用於無紡布的潤膚液的製作方法
2023-10-23 00:06:02 3
專利名稱：用於無紡布的潤膚液的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於無紡布(nonwovens)整理(finishing)的組合物，和在此潤膚液(lotion)中作為結晶促進劑(crystallization accelerators)的所選化合物的應用，還涉及用本發明的潤膚液進行整理的無紡布。
在衛生用品如尿布或衛生巾的製備中，使用吸收材料以吸收水性流體。為了防止吸收材料在穿著時直接接觸並增加穿著舒適性，用薄的、透水的無紡布覆蓋該材料。這類無紡布通常用合成纖維如聚烯烴或聚酯纖維製備，因為這些纖維可以低成本生產，具有良好的機械性能，並且是熱穩定的。
在衛生用品領域，為了普遍提高承受能力(tolerability)和穿著舒適性，這一類型的無紡布越來越多的配備有親膚(skin-friendly)潤膚液。例如，DE 3309 530 C1描述了用由甘油三酯和/或具有8至18個碳原子的椰子油脂肪酸(coconut oil fatty acid)偏甘油酯(partial glycerides)組成的護膚(skincare)材料浸漬的衛生吸收墊。為了在被穿著時這些製劑可以毫無問題從無紡布轉移至皮膚，DE 33 09 530選擇甘油三酯和偏甘油酯混合物使其具有35-40℃的升點(rise point)。
WO96/16682中給出了在穿著衛生用品期間將護膚物轉移到皮膚的另一種方式。其描述了用在20℃為固態或半固態的潤膚液製備的內部覆蓋網狀物(web)的尿片，並且在被穿著時，潤膚液轉移至穿用者的皮膚上。這些潤膚液包含10-95％的在室溫下為塑性(plastic)或液體的無水潤膚劑，和5-90％的熔點至少為35℃，優選為40℃的所謂固定劑(immobilizer)。
然而，已知的潤膚液的主要問題是它們的儲存穩定性。潤膚液本身在室溫即接近36-38℃下處於一種形態，該形態使它們可以毫無困難地從無紡布轉移到皮膚，即在此溫度下潤膚液應具有足夠的粘性從無紡布上分離開並轉移到皮膚上是非常重要的。然而，如果衛生產品存放在較高溫度如大於30℃下，與溫度有關的該過程會產生一些問題。在這種情況下，經常觀察到潤膚液在無紡布上「滲出(exude)」。因此本發明的目的是提供應用在用於衛生用品的無紡布中的親膚潤膚液，其中所述潤膚液的儲存穩定性，特別在高溫下要得到保證。
另外，還要注意其中的，如尿片中的無紡布必須對液體不滲透，並由此一般製備成親水的。因而用通常疏水的親膚潤膚液進一步整理可以減少或顯著減弱通過網狀物到吸收材料的液體輸送。此外，希望潤膚液能儘可能完全地從無紡布轉移到穿用者的皮膚上，關於這一點，任選提供另外的附加用途，例如能減少氣味的形成、或其它細菌、真菌和酵母的生長。原則上，當然必須使潤膚液能易於塗布於無紡布，並儘可能用公知的製備方法來塗布它們。發現採用現有技術的產品不能完全獲得這些性質。
令人驚訝地是，申請人發現通過結合基於其熔化行為而選擇的三種組分有可能獲得上述的目的。
因此本發明提供在第一種實施方式中，在21℃下為固體的組合物，包含至少a)5-70％重量在25-37℃範圍內熔化的組分，選自合成蠟、石蠟、脂肪酸酯、多羥基脂肪酸酯、脂肪醇、烷氧基化的脂肪酸酯、烷氧基化的脂肪醇，及這些化合物的混合物；和b)5-70％重量的熔點至少高於組分a)的熔點5℃的組分，組分b)選自石蠟、多羥基脂肪酸酯、C14脂肪醇、C12脂肪酸、脂肪醇和脂肪酯的烷氧基化的衍生物，及其混合物，其中該組合物還包含組分c)5-25％重量的結晶促進劑，選自偏甘油酯、乙二醇二酯(ethylene glycoldiesters)和聚合蠟(polymeric wax)，條件是該結晶促進劑具有45-70℃的熔點，並且該組合物包含小於5％重量的水。
本發明的組合物必須包含三種成分，特別是，以組分c)結晶促進劑的存在作為特徵。此外，根據其熔化行為選擇組分a)至c)十分重要。
