar y, además, con mayor preferencia, al menos 1 % molar y, además, generalmente, no más de 5 % molar y preferentemente, no más de 2 % molar, con base en los monómeros que se van a polimerizar.

Los catalizadores redox comprenden, como componente oxidante, al menos uno de los per-compuestos indicados anteriormente y, como componente reductor, por ejemplo, ácido ascórbico, glucosa, sorbosa, bisulfito amónico, sulfito amónico, tiosulfato amónico, hiposulfito amónico, pirosulfito amónico, sulfuro amónico, bisulfito de metales alcalinos, sulfito de metales alcalinos, tiosulfato de metales alcalinos, hiposulfito de metales alcalinos, pirosulfito de metales alcalinos, sulfuro de metales alcalinos, sales metálicas tales como iones de hierro(ll) o iones de plata o hidroximetilsulfoxilato de sodio. El componente reductor del catalizador redox es, preferentemente, ácido ascórbico, sulfito de sodio o pirosulfito de sodio. Generalmente, se usa de 3 - 106 % molar y, preferentemente, al menos de 1 · 10"5 a 1 % molar del componente reductor del iniciador redox y, generalmente, al menos 1 · 10'5 % molar y, preferentemente, al menos 1 · 10'3 a 5 % molar del componente oxidante, con base en la cantidad de monómeros usados en la polimerización. En lugar del componente oxidante o adicionalmente, es posible usar uno o más iniciadores azo solubles en agua.

Una modalidad de la presente invención usa un iniciador redox que consiste en peróxido de hidrógeno, peroxodisulfato de sodio y ácido ascórbico. Estos componentes se usan, por ejemplo, en las concentraciones de 1 · 10'2 % molar de peróxido de hidrógeno, 0.084 % molar de peroxodisulíato de sodio y 2.5¦ 10'3 % molar de ácido ascórbico con base en los monómeros.

Sin embargo, la polimerización puede iniciarse, además, en la ausencia de iniciadores de los tipos mencionados anteriormente a través de la acción de radiación de alta energía en la presencia de fotoiniciadores. Estos pueden ser, por ejemplo, los que se conocen como separadores-a, sistemas de radiación H u otras azidas. Algunos ejemplos de dichos iniciadores son derivados de benzofenona tales como cetona de Michier, derivados de fenantreno, derivados de fluoreno, derivados de antraquinona, derivados de tioxantona, derivados de cumarina, éteres de benzoína y derivados de estos, compuestos azo tales como los formadores de radicales libres mencionados anteriormente, hexaarilbisimidazoles sustituidos u óxidos de acilfosfina. Algunos ejemplos de azidas son: 2-(N,N-dimetilamino)etil 4-azidocinamato, 2-(N|N-dimetilamino)etil 4-azidonaftil cetona, 2-(N,N-dimetilamino)etil 4-azidobenzoato, 5-azido-1 -naftilo 2'-(Ñ,N-dimetilamino)etil sulfona, N-(4-sulfonilazidofenil)maleimida, N-acetil-4-sulfonil-azi-doanilina, 4-sulfonilazidoanilina, 4-azidoanilina, 4-azidofenacil bromuro, ácido p-azidobenzoico, 2,6-bis(p-azidobencilideno)ciclohexanona y 2,6-b¡s(p-azidobencilideno)-4-metilci-clo-hexanona. Los fotoiniciadores, cuando se usan, típicamente, es en cantidades de 0.001 % a 5 % en peso, preferentemente, de 0.001 % a 2 % en peso, con mayor preferencia, de 0.01 % a 1 % en peso, con la máxima preferencia, de 0.05 % a 0.2 % en peso, con base en cada caso en el monómero no neutralizado a) que será polimerizado.

La solución monomérica acuosa puede comprender el iniciador en forma disuelta o dispersa. Sin embargo, los iniciadores pueden añadirse, además, al reactor de polimerización separadamente desde la solución monomérica.

Las mezclas acuosas polimerizables comprenden al menos un surfactante f) como un componente adicional. Los surfactantes f) son de importancia decisiva para formar y estabilizar la espuma. Es posible usar surfactantes aniónicos, catiónicos o no iónicos o mezclas de surfactantes que son compatibles entre sí. Es posible usar surfactantes de bajo peso molecular u otros surfactantes poliméricos, y se ha determinado como ventajoso las combinaciones de diferentes tipos de surfactantes u otros similares. Algunos ejemplos de surfactantes no iónicos son productos de adición de óxidos de alquileno, especialmente óxido de etileno, óxido de propileno y/u óxido de butileno, con alcoholes, aminas, fenoles, naftoles o ácidos carboxílicos. Los surfactantes usados son ventajosamente productos de adición de óxido de etileno y/u óxido de propileno con alcoholes que comprenden al menos 10 átomos de carbono, los productos de adición comprenden de 3 a 200 moles de óxido de etileno y/o óxido de propileno por moles de alcohol. Las unidades de óxido de alquileno están presentes en los productos de adición en la forma de bloques o en una distribución aleatoria. Algunos ejemplos de surfactantes no iónicos útiles son los productos de adición de 7 moles de óxido de etileno con 1 mol de alcohol de grasa de sebo, los productos de reacción de 9 moles de óxido de etileno con 1 mol de alcohol de grasa de sebo y los productos de adición de 80 moles de óxido de etileno con 1 mol de alcohol de grasa de sebo. Otros surfactantes no iónicos útiles disponibles comercialmente comprenden productos de reacción de alcoholes del proceso oxo o alcoholes Ziegler con 5 a 12 moles de óxido de etileno por mol de alcohol, especialmente con 7 moles de óxido de etileno. Otros surfactantes no iónicos útiles comercialmente disponibles se obtienen mediante etoxilación de aceite de ricino. La cantidad de óxido de etileno añadida por mol de aceite de ricino está, por ejemplo, en el intervalo de 12 a 80 moles. Otros productos útiles comercialmente disponibles son, por ejemplo, los productos de reacción de 18 moles de óxido de etileno con 1 mol de alcohol de grasa de sebo, los productos de adición de 10 moles de óxido de etileno con 1 mol de un alcohol del proceso oxo de C13/C15 o los productos de reacción de 7 a 8 moles de óxido de etileno con 1 mol de un alcohol del proceso oxo de C13/C15. Algunos surfactantes no iónicos útiles incluyen, además, alcoxilatos de fenol tales como, por ejemplo, p-ter-butilfenol que se ha hecho reaccionar con 9 moles de óxido de etileno o ésteres de metilo de los productos de reacción de 1 mol de un alcohol de C12-C18 y 7.5 moles de óxido de etileno.

