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CN104640949A - 热熔性粘合剂 - Google Patents

热熔性粘合剂 Download PDF

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CN104640949A CN201380044548.XA CN201380044548A CN104640949A CN 104640949 A CN104640949 A CN 104640949A CN 201380044548 A CN201380044548 A CN 201380044548A CN 104640949 A CN104640949 A CN 104640949A
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Abstract

本发明提供一种热熔性粘合剂，该热熔性粘合剂在低温下高速涂布和螺旋涂布中表现优异并且对聚乙烯和无纺织物的粘合性也优异；本发明还提供可通过使用所述热熔性粘合剂得到的一次性产品。本发明公开了一种热熔性粘合剂，其包含：(A)热塑性嵌段共聚物，所述热塑性嵌段共聚物是基于乙烯基的芳族烃与共轭二烯化合物的共聚物；(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物可通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到；和(C)乙烯/α-烯烃共聚物。所述热熔性粘合剂在低温下高速涂布和螺旋涂布中是优异的并且对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性也是优异的。

Description

热熔性粘合剂
相关申请的交叉引用
本申请根据巴黎公约第4条要求了在2012年8月28日递交的日本专利申请No.2012-187361的权益，通过引用将其全部内容加入本文。
技术领域
本发明涉及一种热熔性粘合剂，特别是涉及用在以尿布和卫生巾为代表的一次性产品领域的热熔性粘合剂。
背景技术
含有热塑性嵌段共聚物作为主要组分的合成橡胶基热熔性粘合剂已经被广泛地用作在一次性产品(例如尿布和卫生巾)中使用并施用于其基材(例如无纺织物、薄织物(tissue)、聚乙烯膜等)上的热熔性粘合剂。
专利文献1公开了包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为主要组分的合成橡胶基热熔性粘合剂能够被用在一次性产品中(参见专利文献1的权利要求8)。在制备一次性产品时，使用热熔性粘合剂涂布基材例如膜或无纺织物。为了提高一次性产品的生产效率，有时可以提高涂布速度，也就是说，有时以高速进行涂布。特别地，在进行螺旋涂布时必须增加热熔性粘合剂的排出量来以高速涂布。因此，必须将吹送的热空气的压力设定在高的值。然而，当在热空气高压下喷洒专利文献1的合成橡胶基热熔性粘合剂时，热熔性粘合剂有时会扩散。
提高一次性产品生产效率的途径之一包括以高速施用以乙烯-丙烯共聚物为代表的烯烃基热熔性粘合剂的方法。
专利文献2公开了丙烯聚合物可以用作热熔性粘合剂的原料(见专利文献2的权利要求1和技术领域)。专利文献2的聚烯烃基热熔性粘合剂在将无纺织物和无纺织物粘接在一起时形成高的粘合强度。然而，因为该粘合剂对聚乙烯膜的粘合性不够，因此该粘合剂对于一次性产品来说不适合。
一次性产品例如尿布和卫生巾通常具有如下结构：由浆料组成的吸收体，吸收剂聚合物等被包裹在薄织物中且薄织物的外部覆盖有无纺织物、聚乙烯膜等。因此，要求用于一次性产品的热熔性粘合剂具有对无纺织物和聚乙烯膜的大的粘合强度。
专利文献3公开了一种包含氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEPS)和聚烯烃的热熔性粘合剂(参见专利文献3的权利要求1)。由于基本上不含油组分的硬性设计，专利文献3的热熔性粘合剂显示了对无纺织物的令人满意的粘合性，但是显示了对聚乙烯膜的差的粘合性，因此，其难以用在一次性产品中。此外，由于专利文献3的粘合剂包含含有高分子量组分的非晶态聚烯烃，该粘合剂在螺旋涂布中不能获得足够的宽度并具有高粘度。因此，专利文献3的粘合剂不适用于在低温下螺旋涂布到聚乙烯膜上。因为应对复杂的涂布图案，需要增加涂布温度来减小粘度。然而，当涂布温度增加时，作为基材的膜会被融化且涂布的热熔性粘合剂会因为冷却而收缩，导致在膜上形成褶皱。
专利文献4公开了一种通过将乙烯/α-烯烃互聚物与嵌段共聚物混合获得的热熔性粘合剂(参见专利文献4的权利要求1)。专利文献4的实施例14公开了通过将乙烯/α-烯烃互聚物与氢化的苯乙烯嵌段共聚物混合获得的用于一次性产品的热熔性粘合剂。由于该热熔性粘合剂是通过共混氢化的苯乙烯嵌段共聚物获得的，改善了与聚乙烯膜的粘合性。然而，由于乙烯/α-烯烃互聚物的低的内聚力导致在无纺织物之间低的粘合性，很难说该热熔性粘合剂是用于一次性产品足够的粘合剂。
专利文献1：JP 2004-137297A
专利文献2：WO 2001-096490A
专利文献3：JP 2009-242533A
专利文献4：JP 2002-519474A
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的是提供一种热熔性粘合剂，所述粘合剂在低温下高速涂布和螺旋涂布中是优异的且对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)和无纺织物的粘合性也是优异的；且还提供可通过使用所述热熔性粘合剂得到一次性产品。
