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CN109844018A - 柔软的热塑性注塑可冲散材料 - Google Patents

柔软的热塑性注塑可冲散材料 Download PDF

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CN109844018A
CN109844018A CN201780062447.3A CN201780062447A CN109844018A CN 109844018 A CN109844018 A CN 109844018A CN 201780062447 A CN201780062447 A CN 201780062447A CN 109844018 A CN109844018 A CN 109844018A
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G·J·怀德曼
A·N·皮克特
M·M·麦莱兹瓦
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Kimberly Clark Corp
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Kimberly Clark Worldwide Inc
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Abstract

一种水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至80重量％的热塑性弹性体，其中所述热塑性弹性体为乙烯‑醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)或苯乙烯嵌段共聚物(SBC)；和80重量％至20重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。可冲散的棉塞施加器包括大致邻近筒体的外端的抓握区，其中所述筒体的所述抓握区包括水分散性可注塑树脂共混物，所述水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至80重量％的热塑性弹性体，其中所述热塑性弹性体为乙烯‑醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)或苯乙烯嵌段共聚物(SBC)；和80重量％至20重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。

Description

柔软的热塑性注塑可冲散材料
背景技术
本公开总体上涉及棉塞施加器。阴道用棉塞是一次性吸收制品，其尺寸和形状(例如，圆柱形)被设计成用于插入妇女的阴道腔中，用于吸收通常在妇女月经期间排出的体液。将棉塞插入阴道腔通常使用最初与棉塞组装在一起的棉塞施加器来实现。
棉塞施加器通常是两件式构造，包括最初容纳棉塞的筒体以及相对于筒体可伸缩地移动以将棉塞推出筒体并推入阴道腔的柱塞。筒体具有顶端，该顶端通常将棉塞保持在筒体内，直至该棉塞被柱塞推动穿过该顶端。在正常使用中，施加器，更具体地施加器的筒体的握持方式是由使用者握住筒体的一部分(例如，朝向筒体的尾端或柱塞端)并且将筒体(首先是顶端)插入阴道腔中。将筒体部分地推入管中，使得一部分(例如，朝向棉塞筒体的前端或出口端的部分)布置在阴道腔内并与阴道腔的内壁接触。然后使用柱塞将棉塞推出，穿过筒体的顶端并进入阴道腔中。然后将柱塞和针筒体从阴道腔中取出，将棉塞留在原位。
在这种用法中，施加器的筒体(和柱塞)接触使用者的不同身体部位和/或皮肤区域，诸如筒体的端部和某部分接触阴道腔的内壁，同时使用者的一根或多根手指接触筒体(和柱塞)来抓住并握持筒体并操作柱塞。因此，使用者能可靠地抓住施加器同时允许施加器舒适地滑入和滑出阴道腔是接受施加器的重要因素。
通常由塑料或硬纸板制成的施加器是一次性的。因此，在施加器已经用来将棉塞插入使用者的阴道腔之后，施加器被丢弃。处理塑料施加器的方便场所是抽水马桶，尽管所有目前使用的塑料施加器都不适合这种处理。消费者希望改善棉塞施加和处理过程的清洁度、灵活性和复杂性。此外，废水处理系统也可受益于非水分散性丢弃物的减少或消除。可冲散的女性护理产品通过为消费者提供灵活性、清洁度和便利性益处并且从水处理系统中去除非水分散性产品来解决这两个问题。然而，要被认为是可冲散的，则整个施加器(包括添加到施加器的任何抓握材料)都应该是可冲散的。
发明内容