Los surfactantes no iónicos descritos anteriormente, por ejemplo, mediante esterificación con ácido sulfúrico pueden convertirse en los ésteres de ácido sulfúrico correspondientes. Los ésteres de ácido sulfúrico se usan en la forma de sales de amonio o de metales alcalinos como surfactantes aniónicos. Algunos surfactantes aniónicos útiles incluyen, por ejemplo, sales de amonio o de metales alcalinos de ésteres de ácido sulfúrico de los productos de adición de óxido de etileno y/u óxido de propileno con alcoholes ácidos, sales de amonio o de metales alcalinos de ácido aquilbencenosulfónico o de sulfatas de éter de alquilfenol. Algunos productos del tipo mencionado anteriormente están comercialmente disponibles. Por ejemplo, la sal de sodio de un éster de ácido sulfúrico de un alcohol del proceso oxo de C13/C15 que reaccionan con 106 moles de óxido de etileno, la sal de trietanolamina del ácido dodecilbencenosulfónico, la sal de sodio de sulfatos de alquilfenol éter y la sal de sodio del éster de ácido sulfúrico de un producto de reacción de 106 moles de óxido de etileno con 1 mol de alcohol de grasa de sebo son surfactantes aniónicos útiles comercialmente disponibles. Algunos surfactantes aniónicos útiles incluyen, además, ésteres de ácido sulfúrico de alcoholes del proceso oxo de C13 C15, ácidos parafinosulfónicos tales como alquilsulfonato de C15, ácidos bencenosulfónicos alquilsustituidos y ácidos naftalenosulfónicos alquilsustituidos tales como el ácido dodecilbencenosulfónico y el ácido di-n-butilnaftalenosulfónico y además fosfatos de alcohol graso tales como el fosfato de alcohol graso de C15/Ci8. La mezcla acuosa polimerizable puede comprender combinaciones de un surfactante no iónico y un surfactante aniónico o combinaciones de surfactantes no iónicos o combinaciones de suríactantes aniónicos. incluso los surfactantes catiónicos son adecuados. Algunos ejemplos de estos son los productos de reacción de sulfato de dimetilo cuaternizado de 6.5 moles de óxido de etileno con 1 mol de oleilamina, cloruro de distearildimetilamonio, cloruro de lauriltrimetilamonio, bromuro de cetilpiridinio y estearato de trietanolamina de sulfato de dimetilo cuaternizado que se usa, preferentemente, como un suríactante catiónico.

La cantidad de suríactante es con base en el monómero no neutralizado a) es, preferentemente, 0.01 a 10 % en peso, con mayor preferencia, 0.1 a 6 % en peso, con la máxima preferencia, 0.8 a 3 % en peso.

Las mezclas acuosas polimerizables pueden comprender, opcionalmente, al menos un solubilizante g) como un componente adicional. Los solubilizantes son solventes orgánicos miscibles en agua, por ejemplo, sulfóxido de dimetilo, dimetilformamida, N-metilpirrolidona, alcoholes monohídricos, glicoles, polietilenglicoles o monoéteres derivados de estos, con la condición que los monoéteres no comprenden ningún enlace doble en la molécula. Los éteres útiles incluyen metilglicol, butilglicol, butildiglicol, metildiglicol, butiltriglicol, 3-etoxi-1 -propanol y glicerol monometil éter.

Cuando se usan los solubilizadores g) se incluyen, preferentemente, en la mezcla acuosa hasta 50 % en peso, con mayor preferencia, en el intervalo de 1 % a 25 % en peso y, con la máxima preferencia, en el intervalo de 5 % a 10 % en peso.

La mezcla acuosa puede comprender, opcionalmente, espesantes, estabilizadores de espuma, cargas, fibras y/o nucleadores celulares h). Los espesantes se usan, por ejemplo, para optimizar la estructura de espuma y para mejorar la estabilidad de espuma. Como resultado, la espuma se encogerá solo mínimamente durante la polimerización. Los espesantes útiles incluyen todos los polímeros naturales y sintéticos conocidos para este propósito que incrementan, sustancialmente, la viscosidad de un sistema acuoso y no reaccionan con los grupos amino de los polímeros básicos. Los polímeros naturales y sintéticos en cuestión pueden ser hinchables o solubles en agua. Una descripción exhaustiva de los espesantes puede encontrarse, por ejemplo, en las Publicaciones realizadas por R.Y. Lochhead y W.R. Fron, Cosmetics & Toiletries, 108, 95-135 (Mayo 1993) y M.T. Clarke, "Rheological Additives" en D. Laba (ed.) "Rheological Properties of Cosmetics and Toiletries", Cosmetic Science and Technology Series, Vol. 13, Marcel Dekker Inc., Nueva York 1993.

Los polímeros hinchables o solubles en agua útiles como espesantes incluyen, por ejemplo, polietilenglicoles de alto peso molecular o copolímeros de etilenglicol y propilenglicol y, además, polisacáridos de alto peso molecular tales como almidón, harina de guar, harina de algarrobilla o derivados de sustancias naturales tales como carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroximetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y éteres de celulosa mezclados. Otro grupo de espesantes son productos insolubles en agua tales como sílice finamente dividido, zeolitas, bentonita, polvos de celulosa y otros polvos finamente divididos de polímeros reticulados. Las mezclas acuosas pueden comprender los espesantes en cantidades hasta 30 % en peso. Cuando dichos espesantes se usan en lo más mínimo se incluyen en la mezcla acuosa en cantidades de 0.1 %, preferentemente, 0.5 % hasta 20 % en peso.