解决问题的方法
本发明人深入研究并发现当将具有窄的分子量分布和低熔点的丙烯均聚物和乙烯/α-烯烃共聚物与热塑性嵌段共聚物共混合时，可以得到能够螺旋涂布，特别是以高速螺旋涂布并且对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)和无纺织物的粘合性也优异的聚烯烃基热熔性粘合剂。
他们还发现这样的烯烃基热熔性粘合剂适合用于一次性产品并因此完成了本发明。
也就是说，本发明在一个方面提供了一种热熔性粘合剂，该热熔性粘合剂包含：
(A)热塑性嵌段共聚物，所述热塑性嵌段共聚物是基于乙烯基的芳族烃与共轭二烯化合物的共聚物；
(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物可通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到；和
(C)乙烯/α-烯烃共聚物。
作为一种实施方式，本发明提供了一种热熔性粘合剂，其中所述热塑性嵌段共聚物(A)包含选自以下中的至少一种：(A1)氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)；和(A2)氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEPS)。
作为优选的实施方式，本发明提供了一种热熔性粘合剂，其中所述乙烯/α-烯烃共聚物(C)包含选自乙烯/丙烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物中的至少一种。
作为优选的实施方式，本发明提供的热熔性粘合剂进一步包含选自(D)增粘剂树脂和(E)增塑剂中的至少一种，其中所述增塑剂(E)包含选自(E1)环烷油和(E2)石蜡油中的至少一种。
作为最优选的实施方式，本发明提供一种热熔性粘合剂，基于100重量份的整个粘合剂的总重量，该热熔性粘合剂包含1.0-9.0重量份的量的热塑性嵌段共聚物(A)和1.0-8.0重量份的量的乙烯/α-烯烃共聚物(C)。
本发明作为另一方面提供可通过使用上述热熔性粘合剂获得的一次性产品。
本发明的技术效果
由于本发明的热熔性粘合剂包含：(A)热塑性嵌段共聚物，所述热塑性嵌段共聚物是基于乙烯基的芳族烃与共轭二烯化合物的共聚物；(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物可通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到；和(C)乙烯/α-烯烃共聚物，所述热熔性粘合剂在高速涂布中优异且在低温下螺旋涂布优异并且对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)的粘合性和对无纺织物的粘合性也优异。由于该热熔性粘合剂的低的硬化速度，当在需要长的开放时间的卫生材料生产线中使用夹压压力进行粘接时，基材充分地被粘合剂浸渍，因此，粘合剂表现出足够的粘合力。
在本发明的热熔性粘合剂中，当热塑性嵌段共聚物(A)包含选自(A1)氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(A2)氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEPS)中的至少一种时，与组分(B)的相容性改善，并且由于相容性的改善，对无纺织物和聚烯烃膜的粘合强度改善。
由于乙烯/α-烯烃共聚物(C)包含选自乙烯/丙烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物中的至少一种，本发明的热熔性粘合剂在需要长的开放时间的生产线中表现出低的硬化速度而且也表现出足够的粘合力。
当本发明的热熔性粘合剂进一步包含选自(D)增粘剂树脂和(E)增塑剂中的至少一种，并且所述增塑剂(E)包含选自(E1)环烷油和(E2)石蜡油中的至少一种时，进一步改善了对聚烯烃膜和无纺织物的粘合性，且进一步降低了粘度，因此，热熔性粘合剂在低温涂布(特别是螺旋涂布)中更优异且更适合于用在一次性产品中。
当本发明的热熔性粘合剂基于100重量份的整个粘合剂的总重量包含1.0-9.0重量份的量的热塑性嵌段共聚物(A)和1.0-8.0重量份的量的乙烯/α-烯烃共聚物(C)时，所述热熔性粘合剂在低温下高速涂布和螺旋涂布中是优异的，并且对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)的粘合性和对无纺织物的粘合性也优异。此外，由于其低的硬化速度，该热熔性粘合剂也适合用于需要长的开放时间的一次性产品生产线，并且该粘合剂适合用作一次性产品用热熔性粘合剂。
由于本发明的一次性产品可以通过使用上述热熔性粘合剂获得，该一次性产品可以使用高速涂布生产线有效地生产，且涂布可以在约140℃的低温下进行，这带来更高的安全性。该一次性产品在对无纺织物和聚烯烃膜的粘合性而言优异且不容易产生剥离。
具体实施方式
本发明的热熔性粘合剂包含：
(A)热塑性嵌段共聚物，所述热塑性嵌段共聚物是基于乙烯基的芳族烃与共轭二烯化合物的共聚物；
(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物可通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到；和
(C)乙烯/α-烯烃共聚物，所述乙烯/α-烯烃共聚物可以通过使用茂金属催化剂将乙烯与α-烯烃共聚合得到。
