包含已涂敷的水可溶胀材料的吸收结构体制造技术

本发明专利技术涉及包含水可溶胀材料的吸收结构体，该水可溶胀材料包含涂敷有涂层剂的水可溶胀聚合物，所述涂层剂包含相分离的弹性材料，该相分离的弹性材料使得当水可溶胀聚合物溶胀时涂层不破损。（*该技术在2024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】
本专利技术涉及包含水可溶胀材料的吸收结构体，该水可溶胀材料包含已涂敷的水可溶胀聚合物，即涂敷有包含相分离的弹性材料的涂层剂，该相分离的弹性材料使得当水可溶胀聚合物溶胀时涂层不破损。
技术介绍
一次性吸收制品(如尿布)的一个重要组成部分是吸收芯结构，该结构包含水可溶胀聚合物、典型地为水凝胶形成的水可溶胀聚合物，也称之为吸收胶凝材料，AGM，或者超吸收聚合物或SAP。此聚合材料确保在其使用期间，大量的体液如尿液可由该制品吸收并锁住，从而提供较低的再次润湿性和良好的皮肤干燥性。尤其可用的水可溶胀聚合物或SAP通常通过在存在较少量的二或多官能团单体如N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯或三丙烯胺的情况下，由不饱和羧酸或其衍生物如丙烯酸、丙烯酸的碱金属(例如，钠和/或钾)盐或铵盐、烷基丙烯酸盐等的初始聚合来制备。该二或多官能团单体材料用来轻度交联聚合物链，从而使它们成为水不溶性的，却仍是水可溶胀的。这些轻度交联的吸收性聚合物包含多个连接到聚合物主链上的羧酸酯基。通常认为，这些中性羧酸酯基产生使交联的聚合物网络吸收体液的渗透驱动力。此外，聚合物颗粒通常被处理成在外表面上形成表面交联层，以便改进它们的性质，特别为了应用于婴儿尿布中。可用作吸收构件和制品如一次性尿布中的吸收剂的水可溶胀(水凝胶形成)聚合物需要具有足够高的吸附容量，以及足够高的凝胶强度。吸附容量需要足够高，以使吸收性聚合物能够吸收使用该吸收制品时遇到的大量含水体液。连同凝胶的其它性质，凝胶强度涉及溶胀的聚合物颗粒在施加应力下抵抗变形的趋势。吸收构件或制品中的凝胶强度必须足够高以使颗粒不变形，并且不会填充毛细空隙空间至不可接受的程度，导致所谓的凝胶阻塞。这种凝胶阻塞抑制了流体吸收的速度或流体分配，即一旦发生凝胶阻塞，它就可能基本上阻止流体分配到吸收制品内较干燥的区域或地方，并且可能在水可溶胀聚合物颗粒完全饱和之前或在液体可扩散或芯吸通过“阻塞的”颗粒进入吸收制品的其余部分之前很久，就从吸收制品中渗漏出来。因此，水可溶胀聚合物(当掺入到吸收结构体或制品中时)保持较高的润湿多孔性，并具有较高的抗变形能力，从而产生流体传输通过溶胀凝胶床的高渗透性是很重要的。具有相对高渗透性的吸收性聚合物可通过增加内部交联或表面交联程度来制备，其增加该溶胀凝胶抵抗在外部压力(如由穿着者产生的压力)下变形的能力，但这也典型不可取地降低了凝胶的吸收容量。本专利技术者已发现，通常表面交联的水可溶胀聚合物颗粒受表面交联的‘外壳’束缚，无法充分吸收和溶胀，和/或该外壳不够坚固，无法承受溶胀的应力或与有负载时的性能有关的应力。本专利技术者已发现，当聚合物显著溶胀时，本领域所用的水可溶胀聚合物的涂层或外壳(包括表面交联的‘涂层’)破裂，或者当处于溶胀状态一段时间后该‘涂层’破裂。他们还发现，其结果是本领域已知的涂敷和/或表面交联的水可溶胀聚合物或超吸收材料在使用时显著变形，因此导致在润湿状态下凝胶床的孔隙率和渗透性较低。他们已发现，这对此类聚合材料的最佳吸收性、液体分配或储存性能是不利的。因此，本专利技术者已发现，需要包含具有涂层的已涂敷的水可溶胀聚合物的水可溶胀材料，该涂层在润湿状态下可施加力，并且当聚合物在典型的使用条件下在体液中溶胀时不破裂。在本专利技术的情况下，本专利技术者已发现，作为体液如尿液的一种良好代表物，可使用按重量计0.9％的氯化钠水溶液(盐水)，还称为“0.9％盐水”。因此，本专利技术者已发现，需要有已涂敷的水可溶胀材料，其中当材料在0.9％盐水中溶胀时，该涂层基本上不破裂。本专利技术者已发现，用特定的弹性材料已涂敷的水可溶胀材料是有益的。然而，他们已发现，并不是所有弹性材料适于在每个应用中作为涂层剂，因为有些材料在干燥状态下具有良好的伸长率，但在润湿状态下则不然。