CN1537140A - 可生物降解的透气性热熔组合物 - Google Patents
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Abstract
一种组合物，其包括可生物降解的脂族－芳族聚酯和含有极性基团的增塑剂，该组合物显示出至少400g/m2/天的湿气渗透率。
Description
相关申请的参考
本申请要求美国临时申请序列号为60/309,318的美国申请的优先权。
发明背景
本发明涉及提高可生物降解的聚合物薄膜的透气性。
应用于一次性用途的(包括如个人卫生品)薄膜需要具有透气性和显示好的“手感”，即柔软性。透气性指湿气或水气通过介质(如薄膜或涂层)扩散的能力。薄膜的湿气渗透率通常与薄膜的透气性相关。
已经开发了多种可生物降解的聚合物以努力提高由个人卫生物品产生的废物的处理水平，特别是一次性尿布。这些可生物降解的聚合物在堆肥条件下降解为有机组分，比如二氧化碳和水。
一些这样的可生物降解的聚合物具有高粘度。因此导致可生物降解的聚合物在标准热熔条件下加工困难和使用这些可生物降解的聚合物涂敷薄膜困难。
U.S.5,625,029(Hubbs等)公开了据称可生物降解的聚(3-羟基链烷酸酯)热塑性聚合物和聚(3-羟基链烷酸酯)与脂族-芳族共聚酯的混合物。
U.S.5,70,334(Edgington等)公开了基于衍生于2-丙酸的聚酯的增粘树脂，其据称可生物降解和可堆肥。Edgington等也公开了可生物降解的可堆肥的热塑性树脂。Edgington等公开了该增粘树脂可与可生物降解和可堆肥的聚合物或树脂结合以形成粘合剂组合物，包括如热熔粘合剂和热熔压敏粘合剂。Edgington等进一步公开了可以与可堆肥的热塑性树脂和增粘树脂相结合的小分子可堆肥的增塑剂。
U.S.5,988,505(Brink)公开了包括热塑性弹性体和微孔无机填料的组合物。其薄膜据称能够显示至少200g/m2/天的湿气渗透率。Brink公开了包括共聚酯，聚酰胺和聚氨基甲酸酯的热塑性弹性体。具体公开的共聚酯实例包括聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基琥珀酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-对苯二甲酸酯)和聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)。
EP 0 963,837 A1，EP 0 963,760 A1和EP 0 964,026 A1描述了包括热塑性聚合物和增塑剂并且能够形成湿气渗透性薄膜的热塑性组合物。
概述
在一个方面，本发明以包括可生物降解的脂族-芳族共聚酯(如聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯))和包括含有极性基团的增塑剂的组合物为特征，该组合物显示至少400g/m2/天的湿气渗透率。在一些实施方案中，该组合物可生物降解。在另一些实施方案中，该组合物显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。在另一些实施方案中，该组合物显示至少2000g/m2/天的湿气渗透率。
在一些实施方案中，增塑剂选自柠檬酸酯，苯甲酸酯及其组合。在另一些实施方案中，增塑剂选自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯，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组合。在另一个实施方案中，增塑剂选自磷酸酯，聚(亚烷基)二醇，二壬基(dionyl)酚乙氧基化物，乙氧基化的双酚A，环球软化点小于60℃的液体松香衍生物，亚磷酸酯，聚乙二醇，甲苯磺酰胺及其组合。
在另一个实施方案中，该组合物进一步包括增粘树脂。在一些实施方案中，增粘树脂选自天然松香，改性松香，松香酯，酚醛改性的萜烯树脂，酚醛改性的α-甲基苯乙烯树脂，脂族石油烃树脂，芳族石油烃树脂，芳族改性的脂环族石油烃树脂，脂环族石油烃树脂，和它们的氢化衍生物及其组合。在一个实施方案中，增粘树脂选自聚乳酸和氢化松香的甘油酯。在一个实施方案中，该组合物进一步包括增粘树脂并显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。在另一些实施方案中，增粘树脂可生物降解。在一些实施方案中，增粘树脂选自聚乳酸和聚(羟基戊酸丁酸酯)(hydroxy valerate butyrate)。
在一些实施方案中，该组合物进一步包括透气性热塑性聚合物。在另一些实施方案中，透气性热塑性聚合物选自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物及其组合。在一个实施方案中，透气性热塑性聚合物具有水敏性，(即，水可溶，水可分散，水可膨胀及其组合)。
在另一些实施方案中，该组合物包括10重量％-70重量％的聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)和10重量％-50重量％的增塑剂。在一个实施方案中，该组合物包括10重量％-70重量％的聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)和10重量％-40重量％的增塑剂。在另一些实施方案中，该组合物包括10重量％-70重量％的聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)和10重量％-30重量％的增塑剂。在一些实施方案中，该组合物包括20重量％-60重量％的聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)和10重量％-30重量％的增塑剂。