在一个方面，水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至80重量％的热塑性弹性体，其中所述热塑性弹性体为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)或苯乙烯嵌段共聚物(SBC)；和80重量％至20重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。
在另一方面，一种可冲散的棉塞施加器包括细长筒体，所述细长筒体具有用于在内部容纳棉塞的内腔室、外端和与所述外端纵向间隔开的内端、大致邻近所述筒体的外端的抓握区、纵向邻近所述抓握区并且至少部分地限定用于将所述棉塞容纳在所述筒体内的所述内腔室的中央区、以及筒体外表面，其中所述筒体的抓握区处的筒体外表面具有大于所述筒体的中央区处的筒体外表面的摩擦系数。所述棉塞施加器还包括柱塞，所述柱塞在所述筒体的外端处延伸到所述筒体中并且可相对于所述筒体移动以在所述筒体的内端处将所述棉塞从所述筒体排出，其中所述筒体的抓握区包括水分散性可注塑树脂共混物，所述水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至80重量％的热塑性弹性体，其中所述热塑性弹性体是乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)或苯乙烯嵌段共聚物(SBC)；和80重量％至20重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。
在一个替代方面，一种可冲散的棉塞施加器包括细长筒体，所述细长筒体具有用于在内部容纳棉塞的内腔室、外端和与所述外端纵向间隔开的内端、大致邻近所述筒体的外端的抓握区、纵向邻近所述抓握区并且至少部分地限定用于将所述棉塞容纳在所述筒体内的所述内腔室的中央区、以及筒体外表面，其中所述筒体的抓握区处的筒体外表面具有大于所述筒体的中央区处的筒体外表面的摩擦系数。所述棉塞施加器还包括柱塞，所述柱塞在所述筒体的外端处延伸到所述筒体中并且可相对于所述筒体移动以在所述筒体的内端处将所述棉塞从所述筒体排出，其中所述筒体的抓握区包括水分散性可注塑树脂共混物，所述水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至60重量％的聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)和80重量％至40重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。
本公开的目的和优点在下面的描述中阐明，或者可以通过本公开的实践来了解。
附图说明
当参考下列具体实施方式和附图时，本公开将得到更全面的理解，并且另外的特征将变得明显。附图仅仅是代表性的并且并非意在限制权利要求书的范围。
图1是棉塞施加器的一个方面的透视图，其中施加器的柱塞被示为处于相对施加器的筒体的伸出位置并且筒体的顶端打开以示出筒体的构造；
图2是沿图1中的线2-2所在平面截取的纵向横截面图；
图3是棉塞施加器的筒体的第二方面的透视图，其中筒体的顶端打开以示出筒体的构造；
图4是沿图3中的线4-4所在平面截取的纵向横截面图；
图5是基本注塑机的示意图；以及
图6是ASTM试样模具的示意图。
在本说明书和附图中反复使用参考字符旨在表示本公开相同或类似的特征或元件。附图是表示性的，并且未必按比例绘制。图中的某些比例可能被放大了，而其他部分则可能被最大程度缩小了。
具体实施方式
现在参考附图，特别是图1，棉塞施加器的一个方面总体上用附图标记21来表示。棉塞施加器包括总体上用23表示的容纳棉塞(未示出)的筒体，以及总体上用27表示的柱塞，所述柱塞相对于筒体可伸缩地移动以将棉塞从筒体排出。在本文的各个方面，结合阴道用棉塞(即，诸如纤维体的棉塞)来示出和描述棉塞施加器21，所述棉塞的尺寸和形状(通常为圆柱形)被设计成用于插入女性使用者的阴道腔中以吸收月经、血液和其他体液。然而，应当理解，棉塞施加器21可与其他合适类型的棉塞结合使用。棉塞包括紧固至棉塞的抽出绳(未示出)，所述抽出绳大致邻近棉塞的外端或尾端31以用于将棉塞从阴道腔中拉出。合适的棉塞和抽出绳材料和构造是本领域技术人员已知的，并且在阐明本发明的必要范围之外本文不再对其进行进一步描述。
棉塞施加器21具有纵向轴线X，其中筒体23和柱塞27在该轴线上彼此呈同轴关系。因此，柱塞27从图1所示的伸出位置沿着纵向轴线X可伸缩地移动到递送位置(未示出)，以将棉塞从施加器21的筒体23排出。然而，应当理解，柱塞27不需要与筒体23和/或施加器21的纵向轴线X同轴来保持在本公开的范围内。
