專利名稱：聚乳酸手套及其制造方法
聚乳酸手套及其制造方法相關(guān)申請的交叉參考發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般地涉及一次性手套。更特別地，本發(fā)明涉及由聚乳酸構(gòu)造的可生物降解的一次性手套及其制造方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)療界、科學(xué)界和工業(yè)界的成員廣泛地使用一次性手套，保護(hù)穿戴者避免化學(xué)品暴露，機(jī)械磨蝕，環(huán)境危害和生物危害污染，并防止疾病或污染物傳播。在進(jìn)行外科手術(shù)或其他醫(yī)療或牙科工序，例如檢查患者的同時，健康護(hù)理提供者經(jīng)常穿戴一次性手套；因此，手套常常也稱為一次性檢查手套或者一次性外科手術(shù)手套。一次性手套對身體產(chǎn)生的生物流體、組織和固體或者其他污染物(人類或動物)不可滲透，從而有利地保護(hù)穿戴者避免病原體和疾病的污染(fomitic)傳播(通過窩藏致病生物的對象傳播)。一次性手套還被個人穿戴，所述個人希望保護(hù)他們的手避免各種化學(xué)品、材料和可能刺激、損壞或干燥使用者皮膚，且可能有害或潛在地有害的物體，如果允許接觸或滲透真皮阻擋層的話?？茖W(xué)家、清潔服務(wù)工、食品操作者、法律實(shí)施工作者、美容師或具有特殊保護(hù)需要的其他工人在職業(yè)環(huán)境中可穿戴這些手套。因此，一次性手套也可稱為保護(hù)性手套，食品操作手套或工業(yè)手套。本領(lǐng)域已知的是，一次性手套薄且具有撓性，并且典型地由各種聚合物材料/樹脂(此處稱為“彈性體”或“彈性體材料”或“彈性體共混物”)制造。在制造一次性手套中典型地使用的彈性體類型包括諸如合成橡膠或塑料之類的材料。這些材料的實(shí)例可包括，但不限于，合成聚異戊二烯，氯丁二烯(包括共軛二烯烴氯丁二烯的氯丁橡膠-均聚物)，聚氨酯("PU")，聚氯乙烯(〃PVC〃)，苯乙烯丁二烯苯乙烯(〃SBS〃)，苯乙烯異戊二烯苯乙烯(〃SIS〃)，硅酮，丁二烯甲基丙烯酸甲酯，丙烯腈，苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(〃SEBS〃)，和/或丙烯酸酯-基水凝膠。與最終使用的應(yīng)用類型和/或所使用的具體熱塑性塑料無關(guān)，彈性體手套典型地在單次使用之后扔掉，因此產(chǎn)生顯著大量的廢物。重要的是，在制造一次性手套中所使用的許多聚合物是石油基聚合物且抗環(huán)境降解。確實(shí)，對不可生物降解的塑料廢物的環(huán)境影響的擔(dān)憂增長，和這些塑料的替代處置方法受到局限。例如，焚燒合成塑料產(chǎn)生有毒排放物，和滿意的垃圾填埋場所變得愈加受到限制。此外，石油資源是有限的。確實(shí)，當(dāng)石油儲量的豐度下降時，原料和與制造這種不可生物降解的熱塑性手套有關(guān)的生產(chǎn)成本因此增加。另外，政府的法規(guī)可增加不可生物降解的塑料的處置和循環(huán)成本，以適應(yīng)垃圾填埋和/或由使用這些材料導(dǎo)致的環(huán)境影響。完全可生物降解的聚合物多年來已經(jīng)可商購。在這些聚合物當(dāng)中，聚乳酸在醫(yī)療植入物、縫合線和藥物遞送體系中因其可生物降解性而被深入研究且被批準(zhǔn)用于各種醫(yī)療器件中。本領(lǐng)域眾所周知的是，聚乳酸聚合物具有與石油-基合成聚合物相當(dāng)?shù)奈锢硇阅?，從而相對于其他可生物降解聚合物，使得它們變得有用。可由乳?乳酸酯)制造聚乳酸。乳酸是在食品中作為防腐劑和調(diào)味劑廣泛使用的一種天然分子。它是聚合物中聚丙交酯族的化學(xué)合成中的主要高分子鏈節(jié)。盡管它可化學(xué)合成，但主要通過微生物發(fā)酵糖類，例如葡萄糖或己糖獲得乳酸。這些糖原料可衍生于土豆皮，玉米，小麥，和日常廢物。然后使用通過發(fā)酵生產(chǎn)的乳酸單體，制備聚丙交酯聚合物。乳酸基本上以兩種立體異構(gòu)體形式存在，它們得到數(shù)種形態(tài)上不同的聚合物:D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，內(nèi)消旋-聚乳酸及其任何結(jié)合物。D-聚乳酸和L-聚乳酸是立體等規(guī)聚合物。D，L-聚乳酸是由D-和L-乳酸的混合物獲得的外消旋聚合物，和可由D，L-丙交酯獲得內(nèi)消旋-聚乳酸。由光學(xué)活性的D和L單體獲得的聚合物是半晶材料，但光學(xué)無活性的D，L-聚乳酸是基本上無定形的。PLA在兩個階段中發(fā)生降解。首先，酯基逐漸被水水解，形成乳酸和其他小分子，然后通過環(huán)境內(nèi)的微生物分解這些產(chǎn)物。另外，PLA產(chǎn)物的處置比常規(guī)聚合物更加容易，這是因?yàn)榫廴樗崆鍧嵉胤贌揖哂休^低的能量產(chǎn)生，從而允許較高的焚燒器設(shè)施生產(chǎn)量。此夕卜，PLA不含氯或芳族基團(tuán)，因此PLA的燃燒更加象紙張，纖維素，和/或碳水化合物-產(chǎn)生很少的燃燒副產(chǎn)物。另外，與常規(guī)的合成石油-基聚合物不同，可由可再生資源制造聚乳酸，這是因?yàn)榫廴樗嶙罱K由其生產(chǎn)的乳酸酯可衍生于農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，例如玉米淀粉或其他富含淀粉的物質(zhì)，例如玉米，糖類或小麥的發(fā)酵?？缮锝到獾囊淮涡允痔淄ǔH僅在本領(lǐng)域中是非常公知的；然而，迄今為止已知的手套無一由聚乳酸聚合物構(gòu)造。特別地，PLA比許多石油-衍生的日用塑料更加昂貴，和正因?yàn)槿绱?，使用PLA用于一次性醫(yī)療和/或工業(yè)手套是成本昂貴的-特別是若考慮到例如在醫(yī)院和診所中所使用的一次性手套的絕對數(shù)量。此外，在生產(chǎn)一次性醫(yī)療手套中，以前教導(dǎo)過對于使用PLA聚合物來說，與使用某些增塑劑有關(guān)的致癌性和毒性擔(dān)心。Eichelbaum的美國專利N0.6，393，614公開了具有口袋(pockets)的一次性的松配合的手套用于攜帶來自患者的物品，例如棉球或衛(wèi)生護(hù)墊。盡管認(rèn)為該手套理論上是可生物降解的，但沒有性公開或暗示構(gòu)造的材料或降解性的技術(shù)規(guī)格。確實(shí)，’614專利沒有能或者提供在本發(fā)明范圍內(nèi)考慮的可生物降解材料或者構(gòu)造/制造方法的說明。因此，需要由可生物降解的彈性體材料構(gòu)造的一次性手套作為常規(guī)的不可生物降解手套材料的替代品，以降低與使用一次性手套有關(guān)的廢物量和/或降低對石油基手套的依賴性。特別地，需要滿足與它們打算的最終使用應(yīng)用有關(guān)的耐久性要求，工業(yè)指導(dǎo)原則和/或聯(lián)邦食品和藥品安全要求的可生物降解的手套。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供可生物降解的手套，它具有常規(guī)的不可生物降解的熱塑性手套的觸感、拉伸和敏感度。因此，本發(fā)明的主要目的是提供由聚丙交酯聚合物制造的可生物降解的一次性手套。本發(fā)明的相關(guān)目的是提供在寬泛的各種應(yīng)用中使用的一次性手套，其中包括，但不限于健康護(hù)理，食品操作，化妝，生物醫(yī)藥，電子和/或房屋清潔室應(yīng)用，其中一次性手套由單獨(dú)的聚乳酸或與其他可生物降解的彈性體材料結(jié)合的聚乳酸構(gòu)造。所得手套至少部分可生物降解和/或滿足特定的工業(yè)、政府當(dāng)局和/或環(huán)境機(jī)構(gòu)確立的可生物降解性要求。另外，盡管也可由可以至少部分可生物降解的天然膠乳橡膠制造一次性手套，但與膠乳過敏性有關(guān)的問題對于一些使用者來說是嚴(yán)重的問題；從而使得需要在本領(lǐng)域中重要的非膠乳的可生物降解的一次性手套。