在本发明中，所述“(A)热塑性嵌段共聚物”是指可通过基于乙烯基的芳族烃和共轭二烯化合物的嵌段共聚获得的嵌段共聚物，并且该嵌段共聚物包括衍生自所述嵌段共聚物的共聚物(衍生物或改性物)，其中所述嵌段共聚物是选自未氢化的嵌段共聚物和氢化的嵌段共聚物中的至少一种，其中所述未氢化的嵌段共聚物包含基于乙烯基的芳族烃嵌段和共轭二烯化合物嵌段，并且所述氢化的嵌段共聚物可通过将所述未氢化的嵌段共聚物氢化获得(因此所述嵌段共聚物包括未氢化的嵌段共聚物和氢化的嵌段共聚物的组合)。没有特别的限制，只要能够获得本发明的目标热熔性粘合剂。
本文中使用的所述“基于乙烯基的芳族烃”是指具有乙烯基的芳族烃化合物，其具体实例包括苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯，1,3-二甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基蒽等。特别优选苯乙烯。这些基于乙烯基的芳族烃可以单独使用或组合使用。
所述“共轭二烯化合物”是指具有至少一对共轭双键的二烯烃化合物。所述“共轭二烯化合物”的具体实例包括1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和1,3-己二烯。在这些共轭二烯化合物中，特别优选1,3-丁二烯和2-甲基-1,3-丁二烯。这些共轭二烯化合物可以单独使用或组合使用。
本发明的所述热塑性嵌段共聚物(A)可以是未氢化的热塑性嵌段共聚物，或其氢化的嵌段共聚物，或其组合。
“未氢化的热塑性嵌段共聚物”的具体实例包括其中基于共轭二烯化合物的嵌段未被氢化的嵌段共聚物。“氢化的嵌段共聚物”的具体实例包括其中基于共轭二烯化合物的嵌段完全或部分地被氢化的嵌段共聚物。
“热塑性嵌段共聚物(A)”被氢化的比例可以通过“氢化率”来表示。“热塑性嵌段共聚物(A)”的“氢化率”是指基于包含在基于共轭二烯化合物的嵌段中的所有脂族双键，通过氢化转化为饱和烃键的双键的比例。所述“氢化率”可以通过红外分光光度计、核磁共振波谱仪等测定。
“氢化的嵌段共聚物”被氢化的比例可以以相同的方式通过“氢化率”来表示。
“未氢化的热塑性嵌段共聚物”的具体实例包括苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(也称为“SIS”)和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(也称为“SBS”)。“氢化的热塑性嵌段共聚物”的具体实例包括氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(也称为“SEPS”)和氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(也称为“SEBS”)。
未氢化的嵌段共聚物和氢化的嵌段共聚物二者可以单独使用或组合使用。
这些热塑性嵌段共聚物(A)也可以单独使用或组合使用。
作为热塑性嵌段共聚物(A)，可以使用可商购产品。
其实例包括Asaprene T439(商品名)、Asaprene T436(商品名)、AsapreneT438(商品名)、Asaprene N505(商品名)、TAFTEC H1121(商品名)、TAFTECH1062(商品名)、TAFTEC H1052X(商品名)和TUFPREN T125(商品名)，由Asahi Kasei Chemicals Corporation制造；
TR2003(商品名)、TR2500(商品名)和TR2600(商品名)，由JSRCorporation制造；
Stereon 857(商品名)和Stereon 841A(商品名)，由Firestone制造；
Kraton D1118(商品名)、Kraton G1654(商品名)和Kraton G1726(商品名)，由Kraton Polymers制造；由Enichem制造的Sol T166(商品名)；
Quintac 3433N(商品名)和Quintac 3421(商品名)，由Zeon Corporation制造；和
SEPTON 2002和SEPTON 2063(商品名)，由Kuraray Co.,Ltd.制造。
热塑性嵌段共聚物(A)的这些可商购的产品可以分别单独使用或组合使用。
热塑性嵌段共聚物(A)的苯乙烯含量优选为20重量％或更少，特别优选10-15重量％。苯乙烯含量是指包含在所述(A)中的苯乙烯嵌段的比例。当苯乙烯含量为20重量％或更少时，改善了组分(A)与组分(B)和组分(C)的相容性，因此所得到的热熔性粘合剂对无纺织物和聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)的粘合强度进一步提高。
在本发明中，丙烯均聚物(B)是指丙烯的均聚物，其是通过使用茂金属催化剂作为聚合催化剂制备的。所述丙烯均聚物(B)的熔点是100℃或更低，更优选60-90℃，最优选65-85℃。
所述熔点是指通过差示扫描量热法(DSC)测量的值。具体的，在铝容器中称量10mg样品后，用SII NanoTechnology Inc制造的DSC6220(商品名)在5℃/分钟的升温速度下进行测量，且熔融峰顶点的温度表示熔点。
当使用茂金属催化剂聚合丙烯时，合成的丙烯均聚物具有(i)结晶性和(ii)非常窄的分子量分布。
所述(i)意味着可以任选地控制完全的全同立构规整度和间同立构规整度。因此，在不引起结晶性明显变化的同时，得到了其中甲基基团的排列、比例等都是均匀的聚合物，且不太可能形成会造成粘合力下降的低结晶点。
至于所述(ii)，当用多分散性(Mw/Mn)表示丙烯均聚物(B)的分子量分布时，该多分散性为1-3。多分散性为1-3的丙烯均聚物的螺旋涂布性能优异。分子量分布是表示合成聚合物的分子量的分布的概念，且用重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)作为指标。在本发明中，分子量分布是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的。