棉塞施加器21的筒体23的尺寸和形状被合适地设计成用于将棉塞容纳在筒体的内腔室33(图2)内，并用于将筒体插入使用者的体腔，例如女性使用者的阴道腔(这种情况下棉塞是阴道用棉塞)。筒体23是大致细长的并且也大致呈圆柱形，其具有外端35和内端37。筒体23还总体上包括邻近筒体的外端的抓握区41、纵向邻近抓握区并且至少部分地限定容纳棉塞的内腔室33的中间或中央区43、以及纵向邻近中央区并与抓握区呈纵向隔开关系的出口或顶端区45。本文中使用的术语“内端”和“外端”是相对于棉塞施加器21及其各种部件在其使用期间的取向而引用的，其中筒体23(首先是顶端37)被插入体腔(例如，阴道腔)中。
筒体23的顶端区45包括由纵向狭槽53分开的多个延伸部，或通常称为瓣部51。瓣部51中的每一个从瓣部51的基部55纵向延伸到瓣部的自由端或顶端57，其中瓣部连接到筒体23的其余部分并且更合适地与所述筒体的其余部分一体地形成。更合适地，每个瓣部的宽度从其基部55朝向其顶端57向内逐渐变小。瓣部51以这种方式适当地构造，以允许瓣部在制造施加器21期间向内弯曲，以在筒体23的内端37处大致闭合所述筒体，从而在包装和储存(例如使用前)期间将棉塞充分封闭在筒体的内腔室33中。狭槽53允许瓣部51在制造期间弯曲成其闭合构型，并且在棉塞由柱塞27引导出筒体23时通过棉塞施加的力横向(例如在示出的方面中径向)向外挠曲或弯曲。
返回参考图2，筒体23具有邻近筒体23的外端35(例如，在和/或邻近抓握区41)的内径(宽泛而言被，所示方面中的内横截面尺寸)。该内径显著小于沿着筒体23的中央区43(即，至少部分地限定容纳棉塞的内腔室33的部分)的内径。筒体23的这种直径减小的区段总体上限定了纵向引导通道63，柱塞27延伸通过所述引导通道并以与筒体呈同轴(或者至少纵向)的关系由所述筒体支承。具体地，引导通道具有尺寸被设计成与柱塞滑动摩擦配合的内径。
在一个特别合适的方面，引导通道63具有的长度Lg足以稳定地保持柱塞27与筒体23同轴的，即，当柱塞被推入筒体的内腔室33中以排出棉塞时足以阻止柱塞相对筒体偏移。例如，引导通道63的长度Lg可以适当地在约5mm至约25mm的范围内，更合适地在约12mm至约22mm的范围内，甚至更合适地在约15mm至约20mm的范围内。作为另一个实例，图2中所示的施加器筒体23的引导通道63的长度为大约18.6mm。如本文所用，引导通道63的长度Lg指的是纵向最内位置和最外位置之间的纵向距离，在所述纵向距离处，筒体23的内径的尺寸被设计成紧紧(例如，相对紧密)配合柱塞27并且更合适地与所述柱塞滑动摩擦接触。因此，将理解，筒体23的内径沿着如图2所示的引导通道63的长度Lg可为基本上恒定的，或者所述内径的尺寸至少在两个纵向间隔开的位置处被设计成与柱塞27的外径大致相同，其中纵向间距限定引导通道的长度。
柱塞27是细长的，并且在所示方面中是适当中空的(图1和2)，使得附接到棉塞的抽出绳可通过柱塞的外端65伸出。然而应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，柱塞27不需要是中空的，并且抽出绳可延伸而不穿过柱塞。延伸到柱塞27的外端65的柱塞的大部分长度在柱塞的伸出位置可以到达筒体23的外部，以便使用者抓握以相对筒体移动柱塞。柱塞邻近其外端65具有增加的外径，诸如像所示方面中的凸缘、环形或钟形或者其他合适形状的形式，以有利于抓握柱塞并用作阻挡件来阻止柱塞的外端进入筒体23中。
用于构造筒体23和柱塞27的合适材料在授权的可冲散棉塞施加器专利文献中有所描述，包括美国专利号9,320,656；9,339,580和9,456,931，这些专利的内容在不与本文冲突的程度上通过引用并入本文。
根据一个方面，筒体23被构造成使得筒体的至少在其中央区43处的外表面，更优选是在筒体的中央区和顶端区45处的外表面具有相对低的摩擦系数，以有利于筒体适形地插入阴道腔中并从其中移出。筒体23被另外构造成使得筒体的在其抓握区41处的外表面的摩擦系数显著大于在筒体的中央区43和顶端区45处的摩擦系数，以有利于抓握筒体，同时仍在筒体的外表面和阴道腔之间提供适形的接合。更合适地，筒体23被构造成具有相对柔软的手感和外观，同时还提供筒体的抓握区41与中央区43和顶端区45之间的摩擦系数差。