在一个实施方案中，可生物降解的脂族-芳族共聚酯选自聚(亚乙基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)和聚(亚乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)。
在另一些方面，本发明以包含这里所述的组合物的薄膜为特征。在一个实施方案中，薄膜显示至少400g/m2/天的湿气渗透率。在另一些实施方案中，薄膜显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。在一些实施方案中，薄膜显示至少2000g/m2/天的湿气渗透率。
在一个实施方案中，增塑剂选自柠檬酸酯，苯甲酸酯及其组合。在一些实施方案中，增塑剂选自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯，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组合。在另一些实施方案中，增塑剂选自磷酸酯，聚(亚烷基)二醇，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的双酚A，环球软化点小于60℃的液体松香衍生物，亚磷酸酯，聚乙二醇，甲苯磺酰胺及其组合。
在一个实施方案中，薄膜进一步包括增粘树脂。在另一些实施方案中，薄膜进一步包括透气性热塑性聚合物。在一些实施方案中，透气性热塑性聚合物选自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物及其组合。
在一些实施方案中，薄膜进一步包括水敏感的透气性热塑性聚合物。在另一些实施方案中，薄膜进一步包括聚乳酸。
在另一些实施方案中，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％的增塑剂。
在另一个方面，本发明以包含这里所述的组合物的物品为特征。在另一些方面，本发明以包含这里所述的薄膜的物品为特征。在一个实施方案中，物品选自织物，织物层压材料，一次性包装，床衬垫，床垫填料，床垫套，一次性个人卫生物品，伤员服，外科用被单和手术服。在另一些实施方案中，物品选自绷带，尿布，卫生餐巾，棉塞和内衣衬垫。
在另一些方面，本发明以包含无纺织物以及这里所述的组合物的物品为特征。
在一些实施方案中，组合物显示粘合剂的特性。在另一些实施方案中，组合物可生物降解。
本发明以一种组合物为特征，当其采取薄膜的形式，相对于单独的可生物降解的聚合物，该组合物显示改进的湿气渗透率和提高的粘着性。该组合物也很适合于热熔加工并且可以配制以在熔融温度下显示稳定的粘度。该组合物也可以配制以在不牺牲由该组合物制得的薄膜的湿气渗透率的情况下包括增粘树脂。
该组合物可以配制以避免增塑剂可观察到的渗出。
本发明也以一种薄膜为特征，其可以配制以使液体形式的水无法渗透但湿气和空气可以渗透。
术语
关于本发明，这些术语有以下表示的含义。
短语“水敏感性”是指在含水的环境中，水可溶，水可分散，水可膨胀或它们的组合。
术语“可生物降解”是指在堆肥环境或下水道介质中降解为二氧化碳和水。
本发明的其它特征可以从以下优选实施方案的说明和权利要求中明显看出。
附图概述
图1描述了适合涂敷组合物的方法。
详细描述
所述组合物包括可生物降解的脂族-芳族共聚酯和增塑剂。该组合物能够形成透气性薄膜，其优选显示至少400g/m2/天的湿气渗透率(MVTR)，更优选至少约1000g/m2/天，更优选至少约2000g/m2/天。在具有相对较低的MVTR的可生物降解的脂族-芳族共聚酯中加入增塑剂出人意料地改进了共聚酯的MVTR。组合物的MVTR根据MVTR测试方法测定。
该组合物可以配制成可生物降解的。
该可生物降解的脂族-芳族共聚酯在堆肥条件下在可证实的时间段内分解为有机组分，包括如二氧化碳和水。合适的可生物降解的脂族-芳族共聚酯包括，如，聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)和聚(亚乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)。优选的可生物降解的脂族-芳族共聚酯是聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，其可商购获得，如，EastmanChemical Company(Kingsport，Tennessee)的商品名EASTARBIOCOPOLYEASTER。
该可生物降解的脂族-芳族共聚酯优选以10重量％-70重量％的含量存在于组合物中，更优选20重量％-60重量％，最优选25重量％-50重量％。
