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具有改善的湿粘合强度的热熔性粘合剂组合物的制作方法

2022-12-31 16:52:00 来源:中国专利 TAG:

1.本发明涉及基于苯乙烯嵌段共聚物的热熔性粘合剂组合物及其用于粘合非织造材料的用途。
2.技术背景热熔性粘合剂(hm粘合剂)是在室温下为固体并且通常既不含水也不含溶剂的物质。它们在加热至通常介于100℃和250℃之间、最通常介于130℃和180℃之间的温度后以熔融状态施加,并在冷却期间固化,从而形成密封(或粘接接头),这确保两个待组装基底的连接。热熔性粘合剂通常以组合物的形式提供,该组合物包含热塑性聚合物和任选的增粘树脂及增塑剂。
3.热熔性粘合剂广泛用于各种应用,例如包装、装订和木工,因为它们具有良好的稳定性并且不需要使用溶剂。此类粘合剂也可用于非织造应用。例如,一次性非织造吸收性制品广泛用于婴幼儿、失禁成人和女性护理应用。
4.典型的一次性非织造吸收性制品包括一次性尿布、训练裤、成人失禁垫和短内裤、女性卫生巾或护垫、外科口罩。这些物品旨在接收和容纳体液,并且通常紧靠或贴近皮肤穿戴。
5.为了制造一次性非织造吸收性制品,通常使用热熔性粘合剂组合物将所述制品的各种基底粘合在一起,因为与其它粘合剂例如水基或溶剂基粘合剂组合物(其需要水或溶剂的干燥步骤)相比,它们提供快速粘合。
6.适用于该目的的热熔性粘合剂组合物应具有适当的粘合强度以粘合所涉及的基底。更特别地,此类热熔性粘合剂应呈现高湿附着力。“湿附着力”表示在潮湿的环境条件存在下,牢固地粘附于基底材料上的能力。为了增加热熔性组合物的湿附着力,可添加酸改性树脂或蜡。但是,此类化合物倾向于产生粘合剂令人不快的气味和较深的颜色,这可能导致产品质量较低。
7.文献us 2018/0100091涉及一种热熔性粘合剂,其包含苯乙烯嵌段共聚物(a)(其含有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(a1)和至少一种苯乙烯嵌段共聚物(a4));增粘剂(b);和增塑剂(c),其中该热熔性粘合剂具有6000 mpa.s或更低的熔体粘度。
8.文献jp 4436599涉及一种热熔性粘合剂,其包含嵌段共聚物、压敏粘合性赋予剂和增塑剂。该嵌段共聚物含有至少30重量%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,该苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有35-50重量%的苯乙烯含量、50-80重量%的苯乙烯-丁二烯二嵌段含量和20-40 mpa.s的25℃下15重量%甲苯中溶液的粘度。
9.文献jp 2008239931涉及一种热熔性粘合剂,其含有5-50重量%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,该苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物具有0-30重量%的苯乙烯-丁二烯二嵌段含量和20-40重量%的苯乙烯含量。
10.文献jp 4848184涉及一种包含热塑性嵌段共聚物和用羧酸和/或羧酸苷改性的蜡的热熔性粘合剂,该热塑性嵌段共聚物是乙烯基芳族烃和共轭二烯化合物的共聚物。
11.文献jp 2015091917涉及一种含有热塑性嵌段共聚物和酸改性的石油树脂的热熔
性粘合剂,该热塑性嵌段共聚物含有乙烯基芳族烃和共轭二烯化合物的嵌段共聚物及其氢化产物中的至少一种,该酸改性的石油树脂通过不饱和羧酸或其酸酐进行酸改性来制造。
12.文献wo 2015/002308涉及一种热熔性粘合剂组合物,其包含热塑性嵌段共聚物(a),该热塑性嵌段共聚物(a)包含至少一种选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-丁二烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的组分;液态橡胶(b),其在分子中具有羧基和/或羧酸苷基团;和粘合性赋予树脂(c)。
13.文献wo 2015/125546涉及一种包含热塑性聚合物和增粘剂的热熔性粘合剂组合物,其中增粘剂包括酸改性的增粘剂。
14.文献wo 2018/074070涉及一种包含热塑性聚合物、增粘剂和软化剂的热熔性粘合剂组合物,其中软化剂包括通过羧酸和羧酸苷中的至少一种改性的酸改性油。
15.仍需要一种特别在基于非织造材料的产品中提供良好的粘合、尤其是高湿粘合强度的热熔性粘合剂组合物。


技术实现要素:

16.本发明的第一目标是提供一种包含聚合物组分的热熔性粘合剂组合物,该聚合物组分包含:
