[发明专利]表面具有图形符号的超吸收性泡沫

说明书

本发明涉及一种表面具有图案的超吸收性泡沫，并涉及一种生产所述超吸收性泡沫的方法及所述超吸收性泡沫的用途。

超吸收性材料已为人知晓。这类材料又称为例如“高溶胀性聚合物”、“水凝胶”(通常也用于干燥形式)、“形成水凝胶的聚合物”、“吸水性聚合物”、“形成吸水性凝胶的材料”、“溶胀树脂”、“吸水性树脂”等。所述物质为交联的亲水性聚合物，特别是(共)聚合亲水性单体的聚合物、一种或多种亲水单体在合适的接枝底物上的接枝聚合物(共聚物)、交联的纤维素醚或淀粉醚、交联的羧甲基纤维素、部分交联的聚环氧烷，或可在水性液体中溶胀的天然产物，例如瓜耳胶衍生物，其中基于部分中和的丙烯酸的吸水性聚合物最为普遍。超吸收性材料的最主要性能是它们能吸收其自身重量数倍的水性液体，而不会再次释放该液体，即使在一定压力下也是如此。超吸收性材料通常以干粉形式使用，但也已知可以以泡沫形式使用，其在吸收液体时转变为凝胶，并在吸收水时相应地转变为水凝胶(其在该情况下确实是一种水凝胶)。交联作用是合成超吸收性材料所必须的，这与常规的纯增稠剂显著不同，因为它可使聚合物不溶于水。可溶性物质不能用作超吸收性材料。目前为止，超吸收性材料最重要的应用领域是用于吸收体液。例如，超吸收性材料用于婴儿尿布、成人失禁产品或女性卫生产品中。其他应用领域还有，例如，用作商品蔬菜种植中的保水剂，用作消防储水物，用于食品包装中的液体吸收，或者相当常见的是用于吸湿。

超吸收性泡沫——即基于交联的含酸基单体或基于交联的基础聚合物的吸水性泡沫——也是已知的。例如，超吸收性泡沫可作为储液层用于卫生制品中，或者常常用于吸收、输送或储存水性液体。

生产超吸收性材料的方法也是已知的。市场上最常见的是基于丙烯酸的超吸收性材料，其通过下述方法生产：使丙烯酸在交联剂(“内交联剂”)的存在下进行自由基聚合，并且将所述丙烯酸在所述聚合之前、之后或部分在其之前且部分在其之后通常通过加入碱、常常为氢氧化钠水溶液中和至一定程度。所述内交联剂通常为一种具有至少两个可聚合基团的化合物，所述可聚合基团聚合至由丙烯酸单体在聚合反应中所形成的不同聚合物链中，并由此使聚合物链彼此交联。将由此获得的聚合物凝胶粉碎(根据使用的聚合反应器，此操作可与聚合反应同时进行)并干燥。由此得到的干粉(“基础聚合物”)通常通过与可在聚合物的不同官能团之间形成键的其他交联剂反应而在颗粒表面发生交联，从而获得一种与颗粒内部相比交联度更高的表层，所述其他交联剂例如有机交联剂或多价阳离子，如铝(通常以硫酸铝的形式使用)。

生产超吸收性泡沫的方法同样是已知的。通常，将含有所述单体的混合物发泡。这可通过气泡的机械分散——例如将气体打入或将气体经由模具注入并减压——而实现，并且还可通过使气体生成发泡剂在单体溶液中分解而实现。而后，将由此发泡的混合物聚合，并任选地进行后处理。

Fredric L.Buchholz和Andrew T.Graham(编著)在“Modern

Superabsorbent Polymer Technology”，J.Wiley&Sons，New York，U.S.A./Wiley-VCH，Weinhiem，Germany，1997，ISBN 0-471-19411-5中对生产超吸收性材料的已知方法以及超吸收性泡沫进行了概括性的综述。

超吸收性泡沫及其生产方法的实例有例如WO 97/17397A1、WO97/31971A1、WO 99/44648A1和WO 00/52087A1。这些泡沫通过使一种可聚合的水性混合物发泡，然后使所述发泡混合物聚合而生产，所述可聚合的水性混合物包含单烯键式不饱和单体——其含有酸基并已被中和至少50mol％；交联剂；和至少一种表面活性剂。所述可聚合的混合物可通过将对自由基呈惰性的气体的小气泡进行分散、或通过将所述气体在加压下溶解于可聚合的混合物中然后使所述混合物减压而发泡。泡沫的含水量调节为1重量％至60重量％。所述泡沫可任选地通过将交联剂喷洒至发泡材料上、或将泡沫浸于交联剂中并将该载有交联剂的泡沫加热升高温度而进行表面后交联。所述泡沫可用于例如卫生制品中以吸收、分布和储存体液。作为增稠剂，上述申请公开了羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素和纤维素混合醚。还已知通过加入细小的超吸收性颗粒来加固泡沫。泡沫常常通过加入纤维来防止破碎和开裂。

WO 03/066716A1公开了由吸水性基础聚合物形成的泡沫，其可通过使含有至少一种基础聚合物(如聚乙烯胺)和至少一种交联剂(如缩水甘油醚)的水性混合物发泡、并随后使该发泡的混合物交联而获得。