CN103797081A - 热熔性粘合剂 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种热熔性粘合剂，该热熔性粘合剂在高速涂布和低温下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)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(B)基于乙烯基的共聚物。所述热熔性粘合剂在高速涂布和低温下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。当所述基于乙烯基的共聚物(B)是可通过使用茂金属催化剂聚合得到的乙烯／α-烯烃共聚物时，所述热熔性粘合剂对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性更优异，同时保持了在高速涂布性能和低温下螺旋涂布性能。

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要求了在2011年9月16日递交的日本专利申请No.2011-203063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。
在生产一次性产品的情况下，用热熔性粘合剂涂布膜或者无纺织物，并且有些时候使用高速涂布以提高一次性产品的生产效率。然而，当以高速施用时，合成橡胶基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1-3公开了一种含烯烃聚合物为主要组分的热熔性粘合剂。已知烯烃基热熔性粘合剂与应用在一次性产品中相比通常更适合于应用在纸加工中。
专利文献1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1的权利要求14)。然而，专利文献1的热熔性粘合剂对聚乙烯膜没有足够的粘合性。尿布、卫生棉等通常具有如下结构：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其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聚乙烯膜的大的粘合强度。
专利文献2公开了一种用于一次性产品的聚烯烃基热熔性粘合剂(见专利文献2中的[0001]和[0041]段)。在用专利文献2所述的热熔型粘合剂对聚乙烯膜进行螺旋涂布时，必须通过提高涂布温度来降低粘度以便处理复杂的涂布图案。如专利文献2的表1所示，热熔性粘合剂的涂布温度被设定为高温(350°F到365°F)。然而，当在上述温度下用热熔性粘合剂涂布聚乙烯膜时，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3公开了一种丙烯基热熔性粘合剂(见专利文献3的权利要求)。然而，如同专利文献2所述的热熔性粘合剂的情况，专利文献3的热熔性粘合剂也难以在低温下通过螺旋涂布应用，且也很难说其在无纺织物之间的剥离强度是足够的。
专利文献1：WO2003／087172A1
专利文献2：JP2003-533551A
专利文献3：JP2003-518171A
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，所述粘合剂在高速涂布和低温下螺旋涂布中是优异的且对聚乙烯和无纺织物的粘合性也是优异的；且还提供可通过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具有窄的分子量分布和低熔点的丙烯均聚物和基于乙烯基的共聚物共混合时，可以得到在高速涂布中优异且在低温下螺旋涂布优异并且对聚乙烯和无纺织物的粘合性也优异的热熔性粘合剂，而且这样的热熔性粘合剂可用于一次性产品。因此，完成了本发明。
此外，本发明人发现，当乙烯／辛烯共聚物被用作作为混合在热熔性粘合剂中的组分的基于乙烯基的聚合物时，热熔性粘合剂的涂布图案变得不显著，从而导致了一次性产品令人满意的外观。
也就是说，本发明提供了一种热熔性粘合剂，该粘合剂包含：(A)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(B)基于乙烯基的共聚物。
在一种实施方式中，本发明提供了一种热熔性粘合剂，其中所述基于乙烯基的共聚物(B)是可通过使用茂金属催化剂聚合的乙烯／α-烯烃共聚物。
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-烯烃共聚物包含选自乙烯／丙烯共聚物和乙烯／辛烯共聚物中的至少一种。
作为另一实施方式，本发明提供的热熔性粘合剂还包含：(C)增粘剂树脂和(D)油。
作为另一实施方式，本发明提供的热熔性粘合剂包含：(E)蜡，其中蜡(E)包括用羧酸和／或羧酸酐改性的蜡。
