CN101381588A - 用于马桶座垫的热熔组合物以及马桶座垫 - Google Patents

Abstract

提供一种用于马桶座垫的热熔组合物，其可以解决粘性组合物向马桶座垫转移和耐洗性不足的问题，同时不损失其粘附于西式马桶的马桶座的能力。片材的制备不使用溶剂，因此不需要干燥装置。片材能够制备简单组成的马桶座垫，其仅仅包含基材和粘合剂层，而不需要特殊的涂层型式。因此，所述片材在生产成本方面是有利的，因为生产所述片材需要简单的装置和减少的时间。上述热熔组合物通过混合(A)5至30重量％苯乙烯热塑性弹性体，(B)20至55重量％软化点至少为100℃的粘性附脂，(C)10至40重量％增塑剂，(D)0至15重量％非晶态聚烯烃，和(E)0.1至5重量％白色颜料制备，组合物160℃时熔体粘度为1,000至10,000mPa·s。还提供使用所述组合物制备的马桶座垫。

Description

用于马桶座垫的热熔组合物以及马桶座垫

技术领域

本发明涉及热熔组合物，其能够粘附于西式马桶座圈的马桶座上表面而使用和从表面剥落而容易除去。本发明还涉及使用所述组合物制备的马桶座垫。

背景技术

西式马桶座的便座(陶瓷、SUS等)通常使用圆柱形织物盖。然而，这种类型的盖不容易粘附于马桶座也不易于从马桶座上除去。由于上述情况，已经提出可以粘附于马桶座上表面和可以重复使用的马桶座盖或垫。典型的所述马桶盖或垫包括：一种马桶盖或垫，其包含与马桶座上表面形状一致的片和在片的一个表面形成的合成树脂层(例如，聚氨酯树脂、尼龙或聚酯)，所述层用于将盖/垫粘附于马桶座的上表面，该层具有开于表面的多个孔；一种马桶盖或垫，其包含与马桶座上表面形状一致的片和在片的一个表面上形成的含有发泡剂的用于将盖/垫粘附于马桶座上表面的合成树脂层(都公开于JP-A 8-224192：专利文献1)；和一种马桶盖或垫，其中粘合剂组合物用于将盖/垫粘附于马桶座上表面的层，粘合剂层在预定方向形成大量凹槽(JP-A 9-238868：专利文献2)。

因此，需要一种马桶座垫，其容易粘附于马桶板并且容易从马桶板上除去，其可以从马桶座上除去而不遗留粘合剂组合物的痕迹；和需要可以用于制备上述马桶座垫的粘合剂组合物。

上述马桶座垫所要求的另一个性质是结实地粘附于马桶座，重复洗涤马桶板时不损坏。然而，当为了清洗从马桶座上移去时，应该很容易从马桶板上剥离。

该产品还应该能以廉价日用品(马桶座垫)出售，考虑到日用品的清洁外观，用于座垫的粘合剂组合物的颜色通常是白色。

如上所述，传统马桶座垫的主流是包含基材、泡沫片层和粘合剂组合物层的座垫；丙烯酸树脂或氨基甲酸酯树脂主要用于粘合剂组合物。然而，当使用丙烯酸树脂或氨基甲酸酯树脂时，在从板上移去之后通常会发现粘合剂组合物向马桶座表面转移。使用丙烯酸树脂或氨基甲酸酯树脂的板还具有耐洗性差的问题，重复清洗之后与马桶座表面的粘性损失。同时，使用粘合剂组合物用作粘附于马桶座表面的层的马桶座垫在层里在预定方向有许多凹槽，具有需要泡沫片层的三层结构的马桶座垫具有生产力低的缺陷。所述马桶座垫还需要使用干燥表面除去溶剂如保留在粘合剂组合物中的水的附加步骤，由此使座垫粘附于马桶座表面，此步骤导致生产成本增加和生产力降低。