丙烯均聚物(B)的实施包括：(B1)重均分子量为60,000或者更低的丙烯均聚物；和(B2)重均分子量大于60,000的丙烯均聚物。
丙烯均聚物(B1)的重均分子量为60,000或更小，优选从30,000到60,000，和更优选从35,000到55,000。
丙烯均聚物(B2)的重均分子量为大于60,000，优选大于60,000到90,000或更小，更优选大于60,000到80,000或更小。
重均分子量(Mw)表示的是由凝胶渗透色谱法(GPC)测定，随后换算的值。具体地，重均分子量可以通过使用下述设备和测量方法测量的值并随后换算得到。用Wators Corporation制造的RI作为检测器。用TOSOHCORPORATION制造的TSKGEL GMHHR-H(S)HT作为GPC柱。将样品溶解在1,2,4-三氯苯中并使其以1.0毫升/分钟的流动速率流动且测试温度为145℃以获得分子量的测量值。通过使用基于聚丙烯得到的校准曲线将测量的分子量换算获得目标重均分子量。
因为数均分子量(Mn)也是由同样的方法测定，所以分子量分布也是通过GPC计算得到。
所述丙烯均聚物(B1)的可商购的产品的实例包括由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造的L-MODU S400S(商品名)，且所述丙烯均聚物(B2)的可商购的产品的实例包括由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造的L-MODU S600S(商品名)。
在本发明中，乙烯/α-烯烃共聚物(C)是乙烯与α-烯烃的共聚物，并且优选可通过使用茂金属催化剂聚合得到。
本发明的热熔性包含乙烯/α-烯烃共聚物(C)，改善了低温下的螺旋涂布性能，并且对聚乙烯膜或无纺织物的粘合性优异。
与所述(B)类似，通过使用茂金属催化剂的聚合获得的乙烯/α-烯烃共聚物(C)的多分散性(Mw/Mn)窄。通过使用茂金属催化剂的聚合获得的共聚物(C)的多分散性优选为1-4，更优选为1-3，特别优选为1.5-3。
乙烯/α-烯烃共聚物(C)的实例包括乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物和乙烯/丙烯/1-丁烯共聚物；并且，特别优选乙烯/丙烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物。
当本发明所述的热熔性粘合剂包含选自乙烯/丙烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物中的至少一种时，更进一步改善了低温下螺旋涂布性能。
所述乙烯/α-烯烃共聚物优选表现出在230℃下200g/10min或更低的熔融指数，更优选10-50g/10min，最优选20-30g/10min。当熔融指数在上述范围内时，热熔性粘合剂的剥离强度得到改善。
本文中使用的熔融指数是指表示树脂的流动性的指数，并且通过在预定的负载下(例如2.16kg)在预定的温度(例如230℃)加热后对容器中给定量的树脂加压，经由提供在用加热器加热的圆柱容器的底部的开口(喷嘴)每10分钟挤压出的合成树脂的量来表示。使用单位：g/10min。通过ASTMD1238中给出的测量步骤测量熔融指数。
因为涂布图案不显眼，即使使用该热熔性粘合剂螺旋涂布被粘物例如聚乙烯膜或无纺织物时也如此，因此包含乙烯/1-辛烯共聚物的热熔性粘合剂可以改善一次性产品的外观。
优选本发明的热熔性粘合剂进一步包含：(D)增粘剂树脂。
增粘剂树脂(D)的实例包括天然松香、改性松香、氢化松香、天然松香的甘油酯、改性松香的甘油酯、天然松香的季戊四醇酯、改性松香的季戊四醇酯、氢化松香的季戊四醇酯、天然萜烯的共聚物、天然萜烯的三元共聚物、氢化萜烯的共聚物的氢化衍生物、多萜树脂、酚基改性的萜烯树脂的氢化衍生物、脂肪族石油烃树脂、脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂、芳香族石油烃树脂的氢化衍生物、脂环族石油烃树脂、和脂环族石油烃树脂的氢化衍生物。这些增粘剂树脂可以单独使用或组合使用。
作为增粘剂树脂，也可以使用液体类的增粘剂树脂，只要其具有无色到淡黄色的色调和基本上没有气味，并且也具有令人满意的热稳定性。综合考虑这些特征，增粘剂树脂优选是树脂的氢化衍生物，特别优选氢化二环戊二烯基树脂。
作为增粘剂树脂(D)，可以使用可商购产品。这些可商购产品的实例包括由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造的Alcon P100(商品名称)和AlconM100(商品名称)；由YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造的ClearonM105(商品名称)；和由Exxon Corporation制造的ECR5400(商品名称)和ECR179EX(商品名称)；和Zeon Corporation制造的Quinton DX390(商品名称)。这些可商购的增粘剂树脂可以单独使用或组合使用。
本发明的热熔性粘合剂可以进一步包含：(E)增塑剂。混入增塑剂(E)为了降低热熔性粘合剂的熔融粘度，赋予热熔性粘合剂以柔韧性，并改进热熔性粘合剂对被粘物的湿润性。没有特别的限制，只要所述增塑剂与所述嵌段共聚物可相容并可以获得本发明的目标热熔性粘合剂。增塑剂(E)的实例包括石蜡油、环烷油和芳香油。无色且无味的油例如环烷油和石蜡油是特别优选的。
