具有固定的吸收材料的吸收结构 发明领域 本发明公开内容涉及改善的吸收结构， 所述吸收结构包含用基质材料固定的吸水 材料和固定增强组分。这还将涉及吸收结构中固定增强组分的使用， 所述吸收结构包括具 有吸水材料和基质材料的吸收组分。所述吸收结构适于用作例如成人失禁制品、 幼儿 ( 例 如婴儿、 学步儿童 ) 尿布 ( 包括训练裤 )、 以及妇女卫生制品 ( 如卫生巾 ) 中的吸收芯。
发明背景
一次性吸收制品例如尿布的一个重要组件是吸收芯 ( 结构 )， 所述吸收芯包括吸 水聚合材料， 通常是可形成水凝胶的吸水聚合材料， 也称为吸收胶凝材料 (AGM) 或超强吸 收聚合物 (SAP)。该聚合物材料确保在其使用期间大量的体液例如尿液能够被所述制品吸 收并且被锁藏， 由此提供低回渗效果和良好的皮肤干燥性。 尤其有用的吸水聚合材料或 SAP 通常通过最初聚合不饱和的羧酸或它们的衍生物如丙烯酸、 丙烯酸的碱金属 ( 例如钠和 / 或钾 ) 或铵盐、 丙烯酸烷基酯等等来制备。
传统上， 将这些吸水聚合物掺入到具有纤维素或纤维素纤维的吸收结构中以提供 吸收结构， 其中所述吸水聚合物能够溶胀并且吸收大量的尿液， 并同时降低了凝胶阻塞的 风险和 / 或确保合适的凝胶床孔隙率或渗透性， 并且还确保所述吸收结构在使用中或在运 输期间稳定。
近些年来， 人们一直注重于制备更薄的吸收结构。 因此， 已经建议减少或者去除吸 收结构中的这些纤维素纤维。 然而， 在无纤维素纤维存在下， 所述吸收结构在使用中失去其 部分机械稳定性， 并且所述吸水结构可能遭受凝胶阻塞。
因此， 已建议以较小量或较小体积使用其它基质材料如纤维粘合剂以提供吸收结 构， 所述吸收结构具有所需的渗透性 / 孔隙率和降低的凝胶阻塞， 并且其形成在使用或运 输中稳定的结构。
然而， 这些基质材料仍向所述吸收结构提供额外的体积。此外， 它们可能是昂贵 的。 因此， 需要发现更多的途径或可供选择的途径来制备具有低含量基质材料的吸收结构。
本发明人还发现这些已知基质材料中的一些， 如某些纤维质的热塑性粘合剂材 料， 可能对吸水聚合物的性能具有负面效应。 据信， 这可能是由于这些基质材料与吸水聚合 物和 / 或其它尿布组件 ( 如非织造材料 ) 表面的相互作用使它们的表面更加疏水， 从而降 低了这些表面与亲水物质如尿液的亲和性， 并因此降低了吸水聚合物对尿液的吸收性。因 此， 本发明人发现， 一方面， 基质材料的使用对于吸水结构的性能是重要的 ； 但另一方面， 可 能期望减少用于吸收结构中的基质材料的量。
他们现已发现了通过涂覆到吸水材料上的附加的固定增强材料的使用来使基质 材料的量减少而不对吸水聚合物 ( 和吸水结构 ) 的稳定性和固定以及性能有消极影响的途 径。
发明概述
本发明公开内容涉及固定增强组分在吸收结构中的使用， 所述吸收结构包括基底 材料和吸收组分， 所述吸收组分包括吸水聚合物颗粒和基质材料， 所述固定增强组分被涂
覆到吸水聚合物颗粒的表面并且据信以形成用于基质材料的连接区域， 以有助于吸水聚合 物颗粒通过基质材料在吸收结构中的固定。
所述基质材料可包括热塑性材料、 或粘合剂材料、 或热塑性粘合剂材料， 并且在 一个实施方案中， 其包括纤维质的热塑性材料和 / 或粘合剂材料。它可具有介于 800 和 3000mPa· s 之间， 或者 1000mPa· s 或 1200mPa· s 或 1600mPa· s 至 2800mPa· s 或 2500mPa· s 的粘度， 全部在 175℃下通过 ASTMD3236-88 测得 ( 使用锭子 27， 20rpm， 在所述温度下预热 20 分钟， 并且搅拌 10 分钟 )。作为另外一种选择， 它在 149℃下通过 ASTM D3236-88 测量 ( 使用锭子 27。50rpm， 搅拌 30 分钟 ) 时可具有介于 1500 和 4500mPa·s 之间， 或者 2000 至 4000mPa· s， 或者 2300 至 3700mPa· s 的粘度。作为另外一种选择， 可使用此类粘合剂材 料的混合物， 一种或多种具有以上第一粘度参数， 并且一种或多种具有以上第二粘度参数。
在一个实施方案中， 所述基质材料是脂族材料 ( 聚合材料 )， 而所述固定增强组分 是脂族组分 ( 例如聚合的组分 )。 所述基质材料可包括聚烯烃、 聚酯、 聚醚、 聚酰胺、 聚脲、 和 / 或聚氨酯单元。
所述固定增强组分可包括聚合材料， 其具有聚烯烃、 聚酯、 聚醚、 聚酰胺、 聚脲和 / 或聚氨酯单元。这可以是共聚合材料和 / 或嵌段共聚合材料。其可包括聚氨酯和 / 或聚脲 单元。 在一个实施方案中， 在 150℃以上、 180℃以上或 200℃以上的温度下， 或者在具有 后继加热的这些温度下， 将固定增强组分涂覆到吸收剂聚合物颗粒的表面。该加热涂覆步 骤可进行例如至少 1min、 或至少 5min、 或至少 10min、 或至少 20min。
本发明公开内容还涉及包括基底材料和吸收组分的吸收结构， 所述吸收组分包 括： a) 吸水聚合物颗粒， 所述颗粒具有固定增强组分的涂层或部分涂层 ； 和 b) 基质材料， 其 中组分 a) 对 b) 的重量比为 10 ∶ 1 至 200 ∶ 1( 或者例如 10 ∶ 1 至 100 ∶ 1， 或者 15 ∶ 1 或 20 ∶ 1 至 100 ∶ 1， 或者 35 ∶ 1 至 100 ∶ 1)， 并且所述固定增强组分以 0.01-2％， 并且 按重量计最多 1％的重量含量 ( 按所述吸收组分的重量计 ) 存在， 并且其中具有涂层或部分 涂层的吸水聚合物颗粒可具有介于 200 和 850 微米之间， 或介于 200 和 700 微米之间， 或介 于 200 和 600 微米之间的平均粒度， 和 / 或使得按重量计小于 10％的颗粒具有小于 100 微 米或小于 150 微米的粒度。
本发明公开内容还涉及制备包括基底材料和吸收组分的吸收结构的方法， 所述吸 收组分包括 ： a) 吸水聚合物颗粒， 所述颗粒具有固定增强组分的涂层或部分涂层 ； 和 b) 基 质材料， 其中将固定增强剂涂覆到聚合物颗粒上， 任选在加热下进行， 例如在至少 150℃、 或至少 200℃的温度下， 任选随后冷却 ； 并且然后添加基质材料 ( 例如在 150℃以下的温度 下 )， 其中组分 a) 与 b) 的重量比可为 10 ∶ 1 至 100 ∶ 1， 并且所述固定增强组分以 0.01％ 或 0.05-2％， 按重量计最多 1％的重量含量 ( 按所述吸收组分的重量计 ) 存在， 并且其中具 有涂层或部分涂层的吸水聚合物颗粒可具有 200 至 800 微米的平均粒度和 / 或一定的粒度 分布， 使得按重量计小于 10％的所述颗粒具有 150 微米以下的粒度。
