CZ2016368A3

CZ2016368A3 - Termoplastická kompozice tvarovaná vstřikováním dispergovatelná ve vodě

Info

Publication number: CZ2016368A3
Application number: CZ2016-368A
Authority: CZ
Inventors: James H. Wang; Gregory J. Wideman; Mark M. Mleziva
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc.
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-12-07
Also published as: US20150148461A1; US9320656B2; RU2637322C1; KR20160091943A; BR112016011638A2; BR112016011638B1; KR102274242B1; MX2016006905A; WO2015079336A1; CA2931164A1

Abstract

Je poskytnuta termoplastická kompozice, která je senzitivní na vodní prostředí (např. rozpustná ve vodě, dispergovatelná ve vodě atd.) tím, že v průběhu času ztrácí svou integritu za přítomnosti vody, která může být rovněž tvarovaná vstřikováním. Kompozice obsahuje derivát celulózy, syntetický polymer rozpustný ve vodě a plastifikátor. Požadované atributy kompozice, senzitivní na vodní prostředí a tvarovatelné, mohou být dosaženy v předkládaném řešení selektivní regulací různých aspektů kompozice, jako například vlastnosti používaných komponent, relativního obsahu každé komponenty, způsobu, kterým je kompozice vytvořena a podobně.

Description

TERMOPLASTICKÁ KOMPOZICE TVAROVANÁ VSTŘIKOVÁNÍM DISPERGOVATELNÁ VE VODĚ

Související přihláška

Předkládaná přihláška si nárokuje právo přednosti z US přihlášky pod číslem spisu 14/092,013, podané 27. listopadu 2013 v USA, která je odkazem na ni začleněná v tomto dokumentu v plném rozsahu.

Dosavadní stav techniky

Splachovací výrobky dámské hygieny poskytují spotřebitelkám výhody diskrétnosti a pohodlí. Běžné plastové aplikátory tampónů jsou však vyrobeny z materiálů tvarovaných vstřikováním, jako například polyolefinů (např. polypropylenů nebo polyetylénů) a polyesterů, které nejsou biodegradovatelné nebo obnovitelné, protože používání biodegradovatelných polymerů v dílu tvarovaném vstřikováním je problematické kvůli problému s tepelným zpracováním těchto polymerů a vysokým nákladům. Jako takové, spotřebitelky musí vyhodit aplikátory tampónů do oddělených nádob na odpadky, což vede pro spotřebitelky k problému likvidovat aplikátory diskrétním a vhodným způsobem. Kromě toho, znečištěný nebo použitý aplikátor tampónů může rovněž představovat biologické ohrožení nebo potenciální zdravotní riziko. V důsledku toho, přestože se u běžných plastových aplikátorů tampónů nepředpokládá jejich spláchnutí do záchodu, některé spotřebitelky se mohou přesto pokusit spláchnout aplikátory do záchodu, což může vést k ucpání odpadních trub a zařízení na čištění městských odpadních vod. Byly učiněny pokusy s materiály dispergovatelnými ve vodě, tvarovanými vstřikováním, jako například deriváty celulózy nebo polyvinylalkohol, aby byly tyto problémy zmírněny, takové pokusy však nebyly úspěšné. Místo toho, při používání buď derivátů celulózy, nebo polyvinylalkoholu v aplikátorech tampónů, materiály musí být zpracovány v roztoku tak, aby mohly být tvarované do aplikátorů tampónů, který má dostatečně silnou stěnu a takové zpracování v roztoku je pomalý nákladný environmentálně neudržitelný postup, který vyžaduje vysoké energetické nároky. Dále, přestože byly vyvinuty aplikátory z kartónu, musí být kartón často potažený, aby byl snížen koeficient tření aplikátorů na úroveň komfortní pro spotřebitelky a takové krycí vrstvy nejsou šetrné k životnímu prostředí a zvyšují náklady spojené s tvarováním aplikátorů.

Jako taková, v současné době existuje potřeba kompozice dispergovatelná ve vodě, kterou lze rovněž tvarovat vstřikováním, kde taková kompozice může být úspěšně tvarována na aplikátor tampónů. Existuje rovněž potřeba aplikátoru dispergovatelného ve vodě, jehož vložení je pohodlné a který se při vložení nezlomí.

Podstata vynálezu

V souladu s jedním provedením předkládaného vynálezu je popsána kompozice dispergovatelná ve vodě, která obsahuje přibližně 7 % hmotn. až přibližně 70 % hmotn. alespoň jednoho derivátu celulózy; od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. alespoň jednoho syntetického polymeru rozpustného ve vodě; a od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. alespoň jednoho plastifikátoru na základě celkové hmotnosti kompozice, přičemž poměr hmotnostních procent syntetického polymeru rozpustného ve vodě k derivátu celulózy se pohybuje od přibližně 0,1 do přibližně 10, dále přičemž je kompozice termoplastická.

V jednom provedení může derivát celulózy tvořit od přibližně 20 % hmotn. do přibližně 60 % hmotn. kompozice na základě celkové hmotnosti kompozice. V ještě dalším provedení může syntetický polymer rozpustný ve vodě tvořit od přibližně 20 % hmotn. do přibližně 60 % hmotn. kompozice na základě celkové hmotnosti kompozice. V ještě dalším provedení může plastifikátor tvořit od přibližně 5 % hmotn. do přibližně 40 % hmotn. kompozice na základě celkové hmotnosti kompozice. V dodatečném provedení se poměr hmotnostních procent syntetického polymeru rozpustného ve vodě k derivátu celulózy pohybuje od přibližně 0,3 do přibližně 3,0.

V ještě dalším provedení může derivát celulózy být neiontový celulózový ether a v určitých provedeních může neiontový celulózový ether být hydroxypropylmethylcelulóza. V některých případech může hydroxypropylmethylcelulóza mít obsah methoxylu od přibližně 10 % do přibližně 40 %. Dále, v některých případech může hydroxypropylmethylcelulóza mít obsah hydroxypropylu od přibližně 1 % do přibližně 15%. Navíc, v určitých provedeních může neiontový celulózový ether mít viskozitu pohybující se od přibližně 1 000 mPa s do přibližně 75 000 mPa-s pro 2% vodný roztok při 20°C.

V dalším provedení může syntetický polymer rozpustný ve vodě být polymer vinylalkoholu, jako například polymer vinylalkoholu, který je částečně hydrolyzován. Polymer vinylalkoholu může mít stupeň hydrolýzy od přibližně 80 molárních % do přibližně 90 molárních %.

V ještě dalším provedení může plastifikátor být vícemocný alkohol. Například, plastifikátor může být polyol, jako například ethylenglykol, glycerol, propylenglykol, dipropylenglykol, butylenglykol, hexantriol nebo jejich kombinace.

V dalším provedení může kompozice dále obsahovat od přibližně 0,5 % hmotn. do přibližně 35 % hmotn. anorganického částicového plniva na základě celkové hmotnosti kompozice. Anorganické částicové plnivo může být uhličitan vápenatý, kaolínový jíl, křemík, oxid hlinitý, uhličitan barnatý, uhličitan sodný, oxid titaničitý, zeolity, uhličitan hořečnatý, oxid vápenatý, oxid hořečnatý, hydroxid hlinitý, mastek nebo jejich kombinace.

V jednom konkrétním provedení může kompozice vykazovat index tání od přibližně 10 gramů za 10 minut do přibližně 150 gramů za 10 minut, když je vystavena zátěži 2 160 gramů při teplotě 190°C podle ASTM způsobu testování D1238-E.

V ještě dalším provedení může být termoplastická kompozice, dispergovatelná ve vodě, tvarována do lisované části. V určitých provedeních se lisovaná část může rozpadnout ve vodě z vodovodu za dobu kratší než přibližně 18 hodin. Dále, v určitých provedeních může lisovaná část být aplikátor tampónů.

V souladu s dalším provedením předkládaného vynálezu je popsán způsob pro formování dílu tvarovaného vstřikováním. Způsob zahrnuje vstřikování termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě do dutiny formy, přičemž termoplastická kompozice obsahuje od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. derivátu celulózy, od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. syntetického polymeru rozpustného ve vodě a od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. plastifikátoru; a tvarování termoplastické kompozice do lisovaného dílu uvnitř dutiny formy.

V dalším provedení může způsob rovněž zahrnovat potažení dílu tvarovaného vstřikováním povlakem nerozpustným ve vodě. V dalším provedení může způsob zahrnovat proces společného tvarování vstřikováním, přičemž část tvarovaná vstřikováním je dvouvrstvý lisovaný díl, mající vnitřní vrstvu a vnější vrstvu, přičemž vnitřní vrstva obsahuje termoplastickou kompozici tvarovanou vstřikováním a vnější vrstva je nerozpustná ve vodě. Dále, vnější vrstva může obsahovat od přibližně 1 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. dílu tvarovaného vstřikováním a vnitřní vrstva může obsahovat od přibližně 50 % hmotn. do přibližně 99 % hmotn. dílu tvarovaného vstřikováním. Navíc, ve vodě nerozpustná vrstva obsahuje vosk, křemík, polytetrafluoroethylen, polyethylen, polyester, polyamid, termoplastický elastomer

(např. polyuretan nebo elastomer na bázi polyolefinu) nebo jejich kombinace.

V ještě dalším provedení může derivát celulózy být hydroxypropylmethylcelulóza. V dodatečném provedení může syntetický polymer rozpustný ve vodě být polyvinylalkohol. Dále, lisovaný díl může být ve tvaru aplikátoru tampónů.

Další vlastnosti a aspekty předkládaného vynálezu jsou podrobněji uvedeny níže.

Stručný popis obrázků

Úplný a otevírací popis předkládaného vynálezu, obsahující nejlepší způsob z něj, směřován na běžnou profesní zručnost, je podrobněji uveden zejména ve zbývající části specifikace, která odkazuje na připojené obrázky, na nichž:

Obr. 1 je schematický obrázek jednoho provedení přístroje na vstřikování plastických hmot pro použití v předkládaném vynálezu;

Obr. 2 je perspektivní pohled na jedno provedení aplikátoru tampónů dispergovatelného ve vodě, jak je zvažováno předkládaným vynálezem;

Obr. 3 je pohled v řezu na jedno provedení komponenty aplikátoru tampónů předkládaného vynálezu; a

Obr. 4 je pohled v řezu na další provedení komponenty aplikátoru tampónů předkládaného vynálezu.

Opakované používání odkazů znaků v předkládané specifikaci a nákresy jsou určeny k představení stejných nebo analogických vlastností nebo prvků vynálezu.