Para optimizar la estructura de espuma, la mezcla de reacción acuosa puede mezclarse, si es apropiado, con hidrocarbonos que tienen al menos 5 átomos de carbono en la molécula. Los hidrocarbonos útiles incluyen, por ejemplo, pentano, ciclopentano, hexano, ciciclohexano, heptano, octano, isooctano, decano y dodecano. Los hidrocarbonos alifáticos contemplados pueden ser de cadena recta, tamificada o cíclica y tienen una temperatura de ebullición mayor que la temperatura de la mezcla acuosa durante la formación de espuma. Los hidrocarbonos alifáticos extienden la vida útil de la mezcla de reacción acuosa en espuma que aún no ha sido polimerizada. Esto facilita la manipulación de las espumas que aún no han sido polimerizadas e incrementa la consistencia del proceso. Los hidrocarbonos actúan, por ejemplo, como nucleadores celulares y estabilizan, además, la espuma que ya se ha formado. Además, pueden efectuar una formación de espuma adicional a partir de la mezcla en el curso de la polimerización de la espuma monomérica. Luego, pueden tener, además, la función de un agente de soplado. En lugar de hidrocarbonos o en una mezcla de estos, es posible, además, usar opcionalmente hidrocarburos clorinados o fluorados como un nucleador celular y/o estabilizador de espuma, por ejemplo, diclorometano, triclorometano, 1 ,2-dicloro-etano, triclorofluometano o 1 ,1 ,2-triclorotrifluoroetano. Cuando se usan hidrocarbonos, se usan, por ejemplo, en cantidades de 0.1 % a 20 % en peso y preferentemente, de 0.1 % a 10 % en peso, con base en la mezcla acuosa polimerizable.

Para modificar las propiedades de las espumas, se le puede añadir a la mezcla acuosa polimerizable una o más cargas, por ejemplo, creta, talco, arcilla, dióxido de titanio, óxido magnésico, óxido alumínico, sílices precipitados en formas hidrófilas o hidrófobas, dolomita y/o sulfato cálcico. El tamaño de partícula de las cargas está, por ejemplo, en el intervalo de 10 a 1000 pm y, preferentemente, en el intervalo de 50 a 850 pm. Las cargas pueden estar incluidas en la mezcla acuosa polimerizable en cantidades hasta 30 % en peso.

Las mezclas acuosas descritas anteriormente, que comprenden los monómeros a), urea b), agente de reticulación d), iniciador e) y surfactante f) como componentes obligatorios, se espuman inicialmente. Por ejemplo, un gas inerte puede disolverse en la mezcla acuosa polimerizable a una presión, por ejemplo, de 0.2 a 40 MPa (2-400 bar) y la mezcla se descomprime, consiguientemente, a presión atmosférica. La descompresión desde una tobera produce una espuma dispersable. La mezcla acuosa polimerizable puede formar espuma, adémás, mediante otro método, específicamente al dispersar finas burbujas de un gas inerte en la mezcla acuosa polimerizable. La formación de espuma a partir de la mezcla acuosa polimerizable en una escala de laboratorio puede efectuarse, por ejemplo, al formar espuma a partir de la mezcla acuosa en un procesador de cocina equipado con una batidora. La formación de espuma se realiza, preferentemente, en una atmósfera de gas inerte y con gases inertes, por ejemplo, al mezclar con nitrógeno o gases nobles bajo presión atmosférica o superatmosférica, por ejemplo, hasta 2.5 MPa (25 bar), seguido por descompresión. La consistencia de las espumas, el tamaño de las burbujas de gas y la distribución de las burbujas de gas en la espuma pueden variarse dentro de los límites de amplitud, por ejemplo, mediante la elección de surfactantes f), solubilizantes g), estabilizadores de espuma, nucleadores celulares, espesantes y cargas h). Como resultado, la densidad, el contenido de celdas abiertas de la espuma y el grosor de pared de la espuma son fácilmente ajustables a valores específicos. La mezcla acuosa se espuma, preferentemente, a temperaturas menores que el punto de ebullición de los constituyentes de la mezcla acuosa, por ejemplo, en el intervalo desde la temperatura ambiente hasta 100 °C y, preferentemente, en el intervalo de 20 a 50 °C. Sin embargo, la mezcla acuosa puede convertirse, además, en espuma a temperaturas mayores que el punto de ebullición del componente que tiene el punto de ebullición más bajo al convertir en espuma la mezcla en un contenedor sellado firmemente a presión. Las mezclas en espuma que se obtienen son dispersables y / estables durante un periodo de tiempo prolongado. La densidad de la mezcla en espuma está, por ejemplo, en el intervalo de 0.01 a 0.9 g/cm3 a 20 °C.

Como es usual para cualquier tipo de espumas poliméricas, es conveniente darle a la mezcla en espuma la forma deseada para la espuma superabsorbente. Por ejemplo, producir un producto de espuma superabsorbente en hoja o rollo, la mezcla en espuma se dispersa sobre un soporte adecuado, tal como una banda continua de un aparato de polimerización y/o secado de tipo banda, mediante medios usuales, tales como un revestidor de cuchilla o una tobera de ranura que se usa para espumar mediante descompresión. El grosor deseado de la espuma puede establecerse, fácilmente, en esta etapa. Además, es posible llenar moldes con espuma para la polimerización.

La mezcla en espuma se polimeriza a continuación. La polimerización se realiza en la presencia de iniciadores tormadores de radicales habituales. Esto proporciona polímeros reticulados que son superabsorbentes. Los radicales pueden generarse, por ejemplo, al calentar (polimerización térmica) o mediante irradiación con luz de una longitud de onda adecuada (polimerización ultravioleta).

De conformidad con el proceso de la presente invención, las espumas superabsorbentes que tienen espesor de capa de hasta aproximadamente 5 milímetros pueden producirse, por ejemplo, mediante calentamiento unilateral o bilateral o, particularmente, mediante irradiación unilateral o bilateral de la mezcla acuosa polimerizada o polimerizable. Cuando se van a producir las espumas superabsorbentes más gruesas, por ejemplo, las espumas de varios centímetros de espesor, es particularmente conveniente calentar el material en espuma por medio de microondas, debido a que se puede lograr de esta manera un calentamiento relativamente uniforme. En este caso, la polimerización térmica se efectúa, por ejemplo, a temperaturas en el intervalo de 20 a 140 °C, preferentemente, en el intervalo de 40 °C a 120 °C, con mayor preferencia, en el intervalo de 60 a 1 10 °C y, con la máxima preferencia, en el intervalo de 80 a 100 °C. En el caso de espumas más gruesas, la mezcla en espuma se trata con calor en ambas superficies, por ejemplo, con el uso de calentamiento por contacto o mediante irradiación o en un gabinete de secado. Las espumas poliméricas son de celdas abiertas. El contenido de celdas abiertas es, por ejemplo, al menos 80 % y, preferentemente, mayor que 90 %. Se proporciona preferencia particular a espumas que tienen un contenido de celdas abiertas de 100 %. El contenido de celdas abiertas de una espuma se determina, por ejemplo, mediante el uso de microscopía de escaneo por electrones.