增塑剂包括极性基团并优选亲水性的。优选的增塑剂可生物降解并且在室温下为液体。合适的增塑剂的例子包括柠檬酸酯(如乙酰基-三丁基柠檬酸酯)，苯甲酸酯(如蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯，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，和酯化羟基的摩尔分数在0.5-0.95范围的二苯甲酸二甘醇酯)，邻苯二甲酸酯(如，邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸丁基苄基酯)，磷酸酯，聚(亚烷基)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，乙氧基化的双酚A，环球软化点小于60℃的液体松香衍化物，亚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)，甲苯磺酰胺及其组合。
有用的可商购获得的增塑剂包括以下列商品名可获得的增塑剂：来自Morflex Inc.(Greensboro，NC)的CITROFLEX 2，CITROFLEX A-2，CITROFLEX 4，和CITROFLEX A-4；来自Monsanto(St.Louis，MO.)的SANTICIZER 160和SANTICIZER 154叔丁基二苯基磷酸酯；来自Degussa(Piscataway，NJ)的 DYNACOL 720液体增塑剂；来自C.P.Hall(Chicago，IL)的液体聚合物增塑剂；来自Velsicol(Rosemont，Ill.)的BENZOFLEX 352二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯，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，和酯化羟基摩尔分数在0.5-0.95的BENZOFLEX 2-45二苯甲酸二甘醇酯；来自ICI(Wilmington，Del.)的PYCAL 94 PEG的苯基醚；来自PPG Industries(Pittsburgh，Pa.)的MACOL 206 EM的乙氧基化的双酚A；来自Huntsman ChemicalCorp.(Houston，TX)的Sulfonic DNP二壬基酚乙氧基化物；来自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；来自AkzoNobel(Chicago，IL)的KETJENFLEX 8；和来自Hercules(Wilmington，DE)的HERCOLYND氢化树脂的甲基酯。有用的可生物降解的增塑剂包括柠檬酸酯和以CITROFLEX商品名可获得的增塑剂。
增塑剂优选以约10重量％-约50重量％的含量存在于组合物中，更优选以约15重量％-约50重量％，优选约10重量％-40重量％，优选约15重量％-约30重量％。
该组合物显示一定的粘着性并且粘着性的程度可以通过包含增粘树脂得以提高。合适的增粘树脂通常在本质上具有极性并且环球软化点高于60℃，其例子包括天然和改性松香如松香(gum rosin)，木松香，松浆油松香，蒸馏松香，氢化松香，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，如浅色木松香的甘油酯，氢化松香的甘油酯，聚合松香的甘油酯，氢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-甲基苯乙烯树脂和它们的氢化衍生物包括，如二环萜烯和苯酚在酸性介质中缩合反应的树脂产物；球环软化点在约70℃-135℃的脂族石油烃树脂；后者树脂源于主要由烯烃和二烯烃组成的单体的聚合反应；包括氢化脂族石油烃树脂；芳族石油烃树脂和混合的芳族和脂族链烷烃树脂与它们的氢化衍生物；芳族改性的脂环族石油烃树脂和其氢化衍生物；脂环族石油烃树脂和其氢化衍生物；低分子量聚乳酸，及其组合。
优选的增粘树脂可生物降解。有用的可生物降解的增粘树脂包括，如，聚乳酸和由3-羟基丁酸和3-羟基戊酸制备的聚酯。其它有用的可生物降解的增粘树脂公开于，如，美国专利Nos.5,700,344(Edgington等)和5,753,724(Edgington等)。
有用的商购可获得的增粘树脂的例子包括以以下商品名可获得的树脂：来自Hercules(Wilmington，Del)的FORAL NC，KRISTALEX和ENDEX，来自Hercules的非离子粘性树脂如FORAL AX和FORAL 85，来自DSM Resins(Panama City，Fla.)的URATAK 68520α-甲基苯乙烯酚醛塑料，来自Union Camp的UNITAC R100L松香酯，来自ArizonaChemical(Panama City，Fla.)的SYLVAREZ TP 300和SYLVAREZ TP2040萜烯酚醛增粘树脂，和来自Chronopol Inc.(Golden，Colorado)的CHRONOPOL PLA低分子量粘性聚乳酸。
增粘树脂可以以足够提高组合物粘性的量加入到组合物中。也可以选择使组合物加工容易的增粘树脂。增粘树脂优选以约5重量％-约25重量％的含量存在于组合物中，更优选约10重量％-25重量％，最优选约10重量％-15重量％，基于组合物的总重。
该组合物也可以包括透气性热塑性聚合物，即，能够形成具有至少200g/m2/天湿气渗透率的薄膜的热塑性聚合物。有用的透气性热塑性聚合物的例子包括，如，从DuPont(Wilmington，DE)商购可获得的商品名为HYTREL包括HYTREL 8171和HYTREL G3548的聚醚-聚酯嵌段共聚物，和从Atochem North America(Philadelphia，PA)可获得的商品名为PEBAX的聚醚-聚酰胺嵌段共聚物。其它有用的热塑性聚合物包括从Bayer Corporations(Pittsburgh，PA)可获得的商品名为BAK的聚酯-聚酰胺共聚物。
