專利名稱：具有流體管理性能的生物可降解非織造材料和含有所述非織造材料的一次性制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改善的流體管理性能(fluid managementproperties)的生物可分解非織造材料以及涉及含有所述非織造材料的一次性制品。所述非織造材料可由聚合物共混物制備。這些共混物可包括多組分纖維。這些多組分纖維包括脂族聚酯聚合物；多羧酸；和潤濕劑的未反應(yīng)混合物，所述脂族聚酯聚合物選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物。所述多組分纖維具有基本的生物可分解性能又可容易地進行加工。所述一次性吸收產(chǎn)品可用于吸收流體如體液。
背景技術(shù)：
近來一次性吸收產(chǎn)品廣泛用于許多應(yīng)用中。例如，在嬰兒和小孩護理領(lǐng)域，尿布和訓(xùn)練褲(training pants)已經(jīng)基本取代了可重復(fù)使用的織物吸收用品。其它典型的一次性吸收產(chǎn)品包括婦女護理用品如衛(wèi)生巾或棉條、成人失禁用品和保健用品如手術(shù)被單或繃帶。一般的一次性吸收產(chǎn)品通常包括具有面片(topsheet)、襯片(backsheet)和在所述面片和襯片之間的吸收結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。這些產(chǎn)品通常包括一些將所述產(chǎn)品固定在穿帶者身上的緊固系統(tǒng)。
在使用過程中，一次性吸收產(chǎn)品一般將經(jīng)受一種或多種液體，如水、尿液、月經(jīng)或血液的浸漬。在這種情況下，這些一次性吸收產(chǎn)品的外罩的襯片材料一般由液體不可溶和液體不可滲透材料(如聚丙烯薄膜)制成，這類聚丙烯薄膜顯示出足夠的強度和處理能力，這樣所述一次性吸收產(chǎn)品在穿帶者的使用過程中保持其完整性并且不會使浸漬所述產(chǎn)品的液體泄漏。
雖然現(xiàn)在的一次性嬰兒尿布和其它一次性吸收產(chǎn)品已經(jīng)受到公眾的普遍接受，但是這些產(chǎn)品在特殊方面仍有待改進。例如許多一次性吸收產(chǎn)品都難于處理。例如將許多一次性吸收產(chǎn)品沖下廁所進入下水道系統(tǒng)一般將導(dǎo)致廁所或連接廁所與下水道系統(tǒng)的管道的堵塞。具體地講，當(dāng)被沖下廁所時，一般在一次性吸收產(chǎn)品中使用的外罩材料通常不能分解或分散，以致一次性吸收產(chǎn)品不能以這種方式處理。如果將所述外罩材料制造得非常薄以減少一次性吸收產(chǎn)品的總體積以便降低堵塞廁所或下水道管道的可能性，則所述外罩材料一般不再顯示出足夠的強度以防止所述外罩材料在經(jīng)受穿帶者平常使用的應(yīng)力時的撕裂或拉裂。
另外，固體廢物的處置已經(jīng)成為全世界日益關(guān)注的問題。隨著垃圾繼續(xù)堆積，關(guān)于減少一次性產(chǎn)品的材料來源、在一次性產(chǎn)品中摻入更多的可循環(huán)和/或可降解組分、以及設(shè)計可通過除投入固體廢物處置設(shè)備的方法(如垃圾填埋法)外的其它方法處置的產(chǎn)品的要求不斷增加。
在這種情況下，需要可用于一次性吸收產(chǎn)品的新材料，這些材料在使用中通常保持它們的完整性和強度，但在使用后所述材料可被更有效地處置。例如，可通過堆肥容易和有效地對所述一次性吸收產(chǎn)品進行處置?；蛘?，可容易和有效地將所述一次性吸收產(chǎn)品處置至液體下水道系統(tǒng)，在那里所述一次性吸收產(chǎn)品能被降解。
許多可買到的生物可降解聚合物為脂族聚酯材料。雖然由脂族聚酯制備的纖維是已知，但在它們的使用中已經(jīng)遇到問題。具體地講，已知脂族聚酯聚合物具有比例如聚烯烴聚合物低的結(jié)晶速率，由此經(jīng)常導(dǎo)致所述脂族聚酯聚合物不良的加工性。大多數(shù)的脂族聚酯聚合物還具有比聚烯烴低得多的熔融溫度并且在熱處理后難于充分地冷卻。通常脂族聚酯聚合物本質(zhì)是不可潤濕材料，因此在個人護理用品應(yīng)用中需要進行改性。另外，使用加工添加劑會延遲所述有機物質(zhì)的生物降解速率或所述加工添加劑本身可能是生物不可降解的。
還有，雖然可降解的單組分纖維是已知的，但是在它們的使用中已遇到了不少問題。具體地講，已知的可降解纖維一般不具有良好的熱尺寸穩(wěn)定性，這樣由于在順流熱處理方法(如熱粘合或?qū)訅?中聚合物鏈的松弛，使得纖維通常會發(fā)生嚴(yán)重的熱收縮。
例如，雖然由聚(乳酸)聚合物制備的纖維是已知的，但在它們的使用過程中遇到了不少問題。具體地講，已知聚(乳酸)聚合物具有比例如聚烯烴聚合物低的結(jié)晶速率，由此經(jīng)常導(dǎo)致所述脂族聚酯聚合物的不良加工性。另外，所述聚(乳酸)聚合物通常不具有良好的熱尺寸穩(wěn)定性。由于在順流熱處理方法(如熱粘合和層壓)中聚(乳酸)聚合物鏈的松弛，除非實施了額外的步驟如熱定形，否則聚合物通常會發(fā)生嚴(yán)重的熱收縮。但是，這種熱定形步驟通常限制了纖維在原位非織造形成方法(如紡粘法和熔噴法)中的應(yīng)用，在這類方法中非常難以完成熱定形。
另外，許多個人護理用品的較為重要的組成之一是貼身襯墊(body-side liner)。襯墊通常由經(jīng)過表面活性劑處理的聚烯烴紡粘材料組成。對于用作襯墊的紡粘材料，要求該材料是可潤濕的，以促進對浸漬(insult)流體的吸入。除了快速吸入外，還要求所述復(fù)合吸收產(chǎn)品保持使用者皮膚干燥。另外，最好是所述紡粘材料使皮膚感覺柔軟。現(xiàn)在流行的紡粘尿布襯墊存在許多問題。首先，這類襯墊由聚烯烴材料構(gòu)成，不能降解；由于這類材料具有疏水性，必須用表面活性劑對襯墊進行處理使其可潤濕；由于表面活性劑不能持久錨定在聚烯烴上，因此在多次浸漬中容易被洗脫，延長了非織造物的吸入時間。
因此，需要一種作為具有改進的流體管理性能(如快速吸入時間和改善的皮膚干燥性)的可潤濕結(jié)構(gòu)有用的非織造材料。另外，還需要一種可生物降解同時還提供這些改進的流體管理性能的非織造材料。
還需要提供一種具有快速吸入時間的非織造材料和一次性制品。
還需要提供一種具有改進的皮膚干燥性的非織造材料和一次性制品。
還需要提供一種生物可降解、同時還提供改進的流體管理性能的非織造材料和一次性制品。
還需要提供一種包含熱塑性組合物的非織造材料和一次性制品，所述熱塑性組合物具有所需的加工性、液體濕潤性和熱尺寸穩(wěn)定性。
還需要提供一種包含熱塑性組合物的非織造材料和一次性制品，所述熱塑性組合物可容易而有效地被制成纖維。
還需要提供一種包含熱塑性組合物的非織造材料和一次性制品，所述熱塑性組合物適用于制備非織造結(jié)構(gòu)。
還需要提供一種可用于吸收流體如體液的一次性吸收產(chǎn)品，而這種一次性吸收產(chǎn)品包含容易在環(huán)境中降解的組分。
本發(fā)明滿足了這些需要，本發(fā)明提供含有熱塑性組合物的非織造材料，其中所述熱塑性組合物是基本生物可降解的又容易制備并容易被加工成所需的最終非織造結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個方面涉及含有熱塑性組合物的非織造材料，其中所述熱塑性材料含有第一組分、第二組分和第三組分的混合物。
這種熱塑性組合物的一個實施方案包括脂族聚酯聚合物；多羧酸；和潤濕劑的混合物，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物，所述多羧酸具有少于大約30的總碳原子數(shù)，所述潤濕劑具有大約10至大約40的親水親油平衡比，所述熱塑性組合物具有所需的性質(zhì)。
本發(fā)明的另一方面涉及基本上可降解又容易制備并容易被加工成所需的最終非織造結(jié)構(gòu)的多組分纖維。
本發(fā)明的一方面涉及含有脂族聚酯聚合物；多羧酸；和潤濕劑的未反應(yīng)混合物的多組分纖維，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物，所述多羧酸具有少于大約30的總碳原子數(shù)，所述潤濕劑具有大約10至大約40的親水親油平衡比。
本發(fā)明的另一方面涉及含有本文公開的多組分纖維的非織造結(jié)構(gòu)。
這種非織造結(jié)構(gòu)的一個實施方案是可用于一次性吸收產(chǎn)品的面片(frontsheet)。
本發(fā)明另一方面涉及制備本文公開的非織造材料的方法。
本發(fā)明另一方面涉及含有本文公開的多組分纖維的一次性吸收產(chǎn)品。本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明涉及包含熱塑性組合物的生物可分解非織造材料和一次性制品，其中所述熱塑性組合物包含第一組分、第二組分和第三組分。在本文使用的術(shù)語“熱塑性”是指當(dāng)暴露于熱時發(fā)生軟化而當(dāng)冷卻至室溫時基本恢復(fù)其原來狀態(tài)的材料。
已發(fā)現(xiàn)通過使用本文描述的各組分的未反應(yīng)混合物，可制備出一種熱塑性組合物，其中這種熱塑性組合物是基本可降解的，而且所述熱塑性組合物可容易地被加工成具有有效纖維機械性能的纖維和非織造結(jié)構(gòu)。
所述熱塑性組合物的第一組分為選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物。