发明内容

考虑到上述状况，本发明的一个目的是提供一种用于马桶座垫的热熔组合物，其可以解决粘合剂组合物向马桶座垫转移和耐洗性不足的问题，同时不损失其粘附于西式马桶的马桶座的能力。片材的制备不使用溶剂，因此不需要干燥装置。片材能够制备简单组成的马桶座垫，其仅仅包含基材和粘合剂层，而不需要特殊的涂层型式。因此，所述片材在生产成本方面是有利的，因为生产所述片材需要简单的装置和减少的时间。本发明的另一个目的是提供一种使用所述组合物制备的马桶座垫。

考虑到上述状况，本发明的发明者进行了广泛的研究发现，如果将苯乙烯热塑性弹性体与特定的粘性树脂、增塑剂、非晶态聚烯烃和白色颜料以特定数量混合制成的热熔组合物用于马桶座垫的粘性表面，与使用丙烯酸树脂或氨基甲酸酯树脂用于粘性表面的传统马桶座垫相比，得到的马桶座垫显示粘性组合物向马桶板的转移降低，耐洗性增强以及生产力增加，成本降低。本发明在上述发现的基础上已经完成。

因此，本发明提供一种用于马桶座垫的热熔组合物和马桶座垫。

[1]用于马桶座垫的热熔组合物，通过混合下列物质制备：

(A)5至30重量％苯乙烯热塑性弹性体，

(B)20至55重量％软化点至少为100℃的粘性树脂，

(C)10至40重量％增塑剂，

(D)0至15重量％非晶态聚烯烃，和

(E)0.1至5重量％白色颜料，

其中组合物160℃时熔体粘度为1,000至10,000mPa·s。

[2]上述[1]所述的用于马桶座垫的热熔组合物，其中组分(A)是包含聚苯乙烯和氢化聚烯烃的嵌段共聚物。

[3]上述[1]或[2]所述的用于马桶座垫的热熔组合物，其中组分(A)是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。

[4]使用上述[1]至[3]任一项所述热熔组合物制备的马桶座垫。

如果本发明的热熔组合物用作西式马桶座垫的粘合剂组合物，制备使用丙烯酸粘合剂的马桶座垫时所必需的装置和溶剂不再是必需的，由于本发明的热熔组合物可以直接施涂于基材上而不必使用中间泡沫片层，所述组合物的制造成本降低并且产量增加。本发明的热熔组合物还显示与下层基材的良好粘附性，因此，由此制备的马桶座垫显示优良的耐洗性同时未损失组合物固有的粘合性。

具体实施方式

本发明用作组分(A)的苯乙烯热塑性弹性体可以是至少一种不饱和或饱和(氢化的)弹性体。典型的不饱和苯乙烯热塑性弹性体包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)，考虑到弹性和低剥离敏感性优选SBS。典型的商购SBS产品包括KRATON D1118(KratonPolymers制备)和Tufprene A-125(Asahi Kasei Corporation制备)，商购SIS产品包括Quintac 3421和Quintac 3450(两者都由ZEON Corporation制备)。典型的饱和(氢化)苯乙烯热塑性弹性体包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS和SEEPS)。典型的商购SEBS产品包括KRATON G1652和KRATON G1726(两者均由Kraton Polymers制备)，典型的商购SEPS和SEEPS产品包括Septon 2063和Septon 4033(两者均由Kuraray Co.，Ltd.制备)。

上述物质中，本发明优选使用包含聚苯乙烯和氢化聚烯烃的嵌段共聚物，最优选使用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。

这种苯乙烯弹性体重均分子量可以优选为10,000至250,000，更优选20,000至200,000，所述分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)依据聚苯乙烯测定。如果重均分子量太低，最终体系可能具有过低的熔体粘度和不足的耐热性。相反，过高的重均分子量可能导致最终体系的粘度增加以及与其它组分的相容性不足。

引入的苯乙烯数量优选为5至50重量％，更优选10至40重量％。如果苯乙烯的含量太低，最终的组合物可能具有不足的耐热性，而如果过多引入苯乙烯可能导致增塑剂不溶。苯乙烯含量可以通过GPC测量。

本发明用于组分(B)的粘性树脂的软化点应至少为100℃，优选软化点为110至130℃。如果软化点低于100℃，最终的组合物将具有降低的耐热性和不适当的粘合性。应该说明的是软化点通过“Hot melt adhesion test method”定义的环球法根据Japan Adhesive Industry(JAI)标准7-1999测量。