熔化本身定義為通過輸入熱量，物質從固體至液體聚集態的轉變，其中，由於粒子的動能增加，其振幅變大以至於使得點陣結構(lattice structure)崩潰。熔點定義為在壓力，通常為1013hPa下，物質的液相和固相處於熱力學平衡時的溫度。然而事實上，在實際中所用的術語「熔點」大都只是固態至液態的轉變點，而不是相似地向相反方向進行轉變時的溫度。這一過程吸收的熱量是指熔化熱或熔化焓。儘管也有例外，但通常隨著壓力的增加熔點上升。對許多純物質，由於在輸入熱量期間溫度可以保持一段時間恆定，因此能很精確地測定熔點。對無定形的玻璃狀物質，由於不存在晶體點陣，沒有一定的(specific)熔點。在脂肪、軟膏、乳酪或栓劑材料的熔化行為中可以觀察到類似的現象。在這些情況中，可以使用凝固點，即所謂的升點和降點(dropping point)用於表徵。
結晶促進劑的作用可以理解為意味著其必須具有比液體至半液體組分a)高的非常尖銳(sharp)的熔點，但須低於潤膚液塗敷的溫度。在相對較低溫度熔化的組分a)，在較高溫度熔化的組分b)，和同時加入的結晶促進劑c)的組合使得潤膚液，首先即使在高溫下仍是儲存穩定的，同時在被穿著時可以從無紡布轉移到穿用者的皮膚上。
組分a)可以選自本領域的技術人員已知的大量的化合物，這裡，熔點必須在25℃至最高37℃是非常重要的。首先，對於這一目的，有可能採用某些石蠟，也可以採用脂肪酸酯，特別是脂肪醇。合適的石蠟優選為半固體石蠟，如軟石蠟，優選礦脂。合適的脂肪醇是，例如，十二醇或蓖麻(ricinol)醇，來列舉不飽和脂肪醇的一個代表。另外合適的物質選自合成蠟類，例如聚乙烯/馬來酐的共聚物。對本發明的目的來說，使用甘油酯特別合適，這裡優選必須具有所需25-37℃熔點的偏甘油酯和甘油三酯的混合物。在此給出的特別優選物是具有8-18個碳原子的脂肪酸的甘油酯的混合物甘油酯為脂肪酸的甘油一、二和/或三酸酯，該脂肪酸，即，如己酸、辛酸、2-乙基己酸、癸酸、月桂酸、異十三酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕欖(palmoleic)酸、十八酸、異十八酸、油酸、反油酸、巖芹酸、亞油酸、亞麻酸、桐酸、花生酸、順9-二十碳烯酸、山萮酸、芥酸，及其工業級(technical-grade)混合物。
它們符合式(1)， 其中R是COR′基團，其中R』是具有6至22個碳原子的支鏈或直鏈、飽和或未飽和的烷基基團，和/或其獨立地為氫。典型的例子為月桂酸甘油一酯、月桂酸甘油二酯、椰子脂肪酸甘油一酯、椰子脂肪酸甘油三酯、棕櫚酸甘油一酯、棕櫚酸甘油三酯、十八酸甘油一酯、十八酸甘油二酯、異十八酸甘油一酯、異十八酸甘油二酯、油酸甘油一酯、油酸甘油二酯、動物脂肪酸甘油一酸酯、動物脂肪酸甘油二酸酯、山萮酸甘油一酸酯、山萮酸甘油二酸酯、芥酸甘油一酸酯、芥酸甘油二酸酯，及其工業級混合物，其中也可包含來自製備過程中的少量甘油三酯作為次要組分。
特別是，合適的組分a)是由申請人出售的商品名Novata B的椰子偏甘油酯和甘油三酯的混合物。Novata B的熔點(依照DGF CIV 3a)為33-36℃，酸值為0.3(依照DGF CV 2)。依照DGF CV 3皂化值為225-240。分子量為710。對組分a)另外的合適的混合物是申請人出售的Novata(299(熔點34℃)。
在正描述的組合物中組分b)必須具有至少高於組分a)熔點5℃的熔點。這裡給出的具體的優選物是C14-22脂肪醇、C12-22脂肪酸及其烷氧基化的衍生物，和脂肪醇和酯等化合物。然而，具有所需熔化性質的硬石蠟也是合適的。在該情況下，對本工藝教導的目的來說，不同的甘油酯或C8-18段(cut)的脂肪酸的混合物，特別對組分b)是合適的。對組分a)和b)都特別適合的是椰子脂肪酸的甘油三酯和偏酯。其中的C8-18段，與甘油酯的鏈長或酯化度的選擇有關，有可能生成具有不同熔點的混合物。月桂(lauric)(C14)酯和肉豆蔻(myristic)(C16)酯的混合物基本上存在。