通常通過二元醇和二羧酸或其酸酐的縮聚反應(yīng)制備聚丁二酸亞丁酯聚合物。聚丁二酸亞丁酯聚合物可為線型聚合物或長鏈支化聚合物。長鏈支化聚丁二酸亞丁酯聚合物通常通過使用另外的選自三官能或四官能多元醇、氧化羧酸(oxycarboxylic acids)和多元羧酸的多官能組分制備。聚丁二酸亞丁酯聚合物是本領(lǐng)域已知的并且描述在如日本東京的Showa Highpolymer Co.，Ltd.的歐洲專利申請0 569 153A2中。
通常丁二酸己二酸丁二酯共聚物通過至少一種烷基二元醇和多于一種脂族多官能酸的聚合制備。丁二酸己二酸丁二酯共聚物是本領(lǐng)域中眾所周知的。
適合在本發(fā)明中使用的聚丁二酸亞丁酯聚合物和丁二酸己二酸丁二酯共聚物的例子包括得自日本東京的Showa Highpolymer Co.，Ltd.的牌號為BIONOLLETM1020聚丁二酸亞丁酯聚合物或BIONOLLETM3020丁二酸己二酸丁二酯共聚物的各種聚丁二酸亞丁酯聚合物和丁二酸己二酸丁二酯共聚物，它們基本上都是線型聚合物。已知這些物質(zhì)基本上是生物可降解的。
通常聚己酸內(nèi)酯聚合物通過ε-己內(nèi)酯的聚合制備。適合在本發(fā)明中使用的聚己酸內(nèi)酯聚合物的例子包括得自New Jersey，Somerset的Union Carbide Corporation、牌號為TONETM聚合物P767E和TONETM聚合物P787聚己酸內(nèi)酯聚合物的各種聚己酸內(nèi)酯聚合物。已知這些物質(zhì)基本上是生物可降解的。
通常要求所述選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物以一定有效量存在于所述熱塑性組合物中，使得所述熱塑性組合物具有所需的性能。所述脂族聚酯聚合物以大于0但小于100％重量的量存在于所述熱塑性組合物中，優(yōu)選大約40％重量至小于100％重量、更優(yōu)選大約50％重量至大約95％重量，適宜的量為大約60％重量至大約90％重量，更適宜為大約60％重量至大約80％重量，最適宜為大約70％重量至大約75％重量，其中所有重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑的總重量計算。
通常要求所述脂族聚酯聚合物具有能有效使所述熱塑性組合物顯示出所需的熔體強度、纖維機械強度和纖維紡絲性能的重均分子量。通常如果脂族聚酯聚合物的重均分子量太高，表示所述聚合物鏈嚴(yán)重纏繞，可導(dǎo)致含有所述脂族聚酯聚合物的熱塑性組合物難于加工。相反，如果所述脂族聚酯聚合物的重均分子量太低，表示所述聚合物鏈纏繞不充分，可導(dǎo)致含有所述脂族聚酯聚合物的熱塑性組合物顯示出相對弱的熔體強度，使得非常難于高速加工。因此優(yōu)選適合在本發(fā)明中使用的脂族聚酯聚合物的重均分子量為大約10,000至大約2,000,000，更優(yōu)選大約50,000至大約400,000，適宜的重均分子量為大約100,000至大約300,000?？赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法測定聚合物或聚合物共混物的重均分子量。
還要求所述脂族聚酯聚合物具有有效使所述熱塑性組合物顯示出所需的熔體強度、纖維機械強度和纖維紡絲性能的多分散性指數(shù)值。在本文使用的術(shù)語“多分散性指數(shù)”是表示通過將聚合物的重均分子量除以其數(shù)均分子量得到的值。聚合物或聚合物共混物的數(shù)均分子量可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法測定。通常，如果脂族聚酯聚合物的多分散性指數(shù)值太大，在紡絲期間由于聚合物鏈段含有具有更低熔體強度性能的低分子量聚合物而引起不一致的加工性能，使得含有所述脂族聚酯聚合物的熱塑性組合物可能難于加工。因此，要求所述脂族聚酯聚合物具有優(yōu)選大約1至大約15、更優(yōu)選大約1至大約4的多分散性指數(shù)值，適宜的多分散性指數(shù)值為大約1至大約3。
通常要求所述脂族聚酯聚合物可熔融加工。因此要求所述脂族聚酯聚合物具有優(yōu)選大約1g/10分鐘至大約200g/10分鐘的熔體流動速率，適宜的熔體流動速率為大約10g/10分鐘至大約100g/10分鐘，更適宜大約20g/10分鐘至大約40g/10分鐘?？筛鶕?jù)例如ASTM TestMethod D1238-E(通過完整的引用結(jié)合到本發(fā)明中來)測定所述材料的熔體流動速率。
在本發(fā)明中要求所述脂族聚酯聚合物是基本生物可降解的。結(jié)果，當(dāng)含有所述熱塑性組合物的非織造材料被處理至環(huán)境中和暴露于空氣和/或水中時也是基本可降解的。在本文使用的術(shù)語“生物可降解的”是表示由天然存在的微生物(如細(xì)菌、真菌和藻類)的作用降解的材料。可使用ASTM Test Method 5338.92或ISO CD Test Method14855(各自通過完整的引用結(jié)合到本發(fā)明中來)測定材料的生物降解能力。在一個具體的實施方案中，材料的生物可降解能力可使用經(jīng)過修改的ASTM Test Method 5338.92測定，其中在整個測試過程中維持測試室在大約58℃的恒定溫度，而不是使用漸增溫度曲線。
在本發(fā)明中還要求所述脂族聚酯聚合物是基本上可堆肥的。結(jié)果，當(dāng)含有所述脂族聚酯聚合物的非織造材料被處理至環(huán)境中和暴露于空氣和/或水中時將是基本可堆肥的。在本文使用的術(shù)語“可堆肥”表示材料在堆肥處能夠經(jīng)受生物分解，以致所述材料不能再用肉眼辨認(rèn)，并以與已知的可堆肥材料一致的速率分解成二氧化碳、水、無機化合物和生物量。
所述熱塑性組合物中的第二組分為多羧酸。多羧酸是任何含有兩個或多個羧酸基團的酸。在本發(fā)明的一個實施方案中，優(yōu)選所述多羧酸為線型的。適合在本發(fā)明中使用的為二羧酸，其含有兩個羧酸基團。通常要求所述多羧酸具有的總碳原子數(shù)不太多，因為在隨后的結(jié)晶動力學(xué)中由本發(fā)明的熱塑性組合物制備的纖維或非織造結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)晶的速率會比所要求的慢。因此優(yōu)選要求所述多羧酸具有的總碳原子數(shù)少于大約30、更優(yōu)選大約4至大約30，適宜的總碳原子數(shù)為大約5至大約20，更適宜大約6至大約10。適宜的多羧酸包括(但不限于)丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和這些酸的混合物。
通常要求所述多羧酸以有效使所述熱塑性組合物具有所需性質(zhì)的量存在于所述熱塑性組合物中。所述多羧酸以大于0％重量，優(yōu)選大于0％重量至大約30％重量，更優(yōu)選大約1％重量至大約30％重量，適宜的為大約5％重量至大約25％重量，更適宜的為大約5％重量至大約20％重量，最適宜為大約5％重量至大約15％重量的量存在于所述熱塑性組合物中，其中所有重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物的脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑的總重量計算。
為了將用在本發(fā)明中的熱塑性組合物加工成具有本發(fā)明所需性能的非織造材料，發(fā)現(xiàn)在所述熱塑性組合物的熱處理期間，通常需要使所述多羧酸最好以液態(tài)存在，但在對加工過的熱塑性組合物進行冷卻期間，在所述脂族聚酯聚合物成為固態(tài)或結(jié)晶前所述多羧酸成為固態(tài)或結(jié)晶。
在所述熱塑性組合物中，相信所述多羧酸發(fā)揮兩個重要的但不同的功能。首先，當(dāng)所述熱塑性組合物在熔融狀態(tài)時，相信所述多羧酸作為加工潤滑劑或增塑劑，它通過內(nèi)部改性所述脂族聚酯聚合物有利于所述熱塑性組合物的加工，同時提高非織造材料的撓性和韌性。然而不想受其束縛，相信所述多羧酸通過形成多羧酸-脂族聚酯聚合物價鍵代替了將所述脂族聚酯聚合物鏈結(jié)合在一起的次價鍵，由此有利于所述聚合物鏈段的移動。在這種作用下，與單獨加工所述脂族聚酯聚合物比較，顯著地降低了轉(zhuǎn)動擠出機所需的扭矩。另外，通常也顯著降低了將所述熱塑性組合物紡成非織造材料所需的加工溫度，由此減少了所述脂族聚酯聚合物熱降解的危險，同時也減少了制備的非織造材料所需的冷卻的量和速率。其次，當(dāng)將由所述非織造材料從其液態(tài)或熔融狀態(tài)冷卻并固化時，相信所述多羧酸具有作為成核劑的功能。已知脂族聚酯聚合物具有非常低的結(jié)晶速率。常規(guī)上有兩種主要的方法解決這個問題。一種是改變冷卻溫度曲線以最大程度地提高結(jié)晶動力學(xué)，另一種是添加成核劑以增加結(jié)晶的部位和程度。