在一个实施方案中， 可在基质组分加工温度以上的温度下， 和 / 或在基质材料的 热塑性聚合组分 ( 粘合剂 ) 的最高玻璃化转变温度 (Tg) 以上的温度下， 将固定增强组分涂 覆到吸水聚合物颗粒的表面。 在另一个实施方案中， 所述固定增强组分包括增塑剂， 并且可 在任何温度下涂覆到吸水聚合物颗粒上。
在另一个实施方案中， 在任何温度下将固定增强组分以溶液涂覆到吸水聚合物颗 粒的表面。
在一个实施方案中， 本文的吸收结构可不含纤维质的吸收纤维或纤维素材料。
发明详述
“吸收结构” 是指包括吸水材料的任何三维结构， 其用于吸收和保持液体， 如尿液、 经液或血液。 如本文所述， 所述吸收结构可以是如下文所述的吸收制品， 或者所述吸收结构 可以是此类制品的吸收组分， 例如吸收芯。如果所述吸收结构是 ( 一次性 ) 吸收制品的一 部分， 那么所述吸收结构可以是用来采集和 / 或贮存体液的吸收制品的一部分， 所述吸收 结构可以是吸收芯和 / 或所述制品的存储层和 / 或采集层。吸收制品的吸收芯通常包括两 个或更多个层， 例如存储层和采集层， 并且一个或多个层或者全部层可以是如本文所述的 吸收结构。
“吸收制品” 是指吸收和保持液体 ( 如血液、 经液和尿液 ) 的装置， 更具体地讲是指 紧贴或邻近穿着者的身体以吸收和容纳身体排放出的各种流出物的装置。 吸收制品包括但 不限于尿布 ( 包括具有扣件的尿布、 训练裤、 成人失禁尿布 )、 成人失禁贴身短内裤、 尿布固 定器和衬里、 妇女卫生制品 ( 包括卫生巾 ) 等等。
“尿布” 是指通常由幼儿和失禁者围绕下体穿着的吸收制品 ； 幼儿尿布是指围绕下 体穿着的婴儿和学步儿童尿布， 包括训练裤。
本文使用 “一次性的” 来描述一般不打算被洗涤或换句话讲一般不打算恢复或重 新使用的制品 ( 即它们在单次使用后即被丢弃， 并且可被回收再循环、 堆肥处理或以环境 相容的方式处理 )。
本文的吸收结构包括基底材料和吸水组件， 其包括吸水聚合物颗粒和基质材料、 以及涂覆到吸水聚合物颗粒表面的固定增强材料 ( 例如作为涂层或部分涂层 )。
所述吸收结构通常可以是具有一定的 Z 方向厚度和宽度 (X 方向 ) 以及长度 (Y 方 向 ) 的层， 并且在 X-Y 方向上具有例如至少 1cm2、 至少 5cm2， 并且在本文的一些吸收制品中 2 至少 20cm2， 并且在一些实施方案中至少 100cm 的表面积， 和 / 或具有例如至少 1cm3、 或至 3 3 少 5cm 或至少 10em 的体积 ( 当被摆平坦， 在标准大气压下， 在 20℃、 50％相对湿度下调湿 24 小时 )。
本文所述结构的基底可以是能够保持、 或承载或容纳吸水聚合物的任何材料， 例 如层或片材。通常， 其是纤维网或薄片材料， 例如本领域已知的泡沫、 薄膜、 织造纤维网和 / 或非织造纤维网。 所述基底可包括纺粘的、 熔喷的和 / 或梳理过的非织造材料。 一种材料可 以是所谓的 SMS 材料或 SMMS 材料， 包括纺粘层、 一个或两个分别熔喷的层、 以及另一个纺粘 层。一些可以是永久亲水的非织造材料和 / 或具有亲水涂层的非织造材料。所述基底材料 可包封本文的吸收组分。所述基底材料可包括顶层和底层， 其可以由一体的材料制成。在 这种情况下， 将这种材料折叠以形成顶层和底层， 或者其可以由两个或更多个单独的片材 或纤维网制成。所述基底通常由一个或多个片或层制成， 将其粘结在一起以将吸水组分包 封在其中 ( 例如通过粘合剂结合和 / 或热粘结 )。
非织造材料可以由合成纤维如聚乙烯、 PET 和聚丙烯提供。因为用于非织造材料 制备的聚合物本身可以是疏水性的， 可以如本领域所已知的将它们用亲水性涂层涂覆， 例 如用纳米颗粒涂覆。使用此类材料的一些非织造材料和吸收结构描述在例如共同未决的专利申请 US 2004/0162536、 EP1403419-A、 WO2002/0192366、 EP1470281-A 和 EP1470282-A 中。
可用于本文吸收制品中的吸收结构包括基底材料层， 并且在其中的一个层是吸水 组分层 ( 其可以是不连续的和 / 或按 Z、 X 或 Y 方向成型的 )， 包括吸水聚合物颗粒和基质 材料， 其可以单独层的形式存在， 和 / 或它们可以是混合的。本文所述的固定增强组分存在 于吸水聚合物颗粒的至少部分表面上， 使得其也与基质材料接触。
从而， 所述基质材料可提供基质 ( 例如空腔或网络 ) 以保持住吸水材料， 并因此所 述固定增强材料有助于固定例如空腔或网络中的吸水材料。
吸收结构能够例如如下制备 ：
a) 提供一种或多种基底材料 ( 一起形成本文所提及的基底 )， 例如其可用作包裹 材料或部分包裹材料 ；
b) 提供包括吸水聚合物颗粒的吸水材料， 其包括固定增强材料， 例如作为所述颗 粒表面上的涂层或部分涂层 ；
c) 提供基质材料 ；
然后通过以下任何一种方法形成吸水组件 ： d) 将基质材料沉积在基底材料上， 然后将吸水材料沉积在基质材料上 ； 和/或
e) 将吸水材料沉积在基底材料上， 然后将基质材料沉积在吸水材料上 ； 和/或
f) 将基质材料和吸水材料混合， 然后将混合物沉积在基底材料上 ； 并且然后 ：
g) 将所得的组件用基底材料包封， 并且通常将基底材料密封 ； 或者
h) 重复步骤 a) 至 f) 以获得两个或更多个吸收组分， 然后将其组合以形成最终的 吸收组分， 然后应用以上的步骤 g) 以获得吸收结构， 其通常通过确保每个组件的基底材料 形成吸收结构的一个外表面而实现。
任选地， 所述吸水材料和 / 或基质材料和 / 或它们的混合物可以具有各种维度 ( 例如厚度、 宽度或长度 ) 的图案涂覆， 和 / 或可以一定的图案涂覆， 使得所述吸收结构包括 至少一个基本上不含吸水材料的区域和至少一个或至少两个包括吸水材料的区域 ( 使得 在具有吸水材料的单独区域之间形成开口 )。
如本文所述， 可通过适于在颗粒上形成组分的部分涂层或涂层的任何方法将所述 固定增强组分添加至吸水聚合物颗粒， 并且其可例如在表面交联步骤期间或在表面交联步 骤之后进行。
如上所述， 所述吸水结构包括吸水组件， 所述吸水组件包括基质材料和吸水材料， 其包括吸水聚合物颗粒。 所述吸水聚合物颗粒通常在颗粒表面上以部分涂层或完整的涂层 ( 例如均匀的涂层 ) 包括固定增强组分。所述固定增强组分可以按所述吸收组分的重量计 小于 5％的含量， 以按 ( 所述吸收组分的 ) 重量计 0.01-5％， 或 0.01％或 0.05-2％或至 1％ 或至 0.8％的含量存在。吸水聚合物颗粒或者包括固定增强组分的涂层或部分涂层的吸水 聚合物颗粒对基质材料的重量比可以为 10 ∶ 1 至 200 ∶ 1， 或者上述比率中的任何一个。 所述吸收组分可包括基质材料、 吸水聚合物颗粒和固定增强组分。所述吸水聚合物颗粒可 按所述吸水组件的重量计以至少 89％或至少 90％的含量存在， 或者甚至按所述吸水组件 的重量计以至少 92％或至少 93％或至少 94％的含量存在。所述基质材料可按所述吸收组 分的重量计以 1-10％的含量存在， 或者按重量计以 2％或 3-7％或至 5％的含量存在。
