带有高垂直毛细作用的吸收性耐久泡沫胶乳组合物制造技术

一种耐久适用、亲水的吸收性聚合物泡沫胶乳组合物，它对０．９重量％的盐溶液的自由吸收能力至少是５克／克泡沫物质，并能将所述盐溶液经垂直毛细至大于５厘米的高度。在一个优选实施方案中，经压缩后，该泡沫胶乳组合物一直保持湿化前薄的，膨胀后表现出很高的自由吸收能力和很高的垂直毛细升高值。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种吸收性聚合物泡沫组合物，更具体地，一种吸收性亲水聚合物泡沫胶乳组合物。在其他方面，本专利技术涉及一种制备该吸收性聚合物泡沫胶乳组合物的方法，以及由该组合物制备的物品。吸收性亲水聚合物泡沫用于那些用来吸收和分散水溶液的产品中，例如尿布、成人失禁衬垫和内裤；女性卫生产品如卫生棉和止血垫；擦拭用的毛巾和海绵；创伤敷料和外科手术用纱布；衣服附件如汗带和防护垫；食品包装例如用于汁液和液滴(如鸡肉汁和肉汁)的吸收垫；电缆绝缘层和水封带。那些吸收性的，即能够吸收和分散水溶液的柔软、亲水性非离子型聚合物泡沫物质是为人熟知的，其中该泡沫通过聚合油包水型(w/o)高内相乳液(HIPE)而制备。关于该技术的实施例，可参阅美国专利5,550,167、5,741,581和5,786,395中的公开内容。不利的是，制备聚合物w/o HIPE泡沫物质需要处理大量的水，这使泡沫物质的生产过程变得复杂。此外，通过聚合w/o HIPE获得干泡沫物质很困难。更为不利的是，典型地，HIPE泡沫物质需要后合成官能作用或漂洗处理以使泡沫物质具有亲水性并因此能够吸收水溶液。美国专利5,741,581还公开了聚合物泡沫物质可以是“收缩性的”，但是与水溶液接触后可膨胀。只有在大量后发泡操作后，它才具有这种性质。这些步骤包括在水合盐溶液中进行多次洗涤，并在每次洗涤后进行压料(nip rolling)。最后一次压料必须在真空下进行，接着在空气循环干燥箱中进行干燥。另一个不足之处是，HIPE泡沫物质在特定的吸收应用中，特别是在潮湿情况下，与预期效果相比，表现出较低的用户撕裂应力、用户撕裂伸长率和韧性。用于吸收应用的泡沫胶乳在本领域同样为人熟知。如美国专利3,887,408、3,901,240、4,000,028和4,069,366公开了包含一种层压物质的吸收垫，该层压物质带有经挤压的聚合物泡沫胶乳，该泡沫胶乳直接粘合在吸收层上，或者粘合到在吸收层上粘合的非纺织层上。通过形成泡沫、非交联干燥、将泡沫和层压物质层并置、加压将泡沫物质挤压至特定厚度、然后熟化挤压过的泡沫物质来制备该垫。可预期挤压后熟化泡沫物质的空体积相对减小，并因此具有低的自由吸收能力。而且，不能预期这种泡沫物质会在与水溶液接触时膨胀或垂直毛细至很高的高度。美国专利4,990,541展示了将泡沫胶乳与淀粉或纤维素基聚合物结合起来制备吸收性物品的方法。将该泡沫胶乳与另一种聚合物结合起来是获得高液体吸收的必要条件。美国专利5,763,067公开了盐吸收值为1.2和7.3克盐溶液/克泡沫物质的泡沫胶乳，用做吸收层的话，这个值太低了。毛细，即将液体带离接触点的能力，它是有利用价值的，这是因为这样可以利用远离接触点的吸收材料区。由于其更充分地利用吸收性产品，垂直毛细(即在与重力相反的垂直方向上汲取液体)将非常适合需要。通过将液体从接触点移开，毛细将给使用吸收性物品者提供一种更加干爽的皮肤感觉。常规泡沫胶乳通常不具备从接触点吸除液体的能力。虽然不希望被理论约束，但可以认为低毛细可归因于泡沫胶乳中相对较大的孔径(大于50微米)。考虑上面所述，发现一种可吸收和分散水溶液、但比HIPE泡沫物质的制备要简单的亲水性聚合物泡沫物质是有利的。同样有利的是，如果吸收性聚合物泡沫物质具备内在亲水性，将无需通过后合成官能作用或漂洗处理以获得亲水性。如亲水性聚合物泡沫物质具有高自由吸收能力将更为有利。如亲水性聚合物泡沫物质为耐久物质，比如在吸收液体前后，都表现出很好的用户撕裂应力、用户撕裂伸长率和韧性，则更加有利。最后，如亲水性聚合物泡沫物质能迅速将水溶液垂直毛细至很高的高度，则最为有利。具有全部上述性质的聚合物泡沫组合物将非常适于吸收应用。令人吃惊的是，我们已经发现可以制备液体能力大于10克盐溶液/克泡沫物质的泡沫胶乳，且该泡沫在不进行大量后发泡操作时也可将盐溶液垂直毛细至大于15cm的高度。一方面，本专利技术是一种包含耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳的新型组合物，它能够吸收和分散水溶液。本专利技术聚合物泡沫物质的特征可进一步描述为能垂直毛细0.9重量％的氯化钠水溶液(在下文中，“0.9重量％的盐溶液”)至大于5厘米(cm)的高度。上文中所述的术语“垂直毛细”是指在与重力相反的垂直方向上汲取液体离开接触点。为描述本专利技术，垂直毛细用高度单位(例如，厘米)来表示，并用如试验方法部分所述的方法进行测量(包括下文)。在优选方面，本专利技术耐久适用的吸收性亲水泡沫胶乳组合物在压缩后且在湿化前不需复杂的操作而保持很薄；但湿化后，被压缩的泡沫会像吸收了水分一样膨胀起来。这种直到湿化前一直保持压缩状态的性质将在下文称为“湿化前薄的(thin-till-wet)”。本专利技术的新型聚合物泡沫组合物可以在吸收和分散水溶液的产品中用做吸收剂，例如，但不局限于尿布、成人失禁产品、女性卫生产品、擦拭用的毛巾和海绵；创伤敷料和外科手术用纱布、衣服附件、食品包装、电缆绝缘层和水封带。有利的是，本专利技术的吸收性聚合物泡沫物质具有内在的亲水性，这消除了为获得亲水性而进行的后合成官能作用或漂洗处理。另一个有利条件是本专利技术的吸收性聚合物泡沫物质具备高自由吸收能力，并在吸收液体前后，都表现出很好的用户撕裂应力、用户撕裂伸长率和韧性。最为有利的是，本专利技术的吸收性聚合物泡沫物质能够快速地将水溶液垂直毛细到一个很高的高度。