这种粘性树脂可以是至少一种选自下列物质的树脂：松香酯、氢化松香酯、萜烯树脂、氢化萜烯树脂、萜酚树脂、香豆酮树脂、氢化脂环石油树脂和白色的软化点至少为100℃的脂肪族石油树脂。典型的商购产品包括ARKONP-100(Arakawa Chemical Industries，Ltd.制备，软化点为100℃)，Escorez5300(Tonex Corporation制备，软化点为105℃)，Escorez 5320(TonexCorporation制备，软化点为125℃)，和Clearon P-105(Yasuhara Chemical Co.，Ltd.制备，软化点为105℃)。

本发明用于组分(C)的增塑剂可以是至少一种选自下列物质的增塑剂：石蜡加工油、氢化液态异戊二烯-丁二烯共聚物、脂肪酸酯、脂肪族二元酸酯、环氧化豆油和环氧硬脂酸酯。考虑到增塑剂的渗移和与组分(A)的相容性，优选便宜的石蜡加工油。典型的石蜡加工油包括Shellfix 371N(Shell oil制备的石蜡加工油，倾点为-30℃)，加工油PW-32(Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制备的石蜡加工油，倾点为-20℃)和加工油PW-90(Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制备的石蜡加工油，倾点为-15℃)。

本发明用于组分(D)的非晶态聚烯烃优选是非晶态α-烯烃树脂。实例包括无规立构聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物和丙烯-2-甲基-1-戊烯共聚物，它们可以单独使用或者两种或多种混合使用。典型的商购产品包括SantacCK(Ciba Fine Chemicals制备的无规立构聚丙烯)和RT-2104、RT-2115和RT-2315(Huntsman制备的非晶态聚-α-烯烃)。

本发明用于组分(E)的白色颜料选是选自二氧化钛、高岭土、碳酸钙和硫酸钡中的至少一种。

考虑到与其它组分的相容性和在其中的分散性，在与聚乙烯、聚丙烯、或者乙烯-醋酸乙烯酯共聚物捏合之后可以使用颜料。在这种情况下，捏合了的混合物中颜料的含量优选是0.5至2.0重量％。

本发明的组合物还可以包括提高稳定性的抗氧剂、提高耐光性的UV吸收剂或者降低成本的增充剂如云母。可以在不影响组合物固有性能的范围内混合这些添加剂。

组分(A)通常占热熔组合物的5至30重量％，优选10至30重量％，更优选20至30重量％。如果低于5重量％，组合物将不显示粘弹性以及组合物在涂布后呈现坚韧质地。如果数量超过30重量％，熔体粘度将过高以及将难以充分混合。这种过度混合还导致成本增加。

组分(B)通常占热熔组合物的20至55重量％，优选30至40重量％。如果低于20重量％，组合物是硬质的以及构造是不可接受的。超过55重量％将导致坚韧质地，其可能又导致难以从马桶座上剥落。

组分(C)通常占热熔组合物的10至40重量％，优选20至30重量％。如果低于10重量％，组分(A)不能充分溶解，粘度将过高。如果超过40重量％，将出现油渗移，这可能导致粘合剂组合物增塑以及耐热性降低。

组分(D)通常占热熔组合物0至15重量％，优选5至10重量％。超过15重量％可能导致整个体系的相容性不好。

组分(E)通常占热熔组合物0.1至5重量％，优选0.5至2.0重量％。如果低于0.1重量％，最终组合物的色调中的白色将不足，超过5重量％，将出现粘合性降低。

本发明的热熔粘合性组合物可以通过本领域中使用的标准方法以预定数量均匀混合上述组分制备而成。

最终的热熔组合物通常在160℃的熔体粘度可以为1,000至10,000mPa·s，优选5,000至7,000mPa·s。如果熔体粘度小于1,000mPa·s，组合物将过度浸渍基材，有损粘结。如果熔体粘度大于10,000mPa·s，将导致涂层可加工性差。本发明中，熔体粘度可以通过Toki Sangyo Co.，Ltd.生产的Viscoblock粘度计测量。