將擠出的聚合物冷卻至環(huán)境溫度的方法通常是通過向所擠出的聚合物表面鼓吹環(huán)境溫度或低于環(huán)境溫度的空氣實現(xiàn)的。這種方法可稱為驟冷或過冷，因為在相對短的時間階段內(nèi)(若干秒)溫度變化通常大于100℃和最經(jīng)常大于150℃。通常通過降低聚合物的熔體粘度，使得這種聚合物可在較低的溫度下成功地被擠出。這將減少冷卻中所需的溫度變化，優(yōu)選小于150℃，在一些情況下小于100℃。在實際生產(chǎn)過程中為這個普通的方法定制理想的冷卻溫度曲線非常困難(所述冷卻溫度曲線是最大程度提高所述脂族聚酯結(jié)晶動力學(xué)所需的唯一方法)，原因是在非常短的時間內(nèi)需要急劇冷卻。而標(biāo)準(zhǔn)的冷卻方法可與第二種改性方法結(jié)合使用。常規(guī)的第二種方法是使成核劑(如固體顆粒)與熱塑性組合物混合以在驟冷過程中提供引發(fā)結(jié)晶的部位。然而通常這類固體成核劑在所述熱塑性組合物中非常容易附聚，導(dǎo)致在紡絲過程中過濾器和噴絲孔堵塞。另外，通常這類固體成核劑的成核作用在加入水平為大約1％這類固體成核劑時達到最高值。所有這些因素普遍減少了以高重量百分?jǐn)?shù)向所述熱塑性組合物中添加這類固體成核劑的能力或需要。然而，在加工所述熱塑性組合物過程中，發(fā)現(xiàn)所述多羧酸在擠塑過程中通常以液態(tài)存在，其中所述多羧酸具有增塑劑的功能，而在冷卻過程中所述多羧酸仍然能夠先于所述脂族聚酯固化或結(jié)晶，其中所述多羧酸具有成核劑的功能。相信在從均勻熔體冷卻時，當(dāng)降至低于所述多羧酸的熔點時其相對更快和更完全地固化或結(jié)晶，原因是其具有相對較小的分子量。例如己二酸具有大約162℃的熔融溫度和大約145℃的結(jié)晶溫度。
作為大分子的脂族聚酯聚合物具有相對非常慢的結(jié)晶速率，這表示當(dāng)冷卻時其通常以更緩慢的速度和在低于其熔融溫度的溫度下固化或結(jié)晶。在這種冷卻過程中，隨后所述多羧酸先于所述脂族聚酯聚合物開始結(jié)晶和通常在所述冷卻的熱塑性組合物中作為固體成核部位。
在將脂族聚酯聚合物熱處理成非織造材料的過程中遇到的另一個主要困難是這些聚合物發(fā)粘的性質(zhì)。無論是采用機械還是空氣拉伸方法拉伸所述纖維的嘗試都經(jīng)常導(dǎo)致纖維聚集成固體塊。通常已知添加固體填料在大多數(shù)情況下將降低聚合物熔體的粘性。然而在非織造材料應(yīng)用中是將聚合物擠壓通過具有非常小的直徑的孔，因此固體填料的使用存在問題。這是因為所述填料顆粒傾向于阻塞噴絲孔和濾網(wǎng)，因此中斷了纖維紡絲的進程。相反，在本發(fā)明中所述多羧酸在擠出過程中通常保持液態(tài)，但隨后在驟冷過程中幾乎立即固化。由此，所述多羧酸有效地作為固體填料增強所述體系的總結(jié)晶度、降低所述纖維的粘性并消除了在拉伸過程中如纖維聚集的問題。
要求所述多羧酸具有與其一起混合的脂族聚酯聚合物的高水平的化學(xué)相容性。然而先有技術(shù)主要說明聚丙交酯-己二酸混合物的可能性，在發(fā)明中發(fā)現(xiàn)了一個獨特特征。通常聚丙交酯-己二酸混合物只能與相對少量的潤濕劑，如少于大約2％重量的潤濕劑共混，即使是這樣也是極其困難的。發(fā)現(xiàn)聚丁二酸亞丁酯、丁二酸己二酸丁二酯共聚物和聚己酸內(nèi)酯與大量的多羧酸和潤濕劑非常相容。相信其原因是由于所述脂族聚酯聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。聚丙交酯聚合物具有相對龐大的化學(xué)結(jié)構(gòu)，沒有長過CH2的線型部分。換句話說，每一CH2鏈段都與帶有氧或其它側(cè)鏈的碳原子連接。因此，多羧酸(如己二酸)不能將其自身排列接近所述聚丙交酯聚合物主鏈。對于聚丁二酸亞丁酯和丁二酸己二酸丁二酯共聚物的情況，所述聚合物主鏈在結(jié)構(gòu)上具有(CH2)2和(CH2)4的重復(fù)單元。聚己酸內(nèi)酯具有(CH2)5的重復(fù)單元。這些較長、開放和線型的部分沒有受到氧原子和龐大的側(cè)鏈的阻礙，可很好地與適合的多羧酸(如同樣具有(CH2)4單元的己二酸)排列在一起，由此使得所述多羧酸與適合的脂族聚酯聚合物分子可以非常緊密地接觸。發(fā)現(xiàn)所述多羧酸和所述脂族聚酯聚合物之間在這些具體的情況下的優(yōu)異相容性使得可相對容易地?fù)饺胱鳛楸景l(fā)明的第三組分的潤濕劑。這種適合的相容性通過容易地將含有聚丁二酸亞丁酯、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯或這些聚合物的共混或共聚物的混合物與適合的多羧酸和潤濕劑混合并生產(chǎn)纖維或非織造材料得到證明。這些混合物的加工性是優(yōu)異的，而在聚丙交酯-多羧酸體系的情況下，通常潤濕劑不能容易地?fù)饺胨龌旌衔镏小?br> 無論是單獨的還是混合在一起，通常聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物都是疏水的。由于通常要求由所述熱塑性組合物制備的非織造材料是親水的，發(fā)現(xiàn)需要在所述熱塑性組合物中加入另一種組分以得到所需的性質(zhì)。在這種情況下，所述熱塑性組合物優(yōu)選包括潤濕劑。
因此，所述熱塑性組合物中的第三種組分為用于聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物和/或這些聚合物的共聚物的潤濕劑。通常適合在本發(fā)明中使用的潤濕劑包括親水部分和疏水部分，所述親水部分通常與聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的親水部分相容，所述疏水部分通常與聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的疏水部分相容。這些潤濕劑的親水和疏水部分通常以分離的嵌段存在以致整個潤濕劑結(jié)構(gòu)可為二嵌段或無規(guī)嵌段。優(yōu)選的潤濕劑具有較所述脂族聚酯聚合物的熔融溫度低或稍高的熔融溫度，以便在驟冷處理期間在所述脂族聚酯聚合物結(jié)晶后所述潤濕劑仍保持液態(tài)。通常這將引起所述潤濕劑遷移至所制備的纖維狀結(jié)構(gòu)的表面，由此改進潤濕性和改進所述纖維狀結(jié)構(gòu)的加工性。之后通常要求所述潤濕劑在由所述熱塑性組合物加工成的非織造材料中作為表面活性劑，改變所加工的物質(zhì)在空氣中的水接觸角。所述潤濕劑的疏水部分可為但不限于聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯。所述潤濕劑的親水部分可含有環(huán)氧乙烷、乙氧基化物、二元醇、醇或它們的任何混合物。適合的潤濕劑的例子包括UNITHOX480和UNITHOX750乙氧基化醇或UNICIDTM酰胺乙氧基化物，全部得自O(shè)klahoma，Tulsa的Petrolite Corporation。
其它適合的表面活性劑可包括例如以下一種或多種物質(zhì)a.由硅氧烷二醇(silicone glycol)共聚物構(gòu)成的表面活性劑，如D193和D1315硅氧烷二醇共聚物，得自位于Michigan，Midland的Dow Corning Corporation。
b.乙氧基化醇，如GENAPOLTM24-L-60、GENAPOLTM24-L-92或GENAPOLTM24-L-98N乙氧基化醇，得自North Carolina，Charlotte的Hoechst Celanese Corp。
c.由乙氧基化單和二甘油酯構(gòu)成的表面活性劑，如MAZOLTM80MGK乙氧基化二甘油酯，得自Illinois，Gurnee的PPG Industries，Inc。
d.由羧基化醇乙氧基化物構(gòu)成的表面活性劑，如SANDOPANTMDTC、SANDOPANTMKST或SANDOPANTMDTC-100羧基化醇乙氧基化物，得自Sandoz Chemical Corp。
e.乙氧基化脂肪酸酯，如TRYLONTM5906和TRYLONTM5909乙氧基化脂肪酸酯，得自O(shè)hio，Cincinnati的Henkel Corp./Emery Grp.。
通常要求所述潤濕劑具有有效使所述熱塑性組合物具有所需的熔體強度、纖維機械強度和纖維紡絲性能的重均分子量。通常如果潤濕劑的重均分子量太高，由于所述潤濕劑粘度太高而缺乏共混所需的流動性因而其不能很好地與所述熱塑性組合物中的其它組分混合。相反，如果所述潤濕劑的重均分子量太低，則表示所述潤濕劑通常不能很好地與其它組分混合并且具有如此低的粘度產(chǎn)生了加工上的問題。因此優(yōu)選適合在本發(fā)明中使用的潤濕劑具有大約1,000至大約100,000的重均分子量，適宜的重均分子量為大約1,000至大約50,000，更適宜為大約1,000至大約10,000。可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法測定潤濕劑的重均分子量。
通常要求所述潤濕劑具有有效的親水親油平衡比(HLB比)。物質(zhì)的HLB比描述所述物質(zhì)的親水性的相對比例。HLB比以親水部分的重均分子量除以所述物質(zhì)的總重均分子量，隨后將所得值乘以20計算得到。如果HLB比值太低，所述潤濕劑通常不能提供所需的在親水性上的改進。相反，如果HLB比值太高，由于與其它組分化學(xué)不相容和粘度的不同，使得所述潤濕劑通常不能共混到所述熱塑性組合物中。因此，優(yōu)選在本發(fā)明中有用的潤濕劑具有大約10至大約40的HLB比值，適宜的HLB比值為大約10至大約20，更適宜的為大約12至大約16。通常具體的潤濕劑的HLB比是已知的和/或可得自各種已知的技術(shù)參考資料。