因此，本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供由聚乳酸和/或含聚乳酸組分的聚合物共混物制造的一次性手套，其中在所述聚合物共混物內(nèi)，聚乳酸組分在手套的彈性體基體內(nèi)的用量隨所需的性質(zhì)性能或最終使用應(yīng)用而變化，其中包括諸如該應(yīng)用要求的特定的化學(xué)滲透性和/或敏感度性能，所要求的環(huán)境穩(wěn)定性和/或所要求的降解速度(即氧化穩(wěn)定性，臭氧、UV、溫度和濕度)和/或所要求的物理性能(撕裂和/或穿孔強(qiáng)度)之類的因素。特別地，可構(gòu)造本發(fā)明的聚丙交酯手套，滿足針對可生物降解性和/或可堆肥性的相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)。在不要求對現(xiàn)有的這種制品的制造方法顯著改性的情況下，能制造根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的聚丙交酯一次性手套。此外，本發(fā)明的聚丙交酯一次性手套應(yīng)當(dāng)保留由常規(guī)的不可生物降解的彈性體材料構(gòu)造的一次性手套的所有的所需的功能性特征。發(fā)明簡述本發(fā)明克服了以上討論的背景技術(shù)的缺點(diǎn)和局限性。利用本發(fā)明，公開了由聚丙交酯構(gòu)造的可生物降解的一次性手套及其制造方法。本發(fā)明包括在寬泛的各種醫(yī)療和/或工業(yè)應(yīng)用中使用的手套且不限于任何一種特定的應(yīng)用。對于本申請的目的來說，術(shù)語“可生物降解”和/或“可生物降解性”是指可生物降解的塑料，其中降解來自于自然界存在的微生物，例如細(xì)菌，真菌和/或藻類的作用?！敖到狻笔侵笇?dǎo)致材料結(jié)構(gòu)顯著變化的不可逆的過程，典型地其特征在于喪失性能(例如，完整性，分子量，結(jié)構(gòu)或機(jī)械強(qiáng)度)和/或破碎?？赏ㄟ^環(huán)境條件，例如暴露于臭氧、紫外光、極端溫度和/或濕度下，進(jìn)行降解，且在一段時間內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行。因此，可設(shè)計(jì)本發(fā)明的可生物降解的手套，符合特定的政府機(jī)構(gòu)和/或工業(yè)，例如相關(guān)的ASTM或ISO標(biāo)準(zhǔn)確立的任何可生物降解性和/或可堆肥性標(biāo)準(zhǔn)/要求。正因?yàn)槿绱耍景l(fā)明不限于任何一個特定的可生物降解性標(biāo)準(zhǔn)和/或可生物降解性的降解速度，且大概是設(shè)計(jì)的選擇。確實(shí)，本發(fā)明可包括在給定標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)所要求的一定降解速度下降解而設(shè)計(jì)的手套和/或僅僅在比常規(guī)的不可生物降解的手套快的速度下降解的手套。因此，本發(fā)明的可生物降解的手套可部分由一層或更多層包括聚乳酸聚合物組分的彈性材料構(gòu)造。聚乳酸聚合物組分優(yōu)選包括約1%-約100%的L-丙交酯單體，其余單體選自，但不限于，D-丙交酯，內(nèi)消旋D，L丙交酯，D, L丙交酯單體及其組合。然而，與本發(fā)明的較寬的方面一致的是，聚乳酸聚合物組分可以是乳酸的任何均聚物，和/或乳酸的嵌段、接枝、無規(guī)和/或共聚物，其中包括D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，內(nèi)消旋-聚乳酸，以及D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，和內(nèi)消旋-聚乳酸的任何結(jié)合物，這取決于手套給定的最終使用應(yīng)用和/或可生物降解性的特定/要求速度。本發(fā)明的一次性手套進(jìn)一步包括一種或更多種可生物降解的增塑劑。在構(gòu)造一層或更多層可生物降解手套所使用的聚丙交酯彈性體基體內(nèi)提供可生物降解的增塑劑。這些增塑劑組分優(yōu)選包括，但不限于，檸檬酸酯，例如檸檬酸三乙酯，乙?；鶛幟仕崛阴?，和/或乙?；鶛幟仕崛□ァＲ曅枰?，本發(fā)明的一次性手套可包括能增塑PLA的額外的增塑劑(例如，可使用無毒、不可生物降解和/或僅僅基本上可生物降解的增塑劑)。本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的是，增塑劑是在聚合之中或之后摻入到本發(fā)明的一次性材料內(nèi)的化合物。將增塑劑引入到聚丙交酯聚合物內(nèi)可降低聚合物的熔體粘度并降低形成聚合物所要求的溫度、壓力和剪切速度。增塑劑引入柔韌性、撓性和韌性到聚合物內(nèi)，其程度典型地在僅僅含有聚合物或共聚物的材料內(nèi)得不到，正因?yàn)槿绱?，增塑劑也可影響手套的降解速度。因此，提供聚乳酸聚合物，在其?nèi)所使用的丙交酯單體的比例和/或類型，和可生物降解的增塑劑，其用量足以維持或者沒有落在針對所制造的特定類型的手套的ASTM或ISO標(biāo)準(zhǔn)的物理要求(例如，但不限于，所有物理要求表格，ASTM D3577_01a.2-表 3，ASTM D5250-00.4-表 3，ASTM D6319_00a.3-表 3，ISOl 1193:1994 (E)-表3, IS010282:1994(E)-表 3，ASTM D3578_01a.2-表 1，和 ASTM D4679-02 -表 3)以外。在一些其他優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的可生物降解的手套可由大于一層彈性體材料，其中包括聚乳酸聚合物和可生物降解的增塑劑構(gòu)造，其中設(shè)計(jì)手套的每一層符合對于給定的最終使用應(yīng)用來說的特定要求-其中設(shè)計(jì)每一層具有基本上類似或基本上不同的物理性能(滲透性，撕裂強(qiáng)度和/或穿孔強(qiáng)度)，降解速度，和/或環(huán)境敏感度性能(即氧化穩(wěn)定性、臭氧、UV、溫度和濕度)。此外，本發(fā)明的聚乳酸手套中的一層或更多層可包括摻入到手套由其制造的彈性體材料內(nèi)的額外的組分/添加劑和/或具有在手套的一個或更多個表面上涂布的額外的組分。例如，香氣組分，治療組分和/或植物性藥材組分可包括在手套由其制造的彈性體材料內(nèi)。此外，在一些其他的實(shí)施方案中，本發(fā)明包括由可生物降解的聚合物組分構(gòu)造的可生物降解的一次性手套，所述可生物降解的聚合物組分基本上包括聚乳酸樹脂結(jié)合一種或更多種其他可生物降解的材料/樹脂，其中包括，但不限于，淀粉或脂族聚酯。因此，可看出，本發(fā)明提供完全和/或基本上完全的可生物降解的一次性手套，以減少與使用一次性手套有關(guān)的廢物量和/或減少對石油基手套的依賴性。特別地，本發(fā)明提供滿足與特定的最終使用應(yīng)用有關(guān)的耐久性要求和/或工業(yè)指導(dǎo)原則的可生物降解的手套，該手套具有常規(guī)的不可生物降解的熱塑性手套的觸感、拉伸和敏感度。因此，也可看出，本發(fā)明提供在寬泛的各種應(yīng)用中使用的可生物降解的聚丙交酯-基一次性手套，其中包括，但不限于，健康護(hù)理，食品操作，化妝，生物醫(yī)療，電子和/或清潔室應(yīng)用，其中一次性手套由單獨(dú)的聚乳酸或與其他可生物降解的彈性體材料結(jié)合的聚乳酸構(gòu)造。因此，也可看出，本發(fā)明提供制造可生物降解的聚丙交酯-基一次性手套的方法，該方法包括提供聚乳酸基彈性體基體和由該聚乳酸基彈性體材料形成一次性手套。在一個實(shí)施方案中，提供含至少一層彈性體層的手套，所述彈性體層包括聚乳酸聚合物組分和可生物降解的增塑劑組分。該手套的厚度為約0.01_-2_，拉伸強(qiáng)度為至少IOMPa,和伸長率高于約200%。在另一實(shí)施方案中，手套的厚度為約0.05mm -約0.2mm,拉伸強(qiáng)度為約10MPa-25MPa，伸長率為約250%_450%，和在100%伸長率下的模量為約lMPa_4MPa。優(yōu)選地，由聚乳酸聚合物增塑溶膠或聚乳酸聚合物有機(jī)溶膠形成手套。