CN104284959A - 热熔性粘合剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对环境高度友好并且还具有足够的压敏粘合性、粘附力、热稳定性等的热熔性粘合剂。本发明涉及一种包含(A)经极性官能团改性的聚合物、(B)脂族聚酯类树脂、(C)增粘树脂和(D)热塑性弹性体的热熔性粘合剂。

Description

热熔性粘合剂
技术领域
本发明涉及热熔性粘合剂，并且尤其涉及用于以一次性尿布和卫生巾(napkins)为代表的一次性产品领域中的热熔性粘合剂。
背景技术
用于一次性产品(例如尿布和卫生巾)的热熔性粘合剂被施用至其基体材料(如无纺布、薄织物、聚乙烯膜等)上，并且要求所述粘合剂不仅在高温下而且在室温下均具有足够的粘附力和压敏粘合性。
近年来，由于环境问题意识的提高，由天然材料、植物材料和可生物降解材料取代传统的石油衍生原料已有发展。针对环境问题，例如由二氧化碳排放的增长而引起的全球变暖，已尝试使用不含石油的非石油类树脂(如聚乳酸类树脂)作为原料来制备热熔性粘合剂。
然而，在含有聚乳酸类树脂的热熔性粘合剂中，聚乳酸类树脂和其它组分(如增粘树脂)之间的相容性不足；因此，与那些不使用聚乳酸类树脂的热熔性粘合剂相比，其压敏粘合性、粘附力、热稳定性等往往较差。
专利文献1公开了一种包含聚乳酸类树脂和聚(丁二酸丁二醇酯)或聚(琥珀酸乙二醇酯)的热熔性粘合剂。专利文献2公开了一种包含聚乳酸和聚乙烯醇类树脂的热熔性粘合剂。专利文献3公开了一种包含聚乳酸和天然粉末物的可生物降解粘合剂。这些粘合剂在室温下的压敏粘合性不足，并且对聚烯烃等的基体材料不具有足够的粘附力。此外，专利文献4公开了一种包含热塑性树脂和增粘剂作为主要组分的热熔性粘合剂组合物，其中这些组分中的一种或两种包含源自聚乳酸或乳酸和其它羟基羧酸的乳酸共聚物树脂。对于该热熔性粘合剂组合物，增粘剂和其它组分之间的相容性较差；因此，该热熔性粘合剂组合物对聚烯烃等的基体材料没有足够的粘附力。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开(Laid-Open)第2010-155951号
专利文献2：日本专利特开第2004-256642号
专利文献3：日本专利特开第2002-256250号
专利文献4：日本专利特开第5-339557号
发明内容
技术问题
本发明的目的是解决上述问题，以及提供一种对环境高度友好并且还具有足够的压敏粘合性、粘附力、热稳定性等的热熔性粘合剂，尤其是一种用于一次性产品领域中的热熔性粘合剂。
解决技术问题所采取的技术方案
本发明涉及以下方案。
1、热熔性粘合剂，其包含：
(A)经极性官能团改性的聚合物，
(B)脂族聚酯类树脂，
(C)增粘树脂，和
(D)热塑性弹性体。
2、根据上述第1项的热熔性粘合剂，其中所述经极性官能团改性的聚合物(A)包括选自经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物和经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物中的至少一种聚合物。
3、根据上述第1项或第2项的热熔性粘合剂，其中所述极性官能团为选自酸酐基、马来酸基、羧基、氨基、亚氨基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基、甲硅烷基醚基(silyl ether group)、羟基和环氧基中的至少一种官能团。
4、根据上述第1～3项中任一项的热熔性粘合剂，其中所述脂族聚酯类树脂(B)为选自聚乳酸类树脂、聚(丁二酸丁二醇酯)和聚羟基丁酸酯中的至少一种。
5、根据上述第1～4项中任一项的热熔性粘合剂，进一步包含增塑剂(E)。
6、一次性产品，其包含上述第1～5项中任一项的热熔性粘合剂。
本发明的有益效果
根据本发明，在热熔性粘合剂中添加经极性官能团改性的聚合物提高了脂族聚酯类树脂(如聚乳酸类树脂)和其它组分之间的相容性。由此，提供了一种对环境友好、具有改善的压敏粘合性、粘附力、热稳定性等并且容易施用于各种类型的基体材料的热熔性粘合剂。
具体实施方式
本发明的热熔性粘合剂至少包含(A)经极性官能团改性的聚合物、(B)脂族聚酯类树脂、(C)增粘树脂和(D)热塑性弹性体。在下文中，这些组分可分别作为下述的“A组分”、“B组分”、“C组分”和“D组分”进行描述。“经改性的聚合物”意欲涵盖(i)获得聚合物后向其中提供官能团的经改性的聚合物和(ii)在聚合过程中引入官能团的经改性的聚合物。
<(A)经极性官能团改性的聚合物>
在本发明的热熔性粘合剂中，使用经极性官能团改性的聚合物(A)(A组分)提高了脂族聚酯类树脂(B)和其它组分如增粘树脂(C)之间的相容性，并改善了压敏粘合性、粘附力、热稳定性等。
