專利名稱：用于多孔疏水聚合物基底上的耐久親水涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂層聚合物基底。
聚合物廣泛用于制作，包括吹脹及流延薄膜、擠塑片材、注塑制品、泡沫塑料、吹塑制品、擠塑管材、單絲及非織造纖網(wǎng)在內(nèi)的各種產(chǎn)品。這些聚合物中的某些如聚烯烴，為本質(zhì)疏水的，而對許多用途來說，這一性質(zhì)或者是有利的屬性，或者至少不是個缺點(diǎn)。
然而，還有若干聚合物應(yīng)用領(lǐng)域，其疏水性本質(zhì)則或者限制了其應(yīng)用，或者需要花些力氣來改變由它們制成的成形制品的表面特性。例如，以諸如聚乙烯和聚丙烯之類的聚烯烴制作織物，這類聚合物織物被用于制作諸如尿布、婦女衛(wèi)生用品、失禁用品、訓(xùn)練褲、揩布之類的用即棄吸收制品。這類聚合物織物通常是采用如熔噴、共成型及紡粘等方法制備的非織造纖網(wǎng)。經(jīng)常的情況是，要求這種聚合物織物能夠被水或水基液體所潤濕。可濕性可通過在非織布成形期間或成形之后，在其上噴灑或借其他方式涂上(如表面處理或局部處理)表面活性劑溶液，然后將纖網(wǎng)干燥來獲得。
一些較為常見的局部施涂表面活性劑有非離子表面活性劑，如聚氧乙基化辛基苯酚以及氧化丙烯與丙二醇的縮合產(chǎn)物，這不過是舉例說明而已。這些表面活性劑在將常態(tài)為疏水的聚合織物轉(zhuǎn)變?yōu)樗蓾竦挠猛旧鲜怯行У?。然而，表面活性劑?jīng)常是在僅經(jīng)過與含水液體接觸一次之后便很容易脫落。這些表面活性劑是依靠降低含水液體的表面張力，達(dá)到有效地使疏水聚合物織物轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓾竦哪康摹＿@種機(jī)理必然涉及至少一部分表面活性劑從構(gòu)成非織布的纖維表面上脫除。
可見，需要一種涂層多孔疏水基底，它具有耐久涂層，這種涂層是水可濕的，卻又不顯著降低該涂層基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供一種由疏水聚合物構(gòu)成的涂層基底來解決上述的某些困難和問題?；椎谋砻婊旧暇鶆虻赝坎剂艘环N親水聚合物材料。該疏水聚合物，僅作為例子，可以是聚烯烴。例如，該聚烯烴可以是聚乙烯或聚丙烯。
該親水聚合物材料涂層可耐受溫度約10℃～約50℃的含水介質(zhì)。而且，該親水聚合物材料涂層不顯著降低該基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。在特定的實施方案中，聚合物材料涂層的親水性可按照控制的方式沿基底的至少一個尺寸方向變化。
舉例說，該基底可以是片狀材料，如發(fā)泡材料片。該片狀材料還可是纖維網(wǎng)，如織造或非織造布或纖網(wǎng)。希望該纖網(wǎng)是非織造纖網(wǎng)。
還是舉例說明，該親水聚合物材料可以是聚糖。作為另一個例子，該聚合物材料可以是改性的聚糖。當(dāng)親水聚合物材料是聚糖時，它可以包含多種疏水基團(tuán)和多種親水基團(tuán)。疏水基團(tuán)可以是聚糖主鏈中的=CH-及-CH2-基團(tuán)。疏水基團(tuán)適合為它本身所在聚合物提供對構(gòu)成多孔基底的疏水聚合物的親和性，而親水基團(tuán)則適合使它所在的聚合物變成親水的。
當(dāng)該聚合物材料是改性的聚糖時，疏水基團(tuán)可以是聚糖主鏈或側(cè)基中的=CH-及-CH2-基團(tuán)。親水基團(tuán)也可是側(cè)基。僅作為舉例，改性聚糖可以是改性纖維素。例如，該疏水基團(tuán)可以是一價烷基側(cè)基，如乙基基團(tuán)。作為另一個例子，該親水基團(tuán)可以是一價羥烷基側(cè)基，如羥乙基基團(tuán)。
本發(fā)明的涂層多孔基底可用作用即棄吸收制品的一種構(gòu)成材料。用即棄吸收制品的例子，僅舉例說明，包括尿布；訓(xùn)練褲；婦女衛(wèi)生用品，如衛(wèi)生巾及止血棉塞；失禁用品；手術(shù)罩衣；手術(shù)圍裙；揩布等。
本發(fā)明還提供制備涂層多孔基底的方法，它包括提供一種多孔疏水聚合物基底，并該基底的至少一部分暴露于活性組分的場中。隨后讓基底的至少一部分，包括暴露于活性組分場中的那部分，接受包含水與上述親水聚合物材料的混合物的處理，處理條件應(yīng)足以使多孔基底表面基本均勻地涂布上該親水聚合物材料。該親水聚合物材料涂層可耐受溫度約10℃～約50℃的含水介質(zhì)，且該涂層不顯著降低該涂層多孔基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。例如，此種含水介質(zhì)的表面張力降低值應(yīng)小于約10％。
該活性組分的場，例如可以是電暈場。該活性組分場，同樣是舉例說明，還可以是等離子場?；钚越M分的場強(qiáng)可沿著基底的至少一個尺寸方向按照控制的方式變化。
希望的話，可在用包含水及親水聚合物材料的混合物處理該多孔基底的至少一部分之后，再讓基底的一部分暴露于上述活性組分場中。
附圖簡述

圖1是一幅流出量，毫升，及流出液體表面張力，達(dá)因/厘米，分別對按照本發(fā)明涂層的非織布洗滌循環(huán)次數(shù)所作的圖。
圖2是在一個實例中所使用的分段電極電暈放電設(shè)備的分段電極示意圖。
圖3是具有不同可濕性和/或芯吸特性區(qū)的基底示意圖。
發(fā)明詳述本文所使用的術(shù)語“多孔疏水聚合物基底”意在涵蓋任何只要是多孔的，而且全部或部分地由疏水聚合物構(gòu)成的成形制品。例如，該基底可以是片狀材料，如發(fā)泡材料片。該片狀材料還可是纖維網(wǎng)，如織造或非織造布或纖網(wǎng)。該基底還可包括疏水聚合物纖維本身，或已被成形為纖網(wǎng)的疏水聚合物纖維。希望該纖網(wǎng)是非織造纖網(wǎng)，例如包括但不限于，熔噴纖網(wǎng)或紡粘纖網(wǎng)。該基底還可以是2層或更多層片狀材料的層合物。例如，這些層可獨(dú)立地選自熔噴纖網(wǎng)和紡粘纖網(wǎng)。然而，也可以使用其他片狀材料來附加到或替代熔噴和紡粘纖網(wǎng)。另外，層合物的各個層可以用相同疏水聚合物或用不同疏水聚合物制造。