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至少一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物p,其具有:
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35-50重量%的苯乙烯含量;
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50-80重量%的苯乙烯-丁二烯二嵌段含量;和
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20-40 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度;
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至少一种不同于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物;其中相对于聚合物组分的总重量计,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物p的含量为10-40重量%。
17.根据一些实施方案,相对于聚合物组分的总重量计,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物p的含量为10-35重量%、优选10-30重量%、更优选10-28重量%且更优选10-25重量%。
18.根据一些实施方案,至少一种不同于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物选自苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物、及其混合物。
19.根据一些实施方案,至少一种不同于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
20.根据一些实施方案,相对于聚合物组分的总重量计,至少一种不同于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的苯乙烯嵌段共聚物的含量为0.1-60重量%、优选1-30重量%、更优选2-20重量%且甚至更优选5-15重量%。
21.根据一些实施方案,聚合物组分包含:
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40-85重量%、并优选50-80重量%的至少一种不同于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物p的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;
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1-20重量%、优选5-15重量%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
22.根据一些实施方案,组合物不含被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性的树脂、蜡或
油。
23.根据一些实施方案,组合物在120℃的温度下具有1 000-30 000 mpa.s并优选5 000-20 000 mpa.s的粘度。
24.根据一些实施方案,相对于热熔性粘合剂组合物的总重量计,聚合物组分的总量为10重量%-80重量%、更优选15重量%-45重量%、且甚至更优选15重量%-35重量%。
25.根据一些实施方案,组合物进一步包含相对于组合物的总重量计45-75%的增粘树脂、和/或相对于组合物的总重量计5-25%的增塑剂、和/或相对于组合物的总重量计0.1-5%的稳定剂、和/或相对于组合物的总重量计0-30%的蜡。
26.本发明还涉及上述组合物作为将两个基底粘合在一起的粘合剂、或作为基底表面上的涂层的用途。
27.本发明还涉及包括至少一个涂有上述热熔性粘合剂组合物的内表面或外表面的制品。
28.根据一些实施方案,内表面或外表面是无纺布。
29.根据一些实施方案,制品选自一次性尿布、一次性训练裤、女性卫生巾、吸附垫、外科口罩和外科罩衣(surgical coat)。
30.本发明使得有可能解决上述需求。特别地,本发明提供了一种特别在基于非织造材料的产品中提供良好的粘合、尤其是高湿粘合强度的热熔性粘合剂组合物。
31.这在采用本发明的热熔性粘合剂组合物的情况下变得可能。实际上,该组合物提供了高湿附着力以及高干附着力,这使得有可能提供高质量的非织造基制品。