Podrobný popis příkladných provedení

Odkaz nyní bude proveden do podrobností k různým provedením vynálezu, jeden nebo více příkladů kterého jsou zveřejněny níže. Každý příklad je uveden pomocí vysvětlení vynálezu, nikoli omezení vynálezu. Ve skutečnosti, osobám znalým stavu techniky bude zřejmé, že různé modifikace a změny mohou být v předkládaném vynálezu provedeny bez odchylky od rozsahu nebo podstaty vynálezu. Například, vlastnosti znázorněné nebo popsané jako součást jednoho provedení, mohou být použity v jiném provedení, aby bylo získáno ještě další provedení. Je tudíž úmyslem, že předkládaný vynález pokrývá takové modifikace a změny protože přicházejí v rámci rozsahu připojených nároků a jejich ekvivalentů.

Obecně řečeno, předkládaný vynález je směřován na kompozici, která je senzitivní na vodní prostředí (např. rozpustná ve vodě, dispergovatelná ve vodě, atd.) tím, že v průběhu času ztrácí svou integritu za přítomnosti vody, přesto je rovněž termoplastická s dostatečně vysokým indexem tání a dostatečně nízkou viskozitou tání, takže může být tvarovaný vstřikováním. Kompozice obsahuje přírodní derivát celulózy, syntetický polymer rozpustný ve vodě a plastifikátor. Požadované atributy kompozice, senzitivní na vodní prostředí, mohou být dosaženy v předkládaném vynálezu selektivní regulací různých druhů aspektů kompozice, jako například vlastností používaných komponent, relativního obsahu každé komponenty, hmotnostní procento jedné komponenty k hmotnostnímu procentu jiné komponenty, způsobu, kterým je kompozice vytvořena a podobně. V této souvislosti, různá provedení předkládaného vynálezu budou nyní podrobněji popsána níže.

I. Komponenty kompozice

A. Derivát celulózy

Termoplastická kompozice dispergovatelná ve vodě obsahuje derivát celulózy (např. ethery nebo estery celulózy). Například v jednom konkrétním provedení je derivát celulózy neiontový, kationický, aniontový, a/nebo amfoterní celulózový ether. Neiontové celulózové ethery mohou být například vytvořeny jakýmkoliv způsobem, známým osobám znalým stavu techniky, jako například reagováním alkalické celulózy s ethylenoxidem a/nebo propylenoxidem, následovaným reakcí s methylchloridem, ethylchloridem a/nebo propylchloridem. Neiontové celulózové ethery a způsoby výroby takových etherů jsou popsány například v patentu USA č. 6 123 996 Larsson a kol·; patentu USA č. 6 248 880 Karlson; a patentu USA č. 6 639 066 Bostrom a kol., které jsou odkazem na ně začleněné v tomto dokumentu v plném rozsahu pro všechny účely. Určité vhodné příklady neiontových celulózových etherů zahrnují, aniž by se na ně omezovaly, ve vodě rozpustné ethery alkylcelulózy, jako například methylcelulózu a ethylcelulózu; ethery hydroxyalkylcelulózy, jako například hydroxyethylcelulózu, hydroxypropylcelulózu, hydroxypropyl hydroxybutylcelulózu, hydroxyethyl hydroxypropylcelulózu, hydroxyethyl hydroxybutylcelulózu a hydroxyethyl hydroxypropyl hydroxybutylcelulózu; ethery alkylhydroxyalkylcelulózy, jako například methylhydroxyethylcelulózu, hydroxypropylmethylcelulózu, ethylhydroxyethylcelulózu, ethylhydroxypropylcelulózu, methyl ethyl hydroxyethylcelulózu a methyl ethyl hydroxypropylcelulózu; a podobně. Výhodné neiontové celulózové ethery pro použití v kompozici předkládaného vynálezu jsou ethylhydroxyethylcelulóza, methylethyl hydroxyethylcelulóza, methylethyl hydroxyethyl hydroxypropylcelulóza a hydroxypropylmethylcelulóza.

Zvláště vhodné celulózové ethery mohou obsahovat, například, tyto dostupné od firmy Dow Chemical pod názvem METHOCEL™ a mající obsah methoxylu od přibližně 10 % do přibližně 40%, jako například od přibližně 15 % do přibližně 30 % a obsah hydroxypropylu od přibližně 1 % do přibližně 15 %, jako například od přibližně 2 % do přibližně 10 %. Takové hydroxypropylmethylcelulózové deriváty celulózy mohou mít viskozitu stanovenou na 2 % ve vodném roztoku při 20°C pohybující se od přibližně 1 000 mPa-s do přibližně 75 000 mPas, jako například od přibližně 2 000 mPa-s do přibližně 50 000 mPa-s, jako například od přibližně 3 000 mPas do přibližně 25 000 mPas, jako například od přibližně 4 000 mPa s do přibližně 15 000 mPas. Jedním vhodným celulózovým etherem je METHOCEL™ 40-100, hydroxypropylmethylcelulóza mající obsah methoxylu 18 %, obsah hydroxypropylu 5 % a viskozitu 12 000 mPa s. Dalším vhodným celulózovým etherem je METHOCEL™ 40-202, hydroxypropylmethylcelulóza mající obsah methoxylu 29 %, obsah hydroxypropylu 8,5 % a viskozitu 4 000 mPas.

Další vhodné celulózové ethery jsou tyto dostupné od firmy Akzo Nobel ze Stamfordu, Connecticut pod názvem BERMOCOLL™. Ještě další vhodné celulózové ethery jsou tyto dostupné od firmy Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. z Tokya, Japonska pod názvem METOLOSE™, včetně METOLOSE™ Typ SM (methylcelulóza), METOLOSE™ Typ SH (hydroxypropylmethylcelulóza) a METOLOSE™ Type SE (hydroxyethylmethylcelulóza). Další vhodné celulózové ethery jsou rovněž dostupné od firmy Hercules, lne. z Wilmingtonu, Del. pod názvem CULMINAL™. Další příklady vhodných polysacharidů jsou podrobněji popsány výše.

Derivát celulózy se může vyskytovat v termoplastické kompozici dispergovatelné ve vodě v množství, pohybujícím se od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn., jako například od přibližně 15 % hmotn. do přibližně 65 % hmotn., jako například od přibližně 20 % hmotn. do přibližně 60 % hmotn., jako například od přibližně 25 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. na základě celkové hmotnosti kompozice.

B. Synteticky polymer rozpustný ve vodě

Termoplastická kompozice dispergovatelná ve vodě obsahuje rovněž jeden nebo více syntetických polymerů rozpustných ve vodě. Takové polymery mohou být vytvořeny z monomerů jako například vinylový pyrrolidon, hydroxyethylakrylát nebo methakrylát (např. 2-hydroxyethyl methakrylát), hydroxypropylakrylát nebo methakrylát, kyselina akrylová nebo methakrylová, estery kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové nebo vinylpyridin, akrylamid, vinylacetát, vinylalkohol, ethylenoxid, jejich deriváty a podobně. Další příklady vhodných monomerů jsou popsány v patentu USA č. 4 499 154 James a kol., který je odkazem na něj začleněn v tomto dokumentu pro všechny účely. Výsledné polymery mohou být homopolymery nebo interpolymery (např., kopolymer, terpolymer atd.), a mohou být neiontové, aniontové, kationické nebo amfoterní. Navíc, polymer může být jednoho typu (tj. homogenní) nebo mohou být použity směsi různých polymerů (tj. heterogenní).

V jednom konkrétním provedení obsahuje polymer rozpustný ve vodě jednotku repetice mající funkční hydroxylovou skupinu, jako například polyvinylalkohol („PVOH“), kopolymery polyvinylalkoholu (např. kopolymery ethylenvinylalkoholu, kopolymery methylmetakrylátvinylalkoholu atd.), atd. Například, polymery vinylalkoholu mají alespoň dvě nebo více jednotek vinylalkoholu v molekule a mohou být homopolymerem vinylalkoholu nebo kopolymer obsahující jiné monomerní jednotky. Homopolymery vinylalkoholu mohou být získány hydrolýzou polymeru vinylesteru, jako například vinylmravenčan, vinylacetát, vinylpropionát atd. Kopolymery vinylalkoholu mohou být získány hydrolýzou kopolymeru vinylesteru s olefinem majícím 2 až 30 atomů uhlíku, jako například ethylen, propylen, 1-buten, atd.; nenasycená kyselina karboxylová mající 3 až 30 atomů uhlíku, jako například kyselina akrylová, kyselina methakrylová, kyselina krotonová, kyselina maleinová, kyselina fumarová atd., nebo jejich ester, sůl, anhydrid nebo amid; nenasycený nitril mající 3 až 30 atomů uhlíku, jako například akrylonitril, methakrylonitril atd.; vinylether mající 3 až 30 atomů uhlíku, jako například methylvinylether, ethylvinylether atd.; a podobně. Stupeň hydrolýzy může být zvolen, aby byla optimalizována rozpustnost atd. polymeru. Například, stupeň hydrolýzy může být od přibližně 60 molárních % do přibližně 95 molárních %, v určitých provedeních od přibližně 80 molárních % do přibližně 90 molárních %, v určitých provedeních od přibližně 85 molárních % do přibližně 89 molárních % a v určitých provedeních od přibližně 87 molárních % do přibližně 89 molárních %. Příklady vhodných částečně hydrolyzovaných polymerů polyvinylalkoholu jsou dostupné pod označením CELVOL™ 203,205,502,504,508, 513, 518, 523, 530 nebo 540 od firmy Celanese Corp. Další vhodné částečně hydrolyzované polymery polyvinylalkoholu jsou dostupné pod označením ELVANOL™ 50-14, 50-26, 50-42, 51-03, 51-04, 51-05, 51-08, a 52-22 od firmy DuPont.

·· · · * · · · * • · · · · ·· · · · • ··· e « · · · · • · · ···· · · ···· · · ·· ·· ··♦ ·

Syntetický polymer rozpustný ve vodě se může vyskytovat v termoplastické kompozici dispergovatelné ve vodě v množství pohybujícím se od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn., jako například od přibližně 15 % hmotn. do přibližně 65 % hmotn., jako například od přibližně 20 % hmotn. do přibližně 60 % hmotn., jako například od přibližně 25 % hmotn. do přibližně 55 % hmotn., jako například od přibližně 30 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. na základě celkové hmotnosti kompozice. Dále, poměr syntetického polymeru rozpustného ve vodě, vyskytujícího se v kompozici k derivátu celulózy, vyskytujícímu se v kompozici se může pohybovat od přibližně 0,1 do přibližně 10, jako například od přibližně 0,3 do přibližně 3, jako například od přibližně 0,6 do přibližně 1,7, jako například od přibližně 0,65 do přibližně 1,6.