本文所使用的術(shù)語“疏水聚合物”是指任何不能或不容易被水潤濕的聚合物，就是說，它缺乏對水的親和性。疏水聚合物的例子，僅舉例說明，包括聚烯烴，如聚乙烯、聚(異丁烯)、聚(異戊二烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-己二烯共聚物以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；苯乙烯聚合物，如聚(苯乙烯)、聚(2-甲基苯乙烯)、含少于約20％(摩爾)丙烯腈的苯乙烯-丙烯腈共聚物以及苯乙烯-甲基丙烯酸2,2,3,3-四氟丙基酯共聚物；鹵代烴聚合物，如聚(三氟氯乙烯)、三氟氯乙烯-四氟乙烯共聚物、聚(六氟丙烯)、聚(四氟乙烯)、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚(三氟乙烯)、聚(氟乙烯)及聚(亞乙烯氟)；乙烯基聚合物，如聚(丁酸乙烯酯)、聚(癸酸乙烯酯)、聚(十二烷酸乙烯酯)、聚(十六烷酸乙烯酯)、聚(己酸乙烯酯)、聚(丙酸乙烯酯)、聚(辛酸乙烯酯)、聚(七氟異丙氧基乙烯)、聚(七氟異丙氧基丙烯)及聚(甲基丙烯腈)；丙烯酸聚合物，如聚(乙酸正丁酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸(1-氯二氟甲基)四氟乙基酯)、聚(丙烯酸二(氯氟甲基)氟甲基酯)、聚(丙烯酸1,1-二氫七氟丁基酯)、聚(丙烯酸1,1-二氫五氟異丙基酯)、聚(丙烯酸1,1-二氫十五氟辛基酯)、聚(丙烯酸七氟異丙基酯)、聚(丙烯酸5-(七氟異丙氧基)戊基酯)、聚(丙烯酸1,1-(七氟異丙氧基)十一基酯)、聚(丙烯酸2-(七氟丙氧基)乙基酯)以及聚(丙烯酸九氟異丁基酯)；甲基丙烯酸聚合物，如聚(甲基丙烯酸芐基酯)、聚(甲基丙烯酸正丁基酯)、聚(甲基丙烯酸異丁基酯)、聚(甲基丙烯酸叔丁基酯)、聚(甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯)、聚(甲基丙烯酸十二烷基酯)、聚(甲基丙烯酸乙基酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己基酯)、聚(甲基丙烯酸正己基酯)、聚(甲基丙烯酸苯基酯)、聚(甲基丙烯酸正丙基酯)、聚(甲基丙烯酸十八基酯)、聚(甲基丙烯酸1,1-二氫十五氟辛基酯)、聚(甲基丙烯酸七氟異丙基酯)、聚(甲基丙烯酸十七氟辛基酯)、聚(甲基丙烯酸1-氫四氟乙基酯)、聚(甲基丙烯酸1,1-二氫四氟丙基酯)、聚(甲基丙烯酸1-氫六氟異丙基酯)及聚(甲基丙烯酸九氟叔丁基酯)；以及聚酯，如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)及聚(對苯二甲酸丁二醇酯)。
本文所使用的術(shù)語“聚烯烴”是指由僅含碳和氫原子的單或多不飽和單體經(jīng)加成聚合制備的聚合物。該聚烯烴的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(2-丁烯)、聚(1-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-1-戊烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)等。另外，該術(shù)語還涵蓋兩種或更多種聚烯烴的共混物以及由兩種或更多種不同不飽和單體制備的無規(guī)及嵌段共聚物。由于其在商業(yè)上的重要性，最合意的聚烯烴是聚乙烯及聚丙烯。
該疏水聚合物還可含有技術(shù)上慣用的少量添加劑。例如，該疏水聚合物可含有顏料、消光劑、抗氧劑、抗靜電劑、穩(wěn)定劑、除氧劑等。
本文在提到多孔基底上的親水聚合物材料涂層時所使用的術(shù)語“耐久”是指，該涂層多孔基底在經(jīng)過至少3次暴露于諸如水、鹽水及尿及其他體液之類的含水介質(zhì)之后仍保持為可潤濕的。
當(dāng)多孔基底是纖網(wǎng)時，一種評價耐久性的程序是，在進(jìn)行了修改的流出試驗之后，繼而進(jìn)行洗滌和干燥(一次洗滌/干燥循環(huán))。典型地說，纖網(wǎng)在至少經(jīng)5次--暴露、洗滌并干燥--的循環(huán)之后仍應(yīng)保持為可潤濕的。希望纖網(wǎng)在經(jīng)過至少10次循環(huán)之后仍保持為可潤濕的。
流出試驗(暴露)及洗滌/干燥程序可見諸于授予Meirowitz等人的美國專利5,258,221，該文收入本文作為參考。就典型而言，將大體呈矩形，8英寸×15英寸(約20厘米×38厘米)的例如非織造纖網(wǎng)的纖維網(wǎng)試樣，固定在由聚丙烯、木漿纖維和/或超吸收劑材料組成的吸收芯上面。將得到的試驗組件對中地放在一傾斜表面上，并用膠粘帶在組件的每一個角處予以恰當(dāng)?shù)毓潭?。傾斜表面的角度為45°，而不是該專利中所述的30°。將一個漏斗放在距試驗組件的底或下邊緣約7.8英寸(約200毫米)處。漏斗的閥門位于試驗組件上表面的上方約10毫米處。將100毫升溫度為35℃的水裝入漏斗。將漏斗閥門打開，讓水在約15秒鐘的時間內(nèi)分布到試樣上。測定并記錄溢出并收集在收集器皿中的水量。如果在收集器皿中收集到的水量少于就給定類型纖網(wǎng)來說為恰當(dāng)?shù)臄?shù)量，則通常就認(rèn)為該纖網(wǎng)通過了該修改的流出試驗。例如，當(dāng)纖網(wǎng)為輕薄(例如單位重量為0.6盎司/平方碼或約20克/平方米)的紡粘非織造纖網(wǎng)時，則收集到的水量應(yīng)少于20毫升。
本文的洗滌/干燥循環(huán)所做的修改是，使用500毫升，而不是1升的室溫水(約23℃)。于是，將大體矩形的上述涂層多孔基底試樣置于500毫升水中。讓試樣在水中維持1分鐘，此間用機(jī)械振動器以15～20rpm的速率維持?jǐn)嚢?。將試樣從水中取出，擠去多余的水并令其流回到洗水容器中。讓試樣風(fēng)干過夜，然后再接受如上述修改的流出試驗。重復(fù)該過程，直至達(dá)到要求的次數(shù)。測定每次洗滌/干燥循環(huán)之后的洗水表面張力，其中每次循環(huán)均采用淡水洗滌。水的表面張力系按照ASTM試驗方法D1590-60，用Fisher張力儀(Fisher科學(xué)公司，匹茲堡，賓夕法尼亞)測定的。
本文所使用的術(shù)語“親水聚合物”是指，該聚合物材料具有表面自由能，以致該聚合物材料可以被含水介質(zhì)潤濕。就是說，含水介質(zhì)能夠?qū)⑼坎荚诙嗫谆咨系挠H水聚合物材料打濕。例如，該親水聚合物材料的表面自由能至少為約50達(dá)因/厘米。作為另一個例子，該親水聚合物材料的表面自由能可為約50～約72達(dá)因/厘米。
本文所使用的術(shù)語“含水介質(zhì)”是指任何以水為主要成分的液體介質(zhì)。因此該術(shù)語包括水本身、水溶液和水分散體。因此，含水介質(zhì)可以是從人體排出的液體介質(zhì)，如尿、月經(jīng)和唾液。
本文所使用的術(shù)語“可潤濕”及其變換表述是指可被含水介質(zhì)潤溫，即，水介質(zhì)可在基底表面上散開。該術(shù)語與術(shù)語“水可濕”及其變換彼此通用，二者有相同的含義。
