发明名称 不匀聚合物发泡体结构及其制备与应用
摘要 本发明系关于具相互连接开孔之HIPE衍生之不匀聚合物发泡构造,其中之发泡构造至少具有二个不同区。此种不匀发泡体具有各种之用途,如能量及流体之吸收,绝缘与过滤。本发明尚关于不匀之吸收剂聚合物发泡体,当其与水性流体(特别是体液如尿液或血液)接触时,可收纳、分布及贮存此等流体。本发明之发泡体至少具有二个不同密度、聚合物组成、表面性质、及/或微胞形态之不同区。本发明尚关于藉由使高内部相油包水乳液、或HIPE聚合而制得不匀发泡体之方法。其一目标中,此方法利用至少二种不同之HIPEs,而各乳液具有相对小量之油相及相对较大量之水相。
申请公布号 TW346393 申请公布日期 1998.12.01
申请号 TW086107494 申请日期 1997.05.31
申请人 宝硷公司 发明人 约翰柯林斯戴尔;凯斯约瑟史东;汤玛斯艾伦迪斯玛拉斯;汤玛斯麦可希维莉
分类号 A61F13/15;A61L15/00 主分类号 A61F13/15
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种由至少一种油包水乳液制得之相互连接开 孔之不匀 聚合发泡体结构,其中该发泡体结构具有至少两个 不同区 域且该不同区域之聚合物密度、聚合物组成、表 面性质或 微孔形态之一或多种性质不同。2.根据申请专利 范围第1项之不匀聚合物发泡体结构,其 中发泡体具有小于0.05克/毫升之凝聚密度。3.根据 申请专利范围第1项之不匀聚合物发泡体结构,其 中该发泡体包括a)连续区域;及b)分散于连续区域 中之不 同未连接区域。4.根据申请专利范围第3项之不匀 聚合物发泡体结构,其 中该不同区域之凝聚体积为发泡体总体积之10%至 80%。5.根据申请专利范围第1项之不匀聚合物发泡 体结构,其 中发泡体包括至少两个不同、连续区域。6.根据 申请专利范围第5项之不匀聚合物发泡体结构,其 中各连续区包括该发泡体总体积之20%至80%。7.根 据申请专利范围第1项之不匀聚合物发泡体结构, 其 中一个不同区域具有小于50微米之平均微孔大小 及第二个 不同区域具有自20至200微米之平均微胞大小,且其 中该 两区域之平均微胞大小至少20%不同。8.根据申请 专利范围第1项之不匀聚合物发泡体结构,其 中一个不同区域具有1至7微米之平均孔穴大小及 第二个不 同区域具有自3至45微米之平均孔穴大小,且其中该 两区 域之平均孔穴大小至少20%不同。9.一种相互连接 开孔之吸收性不匀亲水性聚合物发泡体结 构,其中该发泡体具有至少两个不同区域且该不同 区域之 聚合物密度、聚合物组成、表面性质或微孔形态 之一或多 种性质不同。10.根据申请专利范围第9项之不匀亲 水性聚合物发泡体结 构,其中该发泡体包括a)连续区域;及b)分散于该连 续区 域中之不同未连接区域。11.根据申请专利范围第 10项之不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其中该不同区域之凝聚体积为发泡体总体积 之10% 至80%。12.根据申请专利范围第10项之不匀亲水性 聚合物发泡体 结构,其中该不同未连接区域基本上系由具有Tg自 30℃至 95℃之相同材料所制得,该连续区域具有低于50℃ 之Tg, 且其中该连续及分散之未连接区域之Tg至少20%不 同。13.根据申请专利范围第12项之不匀亲水性聚 合物发泡体 结构,其中该分散未连接区域之Tg为35℃至75℃及该 连续 区域之Tg低于30℃。14.根据申请专利范围第10项之 不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其中该分散未连接区域基本上系由具有Tg至 少大于 发泡体使用温度至少10℃之相同材料所制得,且该 连续区 域具有与发泡体使用温度相同之Tg。15.根据申请 专利范围第10项之不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其中该分散未连接区域基本上系由具有Tg至 少大于 发泡体使用温度至少10℃之相同材料所制得,且该 连续区 域具有不高于10℃但低于发泡体使用温度之Tg。16. 根据申请专利范围第10项之不匀亲水性聚合物发 泡体 结构,其中当在5.1kPa封闭压力测量时,发泡体具有40 % 或更少之凝聚物RTCD。