可以使用可商购产品作为所述增塑剂(E)。其实例包括Kukdong Oil &Chemical Co.,Ltd.制造的White Oil Broom 350(商品名称)；由Idemitsu KosanCo.,Ltd.制造的Diana Fresia S32(商品名称)、Diana Process Oil PW-90(商品名称)、DN oil KP-68(商品名称)和Process Oil NS100(商品名称)；由PetroChina Company制造的KN4010(商品名称)；由BP Chemicals Ltd.制造的Enerper M1930(商品名称)；Crompton Corporation制造的Kaydol(商品名称)；由Esso Corp制造的Primol 352(商品名称)。这些增塑剂(E)可以单独使用或组合使用。
本发明的热熔性粘合剂可以含有：(F)蜡。本文中使用的“蜡”是指重均分子量小于10,000的有机物质，其在常温下是固态且在加热时变成液态并通常被认为是“蜡”。对蜡没有特别的限制，如果其具有类似蜡的性质，只要可以得到本发明的热熔性粘合剂。
所述蜡(F)优选含有：(F1)由羧酸或羧酸酐改性的烯烃蜡。
在本发明中，“(F1)由羧酸或羧酸酐改性的烯烃蜡”是指用羧酸或者羧酸酐进行化学或物理加工的烯烃蜡，且没有任何限制，只要能得到本发明的目标热熔性粘合剂。化学或物理加工的实例包括氧化、聚合、混合、合成等。
所述蜡(F1)的实例包括可通过羧酸或羧酸酐与烯烃蜡的接枝聚合得到的蜡；和可在通过聚合合成烯烃蜡时通过共聚合羧酸或羧酸酐得到的蜡。
因此，所述蜡可以是由于用多种反应将羧酸或羧酸酐引入到“烯烃蜡”中而改性的烯烃蜡。
对用于改性烯烃蜡的“羧酸”和/或“羧酸酐”没有特别的限制，只要可以得到本发明的目标热熔性粘合剂。
羧酸或羧酸酐的具体实例包括：顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等。这些羧酸和/或羧酸酐可以单独使用或组合使用。优选顺丁烯二酸和顺丁烯二酸酐，特别优选顺丁烯二酸酐。
在本发明的热熔性粘合剂中，基于100重量份的组分(A)-(C)和任选包含的组分(D)-(F)的总重量，热塑性嵌段共聚物(A)的共混量优选为1-9重量份，更优选为2-6重量份。当热塑性嵌段共聚物(A)的共混量为1-9重量份时，热熔性粘合剂就低温下高速涂布和螺旋涂布、对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)和无纺织物的粘合性以及开放时间的平衡性而言是优异的。
基于100重量份的组分(A)-(C)和任选包含的组分(D)-(F)的总重量，丙烯均聚物(B)的共混量优选为20-40重量份，更优选为25-40重量份，并优选25-35重量份。当丙烯均聚物(B)的共混量为20-40重量份时，热熔性粘合剂在低温下的螺旋涂布性能更优异同时保持了对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)和无纺织物的粘合力。
基于100重量份的组分(A)-(C)和任选包含的组分(D)-(F)的总重量，乙烯/α-烯烃共聚物(C)的共混量优选为1-8重量份，更优选为1.5-5重量份。当乙烯/α-烯烃共聚物(C)的共混量为1.5-5重量份时，热熔性粘合剂对聚烯烃膜或无纺织物的粘合性更优异同时保持了优异的螺旋涂布性能或高速涂布性能。
如果必要的话，根据本发明的热熔性粘合剂可以进一步包含各种添加剂。各种添加剂的实例包括稳定剂和细颗粒填料。
混入“稳定剂”用以防止由于热引起的热熔性粘合剂的分子量下降、发生胶凝、着色、气味等，因此提高了热熔性粘合剂的稳定性，并且稳定剂没有特别限制，只要可以得到本发明的目标热熔性粘合剂。“稳定剂”的实例包括抗氧化剂和紫外线吸收剂。
使用“紫外光吸收剂”用于提高热熔性粘合剂的耐光性。使用“抗氧化剂”用于防止热熔性粘合剂的氧化降解。对抗氧化剂和紫外光吸收剂没有特别的限制，只要他们通常用于一次性产品中且可以得到下述的目标一次性产品。
抗氧化剂的实例包括酚基抗氧化剂、硫基抗氧化剂、磷基抗氧化剂。紫外光吸收剂的实例包括苯并三唑基紫外光吸收剂和二苯甲酮基紫外光吸收剂。还可以加入内酯基稳定剂。这些添加剂可以单独使用或者组合使用。
可以使用可商购产品作为稳定剂。其实例包括Sumitomo Chemical Co.Ltd.制造的SUMILIZER GM(商品名称)、SUMILIZER TPD(商品名称)和SUMILIZER TPS(商品名称)；Ciba Specialty Chemicals Inc.制造的IRGANOX 1010(商品名称)、IRGANOX HP2225FF(商品名称)、IRGAFOS168(商品名称)和IRGANOX 1520(商品名称)；和Johoku Chemical Co.Ltd制造的JF77(商品名称)。这些稳定剂可以单独使用或者组合使用。
本发明的用于一次性产品的热熔性粘合剂可以进一步包含细颗粒填料。所述的细颗粒填料可以是通常使用的细颗粒填料，并且没有特别的限制，只要可以得到本发明的目标热熔性粘合剂。“细颗粒填料”的实例包括云母、碳酸钙、高岭土、滑石、氧化钛、硅藻土、脲基树脂、苯乙烯珠、煅烧粘土、淀粉等。这些颗粒优选具有球形形状，并且对尺寸(在球形情况下为直径)没有特别的限制。
本发明的用于一次性产品的热熔性粘合剂可以通过混合组分(A)-(C)，任选地混合组分(D)-(F)，如果有必要，混合各种添加剂来制备，并在加热下将混合物熔融，随后搅拌。