本文所使用的術(shù)語聚合物材料對多孔疏水聚合物基底為“親和”是指，就典型而言，親水聚合物材料，在基底經(jīng)第一次暴露于活性組分場中之后，便基本均勻地涂布在基底上(即達(dá)到使涂層基底能夠充分地被含水介質(zhì)潤濕的程度)。術(shù)語“部分親和”是指，聚合物材料只能部分地涂布到多孔基底上。部分親和的功能后果是，其涂層多孔基底僅為部分可潤濕。
本文所使用的術(shù)語“一價烷基”是指含有1～約6個碳原子的一價烷基。一價烷基的例子，僅作為舉例說明，包括甲基、乙基、1-丙基、異丙基、1-丁基、2-丁基、叔丁基、1-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-2丁基、3-甲基-2丁基、1-己基、2-己基、3-己基、4-己基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、3-乙基-2-丁基等。
本文所使用的術(shù)語“一價羥烷基”是指其氫原子被羥基取代了的上述一價烷基。一價羥烷基的例子，還是舉例說明，包括羥乙基、2-羥丙基、3-羥丙基、1-羥基-2-丙基、4-羥丁基、3-羥丁基、2-羥丁基、4-羥基-2-丁基、3-羥基-2-丁基、2-羥甲基-2-丙基、5-羥戊基、4-羥戊基、3-羥戊基、2-羥戊基、5-羥基-2-戊基、4-羥基-2-戊基、3-羥基-2-戊基、5-羥基-3-戊基、4-羥基-3-戊基、2-羥甲基-2-丁基、3-羥甲基-2-丁基、3-甲基-1-羥基-2-丁基、6-羥己基、4-羥基-2-己基、1-羥基-3-已基、2-羥基-4-己基、2,2-二甲基-4-羥丁基、2,3-二甲基-1-丁基、2-羥甲基-戊基、2-甲基-4-羥戊基、3-(2-羥乙基)-2-丁基等。
本文在針對一價烷基和羥烷基所使用的術(shù)語“側(cè)基”是指，該基團(tuán)連接在聚合物主鏈上但不構(gòu)成主鏈的一部分。因此，脫除側(cè)基將不改變主鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
如上所述，本發(fā)明的涂層多孔基底可包含疏水聚合物纖維。此種纖維被基本均勻地涂布上了親水聚合物材料。作為例子，該疏水聚合物纖維可以是聚烯烴纖維。例如，該聚烯烴纖維可以是聚乙烯或聚丙烯纖維。
該疏水聚合物纖維一般地可采用任何已知方法制備。然而在實際實施上，該纖維通常是由熔融擠出法成形為纖網(wǎng)如非織造纖網(wǎng)而制成的。當(dāng)應(yīng)用到非織造纖網(wǎng)上所使用的術(shù)語“熔融擠出法”意在涵蓋，用任何一種按熔融擠出法成形為非織造纖網(wǎng)從而制成的非織造纖網(wǎng)，其中熔融擠出成形為纖維之后，接著進(jìn)行纖網(wǎng)成形，后者的典型情況是，在多孔支持物上同方向地進(jìn)行。該術(shù)語特別包括諸如熔噴、共成型、紡粘之類眾所周知的方法。僅作為舉例說明，此類方法的例子可參見以下的參考文獻(xiàn)(a)熔噴法參考文獻(xiàn)，僅作為例子包括授予R.W.Perry,Jr.的美國專利3,016,599、授予J.S.Prentice的3,704,198，授予J.P.Ke11er等人的3,755,527、授予R.R.Butin等人的3,849,241、授予R.R.Butin等人的3,978,185以及授予T.J.Wisneski等人的4,663,220。還可參見V.A.Wente，“超細(xì)熱塑性纖維”，《工業(yè)及工程化學(xué)》，第48卷，第8期，1342～1346頁(1956)；V.A.Wente等人，“超細(xì)有機(jī)纖維的制造”，海軍研究實驗室，華盛頓特區(qū)，NRL報告4364(111437)，日期1954年5月25日，美國商業(yè)部，技術(shù)服務(wù)辦公室；以及Robert R.Butin與Dwight T.Lohkamp，“熔噴--新型非織造產(chǎn)品的一步成網(wǎng)法”，漿粕及造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會會刊》，第56卷，第4期，第74～77頁(1973)；(b)共成型的參考文獻(xiàn)包括，授予R.A.Anderson等人的美國專利4,100,324及授予E.R.Hauser的4,118,531；以及(a)紡粘法參考文獻(xiàn)包括，特別是授予Kinney的美國專利3,341,394、授予Dorschner等人的3,655,862、授予Dorschner等人的3,692,618、授予Dobo等人的3,705,068、授予Matsuki等人的3,802,817、授予Porte的3,853,651、授予Akiyama等人的4,064,605、授予Harmon的4,091,140、授予Schwartz的4.100,319、授予Appel和Morman的4,340,563、授予Appel和Morman的4,405,297、授予Hartman等人的4,434,204、授予Greiser和Wagner的4,627,811以及授予Fowells的4,644,045。
當(dāng)然，還知道其他制備非織造纖網(wǎng)的方法，而且也可使用。這些方法包括氣流鋪網(wǎng)、濕法鋪網(wǎng)、梳理成網(wǎng)等。在某些情況下，或者希望或者出于需要，可采用已知的方法將非織造纖網(wǎng)穩(wěn)定化，例如采用熱點(diǎn)粘合、穿透空氣粘合以及水力纏結(jié)。除了非織造纖網(wǎng)之外，該疏水聚合物纖維還可以是連續(xù)長絲或短纖維以及用此種連續(xù)長絲或短纖維制成的機(jī)織或針織織物等形式。
該疏水聚合物材料的涂層可耐受溫度約10℃～約50℃的含水介質(zhì)，且不顯著降低可能與纖網(wǎng)接觸的含水介質(zhì)的表面張力。例如，使該含水介質(zhì)的表面張力降低值不超過約10％。
僅舉例說明，該親水聚合物材料可以是聚糖。該聚糖可包含多種疏水基團(tuán)或多種親水基團(tuán)。疏水基團(tuán)可以是包含在聚糖主鏈中的=CH-和-CH2-基團(tuán)。該疏水基團(tuán)適合為聚合物材料提供對構(gòu)成多孔基底的疏水聚合物的親和性，而親水基團(tuán)適合使聚合物材料變?yōu)橛H水的。聚糖的例子，如包括天然樹膠，如瓊脂、瓊脂糖、角叉藻聚糖、帚叉藻聚糖、藻酸鹽、角豆膠(locust bean)、阿拉伯膠、瓜爾膠、魔芋膠及刺梧桐樹膠；微生物發(fā)酵產(chǎn)物，如明膠聚糖(gellan)、呫噸聚糖(xanthan)膠及葡聚糖膠；纖維素，如微晶纖維素；以及動物制品，如透明質(zhì)酸、肝素、殼多酸以及脫乙酰殼多酸。