17.根据申请专利范围第9项 之不匀亲水性聚合物发泡体结 构,其中该发泡体包括至少两个不同、连续区域。 18.根据申请专利范围第17项之不匀亲水性聚合物 发泡体 结构,其中各连续区域包括发泡体总体积之20%至80% 。19.根据申请专利范围第17项之不匀亲水性聚合 物发泡体 结构,其中一不同区域之毛细吸收比表面积为每体 积至少 0.025米2/毫升且第二不同区域之毛细吸收比表面积 为每 体积自0.0075至0.06米2/毫升,且其中对此两区域而言 ,毛细吸收比表面积每体积之差异为至少20%。20.根 据申请专利范围第17项之不匀亲水性聚合物发泡 体 结构,其中一不同区域之毛细吸收比表面积为每体 积至少 0.05米2/毫升且第二不同区域之毛细吸收比表面积 为每 体积自0.0075至0.04米2/毫升。21.根据申请专利范围 第17项之不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其具有长度、宽度及深度,其中一区域之发 泡体深 度系在另一区域之下。22.根据申请专利范围第17 项之不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其具有长度及宽度且又具有3个不同、连续 区域, 其中该区域纵向地延伸因而有两个外侧区域临接 一中间区 域。23.根据申请专利范围第22项之不匀亲水性聚 合物发泡体 结构,其中该两个外侧区域具有相同平均微胞直径 ,及其 中中间区域具有比各外侧区域之平均微胞直径大 至少20% 之平均微胞直径。24.根据申请专利范围第23项之 不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其中该中间区域具有比各外侧区域平均微胞 直径大 至少50%之平均微胞直径。25.根据申请专利范围第 23项之不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其中该两个外侧区域各具有不大于50微米之 平均微 胞直径及中间区域具有自80至180微米之平均微胞 直径。26.根据申请专利范围第9项之不匀亲水性聚 合物发泡体结 构,其中该不同区域具有下列不同处:1)并非由相同 单体 成分所形成;或2)若由和同单体成分所形成,则至少 一种 单体成分相对量至少20%不同。27.根据申请专利范 围第26项之不匀亲水性聚合物发泡体 结构,其中若不同区域由相同单体成分所形成,则 至少一 种单体成分之相对量至少35%不同。28.一种具相互 连接开孔之不匀聚合物发泡体结构,其中 该发泡体结构且有至少两个不同区域且该不同区 域之聚合 物密度、聚合物组成、表面性质或微孔形态之一 或多种性 质不同且该发泡体结构系由包括下列步骤之下方 法所制得 :A)由下列形成第一种油包水乳液:1)油相,包括:a)自 85至98重量之可形成Tg为95℃或更低之共聚物之单 体成份 ,单体成份包括:i)自20至70重量%之可形成Tg为25℃或 更低之无规非晶形聚合物之至少一种实质上水不 可溶之单 官能性单体;ii)自10至50重量%之可赋与与苯乙烯可 提供 者相同韧性之至少一种实质上水不可溶之单官能 性单体; iii)自5至50重量%之第一种实质上水不可溶之多官 能性交 联剂,系选自二乙烯基苯,三乙烯基苯,二乙烯基甲 苯, 二乙烯基二甲苯,二乙烯基,二乙烯基烷基苯,二 乙烯 基菲,二乙烯基联苯,二乙烯基二苯基甲烷,二乙烯 基苯 甲烷,二乙烯基苯醚,二乙烯基二苯基硫化物,二乙 烯基 喃,二乙烯基硫化物,二乙烯基及且混合物;及 iv) 自0至15重量%第二种实质上水不可溶多官能性交联 剂,系 选自多官能性丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯 胺、甲基 丙烯醯胺,及其混合物;及b)自2至15重量%之可溶于 油相 且可形成油包水乳液之乳化剂成分,该乳化剂成分 包括具 有至少40重量之乳化成分系选自下列之主要乳化 剂:分枝 C16-C24脂肪酸,直链不饱和C16-C22脂肪酸及直链饱和 C12-C14脂肪酸之二甘油单酯类;分枝C16-C24脂肪酸、 直 链不饱和C16-C22脂肪酸、直链饱和C12-C14脂肪酸之 山梨 