合适的透气性水敏感的热塑性聚合物包括，如，结晶水敏感的热塑性聚合物和无定形水敏感的热塑性聚合物。术语“结晶聚合物”指在玻璃化转变以上保持橡胶弹性或柔软特性，直至超过熔融温度的聚合物。结晶聚合物的熔化也伴随着结晶X-射线衍射效应的损失。术语“无定形”指随着温度的上升逐渐转变为柔软，可延伸的弹性相，继之成为树胶，最后成为液态的聚合物。无定形聚合物显示相间光滑的转变。
合适的水可溶的结晶热塑性聚合物包括聚亚氧烷基乙二醇二胺和二羧酸或二羧酸酯的反应产物，其中聚亚氧烷基乙二醇二胺具有以下结构式：
NH2-(CH2)X-(OCH2-CH2)y-O-(CH2)X-NH2
其中X是2或3，Y是1或2。
合适的聚亚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。有用的商购可获得的聚亚氧烷基二醇二胺可以从Huntsman Chemical Co.(Houston，Texas)以商品名JEFFAMINE XTJ-504和JEFFAMINE EDR-192(四甘醇二胺)获得。优选的二胺是4，7，10-三噁十三烷-1，13-二胺(TTD二胺)，其中X＝3，Y＝2，可以从BASF(Parsippany，N.J.)获得。其它有用的胺包括JEFFAMINED-230，D-400，XTJ-500，XTJ-501和XTJ-502，条件是链终止剂酸或胺应用在反应中，和/或额外的组分比如蜡，增粘剂，结晶聚合物和一元酸随后与反应后的聚酰胺结合。当己二酸与TTD二胺和JEFFAMINE D-230反应，例如，相对于己二酸仅仅与TTD二胺反应，所得的聚酰胺凝固相对较慢。
聚亚氧烷基二醇二胺与等化学计量比例的二羧酸反应。合适的二羧酸含有5-36个碳原子，包括己二酸，庚二酸，壬二酸，癸二酸，辛二酸，十二烷二酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，叔丁基间苯二甲酸，二聚酸及其组合。也可以使用这些酸的酯和酐。
当己二酸与JEFFAMINE XTJ-504，或JEFFAMINE EDR-192或TTD二胺反应时，特别有用的水溶性聚醚酰胺优选熔点不高于190℃。
聚酰胺组分可以与选自蜡，增粘树脂，结晶聚合物，一元羧酸及其混合物的至少一种组分结合。已经发现一元羧酸和一元胺不仅如之前描述的可以作为反应物，并且可以在聚酰胺形成后作为组分加入。
合适的结晶水溶性聚酰胺可以从H.B.Fuller Company(St.Paul，Minn.)以商品名NP-2126商购获得。其它合适的结晶水敏感聚合物包括，如Union Carbide(Danbury，Conn.)的聚环氧乙烷，并且结晶聚酯也适合使用。
合适的无定形水敏感的热塑性聚合物包括，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，以及线性和支化的水可分散的聚酯。
合适的商购可获得的无定形水敏感的热塑性聚合物包括，如，从Nippon Groshei(日本)以商品名GROHSERAN L-301和GROHSERANL-302和从Unitaka Ltd.(日本)以商品名UNITIKA可获得的聚乙烯醇；从BASF(Mount Olive，N.J.)和ISP(Wayne，N.J.)可获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/丙烯酸都可以从ISP以商品名ACRYLIDONE获得；聚乙基噁唑啉(Polyethyloxazoline)可以从Dow Chemical Company(Freeport，Tex.)以商品名PEOX获得，也可以从PCI Incorporated(Tucson，Ariz.)以商品名AQUAZOL获得；聚乙烯基甲基醚可以从Amoco Chemical Co.以商品名AMOBOND获得；线性聚酯，聚丙烯酰胺和水可分散的聚酯和共聚酯可以从Eastman Chemical Company(Kingsport，Tennessee)以商品名EASTMAN AQ，包括EASTMAN AQ-14000，EASTMAN AQ-1950，和EASTMAN AQ-1045获得。
以商品名EASTMAN AQ获得的水可分散的聚酯和共聚酯是线性聚酯或支化的磺化共聚酯。这样的聚合物在盐水中和体液(body fluid)中不可溶，但可分散于自来水中。该支化的水可分散的共聚酯的Tg值范围从约-5℃到7℃，而线性聚酯Tg值从约30℃到约60℃。线性热塑性水可分散的聚酯可以从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)商购获得。支化的热塑性水可分散的聚酯可以从Eastman Chemical Company以系列商品名EASTMAN AQ，包括如，EASTMAN AQ 1045，AQ 1350，AQ 1950和AQ 14000商购获得。
其它有用的水可分散的聚合物可以从H.B.FullerCompany(St.Paul，Minnesota)以商品名HYDROMELT商购获得。
有用的水敏感热塑性聚合物和它们的制备方法公开于，如美国专利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)，并在此引入作为参考。