還是僅作為舉例說明，該親水聚合物材料可以是改性的聚糖。改性聚糖也可以包含多種疏水基團(tuán)和多種親水基團(tuán)。疏水基團(tuán)可以是聚糖主鏈中的=CH-和-CH2-基團(tuán)或側(cè)基。親水基團(tuán)也可以是側(cè)基。同樣，疏水基團(tuán)適合用來為聚合物材料提供對構(gòu)成多孔基底的疏水聚合物的親和性，而親水基團(tuán)適合用來使聚合物材料變?yōu)橛H水的。僅舉例說明，改性聚糖的例子包括改性纖維素或纖維素衍生物，如羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素及羧甲基纖維素；淀粉和果膠衍生物，如羧甲基淀粉、淀粉醛及果膠酸鹽；以及動物制品衍生物，如羧甲基殼多糖及羧甲基脫乙酰殼多酸。
特別有用的聚糖和改性聚糖類型，作為例子，包括瓊脂、藻酸鹽；以及改性纖維素，如乙基羥乙基纖維素。在改性聚糖中，特別是在有用類型的改性聚糖中，僅舉出那些其疏水基團(tuán)是一價烷基側(cè)基的。例如，此種疏水基團(tuán)可以是甲基或乙基基團(tuán)。作為另一個例子，親水基團(tuán)可以是一價羥烷基側(cè)基。作為另一個的例子，例如該親水基團(tuán)可以是羥乙基基團(tuán)。
最后，聚合材料涂層的親水性可按照控制的方式沿涂層多孔基底的至少一個尺寸方向變化。例如，涂層多孔基底的中央?yún)^(qū)域可具有較高的親水性，它沿著例如基底長度方向延伸，到了中央?yún)^(qū)域的兩側(cè)，親水性就較低了。因此，此種基底的親水性將可沿其幅寬方向按照控制的方式變化。其他各種在本發(fā)明范圍內(nèi)的變換方案，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員則是顯而易見了。
下面，來討論涂層多孔基底的制備方法，它涉及提供多孔疏水聚合物基底，并讓基底的至少一部分暴露于活性組分的場中。隨后，至少一部分基底，包括在活性組分的場中暴露過的那部分，在足以使多孔基底表面基本均勻地涂布上親水聚合物材料的條件下接受包含水與上述親水聚合物材料的混合物的處理。該親水聚合物材料涂層可耐受溫度約10℃～約50℃的含水介質(zhì)，且該涂層不顯著降低該涂層多孔基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。例如，此種含水介質(zhì)的表面張力降低值應(yīng)小于約10％。在某些情況下，使多孔基底上的涂層發(fā)生交聯(lián)，以便賦予其滿意程度的耐久性可能是有益或必要的。
活性組分的場起到提高親水聚合物材料對多孔疏水聚合物基底親和力的作用。舉例說，該活性組分的場可以是電暈放電場。作為另一個例子，該活性組分的場可以是等離子場。不擬囿于理論，本發(fā)明人相信，多孔疏水聚合物基底暴露于活性組分場中，造成基底表面的改變，從而暫時提高了基底的表面自由能。而這，又使得處理溶液得以進(jìn)一步滲透到多孔基底的內(nèi)部；就是說，該多孔基底得以被處理溶液所飽和。
雖然讓多孔疏水聚合物基底暴露于活性組分場是暫時提高基底表面自由能的合意方法，但是也可以使用其他程序。例如，可以用臭氧處理多孔基底，或是讓其通過一種氧化性溶液，如含有三氧化鉻及硫酸的溶液。然而，在使用此類其他程序時應(yīng)小心防止或盡量減少多孔基底的降解。
可讓活性組分的場強(qiáng)按照控制的方式沿纖網(wǎng)的至少一個尺寸方向變化。在以親水聚合物材料涂布了多孔基底之后，該涂層的親水性大小將與該場強(qiáng)成正比。因此，該聚合物材料涂層的親水性將按照控制的方式沿該纖網(wǎng)的至少一個尺寸方向變化。
活性組分的場強(qiáng)可采用已知的手段以控制的方式方便地予以改變。例如，可采用裝有分段電極的電暈設(shè)備，其中每一段電極與待處理樣品的距離可獨(dú)立地改變。作為另一個例子，可采用電極系統(tǒng)的間隙呈梯度變化的設(shè)備；在這種情況下，一個電極可圍繞垂直于該電極長度方向的軸線旋轉(zhuǎn)。還可采用其他方法，例如可參見，“以射頻等離子放電形成連續(xù)可濕性梯度”，W.G.Pitt，《膠體界面科學(xué)雜志》，第133卷，第一期，223頁(1989)；以及“以電暈放電處理制備可濕性梯度變化的表面”，J.H.Lee等人，《生物材料協(xié)會十七屆年會文集》，1991年5月1～5日，第133頁，Scottsdale，亞利桑納。
希望的話，可在以包含水和聚合物材料的混合物處理多孔基底的至少一部分之后，再讓多孔基底的至少一部分暴露于活性組分的場中。此種后暴露通?？商岣咴撏繉佣嗫谆椎挠H水性。而該后暴露中的活性組分場強(qiáng)也可如上面已描述的那樣，沿該纖網(wǎng)的至少一個尺寸方向按控制的方式變化。此種后暴露通過交聯(lián)作用可進(jìn)一步提高涂層的耐久性。
下面，通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。然而，這些實施例從任何意義上均不構(gòu)成對本發(fā)明精神和范圍的限制。
實例10.6盎司/平方碼或osy(約20克/平方米或gsm)聚丙烯紡粘非織布(非織布A)在環(huán)境條件下接受電暈放電處理。電暈放電的場強(qiáng)為24瓦/平方英尺/分鐘(約1.6焦耳/平方厘米)。在電暈處理之后，緊接著將織物浸漬在0.25％(重量)乙基羥乙基纖維素水溶液(Bermocol E481,Akzo Nobel公司)中，以下稱作涂料A。等織物完全吸飽后，這一點(diǎn)可通過顏色由白變?yōu)榘胪该鱽砼袛?，讓織物通過Atlas實驗室用軋水機(jī)的兩個橡膠輥之間，在10磅(約4.5千克)的輥隙壓力下軋干。隨后，將該涂層非織布置于60℃的烘箱中干燥約30分鐘。
通過將水滴在織物的表面可定性地考驗涂層織物的吸水性。觀察到水被瞬間吸收，就說明織物基本均勻地涂布上了乙基羥乙基纖維素(涂料A)。
試驗了織物上涂層的耐久性即按上面所描述的修改的流出試驗程序，讓布反復(fù)多次接觸水。數(shù)據(jù)總括在表1中。除耐久之外，本發(fā)明的涂層還不降低與涂層非織布接觸的液體的表面張力。為了證明確實如此，在每一次耐久性試驗循環(huán)完畢之后，測定了流出水的表面張力。結(jié)果總括在表1中。表1流出/洗滌試驗結(jié)果一覽循環(huán)序號流出量(毫升)表面張力a0 0671 1.2 662 0673 0.5 674 2.0 675 1.0 666 3.0 667 2.0 678 2.5 669 1.5 6610 2.0 66a洗水的表面張力，達(dá)因/厘米。
為了更直觀地揭示表中的數(shù)據(jù)，將洗水的流出量(左邊y軸)及表面張力(右邊y軸)分別對洗滌循環(huán)次數(shù)進(jìn)行作圖。作圖情況如圖1中所示。曲線清楚地表明，以乙基羥乙基纖維素涂布的織物能耐受多次以100毫升水的處理。
