專利名稱：可生物降解的透氣性熱熔組合物的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的參考本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)為60/309,318的美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及提高可生物降解的聚合物薄膜的透氣性。
應(yīng)用于一次性用途的(包括如個(gè)人衛(wèi)生品)薄膜需要具有透氣性和顯示好的“手感”，即柔軟性。透氣性指濕氣或水氣通過(guò)介質(zhì)(如薄膜或涂層)擴(kuò)散的能力。薄膜的濕氣滲透率通常與薄膜的透氣性相關(guān)。
已經(jīng)開發(fā)了多種可生物降解的聚合物以努力提高由個(gè)人衛(wèi)生物品產(chǎn)生的廢物的處理水平，特別是一次性尿布。這些可生物降解的聚合物在堆肥條件下降解為有機(jī)組分，比如二氧化碳和水。
一些這樣的可生物降解的聚合物具有高粘度。因此導(dǎo)致可生物降解的聚合物在標(biāo)準(zhǔn)熱熔條件下加工困難和使用這些可生物降解的聚合物涂敷薄膜困難。
U.S.5,625,029(Hubbs等)公開了據(jù)稱可生物降解的聚(3-羥基鏈烷酸酯)熱塑性聚合物和聚(3-羥基鏈烷酸酯)與脂族-芳族共聚酯的混合物。
U.S.5,70,334(Edgington等)公開了基于衍生于2-丙酸的聚酯的增粘樹脂，其據(jù)稱可生物降解和可堆肥。Edgington等也公開了可生物降解的可堆肥的熱塑性樹脂。Edgington等公開了該增粘樹脂可與可生物降解和可堆肥的聚合物或樹脂結(jié)合以形成粘合劑組合物，包括如熱熔粘合劑和熱熔壓敏粘合劑。Edgington等進(jìn)一步公開了可以與可堆肥的熱塑性樹脂和增粘樹脂相結(jié)合的小分子可堆肥的增塑劑。
U.S.5,988,505(Brink)公開了包括熱塑性彈性體和微孔無(wú)機(jī)填料的組合物。其薄膜據(jù)稱能夠顯示至少200g/m2/天的濕氣滲透率。Brink公開了包括共聚酯，聚酰胺和聚氨基甲酸酯的熱塑性彈性體。具體公開的共聚酯實(shí)例包括聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基琥珀酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)和聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)。
EP 0 963,837 A1，EP 0 963,760 A1和EP 0 964,026 A1描述了包括熱塑性聚合物和增塑劑并且能夠形成濕氣滲透性薄膜的熱塑性組合物。
概述在一個(gè)方面，本發(fā)明以包括可生物降解的脂族-芳族共聚酯(如聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯))和包括含有極性基團(tuán)的增塑劑的組合物為特征，該組合物顯示至少400g/m2/天的濕氣滲透率。在一些實(shí)施方案中，該組合物可生物降解。在另一些實(shí)施方案中，該組合物顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。在另一些實(shí)施方案中，該組合物顯示至少2000g/m2/天的濕氣滲透率。
在一些實(shí)施方案中，增塑劑選自檸檬酸酯，苯甲酸酯及其組合。在另一些實(shí)施方案中，增塑劑選自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，二苯甲酸二丙二醇酯，二苯甲酸二甘醇酯，聚二苯甲酸乙二醇酯及其組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，增塑劑選自磷酸酯，聚(亞烷基)二醇，二壬基(dionyl)酚乙氧基化物，乙氧基化的雙酚A，環(huán)球軟化點(diǎn)小于60℃的液體松香衍生物，亞磷酸酯，聚乙二醇，甲苯磺酰胺及其組合。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該組合物進(jìn)一步包括增粘樹脂。在一些實(shí)施方案中，增粘樹脂選自天然松香，改性松香，松香酯，酚醛改性的萜烯樹脂，酚醛改性的α-甲基苯乙烯樹脂，脂族石油烴樹脂，芳族石油烴樹脂，芳族改性的脂環(huán)族石油烴樹脂，脂環(huán)族石油烴樹脂，和它們的氫化衍生物及其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，增粘樹脂選自聚乳酸和氫化松香的甘油酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，該組合物進(jìn)一步包括增粘樹脂并顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。在另一些實(shí)施方案中，增粘樹脂可生物降解。在一些實(shí)施方案中，增粘樹脂選自聚乳酸和聚(羥基戊酸丁酸酯)(hydroxy valerate butyrate)。