Después de la polimerización de la mezcla en espuma o durante la polimerización, le espuma de hidrogel se seca. Esto elimina el agua y otros constituyente volátiles de la espuma de hidrogel reticulada. Algunos ejemplos de procesos de secado adecuados son el secado por convección térmica tales como secado por aire forzado, secado por contacto térmico tales como secado de rodillo, secado por radiación tales como secado infrarrojo, secado dieléctrico tales como secado por microondas y secado por congelamiento. Las temperaturas de secado están, típicamente, en el intervalo de 50 a 200 °C, preferentemente, de 60 a 150 °C, con mayor preferencia, de 80 a 120 °C, con la máxima preferencia, de 90 a 1 10 °C. El tiempo de permanencia preferido a esta temperatura en el secador es, preferentemente, al menos 1 minuto, con mayor preferencia, al menos 2 minutos, con la máxima preferencia, al menos 5 minutos y, típicamente, como máximo 20 minutos. Con el propósito de evitar reacciones de descomposición y reticulación indeseadas, puede ser conveniente realizar el secado en condiciones de presión reducida, bajo una atmósfera de gas protectora y/o en condiciones térmicas moderadas, en las cuales la temperatura del producto no exceda los 120 °C, preferentemente, los 100 °C. Un proceso de secado particularmente adecuado es el secado en banda (al vacío).

Convenientemente, la polimerización y/o secado se controlan de manera que el agente de soplado añadido, es decir, el compuesto capaz de producir descomposición térmica, se somete a descomposición térmica al menos en cierta medida. Para este fin, la mezcla en espuma o polimerizada se calienta hasta temperaturas de preferentemente al menos 80 °C, con mayor preferencia, al menos 90 °C, y con la máxima preferencia, al menos 100 °C en al menos una etapa durante su producción.

Todas o cada una de las etapas de secado en el proceso de acuerdo con la invención se llevan a cabo, preferentemente, a una presión reducida, es decir una presión menor que la presión atmosférica, preferentemente, menor que 0.05 MPa (500 mbar), y con mayor preferencia, menor que 0.02 (200 mbar) y, opcionalmente, incrementada por medio de una corriente seca de gas, preferentemente, nitrógeno, a una velocidad en el intervalo de 20 a 1000 l/kgh y, preferentemente, en el intervalo de 100 a 250 l/kgh, con base en la masa del producto que se va a secar.

Después de la etapa de secado, la espuma superabsorbente comprenderá, generalmente, menos de 10 % en peso de agua. Sin embargo, el contenido de agua de la espuma puede ajustarse a cualquier valor deseado al humedecer con agua líquida o vapor de agua. El contenido de agua de la espuma superabsorbente está, generalmente, en el intervalo de 1 % a 60 % en peso y, preferentemente, en el intervalo de 2 % a 10 % en peso. El contenido de agua puede usarse para ajustar la flexibilidad de la espuma. Las espumas superabsorbentes completamente secas son duras y quebradizas, mientras que los materiales en espuma que tienen un contenido de agua, por ejemplo, de 5-20 % en peso son flexibles.

Las espumas que pueden producirse mediante el proceso de conformidad con la presente invención exhiben una velocidad de hinchamiento claramente aumentada. Las curvas que trazan la captación de líquido en- función del tiempo tienen una gradiente empinada. Una captación de agua igual a 50 %, 80 % o 90 % de la capacidad de hinchamiento libre de la espuma superabsorbente se alcanza muy rápidamente.

En una modalidad preferida de la presente invención, las propiedades de la espuma se mejoran a través de la formación de complejos en la superficie. Los complejos se forman en la espuma al tratarlos con al menos un agente formador de complejos. Un agente formador de complejos es un agente que comprende cationes formadores de complejos. Preferentemente, esto se efectúa al rociarlos con soluciones de cationes bivalentes o de mayor valencia, los cationes son capaces de reaccionar con grupos funcionales, por ejemplo, los grupos ácidos de la espuma polimérica para formar complejos. Algunos ejemplos de cationes bivalentes o de mayor valencia son polímeros que, formalmente, se construyen totalmente o parcialmente de monómeros de vinilamina, tales como polivinilamida parcialmente o completamente hidrolizada (conocida como "polivinilamina"), cuyos grupos amina están, generalmente, incluso a valores de pH muy altos, particularmente presentes en un estado de protonación a grupos amonio, o cationes metálicos tales como Mg2+, Ca2+, Al3+, Sc3+, Ti +, n2+, Fe2+/3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Y3+, Zr4+, La3+, Ce +, Hf4+ y Au3+. Los cationes metálicos preferidos son Mg2+, Ca2+, Al3+, Ti4+, Zr + y La3+, y los cationes metálicos particularmente preferidos son Al3+, Ti4+ y Zr +. Los metales catiónicos pueden usarse no solo individualmente sino, además, en una mezcla entre sí. Los aniones no están sujetos a ninguna restricción fundamental; de los cationes metálicos mencionados, todas las sales metálicas que poseen una solubilidad suficiente en el solvente que se va a usar son adecuadas. Las sales metálicas con aniones formadores de complejos débilmente, por ejemplo, cloruro, nitrato, sulfato, bisulfato, carbonato, bicarbonato, nitrógeno, fosfato, hidrógenofosfato, dihidrógenofosfato y carboxilato tales como acetato y lactato son particularmente estables. Se prefiere particularmente el uso de sulfato alumínico AI2(S04)3. Algunos solventes útiles para las sales metálicas incluyen agua, alcoholes, dimetilformamida, sulfóxido de dimetilo y, además, mezclas de estos. Se proporciona preferencia particular al agua y a las mezclas agua/alcohol tales como agua/metanol, agua/1 ,2-propanodiol y agua/1 , 3-propanodiol. Se prefiere muy particularmente el agua.

La concentración del ión metálico multivalente en la solución acuosa es, generalmente, al menos 1 % en peso, preferentemente, al menos 2 % en peso y, además, generalmente, no más de 20 % en peso y, preferentemente, no más de 10 % en peso. La cantidad del ión metálico multivalente usada es, generalmente, al menos 0.05 % en peso, preferentemente, al menos 0.1 % en peso, y con mayor preferencia, al menos 0.2 % en peso, por ejemplo, al menos 0.8 % en peso y, además, generalmente, no mas de 10 % en peso, preferentemente, no más de 8 % en peso y, con mayor preferencia, no más de 5 % en peso, por ejemplo, no más de 3.2 % en peso, con base en la espuma seca antes de la aplicación del agente formador de complejos. Una espuma es "seca" para los propósitos de esta invención cuando su contenido de agua no es mayor que 5 % en peso. Cuando se usa sulfato alumínico, un contenido de catión de 0.8 % en peso corresponde a un contenido de AI2(S04)3 de 5 % en peso, y un contenido de catión de 3.2 % en peso corresponde a un contenido de AI2(S04)3 de 20 % en peso.