作為比較，在織物上涂布了典型的表面活性劑(例如，一種聚氧乙烯化辛基苯酚TrintonX-102)，織物在多次接觸水的過程中表現(xiàn)不佳，因為表面活性劑經(jīng)過第一次暴露在水中之后便基本上被洗掉了。例如，在未用過的織物A上涂以TrintonX-102，然后令其接受修改的流出試驗程序的處理。第一次洗滌之前的流出量為2毫升，然而經(jīng)第一次洗滌之后，流出量就變?yōu)榱?0毫升。
圖1也表明，洗水的表面張力實際上未發(fā)生變化。而另一方面，從TrintonX-102處理的織物的洗水上，則觀察到表面張力的顯著下降。舉個例子，來自對以TrintonX-102處理的織物第一次洗滌的水的表面張力為54達(dá)因/厘米，與原使用水的表面張力相比，降低了約20％(見表1)。
實例2重復(fù)實例1的涂布程序，不同的是，采用另外2種非織布，即織物B和C，并采用了另外一種乙基羥乙基纖維素(EHM100,AkzoNobel公司)，以下稱之為涂料B。織物B是由50/50偏心皮芯雙組分1.3旦(0.14特)纖維組成的紡粘纖網(wǎng)。纖維芯由3445型聚丙烯(?？松乐藁瘜W(xué)公司，休斯頓，德克薩斯77079)，皮由Aspun6811A線型低密度聚乙烯(陶氏化學(xué)公司)組成。每一種組分各包含2％(重量)Ampacet 41438二氧化鈦?？椢顲是1.5osy(約51gsm)熔噴纖網(wǎng)，由Himont PF 015聚丙烯(Himont公司，Wilmington,Delaware)制成。
隨后，就該涂層織物反抗重力芯吸水的能力做了試驗(垂直重力芯吸試驗)。試驗采用4.5厘米×22.5厘米試樣，試樣最長尺寸平行于機(jī)器(產(chǎn)出)方向。將試樣放在刻度試樣夾具上并夾住一邊懸掛在盛有鹽水溶液的器皿上方。降下這一邊，直至有2.5厘米的試樣位于鹽溶液表面以下。啟動計時器并觀察芯吸流體前沿的位置，在30分鐘期間作為時間的函數(shù)記錄下來。
芯吸試驗結(jié)果總括在表2中。在該表以及隨后的某些表格中，“涂料增重”代表試樣表面的涂料量，表示為試樣干重的百分率。鑒于所涉及的數(shù)量很小，故該涂科增重乃是計算值。將試樣稱重，以親水聚合物材料水溶液處理，并再次稱重。濕重減去干重得出濕增重。將濕增重乘上處理液中親水聚合物材料的濃度便得出試樣中親水聚合物材料的量。然后，將該數(shù)量除以試樣的干重，得到的商乘以100，就得到涂料增重。于是有，涂料增重=[(100)(濕重-干重)(濃度)]/干重表2涂層織物芯吸表現(xiàn)一覽涂層垂直芯吸高度(厘米)織物 涂料 增重a5分鐘 15分鐘 30分鐘B ---- 0.0 0.0 0.0B B 0.19.510.510.5B B 0.2 14.018.521.0C A 0.2 14.020.021.0B A 0.19.010.015.0B A 0.2 12.514.515.0C ---- 0.0 0.0 0.0C B 0.1 12.518.020.0C B 0.2 13.018.520.0C A 0.1 12.018.0 20.0a表示為試樣干重的百分率。
表2中的數(shù)據(jù)表明，該涂層織物吸水性很好。該數(shù)據(jù)還表明，可以通過選擇適當(dāng)?shù)耐苛?、增?涂布量)以及纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)將織物的芯吸性能調(diào)節(jié)到適合具體應(yīng)用的需要。
實例3本實例中所使用的織物是織物D，它是一種2.5osy(約85gsm)的紡粘非織造纖網(wǎng)，其中纖維為并列雙組分纖維。2組分含量大致相等，分別由織物B(實例2)所使用的聚乙烯和聚丙烯構(gòu)成。將織物裁成8英寸(約20厘米)×10英寸(約25厘米)的試樣。試樣在Branson/IPC型號PM119等離子處理器中，在功率80瓦、0.6毫米汞柱空氣等離子壓力的條件下進(jìn)行5分鐘氧化。然后，將試樣放在由3.97克二水合氯化鈣(目錄號22,350-6,Aldrich化學(xué)公司，密爾沃基，威斯康星)和3,000毫升水組成的溶液中浸泡約30秒鐘。溶液含0.1％重量氯化鈣。多余的溶液借助真空抽吸從打濕的織物中除去(即讓濕織物通過一個抽真空的狹縫)。真空抽吸后，該試樣包含大約150％(重量)氯化鈣溶液的濕增重(以試樣干重為基準(zhǔn))。
將依舊潮濕的試樣放在由3.00克或0.1％(重量)高粘度藻酸鈉(目錄號A-7128,Sigma化學(xué)公司，圣路易斯，密蘇里)與3,000毫升水組成的溶液中浸泡約30秒鐘。借助真空抽吸除去濕樣品中的多余溶液。這階段的試樣包含約300％氯化鈣和藻酸鈉溶液，在試樣纖維上生成藻酸鈣凝膠(涂料C)。然后，讓試樣在環(huán)境溫度(約20°～25℃)下風(fēng)干過夜。
處理過的試樣表現(xiàn)出的垂直芯吸高度，在5分鐘和15分鐘分別為6.5厘米和9.0厘米，表面張力降低小于2％。表面張力降低的評價方法是，將1英寸×9英寸(約2.5厘米×約23厘米)的涂層織物放在80毫升水中浸泡30分鐘。然后，測定該水的表面張力，并與純水的值進(jìn)行比較，比較結(jié)果用變化百分率表示。
實例412英寸×12英寸(約30厘米×約30厘米)的阻擋級聚丙烯熔噴纖網(wǎng)(織物C)，在300瓦功率等離子處理器的氧化性等離子中進(jìn)行一分鐘的氧化。然后，將試樣在0.3％(重量)二水合氯化鈣水溶液中浸泡約30秒鐘。讓試樣通過Atlas實驗室用軋水機(jī)的二輥隙之間榨去多余溶液。該試樣包含200～250％氯化鈣溶液的濕增重。
依舊潮濕的試樣在0.5％(重量)聚半乳糖醛酸鈉(目錄號P-1879,Sigma化學(xué)公司)水溶液中浸漬約30秒鐘。讓試樣通過Atlas實驗室用軋水機(jī)的二輥隙之間榨去多余溶液。這階段的試樣包含約200～250％(重量)氯化鈣和聚半乳糖醛酸鈉的混合溶液，生成聚半乳糖醛酸鈣凝膠涂層(涂料D)。然后，讓試樣在環(huán)境溫度下風(fēng)干過夜。
試樣干燥后，用鹽水溶液對其進(jìn)行垂直芯吸試驗。溶液在5分鐘后達(dá)到11厘米的高度。
在下面的實例中(實例5～14)，就涂層織物的鹽水溶液垂直芯吸、表面張力降低以及流出量做了評價。表面張力降低的評價方法同實例3。流出量和垂直芯吸試驗則按照前面所述(分別按實例1和2)進(jìn)行。
實例57英寸×10英寸(約18厘米×25厘米)1.5osy(約51gsm)的聚丙烯熔噴纖網(wǎng)(織物C)片材，在射頻(RF)等離子發(fā)生器(Branson/IPC型號PM119等離子處理器)中，在功率50瓦、0.6毫米汞柱及過氧化氫作用下處理10分鐘。過氧化氫蒸汽是通過將盛有30％過氧化氫水溶液(目錄號5240,Baxter診斷公司，McGaw，伊利諾依)的小燒杯置于該等離子裝置的真空室中產(chǎn)生的。然后，將片材浸泡在維持于70℃的0.2％(重量)瓊脂糖水溶液(涂料E,Aldrich化學(xué)公司)中，通過Atlas實驗室軋水機(jī)軋干以達(dá)到100％(重量)的濕增重。此時，完全吸飽浴液的纖網(wǎng)，放在環(huán)境條件下干燥至恒重。處理過的纖網(wǎng)所顯示出的垂直芯吸高度，在5分鐘和15分鐘時分別為13.5厘米和20.5厘米，表面張力降低為4％。