在一些實(shí)施方案中，該組合物進(jìn)一步包括透氣性熱塑性聚合物。在另一些實(shí)施方案中，透氣性熱塑性聚合物選自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物及其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，透氣性熱塑性聚合物具有水敏性，(即，水可溶，水可分散，水可膨脹及其組合)。
在另一些實(shí)施方案中，該組合物包括10重量％-70重量％的聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)和10重量％-50重量％的增塑劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，該組合物包括10重量％-70重量％的聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)和10重量％-40重量％的增塑劑。在另一些實(shí)施方案中，該組合物包括10重量％-70重量％的聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)和10重量％-30重量％的增塑劑。在一些實(shí)施方案中，該組合物包括20重量％-60重量％的聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)和10重量％-30重量％的增塑劑。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可生物降解的脂族-芳族共聚酯選自聚(亞乙基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)和聚(亞乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)。
在另一些方面，本發(fā)明以包含這里所述的組合物的薄膜為特征。在一個(gè)實(shí)施方案中，薄膜顯示至少400g/m2/天的濕氣滲透率。在另一些實(shí)施方案中，薄膜顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。在一些實(shí)施方案中，薄膜顯示至少2000g/m2/天的濕氣滲透率。
在一個(gè)實(shí)施方案中，增塑劑選自檸檬酸酯，苯甲酸酯及其組合。在一些實(shí)施方案中，增塑劑選自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，二苯甲酸二甘醇酯，二苯甲酸二丙二醇酯，聚二苯甲酸乙二醇酯及其組合。在另一些實(shí)施方案中，增塑劑選自磷酸酯，聚(亞烷基)二醇，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的雙酚A，環(huán)球軟化點(diǎn)小于60℃的液體松香衍生物，亞磷酸酯，聚乙二醇，甲苯磺酰胺及其組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中，薄膜進(jìn)一步包括增粘樹脂。在另一些實(shí)施方案中，薄膜進(jìn)一步包括透氣性熱塑性聚合物。在一些實(shí)施方案中，透氣性熱塑性聚合物選自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物及其組合。
在一些實(shí)施方案中，薄膜進(jìn)一步包括水敏感的透氣性熱塑性聚合物。在另一些實(shí)施方案中，薄膜進(jìn)一步包括聚乳酸。
在另一些實(shí)施方案中，薄膜包括10重量％-70重量％的可生物降解的脂族-芳族共聚酯和10重量％-50重量％的增塑劑。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明以包含這里所述的組合物的物品為特征。在另一些方面，本發(fā)明以包含這里所述的薄膜的物品為特征。在一個(gè)實(shí)施方案中，物品選自織物，織物層壓材料，一次性包裝，床襯墊，床墊填料，床墊套，一次性個(gè)人衛(wèi)生物品，傷員服，外科用被單和手術(shù)服。在另一些實(shí)施方案中，物品選自繃帶，尿布，衛(wèi)生餐巾，棉塞和內(nèi)衣襯墊。
在另一些方面，本發(fā)明以包含無(wú)紡織物以及這里所述的組合物的物品為特征。
在一些實(shí)施方案中，組合物顯示粘合劑的特性。在另一些實(shí)施方案中，組合物可生物降解。
本發(fā)明以一種組合物為特征，當(dāng)其采取薄膜的形式，相對(duì)于單獨(dú)的可生物降解的聚合物，該組合物顯示改進(jìn)的濕氣滲透率和提高的粘著性。該組合物也很適合于熱熔加工并且可以配制以在熔融溫度下顯示穩(wěn)定的粘度。該組合物也可以配制以在不犧牲由該組合物制得的薄膜的濕氣滲透率的情況下包括增粘樹脂。
該組合物可以配制以避免增塑劑可觀察到的滲出。
本發(fā)明也以一種薄膜為特征，其可以配制以使液體形式的水無(wú)法滲透但濕氣和空氣可以滲透。
術(shù)語(yǔ)關(guān)于本發(fā)明，這些術(shù)語(yǔ)有以下表示的含義。
短語(yǔ)“水敏感性”是指在含水的環(huán)境中，水可溶，水可分散，水可膨脹或它們的組合。