32.有利地,本发明的组合物可以不含酸改性的树脂、蜡或油。因此,可以限制与粘合剂令人不快的气味和/或较深的颜色相关的问题。
33.实施方案描述现在将在以下描述中更详细地描述本发明而不加以限制。
34.本发明的热熔性粘合剂组合物包含聚合物组分并且还可包含其它附加组分。
35.术语“热熔性”在本文中用于描述粘合剂组合物需要在至少120℃、并优选在至少140℃下加热以施加在基底上。因此,热熔性粘合剂组合物在23℃下为固体。
36.聚合物组分热熔性粘合剂组合物的聚合物组分包含至少一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)嵌段共聚物p,其具有以下性质:35-50重量%的苯乙烯含量;50-80重量%的苯乙烯-丁二烯二嵌段含量;和20-40 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度。
[0037]“苯乙烯含量”是指sbs嵌段共聚物中所含的苯乙烯嵌段的比率。苯乙烯含量为35-50重量%、更优选35-45重量%、且特别优选40-45重量%。当苯乙烯含量比率小于35重量%时,热熔性粘合剂本身的保持力(内聚力)可降低,并且当苯乙烯含量比率超过50重量%时,热熔性粘合剂本身的粘性可降低。
[0038]“二嵌段含量”是指sbs嵌段共聚物中苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物的比率。二嵌段含量为50-80重量%、更优选55-75重量%、且特别优选60-70重量%。当二嵌段含量小于50重量%时,粘性可能不佳。特别地,当在高温下沿剪切方向施加载荷时,由于粘性差,热熔性粘合剂倾向于与基底在其界面处分离。当二嵌段含量超过80重量%时,热熔性粘合剂的保持力(内聚力)和在高温下的附着力可降低。“25℃下15重量%甲苯溶液的粘度”是指使用甲苯作
为溶剂的具有15重量%浓度的溶液在25℃下的粘度。粘度通过使用布氏粘度计进行测量。sbs嵌段共聚物的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度为20-40 mpa.s、且更优选20-35 mpa.s。当该粘度小于20 mpa.s时,sbs嵌段共聚物的分子量低。因此,当生产sbs嵌段共聚物时,聚合物几乎不固化,也就是说,当其形成为热熔性粘合剂时,软化点可能是低的,并且在其生产线中可引起堵塞或在模制后可由冷流引起堵塞。当该粘度大于40 mpa.s时,热熔性粘合剂本身的粘度高,并且几乎不能将其施加。特别地,非接触性施加在低温下可能是困难的。
[0039]
sbs嵌段共聚物p可以是氢化的或未氢化的。根据优选实施方案,sbs嵌段共聚物是未氢化的。
[0040]
根据一些实施方案,sbs嵌段共聚物p具有小于150克/10分钟、更优选小于100克/10分钟、且更优选小于60克/10(分钟)的熔体指数(mfi)。
[0041]
mfi可通过astmd 1238或iso1133在190℃或200℃(优选190℃)下、在5 kg的负载下测量。相对于聚合物组分的总重量计,sbs嵌段共聚物p以10-40重量%的量存在。优选地,相对于聚合物组分的总重量计,sbs嵌段共聚物可按10-35重量%、优选10-30重量%、更优选10-28重量%且更优选10-25重量%的量存在。
[0042]
例如,相对于聚合物组分的总重量计,sbs嵌段共聚物p可按10-15重量%、或15-20重量%、或20-25重量%、或25-30重量%、或30-35重量%、或35-40重量%的量存在。
[0043]
根据一些实施方案,热熔性粘合剂组合物、且更特别是聚合物组分包含一种如上所述的sbs嵌段共聚物p。
[0044]
根据其它实施方案,热熔性粘合剂组合物、且更特别是聚合物组分包含多于一种如上所述的sbs嵌段共聚物p,例如,两种、或三种、或四种、或五种或多于五种如上所述的sbs嵌段共聚物p。
[0045]
除了至少一种上述sbs嵌段共聚物p之外,聚合物组分还可包含另一种不根据上述定义的sbs嵌段共聚物。换句话说,聚合物组分可包含以下sbs嵌段共聚物:其具有不同于35-50重量%的苯乙烯含量、和/或不同于50-80重量%的苯乙烯-丁二烯二嵌段含量、和/或不同于20-40 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度。
[0046]
在热熔性粘合剂组合物中加入此类聚合物使得有可能增加组合物的内聚力。相对于聚合物组分的总重量计,该不同于共聚物p的sbs嵌段共聚物可优选按40-85重量%、且更优选按50-80重量%的量存在于该聚合物组分中。
[0047]
在其它实施方案中,热熔性粘合剂组合物的聚合物组分不包含任何不同于上文定义和描述的sbs嵌段共聚物p的sbs嵌段共聚物。
[0048]