糖醇酐单酯类;分枝C16-C24醇、直链不饱和C16-C22醇 及 直链饱和C12-C14醇之二甘油单脂族醚类;及其混合 物; 及2)水相,包括含有下列之水溶液:(a)自0.2至20重量% 之水可溶电解质;及(b)有效量之聚合反应起始剂;3) 水 相对油相之体积对重量比自20:1至200:1之范围;B)视 需要形成第二个不同油包水乳液,其至少一点与该 第一乳 液不同;及C)下列之一:1)a)使油相或油包水乳液中 之单 体成分聚合前,在形成容器中组合该第一及第二油 包水乳 液;及b)使两乳液聚合而形成聚合物不匀发泡体;2)a )使 第一个油包水乳液之油相中之单体成分部份或完 全聚合; b)使步骤C)2)a)中之材料与第二个油包水乳液组合; 及c) 使第二乳液与若合并有且部份固化之第一乳液聚 合而得到 聚合物不匀发泡体;或3)仅制成第一个油包水乳液 同时使 用单一乳液液形成落差以可控制方式(间歇性或连 续性)改 变所形成之方法条件,而形成不匀发泡体。29.根据 申请专利范围第38项之不匀聚合物发泡体结构, 其中该发泡体包括a)连续区域;及b)分散于该连续 区域中 之不同未连接区域。30.根据申请专利范围第29项 之不匀聚合物发泡体结构, 其中该分散未连接区域包括发泡体体积之10%至80% 且基本 上系由具有Tg大于发泡体使用温度至少10℃之相同 材料所 制得,且该连续区域之Tg与发泡体之使用温度相同 。31.根据申请专利范围第28项之不匀聚合物发泡 体结构, 其中该发泡体包括至少两个不同、连续区域。32. 根据申请专利范围第31项之不匀聚合物发泡体结 构, 其中各连续区域包括发泡体总体积之20%至80%。33. 根据申请专利范围第32项之不匀聚合物发泡体结 构, 其中一不同区域之毛细吸收比表面积为每体积至 少0.025 米2/毫升及第二不同区域之毛细吸收比表面积为 每体积 自0.0075至0.06米2/毫升,且其中两区域每体积之毛细 吸收比表面积至少20%不同。34.根据申请专利范围 第32项之不匀聚合物发泡体结构, 其中该发泡体具有长度、宽度及深度,其中一区域 之发泡 体深度在另一区域之下。35.一种吸收物件,包括顶 片、底层及置于该顶片与底层 间之吸收核芯;其中该吸收核芯包括根据申请专利 范围第 9项之不匀亲水性聚合物发泡体结构。36.一种吸收 物件,包括顶片、底层及置于该顶片与底层 间之吸收核芯;其中该吸收核芯包括根据申请专利 范围第 11项之不匀亲水性聚合物发泡体结构。37.一种吸 收物件,包括顶片、底层及置于该顶片与底层 间之吸收核芯;其中该吸收核芯包括根据申请专利 范围第 18项之不匀亲水性聚合物发泡体结构。38.一种吸 收物件,包括顶片、底层及置于该顶片与底层 间之吸收核芯;其中该吸收核芯包括根据申请专利 范围第 21项之不匀亲水性聚合物发泡体结构。39.一种吸 收物件,包括顶片、底层及置于该顶片与底层 间之吸收核芯;其中该吸收核芯包括根据申请专利 范围第 34项之不匀亲水性聚合物发泡体结构。40.根据申 请专利范围第35项之吸收物件,系月经垫且其 中吸收物之不匀亲水性聚合物发泡体结构系呈C- 摺叠使得 中间区域置于该两外侧区域之上。41.一种制造具 互相连接开孔之不匀聚合物发泡体结构之 方法,该方法包括下列步骤:A)由下列形成第一种油 包水 乳液:1)油相,包括:a)自85至98重量之可形成Tg为95℃ 或更低之共聚物之单体成份,该单体成份包括:i)自 20至 70重量%之可形成Tg为25℃或更低之无规非晶形聚合 物之 至少一种实质上水不可溶之单官能性单体;ii)自10 至约 50重量%之可赋与与苯乙烯可提供者相同韧性之至 少一种 实质上水不可溶之单官能性单体;iii)自5至50重量% 之第 一种实质上水不可溶之多官能性交联剂,系选自二 乙烯基 苯,三乙烯基苯,二乙烯基甲苯,二乙烯基二甲苯,二 乙 烯基,二乙烯基烷基苯,二乙烯基菲,二乙烯基联 苯, 二乙烯基二苯基甲烷,二乙烯基苯甲烷,二乙烯基 苯醚, 二乙烯基二苯基硫化物,二乙烯基喃,二乙烯基 硫化物 ,二乙烯基及其混合物;及iv)自0至约15重量%第二 种 实质上水不可溶多官能性交联剂,系选自多官能性 丙烯酸 酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺,及 其混合 物;及b)自2至15重量%之可溶于油相且可形成油包水 