術(shù)語(yǔ)“可生物降解”是指在堆肥環(huán)境或下水道介質(zhì)中降解為二氧化碳和水。
本發(fā)明的其它特征可以從以下優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明和權(quán)利要求中明顯看出。
附圖概述

圖1描述了適合涂敷組合物的方法。
詳細(xì)描述所述組合物包括可生物降解的脂族-芳族共聚酯和增塑劑。該組合物能夠形成透氣性薄膜，其優(yōu)選顯示至少400g/m2/天的濕氣滲透率(MVTR)，更優(yōu)選至少約1000g/m2/天，更優(yōu)選至少約2000g/m2/天。在具有相對(duì)較低的MVTR的可生物降解的脂族-芳族共聚酯中加入增塑劑出人意料地改進(jìn)了共聚酯的MVTR。組合物的MVTR根據(jù)MVTR測(cè)試方法測(cè)定。
該組合物可以配制成可生物降解的。
該可生物降解的脂族-芳族共聚酯在堆肥條件下在可證實(shí)的時(shí)間段內(nèi)分解為有機(jī)組分，包括如二氧化碳和水。合適的可生物降解的脂族-芳族共聚酯包括，如，聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)和聚(亞乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)。優(yōu)選的可生物降解的脂族-芳族共聚酯是聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，其可商購(gòu)獲得，如，EastmanChemical Company(Kingsport，Tennessee)的商品名EASTARBIOCOPOLYEASTER。
該可生物降解的脂族-芳族共聚酯優(yōu)選以10重量％-70重量％的含量存在于組合物中，更優(yōu)選20重量％-60重量％，最優(yōu)選25重量％-50重量％。
增塑劑包括極性基團(tuán)并優(yōu)選親水性的。優(yōu)選的增塑劑可生物降解并且在室溫下為液體。合適的增塑劑的例子包括檸檬酸酯(如乙?；?三丁基檸檬酸酯)，苯甲酸酯(如蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，二苯甲酸二甘醇酯，二苯甲酸二丙二醇酯，聚二苯甲酸乙二醇酯，和酯化羥基的摩爾分?jǐn)?shù)在0.5-0.95范圍的二苯甲酸二甘醇酯)，鄰苯二甲酸酯(如，鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸丁基芐基酯)，磷酸酯，聚(亞烷基)二醇(如，分子量小于1000的聚乙二醇和聚乙二醇的苯基醚)，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的雙酚A，環(huán)球軟化點(diǎn)小于60℃的液體松香衍化物，亞磷酸酯如叔丁基二苯基磷酸酯，分子量低于1000的聚乙二醇和聚乙二醇的衍生物(如，聚乙二醇的苯基醚)，甲苯磺酰胺及其組合。
有用的可商購(gòu)獲得的增塑劑包括以下列商品名可獲得的增塑劑來(lái)自Morflex Inc.(Greensboro，NC)的CITROFLEX 2，CITROFLEX A-2，CITROFLEX 4，和CITROFLEX A-4；來(lái)自Monsanto(St.Louis，MO.)的SANTICIZER 160和SANTICIZER 154叔丁基二苯基磷酸酯；來(lái)自Degussa(Piscataway，NJ)的 DYNACOL 720液體增塑劑；來(lái)自C.P.Hall(Chicago，IL)的液體聚合物增塑劑；來(lái)自Velsicol(Rosemont，Ill.)的BENZOFLEX 352二苯甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，BENZOFLEX 50二苯甲酸二甘醇/二丙二醇酯，BENZOFLEX 200聚二苯甲酸乙二醇酯，BENZOFLEX 9-88和BENZOFLEX 20-88二苯甲酸二丙二醇酯，BENZOFLEX 400聚二苯甲酸丙二醇酯，和酯化羥基摩爾分?jǐn)?shù)在0.5-0.95的BENZOFLEX 2-45二苯甲酸二甘醇酯；來(lái)自ICI(Wilmington，Del.)的PYCAL 94 PEG的苯基醚；來(lái)自PPG Industries(Pittsburgh，Pa.)的MACOL 206 EM的乙氧基化的雙酚A；來(lái)自Huntsman ChemicalCorp.(Houston，TX)的Sulfonic DNP二壬基酚乙氧基化物；來(lái)自UnitexChemical Corp.(Greensboro，N.C.)的UNIPLEX 280蔗糖苯甲酸酯，和UNIPLEX 214和UNIPLEX 108甲苯磺酰胺；來(lái)自AkzoNobel(Chicago，IL)的KETJENFLEX 8；和來(lái)自Hercules(Wilmington，DE)的HERCOLYND氫化樹脂的甲基酯。有用的可生物降解的增塑劑包括檸檬酸酯和以CITROFLEX商品名可獲得的增塑劑。
增塑劑優(yōu)選以約10重量％-約50重量％的含量存在于組合物中，更優(yōu)選以約15重量％-約50重量％，優(yōu)選約10重量％-40重量％，優(yōu)選約15重量％-約30重量％。