C. Plastifikátor

Plastifikátor je rovněž používán v termoplastické kompozici dispergovatelné ve vodě, aby se derivát celulózy a polymer rozpustný ve vodě staly termoplastickými a tím vhodnými pro extruzi do pelet a následné tvarování vstřikováním. Vhodné plastifikátory mohou obsahovat například plastifikátory z vícemocného alkoholu, jako například cukry (např. glukóza, třtinový cukr, fruktóza, rafinóza, maltodextróza, galaktóza, xylóza, maltóza, laktóza, manóza a erytróza), cukerné alkoholy (např. erythritol, xylitol, malitol, mannitol a sorbitol), polyoly (např. ethylenglykol, glycerol, propylenglykol, dipropylenglykol, butylenglykol a hexantriol), polyethylenglykoly atd. Vhodné jsou rovněž organické sloučeniny vytvářející vodíkovou vazbu, které nemají hydroxylovou skupinu, obsahující močovinu a deriváty močoviny; anhydridy cukerných alkoholů, jako například sorbitan; živočišné proteiny jako například želatina; rostlinné proteiny jako například slunečnicový protein, sojové proteiny, bavlníkové proteiny; a jejich směsi. Další vhodné plastifikátory mohou obsahovat estery ftalátu, dimethyl a diethylmalonan a příslušné estery, triacetát glycerolu, glycerol mono a diacetáty, glycerol mono, di, a tripropionáty, butanoáty, stearáty, estery kyseliny mléčné, estery kyseliny citrónové, estery kyseliny adipové, estery kyseliny stearové, estery kyseliny olejové a další estery kyselin. Mohou být rovněž použity alifatické kyseliny, jako například ethylenakrylová kyselina ethylenakrylová, kyselina ethylenmaleinová, kyselina butadienakrylová, kyselina butadienmaleinová, kyselina propylenakrylová, kyselina propylenmaleinová a další kyseliny na bázi uhlovodíku. Plastifikátor s nízkou molární hmotností je výhodný, jako například méně než přibližně 20 000 g/mol, výhodně méně než přibližně 5 000 g/mol a výhodněji méně než přibližně 1 000 g/mol.

Plastifikátor může být začleněný do kompozice předkládaného vynálezu s použitím jakýkoliv z různých druhů známých technik. Například, derivát celulózy a/nebo polymery rozpustné ve vodě mohou být „předplastifikovány“ před zamícháním do kompozice. Alternativně, jedna nebo více komponent mohou být plastifikovány ve stejnou dobu, protože jsou spolu smíchány. Bez ohledu na to, mohou být použity dávkové a/nebo plynulé techniky smíchání tavením ke smísení komponent. Například, mohou být využity míchačka/hnětačka, míchačka Banbury, kontinuální míchačka Farrel, jednošnekový extrudér, dvoušnekový extrudér, válcový mlýn atd. Jedno zvláště vhodné zařízení ke smíchání tavením je dvoušnekový extrudér, pohybující se ve směru otáčení (např. dvoušnekový extrudér USALAB dostupný od firmy Thermo Electron Corporation ze Stone, England nebo extrudér dostupný od firmy WernerPfleiderer z Ramsey, New Jersey). Takové extrudéry mohou zahrnovat násypné a odvzdušňovací otvory a umožňovat distributivní a disperzní míchání s vysokou intenzitou. Například, derivát celulózy a polymer rozpustný ve vodě mohou být na začátku dopravovány do násypného otvoru dvoušnekového extrudéru, aby byla vytvořena kompozice. Poté může být plastifikátor vstřikován do kompozice. Alternativně, kompozice může být současně přesouvána do průchodky extrudéru nebo odděleně v jiném bodu podél délky extrudéru. Smíchání tavením může proběhnout při jakýchkoliv různých teplotách, jako například od přibližně 30°C do přibližně 240°C, v určitých provedeních od přibližně 40°C do přibližně 200°C, a v určitých provedeních od přibližně 50°C do přibližně 150°C.

Plastifikátory se mohou vyskytovat v termoplastické kompozici dispergovatelné ve vodě v množství, pohybujícím se od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn., jako například od přibližně 3 % hmotn. do přibližně 45 % hmotn., jako například od přibližně 5 % hmotn. do přibližně 40 % hmotn., jako například od přibližně 10 % hmotn. do přibližně 35 % hmotn. na základě celkové hmotnosti kompozice. V určitých provedeních by množství vyskytujícího se plastifikátoru mělo být vyšší než 15 % hmotn. tak, aby polymerová kompozice, v níž je využíván, mohla být extrudována a dobře proudit z hubice pro peletizaci a poté tvarování vstřikováním. Například, obsah plastifikátoru se může vyskytovat v termoplastické kompozici dispergovatelné ve vodě v množství pohybujícím se od přibližně 25 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn.

D. Plniva

Ačkoliv kombinace derivátu celulózy, polymeru rozpustného ve vodě a plastifikátoru mohou dosáhnout požadované rozpustnosti ve vodě potřebné pro kompozici tvarovanou vstřikováním a dispergovatelnou ve vodě, je ještě často obtížné docílit přesné nastavení mechanických vlastností, jak je požadováno pro části tvarované vstřikováním. V této souvislosti může kompozice rovněž obsahovat jedno nebo více plniv. V důsledku jeho tuhosti, množství plniva může být pohotově nastaveno, aby byla rozdrobena přizpůsobená kompozice na požadovaný stupeň roztažnosti (např. prodloužení v píku) a ztuhnutí (např. modul pružnosti).

Plnivo předkládaného vynálezu může obsahovat částice mající jakoukoliv požadovanou velikost, jako například ty, které mají průměrnou velikost od přibližně 0,5 do přibližně 10 mikrometrů, v určitých provedeních od přibližně 1 do přibližně 8 mikrometrů, a v určitých provedeních od přibližně 2 do přibližně 6 mikrometrů. Částice vhodné pro použití jako plnivo mohou obsahovat anorganické oxidy, jako například uhličitan vápenatý, kaolínovýjíl, křemík, oxid hlinitý, uhličitan barnatý, uhličitan sodný, oxid titaničitý, zeolity, uhličitan hořečnatý, oxid vápenatý, oxid hořečnatý, hydroxid hlinitý, mastek, atd.; sulfáty, jako například síran barnatý, síran hořečnatý, síran hlinitý, atd.; prášky celulózového typu (např., prášek dřevoviny, prášek dřeva atd.); uhlík; cyklodextriny; synthetické polymery (např. polystyren) a podobně. Ještě další vhodné částice jsou popsány v patentu USA č. 6 015 764 a 6 111 163 McCormack a koL; 5 932 497 Morman a kol.; 5 695 868 McCormack; 5 855 999 McCormack a kol.; 5 997 981 McCormack a kol.; a 6 461 457 Taylor a kol., které jsou odkazem na ni začleněny v tomto dokumentu v plném rozsahu pro všechny účely.

V jednom konkrétním provedení obsahuje plnivo částice vytvořené z uhličitanu vápenatého. Pokud je požadováno, mohou být použity částice uhličitanu vápenatého, které mají čistotu alespoň přibližně 95 % hmotn., v určitých provedeních alespoň přibližně 98 % hmotn. a v určitých provedeních alespoň přibližně 99 % hmotn. Takové uhličitany vápenaté s vysokou čistotou jsou zpravidla jemné, měkké a kulaté, takže poskytují částice s regulovanější a přesnější velikostí, aby byly zlepšeny vlastnosti kompozice. Příkladem takového uhličitanu vápenatého s vysokou čistotou je karibský mikritický uhličitan vápenatý, který se těží z měkkých a drolivých, jemně rozpojených, křídových mořských sedimentárních ložisek často se vyskytujících jako povrchová ložiska v Karibském moři (např. Jamajka). Takové uhličitany vápenaté mají typicky průměrnou velikost částic přibližně 10 mikrometrů nebo méně a vhodně přibližně 6 mikrometrů nebo méně. Jiné příklady karibských mikritických uhličitanů vápenatých jsou popsány v patentu USAč. 5 102 465 Lamond, který je odkazem na něj začleněn v tomto dokumentu pro všechny účely. Takové uhličitany vápenaté mohou být vlhké ·* · ·** · · β • ···«··· ·«· ···· ♦ · ·· ·· ··· ·· nebo suché horniny a klasifikovány do rozdělení částic s přesnou velikostí s částicemi oblého nebo kulového tvaru. Jeden zvláště vhodný mikritický uhličitan vápenatý je dostupný od Specialty Minerals pod označením „MD1517.“

Přestože to není požadováno, plnivo může být volitelně potaženo modifikátorem (např. mastnou kyselinou, jako například kyselinou stearovou nebo kyselina behenovou), aby bylo usnadněn volný tok částic ve velkém množství a jejich ulehčení disperze do kompozice. Plnivo může být předmícháno s takovými aditivy před mícháním s jinými komponentami kompozice nebo aditiva mohou být smíchány s dalšími komponentami kompozice a plnivy při kroku smíchání tavením.

Když jsou přítomna, plniva se mohou vyskytovat v množství, pohybujícím se od přibližně 0,5 % hmotn. do přibližně 35 % hmotn., jako například od přibližně 1 % hmotn. do přibližně 30 % hmotn., jako například od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 25 % hmotn., jako například od přibližně 3 % hmotn. do přibližně 20 % hmotn. na základě celkové hmotnosti termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě.

E. Barviva

Navíc, termoplastická kompozice dispergovatelné ve vodě může obsahovat jedno nebo více barviv (např. pigment nebo organické barvivo). Typicky, pigment odkazuje na barvicí látku založenou na anorganických nebo organických částicích, které se nerozpouštějí ve vodě nebo rozpouštědla. Pigmenty tvoří ve vodě obvykle emulzi nebo suspenzi. Na druhé straně, organické barvivo obecně odkazuje na barvicí látku, která je rozpustná ve vodě nebo rozpouštědla.

Pigment nebo organické barvivo se mohou vyskytovat v množství účinném, aby bylo viditelné, jakmile je kompozice zformována do části tvarované vstřikováním, tak, aby části z kompozice mohly mít vzhled pro uživatele příjemný na pohled. Vhodné organické pigmenty obsahují mléčně žlutý AAOT (například Pigment Yellow 14 Cl No. 21 095), mléčně žlutý AAOA (například Pigment Yellow 12 Cl No. 21090), Hansa Yellow, Cl Pigment Yellow 74, Phthalocyanine Blue (například Pigment Blue 15), litholovou červenou (například Pigment Red 52:1 Cl No. 15860:1), toluidinovou červenou (například Pigment Red 22 Cl No. 12315), dioxazinovou fialovou (například Pigment Violet 23 Cl No. 51319), ftalocyaninovou zelenou (například Pigment Green 7 Cl No. 74260), ftalocyaninovou modrou (například Pigment Blue 15 Cl No. 74160), červenou kyseliny naftoové (například Pigment Red 48:2 Cl No. 15865:2). Anorganické pigmenty obsahují oxid titaničitý (například Pigment White 6 Cl No. 77891), oxidy železa (například červený, žlutý a hnědý), oxid chromitý (například zelený), železito-amonný ferokyanid (například modrý) a podobně.