本文的制品可具有顶片和底片， 其各自具有前区、 后区和位于它们之间的裆区。 如 果本文的吸收结构为吸收芯， 那么其通常位于吸收制品的顶片和底片之间。底片可以是蒸 汽可透过但液体不可渗透的。所述顶片材料可以是至少部分亲水的。还可使用所谓的开孔 顶片。还可使用具有一个或多个 ( 大 ) 开口的顶片。所述顶片还可包括护肤组合物例如洗 剂。
根据本发明公开内容的尿布可实现较窄的裆部宽度， 其增加了穿着舒适性。一种 示例性的制品达到了小于 100mm、 90mm、 80mm、 70mm、 60mm 或甚至小于 50mm 的裆部宽度 ( 当 沿着位于所述制品的前边缘和后边缘相等距离处的截线测量时， 或者在具有最窄宽度处测 量 )。因此， 当沿着位于所述芯的前边缘和后边缘相等距离处的截线测量时， 吸收结构可具 有的裆部宽度小于 100mm、 90mm、 80mm、 70mm、 60mm 或甚至小于 50mm。已发现， 对于大多数吸 收制品， 液体排放主要在前半部中进行。
本文的尿布可具有前腰带和后腰带， 其中所述前腰带和后腰带各自具有第一端部 和第二端部以及位于所述端部之间的中间部分， 并且其中所述端部各自包括扣紧系统以将 前腰带扣紧到后腰带上， 或者其中所述端部可互相连接， 并且其中后腰带的中间部分和 / 或底片的后区和 / 或底片的裆区包括着陆构件， 其中所述着陆构件可包括第二接合元件， 其选自套环、 吊钩、 狭槽、 狭缝、 纽扣、 磁铁。 一些可以是吊钩、 粘合性的或胶粘性的第二接合 元件。所述制品或尿布上的接合元件可具有一种装置以确保它们仅在某些时刻能够接合， 例如， 它们可被可移除的突出部覆盖 ； 当要接合所述接合元件时将所述突出部移除， 而当不 再需要接合时可将其重新闭合 ( 如上所述 )。 本文的尿布 ( 包括训练裤 ) 可具有本领域已知的一组或更多组腿箍和 / 或阻挡腿 箍。尿布也可具有第二顶片， 所述第二顶片与皮肤接触并且可覆盖在主顶片 ( 例如， 如上所 述 ) 上， 所述第二顶片具有细长的狭缝开口， 沿着其长度方向可能具有弹性装置， 废物可通 过其中而进入吸收结构以上的空隙空间， 并且其确保废物在该空隙空间中与穿着者的皮肤 分离。
在本文的一个实施方案中， 所述尿布是具有吸收结构 ( 例如吸收芯或吸收层 ) 的 幼儿 ( 婴儿、 学步儿童 ) 尿布 ( 包括训练裤 )， 其包括吸收组分， 所述吸收组分包括 ： a) 吸 水聚合物颗粒， 所述颗粒具有固定增强组分的涂层或部分涂层 ； 和 b) 基质材料， 所述基质 材料可按重量计 1-10％， 按重量计 4-10％， 或者按重量计 4-8％的含量存在， 其中组分 a) 与 b) 的重量比为 10 ∶ 1 至 100 ∶ 1， 并且所述固定增强组分以 ( 按所述吸收组分的重量 计 )0.01-2％的重量含量存在， 并且可以为按重量计最多 1％， 或 0.05-0.5％， 并且所述吸 收结构包括按重量计小于 10％， 或小于 5％， 或甚至小于 1％或者不含纤维质的有吸收性的 纤维素材料。 然后， 固定增强组分的使用可提供至少 20％， 或至少 40％， 或至少 50％或甚至 至少 60％的吸水聚合物颗粒固定的改善 ( 当通过湿固定测试来测定时 )。
具有涂层或部分涂层的吸水聚合物颗粒可具有 200 至 800 微米的平均粒度和 / 或 一定的粒度分布， 使得按重量计小于 10％的颗粒具有低于 150 微米的粒度。
基质材料
所述吸收结构可包括吸收组分， 所述吸收组分包括基质材料。所述基质材料可以 是粘合剂基质材料和 / 或热塑性基质材料和 / 或纤维质的基质材料、 纤维质的热塑性粘合 剂基质材料。在本文的一个实施方案中， 所述基质材料不吸收尿液或水。
在一个实施方案中， 所述基质材料是纤维。其可以是粘合剂材料。其可以是热塑 性纤维质粘合剂材料， 使得所述基质材料呈纤维形式以为吸收剂聚合物颗粒提供所需的基 质。所述基质材料可包括乙烯 - 乙酸乙烯酯衍生物、 苯乙烯嵌段共聚物衍生物和 / 或聚烯 烃衍生物， 如下文进一步描述。
所述基质材料可以是或者包括热塑性组分， 例如聚合物组分， 包括单一的热塑性 聚合物或热塑性聚合物的共混物， 例如具有在 50℃和 300℃之间的软化点 ( 当通过 ASTM 方 法 D-36-95“环和球” 测量时 )， 或者作为另外一种选择， 所述基质材料可包括或者是热塑性 ( 热熔性 ) 粘合剂， 包括至少一种与添加剂组合的热塑性聚合物， 包括其它热塑性化合物， 包括例如增粘树脂、 增塑剂和 / 或添加剂 ( 如抗氧化剂和 / 或稳定剂 )。在一个实施方案 中， 所述热塑性聚合物是脂族的。
基质材料所包括的热塑性聚合物可具有大于 10,000g/mol 的重均分子量 (Mw) ； 当 通过 ASTM E1356-03 测量时， 其可具有通常低于室温 (20℃ ) 的玻璃化转变温度 (Tg)， 可具 有两个或更多个 Tg， 并且可具有至少一个 Tg， 但不是所有的 Tg 可在室温以下。各种各样的 热塑性聚合物是适用的。此类热塑性聚合物可对水不敏感。
一些是聚合物、 与聚烯烃、 聚醚、 聚酯和 / 或聚酰胺单元的共聚物或嵌段共聚物。 示例性的聚合物包括苯乙烯嵌段共聚物 (SBC)、 乙烯 - 乙酸乙烯酯聚合物 (EVA)、 或非晶态聚 α- 烯烃 (APAO)。
示例性的聚合物为包括 A-B-A 三嵌段结构、 A-B 两嵌段结构和 (A-B)n 径向嵌段共 聚物结构的苯乙烯嵌段共聚物， 其中 A 嵌段为通常包括聚苯乙烯的非弹性体聚合物嵌段， 而 B 嵌段为不饱和共轭双烯或氢化的此类变体。B 嵌段通常为异戊二烯、 丁二烯、 乙烯 / 丁 烯 ( 氢化丁二烯 )、 乙烯 / 丙烯 ( 氢化异戊二烯 )、 以及它们的混合物。所述热塑性聚合物 可包括苯乙烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯 (SIS)、 和 / 或苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯 (SBS) 和 / 或 苯乙烯 - 乙烯 / 丁烯 - 苯乙烯 (SEBS)、 或 SIS。所述三嵌段可包括例如约 14-22 重量％的 用于 SIS 共聚物的苯乙烯和 25 重量％以上的用于 SBS 共聚物的苯乙烯。三嵌段还可包含 0-50 重量％的两嵌段。
一种示例性的基质材料可包括 EVA 聚合物。EVA 聚合物是乙烯和乙酸乙烯酯的共 聚物。乙酸乙烯酯一般在 15-40 重量％的范围内。
可采用的其它合适的热塑性聚合物为茂金属聚烯烃， 它们为利用单位点或茂金属 催化剂制备的乙烯聚合物。其中至少一种共聚单体可与乙烯聚合以制备共聚物、 三元共聚 物或更高级的聚合物。 也适用的是非晶态聚烯烃或非晶态聚 α- 烯烃 (APAO)， 其是 C2-C8α 烯烃的均聚物、 共聚物或三元共聚物， 例如通过 Ziegler-Natta 聚合而制备的丙烯 - 乙烯、 丙烯 - 丁烯、 丙烯 - 己烯的共聚物， 或者丙烯 - 丁烯 - 乙烯的三元共聚物。