该组合物也可以包括可生物降解的热塑性聚合物，包括如，聚乳酸聚合物，由3-羟基丁酸和3-羟基戊酸制得的聚酯(可以从MonsantoCompany(St.Louis，Missouri)以商品名BIOPOL获得)，和聚酯型氨基甲酸酯热塑性聚合物，以上聚合物都具有高于20,000的分子量(Mn)，优选高于30,000。
有用的可生物降解的聚乳酸热塑性聚合物包括聚乳酸的高分子量线性聚酯。合适的商购可获得的聚乳酸热塑性聚酯可以从CargillInc.(Minnetonka，MN)获得。
有用的可生物降解的氨基甲酸酯聚酯可以通过聚异氰酸酯和聚酯反应制备，该聚异氰酸酯通常在芳环或脂环上含有两个或三个异氰酸根。聚酯可以通过含有两个或多个羟基的羟基化合物和含有两个或多个羧基的酸化合物反应形成聚酯主链而制得。优选的羟基化合物包括乙二醇，丙二醇，1，4-丁二醇，从含有两个或多个自由羟基的环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷制备的聚合物，以及其它相似的二元醇，三元醇，和多元醇化合物。应用于制备本发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，苹果酸，马来酸，邻苯二甲酸，对苯二甲酸和1，2，4，5-苯四酸。合适的聚酯也可以从含有羟基-羧酸的化合物，包括如羟基酸比如乳酸和羟基丁酸，以及聚合物比如聚己酸内酯二醇和聚乙二醇制备。羟基化合物和酸化合物可以在缩合反应条件下反应，除去水以形成酯键，导致热塑性聚酯树脂的形成。
当其存在时，热塑性聚合物优选以5重量％-50重量％存在于组合物中，更优选10重量％-40重量％，最优选15重量％-40重量％，基于组合物的总重量。
组合物可以以不同的形式提供，包括如，粘性组合物，粘合剂，薄膜，纤维，无纺织物，涂层(如连续的或不连续的)，浸渍物和层压物，以及在不同的用途中作为透气性层(如被单)。不同形式的组合物可以应用于不同的用途，如，织物，织物层压材料，一次性包装包括如，食品和产品包装，床衬垫，床垫填料，床垫套，一次性个人卫生物品包括如，绷带，尿布，卫生餐巾，棉塞和内衣衬垫，其它物品包括如，伤员服，外科被单和手术服。
该组合物可以作为涂层涂敷在基材上，包括如，连续和不连续的涂层和薄膜，其使用不同的技术，包括如，热熔涂敷，挤出，喷涂(如旋喷)，沉积组合物珠粒，熔吹，层压，浸渍和它们的组合。
一个有用的涂布方法的例子包括使组合物可以流动，即熔融组合物，并在涂布设备和基材之间没有接触的情况下使组合物从涂布设备中，如，窄缝口模涂布器，分离出到基材上。当组合物以低和高的涂布重量涂敷，该方法可以提供具有良好触觉品质的产品。低的涂布重量降低了被涂布材料的刚性并且提供了柔软性相当于未涂布织物材料的织物材料。该方法也可以用于提供高涂布重量的柔软材料。有用的涂布方法公开于如，U.S.5,827,252，U.S.6,120,887和WO 99/28048，并在此引入作为参考。
图1举例说明了一种方法，其中第一基材(1)通过传动辊前进，其经过一系列的空转辊(2)以保证第一基材(1)在接近涂布设备(3)之前正确地排列。涂布设备(3)放置在距离被涂布的基材(1)约0.5mm-约20mm处，该距离依赖于被涂布的组合物(6)的性质。非必要的第二基材(4)可以通过夹辊(5)粘附在第一基材(1)的涂布表面上。当意图粘附第二基材(4)时，经常优选在距离涂布设备(3)约25cm处放置夹辊(5)，使其更加接近涂布设备(3)。
组合物(6)以连续薄膜的形式离开涂布设备(3)。当组合物(6)以薄膜形式(8)离开涂布设备(3)时，其并不会立即接触基材(1)。而是以连续的薄膜悬挂于基材(1)之上而与基材(1)并不接触前进一段距离。涂布设备与基材之间的距离范围从约0.5mm到约20mm。此距离受到被涂布的组合物的粘度的显著影响。优选连续的薄膜以基本水平的方向前进，以接触第一基材(1)，即，连续的薄膜沿着水平方向引导，被涂布的基材沿着垂直方向引导。
本发明将通过下述实施例进一步描述。如果没有特殊说明，实施例中所有提及的所有份数，比例，百分比和含量都是指重量。
实施例
测试步骤
应用于实施例中的测试步骤包括下述内容。
湿气渗透率(MVTR)测试方法
湿气渗透率根据ASTM E96-95 Upright Cup Method名为“材料湿气渗透率的标准测试方法”，(1995年3月6日)的水方法测定，并且以g/m2/天(1天为24小时)报告。
组分
| 商品名 | 化学说明 | 供应商 |
| EASTARBIOCOPOLYESTER | 比浓对数粘度为1.20的聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯) | Eastman ChemicalCompany，Kingsport，Tennessee |
| EASTARBIOCOPOLYESTER | 比浓对数粘度为1.06的聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯) | Eastman Chemical Company |
| CITROFLEX | 柠檬酸三乙酯 | Morflex，Inc.，Greensboro，North Carolina |
| CITROFLEX A-4 | 柠檬酸乙酰基三丁酯 | Morflex，Inc. |
| BENZOFLEX 9-88 | 二苯甲酸二丙二醇酯 | Velsicol Chemical，Inc.，Rosemount，Illinois |