作为另一优选的实施方式，本发明提供的热熔性粘合剂具有在150℃下7000mPa·s或更低的熔融粘度。
作为第二个方面，本发明提供了可以用上述热熔性粘合剂得到的一次性产品。
发明效果
由于本发明所述的热熔性粘合剂包含：(A)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(B)基于乙烯基的共聚物，因此所述热熔性粘合剂在高速涂布和低温下螺旋涂布中是优异的，且对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性也是优异的。
当基于乙烯基的共聚物(B)是可通过用茂金属催化剂聚合得到的乙烯／α-烯烃共聚物时，热熔性粘合剂对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性更优异，同时保持了在高速涂布性能和低温下螺旋涂布性能。
在本发明所述的热熔性粘合剂中，当乙烯／α-烯烃共聚物(B)包含选自乙烯／丙烯共聚物和乙烯／辛烯共聚物中的至少一种时，低温下螺旋涂布性能被进一步改进。当含有乙烯／辛烯时，在通过螺旋涂布涂布被粘物例如聚乙烯膜和无纺织物的情况下，粘合剂的涂布图案变得不显著。
当本发明所述的热熔性粘合剂还包含：(C)增粘剂树脂；和(D)油时，热熔性粘合剂对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性变得更优异，同时保持了在高速涂布性能和低温下螺旋涂布性能。
当本发明所述的热熔性粘合剂包含：(E)蜡，且所述蜡(E)是被羧酸和／或羧酸酐改性的蜡时，热熔性粘合剂对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性变得更加优异，同时保持了在高速涂布性能和低温下螺旋涂布性能。
当本发明所述的热熔性粘合剂具有在150℃下7000mPa·s或更低的熔融粘度时，可以通过在大约150℃的低温下的螺旋涂布施用，且作为被粘物的膜在高温下不太可能被熔化，并且膜不太可能收缩，即使膜的粘合部分的温度降低。
因为本发明所述的一次性产品可以通过使用上述热熔性粘合剂得到，
所以其在高速涂布生产线中高效地制备。因为大约150℃的低温，所以涂布生产线实现了高安全性且不会发生无纺织物和膜的剥离。涂层图案不太可能显著，因此得到优异的外观。
具体实施方式
根据本发明所述的热熔性粘合剂包含两种组分作为必须组分：(A)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(B)基于乙烯基的共聚物。
在本发明中，所述丙烯均聚物(A)是指通过使用茂金属催化剂作为聚合催化剂生产的丙烯的均聚物。丙烯均聚物(A)的熔点是100℃或者更低，更优选是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 In制造的DSC6220(商品名)在5℃／分钟的升温速度下进行测量，且熔融峰的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。
(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(ii)，当用多分散性(Mw／Mn)表示丙烯均聚物(A)的分子量分布时，
该多分散性为1.0-3.0。多分散性为1.0-3.0的丙烯均聚物的粘合性优异。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(A)的实施包括：(A1)重均分子量为60,000或者更小的丙烯均聚物；和(A2)重均分子量大于60,000的丙烯均聚物。
丙烯均聚物(A1)的重均分子量优选从30,000到60,000，和特别优选从30,000到55,000。
丙烯均聚物(A2)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。
丙烯均聚物(A1)的可商购产品的实施包括由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的L-MODU X400S(商品名)，和丙烯均聚物(A2)的可商购产品的实施包括由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的L-MODU X600S(商品名)。
在本发明中，丙烯均聚物(A)优选包含丙烯均聚物(A1)，并也可以包含丙烯均聚物(A2)。
所述丙烯均聚物(A)可以不包含丙烯均聚物(A1)，并可以仅仅包含丙烯均聚物(A2)。
在本发明中，基于总重量为100重量份的丙烯均聚物(A)和基于乙烯基的共聚物(B)，丙烯均聚物(A)的量优选是60-95重量份，特别优选是70-90重量份。
当丙烯均聚物(A)同时包含丙烯均聚物(A1)和丙烯均聚物(A2)时，两种聚合物的质量比优选是从1∶3到3∶2((A1)∶(A2))。