聚合物组分还包含至少一种不同于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物。它们可按众多不同的化学类型和结构类型获得。可用于本发明的热熔性粘合剂组合物中的苯乙烯嵌段共聚物(sbc)(除了sbs嵌段共聚物p以外)的实例包括苯乙烯-丁二烯(sb)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(sis)、苯乙烯-异戊二烯(si)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(sibs)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(sebs)、苯乙烯-乙烯-丁烯(seb)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(seps)、苯乙烯-乙烯-丙烯(sep)和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(seeps或氢化sibs)。
[0049]
在根据本发明的组合物中加入此类聚合物使得有可能改善热熔性粘合剂组合物的柔软度以及其附着力,尤其在低温下。
[0050]
根据优选实施方案,不同于sbs嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物包括sis嵌段共聚物。
[0051]
根据一些实施方案,仅一种不同于sbs嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物存在于本发明的热熔性粘合剂组合物的聚合物组分中。其优选是sis嵌段共聚物。
[0052]
根据其它实施方案,多于一种(例如,两种、或三种、或四种、或五种或多于五种)不同于sbs嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物存在于本发明的热熔性粘合剂组合物的聚合物组分中。
[0053]
不同于sbs嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物的苯乙烯含量可例如为5-50重量%、更优选10-40重量%、且特别优选10-30重量%。不同于sbs嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度为50-2 000 mpa.s、且更优选50-1 000 mpa.s。粘度通过使用布氏粘度计进行测量。相对于聚合物组分的总重量计,不同于sbs嵌段共聚物的苯乙烯嵌段共聚物可优选按0.1-60重量%、优选1-30重量%、更优选2-20重量%、且甚至更优选5-15重量%的量存在。
[0054]
相对于热熔性粘合剂组合物的总重量计,根据本发明使用的聚合物组分的总量优选在10重量%-80重量%、更优选在15重量%-45重量%、且甚至更优选在15重量%-35重量%范围内。
[0055]
热熔性粘合剂组合物除了聚合物组分之外,热熔性粘合剂组合物可包含一种或更多种附加组分。此类附加组分可选自增粘树脂、增塑剂、蜡、稳定剂和其它添加剂。
[0056]
根据一些实施方案,热熔性粘合剂组合物优选包含增粘树脂。相对于热熔性粘合剂组合物的总重量计,增粘树脂可按45-75重量%、并优选50-70重量%的含量存在于热熔性粘合剂组合物中。
[0057]
用于本发明的热熔性粘合剂的增粘树脂或增粘剂是与聚合物相容并扩大粘合性能且改善比粘合的那些。如本文中所使用,术语“增粘树脂”或“增粘剂”包括:(a)如通过astm方法e28-58t所测定的具有95℃-160℃的环球软化点的脂族和脂环族石油烃树脂,后者树脂由主要由脂族和/或脂环族烯烃和二烯烃组成的单体的聚合产生;还包括氢化脂族和脂环族石油烃树脂,这种类型的基于c5烯烃级分的此类市售可得的树脂的实例是由hercules corp.销售的piccotac 95增粘树脂和由exxonmobil chemical company销售的escorez 1310lc;(b)芳族石油烃树脂及其氢化衍生物;(c)脂族/芳族石油衍生的烃树脂及其氢化衍生物;(d)芳族改性的脂环族树脂及其氢化衍生物;(e)具有95℃-140℃的软化点的聚萜树脂,后者聚萜树脂通常由萜烯烃(例如称为蒎烯的单萜烯)在弗瑞德-克来福特催化剂存在下在中低温下的聚合产生;还包括氢化聚萜树脂;(f)天然萜烯的共聚物和三元共聚物,例如苯乙烯/萜烯、α-甲基苯乙烯/萜烯和乙烯基甲苯/萜烯;(g)天然和改性松香,如,例如脂松香(gun rosin)、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香和聚合松香;