基于100重量份的热熔性粘合剂的总重量，热塑性嵌段共聚物(A)的共混量优选为1.0-9.0重量份，并且乙烯/α-烯烃共聚物(C)的共混量优选为1.0-8.0重量份，并且特别优选为1.5-5.0重量份。当热塑性嵌段共聚物(A)和乙烯/α-烯烃共聚物(C)的共混比例落入上述范围内时，本发明的热熔性粘合剂的低温下高速涂布和螺旋涂布是优异的并且对聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)和无纺织物的粘合性也是优异的。由于低的硬化速度，所述热熔性粘合剂也可以应对需要长的开放时间的一次性产品生产线，从而产生适合用于一次性产品的热熔性粘合剂。
本发明的热熔性粘合剂具体地通过将上述组分装入配备有搅拌器的熔融-混合容器，随后在加热下混合来制备。
关于本发明的热熔性粘合剂，在140℃下的熔融粘度优选为8000mPa·s或者更小，更优选2000-7000mPa·s，特别优选2000-6000mPa·s。“熔融粘度”是热熔性粘合剂的熔体的粘度并通过Brookfield RVT-型(27号转子)粘度计测量。
通过控制熔融粘度在上述范围之内，热熔性粘合剂更适合用于低温涂布。此外，热熔性粘合剂被均匀地施用到无纺织物上并易于渗透，因此粘合剂更适合用于一次性产品。
如上所述，本发明的热熔性粘合剂也可以用在纸张加工、装订、一次性产品等中，并且因为其对无纺织物和聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)的粘合性优异，所以其适合用于一次性产品。
通过用本发明的粘合剂涂布至少一种选自以下的部件来构成一次性产品，所述部件为纺织物、无纺织物、橡胶、树脂、纸和聚烯烃膜。由于耐久性、成本等的原因，聚烯烃膜优选是聚乙烯膜。
对一次性产品没有特别的限制，只要它们是所谓的卫生用材料。其具体实例包括纸尿布、卫生巾、宠物垫、病号服、白色手术服等。
在一次性产品的生产线上，通常使用热熔性粘合剂涂布一次性产品的各种部件(例如，薄织物、棉、无纺织物、聚烯烃膜等)。在涂布时，热熔性粘合剂可以从各种喷射器被排出。
用热熔性粘合剂涂布的方法没有特别的限制，只要能得到目标一次性产品。这些涂布方法可以被粗略的分类为接触式涂布方法和非接触式涂布方法。所述的“接触式涂布”方法是指在使用热熔性粘合剂涂布时排出器与部件或膜互相接触的涂布方法，而“非接触式涂布”方法是指在使用热熔性粘合剂涂布时排出器不与部件或膜互相接触的涂布方法。接触式涂布方法的实例包括狭缝涂布器涂布法、辊式涂布器涂布法等，且非接触式涂布法的实例包括能够以螺旋形式涂布的螺旋涂布、Ω涂布或能够以波浪形式涂布的控制狭缝涂布法、狭缝喷涂法或能够以平面形式涂布的幕帘喷涂法、和能够以点形式涂布的点涂法。
本发明的热熔性粘合剂适用于螺旋涂布。螺旋涂布法是粘合剂以间歇或连续施用的方法，其中粘合剂在未接触的情况下使用空气以螺旋形式施用。
对于生产一次性产品特别有用的是通过喷涂可以将热熔性粘合剂在宽的宽度(幅宽)上施用。能够在宽的宽度上施用的热熔性粘合剂能够通过调节热空气的压力减小涂布宽度。
当难以在宽的宽度上施用热熔性粘合剂时，为了获得足够的粘合区域需要很多的喷嘴，因此这不适于生产相对较小的一次性产品例如集尿垫和形状复杂的一次性产品。
由于螺旋涂布可以宽的宽度进行，本发明的热熔性粘合剂适用于一次性产品。
由于在约140℃下的令人满意的涂布性能，本发明的热熔性粘合剂可用于生产一次性产品。在高温下用热熔性粘合剂涂布的情况下，因为作为一次性产品的基材的聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)被融化并热收缩，所以严重有损一次性产品的外观。当在约140℃下施用热溶性粘合剂时，作为一次性产品的基材的无纺织物和聚烯烃膜(优选聚乙烯膜)的外观几乎没有变化，因此产品的外观没有被破坏。
本发明的热溶性粘合剂也适合于在短时间内生产一次性产品，因为其具有优异的高速涂布性能。当用热熔性粘合剂涂布高速输送的基材时，在接触式涂布方法中有时会因为摩擦力发生基材的破损。本发明的热熔性粘合剂适用于作为非接触式涂布类的螺旋涂布并因此适用于高速涂布，并因此可以改进一次性产品的生产效率。此外，适于高速涂布的本发明的热熔性粘合剂几乎不引起涂布图案的无序。
本发明的热熔性粘合剂具有令人满意的热稳定性并在100-200℃的高温釜中均匀熔融并不会导致相分离。具有差的热稳定性的热熔性粘合剂很容易引起组分在高温釜中的相分离。相分离会导致水釜过滤器和输送管的堵塞。
本发明的主要实施方式如下所示。
1、一种热熔性粘合剂，包含：(A)热塑性嵌段共聚物，所述热塑性嵌段共聚物是基于乙烯基的芳族烃与共轭二烯化合物的共聚物；(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物可通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到；和(C)乙烯/α-烯烃共聚物。
2、根据上述1所述的热熔性粘合剂，其中所述热塑性嵌段共聚物(A)包含选自(A1)氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)和(A2)氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEPS)中的至少一种。
3、根据上述1或2所述的热熔性粘合剂，其中所述乙烯/α-烯烃共聚物(C)包含选自乙烯/丙烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物中的至少一种。
4、根据上述1-3中任一项所述的热熔性粘合剂，进一步包含选自(D)增粘剂树脂和(E)增塑剂中的至少一种，其中所述增塑剂(E)包含选自(E1)环烷油和(E2)石蜡油中的至少一种。