手套的彈性體層中的聚乳酸聚合物組分包括D聚乳酸，L聚乳酸，D，L聚乳酸，內(nèi)消旋聚乳酸，以及D聚乳酸，L聚乳酸，D，L聚乳酸，和內(nèi)消旋聚乳酸的任何結(jié)合物?？缮锝到獾脑鏊軇┙M分選自聚乙二醇，聚丙二醇，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，葡萄糖單酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化油，丙交酯單體，辛基苯酚乙氧化物。優(yōu)選地，可生物降解的增塑劑是異山梨醇二酯。在一些實(shí)施方案中，手套中的聚乳酸聚合物組分占約50wt.%-80wt.%，和可生物降解的增塑劑組分占約20wt.%-40wt.%。任選地，手套中的至少一層彈性體層可包括非離子表面活性劑。在一個實(shí)施方案中，手套中的至少一層彈性體層進(jìn)一步包括選自下述中的可生物降解的聚合物樹脂:聚乙醇酸、聚己內(nèi)酯、聚羥基丁酸酯、脂族聚酯、聚亞烷基酯、聚酯酰胺、聚乙烯酯、聚酯碳酸酯、聚乙烯醇、聚酸酐、多糖的均聚物、嵌段、接枝、無規(guī)、共聚物和聚合物共混物，及其組合。進(jìn)一步地，手套也可包括摻入到一層或更多層彈性體層內(nèi)的至少一種香氣組分，抗微生物劑，防粘劑，植物提取物，促進(jìn)穿戴劑(donning enhancing agent),著色劑組分和治療組分。在另一實(shí)施方案中，提供形成薄制品的方法。該方法包括下述步驟:在增塑劑內(nèi)分散聚乳酸聚合物粉末，形成PLA分散體，和使用該分散體，形成薄的制品。該方法進(jìn)一步包括下述步驟:制備平均粒度低于約100微米的聚乳酸聚合物粉末。在這一實(shí)施方案中，分散步驟牽涉選擇與聚乳酸聚合物相容的增塑劑，混合該增塑劑與聚乳酸聚合物粉末，形成PLA增塑溶膠，和控制PLA增塑溶膠的粘度用于浸涂形成工藝。在一個實(shí)施方案中，通過混合約50wt.%-80wt.%的聚乳酸聚合物粉末和包括約20wt.%-40wt.%的增塑劑組分，形成PLA增塑溶膠。在一些實(shí)施方案中，PLA增塑溶膠也可包括非離子表面活性劑?？刂普扯纫垣@得適合于浸涂形成工藝的粘度的一種方式是通過添加稀釋劑，從而形成PLA有機(jī)溶膠?？赏ㄟ^添加分散劑，進(jìn)一步控制PLA有機(jī)溶膠的粘度。在一些實(shí)施方案中，形成步驟包括由PLA分散體浸涂形成手套，其中在PLA分散體內(nèi)浸涂手套成形器(glove former),使聚乳酸聚合物融合,形成含至少一層聚乳酸聚合物彈性體層的手套。在另一實(shí)施方案中，提供形成薄制品的聚乳酸聚合物分散體。優(yōu)選地，薄的制品是彈性手套。該分散體包括在增塑劑內(nèi)分散的聚乳酸聚合物粉末，它與聚乳酸聚合物相容。在一個實(shí)施方案中，分散體是粘度適合于浸涂形成工藝的增塑溶膠。該增塑溶膠包括約50wt.%-80wt.%的聚乳酸聚合物粉末，和約20wt.%-40wt.%的增塑劑。任選地，非離子表面活性劑可添加到增塑溶膠內(nèi)。此外，可添加分散劑，獲得適合于浸涂形成的粘度，從而形成有機(jī)溶膠。優(yōu)選地，增塑劑是可生物降解的增塑劑?？缮锝到獾脑鏊軇┻x自聚乙二醇，聚丙二醇，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，葡萄糖單酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化油，丙交酯單體，辛基苯酚乙氧化物。結(jié)合附圖，根據(jù)下述詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征以及其組織和操作方式將變得顯而易見。清楚地理解的是，附圖僅僅用于闡述和說明目的，且不打算定義本發(fā)明的范圍。本發(fā)明可生物降解的手套是既耐用，又長期持久的結(jié)構(gòu)，在其操作壽命期間，它很少或者不要求使用者提供的維護(hù)。本發(fā)明的可生物降解的手套還便宜地構(gòu)造，以提高其市場吸引力，并進(jìn)而提供它們最寬可能的市場。最后，在沒有招致任何顯著的相關(guān)缺點(diǎn)的情況下，實(shí)現(xiàn)所有前述優(yōu)點(diǎn)和目的。附圖簡述
參考附圖，將最好地理解本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)，其中:

圖1是顯示手套外表面及其內(nèi)部或者與穿戴者接觸的表面的手套透視圖；圖2是由聚丙交酯聚合物構(gòu)造的單層手套的一部分的截面視圖；圖3是具有由聚丙交酯聚合物構(gòu)造的兩層的雙層薄層手套的一部分的截面視圖；圖4是由含至少部分聚丙交酯聚合物組分的可生物降解聚合物構(gòu)造的單層手套的一部分的截面視圖；圖5是顯示制造本發(fā)明手套的浸涂工藝的流程示意圖；圖6是顯示制造本發(fā)明手套的流程示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，使用PLA增塑溶膠浸涂形成PLA手套的方法的流程圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，使用PLA有機(jī)溶膠浸涂形成PLA手套的方法的流程圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及由至少部分聚乳酸聚合物材料構(gòu)造的可生物降解的一次性手套及其制造方法。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說容易理解的是，其他浸涂的彈性體制品，例如避孕套可包括在本發(fā)明的較寬方面內(nèi)。圖1中闡述了根據(jù)本發(fā)明，例舉的彈性體制品，手套100。手套100包括外表面(遠(yuǎn)端面或外部遠(yuǎn)端面或者最外部的表面)("OS") 102和內(nèi)部或者與穿戴者接觸的表面(〃WCS〃)104。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，對于下述討論的目的來說，手套100可以是單層手套，雙層薄層手套(兩層)和/或多層手套，其中手套100的外部外觀基本上類似于圖1所示，它具有外表面102和與穿戴者接觸的表面104。接下來轉(zhuǎn)向圖2，圖示了由單層彈性體材料108構(gòu)造的手套106的截面。(要理解，單層手套106具有與手套100類似的外部外觀且具有外表面102和與穿戴者接觸的表面 104)ο構(gòu)造手套106的層108所使用的彈性體材料包括聚乳酸聚合物組分110和增塑劑組分112。特別地，手套106中所使用的彈性體材料層108包括約1%-約100%聚乳酸聚合物組分110和1%-約100%增塑劑組分112。在一個實(shí)施方案中，手套106中所使用的彈性體材料層108包括約1%-約80%聚乳酸聚合物組分110和1%_約20%增塑劑組分112。聚乳酸聚合物組分110優(yōu)選包括約1%_約100%L_丙交酯單體，和其余單體選自，但不限于，D-丙交酯，內(nèi)消旋D，L丙交酯，D，L丙交酯單體及其組合。與本發(fā)明的較寬范圍一致的是，聚乳酸聚合物組分110可以是乳酸的任何均聚物，和/或乳酸的嵌段、接枝、無規(guī)、共聚物和/或聚合物共混物/彈性體共混物，其中包括D-聚乳酸，L-聚乳酸，D, L-聚乳酸，內(nèi)消旋-聚乳酸，以及D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，和內(nèi)消旋-聚乳酸的任何結(jié)合物。合適的聚丙交酯聚合物可包括，但不限于，以注冊商標(biāo)Nature Works由CargillDow或其許可人銷售的那些。特別地，在本發(fā)明的手套106中所使用的L-丙交酯，D-丙交酯，內(nèi)消旋D，L丙交酯，和/或D，L丙交酯單體的特定重量百分?jǐn)?shù)可取決于手套給定的最終使用應(yīng)用，例如手套的物理和/或滲透性要求所使用的增塑劑的用量和/或類型和/或在棄置之后手套所要求的特定降解速度。