(h)天然松香和改性松香的甘油酯和季戊四醇酯,如,例如浅色木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、浅色木松香的季戊四醇酯、氢化松香的季戊四醇酯、妥尔油松香的季戊四醇酯和酚醛改性的松香季戊四醇酯;(i)酚醛改性的萜烯树脂,如,例如由萜烯和酚在酸性介质中缩合产生的树脂产物。
[0058]
在优选实施方案中,树脂未被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性(换句话说,组合物不包含任何被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性的树脂)。
[0059]
也可使用两种或更多种上述增粘树脂的混合物。
[0060]
可用于本发明的增粘树脂可包括极性增粘树脂。但是,鉴于许多极性树脂似乎仅与聚烯烃聚合物部分相容的事实,可用的极性增粘树脂的选择是有限的。
[0061]
或者,增粘树脂可选自市售可得的任何非极性类型。一类优选的树脂是脂族石油烃树脂,其实例是基于c5烯烃的。最优选的是基于氢化二环戊二烯(dcpd)的非极性产物或其芳族改性衍生物,软化点高于95℃。此类树脂的实例是由exxonmobil chemical公司销售的escorez 5340、escorez 5400和escorez 5600。
[0062]
优选地,增粘树脂应具有至少95℃并优选95℃-140℃的环球软化点(通过astm e28测量)。一般而言,增粘树脂应基本上是脂族的,以确保树脂和聚烯烃聚合物之间的相容性。
[0063]
另外,增塑剂优选存在于热熔性粘合剂组合物中。更特别地,固体或液体增塑剂可存在于本发明的组合物中。
[0064]
在优选实施方案中,增塑剂未被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性(换句话说,组合物不包含任何被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性的增塑剂)。
[0065]
相对于组合物的重量计,增塑剂可按5-25重量%并优选10-23重量%的含量存在于热熔性粘合剂组合物中。
[0066]
增塑剂的目的是提供所需的粘度控制并赋予柔性。合适的增塑剂可选自包括通常的增塑油(例如矿物油)的组,而且选自包括烯烃低聚物和低分子量聚合物,以及植物油和动物油及此类油的衍生物的组。可使用的石油衍生的油是相对高沸点的材料,其仅含有小部分的芳族烃。低聚物可为具有介于350和10,000之间的平均分子量的聚丙烯、聚丁烯、氢化聚异戊二烯、氢化聚丁二烯等。合适的植物油和动物油包括通常的脂肪酸的甘油酯及其聚合产物。可用于本发明的增塑剂可为任何数量的不同增塑剂,但是具有小于5,000的平均分子量的矿物油和液体聚丁烯是特别有利的。
[0067]
通常,增塑剂用于降低整个热熔性粘合剂组合物的粘度,而基本上不降低粘合剂组合物的粘合强度和/或使用温度,以及用于延长开放时间并改善组合物的柔性。
[0068]
根据本发明的组合物还优选包括至少一种稳定剂。相对于组合物的重量计,稳定剂可按0.1-5重量%并优选0.5-3重量%的含量存在于热熔性粘合剂组合物中。并入可用于本发明的热熔性粘合剂组合物的稳定剂以帮助保护上述聚合物,并由此保护整个粘合剂系统免受在粘合剂制造和应用期间以及最终产品常规暴露于周围环境中时通常发生的热降解和氧化降解的影响。
[0069]
适用的稳定剂包括高分子量受阻酚和多官能酚,例如含硫和磷的酚。受阻酚是本领域技术人员公知的,并且可表征为还含有紧邻其酚羟基的空间上庞大的基团的酚类化合
物。特别地,叔丁基通常被取代到苯环中相对于酚羟基的至少一个邻位上。在羟基附近存在这些空间上庞大的取代基有助于减缓其伸缩频率并相应地降低其反应性;这种位阻由此向酚类化合物提供了其稳定性质。代表性的受阻酚包括:1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯;四-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯;3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯;4,4'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);2,6-二叔丁基苯酚;6-(4-羟基苯氧基)-2,4-双(正辛硫基)-1,3,5-三嗪;2,3,6-三(4-羟基-3,5-二叔丁基-苯氧基)-1,3,5-三嗪;3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二正十八烷基酯;3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸2-(正辛硫基)乙酯和六-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸山梨糖醇酯。