重均分子量(Mw)表示的是由凝胶渗透色谱法(GPC)测定的值。具体地，所述值可以通过使用下述设备和测量方法测量。用Wators Corporation制造的RI作为检测器。用TOSOH CORPORATION制造的TSKGELGMHHR-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℃，然后通过使用基于聚丙烯得到的校准曲线换算分子量来确定重均分子量。
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。
当本发明所述的热熔性粘合剂包含所述丙烯均聚物(A1)时，低温下螺旋涂布性能被改进，同时保持了对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性。
在本发明中，基于乙烯基的共聚物(B)是指乙烯和可与乙烯共聚的可共聚单体的共聚物。
可共聚单体的实例包括：
α-烯烃，例如乙烯、丙烯、辛烯和丁烯；
羧酸(酯)，例如乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、马来酸和马来酸酯；
羧酸酐，例如马来酸酐、邻苯二甲酸酐和琥珀酰酐等。
这些可共聚单体可以单独与乙烯共聚，或者可以共聚合两种或更多种可共聚单体。
本文所用的(甲基)丙烯酸是指同时包括甲基丙烯酸和丙烯酸的概念。(甲基)丙烯酸酯的具体实例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。
因此，在本发明中，基于乙烯基的共聚物(B)的实例包括乙烯／α-烯烃共聚物、乙烯／羧酸共聚物、乙烯／羧酸酯共聚物和乙烯／羧酸酐共聚物。
本发明所述的乙烯共聚物(B)优选是乙烯／α-烯烃共聚物。所述乙烯／α-烯烃共聚物特别优选是通过用茂金属催化剂聚合得到的乙烯／α-烯烃共聚物。
当本发明所述的热熔性粘合剂包含用茂金属催化剂聚合得到的乙烯／α-烯烃共聚物时，低温下螺旋涂布性能被改进且对聚乙烯膜和无纺织物的粘合性更优异。
用茂金属催化剂聚合得到的乙烯／α-烯烃共聚物的实例包括乙烯／丙烯共聚物、乙烯／辛烯共聚物、乙烯／丁烯共聚物和乙烯／丙烯／丁烯共聚物，且乙烯／丙烯共聚物和乙烯／辛烯共聚物是特别优选的。
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／辛烯共聚物中的至少一种时，在低温下螺旋涂布性能被进一步改进。
乙烯／丙烯共聚物在230℃的熔融指数优选是200g／10分钟或者更少，更优选10-50g／10分钟，最优选20-30g／10分钟。当熔融指数在上述的范围内时，热熔性粘合剂的剥离强度被改进。
本文所用的熔融指数是指表示树脂的流动性的指标。将给定量的合成树脂在用加热器加热的圆柱形容器中在指定温度下(例如230℃)加热，在指定负荷下(例如2.16kg)加压，然后将树脂通过位于容器底部的开口(喷嘴)挤出，因此，熔融指数表示为每十分钟挤出的树脂量。用(g／10分钟)作为单位。通过在ASTM D1238中限定的测量方法来测量熔融指数。
包含乙烯／辛烯共聚物的热熔性粘合剂可以改进一次性产品的外观，因为即使用该粘合剂通过螺旋涂布涂布被粘物例如聚乙烯膜和无纺织物，粘合剂的涂布图案也是不显著的。
作为本发明优选的实施方式，当基于乙烯基的共聚物(B)是用茂金属催化剂通过聚合得到的乙烯／丙烯聚合物时，所述丙烯均聚物(A)优选同时含有丙烯均聚物(A1)和丙烯均聚物(A2)。当组分(A)和组分(B)如上文所述组合使用时，热熔性粘合剂的剥离强度被显著改进。
作为本发明的另一个优选的实施方式，当基于乙烯基的聚合物(B)是用茂金属催化剂通过聚合得到的乙烯／辛烯共聚物时，所述丙烯均聚物(A)优选仅仅含有丙烯均聚物(A1)。当组分(A)和组分(B)如上文所述组合使用时，热熔性粘合剂的涂布图案变得几乎不显著，因此一次性产品的外观被显著改进。
和无规共聚物相比，所述乙烯／辛烯共聚物优选是嵌段共聚物。当乙烯／辛烯共聚物是嵌段共聚物时，可得到剥离强度优异的热熔性粘合剂。
本发明的用于一次性产品的热熔性粘合剂优选进一步包含：(C)增粘剂树脂。以100重量份的丙烯均聚物(A)和蜡(B)的总质量为基准，增粘剂树脂(C)优选以20-180重量份的量混合，更优选40-150重量份，特别优选60-150重量份。
当增粘剂树脂(C)以上述比例混合时，热熔性粘合剂可以在150℃或者更低的低温下通过螺旋涂布施用。此外，热熔性粘合剂可以被均匀地施用在聚乙烯膜和无纺织物上，因此，所得到的粘合剂更适于制备一次性产品。
增粘剂树脂(C)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、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(C)，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ECRl79EX(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：油(D)。混入油(D)作为塑化剂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。混入油(D)使得可以在低温下螺旋涂布。