確實(shí)，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，在聚乳酸聚合物組分110內(nèi)包括的較高濃度的D-丙交酯單體可導(dǎo)致較大結(jié)晶度的聚合物，從而得到較高的拉伸強(qiáng)度并降低最終手套的伸長模量。正因?yàn)槿绱耍囟ū货误w的濃度可以根據(jù)設(shè)計(jì)選擇變化，這取決于手套應(yīng)用所要求的所需的物理、化學(xué)和/或降解性能。可在沒有限制的情況下，設(shè)計(jì)本發(fā)明的可生物降解的手套，具有滿足或超過類似用途或功能的石油基手套所要求的那些性質(zhì)性能。例如，本發(fā)明的手套優(yōu)選具有最小約0.05mm的膜厚，約IOMPa的拉伸強(qiáng)度，和約300%的斷裂伸長率(參考ASTM標(biāo)準(zhǔn)D5250-00.4)。提供聚乳酸聚合物組分110，和在其內(nèi)所使用的丙交酯單體的比例和/或類型，其用量足以維持或者沒有落在針對所制造的特定類型的手套所要求的ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn)(例如，但不限于，所有物理要求表格，ASTM D3577-01a.2-表3，ASTM D5250-00.4 -表3，ASTM D6319-00a.3-表 3，ISOl1193:1994(E)-表 3，IS010282:1994(E)-表 3，ASTMD3578-01a.2-表 1，和 ASTM D4679-02 -表 3)以外。構(gòu)造手套106中的層108所使用的彈性體材料內(nèi)提供的增塑劑組分112可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何哼增塑聚乳酸聚合物組分110的任何可生物降解的增塑劑。這種增塑劑組分112優(yōu)選包括，但不限于，檸檬酸酯，例如，檸檬酸三乙酯，乙?；鶛幟仕崛?br> 酯，和/或乙?；鶛幟仕崛□??？稍诹己眯Ч那闆r下，使用其他可生物降解的增塑劑。這些增塑劑可包括或者基本上疏水和/或基本上親水的增塑劑，這取決于彈性體材料的特定組成，且包括，但不限于，淀粉(玉米，小麥，大米，土豆等)，植物油(大豆，亞麻籽等)，山梨醇，甘油(glycerol),甘油(glycerin)，葡萄糖或蔗糖醚和酯，聚乙二醇醚和酯，低毒性鄰苯二甲酸酯，磷酸烷酯，
二烷基醚二酯，三羧酸酯，環(huán)氧化油，環(huán)氧化酯，聚酯，聚二元醇二酯，烷基、烯丙基醚二酯，脂族二酯，烷基醚單酯，二羧酸酯，和/或其結(jié)合物。此外，在一些應(yīng)用中，可選擇增塑劑，符合所要求的工業(yè)、法規(guī)和/或政府標(biāo)準(zhǔn)，例如在藥物和/或檢查手套中使用的食品和藥品管理局批準(zhǔn)的那些，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的?？稍诰酆衔锝M分聚合之中或之后，將增塑劑組分112摻入到手套106的層108內(nèi)。提供增塑劑組分112，其用量足以賦予聚乳酸聚合物組分110所需的物理要求和/或增加或降低聚合物降解速度。正因?yàn)槿绱?，也可利用增塑劑組分112加入到聚乳酸聚合物組分110中，控制本發(fā)明的一次性手套的操作降解速度。鑒于前述內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地理解，在手套106中所使用的含可生物降解的聚丙交酯聚合物組分Iio和增塑劑組分112的彈性體材料可以以配混的彈性體形式制備，且可以是懸浮在乳液內(nèi)的彈性體，或者是在溶劑或增塑劑內(nèi)可溶或混溶的彈性體，及其組合。此外，與本發(fā)明的較寬方面一致的是，層108可包括I)摻入到手套由其制造的彈性體材料(其中包括聚乳酸聚合物組分110)內(nèi)；和/或2)涂布在手套106的一個或更多個表面上的額外的組。例如，香氣組分，防粘劑，促進(jìn)穿戴劑和/或植物性藥材組分可包括在手套由其制造的彈性體材料內(nèi)。例如，在標(biāo)題為"Flavored Elastomeric Articlesand Methods of Manufacturing Same (調(diào)味的彈性體制品及其制造方法)〃的美國專利申請N0.11/138, 193中更加詳細(xì)地描述的木糖醇；在標(biāo)題為"Flexible Elastomer Articlesand Methods of Manufacturing,(撓性彈性體制品及其制造方法)〃的美國專利申請Nos.10/373，970 和 10/373，985 中，和在標(biāo)題為〃Gloves containing dry powdered aloeand method of manufacturing,(哈藥干燥粉化蘆薈的手套及其制造方法)〃的美國專利申請N0.10/640, 192 (其中每一篇均轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人，和每一篇在此通過參考引入)中更加詳細(xì)地描述的蘆薈提取物和/或胭脂仙人掌提取物可包括在手套的彈性體基體內(nèi)。另外，手套106中的層108可包括一種或更多種治療組分，所述治療組分具有一種或更多種下述性質(zhì):傷口愈合、消炎性能、抗微生物性能、止痛性能和抗老化性能，這也是本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的。另外，手套106中的層108可被著色和/或在它由其形成的彈性體基體內(nèi)包括著色劑。選擇這些組分與聚乳酸聚合物組分110和/或增塑劑組分112相容，且其用量足以使得手套106維持或者沒有落在針對所制造的特定類型手套所要求的ASTM和/或ISO標(biāo)準(zhǔn)以外，這也是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。接下來提到圖3，示出了具有第一層122和第二層124的雙層薄層手套120的截面。第一層122形成手套120的外層且具有外表面102。第二層124形成具有與穿戴者接觸的表面104的手套120的內(nèi)層。要理解，手套120具有類似于手套100的外部外觀(圖1所示)。雙層薄層手套120中的第一層122和第二層124每一層所使用的彈性體材料包括聚乳酸聚合物組分Iio和增塑劑組分112。特別地，在手套120中所使用的彈性體材料中的每一層122和124包括約1%-約100%聚乳酸聚合物組分110和約1%-約100%增塑劑組分112。聚乳酸聚合物組分110可以是乳酸的任何均聚物，和/或乳酸的嵌段、接枝、無規(guī)、共聚物和/或聚合物共混物，其中包括D-聚乳酸，L-聚乳酸，D, L-聚乳酸，內(nèi)消旋-聚乳酸，以及D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，和內(nèi)消旋-聚乳酸的任何結(jié)合物。正如參考手套106所引證的，在層122和124每一層中的D-丙交酯，L-丙交酯，內(nèi)消旋D，L丙交酯，和/或外消旋D，L丙交酯單體的特定重量百分?jǐn)?shù)可取決于手套給定的最終使用應(yīng)用，例如手套和/或每一層122和124的物理和/或滲透性要求，在每一層122和124中所使用的增塑劑的用量和/或類型，和/或在棄置之后手套所要求的特定的降解速度。手套120的第一層122和第二層124可由類似或不類似的聚乳酸-基彈性體材料制造，其中包括在每一層122和124內(nèi)，在聚乳酸聚合物組分110中每一層包括D-丙交酯，L-丙交酯，內(nèi)消旋D，L丙交酯，和/或外消旋D，L丙交酯單體的不同的結(jié)合物和/或
