低塗布溫度的熱熔性粘合劑的製作方法

2023-12-06 03:11:31 2

專利名稱：低塗布溫度的熱熔性粘合劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱熔性粘合劑。所述粘合劑特別用於製造無紡製品。
背景技術：
將熱熔性粘合劑以其熔化狀態塗布於基材上並冷卻以硬化該粘合劑層。此類粘合劑廣泛用於各種商業和工業應用(例如產品組裝和包裝)，並且已廣泛用於無紡工業以製造嬰兒尿布和成人失禁產品。在這些應用中，將粘合劑塗布於至少一種基材(例如，膜基材 (例如聚乙烯)、無紡基材(例如聚烯烴)或彈性基材(例如spandex))用以將該基材粘合至第二種相似或不同的基材。基於苯乙烯型嵌段共聚物的熱熔性粘合劑已在商業上用作熱熔性粘合劑的基礎聚合物，並且已廣泛用於製造無紡品應用，例如，一次性吸收製品，例如尿布、女性衛生用品和成人失禁用品。這些產品典型地在高於130°C而且常高於150°C的溫度下被塗布。用於製造此類產品的粘合劑的塗布溫度降低至120°C以下，可改進塗布設備的熱老化，並且減少熱敏性問題或降低基材基重。但是，為了利用現有的塗布技術在低於120°C下塗布粘合劑， 其粘度必須足夠低以乾淨地噴塗和擠壓。為了降低粘度，以熱熔性粘合劑的性能為代價，已使用較低分子量的聚合物和更高水平的稀釋劑。這些方法導致力學強度較低，更重要的是導致在升高的溫度下流動阻力較小。雖然蠟用作稀釋劑和結晶增強劑是已知的，但是此方法導致粘合劑在用來製造一次性製品的層壓方法中能夠形成足夠的粘合的有效開放時間縮短。對於可在低溫度即低於約120°C下塗布的熱熔性粘合劑存在著持續的需要，該粘合劑具有足以粘合的開放時間(open time)並且在升高的溫度下流動阻力高。如此的特徵使得該粘合劑特好地適用於製造一次性製品。本發明針對此需要。發明概述本發明提供了包含烯烴共聚物的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘。所述烯烴共聚物是嵌段共聚物和/或無規共聚物。所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑的配方還可包含增粘劑和稀釋劑。所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑的配方還可包含蠟。在另一個實施方案中，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含烯烴共聚物，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘，以及選自氫化的苯乙烯嵌段共聚物、非結晶的聚-α-烯烴和平均熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘的烯烴共聚物中的至少一種額外的聚合物。所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑的配方還可包含增粘劑和稀釋劑。所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑還可包含蠟。在另一個實施方案中，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含至少約5重量％的烯烴共聚物、大於零但不大於約50重量％的額外的聚合物、約40重量％ -約70重量％的增粘劑、約1重量約30重量％的稀釋劑、約0.5重量約5重量％的蠟、以及0重量約5重量％的抗氧化劑，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘，所述額外的聚合物選自氫化的苯乙烯嵌段共聚物、非結晶的聚-α-烯烴和平均熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘的烯烴共聚物。在又一個實施方案中，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含至少約5重量％的烯烴共聚物、大於零但不大於約8重量％的額外的聚合物、約40重量％ -約70重量％的增粘劑、1重量％ -約30重量％的稀釋劑、約0. 5重量％ -約4重量％的蠟、以及0重量％ -約5重量％的抗氧化劑，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10 分鐘、所述額外的聚合物是氫化的苯乙烯嵌段共聚物。在另一個實施方案中，本發明的粘合劑包含至少約5重量％的烯烴共聚物(其平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘)、大於零但不大於約50重量％的非結晶的聚-α -烯烴、約40重量％ -約70重量％的增粘劑、1重量％ -約30重量％的稀釋劑、 約0. 5重量％ -約4重量％的蠟、以及0重量％ -約5重量％的抗氧化劑。在另一個實施方案中，本發明的粘合劑包含至少5重量％的烯烴共聚物(其平均熔體指數在190°C下大於約5但小於約35g/10分鐘)、大於零但不大於50重量％的烯烴共聚物(其平均熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘)、40重量％ -70重量％的增粘劑、約 1重量％ -30重量％的稀釋劑、0. 5重量％ -4重量％的蠟、以及0-5重量％的抗氧化劑。在另一個實施方案中，配製的低塗布溫度的熱熔性粘合劑的粘度在120°C下低於約11,000釐泊。在又一個實施方案中，配製的低塗布溫度的熱熔性粘合劑的屈服應力(12in/min 拉伸速率)在25°C下大於約7psi但小於約50psi。