通常要求所述潤濕劑的疏水部分為含(CH2)n(優(yōu)選式中n為4或更大)的線型烴鏈。通常這種線型烴(疏水部分)與在聚丁二酸亞丁酯、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物以及許多多羧酸(如己二酸)中的類似部分高度相容。由于具有這些結(jié)構(gòu)相似性的優(yōu)勢，所述潤濕劑的疏水部分將非常緊密地與所述脂族聚酯聚合物結(jié)合，而親水部分將伸出制備的非織造材料的表面。這個現(xiàn)象的普遍結(jié)論是所制備的非織造材料在前進接觸角中顯示出較大的減少。適合的潤濕劑的例子包括得自O(shè)klahoma，Tulsa的Petrolite Corporation的UNITHOX480和UNITHOX750乙氧基化醇。這些潤濕劑具有26至50個碳原子的平均線型烴鏈長度。如果所述潤濕劑的疏水部分太大，如具有苯環(huán)或龐大的側(cè)鏈，則通常這種潤濕劑不能很好地?fù)饺胨鲋寰埘ゾ酆衔锕不煳镏?。與所述潤濕劑的疏水部分被結(jié)合在所述脂族聚酯聚合物分子上不同，所述潤濕劑的親水部分自由地懸掛，因此整個潤濕劑分子可在所述混合物中自由地浮動，被捕獲在所述共混物中。這可由高的前進接觸角和相對低的后退接觸角證明，表明所述親水鏈不是在表面上。經(jīng)過液體的浸漬后，所述潤濕劑可遷移至所述表面上導(dǎo)致低的后退接觸角。這可通過使用得自位于NJ，Cranbury的Rhone-Poulenc的IGEPALTMRC-630乙氧基化烷基苯酚表面活性劑得到清楚的說明。IGEPALTMRC-630乙氧基化烷基苯酚具有龐大的苯基，限制了其與脂族聚酯聚合物的相容性，如通過脂族聚酯聚合物和所述IGEPALTMRC-630乙氧基化烷基苯酚的混合物的高前進接觸角和低后退接觸角可得到證明。
通常要求所述潤濕劑以有效導(dǎo)致所述熱塑性組合物具有所需的性質(zhì)(如所需的接觸角值)的量存在于所述熱塑性組合物中。通常太多的潤濕劑可導(dǎo)致所述熱塑性組合物的加工問題或?qū)е伦罱K的熱塑性組合物不表現(xiàn)出所需的性質(zhì)(如所需的前進和后退接觸角值)。優(yōu)選所述潤濕劑以大于0至大約25％重量、更優(yōu)選大約0.5％重量至大約20％重量，適宜的為大約1％重量至大約20％重量，更適宜的為大約1％重量至大約15％重量的量存在于所述熱塑性組合物中，其中所有的重量百分?jǐn)?shù)均基于存在于所述熱塑性組合物中的聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物；多羧酸；以及潤濕劑的總重量計算。
雖然用于本發(fā)明的熱塑性組合物的主要組分已經(jīng)在前面描述，然而不應(yīng)將這種熱塑性組合物限定在這些范圍內(nèi)，并且可包括其它對所述熱塑性組合物所需的性能不產(chǎn)生有害影響的其它組分。可被用作其它組分的示例性物質(zhì)包括但不限于顏料、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、蠟、流動促進劑、固體溶劑、增塑劑、成核劑、顆粒和其它加入以增強所述熱塑性組合物加工性的物質(zhì)。如果在熱塑性組合物中包括這些其它的組分，則通常要求以優(yōu)選少于大約10％重量，更優(yōu)選少于大約5％重量，適宜的為少于大約1％重量的量使用這些其它組分，其中所有的重量百分?jǐn)?shù)均基于存在于所述熱塑性組合物中的選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物；多羧酸；以及潤濕劑的總重量計算。
通常用于本發(fā)明的熱塑性組合物為所述脂族聚酯聚合物、多羧酸、潤濕劑和任選的任何其它組分的混合物的所得形態(tài)。為了獲得本發(fā)明的熱塑性組合物的所需的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵是保持所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑基本彼此之間未反應(yīng)，這樣不形成含有各所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和/或潤濕劑的共聚物。在這種情況下，所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑各自保持為所述熱塑性組合物的不同組分。
通常所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑各自在制得的形成所述熱塑性組合物的混合物中形成分離的區(qū)域或部分。但是，根據(jù)所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑各自的相對使用量，以較大量存在于所述熱塑性組合物中的聚合物可構(gòu)成基本連續(xù)的相。
在用于本發(fā)明的熱塑性組合物或多組分纖維的一個實施方案中，經(jīng)過將所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑干混在一起形成熱塑性組合物干燥混合物后，優(yōu)選對這種熱塑性組合物干燥混合物進行攪動、攪拌或者共混以有效均勻地混合所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑，從而形成基本均勻的干燥混合物。隨后可將所述干燥混合物在如擠出機中熔融共混，以有效均勻地混合所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑，從而形成基本均勻的熔融混合物。隨后可將所述基本均勻的熔融混合物冷卻和造粒。或者，可將所述基本均勻的熔融混合物直接輸送至噴絲組件或其它用于形成非織造材料的設(shè)備上。
將本發(fā)明的各種組分混合在一起的其它候選方法包括將所述多羧酸和潤濕劑加入到在如用于將所述各種組分混合在一起的擠出機中的脂族聚酯聚合物中。另外，也可以一開始就將所有的組分同時熔融混合在一起。還可以使用其它將本發(fā)明的各種組分混合在一起的方法，這些方法可容易地被本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識到。為了測定所述脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑是否基本保持未反應(yīng)，可以使用如核磁共振和紅外線分析等技術(shù)以評價最終熱塑性組合物的化學(xué)特征。
一般用于熱加工所述各種組分的條件包括使用優(yōu)選在大約100s-1至大約50000s-1、更優(yōu)選大約500s-1至大約5000s-1的剪切速率，適宜的剪切速率為大約1000s-1至大約3000s-1、最適宜的是大約1000s-1。一般用于熱加工所述各種組分的條件還包括使用優(yōu)選大約50℃至大約500℃，更優(yōu)選大約75℃至大約300℃的溫度，適宜的溫度為大約100℃至大約250℃。
在這里使用的術(shù)語“疏水的”是指具有在空氣中至少90°的水接觸角的物質(zhì)。相反，在這里使用的術(shù)語“親水的”是指具有在空氣中小于90°的水接觸角的物質(zhì)。然而，作為商品個人護理產(chǎn)品通常要求接觸角遠(yuǎn)低于90°，以提供所需的各種液體傳輸性。為了獲得個人護理用品所需的快速吸入和潤濕性能，通常要求在空氣中的水接觸角低于大約70°。通常接觸角越低則吸濕性越好。對于本申請來說，按照在本說明書的測試方法部分的闡述進行接觸角的測量。通常接觸角及其測量方法是本領(lǐng)域中眾所周知的，例如參見Robert J.Good和Robert J.Stromberg編輯的“表面和膠體科學(xué)-實驗方法(Surface andColloid Science-Experimental Methods)”，第二卷(Plenum出版社，1979年)。
要求本發(fā)明所得的非織造材料顯示出在親水性上的改進，通過在空氣中的水接觸角的降低得到證明。由于測試方法的特點，可以前進接觸角或后退接觸角測定纖維樣品在空氣中的水接觸角。前進接觸角測量物質(zhì)對液體(如水)的初始響應(yīng)。后退接觸角測量物質(zhì)在開始受到浸漬，或暴露于液體中以及浸漬后的整個過程中產(chǎn)生怎樣的效果。更低的后退接觸角意味著在所述液體暴露過程中所述物質(zhì)變得更加親水和隨后逐漸可以更一致地傳輸液體。需要同時使用前進接觸角和后退接觸角數(shù)據(jù)以證實本發(fā)明的多組分纖維或非織造結(jié)構(gòu)的高親水性質(zhì)。
要求本發(fā)明所得的非織造材料顯示出在液體傳輸速率上的改進，通過低的接觸角滯后得以證明。在這里使用的接觸角滯后定義為被評價的物質(zhì)的前進接觸角和后退接觸角之間的差異。例如，較高的前進接觸角和較低的后退接觸角將導(dǎo)致較大的接觸角滯后。在這種情況下，盡管通常初始浸漬液體一旦被吸收將被所述物質(zhì)保持，所述液體還是緩慢地被物質(zhì)吸收。通常需要較低的前進和后退接觸角以及小的接觸角滯后以得到高的液體傳輸速率。可使用接觸角滯后作為在被評價的物質(zhì)上的液體的毛細(xì)速率的指標(biāo)。
在本發(fā)明的一個實施方案中，要求由本文描述的熱塑性組合物制備的多組分纖維或非織造材料顯示出的前進接觸角優(yōu)選為小于大約70°，更優(yōu)選小于大約65°，適宜的前進接觸角為小于大約60°，更適宜為小于大約55°，最適宜的為小于大約50°，其中所述前進接觸角值由本說明書的測試方法部分描述的方法進行測定。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，要求由本文描述的熱塑性組合物制備的多組分纖維或非織造材料顯示出的后退接觸角值優(yōu)選為小于大約60°，更優(yōu)選小于大約55°，適宜的后退接觸角為小于大約50°，更適宜為小于大約45°，最適宜的為小于大約40°，其中所述后退接觸角值由本說明書的測試方法部分描述的方法進行測定。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，要求由本文描述的熱塑性組合物制備的多組分纖維或非織造材料顯示出的前進接觸角值優(yōu)選為至少大約10°，更優(yōu)選至少大約15°，適宜的前進接觸角為至少大約20°，更適宜為至少大約25°，小于由不含有潤濕劑的熱塑性組合物制備的其它基本相同的纖維或非織造結(jié)構(gòu)顯示出的前進接觸角值。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，要求由本文描述的熱塑性組合物制備的多組分纖維或非織造材料顯示出的后退接觸角值優(yōu)選至少為大約5°，更優(yōu)選至少大約10°，適宜的后退接觸角為至少大約15°，更適宜為至少大約20°，小于由不含有潤濕劑的熱塑性組合物制備的其它基本相同的纖維或非織造結(jié)構(gòu)顯示出的后退接觸角值。