實例6用實例2的織物B重復(fù)了實例5的程序；織物的單位重量為1.5osy(約51gsm)。處理過的織物所顯示出的垂直芯吸高度，在5分鐘和15分鐘時分別為14.5厘米和18.0厘米，表面張力降低為6％。
實例7重復(fù)實例5的程序，不同的是，織物是浸泡在包含0.2％(重量)90∶10(重量)瓊脂(美國生物有機(jī)公司)與角叉藻聚糖(Kappa角叉藻聚糖，F(xiàn)MC公司)的混合物(涂料F)中的。該織物充分吸飽了浴液。處理過的織物所顯示出的垂直芯吸高度，在5分鐘和15分鐘時分別為13厘米和19厘米，表面張力降低為4％。
實例8重復(fù)實例5的程序，不同的是，織物是浸泡在包含0.3％(重量)gellan膠水溶液(涂料G,Gelrite,Kelco公司)中的。該織物完全吸飽了浴液。處理過的織物所顯示出的垂直芯吸高度，在5分鐘和15分鐘時分別為7厘米和11.5厘米，表面張力降低為9％。
當(dāng)用0.2％(重量)角豆膠(locust bean)溶液(涂料H,LBG,Aldrich化學(xué)公司)代替gellan膠溶液之后，處理過的織物所顯示出的垂直芯吸高度，在60分鐘時為2厘米，表面張力降低為0％。盡管該芯吸值并不引人注目，但是該涂層纖網(wǎng)既可潤濕，又耐久。因此，角豆膠是親水性遜于實例中所使用的其他聚合物材料的材料一例。然而角豆膠卻提供了一種賦予多孔疏水聚合物基底以適度親水特征的手段。
采用織物B和織物C以及各種不同涂料和涂布量，重復(fù)了以上的程序。按實例3所述方法評價了表面張力降低。結(jié)果總括在表3中。表3結(jié)果一覽涂料芯吸高度(厘米)織物 PTa類型涂 布量b5分鐘 15分鐘 STDcCPdIe0.110.016.5 8CPI0.5--- 19.0 5CPEf0.213.520.5 4CPFg0.213.019.0 4BPE0.214.518.0 6BPF0.213.019.0 0CPGh0.3 7.011.5 9BPG0.314.518.0 10a預(yù)處理b以試樣干重的百分率表示c表面張力降低百分率d等離子e瓊脂f瓊脂糖g瓊脂/角叉藻聚糖hGellan膠。
實例9用Faustel公司制造的處理器對一卷24英寸寬(約61厘米)的織物連續(xù)地進(jìn)行了表面處理。讓織物順序地通過Enercon RF電暈處理器(能量輸入調(diào)節(jié)到約20瓦/平方英尺/分鐘或約1.3焦耳/平方厘米)、浸漬及軋干涂布輥以及空氣穿透干燥爐，最后重新打卷。1.5osy的聚丙烯熔噴纖網(wǎng)(織物C)以15英尺/分鐘(約7.6厘米/秒)的速度進(jìn)行了在線處理，瓊脂涂布機(jī)中盛有50℃的0.3％(重量)瓊脂溶液(涂料I，美國生物有機(jī)公司)，干燥是在40℃進(jìn)行的。處理過的纖網(wǎng)所顯示出的垂直芯吸高度，在5分鐘和15分鐘時分別為5.5厘米和8.5厘米，表面張力降低為0。表面張力降低的評價方法如實例3中所述。結(jié)果載于表4中。表4結(jié)果一覽涂料芯吸高度(厘米)織物 PTa類型 涂布量b5分鐘 15分鐘 STDcBOCdIe0.3 8.0 9.5 0COCI0.3 9.0 12.5 0a預(yù)處理b以試樣干重的百分率表示c表面張力降低百分率d在線電暈e瓊脂實例107英寸×10英寸(約18厘米×25厘米)0.6osy(約20gsm)聚丙烯紡粘尿布襯里(在Kimberly-Clark公司的Berkeley工廠的工業(yè)規(guī)模產(chǎn)品)(織物A)在Branson等離子發(fā)生器中，在如實例3中所描述的過氧化氫等離子條件下處理5分鐘。然后，將片材浸漬在維持于70℃的0.3％瓊脂水溶液(涂料I，美國生物有機(jī)公司)中，并通過Atlas實驗室用軋干機(jī)軋干以達(dá)到100％的濕增重。被浴液徹底濕透的纖網(wǎng)在環(huán)境條件下干燥。處理過的襯里未顯示出表面張力的降低。對織物進(jìn)行了修改的流出量試驗(實例1)以考查涂層的耐久性。結(jié)果載于實例11后面的表5中。
實例11重復(fù)實例10的程序，不同的是，在等離子處理之后，用實驗室用玻璃噴霧器在片材上噴灑了0.3％瓊脂熱水溶液(涂料I，美國生物有機(jī)公司)，達(dá)到約100％的濕增重。將纖網(wǎng)在環(huán)境條件下干燥至恒重。處理過的襯里未顯示出表面張力的降低。按實例10所述對處理過的襯里進(jìn)行測試。測試結(jié)果連同實例10的結(jié)果一并載于表5(在表中，“浸漬并軋干”指實例10，而“噴霧”則指實例11)。表5流出量測試結(jié)果一覽流出量(g)測試編號 浸漬并軋干 噴霧1 0 02 0.3 0.43 0 14 0 0.75 0.1 16 0 2.37 0.4 2.58 0.2 1.29 0.6 1.2100.2 2.9110.6 5.1120.8 0.4131.7 1.2140.6 2.1151 0.7實例12金屬茂聚烯烴發(fā)泡片材(OPCELLLC31泡沫體，Sentinel產(chǎn)品公司，Hyannis，麻省)被切成0.25英寸的厚度(約0.6厘米)。泡沫體在等離子發(fā)生器(Branson/PC型號PM119)中，在80瓦、0.6毫米汞柱的空氣等離子中處理8分鐘。然后，讓泡沫體吸飽約60℃的0.2％(重量)瓊脂溶液(涂料I)。讓泡沫體經(jīng)過抽真空的狹縫將其真空吸干至約250％的濕增重。所有的試樣在測試前均進(jìn)行了風(fēng)干。滴到泡沫體上的水滴在1分鐘內(nèi)被吸入結(jié)構(gòu)中，相比之下，未經(jīng)處理的泡沫體，水滴不滲入或根本不散開，甚至經(jīng)過15分鐘之后也不。
還測定了該材料能夠保持的流體量。將試樣放在水中并加上110克的重量(加重量的目的是為防止試樣浮起)，維持5分鐘。每克泡沫體所容納的水量載于實例15后面的表6中。如表中所示，處理過的材料能容納2倍于未處理的泡沫容納量。
實例13重復(fù)實例12的瓊脂(涂料I)試驗，不同的是，所使用的泡沫體為不同的金屬茂聚烯烴泡沫體(OPCELLLC33泡沫體，Sentinel產(chǎn)品公司)。泡沫體由真空吸干至濕增重約100％。測試前試樣經(jīng)風(fēng)干。滴到泡沫體上的水滴在0.5分鐘內(nèi)被吸入結(jié)構(gòu)中，相比之下，未經(jīng)處理的泡沫體，水滴不滲入或不散開，即便15分鐘之后也不。按實例12所述測定了泡沫體中所含流體量，結(jié)果一并載于實例15后面的表6中。處理的泡沫體比未處理的泡沫體能容納更多的水。