油(D)的实例包括石蜡基油、环烷基油和芳香基油。
可以使用可商购产品作为所述油(D)。其实例包括由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的Diana Fresia S32(商品名称)、Diana Process Oil PW-90(商品名称)和Process Oil NS-100(商品名称)；由SK LUBRICANTS制造的PHAZOL35(商品名称)；由PetroChina Company制造的KN4010(商品名称)；由KukdongOil&Chemical Co.，Ltd.制造的White Oil Broom350(商品名称)和DN oilKP-68(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Primol352(商品名称)。这些油(D)可以单独使用或组合使用。
本发明的热熔性粘合剂优选含有：(E)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(E)优选含有：(E1)由羧酸或羧酸酐改性的烯烃蜡。
在本发明中，所述的“(E1)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(E1)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。
用“羧酸”和／或“羧酸酐”改性的烯烃蜡是指可通过两种或更多种烯烃共聚得到的蜡，且没有特别的限制，只要能得到本发明的目标蜡(E1)。因此，通过由一种烯烃均聚得到的蜡不包括在该烯烃蜡中。
烯烃蜡的具体实例包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯／聚丙烯蜡、聚乙烯／聚丁烯蜡、聚乙烯／聚丁烯蜡等。
因此，本发明的蜡(E1)特别优选用顺丁烯二酸酐改性的聚烯烃蜡。
除了蜡(E1)，所述“蜡(E)”可以包括基础蜡，其具体实例包括：
合成蜡，例如费托(Fischer-Tropsch)蜡、聚烯烃蜡(例如，聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、和聚乙烯／聚丙烯蜡)；
石油蜡，例如石蜡和微晶蜡；和
天然蜡，例如蓖麻蜡。
上述的基础蜡可以被改性。用于改性基础蜡的物质可以是各种羧酸衍生物，只要可以引入极性基团。“羧酸衍生物”的实例包括：
羧酸酯类，例如乙酸乙酯和乙酸乙烯酯；
酰基卤类，例如苯甲酰溴；
酰胺类，例如苯甲酰胺、N-甲基乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺；
酰亚胺类，例如琥珀酰亚胺；
酰基叠氮，例如乙酰叠氮；
酰肼类，例如丙酰肼；
异羟肟酸类，例如氯乙酰异羟肟酸；
内酯类，例如γ-丁内酯；和
内酰胺类，例如δ-已内酰胺。
改性的基础蜡不包括：用羧酸和羧酸酐改性的(E1)烯烃蜡。
在本发明中，除了(E1)，所述蜡(E)优选包含上述的作为基础蜡的费托蜡(E2)。所述的“(E2)费托蜡”是指通过费托方法合成的蜡并通常被认为是费托蜡。费托蜡是从组分分子具有比较宽的碳数分布的蜡中分馏的，所以组分分子具有窄的碳数分布。典型的费托蜡的实例包括Sasol H1(商品名称)和Sasol C80(商品名称)，它们都可购自Sasol Wax。
在本发明中，所述蜡(E1)的熔点优选为100℃至130℃，和基础蜡，优选蜡(E2)，的熔点优选为60℃至90℃。测量熔点的方法和测量组分(A)的熔点的方法一样。
所述蜡(E)的酸值优选为5-200mgKOH／g，更优选20-160mgKOH／g。酸值可以根据ASTM D1308或BWM3.01A来测量。
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IRGANOX1010(商品名称)、IRGANOX HP2225FF(商品名称)、IRGAFOS168(商品名称)和IRGANOX1520(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)和(B)，任选地混合组分(C)-(E)，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。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，随后加热并混合来制备所述热熔性粘合剂。