作为一个实例，根据一个方面的筒体23可适当地由至少两种在至少一种特性方面不同的材料构成。更合适地，在一个方面，筒体由第一材料和第二材料构造，第一材料构成顶端区45、中央区43、以及抓握区41的下底部分，第二材料构成抓握区的上覆部分。例如，筒体23可以沿其整个长度(即在顶端区45、中央区43和抓握区41处)由聚合物第一层或芯层81构造，所述聚合物第一层或芯层包含聚烯烃，例如但不限于聚丙烯、聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、近低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烃弹性体、α-烯烃的共聚物、以及它们的组合。更合适地，筒体23的第一层或芯层由低密度聚乙烯或包含低密度聚乙烯的聚合物共混物形成，例如低密度聚乙烯与低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种的组合物。
一种或多种添加剂可添加到筒体23的聚合物第一层(在模制之前)以至少在筒体的中央区43并且更优选在筒体的中央区和顶端区45处提高筒体外表面的滑动特性(例如提供低摩擦系数)。例如，合适的此类添加剂包括但不限于芥酸酰胺、二甲聚硅氧烷、油酰胺、脂肪酸酰胺以及它们的组合。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可使用其他添加剂来为筒体23外表面提供增强的滑动特性。在其他方面，筒体23可替代地或另外地涂覆有减摩剂或增滑剂，例如蜡、聚乙烯、有机硅、赛璐玢(cellophane)、粘土以及它们的组合。在其他合适的方面，筒体23可包括熔融在一起并共挤出以提供低摩擦系数的聚合物共混物。
在其他方面，筒体23的顶端区45可替代地或另外地涂覆有减摩剂，使得筒体的顶端区处的外表面具有比筒体的中央区的摩擦系数低的摩擦系数。在顶端区45和中央区43之间提供表面粗糙度差异也用作顶端区处的摩擦系数减小的视觉指示。
抓握区41适当地由第二层或表层83构成，所述第二层或表层沿着大致位于筒体23的抓握区处的筒体的纵向区段施加在第一层或芯层上。现有的应用已经使用热塑性弹性体(TPE)来为抓握区提供柔软的相对有弹力的感觉，其具有比限定筒体23的至少中央区43的外表面的第一层或芯层更高的摩擦系数。在这些情况下，注塑制品通常用热塑性弹性体包覆成型，所述热塑性弹性体在制品或产品上提供具有柔软感的美观和/或抓握区。这些热塑性弹性体是不溶于水的、可水分散的或可冲散的。因此，它们不能用于可冲散的物品，例如可冲散的棉塞施加器。
需要一种可冲散的施加器，其可被注塑并且具有在外施加器管上包覆成型的吸引消费者的柔软抓握部。然而，为了实现这一点，可冲散施加器需要具有与当前TPE类似的性质的可冲散抓握材料。本文公开了一种具有足够高摩擦系数的水分散性抓握材料。
已开发出基于聚(乙烯醇)(PVOH)的水分散性可注塑树脂，并且其被用作当前棉塞施加器中的外部和内部(柱塞)管的注塑的主要树脂。然而，PVOH是相对硬的树脂，除非添加大量的增塑剂。因此，当用作抓握材料时，PVOH不会提供与当前用于此目的的TPE树脂相关的柔软度。
先前开发的与热塑性弹性体混合的未改性聚乙烯醇(PVOH)的已被制成膜和纤维结构，这些结构提供所需的特性，例如增强的延展性、增强的柔软度和更低的噪音产生。然而，要使这些混合物是水可分散的，则PVOH必须是主要的体积组分。将柔软的弹性体如聚烯烃和聚氨酯与PVOH共混可提供所需的柔软度和抓握性，但必要水平的软弹性体使得混合物不可冲散。
发现乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和更大程度上的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)可在40-60％的并入水平下提供柔软度和抓握性，并且在不到3小时内仍然在冷水中分散，如使用改进的晃动箱试验测试。
在PVOH中的水平为例如60％和40％的SBC，诸如聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)(SIS)、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)、聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)(SEPS)、聚(苯乙烯-乙烯/丙烯)(SEP)、聚(苯乙烯-b-异戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯)(SEEPS)，可在30分钟内分散在冷水中，如概述于“Guidance Document forAssessing the Flushability of Nonwoven Consumer Products(评估非织造消费品的可冲散性的指导文件)”(INDA和EDANA，2006年)；测试FG 522.2Tier 2-晃动箱分解试验。这些共混物提供与当前TPE抓握材料相当的柔软度和抓握性。不受限于解释，据信，例如，SEBS和PVOH树脂均匀地分散在组合中而不是形成单独的区域。因此，当PVOH分散时，SEBS颗粒也变得分散而不是作为完整的层保留。