重量百分?jǐn)?shù)。在手套120的每一層122和124中所使用的增塑劑組分112優(yōu)選是可生物降解的增塑劑，且包括此處相對于手套106所引證的那些中的任何一種。因此，增塑劑組分112優(yōu)選是檸檬酸酯，例如檸檬酸三乙酯，乙?；鶛幟仕崛阴ィ?或乙?；鶛幟仕崛□??？稍诰酆衔锝M分的聚合之中或之后，將增塑劑組分112摻入到手套120的層122和124內(nèi)。正如參考手套106所述的，提供用量足以賦予聚乳酸聚合物組分110所需物理要求和/或增加或降低聚合物降解速度的增塑劑組分112。因此，也可利用加入到聚乳酸聚合物組分Iio中的增塑劑組分112，控制本發(fā)明的一次性手套的操作降解速度，且設(shè)計(jì)這些性能在層122和124的每一層中基本上類似，或者可設(shè)計(jì)手套120的層122和124的每一層具有不同性能。正因?yàn)槿绱?，在?22或124的每一層中所使用的增塑劑組分112的特定類型可以類似或不同，這取決于手套120所要求的性能。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易意識到的，本發(fā)明的手套可由任何數(shù)量的層數(shù)構(gòu)造，所述層包括一種或更多種聚乳酸聚合物組分和一種或更多種可生物降解的增塑劑組分。特別地，本發(fā)明包括由兩層或更多層彈性體材料構(gòu)造的手套，所述彈性體材料包括約1%_約100%聚乳酸聚合物組分和1%-約100%可生物降解的增塑劑組分。因此，在本發(fā)明的手套的一層或更多層的每一層中所使用的聚乳酸聚合物組分110可由類似或不類似的彈性體材料制造，所述彈性體材料包括具有不同組合和/或重量百分?jǐn)?shù)的D-丙交酯，L-丙交酯，內(nèi)消旋D，L丙交酯，和/或D，L丙交酯單體的每一層。此夕卜，可生物降解的增塑劑組分112可包括此處相對于手套106和120引證的那些中的任何一種。正因?yàn)槿绱?，在?22或124中的每一層中所使用的增塑劑組分112可以類似或不同，這取決于手套120所要求的性能。接下來轉(zhuǎn)向圖4，且與本發(fā)明的較寬方面一致的是，圖示了由彈性體材料的單一層132構(gòu)造的手套130的截面。(要理解，單一層的手套130具有與手套100類似的外部外觀且具有外表面102和與穿戴者接觸的表面104)。優(yōu)選地，手套130中彈性體材料層132包括可生物降解的聚合物組分134和可生物降解的增塑劑組分112。特別地，在手套130中所使用的彈性體材料層132包括約1%-約100%可生物降解的聚合物組分134和約1%-約100%增塑劑組分112?？缮锝到獾木酆衔锝M分134優(yōu)選是聚乳酸-基聚合物，所述聚合物包括約1%-約100%乳酸的均聚物和/或約1%-約100%乳酸的嵌段、接枝、無規(guī)、共聚物和/或聚合物共混物，其中包括D-聚乳酸，L-聚乳酸，D, L-聚乳酸，內(nèi)消旋-聚乳酸，以及D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，和內(nèi)消旋-聚乳酸的任何結(jié)合物?？缮锝到獾木酆衔锝M分134可進(jìn)一步包括可生物降解和/或可堆肥的聚合物組分，其中包括，但不限于，聚乙醇酸，聚己內(nèi)酯，聚羥基丁酸酯，脂族聚酯，聚亞烷基酯，聚酯酰胺，聚乙烯酯，聚酯碳酸酯，聚乙烯醇、聚酸酐、多糖，例如淀粉及其組合的均聚物，嵌段、接枝、無規(guī)、共聚物和/或聚合物共混物，這些是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。特別地，在本發(fā)明的手套106中所使用的可生物降解的聚合物組分134內(nèi)聚乳酸-基聚合物的特定重量百分?jǐn)?shù)可取決于手套給定的最終使用應(yīng)用，例如手套的物理和/或滲透性要求，所使用的增塑劑的用量和/或類型，和/或在棄置之后手套所要求的規(guī)定的降解速度。優(yōu)選地，聚乳酸-基聚合物的重量百分?jǐn)?shù)大于約75%的可生物降解的聚合物組分134，且其提供量足以維持且沒有落在針對所制造的特定類型的手套的ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn)的物理要求(例如，但不限于，所有物理要求表格，ASTM D3577-01a‘2-表 3，ASTM D5250-00.4-表 3，ASTM D6319_00a.3-表 3，ISOl 1193:1994 (E)-表
3,IS010282:1994(E)-表 3，ASTM D3578_01a.2-表 1，和 ASTM D4679-02 -表 3)以外。手套130中所使用的增塑劑組分112優(yōu)選是可生物降解的且包括此處所述或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的能增塑可生物降解的聚合物組分134的那些可生物降解的增塑劑中的任何一種或更多種。這些增塑劑組分優(yōu)選包括，但不限于，檸檬酸酯，例如檸檬酸三乙酯，
乙酰基檸檬酸三乙酯和/或乙?；鶛幟仕崛□?。與本發(fā)明的較寬方面一致且在其中手套給定的最終使用應(yīng)用要求或者手套所要求的規(guī)定物理性能情況下，手套130中的彈性體材料層132可包括不可生物降解和/或基本上不可生物降解的聚合物組分，例如，與可生物降解的聚合物組分134和增塑劑組分112結(jié)合的聚氯乙烯。確實(shí)，可使用聚丙交酯聚合物組分和可生物降解的增塑劑組分，以改性或者在其他情況下改變石油-基聚合物的降解性能，與由僅僅石油-基聚合物制造的手套相比，所得手套基本上可生物降解。最好地如圖5所示，本發(fā)明還包括制造可生物降解的一次性手套的方法，該手套具有由聚乳酸(PLA)聚合物組分和可生物降解的增塑劑組分構(gòu)造的一層或更多層。正如所理解的，參考圖5和6所述的方法中使用的聚乳酸(PLA)聚合物組分和可生物降解的增塑劑組分可以是參考手套106，120和130所述的那些中的任何一種或更多種。接下來轉(zhuǎn)向圖5，公開了本發(fā)明制造可生物降解的一次性手套的通用方法。在步驟5.1中，本發(fā)明制造手套的方法包括在含有聚乳酸聚合物組分110和增塑劑組分112的彈性體材料內(nèi)浸涂成形器之前，利用常規(guī)的手套制造工序。在步驟5.2中，將成形器浸涂在含聚乳酸聚合物組分110和增塑劑組分112的彈性體材料內(nèi)。彈性體材料的組成可以是此處公開的那些中的任何一種。在步驟5.3中，根據(jù)常見的手套制造技術(shù)，例如聚合，配混，固化，融合，溶劑蒸發(fā)等，加工成形器，形成可生物降解的聚乳酸手套?？衫脠D5的通用工藝制造單層手套，雙層薄層手套和多層手套。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，本發(fā)明制造手套的方法可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何通用的現(xiàn)有技術(shù)的手套制造方法，使用含聚乳酸聚合物的彈性體材料(再次參見，標(biāo)題為"Flexible elastomer articles and methods of manufacturing (接性的彈性體制品及其制造方法)〃的美國專利申請Nos.10/373, 970和10/373，985，和標(biāo)題為"GlovesContaining Dry Powdered Aloe and Method of Manufacturing (含有干燥粉化蘆碁的手套及其制造方法)〃的美國專利申請N0.10/640, 192)。因此，可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法，采用已有方法的僅僅輕微改性，制造本發(fā)明的可生物降解的聚乳酸手套。例如，圖6公開了本發(fā)明制造可生物降解的聚丙交酯手套的浸涂操作，其中手套的彈性體材料包括此處所述的參考手套106，120和/或130公開的類型中的一種或更多種聚乳酸聚合物組分和一種或更多種可生物降解的增塑劑組分。在步驟6.1中，準(zhǔn)備烘箱用于預(yù)熱手套成形器。在步驟6.2中，配混聚乳酸聚合物組分和可生物降解的增塑劑組分(視需要，在合適的溶劑，例如二氯甲烷或四氫呋喃(THF)存在下)，并傾倒在浸涂罐內(nèi)。步驟6.2也可包括添加任選的組分，例如著色劑，這是領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。在步驟6.3中，浸涂罐接收手套成形器，并用含聚乳酸聚合物和可生物降解的增塑劑組分的彈性體材料涂布手套成形器。在步驟6.4中，具有彈性體材料涂層的手套成形器進(jìn)入到融合烘箱內(nèi)。在步驟6.5中，將圓緣機(jī)翻邊(bead roll cuff)施加到融合的彈性體材料上。在步驟6.6中，可提供任選的硅酮，聚氨酯，調(diào)味劑，植物性藥材，和/或治療組分。在步驟6.7中，將手套成形器在含有這些任選組分的浸涂罐內(nèi)浸涂。