关于本发明的用于一次性产品的热熔性粘合剂，在150℃下的熔融粘度优选为7000mPa·s或者更小，更优选1000-6000mpa·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、自色手术服等。
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、聚乙烯膜等)。在涂布时，热熔性粘合剂可以从各种排出器(或喷射器)被排出(或喷射)。
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，其中供给气体以形成螺旋粘合剂并且在未接触的情况下将粘合剂涂布在部件(或者基材)上。
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150℃或更低的温度下的令人满意的涂布性，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乙烯膜可能被融化并热收缩，所以严重有损一次性产品的外观。当在150℃或更低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将涂布图案的无序最小化。
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)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(B)基于乙烯基的共聚物。
2、根据上述1所述的热熔性粘合剂，其中所述基于乙烯基的共聚物(B)是乙烯／α-烯烃共聚物，所述乙烯／α-烯烃共聚物可通过使用茂金属催化剂聚合得到。
3、根据上述2所述的热熔性粘合剂，其中所述乙烯／α-烯烃共聚物(B)包含选自乙烯／丙烯共聚物和乙烯／辛烯共聚物中的至少一种。
4.根据上述1到3中任一项所述的热熔性粘合剂，进一步包含：(C)增粘剂树脂；和(D)油。
5.根据上述1到4中任一项所述的热熔性粘合剂，进一步包含：(E)蜡，其中蜡(E)包括用羧酸和／或羧酸酐改性的蜡。
6.根据上述1到5中任一项所述的热熔性粘合剂，其中所述粘合剂在150℃下的熔融粘度为7000mPa·s或更低。
7.使用上述1到6中任一项所述的热熔性粘合剂可以得到一次性产品。
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(或者配制)热熔性粘合剂的组分如下所示。
(A)熔点为100℃或更低的丙烯均聚物，所述丙烯均聚物通过使用茂金属催化剂将丙烯聚合得到
(A1)熔点为75℃且重均分子量为45000的丙烯均聚物，商品名称为“L-MODU X400S”，由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造，
(A2)熔点为80℃且重均分子量为70000的丙烯均聚物，商品名称为“L-MODU X600S”，由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造，
(A'3)熔点为145℃且通过使用茂金属催化剂聚合得到丙烯均聚物，商品名称为“Pliocene PP6102”，由Clariant K.K.制造，
(A'4)熔点为145℃且通过使用齐格勒-纳塔型催化剂聚合得到的丙烯均聚物，商品名称为“Eastofiex P1010”，由Eastman Chemical Company制造，
(A’5)熔点为128℃且通过使用茂金属催化剂聚合得到丙烯均聚物，商品名称为“Licocene PE4201GR”，由Clariant K.K.制造。
(B)基于乙烯基的共聚物
(B1)通过使用茂金属催化剂聚合得到的熔融指数为200(克／10分钟：230℃)的丙烯／乙烯共聚物，商品名称为“Vistamaxx2330”，由Exxon MobilCorporation制造，
(B2)通过使用茂金属催化剂聚合得到的熔融指数为20(克／10分钟：230℃)的丙烯／乙烯共聚物，商品名称为“Vistamaxx6202”，由Exxon MobilCorporation制造，
(B3)通过使用茂金属催化剂聚合得到的熔融指数为25(克／10分钟：230℃)的丙烯／乙烯共聚物(具有丙烯／乙烯的无规共聚物结构)，商品名称为“VERSIFY4301”，由Dow Chemical Company制造，
(B4)通过使用茂金属催化剂聚合得到的熔融指数为15(克／10分钟：190℃)的乙烯／辛烯共聚物(具有乙烯／辛烯的嵌段结构)，商品名称为“INFUSE9807”，由Dow Chemical Company制造，
(B5)通过使用茂金属催化剂聚合得到的熔融指数为13(克／10分钟：190℃)的乙烯／辛烯共聚物(具有乙烯／辛烯的无规共聚物结构)，商品名称为“ENGAGE8137”，由Dow Chemical Company制造，