与改性PVOH(含有增塑剂甘油)共混的多种弹性体显示出增加的柔软度。发现一些候选物符合可冲散性指南，并且具有足够的柔软度和触感，从而成为可冲散棉塞施加器上的TPE抓握部的可接受的替代。发现几种SBC级混合物是可冲散的，甚至是作为改性PVOH/SBC混合物中的主要组分。这些SBC包括SEBS、SEPS和SBS。
选择合适的材料混合物产生水分散性可注塑树脂，其提供某些触觉性质以用作可冲散棉塞施加器上的覆盖抓握部。树脂是PVOH与热塑性弹性体如EVA、TPU或SBC的混合物。更具体地，有利的共混物是具有特定SBC、SEBS的PVOH。其他合适的SBC包括SIS、SBS和SEPS。共混物中还包括用于对PVOH进行改性的增塑剂。合适的增塑剂包括甘油。
水分散性可注塑树脂共混物包含热塑性弹性体如EVA、TPU或SBC，其含量为20重量％至80重量％、20重量％至60重量％、或20重量％至50重量％。水分散性可注塑树脂共混物还包含20重量％至80重量％、40重量％至80重量％、或50重量％至80重量％的改性PVOH。改性PVOH优选为60重量％至85重量％的未改性PVOH、5重量％至20重量％的甘油和任选3重量％至5重量％的着色剂和/或增滑添加剂的共混物。
在其他方面，中央区43和抓握区41还可以具有不同的颜色，这里采用的颜色包括不同的色度以及同一颜色的不同色调，只要不同的颜色能由视力20/20的成人目视察觉到即可。这种颜色变化为使用者提供了中央区43和顶端区45之间的特性不同的视觉提示。
在图1示出的方面中，在抓握区41处设置总体上用91表示的视觉指示，以有利于使用者识别抓握区的位置。图1中的视觉指示91例如包括形成于抓握区41中的花形图案以识别所述抓握区。
应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，视觉指示91在筒体的初始模制期间可以不与筒体23-体形成，例如通过将视觉指示(例如文字信息或合适的图案)印在筒体的抓握区。还可以理解，视觉指示91(除了第二层或表层83的不同材料和/或颜色之外)可以从抓握区41省略。
图3和4示出了棉塞施加器121的第二方面的筒体123。在该第二方面中，筒体的中央区143和顶端区145与图1和2的方面的中央区和顶端区基本上相同。在该第二方面的筒体123的抓握区141处，第二层或表层183自身呈凸出的花形图案185(或其他合适的图案)的形式和/或作为邻近筒体的外端135的环或凸缘187。在模制期间，使相应的图案凹入第一层或芯层的外表面并且将带图案的第二层或表层183施加到第一层或芯层上，以大致安置在凹入图案中并且从第一层横向向外延伸以在抓握区141处提供更高的摩擦系数。以这种方式，呈花形图案形式的第二层或表层183还用作抓握区141位置的视觉指示。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，第二层或表层183可以是不同于花形图案的任何合适图案，或者其他合适的凸起表面。
实例
材料：
聚(乙烯醇)(PVOH)-可得自Sekisui,Dallas,TX。
Selvol 502-部分水解至87％-89％；粘度为3.0-3.7cps的PVOH
甘油-Emery Cognis 916-Cognis Corporation,Cincinnati,OH。
着色剂/增滑剂-SCC85283-Standridge Color Corp.,Social Circle,GA。
替代性聚合物树脂：
-来自PolyOne,Avon Lake,OH的DYNAFLEX G6713热塑性弹性体(TPE)
-来自BASF,Germany的ECOFLEX C1200可生物降解聚酯
-来自Exxon Mobile,Houston,TX的VISTAMAXX 2120和6102聚丙烯基弹性体
-来自Lubrizol,Cleveland,OH的ESTANE 2103热塑性聚氨酯(TPU)
-来自Exxon Mobile,Houston,TX的ESCORENE Ultra EVA共聚物755.12乙烯醋酸乙烯酯
-来自Kraton Polymers,Houston,TX的KRATON D1102(SBS)、G1637(SEBS)和MD6716(SEBS)苯乙烯嵌段共聚物
-来自Kuraray America,Houston,TX的SEPTON 1001(SEP)、2004(SEPS)、2063(SEPS)、4033(SEEPS)、8007(SEBS)苯乙烯嵌段共聚物