可存在增粘剂或增粘树脂， 这样的增粘试剂可具有低于 5,000g/mol 的重均分子 量 Mw。所述增粘试剂具有高于室温 (20℃ ) 的 Tg。本文的基质材料中增粘剂或增粘树脂的 典型浓度在 30-60％范围内。所述增粘剂可来自于天然来源或合成来源。其可以是氢化的 化合物。示例性的增粘剂包括 ( 天然 ) 松香 (C20 单 - 酸 ) 和萜烯 (C10) 和 ( 石油基 ) 无 环的 C5、 脂族 / 芳族 C5/C9、 二环戊二烯 (2-C5 或环状的 C5)、 以及芳族纯单体基料、 以及它 们的氢化变体。天然的增粘剂大部分是萜烯或通过天然松香的酯化而制备的松香酯。所述 烃或石油基增粘剂为衍生自得自石油、 煤和植物的单体的低分子量聚合物。所述单体通常
得自石脑油裂解， 然后通常将所述单体阳离子聚合。所述 C5 和 C9 树脂是由它们所来自的 石油行业命名的， 并且一般来讲， C5 性质上是更加脂族的， 而 C9 性质上是更加芳族的。所 述数字粗略地描述了单体单元中碳的数目， 然而其不是严格的规则， 并且 C9 可易于包含其 中具有 8-10 个碳的单体。有用的 C5 和 C9 树脂增粘剂描述在 US6310154 中。
所述基质材料除了热塑性粘合剂之外还可包括增塑剂， 其在室温 (20℃ ) 下是液 体或蜡状的。对于合适的液体 ( 在 20℃下 ) 增塑剂， 重均分子量通常是低的 ( ＜ 1,000g/ mol)， 并 且 玻 璃 化 转 变 温 度 在 室 温 以 下。 对 于 蜡 状 增 塑 剂， 重均分子量可以是低的 ( ＜ 2,000g/mol)， 但玻璃化转变温度在室温以上。其可以是结晶的。示例性的增塑剂可包 括石蜡油和环烷油， 其通常具有低的芳族含量。
增塑剂的典型浓度为按所述基质材料的重量计 0-50％， 或 1-45％， 或 5-45％， 或 10-40％。
此外， 可添加其它添加剂， 如稳定剂、 链终止剂、 紫外线防护剂、 抗氧化剂、 以及抑 菌剂以有助于防止热降解、 氧化降解、 以及生化降解。包括 SBC 的基质材料可包括端块增强 剂， 例如， 如果最终用途是用于较高温度的应用的话。端块增强剂的实例包括芳族 C9 和苯 并呋喃 - 茚化合物。本文的基质材料还可包括无机的颗粒物质， 包括颜料， 例如氧化锌、 二 氧化钛、 粘土 ( 水合的硅酸铝 )、 二氧化硅 ( 二氧化硅， 可以是水合物 )、 滑石 ( 硅酸镁 ) 和 增白剂 ( 碳酸钙 )。
在本文的一个实施方案中， 所述基质材料可包括粘合剂， 其可包括按重量计 30-70％， 或最多 60％的一种或多种热塑性聚合物如 SBS 或 EVA， 和按重量计 10-50％的增粘 剂， 并且可以是按重量计 5-30％， 10-40％， 或 20-30％的增塑剂和任选的微量化合物如稳 定剂。
所述基质材料可以纤维的形式存在， 即， 所述基质材料可包括如本文所述的材料， 并且其是纤维化的或纤维质的。
所述纤维可具有 1-50 微米的平均粗度和 5mm 至 50cm 的平均长度。
在本文的吸收结构中， 吸水聚合物对基质材料的重量比可为 10 ∶ 1 至 200 ∶ 1， 15 ∶ 1 或 20 ∶ 1 至 100 ∶ 1， 或 35 ∶ 1 至 100 ∶ 1。
吸水材料
所述吸水材料包括吸水聚合物， 其通常是粒状的， 本文称为聚合物颗粒 ； 例如可通 过单体溶液的聚合而获得的聚合物颗粒， 所述单体溶液包括
i) 至少一种亚烷式 ( 烯键式 ) 不饱和酸官能的单体，
ii) 至少一种交联剂，
iii) 任选地， 一种或多种可与 i) 共聚的烯键式和 / 或烯丙式不饱和单体， 以及
iv) 任选地， 一种或多种水溶性聚合物， 单体 i)、 ii) 和任选的 iii) 能够至少部分 接枝在其上，
其中将由此所得的基体聚合物干燥、 分类并且任选地随后用以下物质处理
v) 至少一种后交联剂
其在被干燥和热后交联 ( 即表面交联 ) 之前进行。
可在后交联或表面交联步骤期间， 或者刚好在该步骤之后但例如在最终的干燥步 骤之前添加固定增强组分。因此， 可将得自步骤 iv) 的聚合物颗粒表面交联， 并且在几乎相同的时间用固定 增强组分涂覆。
有用的单体 i) 包括例如烯键式不饱和羧酸如丙烯酸、 甲基丙烯酸、 马来酸、 富马 酸、 三羧基乙烯和衣康酸， 或它们的衍生物如丙烯酰胺、 异丁烯酰胺、 丙烯酸酯和异丁烯酸 酯。丙烯酸和甲基丙烯酸是示例性的单体。
可将可使用的吸水聚合物交联， 即， 在具有两种或更多种可聚合基团的化合物的 存在下进行聚合， 所述化合物能够自由基共聚到聚合物网络中。有用的交联剂 ii) 包括 例如 EP-A 530438 中所述的乙二醇二 ( 甲基丙烯酸酯 )、 二甘醇二丙烯酸酯、 甲基丙烯酸 烯丙酯、 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、 三烯丙基胺、 四烯丙氧基乙烷， 如 EP-A 547847、 EP-A 559476、 EP-A 632068、 WO 93/21237、 WO 03/104299、 WO 03/104300、 WO 03/104301 和 DE-A 10331450 中所述的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯， 如 DE-A 10331456 和 DE-A 10355401 中所述 的混合的丙烯酸酯 ( 其不仅包括丙烯酸酯基团， 还包括烯键式不饱和基团 )， 或者例如 DE-A 19543368、 DE-A 19646484、 WO 90/15830 和 WO 02/32962 中所述的交联剂混合物。
具体地讲， 有用的交联剂 ii) 包括 N， N’ - 亚甲基双丙烯酰胺和 N， N’ - 亚甲基双 甲基丙烯酰胺， 多元醇的不饱和单羧酸或多元羧酸的酯如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯， 例如 丁二醇二丙烯酸酯、 丁二醇二 ( 甲基丙烯酸酯 )、 乙二醇二丙烯酸酯、 乙二醇二 ( 甲基丙烯 酸酯 )， 并且也包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和烯丙基化合物， 如 ( 甲基 ) 丙烯酸烯丙酯、 氰尿酸三烯丙酯、 马来酸二烯丙酯、 聚烯丙基酯、 四烯丙氧基乙烷、 三烯丙基胺、 四烯丙基乙 二胺、 磷酸的烯丙基酯以及乙烯基磷酸衍生物 ( 例如 EP-A 343427 中所述 )。有用的交联 剂 ii) 还包括季戊四醇二烯丙基醚、 季戊四醇三烯丙基醚、 季戊四醇四烯丙基醚、 聚乙二醇 二烯丙基醚、 乙二醇二烯丙基醚、 甘油二烯丙基醚、 甘油三烯丙基醚、 基于山梨醇的多烯丙 基醚， 并且还包括它们的乙氧基化的变体。所述方法可利用聚乙二醇的二 ( 甲基 ) 丙烯酸 酯， 所使用的聚乙二醇具有在 300g/mol 至 1000g/mol 范围内的重均分子量。