實例14重復(fù)實例12的程序，不同的是，在等離子處理之后，讓泡沫體吸飽0.4％(重量)二水合氯化鈣水溶液。用真空將多余溶液從濕泡沫體中吸掉，直至濕重約為干重的150％。然后，將依舊濕的泡沫體浸泡在0.3％(重量)高粘度藻酸鈉水溶液中。用真空將多余溶液從濕泡沫體中吸掉，直至總濕重約為干重的300％。此時，在泡沫體中存在著反應(yīng)產(chǎn)物藻酸鈣凝膠(涂料C)。然后，讓泡沫體在環(huán)境溫度下風(fēng)干過夜。滴加到泡沫體上的水滴在0.5分鐘內(nèi)被吸入結(jié)構(gòu)中，相比之下，未處理的泡沫體，水滴不滲入或散開，即便15分鐘之后也不。測定了泡沫體中所含流體量，一并載于實例15后面的表6中。處理的泡沫體可容納3倍于未處理材料能容納的水。
實例15按實例12所述對實例13的泡沫體進(jìn)行等離子處理。然后讓泡沫體吸飽0.4％(重量)二水合氯化鈣水溶液。用真空將多余溶液從濕泡沫體中吸掉，直至濕重約為干重的150％。然后，將依舊濕的泡沫體浸泡在0.3％(重量)高粘度藻酸鈉水溶液中。用真空將多余溶液從濕泡沫體中吸掉，直至總濕重約為干重的300％。此時，在泡沫體中存在著反應(yīng)產(chǎn)物藻酸鈣凝膠(涂料C)。然后，讓泡沫體在環(huán)境溫度下風(fēng)干過夜。滴加到泡沫體上的水滴瞬間便被吸入結(jié)構(gòu)中，相比之下，未處理的泡沫體，水滴不滲入或散開，即便15分鐘之后也不。測定了泡沫體中所含流體量，一并載于下面的表6中。處理后泡沫體可容納的水多于未處理材料能夠容納的。表6泡沫體處理結(jié)果一覽泡沫體 涂料 流體保持LC31無2.57LC31Ia6.20LC31Cb9.04LC33無7.06LC33I11.91LC33C17 30a瓊脂b藻酸鈣實例16本實例描述用分段電極電暈放電可在同一非織布上產(chǎn)生可濕性變化的區(qū)。
幅寬為14英寸(約36厘米)的1.5osy(約51gsm)聚丙烯熔噴纖網(wǎng)(織物C)被涂布上如實例1中所述的乙基羥乙基纖維素(涂料A)。然后，讓涂布的非織布在沿織物長度方向1英寸的區(qū)內(nèi)接受氧化處理；這是通過讓涂層織物暴露于電暈放電設(shè)備實現(xiàn)的，該設(shè)備裝備了由多個1英寸的段組成的分段電極(Flexydine System,Corotec公司，F(xiàn)armington，康奈迪格)；這種電極示意地表示在圖2中。在圖2中，分段電極20，從垂直于機(jī)器運(yùn)行的橫向看去，由多個獨(dú)立的段22組成。位于中央的段22A與接地電極24的距離較近，構(gòu)成最關(guān)鍵的電暈放電隙26。涂層織物28將分段電極20與接地電極24隔開。
電暈放電是通過以24瓦/平方英尺/分鐘(約1.6焦耳/平方厘米)的能量輸入使中央電極22A(圖2)活化而產(chǎn)生的。該處理產(chǎn)生一個中央?yún)^(qū)，其可濕性顯著高于未暴露于電暈放電的鄰近區(qū)。由電暈放電造成的這些區(qū)示意地表示在圖3中。在圖3中，非織造纖網(wǎng)30具有中央?yún)^(qū)32，然后沿織物長度方向延伸，便是兩側(cè)區(qū)34和36。
通過測定織物反抗重力芯吸流體(即垂直芯吸)的能力并以其作為時間的函數(shù)，對織物的可濕性進(jìn)行了評價。垂直芯吸的結(jié)果載于表7中。表7分區(qū)的涂層聚丙烯非織造纖網(wǎng)的垂直芯吸數(shù)據(jù)垂直芯吸高度(厘米)時間(分鐘)中央?yún)^(qū)兩側(cè)區(qū)1.57.0 4.03.0 10.0 5.05.0 12.0 7.09.0 14.5 7.010.0 15.0a8.015.0 ---9.0a最大高度如表7所示，中央?yún)^(qū)(電暈處理后)對流體的芯吸比兩側(cè)區(qū)更高、更快。
為了測量接觸角，用聚丙烯薄膜代替非織造纖網(wǎng)重復(fù)了上述程序。之所以優(yōu)選在薄膜上測量接觸角是由于，這樣可更可靠地就這些涂層所固有的可濕性進(jìn)行比較，就是說，在薄膜中，非織造布情況所存在的那種毛細(xì)管效應(yīng)將不復(fù)存在。接觸角是采用無座水滴法(例如參見“接觸角與界面能量學(xué)”，J.D.Andrade,L.M.Smith及D.E.Gregonis，《生物醫(yī)學(xué)聚合物的表面與界面問題》，第一卷，J.D.Andrade主編，1985,Plenum出版社，紐約)，結(jié)果載于表8中。將既未涂布也未經(jīng)電暈放電處理的素薄膜作為對比試樣。表8乙基羥乙基纖維素涂層的聚丙烯薄膜的水接觸角材料接觸角(°)對比試樣 97僅涂布(兩側(cè)區(qū)) 30涂布并電暈處理(中央?yún)^(qū)) 0表8顯示，涂布乙基羥乙基纖維素，以及將此種涂布與電暈后處理相結(jié)合所獲得的可濕性改善。該表還顯示出對涂層薄膜進(jìn)行電暈后處理的優(yōu)點(diǎn)。
另外，又通過X射線光電子圖譜術(shù)(XPS)對非織布表面的分析映證電暈后氧化的效果。以氧/碳比(O/C)表示的XPS分析結(jié)果載于表9中。
表9乙基羥乙基纖維素涂層聚丙烯非織造纖網(wǎng)的XPS數(shù)據(jù)材料 O/C原子百分比對比試樣 0.01僅涂布(兩側(cè)區(qū)) 0.55涂布并電暈處理(中央?yún)^(qū)) 0.75上表顯示，經(jīng)過電暈放電處理的中央?yún)^(qū)的O/C比，與未經(jīng)過電暈放電處理的兩側(cè)區(qū)相比，有了提高。接觸角、垂直芯吸及XPS數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)得很好，清楚地表明，該表面按XPS測定衡量的氧化程度提高了，接觸角降低了，同時垂直芯吸速率加快了。最重要的是，關(guān)系到流體輸運(yùn)(即垂直芯吸)的可濕性行為可被控制在同一非織布的特定區(qū)域內(nèi)。
實例17重復(fù)實例16的程序，不同的是，以射頻輝光放電(RFGD)代替電暈放電。就典型情況而言，將涂層織物置于兩個可移動鋁套筒之間，以便使約1英寸(約2.5厘米)寬的一段狹窄區(qū)域暴露于如下條件的RFGD之下功率=50瓦壓力=0.5毫米汞柱氣體=空氣暴露時間=5分鐘垂直芯吸結(jié)果載于表10中。
表10乙基羥乙基纖維素涂層聚丙烯非織造纖網(wǎng)，經(jīng)過或未經(jīng)RFGD后處理的垂直芯吸高度垂直芯吸高度(厘米)時間(分鐘)中央?yún)^(qū)兩側(cè)區(qū)1.5 6.0 3.53.0 8.5 4.55.0 12.0 7.010.015.0a9.015.0 --- 11.5a最大高度。
在比較了表10的數(shù)據(jù)與表7的數(shù)據(jù)之后可明顯看出，RFGD后處理的效果與電暈放電后處理的效果大致相當(dāng)。