树脂配混：一般来讲，使用具有7个受热部段和树脂配混螺杆设计的ZSK-30同向旋转双螺杆挤出机上制备配制的树脂。以20磅/小时的速率制备树脂。将PVOH、替代树脂和着色剂/增滑剂通过主进料部段通过单独的进料器进料。在挤出机的部段3中注入甘油。每个部段的温度分布以主进料部段开始为90℃、130℃、160℃、190℃、190℃、180℃和145℃。熔体压力在30-50psi之间的范围内，挤出机扭矩介于35％至45％之间。挤出的聚合物的颜色是均匀的，并从模头中流动良好。将股线进行空气冷却并制粒。
注塑：在Boy Machine 22D注塑机上加工的例子。该模具具有24.2吨夹紧力单元、24毫米塑化单元、以及34克的射出尺寸。图5是基本注塑机100的示意图。其示出了主要部件：注射单元120、夹紧单元140和控制面板160。注塑循环在模具150关闭时开始，使可移动压板152与固定压板154配对。此时，螺杆122向前移动并通过喷嘴124将材料注入浇道中，并且材料填充模具150(流道，浇口和腔体)。在包装阶段，将额外的材料充装到腔体中。使材料在模具中冷却并固化，同时螺杆122向后逆时针旋转，从而使用加热带126来熔化塑料以供下一次射出。由料斗128提供新材料。模具150打开并且部件被弹出。当模具150再次闭合时，下一个循环开始。
用于生产样本的模具200是得自Master Precision Products,Inc.的ASTM D638标准试样模具，如图3中所示。该模具200包含拉伸I型样本205、圆盘210、拉伸V型样本215和伊佐德棒(Izod bar)220。
熔体流动指数：使用ASTM D1238来测定配制的热塑性树脂的熔体流动速率。
物理性质：使用ASTM D638来确定注塑部件的物理性质。
压缩力：通过将伊佐德棒试样放在平板上来测量压缩力。以0.5英寸/分钟的速度推进6mm直径的平端探针以接触测试件。延长探针并在各种负载下记录延伸距离。
可冲散性评估：如“评估非织造消费品的可冲散性的指导文件”(INDA和EDANA，2006年)；测试FG 522.2Tier 2-晃动箱分解试验中的概述来进行分解试验。称量每种测试树脂的圆盘并置于保持在15℃的2L水中，并以25-26个循环/分钟进行搅拌。记录材料完全分散并通过1mm筛网的时间。在最多180分钟后，停止测试，收集任何大于1mm的剩余部分，干燥并称重。记录圆盘的剩余重量百分比。在该测试下，如果在180分钟后1mm筛网中保留少于5％的材料，则认为材料是可冲散的。
实例1
最初尝试配制水分散性抓握材料以寻求改变目前的抓握材料TPE。如上所述，将当前的抓握材料DYNAFLEX TPE与用于可冲散棉塞施加器的改性PVOH共混。将该材料在双螺杆ZSK-30挤出机上配混，制粒，并注塑成ASTM测试件以用于分析，结果列于表1中。
表1：PVOH和TPE的混合物
说明 晃动箱时间 剩余百分比
分钟 ％
100％Dynaflex TPE对照 180 100.0
95％Selvol 502(14％Gly)-5％Dynaflex 45-60 0
90％Selvol 502(11％Gly)-10％Dynaflex 45-60 0
85％Selvol 502(14％Gly)-15％Dynaflex 45-60 0
80％Selvol 502(11％Gly)-20％Dynaflex 45-60 0
70％Selvol 502(11％Gly)-30％Dynaflex 180 0.6
使用改进的晃动箱试验来确定TPE的水平不能增加到30％以上并且保持可冲散。PVOH/TPE共混物的柔软度和物理性质不接近单独的对照TPE，如表2所示。增加甘油(Gly)增塑剂的含量确实具有降低材料模量的效应，但需要极高的水平才能将其降低到对照TPE的柔软度。
表2：PVOH和TPE共混物的性质
实例2
假设增加热塑性弹性体含量会使PVOH材料软化，则下一步是熔化三种弹性体树脂的工艺混合物：乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)和苯乙烯嵌段共聚物(SBC)。如表3所示，所有三种树脂都经充分处理。
表3：熔融加工条件
在对测试树脂进行注塑之后，可冲散性测试表明，甚至当SEBS是主要树脂时，与SEBS树脂的共混物也是可冲散的(参见表4)，这与现有技术的教导相反。
表4：弹性体共混物的可冲散性
如表5中所示，用于证明柔软度的压缩测试表明，更大量的SEBS使PVOH共混物软化，但柔软度仍然低于单独的TPE。在表5中，在给定压缩力下较高的压缩距离意味着材料更柔软。
表5：低负载下的压缩距离