在步驟6.8中，在彈性體材料融合的過程中，在含聚乳酸聚合物和可生物降解的增塑劑組分的彈性體材料的表面上聚合硅酮和聚氨酯(在提供的情況下)。在融合之后，在步驟6.9中，從手套成形器中剝離可生物降解的聚丙交酯手套。或者，在步驟6.10中，然后根據(jù)前面討論的涂布手套的方法，用一種或更多種任選的組分，例如香氣組分任選地涂布手套。因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說容易顯而易見的是，圖5和6中描述的方法也可包括摻入一種或更多種著色劑，調(diào)味劑，植物性藥材，治療，質(zhì)量控制/加工組合物到含有聚乳酸聚合物組分的彈性體基體內(nèi)。同樣容易顯而易見的是，也可用一種或更多種香氣組分、植物性藥材、治療、治療控制/加工組合物涂布本發(fā)明的可生物降解的一次性聚丙交酯手套。這些涂料材料可包括，但不限于，木糖醇，蘆薈，胭脂仙人掌，維生素E，維生素A，維生素C，維生素B3,維生素B5,西蒙得木(jojoba)，野玫瑰果，茶樹油，亞麻籽油，棕櫚油，和/或乙酰基水楊酸。在一個實(shí)施方案中，由聚乳酸聚合物(PLA)的分散體，例如增塑溶膠或有機(jī)溶膠形成手套?？稍诮啃纬苫蛐D(zhuǎn)流延類工藝中使用PLA增塑溶膠或有機(jī)溶膠，形成PLA手套或其他薄膜制品，例如避孕套，導(dǎo)尿管等。通過在融合之后，在與PLA相容的增塑劑內(nèi)分散PLA粉末，制備PLA增塑溶膠。優(yōu)選地,增塑劑可生物降解。PLA增塑溶膠也可包括表面活性劑或表面活性試劑，以控制分散體的粘度和流變學(xué)。當(dāng)PLA增塑溶膠配方包括小于約35wt%增塑劑且具有高粘度時，添加合適的稀釋齊IJ，和任選地分散劑，形成PLA有機(jī)溶膠。稀釋劑是用于PLA粉末的弱溶劑或非溶劑，和分散劑是用于PLA粉末的強(qiáng)溶劑。用于PLA有機(jī)溶膠的合適的稀釋劑包括，但不限于，異丙醇和環(huán)氧化醇。在一些實(shí)施方案中，使用兼有稀釋劑和分散體二者性能的單一溶劑，例如一些長鏈酯，醚，醇和類似物，形成PLA有機(jī)溶膠。在這些實(shí)施方案中，對于PLA來說，較長烷基鏈提供較弱的溶劑化性能。在PLA增塑溶膠中，PLA粉末不溶解，但懸浮在增塑劑內(nèi)。類似地，在PLA有機(jī)溶膠中，PLA粉末不溶解，但懸浮在含增塑劑、稀釋劑和任選的分散劑的液相中。當(dāng)與含溶解PLA粉末的強(qiáng)溶劑的PLA溶液相比時，這種PLA增塑溶膠和PLA有機(jī)溶膠更加環(huán)境友好且更加經(jīng)濟(jì)。此外，難以發(fā)現(xiàn)環(huán)境友好的用于PLA的溶劑，可能是得不到或者成本昂貴。因此，利用PLA溶液的諸如溶劑流延之類的方法不適合于形成PLA手套和其他PLA薄制品。此外，與PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠相比，PLA溶液要求長得多的干燥時間。幾乎不存在PLA增塑塑膠的干燥步驟，且PLA有機(jī)溶膠的干燥時間短得多，這是因?yàn)镻LA粉末不溶解在稀釋劑內(nèi)。此外，一般地，當(dāng)與溶劑流延方法相比時，使用增塑溶膠或有機(jī)溶膠的形成工藝可減少氣泡形成，從而減少薄制品內(nèi)的缺陷。此外，與常規(guī)的熔體形成工藝，例如擠出，吹塑，注塑，旋轉(zhuǎn)工藝等相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，由PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠形成手套或薄膜制品的浸涂形成方法提供許多優(yōu)點(diǎn)。這種常規(guī)的熔體形成工藝不可能經(jīng)濟(jì)地形成薄的彈性體手套和具有復(fù)雜形狀與尺寸的其他薄膜制品。此外，在使用PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠的形成工藝，例如浸涂形成工藝中，PLA可在比PLA的熔融溫度低得多的溫度下融合。這是因?yàn)镻LA不需要在融合過程中完全熔融，相反，僅僅需要流動形成連續(xù)的薄膜。因此，當(dāng)與在高溫和/或高剪切條件下，要求完全熔融PLA的常規(guī)的熔體形成工藝，例如擠出和各種模塑工藝相比時，使用PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠的浸涂形成工藝可顯著減少PLA的熱暴露。因?yàn)镻LA在高溫和濕度下易于快速降解，因此，可通過減少或消除PLA暴露于高熱和剪切下，顯著減少PLA的降解。盡管具有這些優(yōu)點(diǎn)，但PLA增塑溶膠和PLA有機(jī)溶膠在工業(yè)上是未知的。這是因?yàn)樾纬蒔LA增塑溶膠和PLA有機(jī)溶膠具有挑戰(zhàn)。其他不可生物降解的聚合物增塑溶膠是已知的。例如，使用聚氯乙烯(PVC)增塑溶膠形成各種薄制品。在乳液聚合工藝中制造形成PVC增塑溶膠的PVC，所述乳液聚合工藝形成基本上球形形狀和粒度小于0.2微米到數(shù)微米的顆粒。然而，PLA無法乳液制造，因此，用于PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠的PLA粉末的制備牽涉機(jī)械粉碎，所述機(jī)械粉碎導(dǎo)致較寬范圍的粒度和形狀。這種粒度和形狀的變化使得難以形成穩(wěn)定的增塑溶膠或有機(jī)溶膠。此外，可采用這種PLA粉末形成穩(wěn)定PLA增塑溶膠和PLA有機(jī)溶膠的增塑劑在現(xiàn)有技術(shù)中是未知的。圖7是闡述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，由增塑溶膠浸涂形成PLA手套的方法的流程圖。方法200 —般地包括下述步驟:制備PLA粉末202，選擇增塑劑204，在增塑劑內(nèi)分散PLA粉末，形成增塑溶膠206，預(yù)先溫?zé)崾痔壮尚纹?12，在增塑溶膠214內(nèi)浸涂預(yù)先溫?zé)岬某尚纹?，融合PLA聚合物222,和從成形器224上剝離PLA手套。在一些實(shí)施方案中，方法200可包括下述步驟:硬化增塑溶膠216，和反復(fù)浸涂步驟218，形成多層手套?？赏ㄟ^各種粉碎或研磨成粉技術(shù)，進(jìn)行PLA粉末202的制備步驟。在一個實(shí)施方案中，獲得粒料形式的PLA聚合物，并通過低溫研磨，粉碎成粉末。在其他實(shí)施方案中，可使用其他合適的尺寸降低技術(shù)，例如環(huán)境溫度研磨，噴射研磨，和/或微米粉碎(microgrinding)技術(shù)，制備PLA粉末。優(yōu)選地，在顯著低于PLA聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下粉碎PLA粉末?？筛鶕?jù)PLA聚合物的特征和所需的粒度范圍,選擇粉碎技術(shù)。例如,具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的PLA聚合物可要求低溫研磨。在一個實(shí)施方案中，PLA粉末的平均粒度低于1000微米，優(yōu)選低于100微米，更優(yōu)選低于25微米。PLA聚合物可包括乳酸或丙交酯的聚合物；重復(fù)單元可以是L-丙交酯，D-丙交酯，或內(nèi)消旋丙交酯，或R或S乳酸和/或D，L，或內(nèi)消旋丙交酯單體或R或S乳酸單體的共聚物。PLA聚合物可以是無定形，結(jié)晶的或者這二者的混合物，這取決于其聚合物結(jié)構(gòu)。用于PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠的這種合適的PLA聚合物的實(shí)例包括,但不限于,獲自Nature Works LLC的Ingeograde PLA聚合物粒料，和獲自ICO Polymers的Ecorene PLA粉末。用于PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠的其他優(yōu)選的PLA聚合物包括PLA的共聚物或者與其他可生物降解的聚合物的共混物。在步驟204中選擇與PLA聚合物相容的增塑劑。