然而， 尤其有利的交联剂 ii) 是完全 3- 至 15- 重乙氧基化的甘油、 完全 3- 至 15- 重乙氧基化的三羟甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯， 尤其是完全 3- 重乙氧基化的 甘油或完全 3- 重乙氧基化的三羟甲基丙烷、 3- 重丙氧基化的甘油、 3- 重丙氧基化的三羟甲 基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯， 并且还有完全 3- 重混合乙氧基化的或丙氧基化的甘 油、 完全 3- 重混合乙氧基化的或丙氧基化的三羟甲基丙烷、 完全 15- 重乙氧基化的甘油、 完 全 15- 重乙氧基化的三羟甲基丙烷、 完全至少 40- 重乙氧基化的甘油的二丙烯酸酯和三丙 烯酸酯， 以及还有完全至少 40- 重乙氧基化的三羟甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯。 其中 n- 重乙氧基化的是指将 n 摩尔的环氧乙烷与一摩尔相应的多元醇反应， n 为大于 0 的 整数。
例如 WO 03/104301 中所述的二丙烯酸酯化的、 二异丁烯酸酯化的、 三丙烯酸酯化 的或三异丁烯酸酯化的多重乙氧基化的和 / 或丙氧基化的甘油可用作交联剂。 3- 至 10- 重 乙氧基化的甘油的二丙烯酸酯和 / 或三丙烯酸酯是尤其有利的。可使用 1- 至 5- 重乙氧基 化的和 / 或丙氧基化的甘油的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。可使用 3- 至 5- 重乙氧基化的和 / 或丙氧基化的甘油的三丙烯酸酯。值得注意的是吸水聚合物中尤其低的残余物含量 ( 通 常低于 10ppm)， 并且随即产生的吸水聚合物的含水的提取物在相同温度下与水相比具有几 乎未改变的表面张力 ( 通常不小于 0.068N/m)。可与单体 i) 共聚的烯键式不饱和单体 iii) 的实例是丙烯酰胺、 异丁烯酰胺、 巴豆 酰胺、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、 丙烯酸二甲氨基乙酯、 丙烯酸二甲氨基丙酯、 丙烯酸二乙 氨基丙酯、 丙烯酸二甲氨基丁酯、 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、 甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、 丙 烯酸二甲氨基新戊酯、 以及甲基丙烯酸二甲氨基新戊酯。
有用的水溶性聚合物 iv) 包括聚乙烯醇、 聚乙烯吡咯烷酮、 淀粉、 淀粉衍生物、 聚 乙二醇、 聚丙烯酸、 聚乙烯胺或聚烯丙基胺、 部分水解的聚乙烯基甲酰胺或聚乙烯基乙酰 胺、 聚乙烯醇和淀粉。
可使用基体聚合物是轻度交联的吸水聚合物颗粒。 轻度交联表现在高离心保留容 量 (CRC) 值上， 并且也表现在可提取的分数上。
可使用具有按重量计不超过 20 ％， 和按重量计不超过 15 ％， 按重量计不超过 10％， 以及按重量计不超过 7％的 16h 可提取分数的基体聚合物。
合适的基体聚合物和其它有用的亲水性烯键式不饱和单体 i) 的制备描述在 DE-A19941423、 EP-A 686650、 WO 01/45758 和 WO 03/14300 中。
所述反应可如例如 WO 01/38402 中所述在混捏机中进行， 或者例如 EP-A-955086 中所述在带式反应器中进行。 所获得的基体聚合物的酸性基团可 0-100 摩尔％、 25-100 摩尔％、 65-90 摩尔％、 以及 68-80 摩尔％被中和， 为此可使用常用的中和剂， 例如氨、 或胺 ( 如乙醇胺、 二乙醇胺、 三乙醇胺或二甲氨基乙醇胺 )、 碱金属氢氧化物、 碱金属氧化物、 碱金属碳酸盐或碱金属碳 酸氢盐， 并且也可使用它们的混合物， 其中钠和钾可以为碱金属盐或氢氧化钠、 碳酸钠或碳 酸氢钠， 并且也可以是它们的混合物。 通常， 中和作用通过以水溶液或者含水分散体或者熔 融物或者固体物质掺合中和剂而实现。
然后可将中和过的基体聚合物用带式流化床、 塔式干燥器或滚筒式干燥器干燥 直至残余的水分含量按重量计可低于 13 ％， 尤其是按重量计低于 8 ％， 并且按重量计可 低于 4 ％， 水含量根据 EDANA 推荐的测试方法第 430.2-02 号 “Moisture content”测定 (EDANA ＝欧洲一次性卫生用品和无纺布协会 (European Disposables and Nonwovens Association))。 然后将干燥过的基体聚合物研磨并且筛分， 有用的碾磨设备通常包括辊磨 机、 销棒粉碎机、 锤磨机、 气流磨或摆锤式破碎机。
将要使用的吸水聚合物可以是后交联过的。有用的后交联剂 v) 包括含有两个或 更多个能与所述聚合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。 有用的化合物包括例如 EP-A 083022、 EP-A 543303 和 EP-A 937736 中所述的烷氧基甲硅烷基化合物、 聚氮丙啶、 聚 胺、 聚酰氨基胺、 二缩水甘油基或聚缩水甘油基化合物， 如 DE-C 3314019 中所述的多元醇。
有用的后交联剂 v) 还包括 DE-A 4020780 环状碳酸酯、 DE-A 198075022生物 ( 如 N-(2- 羟基乙基 )-2198545732- 氧代四氢 -1， 3唑烷酮 )、 DE-A 19807992 二 - 和聚 -2嗪及其衍生物、 DE-A 19854574n- 酰基 -2-唑烷酮及其衍 唑烷酮、 DE-A 唑烷酮、 DE-A10204937 环脲、 DE-A 10334584 二环的酰胺缩醛、 EP-A 1199327 氧杂环丁烷和环脲、 以及 WO 03/031482 吗啉 -2， 3- 二酮及其衍生物。
所述至少一种后交联剂 v) 通常以约 1.50 重量％或更少的量使用， 按重量计不超 过 0.50％， 按重量计不超过 0.30％， 并且按重量计在 0.001-0.15％的范围内， 所有百分比 基于作为水溶液的基体聚合物计。可能使用来自以上选择的单一的后交联剂 v) 或者任何期望的各种后交联剂的混合物。