該組合物顯示一定的粘著性并且粘著性的程度可以通過(guò)包含增粘樹脂得以提高。合適的增粘樹脂通常在本質(zhì)上具有極性并且環(huán)球軟化點(diǎn)高于60℃，其例子包括天然和改性松香如松香(gum rosin)，木松香，松漿油松香，蒸餾松香，氫化松香，二聚松香和聚合松香；松香酯如天然和改性松香的甘油酯和季戊四醇酯，如淺色木松香的甘油酯，氫化松香的甘油酯，聚合松香的甘油酯，氫化松香的季戊四醇酯和松香的酚醛改性的季戊四醇酯；酚醛改性萜烯或α-甲基苯乙烯樹脂和它們的氫化衍生物包括，如二環(huán)萜烯和苯酚在酸性介質(zhì)中縮合反應(yīng)的樹脂產(chǎn)物；球環(huán)軟化點(diǎn)在約70℃-135℃的脂族石油烴樹脂；后者樹脂源于主要由烯烴和二烯烴組成的單體的聚合反應(yīng)；包括氫化脂族石油烴樹脂；芳族石油烴樹脂和混合的芳族和脂族鏈烷烴樹脂與它們的氫化衍生物；芳族改性的脂環(huán)族石油烴樹脂和其氫化衍生物；脂環(huán)族石油烴樹脂和其氫化衍生物；低分子量聚乳酸，及其組合。
優(yōu)選的增粘樹脂可生物降解。有用的可生物降解的增粘樹脂包括，如，聚乳酸和由3-羥基丁酸和3-羥基戊酸制備的聚酯。其它有用的可生物降解的增粘樹脂公開于，如，美國(guó)專利Nos.5,700,344(Edgington等)和5,753,724(Edgington等)。
有用的商購(gòu)可獲得的增粘樹脂的例子包括以以下商品名可獲得的樹脂來(lái)自Hercules(Wilmington，Del)的FORAL NC，KRISTALEX和ENDEX，來(lái)自Hercules的非離子粘性樹脂如FORAL AX和FORAL 85，來(lái)自DSM Resins(Panama City，F(xiàn)la.)的URATAK 68520α-甲基苯乙烯酚醛塑料，來(lái)自Union Camp的UNITAC R100L松香酯，來(lái)自ArizonaChemical(Panama City，F(xiàn)la.)的SYLVAREZ TP 300和SYLVAREZ TP2040萜烯酚醛增粘樹脂，和來(lái)自Chronopol Inc.(Golden，Colorado)的CHRONOPOL PLA低分子量粘性聚乳酸。
增粘樹脂可以以足夠提高組合物粘性的量加入到組合物中。也可以選擇使組合物加工容易的增粘樹脂。增粘樹脂優(yōu)選以約5重量％-約25重量％的含量存在于組合物中，更優(yōu)選約10重量％-25重量％，最優(yōu)選約10重量％-15重量％，基于組合物的總重。
該組合物也可以包括透氣性熱塑性聚合物，即，能夠形成具有至少200g/m2/天濕氣滲透率的薄膜的熱塑性聚合物。有用的透氣性熱塑性聚合物的例子包括，如，從DuPont(Wilmington，DE)商購(gòu)可獲得的商品名為HYTREL包括HYTREL 8171和HYTREL G3548的聚醚-聚酯嵌段共聚物，和從Atochem North America(Philadelphia，PA)可獲得的商品名為PEBAX的聚醚-聚酰胺嵌段共聚物。其它有用的熱塑性聚合物包括從Bayer Corporations(Pittsburgh，PA)可獲得的商品名為BAK的聚酯-聚酰胺共聚物。
合適的透氣性水敏感的熱塑性聚合物包括，如，結(jié)晶水敏感的熱塑性聚合物和無(wú)定形水敏感的熱塑性聚合物。術(shù)語(yǔ)“結(jié)晶聚合物”指在玻璃化轉(zhuǎn)變以上保持橡膠彈性或柔軟特性，直至超過(guò)熔融溫度的聚合物。結(jié)晶聚合物的熔化也伴隨著結(jié)晶X-射線衍射效應(yīng)的損失。術(shù)語(yǔ)“無(wú)定形”指隨著溫度的上升逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?，可延伸的彈性相，繼之成為樹膠，最后成為液態(tài)的聚合物。無(wú)定形聚合物顯示相間光滑的轉(zhuǎn)變。
合適的水可溶的結(jié)晶熱塑性聚合物包括聚亞氧烷基乙二醇二胺和二羧酸或二羧酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物，其中聚亞氧烷基乙二醇二胺具有以下結(jié)構(gòu)式NH2-(CH2)X-(OCH2-CH2)y-O-(CH2)X-NH2其中X是2或3，Y是1或2。
合適的聚亞氧烷基二醇二胺的例子包括三甘醇二胺，其中X＝2，Y＝1，和四甘醇二胺，其中X＝2，Y＝2和X＝3，Y＝2。有用的商購(gòu)可獲得的聚亞氧烷基二醇二胺可以從Huntsman Chemical Co.(Houston，Texas)以商品名JEFFAMINE XTJ-504和JEFFAMINE EDR-192(四甘醇二胺)獲得。優(yōu)選的二胺是4，7，10-三噁十三烷-1，13-二胺(TTD二胺)，其中X＝3，Y＝2，可以從BASF(Parsippany，N.J.)獲得。其它有用的胺包括JEFFAMINED-230，D-400，XTJ-500，XTJ-501和XTJ-502，條件是鏈終止劑酸或胺應(yīng)用在反應(yīng)中，和/或額外的組分比如蠟，增粘劑，結(jié)晶聚合物和一元酸隨后與反應(yīng)后的聚酰胺結(jié)合。當(dāng)己二酸與TTD二胺和JEFFAMINE D-230反應(yīng)，例如，相對(duì)于己二酸僅僅與TTD二胺反應(yīng)，所得的聚酰胺凝固相對(duì)較慢。