所用的高熔點組分b)優選申請人出售的Novata D。其也是椰子脂肪酸的甘油三酯和偏甘油酯的混合物，但具有不同的熔化範圍。Novata D的熔點(依照DGF C IV 3a)為40-42℃，酸值為0.3(依照DGF CV 2)。皂化值為215-230(依照DGF CV 3)。
使用結晶促進劑組分c)對本發明非常重要。這類物質的熔化範圍，首先，至少為45℃，其次，該組分的熔化範圍應優選儘可能窄，並由此應不超出(extend over)大於4.5℃，優選2.5℃和更小。
這裡特別合適作為組分c)的是所選的C12-C21脂肪酸的甘油偏酯，優選依照DGF C IV 3a具有熔化範圍58-60℃的甘油一硬脂酸酯(glycerolmonostearate)，或依照DGF C IV 3a具有熔化範圍56-60℃的甘油單月桂酸酯。另外合適的甘油單酸酯是甘油一癸酸酯(熔點53℃)或肉豆蔻酸甘油酯(熔點70.5℃)。
如果使用本發明的結晶促進劑c)，由於它們的熔化溫度高於熔化溫度較低的組分a)，但還沒有達到將潤膚液塗布到無紡布的溫度，因此可以毫無問題地獲得可以塗布到無紡布上的潤膚液。塗布溫度優選60-80℃，並需要根據所用的結晶促進劑來調整塗布溫度。
在選擇組分a)至c)時，它們的熔點是第一重要的。另外，根據組分a)至c)的限定(definition)，要考慮在本發明的組合物中至少存在三種不同的物質。組分c)優選具有熔點30-35℃。尤其優選，如果組分c)的熔點比組分b)的熔點低，優選低5-10℃，特別優選低10-15℃。
組合物本身優選具有35-65℃的熔點，特別是35-50℃，並優選35-45℃。組合物的熔化行為對於應用十分重要，因此對本發明的組合物優選具有彼此明顯分開的兩個熔化範圍，並優選用DSC測量來確定。組合物的熔化焓優選為80-160J/g，特別優選90-140J/g，最優選100-125J/g。另外，不採納如上面引用的WO 96/16682和WO 96/16681中公開的液體或半固體混合物的共使用。
本發明的組合物是無水的，即，其含有的水的總量為5％重量，優選0.5-3％重量，特別優選0.1-2.0％重量。從而優選選擇無水組分a)至c)以免去在製備期間昂貴的乾燥步驟。
在本發明的組合物中，在優選實施方式中，存在的組分a)的量為10-60％重量，組分b)的量為10-60％重量，組分c)的量為10-30％重量。
另外，本發明的組合物也可以用其它常用的成分，例如矽氧烷蠟(silicone wax)或聚矽氧烷，其含量為1-6％重量，優選1.5-5.5％重量，特別優選2-5％重量。聚矽氧烷是公知的含有以下結構作為單體單元的聚合物。
在此，R」和R彼此獨立地為氫、烷基、環烷基、芳基或鏈烯基基團。此類聚矽氧烷優選在37℃具有粘度5-5000mPas。
此外，本發明的組合物可包含親膚或護膚物，優選其含量為0.1-10％重量，特別優選1-8％重量，最優選2-6％重量。
該類成分可以是，例如紅沒藥醇、alantoin和泛醇。也可採用維生素，優選維生素E和維生素前體(precursor)，和蛋白質水解物。植物提取物也是合適的，優選從甘菊、蘆薈(aloe vera)、椴樹花(lime blossom)、七葉樹(horsechestnut)、綠茶、橡樹皮、大蕁麻、蛇麻草、牛蒡(burdock)、問荊、山楂、杏仁、雲杉針葉、扁桃木(almond wood)、刺柏、椰子、杏、檸檬、小麥、獼猴桃(kiwi)、甜瓜、桔子、柚子、鼠尾草、迷迭香、樺樹、錦葵、白花酢漿草(lady′s smock)、百裡香、香蜂草、芒柄花(restharrow)、款冬、蜀葵、人參、姜根中得到的提取物。此外，還可以包含其它的護膚物。特別是，這些物質在此提及的有脫乙醯殼多糖和氧化鋅和蓖麻醇酸鋅。