用于本发明中的经极性官能团改性的聚合物(A)是指具有至少一个极性官能团的聚合物。极性官能团被引入的位置不受特别限制；所述位置可在聚合物的末端或非聚合物末端的聚合物内部。可向获得的聚合物提供极性官能团，或在使单体聚合的过程中引入极性官能团。
“极性官能团”的实例包括酸酐基，例如马来酸酐基、羧基、马来酸基、氨基、亚氨基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基、甲硅烷基醚基、羟基和环氧基。其中，马来酸酐基、马来酸基、氨基和环氧基是优选的。
经极性官能团改性的聚合物(A)不受特别限制，并且优选包含选自经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物和经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物中的至少一种。可将这些物质中的两种或更多种组合使用。下文将详细描述这些物质。
(A-1)经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物
“共轭二烯类聚合物”是指具有基于共轭二烯化合物的结构单元(共轭二烯单元)的聚合物。
本文中，“共轭二烯化合物”意指具有至少一对共轭双键的二烯化合物。“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(或异戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和1,3-己二烯。1,3-丁二烯和2-甲基-1,3-丁二烯是特别优选的。这些共轭二烯化合物可单独或组合使用。
在本发明中，除了共轭二烯单元之外，共轭二烯类聚合物还可具有基于其它单体的结构单元。其它单体的实例包括乙烯基芳烃、乙烯基腈和不饱和羧酸酯。
在本发明中，“共轭二烯类聚合物”不受特别限制，只要可获得本发明的目标热熔性粘合剂即可。例如，优选其中乙烯基芳烃和共轭二烯化合物进行嵌段共聚的共聚物(即具有乙烯基芳烃嵌段和共轭二烯化合物嵌段的共聚物)。
“乙烯基芳烃”意指具有乙烯基的芳烃化合物。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、乙烯基萘和乙烯基蒽。尤其是，苯乙烯是优选的。这些乙烯基芳烃可单独或组合使用。
在本发明中，构成作为A组分而含有的经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物的共轭二烯类聚合物可以是非氢化共轭二烯类聚合物或氢化共轭二烯类聚合物，并且氢化共轭二烯类聚合物是更优选的。
“非氢化共轭二烯类聚合物”的实例包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(也被称为“SIS”)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(也被称为“SBS”)。“氢化共轭二烯类聚合物”的实例可包括氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即，也被称为苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物“SEPS”)和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即，也被称为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物“SEBS”)。其中，对于构成作为A组分而含有的经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物的共轭二烯类聚合物，SEBS是优选的，并且具有10至40重量％的苯乙烯含量的SEBS是更优选的。
“经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物”的“极性官能团”的实例包括酸酐基(例如马来酸酐基)、羧基、马来酸基、氨基、亚氨基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基、甲硅烷基醚基、羟基和环氧基。其中，马来酸基和氨基是更优选的。
作为制备经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物的方法，所述经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物可通过首先合成共轭二烯类聚合物、然后引入极性官能团来制备，或可通过使用含有极性官能团的单体进行共聚反应来制备。
“经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物”的实例包括经氨基改性的SEBS和经马来酸基改性的SEBS。在经极性官能团改性的共轭二烯类共聚物中，极性基团(如氨基或马来酸基)被引入的位置不受特别限制。例如，极性基团优选被引入共轭二烯类共聚物的至少一端。