Los agentes formadores de complejos a aplicar se aplican a la espuma como se describió anteriormente, preferentemente, como una solución o, si son insolubles, como una dispersión o sólido.

La etapa de formación de complejos de superficie es seguida, opcionalmente, con el secado. El secado puede efectuarse de una manera convencional, es decir al calentar la cubierta del aparato de reacción o al soplar aire caliente en el aparato de reacción. Es similarmente posible usar un secador corriente abajo como se usa, además, para secar la espuma sin tratar posteriormente. Las temperaturas de secado preferidas están en el intervalo de 50 a 250 °C, preferentemente, de 50 a 200 °C y, con mayor preferencia, de 50 a 150 °C. El tiempo de permanencia a esta temperatura en el secador es, ventajosamente, menor que 30 minutos y, preferentemente, menor que 20 minutos.

Las espumas de conformidad con la presente invención, opcionalmente, pueden ser posreticulados de superficie. Los posreticuladores adecuados para este propósito son compuestos que comprende al menos dos grupos que son capaces de formar enlaces covalentes con los grupos carboxilato del compuesto. Los compuestos útiles incluyen, por ejemplo, compuestos de alcoxisililo, poliaziridinas, poliaminas, poliamidoaminas, di o poliepóxidos, como se describe en las patentes europeas núm. EP 83 022 A2, EP 543 303 A1 y EP 937 736 A2, alcoholes di o polifuncionales, como se describe en las patentes núm. DE 33 14 019 A1 , DE 35 23 617 A1 y EP 450 922 A2, o ß-hidroxialquilamidas, como se describe en la patente núm. DE 102 04 938 A1 y en la patente de los EE. UU. núm. US 6,239,230.

La posreticulación, típicamente, se lleva a cabo rociando la espuma con una solución del agente de posreticulación. Es posible, además, sumergir la espuma en una solución del posreticulador. Posteriormente, la espuma se seca térmicamente, y la reacción de reticulación puede tener lugar no solamente antes sino, además, durante el secado. Las temperaturas de secado están, típicamente, en el intervalo de 100 a 250 °C, preferentemente, de 120 a 220 °C, con mayor preferencia, de 130 a 210 °C, con la máxima preferencia, de 150 a 200 °C. El tiempo de permanencia preferido a esta temperatura en el secador es, preferentemente, al menos 10 minutos, con mayor preferencia, al menos 20 minutos, con la máxima preferencia, al menos 30 minutos y, típicamente, como máximo 60 minutos. Con el propósito de evitar reacciones de descomposición y reticulación indeseadas, puede ser conveniente realizar el secado en condiciones de presión reducida, bajo una atmósfera de gas protectora y/o en condiciones térmicas moderadas, en las cuales la temperatura del producto no exceda los 120 °C, preferentemente, los 100 °C. Un proceso de secado particularmente adecuado es el secado en banda (al vacío).

Para mejorar las propiedades, las espumas polimén'cas, además, pueden revestirse o rehumedecerse, o pueden añadirse otros aditivos.

Los recubrimientos adecuados para mejorar la velocidad de absorción de líquidos y las permeabilidad de líquidos en la espuma son, por ejemplo, sustancias inertes inorgánicas tales como sales metálicas insolubles en agua, polímeros orgánicos, polímeros catiónicos y cationes metálicos di- o polivalentes tales como sulfato alumínico y lactato alumínico. Los recubrimientos adecuados para contrarrestar la tendencia de aglomeración indeseada son, por ejemplo, sílice pirogénica tal como Aerosil® 200, y surfactantes tales como Span® 20.

Los aditivos adecuados para reducir el contenido de monómeros no convertidos (monómeros residuales) son, por ejemplo, agentes reductores tales como las sales de ácido sulfuroso, de ácido hipofosforoso y/o de ácido sulfínico orgánico. Los agentes reductores preferibles son disulfito de sodio (Na2Ss05) o una mezcla de la sal de sodio del ácido 2-hidroxi-2-sulfinatoacético, la sal de sodio del ácido 2- idroxilo-2-sulfonatoacético y el hidrogenosulfito de sodio. Dichas mezclas están disponibles como Brüggolite® FF6 y Brüggolite® FF7 (Brüggemann Chemicals; Heilbronn; Alemania). Si se usan, estos agentes reductores se añaden, típicamente, en cantidades de al menos 0.01 % en peso, preferentemente, al menos 0.5 % en peso y con mayor preferencia, al menos 1 % en peso y no más de 5 % en peso, preferentemente, no más de 4 % en peso y con mayor preferencia, no más de 3 % en peso, con base en el peso de espuma seca. 2 a 2.5 % en peso de disulfito de sodio, por ejemplo, 2.25 % en peso, proporcionará una reducción monomérica residual suficiente en la mayoría de casos. Estos aditivos pueden añadirse en cualquier etapa adecuada en el proceso, por ejemplo, durante o después de la formación de complejos de superficie, reticulación de superficie o etapas de recubrimiento adicionales.

La espuma superabsorbente, opcionalmente, posreticulada de superficie producida mediante el proceso de conformidad con la presente invención puede usarse para los mismos fines que, por ejemplo, las espumas de hidrogel superabsorbente que se conocen a partir de la patente europea núm. EP 858 478 B1 , y que se basan en polímeros que comprenden grupos ácidos, tales como poliacrilatos reticulados. Las espumas de la presente invención pueden ser útiles, por ejemplo, en artículos para la higiene para absorber fluidos corporales.

En una modalidad aún más preferida, la espuma superabsorbente puede reforzarse, además, por medio de una trama. Para este fin, la mezcla en espuma se pone en contacto con la trama antes de la polimerización.

Las tramas son artículos de tela no tejida de fabricación que están compuestos de fibras y cuya integridad se debe, generalmente, a la adherencia intrínseca de las fibras. Las tramas se consolidan, preferentemente, mecánicamente, por ejemplo, mediante punción, entrelazado o enmarañado mediante chorros intensos de agua o aire. Las tramas pueden consolidarse, además, adhesivamente o cohesivamente. Las tramas consolidadas adhesivamente se pueden obtener, por ejemplo, al interadherir las fibras con aglutinantes líquidos o al fundir fibras aglutinantes que se añaden a la trama en el curso de su producción. Las tramas consolidadas cohesivamente se pueden producir, por ejemplo, al disolver incipientemente las fibras con químicos adecuados y al aplicar presión.