当作为抓握部包覆成型到当前的棉塞施加器上时，SEBS共混物具有与对照TPE类似的感觉。
实例3
对各种SBC聚合物进行了调查，以确定它们的整体加工性、可冲散性和物理性质。测试的SBC是SEP、SEEPS、SEPS、SBS和SEBS。如表6中所表明，两种SBC等级不能在50％以上的混合物上加工。
表6：熔融加工PVOH/SBC混合物
如表7中所表明，几种等级的SBC可冲散为主要组分。该指南的当前规定是，如果在180分钟后1mm筛网中保留少于5％的材料，则认为材料是可冲散的。可冲散材料包括SEPS、SBS和SEBS。
表7：PVOH/SBC共混物的可冲散性
这些共混物的压缩和物理性质测试也确认，可掺入PVOH共混物中的SBC量越大，则所得材料越柔软，如表8中所表明。
表8：PVOH/SBC共混物的物理性质
尽管各种弹性体与改性PVOH的共混不会导致材料像TPE一样柔软，但是发现几种候选物符合可冲散性指南并且具有足以在可冲散棉塞施加器上替代TPE作为抓握材料的柔软度。发现几种等级的SBC是可冲散的，甚至是作为PVOH/SBC混合物中的主要组分。
与作为主要树脂的SEBS(KRATON G1637(0.089))、SEPS(SEPTON 2063(0.085))和SBS(KRATON D1102(0.090))的共混物是可冲散的并且在750gf负载下具有接近于对照TPE(0.537)的20％的压缩距离。当在棉塞施加器上用作抓握部时，每种材料具有与TPE抓握部相似的柔软度和抓握性。
当介绍本公开或其一个或多个优选方面的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在该元件中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在为包括性的并表示可以存在除所列元件之外的附加元件。
由于可在不脱离本公开范围的情况下对以上产品作出各种更改，所以预期的是，以上说明中所含的和附图中所示的所有事项均应被解释为示例性的而非限制性的含义。
虽然本公开已经就其具体方面进行了详细描述，但是将领会的是，本领域技术人员在获得前述内容的理解后可以容易地设想出这些方面的替代形式、变型形式和等同方案。因此，本公开的范围应被评估为所附权利要求及其任何等同方案的范围。

Claims (20)

1.一种水分散性可注塑树脂共混物，包含：
20重量％至80重量％的热塑性弹性体，其中所述热塑性弹性体是乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)或苯乙烯嵌段共聚物(SBC)；和
80重量％至20重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。
2.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中所述热塑性弹性体是SBC。
3.根据权利要求2的树脂共混物，其中SBC是聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)(SIS)、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)、聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)(SEPS)、聚(苯乙烯-乙烯/丙烯)(SEP)和聚(苯乙烯-b-异戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯)(SEEPS)中的一种。
4.根据权利要求2所述的树脂共混物，其中SBC是聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)。
5.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中所述未改性PVOH是部分水解的(87％-89％)，其粘度范围为3.0-3.7cps。
6.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中所述改性PVOH是60重量％至85重量％的未改性PVOH、5重量％至20重量％的甘油和任选3重量％至5重量％的着色剂和/或增滑添加剂的共混物。
7.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中所述树脂共混物包含20重量％至60重量％的热塑性弹性体和40重量％至80重量％的改性PVOH。
8.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中所述树脂共混物包含20重量％至50重量％的热塑性弹性体和50重量％至80重量％的改性PVOH。