聚亞氧烷基二醇二胺與等化學(xué)計(jì)量比例的二羧酸反應(yīng)。合適的二羧酸含有5-36個(gè)碳原子，包括己二酸，庚二酸，壬二酸，癸二酸，辛二酸，十二烷二酸，對(duì)苯二甲酸，間苯二甲酸，叔丁基間苯二甲酸，二聚酸及其組合。也可以使用這些酸的酯和酐。
當(dāng)己二酸與JEFFAMINE XTJ-504，或JEFFAMINE EDR-192或TTD二胺反應(yīng)時(shí)，特別有用的水溶性聚醚酰胺優(yōu)選熔點(diǎn)不高于190℃。
聚酰胺組分可以與選自蠟，增粘樹脂，結(jié)晶聚合物，一元羧酸及其混合物的至少一種組分結(jié)合。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一元羧酸和一元胺不僅如之前描述的可以作為反應(yīng)物，并且可以在聚酰胺形成后作為組分加入。
合適的結(jié)晶水溶性聚酰胺可以從H.B.Fuller Company(St.Paul，Minn.)以商品名NP-2126商購(gòu)獲得。其它合適的結(jié)晶水敏感聚合物包括，如Union Carbide(Danbury，Conn.)的聚環(huán)氧乙烷，并且結(jié)晶聚酯也適合使用。
合適的無(wú)定形水敏感的熱塑性聚合物包括，如，聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯，聚乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸，聚醚噁唑啉，以及線性和支化的水可分散的聚酯。
合適的商購(gòu)可獲得的無(wú)定形水敏感的熱塑性聚合物包括，如，從Nippon Groshei(日本)以商品名GROHSERAN L-301和GROHSERANL-302和從Unitaka Ltd.(日本)以商品名UNITIKA可獲得的聚乙烯醇；從BASF(Mount Olive，N.J.)和ISP(Wayne，N.J.)可獲得的聚乙烯基吡咯烷酮；聚乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯基吡咯烷酮/丙烯酸都可以從ISP以商品名ACRYLIDONE獲得；聚乙基噁唑啉(Polyethyloxazoline)可以從Dow Chemical Company(Freeport，Tex.)以商品名PEOX獲得，也可以從PCI Incorporated(Tucson，Ariz.)以商品名AQUAZOL獲得；聚乙烯基甲基醚可以從Amoco Chemical Co.以商品名AMOBOND獲得；線性聚酯，聚丙烯酰胺和水可分散的聚酯和共聚酯可以從Eastman Chemical Company(Kingsport，Tennessee)以商品名EASTMAN AQ，包括EASTMAN AQ-14000，EASTMAN AQ-1950，和EASTMAN AQ-1045獲得。
以商品名EASTMAN AQ獲得的水可分散的聚酯和共聚酯是線性聚酯或支化的磺化共聚酯。這樣的聚合物在鹽水中和體液(body fluid)中不可溶，但可分散于自來(lái)水中。該支化的水可分散的共聚酯的Tg值范圍從約-5℃到7℃，而線性聚酯Tg值從約30℃到約60℃。線性熱塑性水可分散的聚酯可以從Eastman Chemical Company(Kingsport，Tennessee)以系列商品名EASTMAN AQ，包括如，EASTMAN AQ 35S(11,000Mn)，AQ38S(11,000Mn)，AQ 48S(9,000Mn)和AQ 55S(10,000Mn)商購(gòu)獲得。支化的熱塑性水可分散的聚酯可以從Eastman Chemical Company以系列商品名EASTMAN AQ，包括如，EASTMAN AQ 1045，AQ 1350，AQ 1950和AQ 14000商購(gòu)獲得。
其它有用的水可分散的聚合物可以從H.B.FullerCompany(St.Paul，Minnesota)以商品名HYDROMELT商購(gòu)獲得。
有用的水敏感熱塑性聚合物和它們的制備方法公開于，如美國(guó)專利Nos.3,882,090(Fagerberg等)，5,053,484(Speranza等)，5,118,785(Speranza等)，5,086,162(Speranza等)，5,324,812(Speranza等)，5,899,675(Ahmed等)，5,863,979(Ahmed等)，5,663,286(Ahmed等)，5,869,596(Ahmed等)和6,103,809(Ahmed等)，并在此引入作為參考。
該組合物也可以包括可生物降解的熱塑性聚合物，包括如，聚乳酸聚合物，由3-羥基丁酸和3-羥基戊酸制得的聚酯(可以從MonsantoCompany(St.Louis，Missouri)以商品名BIOPOL獲得)，和聚酯型氨基甲酸酯熱塑性聚合物，以上聚合物都具有高于20,000的分子量(Mn)，優(yōu)選高于30,000。