本专利技术者已发现，为了提供上述性质和有益效果，弹性材料应为相分离的，并典型地具有至少两个不同的玻璃化转变温度，例如，其典型地至少具有第一玻璃化转变温度Tg1的第一软相和具有第二玻璃化转变温度Tg2的第二硬组分。本专利技术者已发现，当水凝胶聚合物的内核溶胀时，这种具有相分离弹性聚合物的特定涂层可延展并保持基本完整，即没有破裂。据信，这是由于弹性材料的内聚性和相分离材料的高断裂伸长率。本专利技术者还已发现，如下文所定义的，当水可溶胀聚合物周围的涂层可透气且由涂层剂所形成的涂层可透气时，是有益的。本专利技术者进一步发现，为了赋予润湿状态下的高伸长率，通常涂敷和/或随后处理涂层剂的方法可能是重要的。专利技术概述本专利技术提供包含水可溶胀材料的吸收结构体，该水可溶胀材料包含涂敷有涂层剂的水可溶胀聚合物，其中所述涂层剂包含相分离的弹性材料，且至少具有第一玻璃化转变温度Tg1的第一相和具有第二玻璃化转变温度Tg2的第二相，优选Tg1和Tg2之间的差值为至少30℃。本专利技术还提供包含水可溶胀材料的吸收结构体，该水可溶胀材料包含涂敷有涂层剂的水可溶胀聚合物，所述水可溶胀材料可通过包括以下步骤的方法得到a)得到水可溶胀聚合物颗粒；b)与步骤a)同时或在步骤a)之后，将涂层剂涂敷到至少部分所述水可溶胀聚合物颗粒上；以及任选步骤c)将步骤b)所得的已涂敷的水可溶胀聚合物颗粒退火，以得到水可溶胀材料，其中步骤b)的所述涂层剂包含弹性相分离材料，该材料至少具有第一玻璃化转变温度Tg1的第一相和具有第二玻璃化转变温度Tg2的第二相，优选Tg1和Tg2之间的差值为至少30℃。因此，本专利技术提供可通过以下方法得到的吸收结构体a)得到水可溶胀聚合物颗粒；b)与步骤a)同时或在步骤a)之后，将本文所述涂层剂涂敷到至少部分所述水可溶胀聚合物颗粒上；以及任选步骤c)将步骤b)所得的已涂敷的水可溶胀聚合物颗粒退火，d)将步骤b)或c)所得的水可溶胀材料掺入到吸收结构体中。吸收结构体可为一次性吸收制品，例如尿布、训练短裤、卫生巾、紧身短裤衬里或卫生棉塞，或者吸收结构体可为上述吸收制品的一部分，例如所述吸收结构体可为尿布、训练短裤、卫生巾或紧身短裤衬里的所谓收集层、存储层和/或吸收芯。通常，弹性相分离材料的Tg1低于室温，例如低于25℃，但本文优选Tg1低于20℃，或者甚至低于0℃，且Tg2优选高于室温，优选高于50℃，或者甚至高于60℃。弹性材料优选为相分离的嵌段共聚物材料，重均分子量为至少8.3E-20g(50kDa)，优选至少1.2E-19g(70kDa)，其可利用本领域已知的多角激光光散射检测器通过凝胶渗透色谱法来测定。涂层剂和/或所述弹性材料优选为可润湿延展的，且湿态断裂伸长率(这可通过本文测试方法来测定)为至少400％，润湿状态下的断裂拉伸应力为至少1MPa，或者甚至至少5MPa，且其优选在润湿状态下400％伸展率时的湿正割弹性模量为至少0.25MPa，优选至少0.50MPa，更优选至少约0.75MPa，或者甚至至少约2MPa，最优选至少3MPa。优选地，涂层剂和/或润湿延展弹性材料(如以下测试方法所述制成薄膜)具有在干燥状态下在400％伸长率时的干正割模量(SM干400％)和在400％伸长率时的湿正割模量(SM湿400％)，其中SM湿400％与SM干400％的比率介于1.4和0.6之间。由涂层剂所形成的涂层优选为可透气的，对本专利技术而言这意味着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含水可溶胀材料的吸收结构体，所述水可溶胀材料包含涂敷有涂层剂的水可溶胀聚合物，其中所述涂层剂包含相分离的弹性材料，所述相分离弹性材料至少具有具有第一玻璃化转变温度Ｔｇ↓［１］的第一相和具有第二玻璃化转变温度Ｔｇ↓［２］的第二相，优选Ｔｇ↓［１］和Ｔｇ↓［２］之间的差值为至少３０℃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷内D福萨姆，马蒂亚斯施米特，阿克塞尔迈耶，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]