在另一個實施方案中，配製的低塗布溫度的熱熔性粘合劑的立方體流動(cube flow)在60°C下小於約200% ο在另一個實施方案中，配製的低塗布溫度的熱熔性粘合劑的交叉溫度 (cross-over temperature)(當 G，，= G，)大於約 70oCo在另一個實施方案中，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含烯烴共聚物(其平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘)；並且該粘合劑的粘度在120°C下低於約11，000釐泊，其屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下大於約7psi但小於約50psi， 其立方體流動在60°C下小於約200%，並且交叉溫度(當G」 = G』)大於約70°C。在另一個實施方案中，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含(1)平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘的烯烴共聚物，和( 選自氫化的苯乙烯嵌段共聚物、非結晶的聚-α -烯烴及烯烴共聚物(其平均熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘) 中的至少一種額外的聚合物；並且所述粘合劑的粘度在120°C下低於約11，000釐泊，其屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下大於約7psi但小於約50psi，其立方體流動在60°C 下小於約200%，並且交叉溫度(當G」 = G』)大於約70°C。在另一個實施方案中，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含(1)平均熔體指數在190°C下大於5但小於約35g/10分鐘的烯烴共聚物，(2)選自氫化的苯乙烯嵌段共聚物、 非結晶的聚-α-烯烴和烯烴共聚物(其平均熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘)中的至少一種額外的聚合物，(3)約40重量％ -約70重量％的增粘劑，(4)約1重量％ -約 30重量％的稀釋劑，( 約0.5重量％ -約4重量％的蠟，以及(6)0重量％ -約5重量％ 的抗氧化劑；並且所述粘合劑的粘度在120°C下低於約11，000釐泊，其屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下大於約7psi但小於約50psi，其立方體流動在60°C下小於約200%， 並且交叉溫度(當G」 = G』)大於約70°C。本發明的另一個實施方案涉及利用所述粘合劑將基材粘合至相似或不相似的基材的方法。所述方法包括將熔化的熱熔性粘合劑塗布於至少第一基材的至少一部分，使第二基材與存在於所述第一基材上的粘合劑接觸，以及使所述粘合劑硬化，由此所述第一基材粘合至所述第二基材。本發明的另一個實施方案涉及利用本發明的粘合劑製造的製品。所述粘合劑在用於製造無紡吸收性製品和衣物例如尿布等時特別有利。本發明的詳述本發明提供低塗布溫度的熱熔性粘合劑的技術，所述粘合劑可在低於約130°C，優選低於約120°C的溫度下塗布。本發明的粘合劑包含烯烴共聚物，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下從大於5至約35g/10分鐘。所述粘合劑的烯烴共聚物包含一種烯烴共聚物或者烯烴共聚物的混合物。所述烯烴共聚物是嵌段共聚物和/或無規共聚物。所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑還可包含增粘劑、稀釋劑和蠟。所述粘合劑的必需組分是至少一種基於烯烴的共聚物，其是乙烯和至少一種 C3-C20ci-烯烴的共聚物。這些烯烴共聚物通過茂金屬催化聚合進行製備。所述烯烴共聚物是嵌段共聚物和/或無規共聚物。在此，烯烴共聚物包括共聚物和三元共聚物(其還可包含其它單體)。共聚物是含有2種單體的任何聚合物，三元共聚物是含有3種單體的任何聚合物。典型的單體是乙烯、丙烯、丁烯和辛烯。這些共聚物的特徵在於它們的分子量分布窄。這種聚合物在文獻中是已知的，並且可從多個生產商以商品名^ifuse(Dc)w Chemical)、Engage (Dow Chemical)、Versify (Dow Chemical)、Vistamaxx (ExxonMobil)、 Exact(ExxonMobil)、Tafmer (Mitsui Petrochemical)禾口 LMPO(Idemitsu)獲得。用於所述低塗布溫度的粘合劑的烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下為從大於 5至約35g/10分鐘。平均熔體指數可按照下式計算

權利要求
1.低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其包含烯烴共聚物，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5且小於約35g/10分鐘，並且所述粘合劑的粘度在120°C下低於約 11，000釐泊，其屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下為約7-約50psi，其立方體流動在60°C下小於約200%，並且其交叉溫度(當G」 = G』 )大於約70°C。