在這里使用的術(shù)語“由不含有潤濕劑的熱塑性組合物制備的其它基本相同的非織造材料”及其它相似的術(shù)語是指使用與本發(fā)明的非織造材料基本相同的材料和基本相同的方法制備的對照非織造材料，不同的是所述對照非織造材料不含有或不是采用本文描述的潤濕劑制備的。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，要求所述前進接觸角值和后退接觸角值之間的差異(本文稱為接觸角滯后)應(yīng)盡可能小。在這種情況下，要求所述多組分纖維顯示出的前進接觸角值與后退接觸角值之間的差異優(yōu)選小于大約50°，更優(yōu)選小于大約40°，適宜的差異為小于大約30°，更適宜的為小于大約20°。
通常要求所述熱塑性組合物的熔融溫度或軟化溫度在大多數(shù)加工應(yīng)用中通常遇到的范圍內(nèi)。在這種情況下，通常優(yōu)選要求所述熱塑性組合物的熔融溫度或軟化溫度為大約25℃至大約350℃，更優(yōu)選大約35℃至大約300℃，適宜的為大約45℃至大約250℃。
與含有所述脂族聚酯聚合物但不含有所述多羧酸和/或所述潤濕劑的熱塑性組合物相比，發(fā)現(xiàn)用于本發(fā)明的熱塑性組合物通常顯示出改進的加工性。這主要是由于所述多羧酸和所述潤濕劑的內(nèi)部潤滑作用顯著降低了粘度。若不存在所述多羧酸，所述脂族聚酯聚合物和潤濕劑的混合物的粘度通常太高而無法加工。若不存在所述潤濕劑，所述脂族聚酯聚合物和多羧酸的混合物通常不是一種親水性充分的物質(zhì)和在驟冷區(qū)通常不具有液體潤濕劑的加工優(yōu)勢。作為本發(fā)明的一部分發(fā)現(xiàn)只有具有這三種組分的正確結(jié)合方可得到適當(dāng)?shù)恼扯群腿垠w強度以進行纖維紡絲。
在這里使用的改進的熱塑性組合物的加工性是以在大約170℃的溫度和在大約1000s-1的剪切速率的一般的工業(yè)擠出加工條件下所述熱塑性組合物的表觀粘度下降來度量。如果所述熱塑性組合物顯示出的表觀粘度太高，則通常所述熱塑性組合物非常難于加工。相反，如果所述熱塑性組合物顯示出的表觀粘度太低，則通常所述熱塑性組合物將導(dǎo)致擠出的纖維具有非常差的拉伸強度。
因此，通常要求在大約170℃的溫度和大約1000s-1的剪切速率下所述熱塑性組合物顯示出的表觀粘度值優(yōu)選為大約5帕斯卡.秒(Pa·s)至大約200Pa·s，更優(yōu)選大約10Pa·s至大約150Pa.s，適宜的表觀粘度為大約20Pa·s至大約100Pa·s。測定表觀粘度的方法在以下與實施例有關(guān)的部分中闡述。
在這里使用的術(shù)語“纖維”或“纖維狀”是指其長度與直徑比大于大約10的物質(zhì)。相反，“非纖維”或“非纖維狀”物質(zhì)是指其長度與直徑比為大約10或更小的物質(zhì)。
制造纖維的方法是眾所周知的，在此處無須詳細(xì)描述。聚合物的熔紡包括長絲(如紡粘的或熔噴的)和非長絲(如切段纖維和切斷纖維)的生產(chǎn)。為了形成紡粘或溶噴纖維，通常將熱塑性組合物擠出并進料至分配系統(tǒng)，在那里所述熱塑性組合物被引入噴絲板中。隨后將紡成的纖維冷卻、固化，通過氣動系統(tǒng)拉伸之后使其形成常規(guī)的非織造物。同時，為了生產(chǎn)切斷纖維或切段纖維，將所述紡成的纖維冷卻、固化和拉伸(通常通過機械輥系統(tǒng))成中間長絲直徑并收集纖維，而不是直接使其形成非織造結(jié)構(gòu)。隨后可在低于收集的纖維的軟化溫度下將其“冷拉伸”至所需的成品纖維直徑，接著可卷曲或變形并切成所需的纖維長度。可將多組分纖維切成較短的長度，如通常具有大約25至大約50mm長度的切段纖維和通常具有小于大約18mm長度的更短的切斷纖維。參見如Taniguchi等人的美國專利4,789,592和Strack等人的美國專利5,336,552，兩篇專利均通過引用完整地結(jié)合到本文中來。
本發(fā)明的生物可降解非織造材料適用于各種一次性產(chǎn)品，包括各種一次性吸收產(chǎn)品如尿布、成人失禁用品和床墊；月經(jīng)用品如衛(wèi)生巾和棉條；和其它吸收產(chǎn)品如擦拭用品、圍涎、繃帶和手術(shù)披肩或手術(shù)被單。因此，在另一方面，本發(fā)明涉及含有所述多組分纖維的一次性吸收產(chǎn)品。
在本發(fā)明的一個實施方案中，將所述熱塑性組合物制成纖維狀基材以摻入一次性吸收產(chǎn)品中。纖維狀基材可采用例如纖維狀非織造網(wǎng)的形式。纖維狀非織造網(wǎng)可完全由本發(fā)明的熱塑性組合物制備的纖維制成或者可將它們與其它纖維共混。所用的纖維的長度可取決于具體的最終考慮的用途。如所述纖維在水中(如在廁所中)降解，則保持其長度在或小于大約15mm是有利的。
在本發(fā)明的一個實施方案中，提供了一次性吸收產(chǎn)品，該一次性吸收產(chǎn)品通常包含一種包括液體可滲透面片、流體吸取(acquisition)層、吸收結(jié)構(gòu)和液體不可滲透的襯片的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中至少一種所述液體可滲透面片、流體吸取層或液體不可滲透的襯片包含本發(fā)明的非織造材料。在一些情況下，可優(yōu)選所述面片、流體吸取層和襯片三者均包含本發(fā)明的非織造材料。
在另一個實施方案中，所述一次性吸收產(chǎn)品通?？砂环N包括液體可滲透面片、吸收結(jié)構(gòu)和液體不可滲透的襯片的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中至少一種液體可滲透面片或液體不可滲透的襯片包含本發(fā)明的非織造材料。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，所述非織造材料可在紡粘生產(chǎn)線上制備。制備并預(yù)干燥含有前述熱塑性材料的樹脂丸粒。隨后將它們進料至單螺桿擠出機中?？赏ㄟ^纖維拉伸單元(FDU)或空氣拉伸單元拉伸纖維，形成絲并熱粘合。但是，也可以使用其它方法和制備技術(shù)。
示例性的一次性吸收產(chǎn)品主要描述在US-A-4,710,187、US-A-4,762,521、US-A-4,770,656和US-A-4,798,603中；這些參考文獻通過引用結(jié)合到本文中來。
通常本發(fā)明所有方面的吸收產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)在使用中都經(jīng)受體液的多次浸漬。因此要求在使用過程中當(dāng)所述吸收產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)暴露于體液時，所述吸收產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)能夠大量吸收所述體液的多次浸漬。一般每次浸漬之間相隔一段時間。
測試方法熔融溫度使用差示掃描量熱法測量材料的熔融溫度。差示掃描量熱計(得自Delaware，New Castle的T.A.Instruments Inc.，牌號為ThermalAnalyst 2910差示掃描量熱計)裝備了液氮冷卻附件并結(jié)合ThermalAnalyst 2200分析軟件(8.10版)程序(同樣得自T.A.Instruments Inc.)一起使用測定熔融溫度。
測試的材料樣品為纖維或樹脂丸粒的形式。優(yōu)選不直接接觸所述材料樣品，而是采用鑷子和其它工具以致不會引入任何會產(chǎn)生不正確結(jié)果的物質(zhì)。對于纖維的情況，將所述材料樣品切斷后放入，或在樹脂丸粒的情況下將其直接放入在分析天平上的鋁盤中并稱量，精確度至0.01mg。如果需要采用蓋子將盤中的材料樣品卷曲。
根據(jù)所述差示掃描量熱計的使用手冊中的描述使用銦金屬標(biāo)準(zhǔn)樣校準(zhǔn)所述差示掃描量熱計并作出校正基線。將材料樣品放入所述差示掃描量熱計的測試室中用以測試并以一空盤作為參比。所有測試都在采用55cm3/分鐘的氮氣(工業(yè)級)吹掃所述測試室下進行。加熱和冷卻程序是2個周期的測試，由將所述室平衡至-40℃開始，之后的加熱周期以20℃/分鐘的升溫速率加熱至200℃，隨后的冷卻周期以20℃/分鐘的降溫速率冷卻至-40℃，隨后另一個加熱周期以20℃/分鐘的升溫速率加熱至200℃。
使用分析軟件程序評價所得結(jié)果，鑒別和定量分析拐點的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、吸熱和放熱峰。將曲線上發(fā)生明顯斜率變化的區(qū)域確定為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，然后使用自動拐點計算測定熔融溫度。表觀粘度使用毛細(xì)管流變儀(牌號為Gttfert Rheograph 2003毛細(xì)管流變儀，與WinRHEO分析軟件(2.31版)結(jié)合使用，均得自South Carolina，Rock Hill的Gttfert Company)評價材料樣品的表觀粘度流變性質(zhì)。所述毛細(xì)管流變儀的配備包括2000巴壓力傳感器和30mm長/30mm有效長/1mm直徑/0mm高/180°轉(zhuǎn)角的圓孔毛細(xì)管模。