合適的增塑劑包括，但不限于，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，烷基苯酚乙氧化物，例如辛基苯酚乙氧化物，葡萄糖衍生物，例如葡萄糖單酯，聚乙二醇，聚丙二醇，聚二元醇衍生物，例如聚二元醇酯，脂肪酸酯，檸檬酸酯，例如乙?；鶛幟仕崛□?，檸檬酸三乙酯，乙?；鶛幟仕崛阴?，丙交酯單體，環(huán)氧化油，例如環(huán)氧化大豆油，環(huán)氧化亞麻籽油，己二酸酯，壬二酸酯，乙?；秃皖愃莆?。優(yōu)選地，所選的增塑劑可生物降解，以便最小化或省去不可生物降解的組分，最大化PLA手套的可生物降解性。這種可生物降解的增塑劑包括，但不限于，聚乙二醇，聚丙二醇，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，葡萄糖單酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化油，丙交酯單體，辛基苯酚乙氧化物和類似物。在一個實(shí)施方案中，所選的增塑劑在融合過程中與PLA相容，且改進(jìn)PLA手套的撓性。此外，所選的增塑劑最小化或消除在增塑溶膠或有機(jī)溶膠狀態(tài)下的PLA粉末的溶脹或膠凝。具有與PLA相容的極性鏈段，例如酯或醚序列和相對非極性的烴序列的增塑劑尤其合適。賦予撓性的增塑劑包括，但不限于，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，檸檬酸酯，烷基苯酚乙氧化物和類似物。PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠配方可包括約10wt%-約70wt%的增塑劑。此外，PLA有機(jī)溶膠配方可包括約5wt%-約50wt%的稀釋劑和/或分散劑。形成增塑溶膠206的步驟牽涉在所選的增塑劑內(nèi)分散PLA粉末?？稍诔Ｒ?guī)的混合器裝置中制造分散體。令人驚奇地，在增塑劑內(nèi)的這種PLA粉末的分散體在融合之后形成結(jié)實(shí)的穩(wěn)定薄手套或薄膜。在一個實(shí)施方案中，使用高剪切摻混器或轉(zhuǎn)子/定子裝置或均化器，例如獲自IKA Works.1nc.的IKA Ultra Turrax T-25，制造PLA粉末在增塑溶膠內(nèi)的分散體，形成精細(xì)分散體或增塑溶膠。PLA粉末和增塑劑的這種混合形成穩(wěn)定的增塑溶膠。在一些實(shí)施方案中，在PLA增塑溶膠中添加非離子表面活性劑。與陽離子或陰離子表面活性劑相比，優(yōu)選非離子表面活性劑，以便在浸涂形成工藝中和/或在PLA手套在其下使用的各種條件下，防止PLA的任何快速降解。也可添加其他添加劑，例如消泡劑，交聯(lián)劑，擴(kuò)鏈劑，用于PLA的老化和水解穩(wěn)定劑，改進(jìn)可加工性，物理性能，可生物降解性并控制老化。在一個實(shí)施方案中，采用13.5g非離子表面活性劑，通過在11.5g可生物降解的增塑劑內(nèi)分散20g PLA粉末，制備穩(wěn)定的增塑溶膠。在這一實(shí)施方案中，PLA粉末是獲自ICO Polymers的Ecorene NW-31PLA粉末；可生物降解的增塑劑是獲自法國Roquette的Polysorb ID-37，它是由植物來源的脂肪酸生產(chǎn)的異山梨醇二酯和通過簡單改性(脫水)葡萄糖、山梨醇的衍生物獲得的異山梨的組合物；和非離子表面活性劑是Triton X-100，它是獲自Dow Chemical Company的辛基苯酌■聚(乙二醇醚)x。在浸涂形成的實(shí)施方案中，配制PLA增塑溶膠，具有適合于浸涂形成工藝的粘度?？赏ㄟ^改變增塑劑的用 量，增塑劑的粘度，PLA粉末的粒度，和/或通過添加表面活性劑和/或表面活性劑涂層到PLA上，獲得適合于浸涂形成工藝的PLA增塑溶膠的粘度。返回參考圖7，在步驟212中，在使用具有合適粘度的PLA增塑溶膠的浸涂形成制備中，在約60°C _75°C下加熱所需尺寸的陶瓷或鋁的手套成形器。然后將預(yù)先溫?zé)岬氖痔壮尚纹鬏p輕地浸潰在PLA增塑溶膠214內(nèi)，在成形器上產(chǎn)生分散體的連續(xù)均勻沉積物。成形器可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和波浪式運(yùn)動，使得分散體在成形器上均勻地分布。通過這種浸涂步驟形成的PLA層厚度為約0.03-2毫米。可通過調(diào)節(jié)各種工藝參數(shù)，例如PLA增塑溶膠的粘度，成形器在PLA增塑溶膠內(nèi)浸潰的持續(xù)時間，成形器的旋轉(zhuǎn)速度等，控制彈性體層的厚度?？捎不疨LA層216，并可反復(fù)浸涂步驟218，形成多層PLA手套。在一些實(shí)施方案中，可采用不同的PLA增塑溶膠或者PLA有機(jī)溶膠配方，進(jìn)行每一浸涂步驟，形成含具有不同性能的PLA層的多層手套。在一些實(shí)施方案中，可使用非PLA配方，形成一層或更多層。經(jīng)數(shù)分鐘加熱在手套成形器上形成的PLA層到約125°C -約200°C的溫度，使PLA222融合。融合步驟222的溫度和持續(xù)時間取決于PLA增塑溶膠的配方。例如，含高水平增塑劑和/或含無定形PLA的PLA增塑溶膠配方在比含相對較低含量增塑劑和結(jié)晶PLA的配方低的溫度下融合。融合溫度通常高于PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在PLA聚合物融合之后，可從手套成形器224中剝離手套。圖8是闡述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，由PLA有機(jī)溶膠浸涂形成PLA手套的方法的流程圖。方法300類似于由PLA增塑溶膠200浸涂形成PLA手套的方法在于該方法包括下述步驟:制備PLA粉末302，選擇增塑劑304，在增塑劑306內(nèi)分散PLA粉末，預(yù)先溫?zé)崾痔壮尚纹?12，在有機(jī)溶膠314內(nèi)浸涂預(yù)先溫?zé)岬某尚纹?，任何PLA聚合物322，和從成形器324中剝離PLA手套。然而，該方法進(jìn)一步包括添加稀釋劑308形成PLA有機(jī)溶膠而不是步驟306中形成PLA增塑溶膠的步驟。任選地?？商砑臃稚?09，獲得適合于浸涂形成具有所需厚度的手套的PLA有機(jī)溶膠粘度。此外，方法300包括下述步驟:在融合步驟322之前，在步驟316中，加熱PLA浸涂的手套成形器到適中的溫度，蒸發(fā)稀釋劑和/或分散劑?？稍诶鐝?qiáng)制空氣循環(huán)烘箱內(nèi)，在約60°C -約90°C的溫度下進(jìn)行這一干燥步驟。可在數(shù)秒或分鐘內(nèi)進(jìn)行這一干燥步驟316。與方法200 —樣，可反復(fù)浸涂步驟和干燥步驟318，320，形成多層手套。在一些實(shí)施方案中，在步驟210，309中，其他添加劑，例如調(diào)味劑，防粘劑，促進(jìn)穿戴劑和/或植物性藥材組分可加入到PLA增塑溶膠或PLA有機(jī)溶膠中。此外，可添加具有一種或更多種治療組分(它具有一種或更多種品質(zhì):傷口愈合、消炎性能和抗微生物性能)的一種或更多種治療添加劑和/或其他添加劑，例如著色劑。在一個實(shí)施方案中，通過方法200或300形成的PLA手套包括30wt.%-90wt.%，優(yōu)選 50wt.%-80wt.%，更優(yōu)選 60wt.%-75wt.% 的 PLA ;和 IOwt.%-70wt.%，優(yōu)選 20wt.%-40wt.%，和更優(yōu)選25wt.%-35wt.%的可生物降解的增塑劑；厚度為約0.0 Imm-約2mm,優(yōu)選約