(B6)通过使用茂金属催化剂聚合得到的熔融指数为500(克／10分钟：190℃)的乙烯／辛烯共聚物(具有乙烯／辛烯的无规共聚物结构)，商品名称为“AFFINITY GA1950”，由Dow Chemical Company制造，
(B7)丙烯／乙烯共聚物“REXtac2780A”(商品名称)，由Huntsman Corp.制造，通过使用齐格勒-纳塔型催化剂聚合得到，
(B8)通过使用齐格勒-纳塔型催化剂聚合得到的丙烯／乙烯／丁烯共聚物，商品名称为“VESTOPLAST703”，由Evonik制造，
(B9)通过使用齐格勒-纳塔型催化剂聚合得到的乙烯／乙酸乙烯酯共聚物，商品名称为“Ultracene722”，由TOSOH CORPORATION制造，
(B’10)通过使用齐格勒-纳塔型催化剂聚合得到的丙烯／丁烯共聚物，商品名称为“REXtac2780A”，由Huntsman Corp制造，
(B’11)丙烯酸共聚物，商品名称为“BR-106”，由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.制造。
(C)增粘剂树脂
(C1)由Exxon Mobil Corporation制造的，以“ECR179EX”为商品名称的氢化二环戊二烯基树脂，
(C2)由Exxon Mobil Corporation制造的，以“ECR5400”为商品名称的氢化二环戊二烯基树脂，
(C3)由Arakawa Chemical Industries制造的，以“Alcon M100”为商品名称的氢化脂环族石油烃树脂，
(C4)由Arakawa Chemical Industries制造的，以“Alcon P100”为商品名称的氢化脂环族石油烃树脂，
(C5)由Zeon Corporation制造的，以“Quintone DX390N”为商品名称的未氢化脂族和芳族共聚物基树脂，
(C6)由YASUHARA化学有限公司制造的，以“Clearon M105”为商品名称的氢化萜烯基树脂。
(D)油
(D1)由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的，以“DN Oil KP-68”为商品名称的石蜡油，
(D2)由SK LUBRICANTS制造的，以“PHAZOL35”为商品名称的石蜡油，
(D3)由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的，以“Diana Process Oil PW-90”为商品名称的石蜡油，
(D4)由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的，以“Diana Fresia S32”为商品名称的石蜡油，
(D5)由Idemitsu Kosan Co.，Ltd.制造的，以“Process Oil NS100”为商品名称的环烷油，
(D6)由PetroChina Company制造的，以“KN4010”为商品名称的环烷油。
(E)用羧酸和／或羧酸酐改性的蜡
(E1)由Clariant K.K.制造的，以“Licocene MA6252TP”为商品名称的顺丁烯二酸改性蜡。
(E2)由Sasol制造的，以“Sasol Wax H-1”为商品名称的费托蜡。
(F)抗氧化剂
(F1)由ADEKA公司制造的，以“Adekastab AO-60”为商品名称的受阻酚基抗氧化剂。
根据表1到3所示的配方将这些组分(A)到(F)混合，然后使用普通搅拌器在约150℃下在2小时时间内熔融混合以制备实施例1到19和对比例1到9的热熔性粘合剂。在表1到3中显示的关于热熔性粘合剂的组合物(混合物)的所有数值都以重量份表示。
对于各个热熔性粘合剂(实施例和对比例)，测量热稳定性、涂布性能、高速涂布性能和剥离强度。各自评价的总结描述如下。
<热稳定性>
热稳定性的评价基于热熔性粘合剂的相分离的存在或不存在。
将每种热熔性粘合剂装入玻璃瓶中并在150℃下放置6个小时，然后目测观察是否发生相分离。每种热熔性粘合剂的重量是350-400g且使用容量为450ml的玻璃瓶。在用由铝制成的盖子封口后，将装入了热熔性粘合剂的玻璃瓶放置在烘干机中。
在预定的时间后，将热熔性粘合剂取出，并迅速目测确定相分离的存在或不存在。
B：未发现相分离。
C∶发现相分离。
<熔融粘度的测量(150℃)>
根据JAI7-1991中限定的方法2测量每个热熔性粘合剂在150℃下的粘度。通过使用布鲁克菲尔德粘度计27号转子进行测量。
<涂布性能>
使用由Nordson Corporation制造的螺旋喷涂器，用热熔性粘合剂涂覆涂布基材以制造涂布基材和附着(或层合)基材的层合体，并评价涂布性能，且还制备用于下述剥离强度的评价的样品。涂布基材和附着基材二者都是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