乳液 之乳化剂成分,该乳化剂成分包括具有至少40重量 之乳化 成分系选自下列之主要乳化剂:分枝C16-C24脂肪酸, 直 链不饱和C16-C22脂肪酸及直链饱和C12-C14脂肪酸之 二甘 油单酯类;分枝C16-C24脂肪酸、直链不饱和C16-C22脂 肪 酸、直链饱和C12-C14脂肪酸之山梨糖醇酐单酯类; 分枝 C16-C24醇、直链不饱和C16-C22醇及直链饱和C12-C14醇 之二甘油单脂族醚类;及其混合物;及2)水相,包括 含有 下列之水溶液:(a)自0.2至20重量%之水可溶性电解质 ; 及(b)有效量之聚合反应起始剂;3)水相对油相之体 积对 重量比自20:1至200:1之范围;B)视需要形成第二个不 同油包水乳液,其至少一点与该第一乳液不同;但 包含选 自A)1),A)2),及A)3)部分的物质和种类;C)下列之一: 1)a)使油相或油包水乳液中之单体成分聚合前,在 形成容 器中组合该第一及第二油包水乳液;及b)使两乳液 聚合而 形成聚合物不匀发泡体;2)a)使第一个油包水乳液 之油相 中之单体成分部份或完全聚合;b)使步骤C)2)a)中之 材料 与第二个油包水乳液组合;及c)使第二乳液与若合 并有且 部份固化之第一乳液聚合而得到聚合物不匀发泡 体;或3) 仅制成第一个油包水乳液同时使用单一乳液液形 成落差以 可控制方式(间歇性或连续性)改变所形成之方法 条件,而 形成不匀发泡体。42.根据申请专利范围第41项之 方法,其中使用两种不同 乳液且系使油相或油包水溶液中之单体成分聚合 前,在形 成容器中组合该第一及第二油包水乳液。43.根据 申请专利范围第41项之方法,其中使用两种不同 乳液,且其中第一个油包水乳液之油相中之单体成 份系部 份或完全聚合。44.根据申请专利范围第41项之方 法,其中仅使用一种油 包水乳液以制得不匀发泡体,且其中使用单一乳液 液形成 落差以可控制方式(间歇性或连续性)改变方法条 件。图式 简单说明:第一图为具有四区及三面界面之不匀发 泡体之 第一区之显微照片(250倍放大)。第二图为相同不 匀发泡 体中之第二区之显微照片(250倍放大)。第三图为 相同不 匀发泡体之第二界面之显微照片(250倍放大)其个 别之孔 隙线在第二及第三区间相接。第四图为相同不匀 发泡盘中 第三区之显微照片(250倍放大)。第五图为相同不 匀发泡 体之第三界面之显微照片(250倍放大),其单独之孔 隙线 在第三及第四区间相交。第六图为相同不匀发泡 体之第四 区之显微照片(250倍放大)。第七图为相同不匀发 泡体之 中之第三界面之第一显微照片(30倍放大)。第八图 为相同 不匀发泡体之中之第三界面之第二显微照片(30倍 放大)。 第九图为相同不匀发泡体之中之第三界面之第三 显微照片 (30倍放大)。第十图为当作吸收元件之具本发明不 匀发泡 体之经期产物之上视图。第十一图为使用本发明 之吸收聚 合物发泡体,当作沙漏型流体贮存/分布组件(视情 况在 双层构造之吸收尿片芯中)之纸尿片之切面叙述。 第十二 图代表适合形状物件,如使用本发明之吸收聚合物 发泡体 当作吸收芯之可丢弃训练用内裤产物之切片图。 第十三图 为具有三不同区之本发明单片不匀发泡体之透视 图,其中 之中间区为相对大的微胞构造,且二外部区为相对 小的微 胞构造。相对地,不同区可以以每体积之毛细吸收 比表面 积区分。第十四图为单片具有5不同区之本发明不 匀发泡 体之透视图。第十五图为如第十三图中所述相同 发泡构造 之透视图,其中之发泡为C-摺叠,以提供顶部具有相 对大 的微胞构造且在底部具相对小微胞构造之构造。 此发泡构 造特别适用于吸收物件,如月经垫,且在一片发泡 中提供 收纳/分布层及贮存层。第十六图为具有位在不同 连续区 中之不连续球之单片不匀发泡体之透视图。第十 七图为在 发泡之Z-方向(即厚度)中具有不同区之单片本发明 之不匀 发泡体之剖面图。第十八图为第十七图中所示同 片不匀发 泡体之透视图,且再显现发泡之Z-方向中之不同区 。第十 九图为具有分散在连续区中之不同未连接区之不 匀发泡体 之显微照片(250倍放大)。此显微照片咸信系取自 连续及 至少一分散区之界面处。意外地,在区域间未发现 不连续 性。
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