實例18將織物C的試樣(1.5osy或51gsm聚丙烯熔噴纖網(wǎng)，如實例2所述)層合到織物B試樣(皮芯雙組分纖維組成的紡粘纖網(wǎng)，同樣如實例2所述)上。這兩種織物的涂層如實例1所述。趁仍舊飽含涂布溶液的時候?qū)⒍椢锆B合在一起，并讓層合的片材在輥隙壓力10磅(約4.5千克)的條件下通過實驗室用軋干機(jī)，以去除多余涂布溶液。將如此獲得的層合物放在烘箱中干燥至不再觀察到重量損失，典型地在60℃下需要30分鐘。然后測定該層合物的垂直芯吸，并將其表現(xiàn)與構(gòu)成該層合物的各涂布織物進(jìn)行比較。結(jié)果載于表11。
表11每一種非織造纖網(wǎng)，以及兩種纖網(wǎng)的層合物(均涂布了乙基羥乙基纖維素)的垂直芯吸數(shù)據(jù)垂直芯吸高度(厘米)時間(分鐘) 層合物 織物B 織物C1.0 5.01.03.52.0 8.02.54.04.0 15.04.06.0由織物B與C的層合物所提供的芯吸性能顯著優(yōu)于各單獨(dú)的織物。進(jìn)而，該層合物的表現(xiàn)證明，兩種織物的結(jié)合意外地產(chǎn)生一種協(xié)同效應(yīng)。
雖然，上面已就本發(fā)明的具體實施方案詳細(xì)說明了本發(fā)明的規(guī)格，然而要知道，本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解了上述內(nèi)容之后將很容易想到這些實施方案的各種變換方案及等價方案。
權(quán)利要求
1．一種涂層多孔基底，它包含基本均勻地涂布了親水聚合物材料的多孔疏水聚合物基底；其中該親水聚合物材料涂層可耐受溫度約10℃～約50℃的含水介質(zhì)；而且該親水聚合物材料涂層將不會顯著降低涂層多孔基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。
2．權(quán)利要求1的涂層多孔基底，其中多孔疏水聚合物基底是多孔片狀材料。
3．權(quán)利要求2的涂層多孔基底，其中多孔片狀材料選自泡沫體、纖維及纖網(wǎng)。
4．權(quán)利要求3的涂層多孔基底，其中多孔片狀材料是聚烯烴纖維構(gòu)成的纖網(wǎng)。
5．權(quán)利要求1的涂層多孔基底，其中親水聚合物材料是交聯(lián)的。
6．權(quán)利要求1的涂層多孔基底，其中親水聚合物材料是聚糖。
7．權(quán)利要求1的涂層多孔基底，其中親水聚合物材料是改性聚糖。
8．權(quán)利要求7的涂層多孔基底，其中改性聚糖是改性纖維素。
9．權(quán)利要求1的涂層多孔基底，其中親水聚合物材料涂層的親水性按控制的方式沿其至少一個尺寸方向變化。
10．一種以權(quán)利要求2的涂層多孔基底作為其一種組成部分的用即棄吸收制品。
11．一種以權(quán)利要求4的涂層多孔基底作為其一種組成部分的用即棄吸收制品。
12．一種以權(quán)利要求5的涂層多孔基底作為其一種組成部分的用即棄吸收制品。
13．一種以權(quán)利要求6的涂層多孔基底作為其一種組成部分的用即棄吸收制品。
14．一種以權(quán)利要求7的涂層多孔基底作為其一種組成部分的用即棄吸收制品。
15．一種以權(quán)利要求9的涂層多孔基底作為其一種組成部分的用即棄吸收制品。
16．一種制備涂層多孔基底的方法，它包括提供由疏水聚合物構(gòu)成的多孔基底；讓該多孔基底的至少一部分暴露在活性組分的場中；以及將多孔基底的至少一部分，包括在活性組分場中暴露過的那部分，置于足以使多孔基底基本均勻地涂布上親水聚合物材料的條件下接受包含水和親水聚合物材料的混合物處理；其中，該親水聚合物材料涂層可耐受溫度約10℃～約50℃的含水介質(zhì)；而且該親水聚合物材料涂層將不會顯著降低涂層多孔基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。
17．權(quán)利要求16的方法，其中多孔基底是多孔片狀材料。
18．權(quán)利要求17的方法，其中多孔片狀材料選自泡沫體、纖維及纖網(wǎng)。
19．權(quán)利要求18的方法，其中多孔片狀材料是聚烯烴纖維構(gòu)成的纖網(wǎng)。
20．權(quán)利要求16的方法，它還包括，在以包含水和親水聚合物材料的混合物處理過多孔基底的至少一部分之后，使親水聚合物材料交聯(lián)。
21．權(quán)利要求16的方法，其中親水聚合物材料是聚糖。
22．權(quán)利要求16的方法，其中親水聚合物材料是改性聚糖。
23．權(quán)利要求22的方法，其中改性聚糖是改性纖維素。
24．權(quán)利要求16的方法，其中活性組分的場選自電暈放電場及等離子場。
25．權(quán)利要求24的方法，其中活性組分的場強(qiáng)按控制的方式沿纖網(wǎng)的至少一個尺寸方向變化。
26．權(quán)利要求16的方法，它還包括，在以包含水和親水聚合物材料的混合物處理過多孔基底的至少一部分之后，讓多孔基底的一部分暴露于活性組分的場之中。
27．權(quán)利要求26的方法，其中活性組分的場選自電暈放電場及等離子場。
28．權(quán)利要求26的方法，其中活性組分的場強(qiáng)按控制的方式沿纖網(wǎng)的至少一個尺寸方向變化。
29．一種層合物，它包含至少兩層權(quán)利要求4的涂層纖網(wǎng)。
30．權(quán)利要求29的層合物，其中各層獨(dú)立地選自熔噴纖網(wǎng)和紡粘纖網(wǎng)。
全文摘要
一種由基本均勻地涂布了親水聚合物材料的疏水聚合物構(gòu)成的涂層多孔基底。該基底可以是片狀材料,如泡沫體、纖維及纖網(wǎng)。該纖網(wǎng)是非織造纖網(wǎng)?；咨系耐繉涌赡褪軠囟燃s10℃～約50℃的含水介質(zhì),且不顯著降低涂層多孔基底可能接觸到的含水介質(zhì)的表面張力。該疏水聚合物可以是聚烯烴,如聚乙烯或聚丙烯。涂布在聚合物纖維上的親水聚合物材料可以是多糖或改性多糖。還提供一種制備涂層多孔基底的方法,它涉及提供由疏水聚合物組成的多孔基底。然后,讓多孔基底的至少一部分暴露在活性組分的場中。將多孔基底的至少一部分,包括已在活性組分場中暴露過的那部分,置于足以在多孔基底上基本均勻地涂布上親水聚合物材料的條件下接受包含水和親水聚合物材料的混合物的處理。
文檔編號A61F13/15GK1222207SQ97195487
公開日1999年7月7日 申請日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月14日
發(fā)明者A·亞希爾奧伊, 寧新, C·E·波里安二世, D·J·麥多瓦爾, D·C·波特茨, D·J·范豪特 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司