作为经极性官能团改性的共轭二烯类共聚物，可使用市售产品。其实例包括由Asahi Kasei Chemicals Corporation制备的Tuftec MP10、由JSR制备的DYNARON 8630P和由Asahi Kasei Chemicals Corporation制备的Tuftec M1913。
(A-2)经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物
在本发明中，“聚烯烃类聚合物”意指具有基于烯烃的结构单元的聚合物，并且可以是烯烃均聚物或通过可与烯烃共聚的化合物共聚而获得的共聚物。在本发明中，优选的聚烯烃类共聚物含有50重量％或更高含量、优选60重量％或更高含量的烯烃，并含有小于50重量％、优选小于40重量％的可与烯烃共聚的化合物。与上述“经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物”对应的化合物没有包括在“经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物”中。
作为烯烃，乙烯或具有3～20个碳原子的α-烯烃是优选的。具有3～20个碳原子的α-烯烃的实例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、9-甲基-1-癸烯、11-甲基-1-十二碳烯、12-乙基-1-十四碳烯及其组合。虽然这些物质可单独使用或者将其中的两种或更多种组合使用，但优选含有乙烯作为烯烃。
在本发明中，聚烯烃类聚合物可含有基于可与烯烃共聚的化合物的结构单元，只要不损害本发明的目的。可与烯烃共聚的化合物的实例包括不饱和羧酸或其衍生物和乙烯基羧酸酯；其中，特别是，不饱和羧酸或其衍生物包括丙烯酸、甲基丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯(例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、聚丙二醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸甲基二甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸甲基二甲氧基甲硅烷基丙酯、α-羟基甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)；乙烯基羧酸酯包括单官能脂族乙烯基羧酸酯(例如甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、肉豆蔻酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯、乙酸1-丁烯酯、新戊酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯和环己烷羧酸乙烯酯)、芳族乙烯基羧酸酯(例如，苯甲酸乙烯酯和肉桂酸乙烯酯)和多官能乙烯基羧酸酯(例如，一氯乙酸乙烯酯、己二酸二乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯、巴豆酸乙烯酯和山梨酸乙烯酯)。其中，丙烯酸甲酯是优选的。这些物质可单独使用或者将其中的两种或更多种组合使用。
“经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物”的“极性官能团”的实例包括酸酐基(例如马来酸酐基)、羧基、马来酸基、氨基、亚氨基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基、甲硅烷基醚基、羟基和环氧基。其中，马来酸酐基和环氧基是更优选的。
作为制备经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物的方法，经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物可通过合成聚烯烃类聚合物、然后引入极性官能团来制备，或者可通过使用含有极性官能团的单体进行共聚反应来制备。作为含有极性官能团的单体，例如甲基丙烯酸缩水甘油酯是优选的。
“经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物”的实例包括乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚的树脂、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物和经马来酸酐改性的聚乙烯共聚物。在经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物中，极性官能团(如环氧基或马来酸酐基)被引入的位置不受特别限制。极性官能团可被引入聚合物的末端中，或被引入非聚合物末端的聚合物内部的结构单元中。