第二方面，本专利技术是一种制备耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳组合物的方法，该组合物能够吸收和分散水溶液，并且能够将0.9重量％的盐溶液垂直毛细至大于5cm的高度。制备上述组合物的方法包括(a)将含有活性胶乳聚合物的配方组合物发泡，该配方组合物用于制备耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳，该泡沫物质能够吸收和分散液体，并能将0.9重量％的盐溶液垂直毛细至大于5cm的高度；(b)将泡沫胶乳配方组合物拉伸至所需形状；(c)将成型的胶乳配方组合物置于能充分满足制备耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳组合物的条件下；和(d)选择性地，在充分满足制备“湿化前薄的”泡沫组合物的条件下压缩该泡沫胶乳。本专利技术的方法适于制备耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳，该泡沫物质对水溶液具有高垂直毛细能力和高自由吸收能力。更有利的是，本专利技术的方法与现有技术的高内相乳液聚合法相比较为简单。本专利技术的另一个优势在于，制备新型组合物时不需要硫化，而该过程在制备泡沫胶乳的现有技术中是常用的。第三方面，本专利技术是一种选自尿布、女性卫生产品、衣服附件、擦拭用的毛巾、擦拭用的海绵；创伤敷料、外科手术用纱布、食品包装、电缆绝缘层和水封带的制成品，该制成品包括上述的本专利技术的耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳。在此公开了一种包含耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳的新型组合物，它能够吸收和分散水溶液。术语“水溶液”是指主要包括纯水、盐溶液和含有一种或多种选自无机和有机化合物及离子的可溶组分的水溶液，包括但不限于体液(包括但不限于尿液、血或经液、汗液等)、水、牛奶、汁液、肉汁等。本专利技术聚合物泡沫物质的特征可进一步描述为能将0.9重量％的盐溶液垂直毛细至大于5cm的高度，优选大于10cm，更优选大于15cm，最优选大于20cm，用如试验方法部分所述的方法测量该垂直毛细，下文同。在本专利技术中，术语“耐久”是指满意的用户撕裂应力、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳的组合物，它能够吸收和分散水溶液，其特征在于，为能将０．９重量％的盐溶液垂直毛细至大于５ｃｍ的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-4-26 60/200,026;US 2000-9-6 60/230,2681.一种包含耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳的组合物，它能够吸收和分散水溶液，其特征在于，为能将0.9重量％的盐溶液垂直毛细至大于5cm的高度。2.如权利要求1所述的组合物，其中胶乳聚合物是由选自苯乙烯单体和与苯乙烯单体共聚的单体的一种或多种烯键式不饱和单体制备的。3.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其中该聚合物泡沫胶乳在压缩前的孔径为50μm-2mm。4.如上述权利要求的任一项所述的组合物，对0.9重量％的盐溶液的自由吸收能力是大于10克盐溶液/克干泡沫。5.如上述权利要求的任一项所述的组合物，在压缩前且没有填充剂的情况下，密度为0.02g/cm3-0.20g/cm3。6.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其特征在于，从一个表面到相对面具有孔径梯度。7.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其压缩后保持湿化前为薄的。8.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其中泡沫组合物的有效Tg小于40℃。9.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其特征在于，湿化前具有至少一种以下特征(a)用户撕裂应力大于50psi；(b)用户撕裂伸长百分率大于150％；或(c)韧性大于100psi。10.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其特征在于当处于对0.9重量％盐溶液的完全吸收能力时，具有至少一种以下特征(a)用户撕裂应力大于5psi；(b)用户撕裂伸长百分率大于100％；或(c)韧性大于20psi。11.如上述权利要求的任一项所述的组合物，其制备不经硫化。12.一种方法，它包括(a)将含有活性胶乳聚合物的配方组合物发泡，该配方组合物用于制备耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳，它能够吸收和分散液体，并能将0.9重量％的盐溶液垂直毛细至大于5cm的高度；(b)将泡沫胶乳配方组合物拉伸至所需形状；(c)将成型的胶乳配方组合物置于能充分满足制备耐久适用的亲水性聚合物泡沫胶乳组合物的条件下；和(d)选择性地，在充分满足制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：SW莫克，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]