| BENZOFLEX 352 | 二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯 | Velsicol Chemical，Inc. |
| BENZOFLEX 2088 | 包括二苯甲酸二甘醇酯，二苯甲酸三甘醇酯和二苯甲酸二丙二醇酯的苯甲酸酯增塑剂的混合物 | Velsicol Chemical，Inc. |
| UNIPLEX 280 | 蔗糖苯甲酸酯 | Unitex Chemical Corp.，Greensboro，North Carolina |
| CHRONOPOL 1091 | 聚乳酸 | Cargill，Inc.，Minnetonka，Minnesota |
| FORAL AX | 氢化木松香 | Hercules，Inc.，Wilmington，Delaware |
| FORAL 85 | 氢化松香的甘油酯 | Hercules.Inc. |
| SYLVARES TP 2040 | α-蒎烯酚醛树脂 | Arizona Chemical，Inc.，Panama City，Florida |
| SYLVATAC RE 100 | 树脂酸与松香酸和季戊四醇的酯 | Arizona Chemical，Inc. |
| KRISTALEX 3085 | 主要为α-甲基苯乙烯树脂的烃树脂 | Hercules，Inc. |
| HYTREL HTR8171 | 丁烯/聚(亚烷基醚)邻苯二甲酸酯热塑性聚合物 | Dupont，Wilmington，Delaware |
| HERCULES A-2689 | 芳族改性的脂族烃树脂 | Hercules，Inc. |
对照物1
在175℃-190℃的温度范围，通过将熔融的纯净EASTARBIOCOPOLYESTER聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)聚合物(Eastman Chemical Company，Kingsport，Tennessee)涂敷在剥离衬(release liner)上制备薄膜。
对照物2
在175℃-190℃的温度范围，通过将熔融的纯净EASTARBIOCOPOLYESTER聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)聚合物(Eastman Chemical Company)涂敷在剥离衬上制备薄膜。
实施例1-25
将各组分按照表1中详细说明的含量(以重量重量％为单位)结合，在375°F混合制备组合物。每一种组合物热熔涂敷形成薄膜。表1中说明的MVTR结果已经被规范相对于1mil的薄膜厚度。观察到实施例1，3，4和6-25的薄膜没有可见的增塑剂渗出。实施例5的薄膜显示了可见的增塑剂渗出并且没有MVTR的结果。
对于表1，A＝使用Benzoflex 2088代替Benzoflex 9-88，NT＝没有测试。
表1
| 样品 | EastarbioIV1.20 | EastarbioIV1.06 | Citroflex2 | CitroflexA4 | Benzoflex9-88 | Benzoflex352 | Uniplex280 | Chronopol1091 | ForalAX | Foral85 | SylvarezTP2040 | SylvatacRE100 | Krystalex3085 | HerculesA-2689 | Hytrel8171 | MVTRg/m2/day |
| 对照物1 | 100 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 300 |
| 对照物2 | -- | 100 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 387 |
| 1 | 60 | -- | 40 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1689 |
| 2 | 60 | -- | -- | 40 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | NT |
| 3 | 60 | -- | -- | -- | 40 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 933 |
| 4 | -- | 60 | 40 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 1177 |
| 5 | -- | 60 | -- | 40 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | NT |
| 6 | -- | 60 | -- | -- | 40 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 703 |
| 7 | -- | 55 | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | -- | -- | -- | -- | 762 |
| 8 | 55 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | -- | -- | -- | -- | 1350 |