含水的后交联溶液以及至少一种后交联剂 v) 通常还可包括共溶剂。技术上高度 有用的共溶剂是 C1-C6- 醇如甲醇、 乙醇、 正 - 丙醇、 异丙醇、 正 - 丁醇、 仲 - 丁醇、 叔 - 丁醇 或 2- 甲基 -1- 丙醇， C2-C5- 二醇如乙二醇、 1， 2- 丙二醇、 1， 3- 丙二醇或 1， 4- 丁二醇， 酮如 丙酮， 或羧酸酯如乙酸乙酯。
一个特定的实施方案不使用任何共溶剂。然后仅采用作为水溶液的至少一种后 交联剂 v)， 其具有或不具有添加的解聚助剂。解聚助剂对本领域的技术人员是已知的， 并 且描述在例如 DE-A-10239074 中并且还描述在先前的 PCT 专利申请 PCT/EP/05011073 中， 因此特意将其各自以引用方式并入本文。解聚助剂可以是表面活性剂如 2- 丙基庚醇的乙 氧基化衍生物和烷氧基化衍生物， 并且也可以是脱水山梨糖醇单酯。示例性的解聚助剂是 (Cognis)、 20、 聚山梨酸 20- 也称作 20 或聚氧乙烯 20 脱水 山梨糖醇一月桂酸酯、 以及聚乙二醇 400 一硬脂酸酯。
所述吸水聚合物颗粒可具有例如在 45-4000μm 范围内的粒度分布。用于卫生用 品中的粒度可在 45-1000μm 的范围内， 可以为 45-850μm， 并且在本文的一个实施方案中， 所述粒度如上所规定。所述粒度可通过标准方法获得， 例如也描述在 US5422169 中的。 窄的粒度分布可以是其中按重量计不少于 80 ％的颗粒， 可以是按重量计不少于 90％的颗粒并且可以是按重量计不少于 95％的颗粒在所选范围内的那些 ； 该分数可使用 惯用的 EDANA420.2-02“粒度分布” 的筛分法测定。也可选择性地使用光学方法， 前提条件 是这些相对于公认的 EDANA 筛分法校准过。窄的粒度分布可具有不超过 700μm 的跨度， 可 具有不超过 600μm 的跨度， 并且可具有小于 400μm 的跨度。此处的跨度是指与分布相关 的粗筛分和细筛分之间的差值。所述粗筛分不粗于 850μm， 而所述细筛分不细于 45μm。 适于本文的一个实施方案的粒度范围为例如 150-600μm( 跨度 ： 450μm)、 200-600μm( 跨 度： 400μm)、 300-600μm( 跨度 ： 300μm)、 200-700μm( 跨度 ： 500μm)、 300-700μm( 跨度 ： 400μm)、 400-800μm( 跨度 ： 400μm) 中的部分。
吸水颗粒可包含小于 3 重量％， 可包含小于 1 重量％， 并且可包含小于 0.5 重量％ 的粒度小于 150μm 的颗粒。
固定增强组分
本文的固定增强组分包括能在吸水颗粒上形成涂层或部分涂层的化合物， 并且所 述化合物具有能提供对基质材料的锚定点的化学基团。 所述固定增强组分可包括脂族聚合 物， 包括共聚物和嵌段 ( 共 ) 聚合物。
本文的固定增强组分可包括或者包含通常在聚合物主链上具有酰胺、 胺、 醇、 多羟 基、 酯或醚单元的聚合物， 聚酰胺、 聚胺、 聚酯或聚醚单元 ； 此类组分可包括聚脲单元或嵌段 和 / 或聚氨酯单元或嵌段， 或者由聚氨酯或聚脲组成。还可使用此类聚合物的混合物。
在一个实施方案中， 其中的固定增强组分或聚合材料具有第一溶解度参数， 并且 其中的基质材料或热塑性粘合性化合物具有第二溶解度参数， 并且第一溶解度参数和第二 溶解度参数之间的差值介于 0 和 1(cal/cm3)1/2 之间 ( 如 “Polymer Handbook” 第 3 版， J Brandrup 和 E.H.Immergut 编， VII-522-526 中所述 )。
在一个实施方案中， 所述聚合物或嵌段共聚物可具有聚氨酯和 / 或聚脲嵌段。
在本文的一个实施方案中， 具体的尿布吸收结构中固定增强组分的使用提供至少
20％， 或至少 40％的吸水聚合物颗粒固定的改善 ( 当通过如本文进一步描述的湿固定测试 来测定时 )。
所述固定增强组分可以是包括成膜聚合物或弹性体的成膜聚合物， 其能够适宜地 在吸水聚合物颗粒上提供涂层或部分涂层。成膜是指可容易地将相应的聚合物在溶剂 ( 其 溶解于其中 ) 蒸发后制备成层 ( 例如涂层 )。弹性体的是指所述材料将表现出应力诱导的 形变， 其在应力移除后部分或完全回复。
在一个实施方案中， 所述固定增强组分不是水溶性和 / 或不是尿液可溶解的。所 述固定增强组分可能不吸水， 例如小于 1g/g。
通过任何手段， 例如通过适于用固定增强组分涂覆或部分涂覆吸水聚合物的任何 方法， 将所述固定增强组分与吸水聚合物混合或涂覆到吸水聚合物上。所述固定增强组分 可作为固体物质、 热熔融物、 分散体 ( 包括含水分散体 )、 ( 非 ) 水性的溶液或有机溶液涂 覆。
可将固定增强聚合物作为有机溶液或分散体或者作为含水分散体与吸水聚合物 混合和 / 或涂覆到吸水聚合物上， 其使用任何合适的有机溶剂例如丙酮、 异丙醇、 四氢呋 喃、 甲基乙基酮、 二甲基亚砜、 二甲基甲酰胺、 N- 甲基吡咯烷酮、 氯仿、 乙醇、 甲醇、 或它们的 混合物。
固 定 增 强 组 分 可 包 括 具 有 两 个 或 更 多 个 玻 璃 化 转 变 温 度 (Tg)( 通 过 ASTM E1356-03 测定 ) 的聚合物。理想的是， 所使用的聚合物表现出相分离现象， 即它们在聚合 物中并列包含两个或更多个低 Tg 和高 Tg 的不同的嵌段 (Thermoplastic Elastomers ： A Comprehensive Review， Legge， N.R.、 Holden， G.、 Schroeder， H.E. 编， 1987， 第 2 章 )。本 文的相分离聚合物如苯乙烯嵌段共聚物可包括一种或多种相分离嵌段共聚物， 其具有至少 5kg/mol， 或至少 10kg/mol 和更高的重均分子量 (Mw) 。
在一个实施方案中， 这样的嵌段共聚物至少具有第一聚合的均聚物链段 ( 嵌段 ) 和第二聚合的均聚物链段 ( 嵌段 )， 其互相聚合， 其中所述第一 ( 软 ) 链段可具有低于 28℃ 或甚至低于 22℃， 或甚至低于 2℃的 Tg1， 而所述第二 ( 硬 ) 链段可具有至少 45℃， 或 50℃ 或更高， 60℃或更高， 或甚至 70℃或更高的 Tg2。
在另一个实施方案中， 这样的嵌段共聚物至少具有第一聚合的聚合物链段 ( 嵌 段 ) 和第二聚合的聚合物链段 ( 嵌段 )， 其互相聚合， 其中所述第一 ( 软 ) 链段可具有低于 28℃或甚至低于 22℃， 或甚至低于 2℃的 Tg1， 而所述第二 ( 硬 ) 链段可具有至少 45℃， 或 50℃或更高， 60℃或更高， 或甚至 70℃或更高的 Tg2。
第一 ( 软 ) 链段 ( 具有低于 25℃的 Tg) 的重均分子量可以为至少 500g/mol， 至少 1000g/mol 或甚至至少 2000g/mol， 并且可小于 8000g/mol， 并且可小于 5000g/mol。