Algunos ejemplos de fibras sintéticas son fibras compuestas de polietileno, polipropileno, tereftalato de polibutileno, poliamida, tereftalato de polietileno, poliéster, polisulfona y/o poliéter cetona. Es posible, además, usar fibras compuestas de fibras de carbono o de vidrio. Se prefiere, particularmente, las tramas de poliéster.

El peso base de la trama es, preferentemente, no más de 150 g/m2, con mayor preferencia, en el intervalo de 5 a 100 g/m2 y con la máxima preferencia, en el intervalo de 8 a 40 g/m2.

El grosor de la trama está, preferentemente, en el intervalo de 0.01 a 2 mm, con mayor preferencia, en el intervalo de 0.001 a 1 mm y con la máxima preferencia, en el intervalo de 0.05 a 0.5 mm.

Se puede añadir la espuma monomérica a una trama colocada previamente en un soporte adecuado, o una trama puede colocarse en una espuma monomérica aplicada previamente a un soporte adecuado. Pero es posible, además, aplicar primero una porción de la espuma monomérica a un soporte adecuado, colocar la trama en la parte superior y añadir posteriormente el resto de la espuma monomérica. Por ejemplo, la espuma puede ser recubierta con hoja en el soporte en el grosor deseado. El soporte se ha proporcionado, ventajosamente, con un recubrimiento antiadhesivo.

Convenientemente, la cantidad de espuma monomérica se elige de manera que la espuma monomérica esté completamente penetrada por la trama, es decir, la espuma monomérica se extiende, preferentemente, a menos del 20 % más allá de la trama, con mayor preferencia, a menos del 10 % y, con la máxima preferencia, a menos del 5 %, todo con base en el espesor total de la trama. Esto mejora la estabilidad de las espumas de la presente invención en un estado hinchado.

El uso de tramas suministra espumas superabsorbentes que, al contacto con agua o fluidos acuosos, ahora solamente se hinchará en una dimensión, es decir, el hinchamiento tiene forma de un cambio en el grosor y no en el área de las espumas.

La presente invención, además, suministra artículos absorbentes para la higiene femenina que comprenden espumas superabsorbentes que pueden producirse mediante el proceso de conformidad con la presente invención y, además, espumas superabsorbentes que tienen una capacidad de hinchamiento libre (CHL, método de medición descrito más abajo en la sección "Métodos de determinación") de al menos 10 g/g, preferentemente, al menos 20 g/g, con mayor preferencia, al menos 30 g/g y, con la máxima preferencia, en el intervalo de 40 a 100 g/g, con 90 % de la capacidad de hinchamiento libre que se logra en no más de 30 segundos, preferentemente, no más de 25 segundos, con mayor preferencia, no más de 20 segundos, y con la máxima preferencia, no más de 15 segundos.

El grosor de la espuma en una forma adecuada para la mayoría de propósitos puede estar, típicamente, en el intervalo de 0.05 a 4 mm, preferentemente, en el intervalo de 0.25 a 2.5 mm, con mayor preferencia, en el intervalo de 0.5 a 1 .5 mm y, con la máxima preferencia, en el intervalo de 0.6 a 0.9 mm.

De conformidad con la presente invención, el artículo absorbente para la higiene femenina puede comprender la espuma superabsorbente, como se describió anteriormente, típicamente, en el núcleo absorbente como se conoce en la materia, por ejemplo, como una capa de grosor y forma deseadas o, además, como una estructura de compuesto que comprende una capa de la espuma superabsorbente y otras capas, por ejemplo, capas fibrosas. La espuma superabsorbente puede estar comprendida en un artículo absorbente para la higiene femenina, de acuerdo con la presente invención adicionalmente o como una alternativa a los polímeros superabsorbentes tradicionales o materiales de gelificación absorbentes.

La espuma superabsorbente puede estar comprendida en el artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la presente invención en una cantidad de 0.1 g a 20 g, o de 0.15 g a 15 g, o de 0.2 g a 10 g, o además, de 0.3 g a 5 g. Por ejemplo, la espuma superabsorbente puede estar comprendida en el artículo para la higiene femenina de la presente invención como una capa o una combinación de capas en una cantidad total, como se especificó anteriormente.

La espuma superabsorbente, además, puede suministrarse en la cantidad seleccionada, típicamente, por ejemplo, en el núcleo de un artículo absorbente para la higiene femenina de la presente invención, en la forma de una pluralidad de piezas de tamaño seleccionado, por ejemplo, partículas, que pueden obtenerse por medios conocidos en la materia, por ejemplo, cortar o triturar piezas de espuma más grandes con el fin de obtener piezas más pequeñas que tienen el tamaño deseado. Estas piezas más pequeñas de espuma superabsorbente, por ejemplo, partículas, pueden suministrarse en un artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la presente invención, por ejemplo, típicamente, en el núcleo absorbente, en la cantidad seleccionada, como se especificó anteriormente. Por ejemplo, pueden distribuirse dentro de un material fibroso, tal como una pasta celulósica para desfibrar, o estar comprendidas en una capa entre, por ejemplo, lienzos fibrosos que las contienen, y forma así una estructura laminar. Las piezas, por ejemplo, partículas, típicamente, pueden tener un tamaño medio de partícula de 100 a 1000 µ?t?, o de 250 a 600 pm, o además, de 300 a 500 pm. El tamaño medio de partícula de las partículas puede determinarse mediante el método de prueba núm. WSP 220.2-05 "Partióle size distribution" recomendado por EDANA, en donde las proporciones por masa de las fracciones de pantalla se trazan en forma acumulada y el tamaño medio de partícula se determina gráficamente. El tamaño medio de partícula aquí es el valor del tamaño de la malla que da lugar a un acumulativo de 50 % en peso.

La cantidad de la espuma superabsorbente puede evaluarse, típicamente, en un producto absorbente para la higiene femenina que lo contiene y, particularmente, cuando está comprendida en forma de partículas, con cualquier método adecuado tal como, por ejemplo, por medio de un método de valoración de polímero superabsorbente, conocido por una persona con experiencia en la materia.