| 9 | 55 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | -- | -- | -- | 656 |
| 10 | 55 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | -- | -- | 449 |
| 11 | 55 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | -- | 1271 |
| 12 | 55 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 765 |
| 13 | 55 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 875 |
| 14 | 44.5 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 10 | -- | -- | -- | -- | 15 | 1658 |
| 15 | -- | 44.5 | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 10 | -- | -- | -- | -- | 15 | 1564 |
| 16 | 44.5 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | 10 | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | 1936 |
| 17 | -- | 44.5 | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | 10 | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | 2426 |
| 18 | -- | 44.5 | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | 1303 |
| 19 | 44.5 | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 15 | 1338 |
| 20 | -- | 50.3 | -- | -- | 49 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 895 |
| 21 | -- | 50.3 | -- | -- | 49A | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 902 |
| 22 | 60 | -- | 10 | -- | -- | -- | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 744 |
| 23 | 60 | -- | 10 | -- | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 407 |
| 24 | 70 | -- | 10 | -- | -- | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 351 |
| 25 | 60 | -- | 10 | -- | -- | -- | 30 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 394 |
Claims (44)
1.一种组合物，包含：
聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)；和
含有极性基团的增塑剂；
所述组合物显示至少400g/m2/天的湿气渗透率。
2.权利要求1的组合物，其中所述组合物显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。
3.权利要求1的组合物，其中所述组合物显示至少2000g/m2/天的湿气渗透率。
4.权利要求1的组合物，其中所述增塑剂选自柠檬酸酯，苯甲酸酯，及其组合。
5.权利要求1的组合物，其中所述增塑剂选自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯，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，及其组合。
6.权利要求1的组合物，其中所述增塑剂选自磷酸酯，聚(亚烷基)二醇，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的双酚A，环球软化点小于60℃的液体松香衍生物，亚磷酸酯，甲苯磺酰胺，及其组合。
7.权利要求1的组合物，进一步包含增粘树脂。
8.权利要求7的组合物，其中所述增粘树脂选自天然松香，改性松香，松香酯，酚醛改性的萜烯树脂，酚醛改性的α-甲基苯乙烯树脂，脂族石油烃树脂，芳族石油烃树脂，芳族改性的脂环族石油烃树脂，脂环族石油烃树脂，和它们的氢化衍生物，及其组合。
9.权利要求7的组合物，其中所述增粘树脂选自聚乳酸和氢化松香的甘油酯。
10.权利要求7的组合物，其中所述组合物显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。
11.权利要求7的组合物，其中所述增粘树脂可生物降解。