Vhodná organická barviva, která mohou být používána, obsahují například kyselá barviva a sulfonovaná organická barviva obsahující přímá barviva. Další vhodná organická barviva obsahují azobarviva (např., Solvent Yellow 14, Dispersed Yellow 23 a Metanil Yellow), antrachininové barviva (např. Solvent Red 111, Dispersed Violet 1, Solvent Blue 56 a Solvent Orange 3), xantenová barviva (např., Solvent Green 4, Acid Red 52, Basic Red 1 a Solvent Orange 63), azinová barviva a tak podobně.

Když jsou přítomna, barvicí činidla se mohou vyskytovat v termoplastické kompozici dispergovatelné ve vodě v množství, pohybujícím se od přibližně 0,5 % hmotn. do přibližně 20 % hmotn., jako například od přibližně 1 % hmotn. do přibližně 15 % hmotn., jako například od přibližně 1,5 % hmotn. do přibližně 12,5 % hmotn., jako například od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 10 % hmotn. na základě celkové hmotnosti termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě.

F. Další volitelné komponenty

Kromě komponent uvedených výše, jiná aditiva mohou být rovněž začleněny do kompozice předkládaného vynálezu, jako například disperzní pomocné prostředky, stabilizátory tavení, stabilizátory zpracování, prostředky pro tepelnou stabilizaci, stabilizátory světlostálosti, antioxidanty, stabilizátory stárnutí teplem, zjasňovací přípravky, prostředky bránící blokování, pojivá, lubrikanty atd. Například disperzní pomocné prostředky mohou být rovněž použity, aby pomohly vytvořit rovnoměrnou disperzi směsi derivátu celulózy/polyvinylalkoholu/plastifikátoru a brzdily nebo zabránily separaci do fází složek. Obdobně, disperzní pomocné prostředky mohou rovněž zlepšit dispergovatelnost kompozice ve vodě. Přestože jakýkoliv disperzní pomocný prostředek může být v předkládaném vynálezu obvykle používán, povrchově aktivní látky, mající určitý hydrofilní/lipofilní rovnováhu („HLB“), mohou zlepšit dlouhodobá stabilitu kompozice. Index HLB je v oboru dobře známý a je stupnicí, která měří rovnováhu mezi tendencí k hydrofilnímu a lipofilnímu roztoku směsi. Stupnice HLB se pohybuje od 1 do přibližně 50, s nižšími čísly představujícími vysoce lipofilní tendence a vyššími čísly představujícími vysoce hydrofilní tendence. V určitých provedeních předkládaného vynálezu je hodnota HLB povrchově aktivních látek od přibližně 1 do přibližně 20, v určitých provedeních od přibližně 1 do přibližně 15 a v určitých provedeních od přibližně 2 do přibližně 10. Pokud je požadováno, mohou být použity dvě nebo více povrchově aktivních látek, které mají hodnoty HLB · · (k · Λ · · · · · « ·«·»»·· · · · • · · · ·· ·· · · ··· ·· buď pod nebo nad požadovanou hodnotou, avšak společně mají průměrnou hodnotu HLB v požadovaném rozmezí.

Jeden zvláště vhodný druh povrchově aktivních látek pro použití v předkládaném vynálezu jsou neiontové povrchově aktivní látky, které typicky mají hydrofobní bázi (např. alkylovou skupinu s dlouhým řetězcem nebo alkylátovou arylovou skupinu) a hydrofilní řetězec (např. řetězec obsahující ethoxy a/nebo propoxy podíly). Například, určité vhodné neiontové povrchově aktivní látky, které mohou být používány, zahrnují, aniž by se na ně omezovaly, ethoxidalkylfenoly, ethoxid- a propoxy-alifatické alkoholy, polyethylenglykolethery methylglukózy, polyethylenglykolethery sorbitolu, ethylenoxid-propylen oxid blokové kopolymery, ethoxidestery mastných kyselin (C₈ -Ci₈), kondenzáty ethylenoxidu s aminy nebo amidy s dlouhým řetězcem, kondenzáty ethylenoxidu s alkoholy, estery mastné kyseliny, monoglycerid nebo diglyceridy alkoholů s dlouhým řetězcem a jejich směsi. V jednom konkrétním provedení může neiontová povrchově aktivní látka být ester mastné kyseliny, jako například ester mastné kyseliny sacharózy, glycerolester mastné kyseliny, propylenglykolester mastné kyseliny, sorbitanester mastné kyseliny, pentaerythritolester mastné kyseliny, sorbitolester mastné kyseliny a podobně. Mastná kyselina používaná k vytvoření takových esterů může být nasycená nebo nenasycená, substituovaná nebo nesubstituovaná a může obsahovat od 6 do 22 atomů uhlíku, v určitých provedeních od 8 do 18 atomů uhlíku, a v určitých provedeních od 12 do 14 atomů uhlíku. V jednom konkrétním provedení mohou být mono- a di-glyceridy mastných kyselin použity v předkládaném vynálezu.

Když jsou použity, disperzní pomocný prostředek (prostředky) typicky tvoří od přibližně 0,01 % hmotn. do přibližně 15 % hmotn., jako například od přibližně 0,1 % hmotn. do přibližně 10 % hmotn., jako například od přibližně 0,5 % hmotn. do přibližně 5 % hmotn., jako například od přibližně 1 % hmotn. do přibližně 3 % hmotn. na základě celkové hmotnosti termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě.

II. Lisované díly

Lisovaný díl může být vytvořen z kompozice podle předkládaného popisu s použitím jakékoliv z různých technik známých v oboru, jako například vytlačování s vyfukováním, tvarování vstřikováním, rotační tváření, tváření, atd., jakož i jejich kombinace. Například, předkládající vynálezci zjistili, že selektivní regulací specifických komponent kompozice a poměru jejich hmotnostních procent může být dosažena termoplastická kompozice mající dostatečně vysoký index tání a ·· · · · · · · ř • · · · · * · · · · • ··· · β ·· ·· ··· ···· *· • β · · · · ·· ·· ··· · dostatečně nízkou viskozitu pro použití aplikací tvarování vstřikováním. Index tání termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě se může rovněž pohybovat od přibližně 10 gramů za 10 minut do přibližně 150 gramů za 10 minut, v určitých provedeních od přibližně 15 gramů za 10 minut do přibližně 125 gramů za 10 minut a v určitých provedeních, od přibližně 20 gramů za 10 minut do přibližně 100 gramů za 10 minut. Index tání je hmotnost polymeru (v gramech), který může být protlačen hrdlem extruzního reometru (průměr 0,21 cm (0,0825 palců)), když je vystaven zátěži 2 160 gramů během 10 minut při určité teplotě (např., 190°C), měřeno v souladu s ASTM způsobem testování D1238-E. Mezitím je viskozita dostatečně nízká viskozita, takže kompozice předkládaného vynálezu může být například extrudována a rovněž tlačena hrdlem do formy při tvarování vstřikováním.

Bez ohledu na zvolený proces tvarování může být termoplastická kompozice používána samotná ke tvarování lisovaného dílu nebo v kombinaci s jinými polymerickými komponentami ke tvarování lisovaného dílu. Například, jiný polymer (jiné polymery) mohou být vstřikovány nebo přesouvány do formy během procesu společného vstřikování k vytvoření vrstvy kůže nerozpustné ve vodě kolem středové vrstvy kompozice předkládaného vynálezu, dispergovatelné ve vodě. Mohou být rovněž vytvořeny spojovací vrstvy mezi středovou vrstvou a vrstvou kůže. Příklady strojů vhodných ke tvarování společným vstřikováním, vrstvenému nebo dvojsložkovému, zahrnují stroje vyrobené firmou Presma Corp., Northeast Mold & Plastics, Inc. Přestože to není požadováno, jádro takového lisovaného dílu je typicky vytvořeno z termoplastické kompozice předkládaného vynálezu a vrstva kůže je typicky vytvořena z odlišného materiálu (např. vosku, křemíku (např. polysiloxanu), polytetrafluoretylenu, polyolefinu (např. polyethylenu), polyesteru, polyamidu, termoplastického elastomeru (např. polyuretanu nebo elastomeru na bázi polyolefinu) nebo jejich kombinace), který zlepšuje povrchové vlastnosti lisovaného dílu. Například, když lisovaný díl je aplikátortampónů, vrstva kůže může mít snížený koeficient tření kvůli zvýšení pohodlí pro uživatelku. Navíc, vrstva kůže může mít nižší úroveň senzitivity na vodní prostředí, takže aplikátorse méně pravděpodobně začne rozpadat během používání.

Například, s odkazem na Obr. 1, je znázorněno podrobněji jedno specifické provedení jednosložkového přístroje nebo nástroje 10 na vstřikování plastických hmot, které mohou být používány v předkládaném vynálezu. V tomto provedení přístroj 10 zahrnuje první základnu 12 formy a druhou základnu 14 formy, které ·· · ·*· · · ♦ • · « » · w · * · · ’ • · · · * β ·· · « ······· · · ···· · · ·· · · ··· ·' společně definují část nebo dutinu 16 formy, definující komponentu. Každá ze základen 12 a 14 formy zahrnuje jednu nebo více chladicích kanálků 18, kterými proudí chladicí kapalina jako například voda ke chlazení přístroje 10 během používání. Tvarovací přístroj 10 zahrnuje rovněž proudový kanál pryskyřice, který vede z vnějšího povrchu 20 první poloviny 12 formy vtokovým kanálkem 22 do dutiny 16 formy. Proudový kanál pryskyřice může rovněž zahrnovat sběrný kanálek a branku, které nejsou kvůli jednoduchosti znázorněny. Tvarovací přístroj 10 zahrnuje rovněž jeden nebo více vyhazovačích kolíků 24 posuvně zajištěné uvnitř druhé poloviny 14 formy, která pomáhá definovat dutinu 16 formy v uzavřené pozici přístroje 10, jak je ukázáno na Obr. 1. Vyhazovači kolík 24 ovládá známým způsobem vyjmutí lisovaného dílu z dutiny 16 v otevřené pozici tvarovacího přístroje 10.

Termoplastická kompozice může být přímo vstřikována do tvarovacího přístroje 10 s použitím technik známých v oboru. Například, formovací materiál může být dodáván ve formě pelet do násypkového podavače napojeného na barel, který zahrnuje otáčející se šnek (neznázorněn). Jelikož se šnek otáčí, jsou pelety posunovány dopředu a jsou vystaveny extrémnímu tlaku a tření, což vytváří teplo k tavení pelet. Pásy elektrického ohřívače (neznázorněny), napojené na vnější povrch barelu, mohou rovněž pomoci regulovat ohřev a teplotu během tavícího procesu. Například, pásy mohou být ohřátý na teplotu od přibližně 200°C do přibližně 260°C, v určitých provedeních od přibližně 230°C do přibližně 255°C a v určitých provedeních, od přibližně 240°C do přibližně 250°C. Při vstupu do tvarovací dutiny 16 je tvarovací materiál ztuhlý chladicí kapalinou proudící kanálky 18. Chladicí kapalina může být například při teplotě („teplotě tvarování“) od přibližně 5°C do přibližně 50°C, v určitých provedeních od přibližně 10°C do přibližně 40°C a v určitých provedeních od přibližně 15°C do přibližně 30°C.