[0070]
尤其优选作为稳定剂的是四-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯。
[0071]
这些稳定剂的性能可通过与以下物质结合使用来进一步增强:(1)增效剂,如,例如硫代二丙酸酯和亚磷酸酯;这些的实例分别包括硫代二丙酸双月桂酯(dltdp)和三(壬基苯基)亚磷酸酯(tnpp);和(2)螯合剂和金属钝化剂,例如乙二胺四乙酸、其盐和双亚水杨丙二胺。
[0072]
根据本发明的组合物可进一步包括至少一种蜡。相对于组合物的重量计,蜡可按0-30重量%并优选0.5-3重量%的含量存在于热熔性粘合剂组合物中。
[0073]
蜡的存在使得有可能降低热熔性粘合剂的熔体粘度,而不会明显降低其粘接特性。这些蜡还用于减少组合物的开放时间或准备时间,而不影响温度性能。
[0074]
有用的蜡材料包括:(1)低分子量,即数均分子量(mn)为100-6000 g/mol的聚乙烯蜡,其具有通过astm方法d-1321测定的0.1-120的硬度值和65℃-140℃的astm软化点;(2)石油蜡,例如具有50℃-80℃的熔点的石蜡和具有55℃-100℃的熔点的微晶蜡,后者的熔点通过astm方法d127-60测定;(3)茂金属催化的基于丙烯的蜡,如由clariant以名称“licocene”商业化的那些;(4)茂金属催化的蜡或单位点催化的蜡,例如us 4,914,253、us 6,319,979、wo 97/33921或wo 98/03603中描述的那些;(5)由一氧化碳和氢气聚合制得的合成蜡,例如费托蜡;和(6)聚烯烃蜡。如本文中所用,术语“聚烯烃蜡”是指那些由烯属单体单元组成的聚合物实体或长链实体。这些材料从westlake chemical co.以商品名“epolene”市售可得。
[0075]
在优选实施方案中,蜡未被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性(换句话说,组合物不包含任何被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性的蜡)。
[0076]
优选地,所使用的蜡材料具有93℃-177℃的环球软化点。如应理解的,这些蜡中的每一种在室温下是固体。其它有用的物质包括氢化动物、鱼类和植物脂肪和油,例如氢化牛脂、猪油、大豆油、棉籽油、蓖麻油、鲱油(menhadin oil)、鱼肝油等,并且由于它们被氢化而在环境温度下是固体,也被发现在用作蜡材料等效物方面是有用的。这些氢化材料在粘合剂行业中通常被称为“动物或植物蜡”。
[0077]
根据一些实施方案,可将其它任选的辅助添加剂并入热熔性粘合剂组合物中,以便修改组合物的一种或更多种物理性质。相对于组合物的重量计,这些辅助添加剂可按0.01-3重量%的总量存在于热熔性粘合剂组合物中。
[0078]
此类添加剂可包括例如惰性着色剂,例如二氧化钛以及填料、表面活性剂、其它类型的聚合物、交联剂、成核剂、反应性化合物、阻燃无机或有机试剂、紫外(uv)或红外(ir)光吸收剂和uv或ir荧光剂。典型的填料包括滑石、碳酸钙、粘土、二氧化硅、云母、硅灰石、长石、硅酸铝、氧化铝、水合氧化铝、玻璃微球、陶瓷微球、热塑性微球、重晶石和木粉。这些任选的辅助添加剂在本领域中是公知的。
[0079]
根据优选实施方案,本发明的组合物不含酸改性组分。此类化合物可包括例如蜡、树脂(例如石油或增粘树脂)、软化剂、油、增塑剂或橡胶。换句话说,本发明的组合物不含被不饱和多元羧酸、酸酐或酯改性(由此包含一个或更多个酸性基团)的组分。多元羧酸的实例包括马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸和聚羧酸。
[0080]
此类化合物的缺失使得有可能限制或避免与粘合剂令人不快的气味和/或较深的颜色相关的问题。实际上,本发明使得有可能获得不含此类化合物并保持高湿附着力以及良好的干附着力的组合物。
[0081]
根据一些实施方案,热熔性粘合剂组合物可包含相对于聚合物组分的总重量计10-40重量%的sbs嵌段共聚物p,和相对于聚合物组分的总重量计0.1-30重量%的不同于sbs嵌段共聚物p的苯乙烯嵌段共聚物(例如sis嵌段共聚物)以及相对于聚合物组分的总重量计40-85重量%的不同于共聚物p的sbs嵌段共聚物。
[0082]
本发明的组合物在120℃的温度下可具有1 000-30 000 mpa.s并优选5 000-20 000 mpa.s的粘度。粘度可根据astm d3236标准在布氏rvt粘度计(27号转子)中测量。本发明的组合物可具有65-100℃并优选70-85℃的软化点。软化点可根据astm e-28标准进行测量。
[0083]