优选，热熔组合物的软化点为100至160℃，更优选100至110℃。如果软化点低于100℃，最终组合物可能具有不充分的耐热性，如果软化点超过160℃将导致组合物熔融困难，最终的产品也可能呈现坚韧质地。

以下，说明制备组合物以及马桶座垫的方法。

在混合器或捏合机中，将如上所述的苯乙烯热塑性弹性体(A)、粘性树脂(B)、增塑剂(C)、白色颜料(E)，和任选地，非晶态聚烯烃(D)、抗氧剂、UV吸收剂、填充剂等在不低于组合物熔化温度的高温下(例如，在140至160℃)捏合2至4小时由此制备热熔组合物(粘合剂)。

以下，在涂布器中在120至180℃温度下熔融本发明的粘合剂组合物，所述温度高于组合物的完全软化点。然后使用辊式涂布机或模涂机将熔融的粘合剂组合物施涂到厚度为约0.5至5mm的基体如纸、纺织品或非纺织品的整个表面上，干燥之后涂层厚度为100至200μm。可以进行固化，例如通过自然冷却。涂层的可剥离性可以通过组合物的均衡改变，当粘合性(23℃)在约0.2至0.6N/25mm宽度范围内获得充分剥离性。涂布于基体上的组合物覆盖防粘纸或防粘膜。粘合剂涂层可以具有形成于其上的凹槽或者进一步进行表面处理。

马桶座垫可以通过在基体上涂布粘合剂组合物和用上述防粘纸等覆盖涂层，和切成期望形状的制品来制备。或者，马桶座垫可以通过连续涂布粘合剂组合物和覆盖上述防粘纸、将片材缠绕成卷和然后切成期望形状的制品来制备。

适合于本发明使用的马桶座包括那些由陶瓷、不锈钢、玻璃和树脂如聚丙烯或ABS制备而成的马桶座，在其上应用的具有粘合剂组合物的马桶座垫可以粘结于马桶板的上表面。

实施例

以下，参照实施例和对比实施例进一步详细说明本发明，所述实施例和对比实施例决不限制本发明的范围。

实施例1

将25重量％的KRATON G1652(Kraton Polymers制备的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)；15重量％ARKON P-100(Arakawa Chemical Industries，Ltd.制备的氢化脂环石油树脂，软化点为100℃)和20重量％Escorez 5300(ArakawaChemical Industries，Ltd.制备的氢化脂环石油树脂，软化点为105℃)作为粘合剂；30重量％Shellfix 371N(Shell Oil制备的加工石蜡油，倾点为-30℃)作为增塑剂；10重量％Santac CK(Ciba Fine Chemicals 制备，分子量为5000至200,000)作为非晶态聚烯烃；0.8重量％二氧化钛；和0.2重量％Irganox1010(Ciba Specialty Chemicals Inc.生产，抗氧化剂)在捏合机中在160℃高温捏合4小时制备热熔组合物组合物：该组合物在160℃的熔体粘度为5800mPa·s，所述粘度使用Toki Sangyo Co.，Ltd.生产的Viscoblock粘度计测量(使用No.3转子，转速为3rpm)。还测量了组合物的软化点、可加工性、粘性、耐洗性以及组分的迁移。结果见表1。

实施例2至7和对比实施例1至7

重复实施例1工序，在160℃混合表1和2所示类型和数量的组分，由此制备热熔组合物。重复实施例1的热熔组合物的测试工序评估产品。结果见表1和2。

对比实施例8

使用压克力Acryl(Ar)制备的制品

购买与本发明具有相同形状的商购马桶座垫。在该马桶座垫上已经施涂有粘性的丙烯酸酯组合物，所述组合物包含55重量份丙烯酸酯、30重量份丙烯酸丁酯、5重量份甲基丙烯酸和10重量份丙烯腈。所述制品采用与实施例1中热熔组合物相同的测试方法进行评估。结果见表2。

表1

                      表2

组分(A)

KRATON G1652：Kraton Polymers制备的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物

KRATON G1726：Kraton Polymers制备的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物

Septon 2063：Kuraray Co.，Ltd.制备的苯乙烯-乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物

KRATON D1118：Kraton Polymers制备的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物

Quintac 3450：ZEON Corporation制备的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物