5、根据上述1-4中任一项所述的热熔性粘合剂，基于100重量份的整体粘合剂的总重量，所述热熔性粘合剂包含1.0-9.0重量份的量的热塑性嵌段共聚物(A)和1.0-8.0重量份的量的乙烯/α-烯烃共聚物(C)。
6、一次性产品，其可以使用上述1到5中任一项所述的热熔性粘合剂得到。
实施例
为了以更详细且更具体的方式描述本发明，将通过实施例描述本发明。这些是本发明的示例并且不解释为限制。
用于混合热熔性粘合剂的组分如下所示。
(A)热塑性嵌段共聚物
(A1)SEBS(苯乙烯含量为12重量％，由Asahi Kasei ChemicalsCorporation制造，商品名为TAFTEC H1221)
(A2)SEPS(苯乙烯含量为13重量％，由Kuraray Co.,Ltd.制造，商品名为SEPTON 2603)
(A3)SBS(苯乙烯含量为40重量％，由Asahi Kasei ChemicalsCorporation制造，商品名为Asaprene T439)
(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，其可通过使用茂金属催化剂的聚合得到
(B1)熔点为75℃、重均分子量为45,000且多分散性为2.0的结晶性丙烯均聚物(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造，商品名为“L-MODU S400”)
(B2)熔点为80℃、重均分子量为70,000且多分散性为2.0的结晶性丙烯均聚物(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造，商品名为“L-MODU S600”)
(B’3)熔点为145℃、多分散性为1.9的结晶性丙烯均聚物(由ClariantK.K.制造，商品名为“Licocene PP6102”)
(C)乙烯/α-烯烃共聚物
(C1)丙烯/乙烯共聚物，其使用茂金属催化剂通过聚合反应获得(由Exxon Mobil Corporation制造，商品名为Vistamaxx 6202)
(C2)乙烯/1-辛烯共聚物，其使用茂金属催化剂通过聚合反应获得(由Dow Chemical Company制造，商品名为INFUSE 9807)
(C3)乙烯/丙烯共聚物，其使用茂金属催化剂通过聚合反应获得(由Clariant(Japan)K.K.制造，商品名为Licocene PP2602)
(C4)乙烯/1-辛烯共聚物，其使用茂金属催化剂通过聚合反应获得(由Dow Chemical Company制造，商品名为AFFINITY GA1950)
(C5)非结晶性乙烯/丙烯共聚物(由Huntsman Corporation制造，商品名为Rexentac 2304)
(D)增粘剂树脂
(D1)氢化的增粘剂树脂(由Exxon Mobil Corporation制造，商品名为ECR5400)
(D2)氢化的增粘剂树脂(由Exxon Mobil Corporation制造，商品名为ECR179X)
(D3)未氢化的增粘剂树脂(由Zeon Corporation制造，商品名为QuintoneDX395)
(D4)氢化的增粘剂树脂(由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造，商品名为AlconM100)
(D5)氢化的液体增粘剂树脂(由Maruzen Petrochemicals Co.,Ltd.制造，商品名为Maruca Clear-H)
(E)增塑剂
(E1)环烷油(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd制造，商品名为Process oilNS100)
(E2)环烷油(由PetroChina Company制造，商品名为KN4010)
(E3)石蜡油(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造，商品名为Diana ProcessOil PW90)
(F)蜡
(F1)顺丁烯二酸改性的蜡(由Clariant K.K.制造，商品名为Licocene PPMA6252)
(G)添加剂
(G1)抗氧化剂(由ADEKA Corporation制造，商品名为Adekastab AO60)
根据表1和2所示的配方将这些组分混合，然后使用普通搅拌器在约150℃下在3小时时间内熔融混合以制备实施例1到6和对比例1到9的热熔性粘合剂。
对于各个热熔性粘合剂，评价熔融粘度、剥离强度、硬化速度和涂布性能。各自评价的总结描述如下。
<熔融粘度的测量(mPa.s，涂布性能)>
将热熔性粘合剂在140℃和160℃熔融，在20分钟后，使用布鲁克菲尔德粘度计27号转子测量粘度。评价标准如下：
140℃下熔融粘度
A：2,000mPa.s至6,000mPa.s
B：1,000mPa.s或更大且小于2,000mPa.s；或者大于6,000mPa.s且小于10,000mPa.s
D：小于1,000mPa.s或者10,000mPa.s或更大
160℃下熔融粘度
A：500mPa.s至3,000mPa.s
B：大于3,000mPa.s且7,000mPa.s或更小
D：小于500mPa.s或大于7,000mPa.s
<剥离强度测试>
(样品制备)
以5g/m2的涂布量将热熔性粘合剂涂布无纺织物。使用狭缝涂布器，在140℃下进行涂布。将涂布有热熔性粘合剂的无纺织物通过该热熔性粘合剂放置在另一无纺织物上，随后在0.5kgf/cm的压力下按压以获得样品(无纺织物/无纺织物)。
此外，将涂布有热熔性粘合剂的无纺织物通过该热熔性粘合剂放置在聚乙烯(PE)膜上，随后在0.5kgf/cm的压力下按压以获得另一样品(无纺织物/PE膜)。
(测试步骤)