0.03mm-約Imm,和更優(yōu)選約0.05mm-約0.2mm ;拉伸強(qiáng)度(根據(jù)ASTM D412測量)為至少5MPa，優(yōu)選高于lOMPa，更優(yōu)選高于15MPa，和尤其約10MPa_25MPa ;和斷裂伸長率(最終伸長率)為至少約100%，優(yōu)選高于200%，更優(yōu)選高于400% ;和尤其250%-450%。當(dāng)使用手套時，就更好的舒適性和低的疲勞來說，該手套在低伸長率下沒有顯示出非常高的模量。例如，在100%伸長率下的模量應(yīng)當(dāng)小于約lOMPa，優(yōu)選小于約6MPa，更優(yōu)選小于約4MPa，和尤其 lMPa_4MPa。下述實(shí)施例闡述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的應(yīng)用和實(shí)踐。通過闡述而不是限制列出了這些實(shí)施例。實(shí)施例1在實(shí)驗(yàn)室中，通過混合60g Ecorene NW-31PLA 粉末(ICO Polymers)，30gCitroflex A4朽1檬酸酯增塑劑(Vertellus)，3g Triton X-100非離子表面活性劑，和75g異丙醇稀釋劑，制備有機(jī)溶膠配方。在鋁板上沉積有機(jī)溶膠的薄層；在約85°C下干燥，和在約200°C下融合60秒，形成平滑、非常結(jié)實(shí)的內(nèi)聚撓性薄膜。實(shí)施例2在實(shí)驗(yàn)室中，通過在5g異山梨醇二酯增塑劑(Polysorb ID_37fromRoquetteIndustries) ,0.2g Triton X-100非離子表面活性劑和15g異丙醇稀釋劑中分散11.6g獲自ICO Polymers的NW-61PLA粉末，制備有機(jī)溶膠。在約85°C下干燥涂布的分散體薄層，和在約130 °C下融合10分鐘，形成拉伸強(qiáng)度為約11.3MPa的可延伸、平滑、結(jié)實(shí)、透明和內(nèi)聚的薄膜。實(shí)施例3在實(shí)驗(yàn)室中，通過在15g IPA稀釋劑中分散12.7g PLA粉末Ecorene NW-31, 12.3g異山梨醇二酯(Polysorb ID-37),制備有機(jī)溶膠。在約85°C下干燥在涂布之后的分散體，和在約200°C下融合60秒，形成拉伸強(qiáng)度為約11.4MPa的結(jié)實(shí)、撓性的內(nèi)聚薄膜。
實(shí)施例4在實(shí)驗(yàn)室中，通過采用11.5g Polysorb ID-37 和 13.5g Triton X-100 分散 20gEcorene NW-31粉末，制備增塑溶膠。涂布增塑溶膠的薄層，和在約20(TC下融合60秒，形成透明的內(nèi)聚薄膜。盡管參考特定實(shí)施方案及其應(yīng)用顯示并描述了本發(fā)明的前述說明，但為了闡述和描述的目的而列出，不打算為窮舉或者限制本發(fā)明到所公開的特定的實(shí)施方案和應(yīng)用上。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見的是，可作出對此處所述的發(fā)明的許多變化，改性，改變或改造，它們無一脫離本發(fā)明的精神或范圍。選擇并描述特定的實(shí)施方案和應(yīng)用，提供本發(fā)明原理及其實(shí)踐應(yīng)用的最好闡述，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能在各種實(shí)施方案中利用本發(fā)明，且這些改性適合于加以考慮的特定用途。因此，所有這些變化，改性，改變或改造應(yīng)當(dāng)被視為在所附權(quán)利要求確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，當(dāng)根據(jù)它們公正、合法和相同地授權(quán)的寬度解釋時。
權(quán)利要求
1.括至少一層彈性體層的手套，該至少一層彈性體層包含: 聚乳酸聚合物組分； 可生物降解的增塑劑組分；和 其中手套的厚度為約0.01mm-2mm，拉伸強(qiáng)度為至少lOMPa，和伸長率高于約200%。
2.權(quán)利要求1的手套，其中手套的厚度為約0.05mm-約0.2mm，拉伸強(qiáng)度為約10MPa-25MPa，伸長率為約250%_450%，和100%伸長率下的模量為約lMPa_4MPa。
3.權(quán)利要求1的手套，其中聚乳酸聚合物組分包括D-聚乳酸，L-聚乳酸，D，L-聚乳酸，內(nèi)消旋-聚乳酸，以及D-聚乳酸、L-聚乳酸、D，L-聚乳酸和內(nèi)消旋-聚乳酸的任何結(jié)合物。
4.權(quán)利要求1的手套，其中可生物降解的增塑劑組分選自聚乙二醇，聚丙二醇，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，葡萄糖單酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化油，丙交酯單體，辛基苯酚乙氧化物。
5.權(quán)利要求1的手套，其中聚乳酸聚合物組分包括約50wt%-80wt%，和可生物降解的增塑劑組分包括約20wt%-40wt%。
6.權(quán)利要求5的手套，進(jìn)一步包括非離子表面活性劑。
7.權(quán)利要求6的手套，其中可生物降解的增塑劑是異山梨醇二酯。
8.權(quán)利要求1的手套，其中至少一層彈性體層進(jìn)一步包括選自聚乙醇酸，聚己內(nèi)酯，聚羥基丁酸酯，脂族聚酯，聚亞烷基酯，聚酯酰胺，聚乙烯酯，聚酯碳酸酯，聚乙烯醇，聚酸酐，多糖中的均聚物、嵌段、接枝、無規(guī)、共聚物和聚合物共混物及其組合中的可生物降解的聚合物樹脂。
9.權(quán)利要求1的手套，進(jìn)一步包括摻入到至少一層彈性體層的一層或更多層內(nèi)的香氣組分，抗微生物劑，防粘劑，植物提取物，促進(jìn)穿戴劑，著色劑組分，和治療組分中的至少一種。
10.權(quán)利要求1的手套，其中由聚乳酸聚合物增塑溶膠或聚乳酸聚合物有機(jī)溶膠形成手套。
11.成薄制品的方法，該方法包括: 在增塑劑內(nèi)分散聚乳酸聚合物粉末，形成PLA分散體；和 使用該分散體，形成薄制品。
12.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括制備平均粒度低于約100微米的聚乳酸聚合物粉末。
13.權(quán)利要求11的方法，其中分散步驟包括選擇與聚乳酸聚合物相容的增塑劑，混合該增塑劑與聚乳酸聚合物粉末，形成PLA增塑溶膠，和控制用于浸涂形成工藝PLA增塑溶膠的粘度。
14.權(quán)利要求13的方法，其中通過混合約50wt%-80wt%的聚乳酸聚合物粉末和約20wt%-40wt%的增塑劑組分，形成PLA增塑溶膠。
15.權(quán)利要求13的方法，其中PLA增塑溶膠進(jìn)一步包括非離子表面活性劑。
16.權(quán)利要求13的方法，其中控制用于浸涂形成工藝的粘度包括添加稀釋劑，從而形成PLA有機(jī)溶膠。
17.權(quán)利要求16的方法，其中控制粘度進(jìn)一步包括添加分散劑。
18.權(quán)利要求8的方法，其中形成步驟包括由PLA分散體浸涂形成手套，其中在PLA分散體內(nèi)浸涂手套成形器，并加熱，使聚乳酸聚合物融合，形成含至少一層聚乳酸聚合物彈性體層的手套。
19.成薄制品的聚乳酸聚合物分散體，它包括: 在增塑劑內(nèi)分散的聚乳酸聚合物粉末；和 其中增塑劑與聚乳酸聚合物相容。
20.權(quán)利要求19的分散體，其中分散體是粘度適于浸涂形成工藝的增塑溶膠，其中增塑溶膠包括約50wt%-80wt%的聚乳酸聚合物粉末和約20wt%-40wt%的增塑劑。
21.權(quán)利要求20的分散體，進(jìn)一步包括非離子表面活性劑。
22.權(quán)利要求19的分散體，其中增塑劑是可生物降解的增塑劑，其中可生物降解的增塑劑選自聚乙二醇，聚丙二醇，山梨醇衍生物，例如異山梨醇二酯，葡萄糖單酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化油，丙交酯單體，辛基苯酚乙氧化物。
23.權(quán)利要求19的分散體，進(jìn)一步包括分散體；其中分散體是粘度適合于浸涂形成工藝的有機(jī)溶膠。
24.權(quán)利要求19的分散體，其中 薄制品是彈性體手套。
全文摘要
公開了可生物降解的一次性手套及其制造方法，其中制造手套所使用的彈性體材料包括與可生物降解的增塑劑結(jié)合的聚乳酸聚合物組分。
文檔編號A41D19/00GK103096742SQ201180037913
公開日2013年5月8日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者C·P·哈曼, S·S·皮拉姆施塔姆 申請人:維健股份有限公司