然而， 所述第一 ( 软 ) 链段的总量按所述总嵌段共聚物的重量计通常为 20-95％， 或按重量计甚至 20-85％或更多， 30-75％或甚至 40-70％。此外， 当软链段的总重量含量超 过 70％时， 单独的软链段可具有小于 5000g/mol 的重均分子量。
在本文的一个实施方案中， 所述固定增强组分包括一种或多种聚氨酯。
所述聚氨酯可以是亲水性的， 并且具体地讲是表面亲水性的。表面亲水性可通过 本领域的技术人员已知的方法测定。在一个实施方案中， 亲水性聚氨酯是被要吸收的液体 (0.9％盐水 ； 尿液 ) 润湿的材料。它们的特征可在于小于 90 度的接触角。例如， 接触角可如 ASTM D 5725-99 中所测定的那样测量。
在一个实施方案中， 亲水的性质是由于所述聚氨酯包括亲水性聚合物嵌段的原 因而实现的， 所述亲水性聚合物嵌段例如具有衍生自乙二醇 (CH2CH2O) 或 1， 4- 丁二醇 (CH2CH2CH2CH2O) 或 1， 3- 丙二醇 (CH2CH2CH2O) 或 1， 2- 丙二醇 (-CH(CH3)-CH2O-) 或它们 的混合物的基团部分的聚醚基团。聚醚聚氨酯可用作成膜聚合物。所述亲水嵌段可以梳型 聚合物的方式构建， 其中部分侧链或全部侧链是亲水性的聚合物嵌段。但是所述亲水嵌段 还可以是主链 ( 即聚合物主链 ) 的组成部分。一个实施方案利用聚氨酯， 其中至少主要部 分的亲水性聚合物嵌段以侧链形式存在。 所述侧链继而可以是聚乙二醇或嵌段共聚物如聚 乙二醇 - 聚丙二醇共聚物。如果使用聚乙二醇 - 聚丙二醇共聚物， 那么氧乙烯单元的含量 可以为至少 50 摩尔％， 并且可以为至少 65 摩尔％。
还可能通过提高离子基团 ( 羧酸根、 磺酸根、 膦酸根或铵基团 ) 的分数来使聚氨酯 获得亲水性质。所述铵基团可以是质子化的或烷基化的叔基团或季基团。羧酸根、 磺酸根 和磷酸根可以碱金属盐或铵盐存在。
在一个实施方案中， 可用于本文的嵌段共聚物可以是聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨 酯。聚醚型聚氨酯可包括聚亚烷基二醇单元， 尤其是聚乙二醇单元或聚 ( 四亚甲基二醇 ) 单元。
如本文所用， 术语 “亚烷基二醇” 包括具有 2 至 10 个碳原子的亚烷基二醇和取代 的亚烷基二醇两者， 如乙二醇、 1， 3- 丙二醇、 1， 2- 丙二醇、 1， 2- 丁二醇、 1， 3- 丁二醇、 1， 4- 丁 二醇、 苯代乙二醇等等。
多异氰酸酯可平均具有约两个或更多个异氰酸酯基团， 可平均具有约两个至约四 个异氰酸酯基团并且包括脂族的、 脂环族的、 芳脂族的和芳族的多异氰酸酯， 其被单独使用 或者以两种或更多种的混合物使用。可使用二异氰酸酯。可使用脂族的和脂环族的多异氰 酸酯， 以及二异氰酸酯。
脂族的二异氰酸酯的具体实例包括具有 5 至 20 个碳原子的 α， Ω- 亚烷基二异 氰酸酯， 如 1， 6- 六亚甲基二异氰酸酯、 1， 12- 十二烷二异氰酸酯、 2， 2， 4- 三甲基六亚甲基二 异氰酸酯、 2， 4， 4- 三甲基 - 六亚甲基二异氰酸酯、 2- 甲基 -1， 5- 五亚甲基二异氰酸酯等等。 可使用具有少于 5 个碳的多异氰酸酯。脂族多异氰酸酯可包括 1， 6- 六亚甲基二异氰酸酯、 2， 2， 4- 三甲基 - 六亚甲基二异氰酸酯、 以及 2， 4， 4- 三甲基 - 六亚甲基二异氰酸酯。
脂环族二异氰酸酯的实例可包括二环己基甲烷二异氰酸酯 ( 可以W商购自 Bayer Corporation)、 异佛尔酮二异氰酸酯、 1， 4- 环己烷二异氰酸酯、 1， 3- 二 ( 异氰 酸根合甲基 ) 环己烷等等。脂环族二异氰酸酯可包括二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮 二异氰酸酯。 合适的芳脂族二异氰酸酯的具体实例包括间 - 四甲基苯二甲基二异氰酸酯、 对 - 四甲基苯二甲基二异氰酸酯、 1， 4- 苯二甲基二异氰酸酯、 1， 3- 苯二甲基二异氰酸酯等 等。示例性的芳脂族二异氰酸酯是四甲基苯二甲基二异氰酸酯。
合适的芳族二异氰酸酯的实例包括 4， 4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯、 甲苯二异氰酸 酯、 它们的异构体、 萘二异氰酸酯等等。示例性的芳族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和 4， 4’ - 二苯甲烷二异氰酸酯。
具有 2 个或更多个反应基团的高重均分子量化合物 a) 的实例为例如聚酯多元醇
和聚醚多元醇、 以及多羟基聚酯酰胺、 含羟基的聚己内酯、 含羟基的丙烯酸类共聚物、 含羟 基的环氧化物、 多羟基聚碳酸酯、 多羟基聚缩醛、 多羟基聚硫醚、 聚硅氧烷多元醇、 乙氧基化 的聚硅氧烷多元醇、 聚丁二烯多元醇和氢化的聚丁二烯多元醇、 聚丙烯酸酯多元醇、 卤化的 聚酯和聚醚等等， 以及它们的混合物。 可使用聚酯多元醇、 聚醚多元醇、 聚碳酸酯多元醇、 聚 硅氧烷多元醇、 以及乙氧基化的聚硅氧烷多元醇。可使用聚酯多元醇、 聚碳酸酯多元醇、 聚 亚烷基醚多元醇、 以及聚四氢呋喃。前述高重均分子量的化合物中官能团的数目可平均为 每个分子 1.8 至 3 个范围和 2 至 2.2 个范围的官能团。
所述聚酯多元醇通常是通过有机聚多元羧酸或它们的酸酐与化学计量过量的二 醇反应而制备的酯化产物。
用于制备聚酯多元醇的二醇包括亚烷基二醇， 例如乙二醇、 1， 2- 和 1， 3- 丙二醇、 1， 2-、 1， 3-、 1， 4- 和 2， 3- 丁二醇、 己二醇、 新戊二醇、 1， 6- 己二醇、 1， 8- 辛二醇， 以及其它二 醇如双酚 A、 环己二醇、 环己烷二甲醇 (1， 4- 二 - 羟甲基环己烷 )、 2- 甲基 -1， 3- 丙二醇、 2， 2， 4- 三甲基 -1， 3- 戊二醇、 二甘醇、 三甘醇、 四甘醇、 聚乙二醇、 双丙二醇、 聚丙二醇、 二丁二 醇、 聚丁二醇、 二聚酸二醇、 羟基化的双酚、 聚醚二醇、 卤化的二醇等等， 以及它们的混合物。 二醇可包括乙二醇、 二甘醇、 丁二醇、 己二醇、 以及新戊二醇。作为另外一种选择或除此之 外， 还可使用等当量的巯基化合物。 用于制备聚酯多元醇的合适羧酸包括二元羧酸和三羧酸以及酸酐， 例如马来酸、 马来酸酐、 琥珀酸、 戊二酸、 戊二酸酐、 己二酸、 辛二酸、 庚二酸、 壬二酸、 癸二酸、 氯菌酸、 1， 2， 4- 丁烷 - 三羧酸、 邻苯二甲酸、 邻苯二甲酸的异构体、 邻苯二甲酸酐、 富马酸、 二聚的脂肪 酸 ( 如油酸 ) 等等， 以及它们的混合物。用于制备聚酯多元醇的多元羧酸可包括脂族或芳 族的二元酸。
合适的聚酯多元醇的实例包括聚 ( 二醇己二酸酯 )、 聚对苯二甲酸乙二醇酯多元 醇、 聚己内酯多元醇、 邻苯二甲酸多元醇、 磺化的和膦酸化的多元醇等等， 以及它们的混合 物。