Lisované díly mohou mít různé velikosti a konfigurace. Například, lisované díly mohou být používány k vytvoření různých dílů využívaných v aplikacích „osobní péče“. Například, v jednom konkrétním provedení je lisovaný díl používán k vytvoření aplikátoru tampónů, který je dispergovatelný ve vodě. Lisovaný díl se může rozpadnout ve vodě z vodovodu za méně než přibližně 18 hodin, jako například méně než přibližně 12 hodin, jako například méně než přibližně 4 hodiny. V určitých provedeních se může lisovaný díl rozpadnout ve vodě z vodovodu za méně než přibližně 3 hodiny, jako například méně než přibližně 2 hodiny, jako například za dobu

od přibližně 5 minut do přibližně 100 minut.

Lisované díly, obsahující termoplastickou kompozici předkládaného vynálezu, dispergovatelnou ve vodě, mohou mít stupeň expanze ve směru šířky přibližně 1 % nebo méně, jako například od přibližně 0,1 % do přibližně 1 %, jako například od přibližně 0,2 % do přibližně 0,9 %, jako například od přibližně 0,3 % do přibližně 0,8 %, jak je stanoveno v souladu s ASTM D955-08. Mezitím mohou lisované díly předkládaného vynálezu mít stupeň smrštění ve směru délky přibližně 0,5% nebo méně, jako například od přibližně 0,05 % do přibližně 5 %, jako například od přibližně 0,1 % do přibližně 0,4 %, jako například od přibližně 0,15 % do přibližně 0,3 %. Protože stupeň expanze ve směru šířky je nízký, díly mohou být umístěny do stejné formy k sekundárnímu vstřikování, pokud je to požadováno.

Dále, lisované díly, obsahující termoplastickou kompozici předkládaného vynálezu, která je dispergovatelná ve vodě, mohou mít pevnost v tahu od přibližně 1 MPa do přibližně 40 MPa, jako například od přibližně 2,5 MPa do přibližně 30 MPa, jako například od přibližně 5 MPa do přibližně 20 MPa; prodloužení při přetržení od přibližně 2 % do přibližně 50 %, jako například od přibližně 6 % do přibližně 40 %, jako například od přibližně 8 % do přibližně 30 %; modul od přibližně 50 MPa do přibližně 1100 MPa, jako například od přibližně 60 MPa do přibližně 1 000 MPa, jako například od přibližně 70 MPa do přibližně 900 MPa; a prodloužení na mezi kluzu od přibližně 2,5 % do přibližně 30 %, jako například od přibližně 5 % do přibližně 25 %, jako například od přibližně 7,5 % do přibližně 20 %.

Lisované díly popsané výše mohou mít různé velikosti a konfigurace. Například, lisované díly mohou být používány k vytvoření různých dílů využívaných v aplikacích „osobní péče“. Například, v jednom konkrétním provedení je lisovaný díl používán k vytvoření aplikátoru tampónů, který je dispergovatelný ve vodě.

Jak je zobrazeno v sestavě 400 tampónu na Obr. 2, aplikátor 54 tampónu obsahuje vnější trubičku 40 a vnitřní trubičku 42. Vnější trubička 40 je dimenzovaná a tvarovaná tak, aby do ní byl umístěn tampón 52. Část vnější trubičky 40 je na Obr. 2 částečně odlomena, aby byl znázorněn tampón 52. Na znázorněném provedení má vnější trubička 40 výrazně hladký vnější povrch, což usnadňuje vložení aplikátoru 54 tampónu, aniž by byly odírány vnitřní tkáně. Vnější trubička 40 může být opatřena nátěrem, aby byla dosažena vysoká úroveň klouzání. Znázorněná vnější trubička 40 je rovná podlouhlá válcová trubička. Je však zřejmé, že by aplikátor 54 mohl mít odlišné tvary a velikosti než znázorněné a popsané v tomto dokumentu.

• · · · * « · · * · · • · · · *» ·· · * ···· » · · · ·· ··· · ·

Prodloužením vnější strany vnější trubičky je vkládací špička 44. Vkládací špička 44, která tvoří jeden kus s vnější trubičkou 40, může být vyklenutá, aby bylo usnadněno vložení vnější trubičky do vagíny ženy pohodlným způsobem. Znázorněná vkládací špička 44 je vyrobena z tenkého pružného materiálu a má vícero měkkých pružných plátků 46, které jsou uspořádány tak, aby tvořily vyklenutí. Plátky 46 jsou radiálně ohebné (tj., ohýbající se ven), aby poskytly prodloužené otevření, kterým může být tampón 52 vypuzen, když je vnitřní trubičkou 42 tlačen dopředu. Je však zřejmé, že vnější trubička 40 může být tvarována bez vkládací špičky 44. Vnější trubička bez vkládací špičky obsahuje otevřený konec (neznázorněn), kterým může být tampón 52 vypuzen, když je vnitřní trubičkou tlačen dopředu.

Vnitřní trubička 42 je prodloužený válec, který je používán k zasunutí tampónu 52, umístěného ve vnější trubičce 40. Volný konec 48 vnitřní trubičky 42 je konfigurován tak, aby uživatelka mohla pohybovat vnitřní trubičkou vůči vnější trubičce 40. Jinými slovy, volný konec 48 funguje jako držadlo pro ukazováček uživatelky. Vnitřní trubička 42 je používána k vysunutí tampónu 52 z vnější trubičky 40 a do vagíny ženy teleskopickým posouváním do vnější trubičky. Jelikož je uživatelkou vnitřní trubička 42 tlačena do vnější trubičky 40, je tampón 52 posunován proti vkládací špičce 44. Kontakt tampónem 52 má za následek, že plátky 46 vkládací špičky 44 se radiálně otevřou na průměr dostatečný k tomu, aby se tampón mohl přesunout z vnější trubičky 40 a do vagíny ženy. S tampónem 52 řádně umístěném ve vagíně ženy je aplikátor 54 tampónu vytažen. V použité konfiguraci aplikátoru 54 tampónu je vnitřní trubička 42 umístěna ve vnější trubičce 40.

Vnitřní trubička 42, vnější trubička 40 a vkládací špička 44 mohou být tvořeny jednou nebo více vrstvami, kde jedna vrstva obsahuje termoplastickou kompozici předkládaného vynálezu, tvarovanou vstřikováním a dispergovatelnou ve vodě. Dále, aby bylo zabráněno předčasnému rozkladu aplikátoru 54 v důsledku vlhkosti během použití a/nebo redukován koeficient tření aplikátoru 54 kvůli zvýšení pohodlí pro uživatelku, může být potažen materiálem nerozpustným ve vodě, který má rovněž nízký koeficient tření kvůli zvýšení pohodlí a zamezení rozpadu během vkládání aplikátoru 54. Konstrukce a používání dosud popsaných tampónu a aplikátoru tampónů jsou obvyklé a známé osobám znalým stavu techniky. Složení výše popsaného aplikátoru tampónů je obvyklé a známé osobám znalým stavu techniky a je popsáno například v patentu USA č. 8 317 765 Lovdakol., který je odkazem na něj začleněný v tomto dokumentu pro všechny účely. Složení jiného aplikátoru tampónů, , · · · * ·. * · * · · • · · · · · · · · · * • · · · · · · * · · • · · · · · ♦· · · ♦*· ·♦ která mohou být vytvořena z termoplastické kompozice předkládaného vynálezu, jsou popsána například v patentu USA č. 4 921 474 Suzuki a kolj a 5 389 068 Keck, jakož i zveřejnění US patentové přihlášky č. 2010/0016780 VanDenBoqart a kol, a 2012/0204410 Matalish a kol., které jsou odkazem na ně začleněny v tomto dokumentu pro všechny účely.

Příčný řez vnější trubičky 40 aplikátoru 54 tampónu, kde vnější trubička obsahuje dvě vrstvy, je znázorněn na Obr. 3. Vnější trubička 40 může obsahovat vnitřní vrstvu 56, mající povrch 64 směrem k tampónu a vnější vrstvu 58, mající povrch 62 směrem k tělu. Vnitřní vrstva 56 může být tvořena termoplastickou kompozicí předkládaného vynálezu, tvarovanou vstřikováním a dispergovatelnou ve vodě, kdežto vnější vrstva 58 může být tvořena materiálem nerozpustným ve vodě, který má rovněž nízký koeficient tření, aby bylo zabráněno tomu, že by se aplikátor tampónů stal mazlavým při používání a zasunutí do vlhkého prostředí a aby byla zajištěn hladký povrch pro vložení. Například, vnější vrstva 58 může být vrstva nebo povlak z vosku, křemíku (např. polysiloxanu), polytetrafluoroethylenu, polyolefinu (např. polyetylénu), polyesteru, polyamidu, termoplastického elastomeru (např. polyuretanu nebo elastomeru na bázi polyolefinu) nebo jejich kombinace. Je rovněž zřejmé, že ačkoliv popsané výše jako povlak, vnější vrstva 58 může být vrstva tvarovaná vstřikováním, kterou lze vytvořit před vstřikováním kompozice obvykle tvořící vnitřní vrstvu 56 dispergovatelnou ve vodě.

Podíl hmotnostního procenta dvou vrstev může být selektivně regulovaný, aby byla optimalizována dispergovatelnost aplikátoru tampónů ve vodě, zatímco zároveň nejsou obětovány mechanické a fyzikální vlastnosti požadované během používání, takže aplikátor je stabilní, když se nachází v kontaktu s tělními tekutinami. Podíl hmotnostního procenta vnější vrstvy aplikátoru tampónů, která směřuje k tělu, k hmotnostnímu procentu vnitřní vrstvy aplikátoru tampónů, která směřuje k tampónu, může být tudíž od přibližně 0,005 do přibližně 1, jako například od přibližně 0,0075 do přibližně 0,75, jako například od přibližně 0,01 do přibližně 0,5. Například, aplikátor může obsahovat od přibližně 1 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. vnější vrstvy, nerozpustné ve vodě, jako například od přibližně 5 % hmotn. do přibližně 40 % hmotn., jako například od přibližně 10 % hmotn. do přibližně 30 % hmotn. Na druhé straně, aplikátor může obsahovat od přibližně 50 % hmotn. do přibližně 99 % hmotn. vnitřní vrstvy, dispergovatelná ve vodě, jako například od přibližně 60 % hmotn. do přibližně 95 % hmotn., jako například od přibližně 70 % hmotn. do přibližně 90 % • e >· * «· · * * · · • « · « e * · · · « • »· · · · · « · • · · * ·· ·· · · · · · ·· hmotn.