如果已證明或已知待測材料樣品是對水敏感的，則將所述材料樣品在高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(即對于聚(乳酸)材料高于55或60℃)的真空烘箱中，在至少15英寸汞柱的真空和至少30標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時的氮氣吹掃下干燥至少16小時。
一旦將設(shè)備預(yù)熱和所述壓力傳感器校準(zhǔn)后，逐漸將所述材料樣品裝入柱中，每次采用搗棒將樹脂裝進所述柱中以確保在測試過程中一致熔融。在裝入材料樣品后，每次測試進行2分鐘的熔化使得所述材料樣品在測試溫度下完全熔融。所述毛細(xì)管流變儀自動采集數(shù)據(jù)點并測定在7個表觀剪切速率(單位s-1)50、100、200、500、1000、2000和5000下的表觀粘度(單位Pa·s)。當(dāng)檢查所得的曲線時，所述曲線相對平滑是重要的。如果整條曲線上點與點之間具有明顯的偏差，則有可能是由于柱中的空氣引起，重復(fù)測試以確定所得結(jié)果。
以表觀剪切速率對表觀粘度所作的流變學(xué)曲線給出在擠出處理的溫度下所述材料樣品是如何運行的指示。在至少1000s-1的剪切速率下的表觀粘度值特別有意義，因為這些是工業(yè)纖維紡絲擠出機的一般條件。接觸角所用設(shè)備包括DCA-322動態(tài)接觸角分析儀和WinDCA軟件(1.02版)，均得自wisconsin，Madison的ATI-CAHN Instruments，Inc.。在與天平鐙連接的“A”環(huán)上進行測試。如在使用手冊中指示，必須每月對電機和每天對平衡(采用100mg的物質(zhì))進行校準(zhǔn)。
將熱塑性組合物紡成纖維并使用自由下落的樣品(0噴頭拉伸)測定接觸角。在纖維的制備過程中應(yīng)注意最大程度地減少接觸纖維以確保將污染減至最小。采用透明膠帶將所述纖維樣品粘附在鋼絲掛鉤上使所述纖維延伸出該掛鉤末端2-3cm。隨后采用剃刀剪切所述纖維樣品使得延伸出所述掛鉤末端大約1.5cm。使用光學(xué)顯微鏡沿著所述纖維測定平均直徑(測量3至4次)。
將所述鋼絲掛鉤上的樣品自“A”環(huán)上的天平鐙懸掛下來。浸漬液體為蒸餾水并對每個樣品都更換新的浸漬液。輸入樣品參數(shù)(即纖維直徑)并開始測試。當(dāng)纖維接觸到蒸餾水的表面時所述載物臺以151.75微米/秒的速度前進直至檢測到0度浸漬。從所述0度浸漬開始，所述纖維進入水中1cm，停留大約0秒的時間隨后立即后退1cm。根據(jù)在手冊中確定的標(biāo)準(zhǔn)計算方法通過軟件自動分析接觸角，測定所述纖維樣品的前進和后退接觸角。0或小于0的接觸角表明所述樣品可完全潤濕。對每個樣品進行5次平行測試并計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變差系數(shù)百分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計分析。如在本文的實施例的報導(dǎo)和如在整個權(quán)利要求書中的使用，根據(jù)前面的測試方法測定的前進接觸角值表示蒸餾水在纖維樣品表面的前進接觸角。同樣，如在本文的實施例的報導(dǎo)和如在整個權(quán)利要求書中的使用，根據(jù)前面的測試方法測定的后退接觸角值表示蒸餾水在纖維樣品表面的后退接觸角。非織造拉伸測試使用Testworks 3.03分析軟件(得自MTS Systems Corporation，位于Eden Prairie Minnesota的公司)在也得自MTS Systems Corporation的Sintech 1/D Model上測定所述非織造網(wǎng)的拉伸性質(zhì)。一套10N的氣動拉伸夾頭得自MTS(MTS型，編號00.01659)并用橡膠夾持面(MTS型，編號38.00401)覆蓋。在這個測試方法中使用一50lb(大約200N)的測壓元件，并將所述空氣驅(qū)動的橡膠面夾頭連接在所述設(shè)備上。打開所述測壓元件和載荷架的電源并將所述設(shè)備預(yù)熱和穩(wěn)定至少半小時。之后手工將測試夾頭移開直至夾頭的上下部分之間有3英寸(7.62cm)的距離(采用尺和水平儀測量)。隨后在測試軟件中將這段距離回零。打開所述夾頭并將所述測壓元件校正。
將樣品剪切成一英寸(2.54cm)寬的條，將其垂直放在所述夾頭中以致在樣品上不存在張力。通過軟件啟動測試并且上面的夾頭以12.0英寸/分鐘(30.48cm/分鐘)的速率上升，而下面的夾頭保持固定。繼續(xù)測試直至非織造物破壞，之后所述上面的夾頭回到其原來的位置。隨后所述軟件顯示出樣品的測量和計算性質(zhì)。特別有意義的數(shù)據(jù)是最大負(fù)荷時的伸長率MD％。最大負(fù)荷是測試過程的任何點的最大負(fù)荷，測量單位為克。杯壓測試(Cup Crush Testing)使用Testworks 3.03分析軟件(得自MTS Systems Corporation，位于Eden Prairie Minnesota的公司)在也得自MTS Systems Corporation的Sintech 1/D Model上進行杯壓測試。在這個方法中，將一10lb(大約50N)的測壓元件連接在所述Sintech的架上。將一成形圓筒放在下面的附件上并將一6英寸(15.24cm)×6英寸(15.24cm)的方形非織造材料放在所述圓筒的口上。將成形杯放在所述非織造材料上面，形成所述非織造材料位于所述圓筒上面，留下暴露在所述圓筒頂部的所述網(wǎng)的開口圓(open circle)。所述杯壓設(shè)備的底部包括一具有圓端的金屬棒并與所述10lb的測壓元件連接。開始測試后其底部以409.40mm/分鐘的速率下沉進入所述非織造網(wǎng)中，對其擠壓。隨后所述Sintech測量壓碎所述非織造物所需的最大負(fù)荷及能量。所述底部下沉至總的距離為62mm后停止，沿反方向返回起始位置。通常最大負(fù)荷越小表明非織造物越軟。流體吸入和回流評價(FIFE)采用流體吸入和回流評價(FIFE)測試來測定個人護理產(chǎn)品的吸收時間和回流。Master-Flex Digi-Staltic自動配送系統(tǒng)裝有采用少量FD&C藍染料著色的鹽水，設(shè)置提供80毫升的浸漬液(insult)，并配送(dispensed)幾次以消除氣泡。制備沒有彈性的嬰兒護理尿布產(chǎn)品的樣品，這樣便于展平。稱量兩張3.5英寸×12英寸的吸墨紙樣品。將這些紙放在FIFE板上，所述FIFE板為3英寸×6英寸，在其中間凸起一平臺。排列所述吸墨紙，這樣它們可沿著所述凸起的平臺的各邊縱向伸展。隨后排列所述尿布，注意使待浸漬的區(qū)域位于所述凸起的平臺的中心，面片朝上，這樣看不到非織造面片的皺折。接著將第二塊FIFE板放在所述產(chǎn)品上。該設(shè)備由一塊平板構(gòu)成，所述平板被中空的圓柱管橫穿，僅在所述板的上部露出。由所述圓柱管橫穿所述板產(chǎn)生的圓形區(qū)域是中空的。所述圓柱管的內(nèi)徑為5.1cm。將短端具有7mm內(nèi)徑的漏斗放在所述圓柱管中。隨后通過泵直接將流體分配到所述漏斗中。通過秒表記下從流體接觸到所述漏斗至在樣品表面不能觀察到流體的時間作為吸入時間。檢查吸墨紙觀察產(chǎn)品是否泄漏，如果發(fā)生任何泄漏，則測量所述吸墨紙的重量以測定泄漏的流體的量。在所描述的測試中，沒有發(fā)生泄漏。大約一分鐘后，以同樣方式實施第二次浸漬。再次以同樣的方式施加第三次浸漬并記時。如果需要，之后可以在對產(chǎn)品施加壓力時測定流體的回流量。在這種情況下，只記錄了吸入速率。經(jīng)表皮水份損失(TEWL)采用經(jīng)表皮水分損失(TEWL)臂章測試來測量使用產(chǎn)品后皮膚水合作用的變化。由Servo Med蒸發(fā)計測定的蒸發(fā)值較低表明產(chǎn)品促進了皮膚的干燥。這個測試真實報導(dǎo)了蒸發(fā)值之間的差異。首先進行水份蒸發(fā)速率的測量，隨后立即進行蒸發(fā)值測試。這些數(shù)值之間的差異提供了結(jié)果報導(dǎo)的TEWL值。更低的TEWL值意味著產(chǎn)品向皮膚提供了更好的透氣性。
手工制作產(chǎn)品(在這種情況下為嬰兒護理尿布)，使其沒有任何彈性材料或花邊(ear)。所述尿布的基本結(jié)構(gòu)也是這樣，但一塊對比尿布完全由標(biāo)準(zhǔn)材料構(gòu)成，另一塊除面片外，具有所有的標(biāo)準(zhǔn)材料，所述產(chǎn)品含有生物可分解的非織造材料。以在所述產(chǎn)品外側(cè)的持久標(biāo)記畫出浸漬的目標(biāo)區(qū)域。所有的測試在72±4°F、相對濕度40±5％的控制環(huán)境下實施。接受測試的是那些經(jīng)過仔細(xì)挑選，確定沒有潛在可能改變測試結(jié)果的條件的成年女性。
使受測者在控制的環(huán)境中休息，直到Servo Med蒸發(fā)計得到小于10g2/m/小時的穩(wěn)定基線讀數(shù)。在受測者的前臂內(nèi)側(cè)實施這些測量。使用Masterflex Digi-Staltic分批(batch)/配送泵，在泵壓頭裝備有有機硅管，該管通過倒鉤裝置與氯丁橡膠管連接以進行配送。將氯丁橡膠配送管的末端放在受測者的前臂，并將所述產(chǎn)品應(yīng)用于前臂，使目標(biāo)浸漬區(qū)域直接位于所述管的開口端。采用膠帶包裹所述尿布保護所述產(chǎn)品，所述膠帶不與皮膚接觸。隨后在45秒間隔下往所述尿布中導(dǎo)入三次浸漬液，共60ml鹽水，并移去導(dǎo)管。采用可拉伸的網(wǎng)對所述產(chǎn)品作進一步保護，并要求受測者坐下1小時。戴了60分鐘后，移去所述產(chǎn)品，然后在2分鐘內(nèi)每秒鐘記錄蒸發(fā)計在前臂上與記錄基線的相同區(qū)域的讀數(shù)。報導(dǎo)的結(jié)果為1小時后讀數(shù)和基線讀數(shù)之間的差異。