一种示例性的聚酯多元醇是二醇。聚酯二醇可包括聚 ( 丁二醇己二酸酯 ) ； 己二 醇己二酸和间苯二甲酸聚酯如己二酸酯间苯二甲酸酯聚酯 ； 己二醇新戊二醇己二酸聚酯 二醇， 例如 Piothane 67-3000HNA(PanolamIndustries) 和 Piothane 67-1000HNA， 以及丙 二醇马来酸酐己二酸聚酯二醇， 例如 Piothane SO-1000PMA， 以及己二醇新戊二醇富马酸
聚酯二醇， 例如 Piothane 67-SO0HNF。其它的聚酯二醇可包括S101.5-3.5、S1040-3.5 和 S-1040-110(Bayer Corporation)。
聚醚多元醇通过包含活性氢原子的起始化合物如水或如用于制备聚酯多元醇中 所示的二醇与亚烷基二醇或环状醚的反应以已知方式获得， 所述亚烷基二醇或环状醚例如 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇、 苯代乙二醇、 环氧乙烷、 环氧丙烷、 1， 2- 环氧丁烷、 2， 3- 环氧丁烷、 氧杂环丁烷、 四氢呋喃、 环氧氯丙烷等等， 以及它们的混合物。聚醚可包括聚 ( 乙二醇 )、 聚 ( 丙二醇 )、 聚四氢呋喃、 以及 [ 聚 ( 乙二醇 )- 聚 ( 丙二醇 )] 共聚物。聚乙二醇和聚丙二 醇可以原样使用或以物理共混物使用。在环氧丙烷和环氧乙烷被共聚的情况下， 这些聚丙 烯 - 聚乙烯共聚物可作为无规聚合物或嵌段共聚物使用。
在一个实施方案中， 所述聚氨酯以足够的量包括侧链 ( 如聚 ( 亚烷基二醇 ) 侧 链 ) 以在最终的聚氨酯中包括按干重量计约 10 重量％至 90 重量％， 约 12 重量％至约 80重量％， 约 15 重量％至约 60 重量％， 以及约 20 重量％至约 50 重量％的侧链单元， 例如聚 ( 亚烷基二醇 ) 单元。术语 “最终的聚氨酯” 是指用于涂覆吸水聚合物颗粒的聚氨酯。
侧链单元的量可以为 ： (i) 当侧链单元的重均分子量小于约 600g/mol 时， 至少约 30 重量％ ； (ii) 当侧链单元的重均分子量为约 600 至约 1000g/mol 时， 至少约 15 重量％ ； 以及 (iii) 当侧链单元的重均分子量大于约 1000g/mol 时， 至少约 12 重量％。具有此类聚 ( 亚烷基二醇 ) 侧链的含活性氢的化合物的混合物可与不具有此类侧链的含活性氢的化合 物一起使用。
可使用的聚氨酯其中还可具有起反应的至少一种含活性氢的化合物， 所述化合物 不具有侧链并且重均分子量通常在约 50 至约 10000g/mol， 约 200 至约 6000g/mol， 以及约 300 至约 3000g/mol 的宽广范围内。不具有侧链的合适的含活性氢的化合物包括本文描述 为化合物 a) 和 b) 的任何胺和多元醇。
本文合适的固定增强组分 ( 其可由溶液应用 ) 包括例如4211(DexcoPolymers， Texas， USA)、 Vector 4111、 Septon 2063(Septon Companyof America， A Kuraray Group Company)、 Septon 2007、 4988、 Estane 4986、 58245(Noveon， Cleveland， USA)、 Estane X-1007、 Estane T5410、 Irogran PS370-201(HuntsmanPolyurethanes)、 Irogran VP 654/5、 Pellethane2103-70A(Dow Chemical Company) 以及 LP 9109(Elastogran)。
可用于本文的含水的聚氨酯分散体和聚氨酯是 Hauthane HD-4638(Hauthaway)、 HC 269(COIMolm， Italy)、 48180(BayerMaterial Science FinishAG， Germany)、DPS(BASF Aktiengesellschaft， Germany)、LD 1603(BASF Aktiengesellschaft， Germany)、 Michigan) 、120、 Permax 200、和 Permax220(Noveon， Brecksville， OH)、 SyntegraYM2000 和 Syntegra YM2100(Dow， Midland， G-213 、 Witcobond G-506 、 Witcobond G-507 、 Witcobond 736(Uniroyal Chemical， Middlebury， CT)、 Astacin Finish LD 1603、 Astacin Finish PUMN TF、 AstacinTOP 140、 Astacin Finish SUSI(BASF Aktiengesellschaft， Germany) 以 及
DLF( 阴离子脂族聚酯 - 聚氨酯分散体， 得自 Bayer MaterialScience)。所述固定增强组分可包括增塑剂以有利于施涂和涂层形成。
本文所用的方法 ：
本文所用的以下测试方法描述于共同未决的专利申请 WO2006/083585 中， 即用于 以下目的的方法 ： 弹性体成膜聚合物的薄膜的制备 ； 聚合物分子量的测定 ； 聚合物水溶胀 容量的测定。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反， 除非另 外指明， 每个这样的量纲均是指所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。 例如， 公 开为 “40mm” 的量纲旨在表示 “约 40mm” 。
除非明确排除或换句话讲有所限制， 本文中引用的每一个文件， 包括任何交叉引 用或相关专利或专利申请， 均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承 认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、 或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、 建议或公开任何此类发明。 此外， 当本 发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时， 应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案， 但是对于本领域技术人员来 说显而易见的是， 在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出多个其他改变和变型。因 此， 权利要求书意欲包括在本发明范围内的所有这样的改变和变型。17