本發明特別優選的組合物包含50-60％重量的具有30-33℃熔點的椰子脂肪酸的甘油酯混合物作為組分a)，10-20％重量的具有57-60℃熔點的線性不飽和脂肪醇作為組分b)，15-20％重量具有45-48℃熔點的聚乙烯基硬脂基醚，和任選的2-5％重量的矽氧烷蠟，以及任選的5-10％重量的護膚物，優選鱷梨油。
組合物用常規方法製備，即在升高的溫度，優選在40-80℃，特別優選在50-70℃下，通過將各個液體組分混合而製備。組分混合期間的具體順序是不需要的。然後將組合物冷卻至室溫(21℃)。
本發明還提供了在用於無紡布的親膚整理的潤膚液中作為結晶促進劑的單月桂酸甘油酯和/或聚乙烯基硬脂基醚的使用。
無紡布是本領域的技術人員公知的材料。對本發明的目的來說，優選的無紡布是由全部或部分聚烯烴組成的那些。目前已知的和基於乙烯和丙烯的所有類型的聚合物和共聚物對其都是合適的。原則上純的聚烯烴和共聚物的混合物也是合適的。根據本發明的教導特別適合的聚合物的類型列出如下聚乙烯，如HDPE(高密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、VLDPE(超低密度聚乙烯)、LLDPE(線性低密度聚乙烯)、MDPE(中密度聚乙烯)、UHMPE(超高分子量聚乙烯)、CPE(交聯聚乙烯)，HPPE(高壓聚乙烯)；全同立構聚丙烯；間規聚丙烯；在金屬茂催化劑的製備的聚丙烯、抗衝改性聚丙烯、基於乙烯和丙烯的無規共聚物；EPM(聚[乙烯-丙烯])；EPDM(聚[乙烯丙烯共軛二烯])。另外的合適的聚合物類型是聚苯乙烯；聚甲基苯乙烯；聚甲醛；金屬茂催化的α-烯烴或環烯共聚物，如降冰片烯-乙烯共聚物；含有至少80％的乙烯和/或苯乙烯和小於20％的單體(如醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯腈、氯乙烯)的共聚物。所述聚合物的例子是聚乙烯丙烯酸乙酯、聚乙烯-醋酸乙烯酯、聚氯乙烯-乙烯(poly(ethylenevinyl chloride))、聚苯乙烯丙烯腈。接枝共聚物和聚合物共混物，即聚合物的混合物，其中除其它的以外，特別是存在上述指出的聚合物，如基於聚乙烯和聚丙烯的聚合物共混物也是合適的。
在本發明的範圍內，特別優選基於乙烯和丙烯的均聚物和共聚物。在本發明的一個實施方式中，由此專使用聚乙烯作為聚烯烴，在另一實施方式中專使用聚丙烯，在另外的實施方式中使用基於乙烯和丙烯的共聚物。
在本發明最優選的實施方式中，組分a)是聚丙烯。本發明還提供了由上述工藝製備且能被用於生產織物的水介質潤溼的親水化的聚烯烴基或聚酯基纖維的應用。優選該織物是無紡布。在特別優選的實施方式中，這些織物意指用於尿布中。
本發明還包括用上述組合物對含聚乙烯的無紡布進行整理的技術教導。
實施例製備本發明的下列組合物1和2，並考察其熔化行為。為此，在每例中進行DSC測量。加熱/冷卻的速率分別為10K/min和-1K/min。
組合物1a)58％重量的椰子脂肪酸偏甘油酯和甘油三酯的混合物，熔點34℃b)15％重量的十八烷醇，熔點56-58℃c)20％重量的聚乙烯基硬脂基醚，熔點45℃d)2％重量的矽氧烷蠟組合物的熔點是49℃，熔化熱是112J/g。
組合物2a)55％重量的椰子脂肪酸偏甘油酯和甘油三酯的混合物，熔點34℃b)15％重量的單月桂酸甘油酯，熔點是63℃c)20％重量的聚乙烯基硬脂基醚，熔點45℃d)5％重量的矽氧烷蠟熔點是46℃，熔化熱是82J/g。
上述組合物可以毫無問題地塗布到無紡布上，並且適合製備用於衛生用品的無紡布。
為測定本發明的潤膚液的冷卻性質，製備了三種潤膚液並加熱至70℃。潤膚液1和2含有本發明的結晶促進劑。潤膚液3不含此化合物。
熱的潤膚液(每種0.5ml)放置在傾斜的玻璃板上(角度35°)。然後測量流動距離直到潤膚液停止下流。測量得到的潤膚液1和潤膚液2的距離為大約15cm，而沒有權利要求1中的化合物c)的潤膚液需要流動21cm才能停下。
權利要求
