[发明专利]生物相容性亲水性组合物

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2008年6月12日的美国临时专利申请No.61/061,088的优先权，其以引用方式并入本文中。

背景技术

热塑性聚合物广泛用于生产多种产品，其包括吹塑和注塑薄膜、挤出片材、泡沫、纤维和由纤维制成的产品、机织和针织织物以及非织造纤维幅材。传统上，已经由如聚烯烃的石油基热塑性塑料制备了多种这些制品。

用资源可再生聚合物(即来源于植物基材料的聚合物)替代这些石油基聚合物的兴趣不断提高。理想的资源可再生聚合物是“二氧化碳中性的”，它表示种植植物基材料的植物所消耗的二氧化碳与产品生产和处置时所释放的二氧化碳一样多。可生物降解的材料的性质足以使它们在暴露于导致堆肥的条件时分解。被认为是可生物降解的材料的例子包括脂族聚酯，如聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(己内酯)、丙交酯和乙交酯的共聚物、聚(丁二酸乙二醇酯)、聚(丁二酸丁二醇酯)、聚羟基丁酸酯以及它们的组合。

可经由多种机理进行脂族聚酯的降解，包括水解、酯交换反应、断链等等。在高温下，这些聚合物在加工过程中可能会不稳定，如WO94/07941(Gruber等人)中所述。

美国专利No.6,645,618中已经描述了作为微纤维的脂族聚酯的加工。美国专利No.6,111,160(Gruber等人)公开了使用熔融稳定聚交酯，经由熔喷和纺粘工艺形成非织造制品。

在这些产品中使用的多种热塑性聚合物(如聚羟基链烷酸酯(PHA))本身是疏水性的。也就是说，作为机织材料、针织材料或如纺粘织物的无纺布，它们将不吸水。热塑性聚合物具有多种用途，其中其疏水性或限制它们的使用，或需要一些努力来改性由其所制备的成型制品的表面。例如，已报道聚乳酸用于制造在吸收制品(例如尿布、女性护理产品和个人失禁产品)的构造中所使用的非织造幅材(美国专利No.5,910,368)。通过使用硅氧烷共聚多元醇表面活性剂的后处理局部应用，使这些材料具有亲水性。这些表面活性剂是热不稳定的并且可以在挤出机中分解以产生甲醛。

专利No.7,623,339公开了使用脂肪酸单酸甘油酯和增强剂的组合使聚烯烃树脂具有抗微生物性和亲水性。

提供亲水性表面的涂层方法是已知的，但是还具有一些限制。首先，涂层制备中所需的额外步骤是昂贵并且费时的。用于涂层的多种溶剂是易燃液体或者具有需要特定生产设备的暴露限制。表面活性剂的量还可以受到涂层溶剂中表面活性剂的溶解度以及涂层厚度的限制。

出于至少两个其他原因，热塑性聚合物的后处理可能是不可取的。第一，由于需要表面活性剂应用和干燥的额外工序，因此它可以是更昂贵的。第二，PHA为聚酯，并因此易于水解。希望限制PHA聚合物对可以存在于表面活性剂应用溶液中的水的暴露。此外，在润湿幅材中的高温下的后续干燥步骤是非常不希望的。

发明内容

本发明涉及组合物、制品和用于制备耐用亲水性并且优选地生物相容性的组合物的方法。本发明的组合物可以是可熔融加工的并且在多种食品安全、医疗和水纯化应用中具有实用性。

示例性的脂族热塑性聚酯为聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、乳酸-乙醇酸共聚物、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、它们的混合物和共聚物。可以使用多种其他聚合物制备共混物，所述聚合物包括芳香族聚酯、脂族/芳香族共聚酯(如美国专利No.7,241,838中所述的那些，该专利以引用方式并入本文中)、纤维素酯、纤维素醚、热塑性淀粉、乙烯-醋酸乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇等。在包含非脂族聚酯的热塑性聚合物的共混组合物中，脂族聚酯通常以大于总热塑性聚合物的60重量％的浓度存在，优选地以大于总热塑性聚合物的70重量％的浓度存在，并且最优选地以大于热塑性聚合物的约75重量％的浓度存在。

本发明的制品包括模制聚合物制品、聚合物片材、聚合物纤维、织造幅材、非织造幅材、多孔薄膜、聚合物泡沫以及成层组合物(如热或粘合剂层合物)和由上述组合物制备的它们的组合。本公开的可用制品的例子为由包含本发明的组合物的膜、泡沫和/或机织物或非织造材料制成的伤口接触材料，和手术单或手术服，以及个人卫生制品，如由本发明的组合物制备的尿布、女性卫生垫等。

本发明的方法包含提供如本文所述的脂族热塑性聚酯和表面活性剂，和充分混合这些材料以得到生物相容性的耐用亲水性组合物。

在一个方面，所述聚合物混料是可熔融加工的，从而使所述聚合物能够被挤出。

在另一方面，所述聚合物是溶剂可溶解的或可分散的，并且所述组合物可以溶剂浇铸、溶剂纺以形成膜或纤维或泡沫。