En el artículo absorbente para la higiene femenina de acuerdo con la presente invención, el núcleo puede seleccionarse, generalmente, de cualquiera de los núcleo o sistemas de núcleo absorbentes conocidos en la materia. Como se usa en la presente descripción, el término núcleo absorbente se refiere a cualquier capa de material o capas múltiples de material cuya función principal es la de absorber, almacenar y distribuir el fluido.

Por ejemplo, el núcleo absorbente puede incluir los siguientes componentes: (a) una capa de distribución de fluidos opcional, por ejemplo, que comprende una capa de distribución de fluido primaria junto con una capa de distribución de fluido secundaria; (b) una capa de almacenamiento de fluido; (c) una capa fibrosa opcional ("en polvo") debajo de la capa de almacenamiento; y (d) otros componentes opcionales. De conformidad con la presente invención, la espuma superabsorbente de agua puede proporcionarse en al menos una de dichas capas, por ejemplo, en la capa de almacenamiento de fluido. Por ejemplo, la espuma superabsorbente puede estar comprendida en la capa de almacenamiento de dicha construcción de núcleo de compuesto, comprendida entre una capa de distribución de fluido fibrosa primaria y una capa fibrosa de espolvoreado. La espuma superabsorbente, por ejemplo, puede estar comprendida como una capa que constituye íntegramente la capa de almacenamiento en esta estructura de núcleo compuesta. En una modalidad alternativa similar a la descrita anteriormente, la espuma superabsorbente puede incorporarse en forma de una pluralidad de piezas, por ejemplo, en forma de partículas, típicamente, con el tamaño de partícula seleccionado, entre capas fibrosas adecuadas que a su vez pueden constituir la capa de distribución de fluido y la capa de espolvoreado. En todas las modalidades de la presente invención, tal como las descritas anteriormente, la espuma superabsorbente, típicamente, puede incorporarse en la cantidad seleccionada, como se especificó anteriormente.

Las espumas superabsorbentes para usar de acuerdo con la invención tienen una alta capacidad de absorción de sangre, y una alta velocidad de hinchamiento libre y, por lo tanto, son particularmente adecuadas para usar en artículos para la higiene femenina para la absorción de fluido menstrual, secreciones vaginales, así como orina.

Esto es particularmente deseable debido a que los materiales superabsorbentes tradicionales pueden tener en comparación menos capacidad de absorción y retención óptima hacia fluidos corporales tales como fluido menstrual y secreciones vaginales debido a la viscosidad y/o naturaleza compleja de estos fluidos. El flujo menstrual y las secreciones vaginales son en realidad fluidos que se basan en agua, que comprenden componentes con un peso molecular mayor que el del agua, así como también componentes corpusculares que incluyen glóbulos rojos, glóbulos blancos, proteínas solubles, restos celulares y moco; estos hacen que los materiales superabsorbentes absorban los fluidos más lentamente. El flujo menstrual y las secreciones vaginales son bastante espesos, y más difíciles de absorber en estructuras absorbentes con materiales de gelificación absorbentes convencionales; además, los componentes corpusculares, como los glóbulos rojos, pueden disminuir la capacidad de absorción de ciertas partículas superabsorbentes. Esto se traduce en un índice de captación inicial menor del fluido en el material superabsorbente y, a su vez, en el artículo absorbente que comprende el material superabsorbente, lo que puede resultar en una menor capacidad de absorción y retención final.

Los artículos absorbentes para la higiene femenina de la presente invención tienen, por lo tanto, una mayor capacidad de absorción y retención de flujo menstrual, secreciones vaginales u orina.

Métodos: Las mediciones deben realizarse a una temperatura ambiente de 23 ± 2 °C y a una humedad relativa de 50 ± 10 % a menos que se indique de cualquier otra forma.

Capacidad de hinchamiento libre (CHL, por sus siglas en inglés) La capacidad de hinchamiento libre de la espuma superabsorbente se determina similarmente a la "absorción bajo presión" según la norma DIN ISO 17190-7. Se prueba una espuma superabsorbente en lugar de las partículas poliméricas absorbentes de agua. Para este fin, se troquela de la espuma una muestra circular de 25 mm de diámetro. La medición se lleva a cabo sin presión, de manera que no se coloca ningún émbolo sobre la muestra.

Capacidad de retención centrífuga (CRC) La capacidad de retención centrífuga de la espuma superabsorbente se determina según la norma DIN ISO 17190-6. Se prueba una espuma superabsorbente en lugar de las partículas poliméricas absorbentes de agua.

Tiempo de hinchamiento libre (trHi v¾) El tiempo de hinchamiento libre se mide de conformidad con el método indicado anteriormente para determinar la capacidad de hinchamiento libre (CHL) excepto en que la cantidad de líquido absorbido se registra en contra del tiempo. El tiempo de hinchamiento libre es el tiempo necesario para absorber una cantidad de líquido igual a x % de la capacidad de hinchamiento libre (CHL).

Valor de falla en húmedo El valor de falla en húmedo se determina según el método descrito en la patente núm. WO 2004/035668 A2 en la página 30 línea 29 a la página 31 línea 26.

Ejemplos Los ejemplos de conformidad con la invención describen espumas superabsorbentes ilustrativas que pueden comprenderse en un artículo absorbente para la higiene femeninas de la presente invención, típicamente, por ejemplo, en el núcleo absorbente.

Ejemplo comparativo Se usó un agitador magnético para mezclar los siguientes componentes entre sí en un vaso de precipitados de vidrio: 209.13 g de ácido acrílico 81 .31 g de 37.3 % de acrilato de sodio en agua 16.8 g de diacrilato de polietilenglicol 400 25.60 g de 15 % de solución acuosa de un producto de adición de 80 moles de óxido de etileno en 1 mol de un alcohol graso lineal saturado de Ci6-C 8 26.62 g de agua Esta solución se mezcló gradualmente con 240.54 g de trietanolamina con enfriamiento de hielo, a continuación se dejó enfriar a 15 °C. La solución obtenida se transfirió a un vaso de presión y se saturó con dióxido de carbono a una presión de 1.2 MPa (12 bar) durante 25 minutos pasando una corriente de dióxido de carbono de 300 l/h a través de la solución. Se añadió bajo presión 16 g de una solución acuosa al 3 % en peso de 2,2'-azobis(2-amidinopropano) diclorhidrato y posteriormente se hizo pasar dióxido de carbono a través de la mezcla de reacción durante otros 5 minutos. Después, la mezcla de reacción se expresó a una presión 1.2 MPa (12 bar) a través de un troquel de 1.0 mm de diámetro para formar una espuma de celda fina de flujo libre.