更具体地，在如下条件下用热熔性粘合剂涂覆涂布基材以制造层合体(PET膜／PET膜)：热熔槽和螺旋喷嘴中每个的温度为150℃，热空气的温度为180℃，热空气的压力为0.32kgf／cm2，热熔性粘合剂的排放量为15g／min(相应于5g／m2的涂布重量)，喷嘴和涂布基材之间的距离是35mm，基材的输送速度是200m／min，开放时间是0.21秒，涂布后按压的压力为2.0kgf／cm。然后评价涂布性能。通过确定用螺旋涂布施用的热熔性粘合剂的涂布宽度来评价涂布性能。评价标准如下所示：
A：涂布宽度为15mm或更大，
B：涂布宽度为12mm或更大到小于15mm，
C：涂布宽度为小于12mm。
<高速涂布性能>
在上述的涂布性能的试验条件下，评估高速涂布性能。
除了热空气的压力变为0.45kgf／cm2，以与评价涂布性能相同的方式进行试验。目测评价高速涂布性能。评价标准如下。
A：未发现热熔性粘合剂的扩散，
B：发现轻微的热熔性粘合剂的扩散，
C∶因为热熔性粘合剂的扩散没有得到图案，或热熔性粘合剂的涂布宽度小于15mm。
<剥离强度>
使用与在高速涂布性能中相同的试验条件，制造剥离强度的样品。
用常规的无纺织物(15g／m2的SMS，没有经过表面处理)作为涂布基材，并使用(1)常规的无纺织物(15g／m2的SMS，没有经过表面处理)和(2)常规的聚乙烯膜(无压花，30g／m2，无电晕处理)的两种材料作为附着基材。
将样品在23℃和65％相对湿度的气氛中老化24小时或者更久后，在相同的气氛下进行剥离试验。用由Shimadzu Corporation制造的AutographAGS-J在下述条件下进行剥离试验。
剥离方向：和基材(MD)移动方向相同的方向，卡盘(chuck)之间的距离是20mm，剥离速度：300mm／分钟。
剥离长度：50mm，分析方法：测试力平均
对于每一种热熔性粘合剂(实施例和比较例)，制造至少三个样品并测试。通过获得的平均值确定剥离强度。用以下标准评价剥离强度。
(1)待附着(或层合)的基材是无纺织物(无纺织物／无纺织物)
A∶剥离强度为2.0N或更大，
B∶剥离强度为0.5N或更大且小于2.0N，
C：剥离强度为小于0.5N。
(2)待附着的基材是聚乙烯膜(聚乙烯膜／聚乙烯膜)
A∶剥离强度为0.2N或更大，
B∶剥离强度为0.1N或更大且小于0.2N，
C：剥离强度为小于0.1N。
<外观>
当用热熔性粘合剂涂布可透气的聚乙烯膜时，在施用在内侧的热熔性粘合剂的涂布图案有时候能从膜的外侧表面看出来。就使用可透气膜的一次性产品的设计性质而言，不优选涂布图案显著的热熔性粘合剂，且希望涂布图案不显著的热熔性粘合剂。
为了评价涂布图案是否显著，通过进行下述程序来评价。
使用每一种热熔性粘合剂涂布50μm厚的PET膜以形成50μm厚的粘合剂层，然后成型为25×10mm的形式以得到测试样品。将测试样品附着(或粘贴)于可商购的透气卫生巾(ELIS SHIN-SUHADAKAN，无翼20.5cm，由ELLEAIR PAPER TECH CO.，LTD.制造)并在附着处施加1kg的重量，随后放置在50℃下干燥器中3天。在预定时间之后，撤掉重量，确定外观的变化。评价标准如下。
A：施用的热熔性粘合剂不显著；
B：施用的热熔性粘合剂稍微能透视；
C：施用的热熔性粘合剂能透视。
Figure BDA0000475790520000201
Figure BDA0000475790520000211
Figure BDA0000475790520000221
Figure BDA0000475790520000231
如表1所示，实施例1到11的热熔性粘合剂就热稳定性，涂布性能和高速涂布性而言均优异，并且对无纺织物的剥离强度也优异，因此适用于使用无纺织物的一次性产品，例如尿布或卫生巾。
相反，对比例1到9中的热熔性粘合剂在上述性质中任一种都较差，如表2所示。
Figure BDA0000475790520000261
如表3所示，实施例12到19的热熔性粘合剂不仅仅具有上述的令人满意的性能，同时在涂布后的图案也是不显著的。考虑到使用透气膜的一次性产品的设计性质，实施例12到19的热熔性粘合剂用于一次性产品极其优异。
工业实用性
本发明提供了一种热熔性粘合剂。根据本发明所述的热熔性粘合剂适用于一次性产品。

Claims (4)

1.一种热熔性粘合剂，包含：
(A)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
(B)基于乙烯基的共聚物。
2.根据权利要求1所述的热熔性粘合剂，其中所述基于乙烯基的共聚物(B)是乙烯／α-烯烃共聚物，所述乙烯／α-烯烃共聚物可通过使用茂金属催化剂聚合得到。
3.根据权利要求2所述的热熔性粘合剂，其中所述乙烯／α-烯烃共聚物(B)包含选自乙烯／丙烯共聚物和乙烯／辛烯共聚物中的至少一种。
4.一次性产品，其可以使用权利要求1到3中任一项所述的热熔性粘合剂得到。
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