9.根据权利要求1所述的树脂共混物，其中根据评估非织造消费品的可冲散性的指导文件(INDA和EDANA，2006年)；测试FG 522.2 Tier2-晃动箱分解试验，所述树脂共混物是可冲散的。
10.一种可冲散的棉塞施加器，包括：
细长筒体，所述细长筒体具有
用于在内部容纳棉塞的内腔室、
外端和与所述外端纵向间隔开的内端、
大致邻近所述筒体的所述外端的抓握区、
纵向邻近所述抓握区并且至少部分地限定用于将所述棉塞容纳在所述筒体内的所述内腔室的中央区、以及
筒体外表面，其中所述筒体的所述抓握区处的筒体外表面具有大于所述筒体的所述中央区处的筒体外表面的摩擦系数；以及
柱塞，所述柱塞在所述筒体的所述外端处延伸到所述筒体中并且可相对于所述筒体移动以在所述筒体的所述内端处将所述棉塞从所述筒体排出；
其中所述筒体的所述抓握区包括水分散性可注塑树脂共混物，所述水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至80重量％的热塑性弹性体，其中所述热塑性弹性体为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)或苯乙烯嵌段共聚物(SBC)；和80重量％至20重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。
11.根据权利要求10所述的棉塞施加器，其中所述热塑性弹性体是SBC。
12.根据权利要求11所述的棉塞施加器，其中SBC是聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)(SIS)、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)、聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)(SEPS)、聚(苯乙烯-乙烯/丙烯)(SEP)和聚(苯乙烯-b-异戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯)(SEEPS)中的一种。
13.根据权利要求11所述的棉塞施加器，其中所述SBC是聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)。
14.根据权利要求10所述的棉塞施加器，其中所述未改性PVOH是部分水解的(87％-89％)，其粘度范围为3.0-3.7cps。
15.根据权利要求10所述的棉塞施加器，其中所述改性PVOH是60重量％至85重量％的未改性PVOH、5重量％至20重量％的甘油和任选3重量％至5重量％的着色剂和/或增滑添加剂的共混物。
16.根据权利要求10所述的棉塞施加器，其中所述树脂共混物包含20重量％至60重量％的热塑性弹性体和40重量％至80重量％的改性PVOH。
17.根据权利要求10所述的棉塞施加器，其中所述树脂共混物包含20重量％至50重量％的热塑性弹性体和50重量％至80重量％的改性PVOH。
18.根据权利要求10所述的棉塞施加器，其中根据评估非织造消费品的可冲散性的指导文件(INDA和EDANA，2006年)；测试FG 522.2 Tier2-晃动箱分解试验，所述棉塞施加器在不到180分钟内分散。
19.一种可冲散的棉塞施加器，包括：
细长筒体，所述细长筒体具有
用于在内部容纳棉塞的内腔室、
外端和与所述外端纵向间隔开的内端、
大致邻近所述筒体的所述外端的抓握区、
纵向邻近所述抓握区并且至少部分地限定用于将所述棉塞容纳在所述筒体内的所述内腔室的中央区、以及
筒体外表面，其中所述筒体的所述抓握区处的筒体外表面具有大于所述筒体的所述中央区处的筒体外表面的摩擦系数；以及
柱塞，所述柱塞在所述筒体的所述外端处延伸到所述筒体中并且可相对于所述筒体移动以在所述筒体的所述内端处将所述棉塞从所述筒体排出；
其中所述筒体的所述抓握区包括水分散性可注塑树脂共混物，所述水分散性可注塑树脂共混物包含：20重量％至60重量％的聚(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)(SEBS)；和80重量％至40重量％的改性聚(乙烯醇)(PVOH)，其中所述改性PVOH是未改性PVOH与甘油的共混物。
20.根据权利要求19所述的棉塞施加器，其中所述未改性PVOH是部分水解的(87％-89％)，其粘度范围为3.0-3.7cps。
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