12.权利要求7的组合物，其中所述增粘树脂选自聚乳酸和聚(羟基戊酸丁酸酯)。
13.权利要求1的组合物，进一步包含透气性热塑性聚合物。
14.权利要求13的组合物，其中所述透气性热塑性聚合物选自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，及其组合。
15.权利要求13的组合物，其中所述透气性热塑性聚合物具有水敏感性。
16.权利要求1的组合物，包含：10重量％-70重量％聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，和10重量％-50重量％增塑剂。
17.权利要求1的组合物，包含：10重量％-70重量％聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，和10重量％-40重量％增塑剂。
18.权利要求1的组合物，包含：10重量％-70重量％聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，和10重量％-30重量％增塑剂。
19.权利要求1的组合物，包含：20重量％-60重量％聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，和10重量％-30重量％增塑剂。
20.一种组合物，包含：
可生物降解的脂族-芳族共聚酯，和
含有极性基团的增塑剂；
所述组合物显示至少400g/m2/天的湿气渗透率。
21.权利要求20的组合物，其中所述可生物降解的脂族-芳族共聚酯选自聚(亚乙基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亚乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，及其组合。
22.权利要求20的组合物，其中所述组合物显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。
23.权利要求20的组合物，其中所述组合物显示至少2000g/m2/天的湿气渗透率。
24.一种薄膜，包含：
可生物降解的脂族-芳族共聚酯，和
含有极性基团的增塑剂；
所述薄膜显示至少400g/m2/天的湿气渗透率。
25.权利要求24的薄膜，显示至少1000g/m2/天的湿气渗透率。
26.权利要求24的薄膜，显示至少2000g/m2/天的湿气渗透率。
27.权利要求24的薄膜，其中所述可生物降解的脂族-芳族共聚酯选自聚(亚乙基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-对苯二甲酸酯-共-二甘醇酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)，聚(亚乙基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基戊二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亚乙基己二酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(四亚甲基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，聚(亚乙基琥珀酸酯-共-萘二羧酸酯)，及其组合。
28.权利要求24的薄膜，其中所述可生物降解的脂族-芳族共聚酯包含聚(四亚甲基己二酸酯-共-对苯二甲酸酯)。
29.权利要求24的薄膜，其中所述增塑剂选自柠檬酸酯，苯甲酸酯，及其组合。
30.权利要求24的薄膜，其中所述增塑剂选自蔗糖苯甲酸酯，二苯甲酸1，4-环己烷二甲醇酯，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，及其组合。
31.权利要求24的薄膜，其中所述的增塑剂选自磷酸酯，聚(亚烷基)二醇，二壬基酚乙氧基化物，乙氧基化的双酚A，环球软化点小于60℃的液体松香衍生物，亚磷酸酯，甲苯磺酰胺，及其组合。
32.权利要求24的薄膜，进一步包含增粘树脂。
33.权利要求24的薄膜，进一步包含透气性热塑性聚合物。
34.权利要求31的薄膜，其中所述透气性热塑性聚合物选自聚醚-聚酯嵌段共聚物，聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，及其组合。
35.权利要求24的薄膜，进一步包含水敏感的透气性热塑性聚合物。
36.权利要求24的薄膜，进一步包含聚乳酸。
37.权利要求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％增塑剂。
38.一种物品，包含权利要求1的组合物。
39.一种物品，包含权利要求20的组合物。
40.一种物品，包含权利要求24的薄膜。
41.一种物品，包含权利要求28的薄膜。
42.一种物品，包含权利要求1的组合物，所述的物品选自织物，织物层压材料，一次性包装，床衬垫，床垫套，床垫填料，一次性个人卫生物品，伤员服，外科用被单和手术服。
43.一种物品，包含权利要求1的组合物，所述的物品选自绷带，尿布，卫生餐巾，棉塞，和内衣衬垫。
44.一种物品，包含权利要求1的组合物，所述的物品包含无纺织物。
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