有用的可生物降解的聚乳酸熱塑性聚合物包括聚乳酸的高分子量線性聚酯。合適的商購(gòu)可獲得的聚乳酸熱塑性聚酯可以從CargillInc.(Minnetonka，MN)獲得。
有用的可生物降解的氨基甲酸酯聚酯可以通過(guò)聚異氰酸酯和聚酯反應(yīng)制備，該聚異氰酸酯通常在芳環(huán)或脂環(huán)上含有兩個(gè)或三個(gè)異氰酸根。聚酯可以通過(guò)含有兩個(gè)或多個(gè)羥基的羥基化合物和含有兩個(gè)或多個(gè)羧基的酸化合物反應(yīng)形成聚酯主鏈而制得。優(yōu)選的羥基化合物包括乙二醇，丙二醇，1，4-丁二醇，從含有兩個(gè)或多個(gè)自由羥基的環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丁烷制備的聚合物，以及其它相似的二元醇，三元醇，和多元醇化合物。應(yīng)用于制備本發(fā)明聚酯型氨基甲酸酯的有用的酸包括二元和三元羧酸取代的化合物，包括如，草酸，蘋果酸，馬來(lái)酸，鄰苯二甲酸，對(duì)苯二甲酸和1，2，4，5-苯四酸。合適的聚酯也可以從含有羥基-羧酸的化合物，包括如羥基酸比如乳酸和羥基丁酸，以及聚合物比如聚己酸內(nèi)酯二醇和聚乙二醇制備。羥基化合物和酸化合物可以在縮合反應(yīng)條件下反應(yīng)，除去水以形成酯鍵，導(dǎo)致熱塑性聚酯樹脂的形成。
當(dāng)其存在時(shí)，熱塑性聚合物優(yōu)選以5重量％-50重量％存在于組合物中，更優(yōu)選10重量％-40重量％，最優(yōu)選15重量％-40重量％，基于組合物的總重量。
組合物可以以不同的形式提供，包括如，粘性組合物，粘合劑，薄膜，纖維，無(wú)紡織物，涂層(如連續(xù)的或不連續(xù)的)，浸漬物和層壓物，以及在不同的用途中作為透氣性層(如被單)。不同形式的組合物可以應(yīng)用于不同的用途，如，織物，織物層壓材料，一次性包裝包括如，食品和產(chǎn)品包裝，床襯墊，床墊填料，床墊套，一次性個(gè)人衛(wèi)生物品包括如，繃帶，尿布，衛(wèi)生餐巾，棉塞和內(nèi)衣襯墊，其它物品包括如，傷員服，外科被單和手術(shù)服。
該組合物可以作為涂層涂敷在基材上，包括如，連續(xù)和不連續(xù)的涂層和薄膜，其使用不同的技術(shù)，包括如，熱熔涂敷，擠出，噴涂(如旋噴)，沉積組合物珠粒，熔吹，層壓，浸漬和它們的組合。
一個(gè)有用的涂布方法的例子包括使組合物可以流動(dòng)，即熔融組合物，并在涂布設(shè)備和基材之間沒(méi)有接觸的情況下使組合物從涂布設(shè)備中，如，窄縫口模涂布器，分離出到基材上。當(dāng)組合物以低和高的涂布重量涂敷，該方法可以提供具有良好觸覺(jué)品質(zhì)的產(chǎn)品。低的涂布重量降低了被涂布材料的剛性并且提供了柔軟性相當(dāng)于未涂布織物材料的織物材料。該方法也可以用于提供高涂布重量的柔軟材料。有用的涂布方法公開于如，U.S.5,827,252，U.S.6,120,887和WO 99/28048，并在此引入作為參考。
圖1舉例說(shuō)明了一種方法，其中第一基材(1)通過(guò)傳動(dòng)輥前進(jìn)，其經(jīng)過(guò)一系列的空轉(zhuǎn)輥(2)以保證第一基材(1)在接近涂布設(shè)備(3)之前正確地排列。涂布設(shè)備(3)放置在距離被涂布的基材(1)約0.5mm-約20mm處，該距離依賴于被涂布的組合物(6)的性質(zhì)。非必要的第二基材(4)可以通過(guò)夾輥(5)粘附在第一基材(1)的涂布表面上。當(dāng)意圖粘附第二基材(4)時(shí)，經(jīng)常優(yōu)選在距離涂布設(shè)備(3)約25cm處放置夾輥(5)，使其更加接近涂布設(shè)備(3)。
組合物(6)以連續(xù)薄膜的形式離開涂布設(shè)備(3)。當(dāng)組合物(6)以薄膜形式(8)離開涂布設(shè)備(3)時(shí)，其并不會(huì)立即接觸基材(1)。而是以連續(xù)的薄膜懸掛于基材(1)之上而與基材(1)并不接觸前進(jìn)一段距離。涂布設(shè)備與基材之間的距離范圍從約0.5mm到約20mm。此距離受到被涂布的組合物的粘度的顯著影響。優(yōu)選連續(xù)的薄膜以基本水平的方向前進(jìn)，以接觸第一基材(1)，即，連續(xù)的薄膜沿著水平方向引導(dǎo)，被涂布的基材沿著垂直方向引導(dǎo)。
本發(fā)明將通過(guò)下述實(shí)施例進(jìn)一步描述。如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，實(shí)施例中所有提及的所有份數(shù)，比例，百分比和含量都是指重量。
實(shí)施例測(cè)試步驟應(yīng)用于實(shí)施例中的測(cè)試步驟包括下述內(nèi)容。
濕氣滲透率(MVTR)測(cè)試方法濕氣滲透率根據(jù)ASTM E96-95 Upright Cup Method名為“材料濕氣滲透率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法”，(1995年3月6日)的水方法測(cè)定，并且以g/m2/天(1天為24小時(shí))報(bào)告。
組分