本发明的组合物使得有可能实现等于或高于0.4 n、优选等于或高于0.6 n、并优选等于或高于0.8 n的平均湿剥离强度。湿剥离强度的测量如下所示:首先将组合物在140-160℃的温度下加热,然后通过ω施加以3 g/m2的涂层重量将其施加到主基底(其为亲水性纺粘无纺布)上,开放时间为0.3秒且夹辊处的压缩(压力)为0.01 mpa。热熔性粘合剂组合物的图案具有15 mm的宽度。然后将第二基底(亲水性纺粘无纺布)与包含该组合物的主基底层压。
[0084]
然后将层压件在23℃、50%相对湿度的气氛下储存24小时,以冷却并固化热熔性粘合剂。然后切割层压件,以便获得具有40 mm的宽度和75 mm的长度的试样。将试样浸入23℃的水中5秒,并通过擦去水来获得湿试样。在那之后,通过在23℃下以300 mm/min的速率拉开湿试样来进行t型剥离试验,并测量湿剥离强度。
[0085]
本发明的组合物使得有可能实现等于或高于0.2 n、优选等于或高于0.4 n、并优选等于或高于0.6 n的平均干剥离强度。干剥离强度的测量如下所示:首先将组合物在140-160℃的温度下加热,然后通过ω施加以3 g/m2的涂层重量将其施加到主基底(其为亲水性纺粘无纺布)上,开放时间为0.3秒且夹辊处的压缩(压力)为0.01 mpa。热熔性粘合剂组合物的图案具有15 mm的宽度。然后将第二基底(亲水性纺粘无纺布)与包含该组合物的主基底层压。
[0086]
然后将层压件在23℃、50%相对湿度的气氛下储存24小时,以冷却并固化热熔性粘合剂。然后切割层压件,以便获得具有40 mm的宽度和75 mm的长度的试样。通过在23℃下以300 mm/min的速率拉开试样来进行t型剥离试验,并测量干剥离强度。
[0087]
用途本发明还涉及如上所述的热熔性粘合剂组合物用于涂布基底或用于将两个基底粘合在一起的用途。
[0088]
各个待涂布或粘合的基底可包括膜、非织造材料或织造材料。其可包括吸水性绒毛、高吸水性聚合物(sap)、复合材料、可以是弹性体或非弹性体的塑料,例如苯乙烯嵌段共聚物(sbc)、聚氨酯和聚烯烃、及其任何混合物。优选地,基底是无纺布。
[0089]
在这种情况下,制造组装产品(或层压件)的方法可包括:-步骤(i):将根据本发明的热熔性粘合剂组合物例如在120℃-180℃范围内的温度下加热至少一段足够长的时间,以使得该热熔性粘合剂组合物足够液态以便施加在基底上(例如至少两小时),然后-步骤(ii):将所述组合物涂布在第一基底上,然后-步骤(iii):使第一基底的涂布表面与第二基底的表面接触,以便形成粘合两个基底的粘接接头。
[0090]
本发明还涉及如上所述的热熔性粘合剂组合物用于粘合两个基底的用途。
[0091]
基底可以是不同的或具有相同的性质,具有各种形式(层或膜、线材、绒毛)。
[0092]
优选地,至少一个基底,且更优选两个基底是无纺布。
[0093]
根据另一方面,本发明涉及包括至少一个涂有如上所述的热熔性粘合剂组合物的内表面或外表面的制品。在特别的实施方案中,本发明涉及包括至少两个通过根据本发明的至少一种热熔性粘合剂组合物粘合的基底的组装产品。
[0094]
涂布表面和粘合基底可为如上所述的。
[0095]
根据本发明的热熔性粘合剂组合物可用作层压粘合剂以粘接多个基底层,例如用以制造卫生纸、厚纸巾、擦拭巾和其它消费品,特别是吸收性制品例如一次性卫生产品,且更特别是一次性尿布。
[0096]
在一些实施方案中,根据本发明的组装产品可为包含至少两个通过至少一种根据本发明的热熔性粘合剂组合物粘合的基底层的多层产品。
[0097]
在根据本发明的组装产品中,至少两个基底层可通过夹在两个基底层之间的根据本发明的热熔性粘合剂组合物层粘接接合。
[0098]
替代地或累积地,至少两个基底层可通过根据本发明的热熔性粘合剂组合物的点粘接接合。
[0099]
优选地,该制品/组装产品是一次性非织造吸收性制品。可提及一次性尿布、一次性训练裤、一次性成人失禁垫或短内裤以及一次性女性卫生巾或护垫、外科口罩和外科罩衣。
[0100]
实施例以下实施例例示本发明而不限制本发明。
[0101]
为了研究湿剥离强度和干剥离强度,制备了14种组合物。组合物a-h是根据本发明的,而组合物i-n是比较组合物。组合物a-n包含以下化合物中的一些:
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sbs1:可获自lcy的lcy globalprene
tm 3545。直链sbs具有45%的苯乙烯含量、65%的二嵌段含量和30 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度(对应于嵌段共聚物p)。
[0102]
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sbs2:可获自tsrc的taipol
®ꢀ