1.21℃下為固體的組合物，至少包含a)5-70％重量的在25-37℃範圍內熔化的組分，其選自合成蠟、石蠟、脂肪酸酯、多羥基脂肪酸酯、脂肪醇、烷氧基化的脂肪酸酯、烷氧基化的脂肪醇，及這些化合物的混合物；和b)5-70％重量的熔點比組分a)的熔點至少高5℃的組分，並且組分b)選自多羥基脂肪酸酯、C14脂肪醇、C12脂肪酸、該脂肪醇和脂肪酯的烷氧基化的衍生物，及這些組分的混合物，其特徵還在於該組合物還包含組分c)5-25％重量的結晶促進劑，其選自偏甘油酯和聚合蠟，條件是該結晶促進劑的熔點為45-70℃，並且所述組合物包含小於5％重量的水。
2.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於所述組分b)的熔點為40-60℃。
3.根據權利要求1和2所述的組合物，其特徵在於所述組分a)選自具有8至18個碳原子的脂肪酸的甘油酯的混合物，優選選自偏甘油酯的工業級混合物和/或甘油酯的混合物。
4.根據權利要求1至3所述的組合物，其特徵在於所述的組分b)選自具有8至18個碳原子的脂肪酸的甘油酯的混合物，優選選自偏甘油酯的工業級混合物和/或甘油酯的混合物。
5.根據權利要求1至4所述的組合物，其特徵在於所述組分a)和/或b)每種都包含椰子脂肪酸的甘油三酯或偏酯，在每種情況下該混合物都具有所要求的熔點。
6.根據權利要求1至5所述的組合物，其特徵在於存在具有C12脂肪酸的甘油偏酯，優選甘油單月桂酸酯，作為組分c)。
7.根據權利要求1至6所述的組合物，其特徵在於存在聚乙烯基硬脂基醚作為組分c)。
8.根據權利要求1至7所述的組合物，其特徵在於包含10-60％重量的組分a)，10-60％重量的組分b)和10-25％重量的組分c)。
9.根據權利要求1至8所述的組合物，其特徵在於其熔點為35-65℃，優選為35-50℃，特別優選為35-45℃。
10.根據權利要求1至9所述的組合物，其特徵在於所述組合物包含矽氧烷蠟，其量為1-6％重量，優選為1.5-5.5％重量，並特別優選為2-5％重量。
11.根據權利要求1至10所述的組合物，其特徵在於所述組合物包含親膚和/或護膚物，其量為0.1-10％重量，優選為1-8％重量，並特別優選為2-6％重量。
12.根據權利要求1至11所述的組合物，其特徵在於所述組合物包含0.5-3％重量的水，優選為0.5-2％重量，並特別優選為0.5-1.5％重量。
13.權利要求1至12所述的組合物，其特徵在於所述組合物包含50-60％重量的熔點為30-33℃的椰子脂肪酸甘油酯的混合物作為組分a)，10-20％重量的熔點為57-60℃的線性、不飽和脂肪醇作為組分b)，15至20份熔點為45-48℃的聚乙烯基硬脂基醚作為組分c)，和任選的2-5％重量的矽氧烷蠟，及5-10％重量的護膚物。
14.在用於無紡布親膚整理的潤膚液中甘油單月桂酸酯和/或聚乙烯基硬脂基醚作為結晶促進劑的用途。
15.包含聚乙烯的無紡布，其特徵在於採用權利要求1所述的組合物對該無紡布進行整理。
全文摘要
本發明描述了用於無紡布整理的在21℃為固體的組合物，該組合物包含a)5－70％重量的在25－37℃範圍熔化的組分，選自合成蠟、石蠟、脂肪酸酯、多羥基脂肪酸酯、脂肪醇、烷氧基化的脂肪酸酯、烷氧基化的脂肪醇，及這些化合物的混合物，和b)5－70％重量的熔點比組分a)的熔點至少高5℃的組分，並且組分b)選自多羥基脂肪酸酯、C14脂肪醇、C12脂肪酸、脂肪醇和脂肪酯的烷氧基化衍生物，及這些組分的混合物，其中所述組合物還包含組分c)，5－25％重量的結晶促進劑，其選自偏甘油酯、乙二醇二酯和聚合蠟，條件是該結晶促進劑具有45－70℃的熔點，並且所述組合物包含小於5％重量的水。
文檔編號D06M15/347GK1659327SQ03813647
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月3日 優先權日2002年6月12日
發明者克裡斯廷·懷爾德, 雷蒙德·馬西斯, 麥可·紐斯 申請人:考格尼斯德國兩合公司