對(duì)照物1在175℃-190℃的溫度范圍，通過(guò)將熔融的純凈EASTARBIOCOPOLYESTER聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)聚合物(Eastman Chemical Company，Kingsport，Tennessee)涂敷在剝離襯(release liner)上制備薄膜。
對(duì)照物2在175℃-190℃的溫度范圍，通過(guò)將熔融的純凈EASTARBIOCOPOLYESTER聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)聚合物(Eastman Chemical Company)涂敷在剝離襯上制備薄膜。
實(shí)施例1-25將各組分按照表1中詳細(xì)說(shuō)明的含量(以重量重量％為單位)結(jié)合，在375°F混合制備組合物。每一種組合物熱熔涂敷形成薄膜。表1中說(shuō)明的MVTR結(jié)果已經(jīng)被規(guī)范相對(duì)于1mil的薄膜厚度。觀察到實(shí)施例1，3，4和6-25的薄膜沒(méi)有可見(jiàn)的增塑劑滲出。實(shí)施例5的薄膜顯示了可見(jiàn)的增塑劑滲出并且沒(méi)有MVTR的結(jié)果。
對(duì)于表1，A＝使用Benzoflex 2088代替Benzoflex 9-88，NT＝?jīng)]有測(cè)試。
表權(quán)利要求
1.一種組合物，包含聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)；和含有極性基團(tuán)的增塑劑；所述組合物顯示至少400g/m2/天的濕氣滲透率。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物顯示至少2000g/m2/天的濕氣滲透率。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述增塑劑選自檸檬酸酯，苯甲酸酯，及其組合。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述增塑劑選自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，二苯甲酸二甘醇酯，二苯甲酸二丙二醇酯，聚二苯甲酸乙二醇酯，及其組合。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述增塑劑選自磷酸酯，聚(亞烷基)二醇，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的雙酚A，環(huán)球軟化點(diǎn)小于60℃的液體松香衍生物，亞磷酸酯，甲苯磺酰胺，及其組合。
7.權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步包含增粘樹脂。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述增粘樹脂選自天然松香，改性松香，松香酯，酚醛改性的萜烯樹脂，酚醛改性的α-甲基苯乙烯樹脂，脂族石油烴樹脂，芳族石油烴樹脂，芳族改性的脂環(huán)族石油烴樹脂，脂環(huán)族石油烴樹脂，和它們的氫化衍生物，及其組合。
9.權(quán)利要求7的組合物，其中所述增粘樹脂選自聚乳酸和氫化松香的甘油酯。
10.權(quán)利要求7的組合物，其中所述組合物顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。
11.權(quán)利要求7的組合物，其中所述增粘樹脂可生物降解。
12.權(quán)利要求7的組合物，其中所述增粘樹脂選自聚乳酸和聚(羥基戊酸丁酸酯)。
13.權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步包含透氣性熱塑性聚合物。
14.權(quán)利要求13的組合物，其中所述透氣性熱塑性聚合物選自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，及其組合。
15.權(quán)利要求13的組合物，其中所述透氣性熱塑性聚合物具有水敏感性。
16.權(quán)利要求1的組合物，包含10重量％-70重量％聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，和10重量％-50重量％增塑劑。
17.權(quán)利要求1的組合物，包含10重量％-70重量％聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，和10重量％-40重量％增塑劑。
18.權(quán)利要求1的組合物，包含10重量％-70重量％聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，和10重量％-30重量％增塑劑。
19.權(quán)利要求1的組合物，包含20重量％-60重量％聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，和10重量％-30重量％增塑劑。