La espuma monomérica obtenida se aplicó a una placa de vidrio de tamaño A3 que tiene bordes de 3 mm de alto, y se cubrió con una segunda placa de vidrio. La muestra de espuma se irradió simultáneamente desde ambos lados con luz UV durante 4 minutos, desde la parte superior con un radiador UVASPOT 1000/T UV/VIS de Dr. Hónle AG, Gráfelfing, Alemania, desde la parte inferior con 2 radiadores UVASPOT 400?G UV/VIS del mismo fabricante, durante lo cual la temperatura se elevó a aproximadamente 120 °C.

La capa de espuma que se obtuvo se secó completamente bajo una corriente de nitrógeno y, posteriormente, se ajustó a un contenido de humedad de 5 % en peso y se roció con agua.

Contenido de sólidos de la mezcla de reacción: 81.35 % Grado de neutralización: 60 % molar Densidad de espuma monomérica: 0.24 gcm 3 Estructura de la espuma: homogénea, completamente de celda abierta sin protección Las propiedades de la espuma superabsorbente se reportan en la Tabla 1 .

Ejemplos 1 a 7 El ejemplo comparativo se repitió mediante el uso de una solución monomérica que comprende de 1 % a 30 % en peso de urea, con base en ácido acrílico. La espuma superabsorbente obtenida se secó a 80 °C.

Las propiedades de la espuma superabsorbente se reportan en la Tabla 1 .

Tabla 1 : Contenido de urea Ejemplos 8 a 13 El ejemplo comparativo se repitió mediante el uso de una solución monomérica que comprende 5 % en peso de urea, con base en ácido acrílico. La espuma superabsorbente obtenida se secó de 70 a 150 °C.

Las propiedades de la espuma superabsorbente se reportan en la Tabla 2.

Tabla 2: Temperatura de secado Ejemplos 14 a 17 El ejemplo comparativo se repitió mediante el uso de una solución monomérica que comprende de 1 % a 20 % en peso de urea, con base en ácido acrílico. La espuma superabsorbente obtenida se secó a 130 °C.

Las propiedades de la espuma superabsorbente se reportan en la Tabla 3.

Tabla 3: Contenido de urea Ejemplos 18 y 19 Las espumas superabsorbentes del Ejemplo 2, adicionalmente, se rociaron, respectivamente con 5 % y 10 % en peso de sulfato de aluminio, con base en la espuma.

Las propiedades de la espuma recubierta se reportan en la Tabla 4.

Tabla 4: Recubrimiento con sulfato de aluminio Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En cambio, a menos que se especifique de cualquier otra forma, cada dimensión pretende referirse tanto al valor expresado como a un rango funcionalmente equivalente aproximado a ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm".

Todos los documentos citados en la presente descripción, incluso toda referencia cruzada o solicitud o patente relacionada, se incorporan en su totalidad en la presente descripción como referencia a menos que se excluyan o limiten expresamente de cualquier otra forma. La mención de cualquier documento no es una admisión de que constituye una materia anterior respecto a cualquier invención descrita o reivindicada en la presente descripción o que por sí sola, o en cualquier combinación con alguna otra referencia o referencias, enseña, sugiere o describe dicha invención. Además, en el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento contradiga cualquier significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado a ese término en este documento deberá regir.

Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la materia que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un artículo absorbente para la higiene femenina, el artículo comprende una espuma superabsorbente que puede obtenerse al formar espuma a partir de una mezcla acuosa que comprende al menos un monómero monoetilénicamente insaturado que contiene grupos ácidos, al menos un agente de reticulación y al menos un surfactante, polimerizar la mezcla en espuma y secar la mezcla polimerizada, caracterizado porque la mezcla en espuma comprende al menos 1 % en peso, con base en el monómero, de al menos un compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas.

2. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el compuesto capaz de producir descomposición térmica con formación de gas es urea, bicarbonato de amonio y/o azodicarbonamida.

3. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque la polimerización se inicia mediante radiación.

4. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque la polimerización se lleva a cabo a una temperatura menor que 1 10 °C.

5. ' El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque el secado se lleva a cabo a una temperatura menor que 120 °C.

6. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque el secado se lleva a cabo a una presión menor que la presión atmosférica.

7. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque los grupos ácidos del monómero monoetilénicamente insaturado están, al menos parcialmente, en un estado neutralizado.

8. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque la espuma superabsorbente está recubierta con al menos una sal de un catión muitivaiente después de la polimerización.

9. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque el contenido de agua de la espuma superabsorbente se ajusta a un valor entre 1 % y 60 % en peso.

10. Un artículo absorbente para la higiene femenina, el artículo comprende una espuma superabsorbente que tiene una capacidad de hinchamiento libre de al menos 10 g/g con 90 % de la capacidad de hinchamiento libre que se logra en no más de 30 segundos.

1 1 . El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la espuma superabsorbente es de 0.05 a 4 mm de grosor.

12. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la reivindicación 10 u 1 1 , caracterizado además porque la espuma superabsorbente comprende al menos un monómero monoetilénicamente insaturado polimerizado que contiene al menos un grupo ácido.

13. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque los grupos ácidos del monómero monoetilénicamente insaturado están, al menos parcialmente, en un estado neutralizado.

14. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado además porque la espuma superabsorbente comprende al menos un agente de reticulación polimerizado.

15. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado además porque la espuma superabsorbente se recubre con al menos una sal de un catión multivalente.

16. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado además porque la espuma superabsorbente se suministra en forma particulada, tiene un tamaño medio de partícula de 100 a 1000 µ?t?, preferentemente, de 250 a 600 µ?t?, con mayor preferencia, de 300 a 500 µ?t?.

17. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado además porque la espuma superabsorbente se suministra en una cantidad de 0.1 g a 20 g, preferentemente, de 0.15 g a 15 g, con mayor preferencia, de 0.2 g a 10 g, con la máxima preferencia, de 0.3 g a .5 g.

18. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado además porque el artículo absorbente para la higiene femenina comprende un lienzo superior, un lienzo inferior y un núcleo absorbente comprendido entre ellos, caracterizado además porque el núcleo absorbente comprende la espuma superabsorbente.

19. El artículo absorbente para la higiene femenina de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el artículo absorbente para la higiene femenina es una toalla sanitaria o un pantiprotector.