Mezitím, Obr. 4 znázorňuje příčný řez vnější trubičky 40 aplikátorů 54 tampónu, kde vnější trubička obsahuje tři vrstvy. Jelikož na Obr. 3 může vnější trubička 40 obsahovat vnitřní vrstvu 56 mající tampon povrch 64 směrem k tampónu a vnější vrstvu 58 mající povrch 62 směrem k tělu. Vnitřní vrstva 56 může být vytvořena z termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě předkládaného vynálezu, kdežto vnější vrstva 58 může být vytvořena z materiálu nerozpustného ve vodě, aby bylo zabráněno tomu, že by se aplikátor tampónů stal při používání mazlavým. Například, vnější vrstva 58 může být vrstva nebo povlak voskem, křemíkem (např. polysiloxanem), polytetrafluorethylenem, polyolefinem (např. polyethylenem), polyesterem, polyamidem, termoplastickým elastomerem (např. polyuretanem nebo elastomerem na bázi polyolefinu), jakýmikoliv dalšími vhodnými polymery, nerozpustnými ve vodě nebo jejich kombinacemi. Dále, spojovací vrstva 60 mezi vnitřní vrstvou 56 a vnější vrstvou 58 může zlepšit adhezi mezi vnitřní vrstvou 56 a vnější vrstvou 58. Tato vrstva může být adhezivní materiál, který spojuje vnější vrstvu 58 a vnitřní vrstvu 56. Alternativně, spojovací vrstva může být blokový kopolymer nebo roubovací kopolymer, takové kopolymery mohou být například polymer vnější vrstvy roubovaný polárním vinylmonomerem (tj. polyethylen roubovaný anhydridem kyseliny maleinové nebo hydroxyethylmethakrylátem, pokud materiál vnější vrstvy je polyethylen, má roubovací kopolymer dobrou adhezi s oběma vrstvami.

Ačkoliv je na Obr. 3 a 4 znázorněn pouze příčný řez vnější trubičky 40, je zřejmé, že další komponenty aplikátorů 54 tampónu, jako například vkládací špičky 44 a/nebo vnitřní trubičky 42, především komponenty, které jsou v kontaktu s tělem, mohou být rovněž tvořeny vícevrstvými částmi, zobrazenými na Obr. 3 a 4, aby bylo zabráněno tomu, že by se komponenty staly během používání mazlavými, což může být pro uživatelku nepohodlné.

Předkládaný vynález může být lépe pochopen s odkazem na následující příklady.

Způsoby testování

Index tání

Index tání („MFR“) je hmotnost polymeru (v gramech), tlačeného hrdlem extruzního reometru (průměr 0,21 cm (0,0825 palců)), když je vystaven zátěži 2 160 gramů během 10 minut, typicky při 190°C nebo 230°C. Není-li uvedeno jinak, index tání je měřen v souladu s ASTM způsobem testování D1239 pomocí extruzního • « · « » 1‘ · * · · · • ··· ·· · * * · · · · ♦ · * ···· ·♦ ·· · · ··· · · plastometru Tinius Olsen.

Stupeň expanze

Stupeň expanze částí tvarovaných vstřikováním byl stanoven následujícím ASTM D955-08 Standardním způsobem testování měření smrštění rozměrů formy termoplastů. Dutina vstřikovací formy má rozměr délky (L_m) 126,78 mm a rozměr šířky (W_m) 12,61 mm, což je v souladu se zkušebním vzorkem ASTM D955-08 Typ A. Průměrná délka (L_s) a šířka (W_s) zkušebních vzorků z Příkladů 1-4 byly měřeny po 48 ± 1 hodině poté, kdy byly zkušební vzorky vyjmuty z formy. Smrštění ve směru délky (S/) bylo vypočítáno S/ = (L_m-L_s) x 100/L_m a smrštění ve směru šířky (S_w) bylo vypočítáno = (W_m-W_s) x 100/W_m. Jelikož hodnoty negativního smrštění představují expanzi části, stupeň expanze ve směru šířky („Ej“) se rovná -S_w a stupeň expanze ve směru délky („E|“) se rovná -S|.

Tahové vlastnosti

Tahové vlastnosti byly stanoveny následujícími směrnicemi ASTM D638-10. Zkušební vzorky tvarované vstřikováním ASTM D638-10 Typ V byly nataženy pomocí tahového rámu MTS Mold 810 s dynamometrem 1 496,855 kg (3 300 liber). Bylo vytaženo pět vzorků z každého příkladu. Byly vykazovány průměrné hodnoty pro napětí v píku (pevnost v tahu), prodloužení při přetržení, modul a prodloužení na mezi kluzu.

Test rozpadu ponecháním ve stojaté vodě přes noc

Rozpad vzorků tvarovaných vstřikováním ve vodě z vodovodu byl testován umístěním malého vzorku tahové výztuže, majícího hmotnost přibližně 1 gram a v kontejneru obsahujícím 200 mililitrů vody z vodovodu. Vzorky byly vytvořeny tvarováním vstřikováním způsobem, popsaným výše. Vzorky byly ponechány přes noc, aby byla pozorována dispergovatelnost.

Test rozpadu vtokové krabičky

V testu rozpadu vtokové krabičky, spíše než při umístění vzorků ve stojaté vodě, která necirkuluje, byly vzorky umístěny v 1 500 mililitrech vody z vodovodu, předchlazené na 15°C. Vzorky, tvarované vstřikováním s hmotností mezi 4 gramy a 5 gramy a mající tloušťku 0,001 metrů (0,05 palců), byly přidány k předem zchlazené vody a kývány dozadu a dopředu při rychlosti 26 otáček za minutu (rpm). Byl zaznamenán časový interval, dokud nebudou vzorky úplně rozptýleny, s plánovanou dobou rozpadu méně než 180 minut.

·« ···« ·· r· · ·· • * · « * * * φ φ »· · « ι» · · β * * & * ·

PŘÍKLAD 1

Hydroxypropylmethylcelulózová kompozice byla vytvořena následujícím způsobem při pokusu o přeměnu hydroxypropylmethylcelulózy na termoplastický materiál, extrudovatelný tavením. METHOCEL™ 40-100 hydroxypropylmethylcelulóza byla smíchána spolu s glycerinem před procesem extruze pomocí kuchyňského mixéru. Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) a glycerin byly smíchány v hmotnostním poměru 75:25 a 50:50 HPMC ke glycerinu. Výsledné směsi byly poté tepelně zpracovány s použitím dvoušnekového extrudéru 16 milimetrů bezprostředně po smíchání a po ponechání přes noc. Extruze byla provedena při měnících se teplotách. Různé vytvořené směsi a jejich teploty extruze jsou uvedeny níže v Tabulce 1.

V příkladu bylo cílem přeměnit METHOCEL™ 40-100 hydroxypropylmethylcelulózu na termoplastický materiál extrudovatelný tavením. Při nižších teplotách extruze (100°C až 140°C) vznikl prášek světlejší barvy a po extruzi kompozice nevytvořila souvislé prameny a z toho důvodu nemohla být považována za termoplastickou. Při teplotách extruze 140°C až 160°C a 160°C až 180°C byly vytvořeny určité částečně přeměněné prameny, avšak HPMC byla značně degradována, o čemž svědčí barva pramenů, které ztmavly na hnědou nebo černou. Dále, jelikož polymerové prameny dobře neproudily a měly mnoho prasklin, výsledkem byl vysoký tlak extrudéru. Z pokusné plastifikace HPMC nemohl být vytvořen žádný užitečný materiál a následkem toho nebyly extrudované materiály úplně termoplastické a byly nevhodné pro tvarování vstřikováním.

Dále, materiály, které se přes noc usadily, nebyly zpracovány jakkoliv lépe než materiály, zpracované okamžitě po smíchání HPMC a glycerinu. Navíc, násobné rychlosti šneků (100 rpm, 140 rpm a 200 rpm) byly pokusné beze změny vzhledu materiálu.

Tabulka 1: METHOCEL™ 40-100 - Podmínky zpracování tavením

Kompozice	Teplota extruze (°C)	Pozorování extrudátu
75% HPMC/25% glycerin	80-100	Světle žlutohnědý prášek
75% HPMC/25% glycerin	100-120	Žlutohnědý prášek
75% HPMC/25% glycerin	120-140	Hnědý prášek
75% HPMC/25% glycerin	140-160	Tmavohnědý částečně přeměněný prášek
75% HPMC/25% glycerin	160-180	Hnědý / černý částečně přeměněný prášek
50% HPMC/50% glycerin	80-100	Světle žlutohnědý prášek
50% HPMC/50% glycerin	100-120	Světle žlutohnědý prášek
50% HPMC/50% glycerin	120-140	Světle žlutohnědý prášek
50% HPMC/50% glycerin	140-160	Světle hnědý částečně přeměněný prášek
50% HPMC/50% glycerin	160-180	Hnědý částečně přeměněný materiál

PŘÍKLAD 2

Hydroxypropylmethylcelulózová kompozice byla vytvořena následujícím 5 způsobem při pokusu o přeměnu hydroxypropylmethylcelulózy na termoplastický materiál, extrudovatelný tavením. METHOCEL™ 40-202 hydroxypropylmethylcelulóza byla smíchána spolu s glycerinem před procesem extruze pomocí kuchyňského mixéru. Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) a glycerin byly smíchány při hmotnostním poměru 75:25 HPMC ke glycerinu. Výsledné směsi byly poté tepelně 10 zpracovány s použitím dvoušnekového extrudéru 16 milimetrů bezprostředně po smíchání a po ponechání přes noc. Extruze byla provedena při měnících se teplotách. Různé vytvořené směsi a jejich teploty extruze jsou uvedeny níže v Tabulce 2.

Jak bylo pozorováno v Příkladu 1, snaha o přeměnu HPMC na termoplastický ·· · · * *·· · í • · ·»«·· ·· • ··· * * · · ·· • ·· · · · · *· ···· ·· ·· ·· · ·· materiál nebyla úspěšná a když byla použita lisovací forma s jedním otvorem, polymerové prameny dobře neproudily a měly mnoho prasklin, výsledkem byl vysoký tlak extrudéru. Dále, materiály, které se přes noc usadily, nebyly zpracovány jakkoliv lépe než materiály, zpracované bezprostředně po smíchání HPMC a glycerinu.