将无纺织物/无纺织物和无纺织物/PE膜的样品都沿垂直于基材运动方向的方向(CD方向)切割25mm的宽度，然后使用万能拉力测试机(JT ToshiInc.制造)通过T型剥离测试剥离强度。对于每个测试，制备3个样品并且确定平均剥离强度。使用万能拉力测试机在20℃、65％相对湿度和300mm/分钟的剥离速度进行测试。
无纺织物和PE膜之间的剥离强度
A：平均剥离强度为大于200(g/25mm)；
B：平均剥离强度为150-200(g/25mm)；
D：PE膜和无纺织物之间的平均剥离强度为小于150(g/25mm)。
无纺织物和无纺织物之间的剥离强度
A：发生材料(基材)破裂，或平均剥离强度大于200(g/25mm)；
B：平均剥离强度为150-200(g/25mm)；
D：平均剥离强度为小于150(g/25mm)。
“材料破裂”是指作为基材的无纺织物或PE膜在剥离样品时发生破裂，并且也表示为“MF”。
<硬化速度>
(样品制备)
通过本发明的热熔性粘合剂将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜粘合以制备层合片(样品)。热熔性粘合剂的涂布厚度为50μm。
将样品切割为宽度为25mm的试样并且提供给样品大小为约3cm的柄，以使得能够进行T剥离。将分级标准(graded scale)放置在距离末端3cm的位置，并且然后将样品在100℃的干燥器中加热10分钟。
(T-剥离测试)
在加热完成后，将样品取出。将一个柄固定并在另一个柄上悬挂500g的负载，然后进行T-剥离测试。测定将膜剥离至达到3cm所需的时间。硬化速度的评价标准如下：
A：剥离至达到3cm所需的时间在3分钟以内；
D：剥离至达到3cm所需的时间大于3分钟。
<涂布性能>
使用由Nordson Corporation制造的螺旋喷涂器，用热熔性粘合剂同时调节空气压涂覆涂布基材以制造涂布的涂布基材和层合基材的层合体，并评价涂布性能。涂布基材和层合基材二者都是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
更具体地，在设定温度(即涂布温度)之后，在该设定温度下热熔性粘合剂的熔融粘度为5,000mPa.s，将螺旋喷涂器(由Nordson Corporation制造)安装到位(距离PET膜30mm)并使用热熔性粘合剂在下述条件下涂布作为涂布基材的PET膜：开发时间为0.5秒，涂布量为15g/m2、同时适当调整空气压；并且将涂布的PET膜放置在作为层合基材的PET膜上以制备层合体(PET膜/PET膜)，然后评价涂布性能。
通过确认以螺旋涂布施加的热熔性粘合剂的涂布宽度来评价螺旋涂布性能。通过确认以螺旋涂布施加的热熔性粘合剂的扩散状态来评价高速生产线涂布性能。
评价标准如下：
螺旋涂布性能
通过螺旋喷涂器的空气压和施用的热熔性粘合剂的螺旋宽度的平衡来评价在螺旋涂布时的涂布性能(或螺旋涂布性能)。
A：在0.40kgf/cm2或更低的空气压下可以获得15mm的螺旋宽度；
B：在大于0.40kgf/cm2且0.45kgf/cm2或更低的空气压下可以获得15mm的螺旋宽度；
D：甚至通过控制空气压也不可能获得15mm的螺旋宽度。
高速涂布性能
此外，通过螺旋喷涂器的空气压和施用的热熔性粘合剂的扩散状态来评价高速生产线涂布性能。
A：在0.55kgf/cm2的空气压下不导致热熔性粘合剂扩散；
B：在0.50kgf/cm2的空气压下不导致热熔性粘合剂扩散；
D：在0.40kgf/cm2或更低的空气压下导致热熔性粘合剂扩散。
表1
表2
表2(续)：
如表1所示，由于实施例1到6的热熔性粘合剂包含三种组分(A)热塑性嵌段共聚物、(B)丙烯均聚物和(C)乙烯/α-烯烃共聚物，这些热熔性粘合剂的粘合性(无纺织物/无纺织物，无纺织物/PE膜)优异，并且涂布性能(螺旋涂布性能，高速涂布性能)也优异。因此，实施例1-6的热熔性粘合剂适用于一次性产品，例如尿布和卫生产品，其是典型的无纺织物产品。
如表2所示，与实施例1-6的粘合剂相比，对比例1-9的热熔性粘合剂在涂布性能和剥离强度中任一项都较差。与对比例1-9的热熔性粘合剂相比，实施例1-6的热熔性粘合剂更适用于一次性产品。
工业实用性
本发明提供了一种热熔性粘合剂。根据本发明的热熔性粘合剂适用于一次性产品。

Claims (5)

1.一种热熔性粘合剂，包含：
(A)热塑性嵌段共聚物，所述热塑性嵌段共聚物是基于乙烯基的芳族烃与共轭二烯化合物的共聚物；
(B)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物能通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到；和
(C)乙烯/α-烯烃共聚物。
2.根据权利要求1所述的热熔性粘合剂，其中所述热塑性嵌段共聚物(A)包含选自以下中的至少一种：
(A1)氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)；和
(A2)氢化的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SEPS)。
3.根据权利要求1或2所述的热熔性粘合剂，其中所述乙烯/α-烯烃共聚物(C)包含选自乙烯/丙烯共聚物和乙烯/1-辛烯共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热熔性粘合剂，进一步包含选自(D)增粘剂树脂和(E)增塑剂中的至少一种，其中所述增塑剂(E)包含选自(E1)环烷油和(E2)石蜡油中的至少一种。
5.一次性产品，其能使用权利要求1到4中任一项所述的热熔性粘合剂得到。
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