聚(乳酸)(PLA)聚合物得自Colorado，Golden的Chronopol Inc.，牌號HEPLONTMA10005聚(乳酸)聚合物。
聚丁二酸亞丁酯聚合物得自日本東京的Showa Highpolymer Co.，Ltd.，牌號為BIONOLLETM1020聚丁二酸亞丁酯。在表2中，BIONOLLETM1020聚丁二酸亞丁酯聚合物稱為PBS。
丁二酸己二酸丁二酯共聚物得自日本東京的Showa HighpolymerCo.，Ltd.，牌號為BIONOLLETM3020丁二酸己二酸丁二酯共聚物。
聚己酸內(nèi)酯聚合物得自Union Carbide Chenmicals and PlasticsCompany，Inc.，牌號為TONETM聚合物P767E聚己酸內(nèi)酯聚合物。
一種用作潤濕劑的物質(zhì)得自O(shè)klahoma，Tulsa的PetroliteCorporation，牌號為UNITHOXTM480乙氧基化醇，其具有大約2250的數(shù)均分子量，大約80％重量的乙氧基化百分?jǐn)?shù)，大約65℃的熔融溫度和大約16的HLB值。
一種用作潤濕劑的物質(zhì)得自0klahoma，Tulsa的Baker PetroliteCorporation，牌號為UNICIDTMX-8198酰胺乙氧基化物，其具有大約35的HLB值和大約60℃的熔融溫度。
一種用作潤濕劑的物質(zhì)得自位于New Jersey，Cranbury的Rhone-Poulenc，牌號為IGEPALTMRC-630乙氧基化烷基苯酚表面活性劑，其具有大約12.7的HLB值和大約4℃的熔融溫度。
表1
實施例1-3首先將各種組分干混，并隨后在反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機中熔融共混以便使組分劇烈混合來制備熱塑性組合物。所述熔融混合包括與旋轉(zhuǎn)混合螺桿的剪切作用結(jié)合的所述組分的部分或完全熔融。這些條件有益于最佳混合和甚至分散所述熱塑性組合物的各組分。雙螺桿擠出機如Haake Rheocord 90雙螺桿擠出機(得自德國Karlsautte的Haake GmbH)或Brabender雙螺桿混合器(種類編號05-96-000，得自South Hackensack，New Jersey的Brabender Instruments)或其它相似的雙螺桿擠出機也適合用于這個任務(wù)。還包括同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機如ZSK-30擠出機(得自New Jersey，Ramsey的Werner and PfleidererCorporation)。除另外指出外，所有樣品都在Haake Rheocord 90雙螺桿擠出機上制備。從所述熔融混合器擠出后，在液體冷卻的輥或表面和/或用通過所述擠出物表面的強制空氣對所述熔融組合物進行冷卻。隨后將經(jīng)過冷卻的組合物造粒以轉(zhuǎn)化為纖維。
在裝配有0.75英寸(1.905cm)直徑的擠出機的室內(nèi)紡絲線中將這些樹脂轉(zhuǎn)化為纖維和非織造物。所述擠出機具有24∶1 L∶D(長度∶直徑)比的螺桿和三個加熱區(qū)，其與從所述擠出機至所述紡絲組件的輸送管相連。所述輸送管構(gòu)成第4和第5加熱區(qū)并包括一0.62英寸直徑KOCHTMSMX型靜態(tài)混合器單元(得自New York，New York的KochEngineering Company Inc.)。輸送管延伸入紡絲頭(第6加熱區(qū))并通過噴絲板(所述噴絲板為具有大量小孔的板，所述熔融聚合物從這些孔擠出)。這里使用的抽絲板具有15個孔，每個孔具有20密耳(0.508mm)的直徑。使用溫度13℃至22℃的空氣將所得纖維空氣驟冷，通過機械拉伸輥拉伸并輸送至卷繞機單元進行收集，或輸送至纖維拉伸單元以紡粘成形和粘合，或使用其它輔助設(shè)備以在收集前進行處理。
將所述聚合物轉(zhuǎn)化成紡粘非織造材料并使用14”和20”纖維紡絲線實施。由單螺桿擠出機制備單組分纖維，并將所得的纖維拉伸并使其通過纖維拉伸單元(FDU)。隨后采用鋼絲繞織粘合花紋(wire-weave bond pattern)將所得的網(wǎng)在一條直線上熱粘結(jié)。
前進接觸角和后退接觸角的結(jié)果在表2中給出。前進接觸角衡量材料在首次與液體接觸期間是如何與所述流體相互作用的。后退接觸角指示材料在被液體多次浸漬或在潮濕、高濕度環(huán)境中將如何表現(xiàn)。本發(fā)明的共混物產(chǎn)生高吸濕性的纖維。
表2接觸角數(shù)值
表3列出機械測試的結(jié)果。由這些結(jié)果可見，本發(fā)明的非織造材料與現(xiàn)有技術(shù)的聚丙烯襯墊強度一樣，但更柔軟。
表3機械性能
這些非織造材料的柔軟性是由于所述非織造材料纖維的獨特結(jié)構(gòu)引起的。各纖維含有許多從表面伸出的突起。這些突起在一些情況下象原纖維，在另外一些情況下象所述表面的粗糙。這些突起導(dǎo)致了纖維纏繞的增加，增強了強度并且這些小的原纖維有助于良好的纖維柔軟性。
表4給出本發(fā)明的非織造材料的流體管理性能的結(jié)果。如表中所示，本發(fā)明的非織造材料具有比作為對比的經(jīng)過表面活性劑處理的聚丙烯紡粘襯墊快得多的吸入時間。在隨后的浸漬中，表面活性劑開始從經(jīng)過處理的尿布襯墊中洗脫，使得吸入時間明顯延長。本發(fā)明的非織造材料的持久親水性表面保持持久的吸濕性，這樣雖然吸入時間增加了，比起聚丙烯襯墊還是低的多。
對于皮膚干燥的一個最重要的的測試是在TEWL測試中材料的表現(xiàn)如何，該測試測量當(dāng)皮膚覆蓋浸漬了鹽水的尿布后的干燥性。本發(fā)明的非織造材料具有低TEWL值表明改善了皮膚干燥性。
表4流體管理性能
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到在沒有偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)本發(fā)明可具有許多修改和變體。因此，以上闡述的細(xì)節(jié)描述和實施例僅僅是示例性的，而不是以任何方式限定在附帶的權(quán)利要求書中闡述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種生物可分解的非織造材料，所述材料包含熱塑性組合物的多種纖維，其中所述熱塑性組合物包含a.選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物具有大約10,000至大約2,000,000的重均分子量，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約40至少于100％重量；b.具有少于大約30的總碳原子數(shù)的多羧酸，其中所述多羧酸在所述熱塑性組合物中的存在量為大于0％重量至大約30％重量；和c.具有大約10至大約40的親水親油平衡比的潤濕劑，所述潤濕劑的存在量為大于0至大約25％重量，其中所有重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑的總重量計算；其中在大約170℃的溫度和大約1000s-1的剪切速率下所述熱塑性組合物具有大約5Pa·s至大約200Pa·s的表觀粘度。
2.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚丁二酸亞丁酯聚合物。
3.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為丁二酸己二酸丁二酯共聚物。
4.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚己酸內(nèi)酯聚合物。
5.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約50％重量至大約95％重量。
6.權(quán)利要求5的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約60％重量至大約90％重量。
7.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸選自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和這些酸的混合物。
8.權(quán)利要求7的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸選自戊二酸、己二酸和辛二酸。
9.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸在所述熱塑性組合物中的存在量為大約1％重量至大約30％重量。
10.權(quán)利要求9的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸在所述熱塑性組合物中的存在量為大約5％重量至大約25％重量。
11.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸具有大約4至大約30的總碳原子數(shù)。