Tabulka 2: METHOCEL™ 40-202 - Podmínky zpracování tavením

Kompozice	Teplota extruze (°C)	Pozorování extrudátu
75% HPMC/25% glycerin	100-120	Bílý prášek
75% HPMC/25% glycerin	120-140	Bílý prášek
75% HPMC/25% glycerin	140-160	Bílý prášek
75% HPMC/25% glycerin	160-180	Bílý prášek
75% HPMC/25% glycerin	180-200	Světle hnědý částečně přeměněný materiál
75% HPMC/25% glycerin	200-220	Hnědý částečně přeměněný materiál

PŘÍKLAD 3

Plastifikovaný polyvinylalkohol byl vytvořen následujícím způsobem. ELVANOL™ 51-05 polyvinylalkohol, granulární polymer mající stupeň hydrolýzy 87,089,0 molárních % a vyrobený firmou DuPont, byl smíchán s glycerinem a uhličitanem vápenatým při hmotnostním poměru 71:14:15 s využitím dvoušnekového extrudéru 43 mm. Byl použit peletizátor (Conair, Bay City, Ml) k řezání extrudovaných pramenů k výrobě pelet polyvinylalkoholu. Tento plastifikovaný PVOH je používán v Příkladech 47 níže.

PŘÍKLAD 4

Plastifikovaná směs hydroxypropylmethylcelulózy, polyvinylalkoholu a uhličitanu vápenatého byla vytvořena následujícím způsobem. Nejprve byla smíchána METHOCEL™ 40-100 HPMC společně s glycerinem při hmotnostním poměru 50:50 (125 gramů HPMC, 125 gramů glycerinu). K míchání byl použit kuchyňský mixér Hobart (model K5SS). Poté bylo 250 gramů plastifikovaného PVOH z Příkladu 3 • · · · · * · · β • · »«··· · · • ·«· ♦ · · · · · ···· ·· ·· ·· ··· přidáno k předem smíchané HPMC/glycerin při hmotnostním poměru 50:50. Směs byla poté tepelně zpracována pomocí dvoušnekového extrudéru 16 mm bezprostředně po smíchání, kde byl extrudér zahřátý na teplotu pro pásma 1 až 9 a lisovací forma na 170°C, 170°C, 170°C, 175°C, 175°C, 180°C, 185°C, 185°C, 190°C a 190°C, v tomto pořadí. Rychlost šneku byla nastavena na 140 rpm k dosažení tlaku tavení 9 barů a momentu otáčení 20-22 %. Extrudovaný polymer měl hnědou barvu, avšak proudil dobře. Prameny byly ochlazeny a peletizovány. Finální kompozice je 35,5 % hmotn. PVOH, 25 % hmotn. HPMC, 32 % hmotn. glycerinu a 7,5 % hmotn. uhličitanu vápenatého na základě celkové hmotnosti polymerové kompozice.

PŘÍKLAD 5

Plastifikovaná směs hydroxypropylmethylcelulózy, polyvinylalkoholu, uhličitanu vápenatého a oxidu titaničitého byla vytvořena následujícím způsobem. Nejprve byla smíchána METHOCEL™ 40-100 HPMC spolu s glycerinem při hmotnostním poměru 50:50 (200 gramů HPMC, 200 gramů glycerinu). K míchání byl použit kuchyňský mixér Hobart (model K5SS). Poté bylo přidáno 375 gramů plastifikovaného PVOH z Příkladu 3 a 38 gramů bílého barviva oxidu titaničitého k předem smíchané HPMC/glycerin při hmotnostním poměru 50:50 (např. 413 gramů směsi HPMC/glycerin bylo smícháno s 413 gramy plastifikovaného PVOH/oxidu titanu). Směs byla poté tepelně zpracována pomocí dvoušnekového extrudéru 16 mm bezprostředně po smíchání, kde byl extrudér zahřátý na teplotu pro pásma 1 až 9 a lisovací forma na 170°C, 170°C, 170°C, 175°C, 175°C, 180°C, 185°C, 185°C, 190°C a 190°C, v tomto pořadí. Rychlost šneku byla nastavena na 140 rpm k dosažení tlaku tavení 12 barů a momentu otáčení 22-25%. Extrudovaný polymer ěl bílou barvu a proudil z lisovací formy dobře. Prameny byly ochlazeny a peletizovány. Finální kompozice je 32,2 % hmotn. PVOH, 25 % hmotn. HPMC, 31,4 % hmotn. glycerinu, 6,8 % hmotn. uhličitanu vápenatého a 4,6 % hmotn. oxidu titaničitého na základě celkové hmotnosti polymerové kompozice.

PŘÍKLAD 6

Plastifikovaná směs hydroxypropylmethylcelulózy, polyvinylalkoholu, uhličitanu vápenatého a oxidu titaničitého byla vytvořena následujícím způsobem. Nejprve byla smíchána METHOCEL™ 40-100 HPMC spolu s glycerinem při hmotnostním poměru 83:17 (250 gramů HPMC, 50 gramů glycerinu). Ke smíchání byl použit kuchyňský • · Η * · · · • · · <♦ * · ·· • · · » · · · ···· ·· ·· · * mixér Hobart (model K5SS). 250 gramů plastifikovaného PVOH z Příkladu 3 a 55 gramů bílého barviva oxidu titaničitého byly přidáno k předem smíchané HPMC/glycerin při hmotnostním poměru 50:50 (např., 305 gramů směsi HPMC/glycerinu bylo smícháno s 305 gramy plastifikovaného PVOH/ oxidu titanu). Směs byla poté tepelně zpracována pomocí dvoušnekového extrudéru 16 mm bezprostředně po smíchání, kde byl extrudér zahřátý na teplotu pro pásma 1 až 9 a lisovací forma na 170°C, 170°C, 170°C, 175°C, 175°C, 180°C, 185°C, 185°C, 190°C a 190°C, v tomto pořadí. Rychlost šneku byla nastavena na 140 rpm k dosažení tlaku tavení 28 barů a momentu otáčení 60-64 %. Extrudovaný polymer měl bílou barvu, avšak neproudil dobře z lisovací formy. Prameny byly ochlazeny a peletizovány. Toto prokázalo účinek úrovně glycerinu na tekutost kompozice. Finální kompozice je 29,1 % hmotn. PVOH, 41,7 % hmotn. HPMC, 14,1 % hmotn. glycerinu, 6,1 % hmotn. uhličitanu vápenatého a 9 % hmotn. oxidu titaničitého na základě celkové hmotnosti polymerové kompozice.

PŘÍKLAD 7

Plastifikovaná směs hydroxypropylmethylcelulózy, polyvinylalkoholu, uhličitanu vápenatého a oxidu titaničitého byla vytvořena následujícím způsobem. Nejprve byla smíchána METHOCEL™ 40-100 HPMC spolu s glycerinem při hmotnostním poměru 63:37 (250 gramů HPMC, 150 gramů glycerinu). K míchání byl použit kuchyňský mixér Hobart (model K5SS). 400 gramů plastifikovaného PVOH z Příkladu 3 a 80 gramů bílého barviva oxidu titaničitého bylo poté přidáno k předem smíchané HPMC/glycerin při hmotnostním poměru 50:50 (např. 480 gramů směsi HPMC/glycerin bylo smícháno s 480 gramy plastifikovaného PVOH/oxidu titanu). Směs byla poté tepelně zpracována pomocí dvoušnekového extrudéru 16 mm bezprostředně po smíchání, kde byl extrudér zahřátý na teplotu pro pásma 1 až 9 a lisovací forma na 170°C, 170°C, 170°C, 175°C, 175°C, 180°C, 185°C, 185°C, 190°C a 190°C, v tomto pořadí. Rychlost šneku byla nastavena na 140 rpm k dosažení tlaku tavení 18 barů a momentu otáčení 30-35 %. Extrudovaný polymer měl bílou barvu a proudil dobře z lisovací formy. Prameny byly ochlazeny a peletizovány. Finální kompozice je 29,6 % hmotn. PVOH, 31,3 % hmotn. HPMC, 24,6 % hmotn. glycerinu, 6,2 % hmotn. uhličitanu vápenatého a 8,3 % hmotn. oxidu titaničitého na základě celkové hmotnosti polymerové kompozice.

Podmínky extruze pro Příklady 4-7 jsou uvedeny níže v Tabulce 3.

Tabulka 3: Přehled podmínek extruze

Vzorek	Rychlost extrudéru (rpm)	Teplotní profil extrudéru (°C)	Tlak (bary)	Moment otáčení (%)
Ti	T2	T₃	T₄	T 5	T₆	T₇	T₈	T₉	Lisovací forma
Ex. 4	140	170	171	170	175	176	180	185	185	190	190	9	20-22
Ex. 5	140	170	170	170	174	175	180	185	186	190	190	12	22-25
Ex. 6	140	170	170	170	175	175	179	185	185	190	190	28	60-64
Ex. 7	140	170	171	170	175	175	179	185	184	190	190	18	30-35

PŘÍKLAD 8

Dále, dispergovatelnost ve vodě vzorků tvarovaných vstřikováním z Příkladů 45 7 byla stanovena na základě způsobu popsaného výše. Po ponechání přes noc se všechny vzorky rozpustily na kaši a tahové výztuže nemohly být identifikovány.

PŘÍKLAD 9

Vzorky z Příkladů 1-7 byly testovány na index tání a obsah vlhkosti, poté 10 zpracovány pro tvarování vstřikováním, kde byly tvarovány do tahových výztuží pomocí vstřikovacího lisu Boy Machine 22 tun. Lis měl ASTM formu zkušebních vzorků se čtyřmi (4) dutinami. Teplotní profil byl 175°C, 178°C, 180°C a 185°C pro pásma 1 až 4. Forma byla nastavena při 10° C (50°F) a doba trvání cyklu byla 69 sekund. Jakmile byly vytvarovány, byly zkušební vzorky testovány na smrštění formy 15 (ASTM D955) a tahové vlastnosti (ASTM D638). Výsledky jsou uvedeny níže v Tabulkách 4, 5 a 6.

V souhrnu, Příklady 1 a 2 nemohly být tepelně zpracovány ani tvarovány vstřikováním. Forma by nebyla úplně naplněná pro Příklad 3 následkem nízké tekutosti kompozice. Výsledné zkušební vzorky byly částečně naplněny a měly žlutou 20 barvu, smrštění formy a mechanické testování nebyly provedeny.