20.一種組合物，包含可生物降解的脂族-芳族共聚酯，和含有極性基團(tuán)的增塑劑；所述組合物顯示至少400g/m2/天的濕氣滲透率。
21.權(quán)利要求20的組合物，其中所述可生物降解的脂族-芳族共聚酯選自聚(亞乙基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亞乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，及其組合。
22.權(quán)利要求20的組合物，其中所述組合物顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。
23.權(quán)利要求20的組合物，其中所述組合物顯示至少2000g/m2/天的濕氣滲透率。
24.一種薄膜，包含可生物降解的脂族-芳族共聚酯，和含有極性基團(tuán)的增塑劑；所述薄膜顯示至少400g/m2/天的濕氣滲透率。
25.權(quán)利要求24的薄膜，顯示至少1000g/m2/天的濕氣滲透率。
26.權(quán)利要求24的薄膜，顯示至少2000g/m2/天的濕氣滲透率。
27.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述可生物降解的脂族-芳族共聚酯選自聚(亞乙基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)，聚(亞乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亞乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亞甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亞乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，及其組合。
28.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述可生物降解的脂族-芳族共聚酯包含聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯)。
29.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述增塑劑選自檸檬酸酯，苯甲酸酯，及其組合。
30.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述增塑劑選自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，二苯甲酸二丙二醇酯，二苯甲酸二甘醇酯，聚二苯甲酸乙二醇酯，及其組合。
31.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述的增塑劑選自磷酸酯，聚(亞烷基)二醇，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的雙酚A，環(huán)球軟化點(diǎn)小于60℃的液體松香衍生物，亞磷酸酯，甲苯磺酰胺，及其組合。
32.權(quán)利要求24的薄膜，進(jìn)一步包含增粘樹脂。
33.權(quán)利要求24的薄膜，進(jìn)一步包含透氣性熱塑性聚合物。
34.權(quán)利要求31的薄膜，其中所述透氣性熱塑性聚合物選自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，及其組合。
35.權(quán)利要求24的薄膜，進(jìn)一步包含水敏感的透氣性熱塑性聚合物。
36.權(quán)利要求24的薄膜，進(jìn)一步包含聚乳酸。
37.權(quán)利要求24的薄膜，包含10重量％-70重量％可生物降解的脂族-芳族共聚酯，和10重量％-50重量％增塑劑。
38.一種物品，包含權(quán)利要求1的組合物。
39.一種物品，包含權(quán)利要求20的組合物。
40.一種物品，包含權(quán)利要求24的薄膜。
41.一種物品，包含權(quán)利要求28的薄膜。
42.一種物品，包含權(quán)利要求1的組合物，所述的物品選自織物，織物層壓材料，一次性包裝，床襯墊，床墊套，床墊填料，一次性個(gè)人衛(wèi)生物品，傷員服，外科用被單和手術(shù)服。
43.一種物品，包含權(quán)利要求1的組合物，所述的物品選自繃帶，尿布，衛(wèi)生餐巾，棉塞，和內(nèi)衣襯墊。
44.一種物品，包含權(quán)利要求1的組合物，所述的物品包含無(wú)紡織物。
全文摘要
一種組合物，其包括可生物降解的脂族－芳族聚酯和含有極性基團(tuán)的增塑劑，該組合物顯示出至少400g/m
文檔編號(hào)C08L67/02GK1537140SQ02815067
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2002年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月1日
發(fā)明者S·U·阿梅德, A·W·埃米拉, S U 阿梅德, 埃米拉 申請(qǐng)人:H·B·富勒許可和金融公司, H B 富勒許可和金融公司