12.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑具有大約10至大約20的親水親油平衡比。
13.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑在所述熱塑性組合物中的存在量為大約0.5％重量至大約20％重量。
14.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑在所述熱塑性組合物中的存在量為大約1％重量至大約15％重量。
15.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑選自乙氧基化醇、酰胺乙氧基化物和乙氧基化烷基苯酚。
16.權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約50％重量至大約95％重量；所述多羧酸選自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和這些酸的混合物，并且在所述熱塑性組合物中的存在量為大約1％重量至大約30％重量；所述潤濕劑選自乙氧基化醇、酰胺乙氧基化物和乙氧基化烷基苯酚，并且在所述熱塑性組合物中的存在量為大約0.5％重量至大約20％重量。
17.一種含有多種多組分纖維的生物可分解的非織造材料，其中所述多組分纖維由熱塑性組合物制備，其中所述熱塑性組合物包含a.選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物具有大約10,000至大約2,000,000的重均分子量，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約40至少于100％重量；b.具有少于大約30的總碳原子數(shù)的多羧酸，其中所述多羧酸在所述熱塑性組合物中的存在量為大于0至大約30％重量；和c.具有大約10至大約40的親水親油平衡比的潤濕劑，所述潤濕劑的存在量為大于0至大約25％重量，其中所有的重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的脂族聚酯聚合物、多羧酸和潤濕劑的總重量計算；其中所述纖維具有小于大約70°的前進接觸角值和小于大約60°的后退接觸角值。
18.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約50％重量至大約95％重量。
19.權(quán)利要求18的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約60％重量至大約90％重量。
20.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸選自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和這些酸的混合物。
21.權(quán)利要求20的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸選自戊二酸、己二酸和辛二酸。
22.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸在所述熱塑性組合物中的存在量為大約1％重量至大約30％重量。
23.權(quán)利要求22的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸在所述熱塑性組合物中的存在量為大約5％重量至大約25％重量。
24.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述多羧酸具有大約4至大約30的總碳原子數(shù)。
25.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑具有大約10至大約20的親水親油平衡比。
26.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑在所述熱塑性組合物中的存在量為大約0.5％重量至大約20％重量。
27.權(quán)利要求26的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑在所述熱塑性組合物中的存在量為大約1％重量至大約15％重量。
28.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述潤濕劑選自乙氧基化醇、酰胺乙氧基化物和乙氧基化烷基苯酚。
29.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述纖維具有小于大約65°的前進接觸角值。
30.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述纖維具有小于大約55°的后退接觸角值。
31.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述纖維具有小于大約50°的后退接觸角值。
32.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量為大約50％重量至大約95％重量；所述多羧酸選自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和這些酸的混合物，并且在所述熱塑性組合物中的存在量為大約1％重量至大約30％重量；所述潤濕劑選自乙氧基化醇、酰胺乙氧基化物和乙氧基化烷基苯酚，并且在所述熱塑性組合物中的存在量為大約0.5％重量至大約20％重量。
33.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚丁二酸亞丁酯聚合物，所述多羧酸為己二酸，所述潤濕劑為乙氧基化醇。
34.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為丁二酸己二酸丁二酯共聚物，所述多羧酸為己二酸，所述潤濕劑為乙氧基化醇。
35.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚丁二酸亞丁酯聚合物和丁二酸己二酸丁二酯共聚物的混合物，所述多羧酸為己二酸，所述潤濕劑為乙氧基化醇。
36.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚丁二酸亞丁酯聚合物和丁二酸己二酸丁二酯共聚物的混合物，所述多羧酸為戊二酸，所述潤濕劑為乙氧基化醇。
37.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚丁二酸亞丁酯聚合物和丁二酸己二酸丁二酯共聚物的混合物，所述多羧酸為辛二酸，所述潤濕劑為乙氧基化醇。
38.權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物為聚己酸內(nèi)酯聚合物，所述多羧酸為己二酸，所述潤濕劑為乙氧基化醇。
39.一種含有多種多組分纖維的生物可分解的非織造材料，其中所述多組分纖維具有小于大約70°的前進接觸角值和小于大約60°的后退接觸角值。
40.一種一次性吸收產(chǎn)品，它包含液體可滲透面片、吸收結(jié)構(gòu)和液體不可滲透的襯片，其中所述液體可滲透面片或液體不可滲透的襯片中的至少一種包含權(quán)利要求1的生物可分解的非織造材料。
41.權(quán)利要求40的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述液體可滲透面片和液體不可滲透的襯片包含所述生物可分解非織造材料。
42.權(quán)利要求40的一次性吸收產(chǎn)品，它還包含流體吸取層。
43.權(quán)利要求42的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述液體可滲透面片、流體吸取層和液體不可滲透的襯片包含所述生物可分解的非織造材料。
44.一種一次性吸收產(chǎn)品，它包含液體可滲透面片、吸收結(jié)構(gòu)和液體不可滲透的襯片，其中所述液體可滲透面片或液體不可滲透的襯片中的至少一種包含權(quán)利要求17的生物可分解的非織造材料。
45.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，它還包含流體吸取層。
46.權(quán)利要求45的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述液體可滲透面片、流體吸取層和液體不可滲透的襯片包含所述生物可分解的非織造材料。
全文摘要
具有改善的流體管理性能的生物可分解非織造材料和一次性制品。所述非織造材料可使用熱塑性組合物制備，所述組合物包括以下物質(zhì)的未反應(yīng)混合物選自聚丁二酸亞丁酯聚合物、丁二酸己二酸丁二酯共聚物、聚己酸內(nèi)酯聚合物、這些聚合物的混合物或這些聚合物的共聚物的脂族聚酯聚合物；多羧酸和潤濕劑。所述熱塑性組合物具有基本生物可降解性能又可容易地進行加工。所述生物可分解非織造材料可用在吸收流體如體液的一次性吸收產(chǎn)品中。
文檔編號C08L101/00GK1415028SQ00818148
公開日2003年4月30日 申請日期2000年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者F－J·D·蔡, B·C·維爾泰姆 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司