Mezitím, výsledné zkušební vzorky z Příkladu 1 měly hnědý vzhled a bylo • · · * · · · • ··· * · ·· ···· ·· ·· · · obtížné je vyjmout z formy kvůli lepivosti. Zkušební vzorky byly pružné a nebyly tuhé. Výsledné zkušební vzorky z Příkladu 2 byly bílý vzhled a bylo obtížné je vyjmout z formy. Zkušební vzorky byly velmi pružné, mající téměř gumovou účinnost. Výsledné zkušební vzorky z Příkladu 3 měly kalně bílou barvu. Bylo obtížné formu naplnit a nemohla být úplně naplněna následkem nízké tekutosti kompozice a nízkého indexu tání pouze 14 g/10 minut. Zkušební vzorky byly velmi tuhé a zlomily by se, pokud by byly ohnuty. Materiály z Příkladů 4, 5 a 7 by mohly úplně naplnit formu, tím prokázaly dobrou zpracovatelnost pro tvarování vstřikováním. Výsledné zkušební vzorky z Příkladu 4 však měly bílou barvu a bylo obtížné je vyjmout z formy. Zkušební vzorky byly velmi pružné, mající téměř gumovou účinnost. Mezitím, materiál v Příkladu 6 nemohl úplně naplnit formu kvůli nízkému indexu tání, který může být přisuzován nízké úrovni plastifikátoru v Příkladu 6.

Tabulka 4: Index tání a obsah vlhkosti

Příklad	Index tání (g/10 minut)	Obsah vlhkosti (ppm/%)
1	Nemohl být tepelně zpracován	Nemohl být tepelně zpracován
2	Nemohl být tepelně zpracován	Nemohl být tepelně zpracován
3	14	12 000(1,2%)
4	60	17 000(1,7%)
5	70	14 000(1,4%)
6	0	8 300 (0,83%)
7	23	11 700(1,17%)

Tabulka 5: Stupeň expanze

Příklad	S_w	E_w	S\|	Ei
4	-0,8 %	+0,8 %	+0,2 %	-0,2 %
5	-0,7 %	+0,7 %	+0,2 %	-0,2 %
6	-0,5 %	+0,7 %	+0,2 %	-0,2 %
7	-0,7 %	+0,7 %	+0,2 %	-0,2 %

Tabulka 6: Tahové vlastnosti

Příklad	Pevnost v tahu (MPa)	% Prodloužení při přetržení	Modul (MPa)	% Prodloužení na mezi kluzu
4	6	26%	97	16%
5	6	22%	89	17%
6	20	9%	821	8%
7	8	19%	197	13%

PŘÍKLAD 10

V Příkladu 10, různé kompozice obsahující polyvinylalkohol, hydroxypropylmethylcelulózu a další aditiva byly extrudovány v dvoušnekovém extrudéru 30 mm, ZSK-30 k vytvoření termoplastických homogenních směsí. Rychlost 10 šneku byla 160 rpm a teplotní profil byl 87°C, 129°C, 159°C, 190°C, 190°C, 184°C a 145°C pro pásma 1 až 7 extrudéru. Teplota tavení byla 170°C, tlak tavení byl 344 738 Pa (50 liber na čtverečný palec (psi)) a moment otáčení byl 40 %. Extrudované materiály byly poté tvarovány do tahových výztuží s použitím vstřikovacího lisu Boy Machine 22 tun. Lis měl ASTM formu na zkušební vzorky se čtyřmi (4) dutinami.

Teplotní profil byl 185°C, 190°C, 195°C a 200°C pro pásma 1 až 4. Forma byla nastavena při 12,778 °C (55°F). Příklady byly poté testovány na jejich mechanické vlastnosti a doby rozpadu vtokové krabičky. Před tvarováním částí, index tání kompozice byl rovněž stanoven, jak je uvedeno výše.

Tabulka 7: Směsi PVOH a HPMC

Příklad	PVOH(% hmotn.)	HPMC(% hmotn.)	Glycerin (% hmotn.)	Barvivo (% hmotn.)	CaCO₃Plnivo (% hmotn.)
8	21	64	15	-	-
9	28	57	15	-	-
10	42	42	15	-	-
11	57	28	15	-	-
12	64	21	15	-	-
13	61	7	15	2	15
14	54	14	15	2	15
15	47	21	15	2	15

Příklady 8-12 obsahují CELVOL™ 205 PVOH (5,2-6,2 cps viskozita, 87-89% 5 hydrolýza)

Příklady 13-15 obsahují CELVOL™ 502 PVOH (3,0-3,7 cps viskozita, 87-89% hydrolýza)

HPMC byl METHOCEL™ 40-100 PCG (18 % Methoxyl, 5 % hydroxypropyl, 12 000 cps viskozita)

Barvivo bylo SCC 49487

Tabulka 8: Vlastnosti Příkladů 5-12

Příklad	Tok taveniny (gramů/10 minut)	Doba rozpadu vtokové krabičky (minuty)	Pevnost v tahu (MPa)	% Prodloužení při přetržení	Modul (MPa)
8	-	-	-	-	-
9	-	-	-	-	-
10	<1	>180	20	18	559
11	2	180	21	41	602
12	3	180	17	68	366
13	124	40	13	28	332
14	90	50	13	17	412
15	72	55	11	21	262

Ačkoli byl vynález podrobně popsán, pokud se týká jeho specifických provedení, bude ohodnoceno, že osoby znalé stavu techniky, při dosažení pochopení 5 předchozího, mohou okamžitě vypracovat úpravy, obměny a ekvivalenty těchto provedení. Proto by rozsah předkládaného vynálezu měl být stanovený jako tento rozsah připojených nároků a jakékoliv ekvivalenty k tomuto.

Claims

1. Kompozice dispergovatelná ve vodě, kompozice obsahující:

od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. alespoň jednoho derivátu celulózy;

od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. alespoň jednoho syntetického polymeru rozpustného ve vodě; a od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. alespoň jednoho plastifikátoru na základě celkové hmotnosti kompozice, přičemž poměr hmotnostních procent syntetického polymeru rozpustného ve vodě k derivátu celulózy se pohybuje od přibližně 0,1 do přibližně 10, dále přičemž kompozice je termoplastická.

2. Kompozice podle nároku 1, přičemž derivát celulózy tvoří od přibližně 20 % hmotn. do přibližně 60 % hmotn. kompozice na základě celkové hmotnosti kompozice.

3. Kompozice podle nároku 1 nebo 2, přičemž syntetický polymer rozpustný ve vodě tvoří od přibližně 20 % hmotn. do přibližně 60 % hmotn. kompozice na základě celkové hmotnosti kompozice.

4. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž plastifíkátor tvoří od přibližně 5 % hmotn. do přibližně 40 % hmotn. kompozice na základě celkové hmotnosti kompozice.

5. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž poměr hmotnostních procent syntetického polymeru rozpustného ve vodě k derivátu celulózy se pohybuje od přibližně 0,3 do přibližně 3.

6. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž derivát celulózy je neiontový celulózový ether.

7. Kompozice podle nároku 6, přičemž neiontový celulózový ether je hydroxypropylmethylcelulóza, přičemž hydroxypropylmethylcelulóza má výhodně obsah methoxylu od přibližně 10 % do přibližně 40 %.

• · A ·* * · · ·· • · · · * κ · · ··

A······ ** • · · · · · · · · · * · ·

8. Kompozice podle nároku 7, přičemž hydroxypropylmethylcelulóza má obsah hydroxypropylu od přibližně 1 % do přibližně 15 %.

9. Kompozice podle nároku 6, přičemž neiontový celulózový ether má viskozitu pohybující se od přibližně 1 000 mPa s do přibližně 75 000 mPa s pro 2% vodný roztok při 20°C.

10. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž syntetický polymer rozpustný ve vodě je polymer vinylalkoholu, přičemž výhodně je polymer vinylalkoholu částečně hydrolyzován, přičemž výhodně má polymer vinylalkoholu stupeň hydrolýzy od přibližně 80 molárních % do přibližně 90 molárních %.

11. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž plastifikátor je vícemocný alkohol, přičemž plastifikátor je výhodně polyol, přičemž polyol obsahuje výhodně ethylenglykol, glycerol, propylenglykol, dipropylenglykol, butylenglykol, hexantriol nebo jejich kombinace.

12. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, dále obsahující od přibližně 0,5 % hmotn. do přibližně 35 % hmotn. anorganického částicového plniva na základě celkové hmotnosti kompozice, přičemž anorganické částicové plnivo výhodně obsahuje uhličitan vápenatý, kaolínový jíl, křemík, oxid hlinitý, uhličitan barnatý, uhličitan sodný, oxid titaničitý, zeolity, uhličitan hořečnatý, oxid vápenatý, oxid hořečnatý, hydroxid hlinitý, mastek nebo jejich kombinace.

13. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž kompozice vykazuje index tání od přibližně 10 gramů za 10 minut do přibližně 150 gramů za 10 minut, když je vystavena zátěži 2 160 gramů při teplotě 190°C podle ASTM způsobu testování D1238-E.

14. Kompozice podle jakéhokoliv z předchozích nároků, přičemž kompozice je tvarovatelná vstřikováním.

15. Lisovaná část obsahující kompozici podle jakéhokoliv z výše uvedených nároků, přičemž se lisovaná část výhodně rozpadne ve stojaté vodě z vodovodu za • · · · · * · • · · β 3 · · • ··· * · · · * · · · · · · ft···»· ·· · · · dobu kratší než přibližně 18 hodin, přičemž je lisovaná část výhodně aplikátor tampónů.

16. Způsob formování dílu tvarovaného vstřikováním, způsob zahrnující:

vstřikování termoplastické kompozice dispergovatelné ve vodě do dutiny formy, přičemž termoplastická kompozice obsahuje od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. derivátu celulózy, od přibližně 7 % hmotn. do přibližně 70 % hmotn. syntetického polymeru rozpustného ve vodě, a od přibližně 2 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. plastifikátoru; a tvarování termoplastické kompozice do lisovaného dílu uvnitř dutiny formy.

17. Způsob podle nároku 16, dále zahrnující potažení dílu tvarovaného vstřikováním povlakem nerozpustným ve vodě.

18. Způsob podle nároků 16 nebo 17, dále zahrnující proces společného vstřikování, přičemž díl tvarovaný vstřikováním je dvouvrstvý tvarovaný díl mající vnitřní vrstvu a vnější vrstvu, přičemž vnitřní vrstva obsahuje termoplastickou kompozici tvarovanou vstřikováním a vnější vrstva je nerozpustná ve vodě, přičemž vnější vrstva výhodně obsahuje od přibližně 1 % hmotn. do přibližně 50 % hmotn. dílu tvarovaného vstřikováním a vnitřní vrstva obsahuje od přibližně 50 % hmotn. do přibližně 99 % hmotn. dílu tvarovaného vstřikováním, přičemž vnější vrstva výhodně obsahuje vosk, křemík, polytetrafluoroethylen, polyethylen, polyester, polyamid, termoplastický elastomer nebo jejich kombinace.

19. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 16 až 18, přičemž derivát celulózy zahrnuje hydroxypropylmethylcelulózu a přičemž syntetický polymer rozpustný ve vodě obsahuje polyvinylalkohol.

20. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 16 až 19, přičemž lisovaný díl je aplikátor tampónů.