4270。直链sbs具有37%的苯乙烯含量、70%的二嵌
段含量和20.5 g/10 min的mfi (190℃x5 kg)(对应于不同于p的嵌段共聚物)。该聚合物具有43.5 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度。粘度测量采用21号转子进行。
[0103]
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sbs3:可获自asahi的asaprene
tm t-439。直链sbs具有45%的苯乙烯含量、65%的二嵌段含量和25 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度(对应于嵌段共聚物p)。
[0104]
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sbs4:可获自asahi的asaprene
tm t-438。直链sbs具有35%的苯乙烯含量、70%的二嵌段含量和47.5 mpa.s的25℃下15重量%甲苯溶液的粘度(对应于不同于p的嵌段共聚物)。
[0105]
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sis:可获自sinopec的sis 1126。直链sis具有16%的苯乙烯含量、50%的二嵌段含量和900 mpa.s的25℃下25重量%甲苯溶液的粘度。
[0106]
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r1:可获自zeon的quintone
®ꢀ
d295。酸改性的非氢化石油树脂。该树脂用马来酸改性并具有94℃的软化点和8.0 mg koh/g的酸值。
[0107]
‑ꢀ
r2:未经酸改性的氢化树脂,arkon m-100:部分氢化的c9石油树脂,软化点为100℃,可获自arakawa chemical。
[0108]
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r3:未经酸改性的氢化树脂,i marv p-100:完全氢化的dcpd/c9石油树脂,软化点为100℃,可获自idemitsu kosan。
[0109]
‑ꢀ
r4:未经酸改性的氢化树脂,fd100:部分氢化的c9石油树脂,软化点为100℃,可获自fucc。
[0110]
‑ꢀ
r5:未经酸改性的氢化树脂,hd1100:完全氢化的dcpd石油树脂,软化点为100℃,可获自luhua。
[0111]
‑ꢀ
r6:未经酸改性的氢化树脂,fm100:部分氢化的c9石油树脂,软化点为100℃,可获自fucc。
[0112]
‑ꢀ
r7:未经酸改性的氢化树脂,hb103:氢化dcpd/c9石油树脂,软化点为100℃,可获自jxtg。
[0113]
‑ꢀ
r8:未经酸改性的氢化树脂,escorez
tm 5600:氢化dcpd/c9石油树脂,软化点为100℃,可获自exxonmobil chemical。
[0114]
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p1:石蜡油增塑剂,diana fresia s32,可获自idemistu。
[0115]
‑ꢀ
p2:石蜡油增塑剂,apar poweroil h350,可获自apar。
[0116]
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p3:环烷油增塑剂,n4010,可获自karamay。
[0117]
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a1:抗氧化剂evernox
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10,可获自everspring。
[0118]
通过以下步骤制备组合物a-n:将上表中所列的组分置于配备有加热器和搅拌器的夹套混合釜中,然后混合同时在真空下在170℃下加热120分钟,以除去任何截留的空气。
[0119]
根据astm d3236标准在布氏rvt粘度计中测量组合物a-n的粘度。
[0120]
根据astm e-28标准测量组合物a-n的软化点。
[0121]
结果公开于下表:
如以上描述中详述的那样测量平均干剥离强度和湿剥离强度。
[0122]
如从上表可看出的,根据本发明的组合物(a-h)使得有可能同时实现高湿剥离强度和良好的干剥离强度。此外,即使当组合物不含酸改性的化合物(a、b、e、g、h)时,仍可实现高的湿剥离强度和干剥离强度。
再多了解一些

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