组分(B)

ARKON P-90：Arakawa Chemical Industries，Ltd.制备的氢化脂环石油树脂，软化点为90℃

ARKON P-100：Arakawa Chemical Industries，Ltd.制备的氢化脂环石油树脂，软化点为100℃

Escorez 5300：Tonex Corporation制备的氢化脂环石油树脂，软化点为105℃

Escorez 5320：Tonex Corporation制备的氢化脂环石油树脂，软化点为125℃

组分(C)

Shellfix 371N：Shell Oil制备的加工石蜡油，倾点为-30℃

脂肪酸酯：NOF Corporation制备的新戊多元醇脂肪酸酯

组分(D)：

Santac CK：Ciba Fine Chemicals制备的无规立构聚丙烯，分子量为5000至200,000。

组分(E)：

氧化钛：金红石型，Sakai Chemical Industry Co.，Ltd.制备

其它组分：

Irganox 1010：Ciba Specialty Chemicals Inc.制备的酚类抗氧化剂

<评估>

1.熔体粘度

使用Toki Sangyo Co.，Ltd.制备的Viscoblock粘度计(使用No.3转子，转速3rpm)在160℃测量熔体粘度。

2.软化点

软化点通过“Hot melt adhesion test method”定义的环球法根据JapanAdhesive Industry(JAI)标准7-1999测量。

3.可加工性

使用模涂机以150g/m²的速度将热熔组合物涂布到无纺织物(厚2mm)上，在160℃评估热熔组合物的涂层适应性。

评估：

A：可接受

B：不可接受(不连续涂层和热熔组合物浸渍)

4.粘性

使用模涂机在160℃以150g/m²的速度将热熔组合物涂布到无纺织物(厚2mm)的整个表面上。通过用手压滚筒(500g)压试样将粘性表面粘附于评估基体(SUS板)，以100mm/min拉伸速度以180度角剥离试样测量粘性。本发明产品所需的粘性为0.2至0.6N/25mm(宽)。

5.耐洗性

使用模涂机在160℃以150g/m²的速度将热熔组合物涂布到无纺织物(厚，2mm)的整个表面上。涂布热熔组合物的试样放于商购洗衣机中，水洗、干燥和水洗的循环不间断重复20次，由此评估热熔组合物与无纺织物的粘性和水洗循环后从无纺织物上的剥离。

通过用手压滚筒(500g)压试样将粘性表面粘附于评估基体(SUS板)和以100mm/min拉伸速度以180度角剥离试样之后测量粘性。本发明产品所需的粘性为0.2至0.6N/25mm(宽)。

根据下列标准通过目测评估热熔组合物的剥离：

A：无剥离

B：有剥离(包括轻微剥离)

6.热熔组合物的转移(包括油渗移)

使用模涂机在160℃以150g/m²的速度将热熔组合物涂布到无纺织物(厚，2mm)的整个表面上。涂布了热熔组合物的试样覆盖玻璃板，在23℃施加300g/cm²的压力十天和在40℃施加16小时。另外，涂布了热熔组合物的试样覆盖ABS板并在40℃保持16小时。用手指触摸涂布子热熔组合物的试样的表面和玻璃板或ABS板与热熔组合物接触的表面，检查热熔组合物的转移和油渗移。

评估：

A：无热熔组合物物转移和无油渗移

B：出现一些热熔组合物转移和油渗移。

Claims (5)

1.用于马桶座垫的热熔组合物，通过混合下列物质制备:

(A)5至30重量％苯乙烯热塑性弹性体，

(B)20至55重量％软化点至少为100℃的粘性树脂，

(C)10至40重量％增塑剂，

(D)0至15重量％非晶态聚烯烃，和

(E)0.1至5重量％白色颜料，

其中组合物160℃时的熔体粘度为1,000至10,000mPa·s。

2.权利要求1所述的用于马桶座垫的热熔组合物，其中组分(A)是包含聚苯乙烯和氢化聚烯烃的嵌段共聚物。

3.权利要求2所述的用于马桶座垫的热熔组合物，其中组分(A)是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。

4.使用权利要求1所述的热熔组合物制备的马桶座垫。