2.權利要求1的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述粘合劑的粘度在120°C下低於約9，500釐泊，屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下為約15-約45psi，立方體流動在 60°C下小於約100%，並且交叉溫度(當G」 = G』)大於約75°C。
3.權利要求2的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述粘合劑的粘度在120°C下低於約8，500釐泊，屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下為約16-約40psi，立方體流動在 60°C下為約0%，並且交叉溫度(當G」 = G，)大於約80°C。
4.權利要求1的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其還包含增粘劑和稀釋劑。
5.低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其包含a)至少約5重量％的烯烴共聚物，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5且小於約35g/10分鐘；b)約40重量％-約70重量％的增粘劑；c)約0.5重量約5重量％的蠟；d)約1重量％-約30重量％的稀釋劑；和e)0重量％ -約5重量％的任選存在的組分其中全部重量％之和等於100。
6.權利要求5的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其還包含至多約50重量％的額外的聚合物，其中所述額外的聚合物選自被氫化的苯乙烯嵌段共聚物、非結晶的聚-α -烯烴和平均熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘的烯烴共聚物。
7.權利要求5的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述增粘劑選自聚萜烯、脂肪族樹脂、脂環族樹脂、脂肪族/芳香族、脂環族/芳香族、天然和改性的松香酯、及它們的混合物。
8.權利要求5的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述任選存在的組分選自抗氧化劑、填充劑、顏料、流動調節劑、染料及它們的混合物。
9.低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其包含(a)至少約5重量％的烯烴共聚物，其中所述烯烴共聚物的平均熔體指數在190°C下大於5且小於約35g/10分鐘；(b)大於零但不大於約50重量％的額外的聚合物，其中所述額外的聚合物選自被氫化的苯乙烯嵌段共聚物、非結晶的聚- α -烯烴和熔體指數在190°C下大於約35g/10分鐘的烯烴共聚物；並且所述粘合劑的粘度在120°C下低於約11，000釐泊，屈服應力(12in/min拉伸速率)在下為約 7-約50psi，立方體流動在60°C下小於約200%，並且交叉溫度(當G」=G』)大於約70°C。
10.權利要求9的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述粘合劑的粘度在120°C下低於約9，500釐泊，屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下為約15-約45psi，立方體流動在 60°C下小於約100%，並且交叉溫度(當G」 = G』)大於約75°C。
11.權利要求10的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述粘合劑的粘度在120°C下低於約8，500釐泊，屈服應力(12in/min拉伸速率)在25°C下為約16-約40psi，立方體流動在60°C下為約0%，並且交叉溫度(當G」 = G，)大於約80°C。
12.權利要求11的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其還包含約40重量％-約70重量％的增粘劑、約1重量％ -約30重量％的稀釋劑、約0. 5重量％ -約5重量％的蠟、和至多5 重量％的任選存在的組分，其中全部重量％之和等於100。
13.權利要求12的低塗布溫度的熱熔性粘合劑，其中所述增粘劑選自聚萜烯、脂肪族樹脂、脂環族樹脂、脂肪族/芳香族、脂環族/芳香族、天然和改性的松香酯、及它們的混合物。
14.將第一基材粘合至第二基材的方法，其包括(a)將權利要求1的粘合劑塗布於所述第一基材的至少一部分上，(b)使所述第二基材與存在於所述第一基材上的粘合劑接觸，和 (c)使所述粘合劑硬化，由此將所述第一基材粘合至所述第二基材。
15.權利要求14的方法，其中所述基材中的至少之一是可滲液的基材，並且另一基材是不可滲液的基材。
16.權利要求14的方法，其中將所述粘合劑在等於約120°C和/或低於約120°C下塗布於所述第一基材上。
17.用權利要求1的粘合劑製造的製品。
18.權利要求17的製品，其是一次性吸收產品。
19.權利要求18的製品，其用作尿布、成人失禁用品或衛生巾。
全文摘要
本發明涉及低塗布溫度的熱熔性粘合劑。更具體地，所述低塗布溫度的熱熔性粘合劑包含平均熔體指數在190℃下大於5但小於約35g/10分鐘的烯烴共聚物。所述粘合劑特別適合用於製造無紡製品。
文檔編號C09J5/00GK102549096SQ201080036909
公開日2012年7月4日 申請日期2010年8月19日 優先權日2009年8月20日
發明者A·波洛克-唐納, M·C·B·德熱蘇斯, M·克賽多尼, M·沙拉克, Y·胡 申請人:漢高公司