作为经极性官能团改性的聚烯烃类树脂，可使用市售产品。其实例包括由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备的BONDFAST 7M(商品名)、由NOFCORPORATION制备的MODIPER A4100(商品名)和由DuPont制备的Fusabond N525(商品名)。
在本发明中，A组分优选包含具有1.0×104～3.0×105、并且特别优选5.0×104～2.0×105的重均分子量(MW)的经极性官能团改性的聚合物。
重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)采用使用单分散分子量聚苯乙烯作为标准物的校准曲线来换算分子量而测量。
除了A组分、B组分、C组分和D组分之外，本发明的热熔性粘合剂优选还包含增塑剂(E)(在下文中有时被描述为“E组分”)。基于100重量份的A～E组分的总量，A组分的混合比例优选为1～30重量份，更优选为2～20重量份。
<(B)脂族聚酯类树脂>
在本发明的热熔性粘合剂中，使用脂族聚酯类树脂(B)(B组分)有效降低了由石油等制得的材料的含量，因而可降低环境负荷。
作为脂族聚酯类树脂(B)，可使用已知树脂。其实例包括聚乳酸类树脂、聚(丁二酸丁二醇酯)、聚(琥珀酸-己二酸丁二醇酯)、聚(琥珀酸-对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(琥珀酸乙二酯)、聚(琥珀酸-碳酸丁二醇酯)、聚乙醇酸、聚己内酯、聚羟基丁酸、聚羟基戊酸和羟基丁酸-羟基戊酸共聚物。其中，聚乳酸类树脂、聚(丁二酸丁二醇酯)和聚羟基丁酸是优选的。这些物质可单独使用或者将其中的两种或更多种组合使用。
上述聚乳酸类树脂为包含L-乳酸和/或D-乳酸作为主要成分的聚合物，并且可包含非乳酸的其它共聚组分。所述其它共聚组分单元的实例包括多价羧酸、多元醇、羟基羧酸和内酯。具体实例是由以下物质制得的单元：多价羧酸，例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、富马酸、环己烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、蒽二羧酸、5-钠磺基间苯二甲酸和5-四丁基鏻磺基间苯二甲酸；多元醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、庚二醇、己二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、丙三醇、季戊四醇、通过双酚A或双酚与环氧乙烷的加成反应获得的芳族多元醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基二醇；羟基羧酸，例如乙醇酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、4-羟基戊酸、6-羟基己酸和羟基苯甲酸；以及内酯，例如乙交酯、ε-己内酯乙交酯、ε-己内酯、β-丙内酯、δ-丁内酯、β-丁内酯或γ-丁内酯、新戊内酯和δ-戊内酯等。基于100摩尔％的全部单体单元，所述非乳酸的其它共聚单元的含量通常为0～30摩尔％，并且优选为0～10摩尔％。
基于100重量份的A～E组分的总量，B组分的混合比例优选为5～70重量份，更优选为10～50重量份，并且进一步更优选为10～40重量份。
<(C)增粘树脂>
在本发明的热熔性粘合剂中，使用增粘树脂(C)(C组分)改善了压敏粘合性。“增粘树脂”不受特别限制，只要其通常用于热熔性粘合剂中并提供本发明的目标热熔性粘合剂即可。
增粘树脂的实例可包括天然松香、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、天然萜烯的体型聚合物、氢化萜烯的共聚物的氢化衍生物、多萜树脂、酚类改性萜烯树脂的氢化衍生物、脂族石油烃树脂、脂族石油烃树脂的氢化衍生物、芳族石油烃树脂、芳族石油烃树脂的氢化衍生物、环状脂族石油烃树脂和环状脂族石油烃树脂的氢化衍生物。其中，具有0～200mg KOH/g的酸值的增粘树脂是优选的，并且具有0mg KOH/g的酸值的增粘树脂是更优选的。当酸值在这些范围中时，本发明的热熔性粘合剂的压敏粘合性得到改善。这些增粘树脂可单独或组合使用。对于增粘树脂，还可使用液态增粘树脂，只要其满足以下条件即可：具有无色至淡黄色的色调，基本上没有气味，并且具有良好的热稳定性。综合考虑这些性质，优选树脂等的氢化衍生物作为增粘树脂。
作为增粘树脂，可使用市售产品。所述市售产品的实例包括由MaruzenPetrochemical Co.,Ltd.制备的MARUKACLEAR H(商品名)，由YASUHARACHEMICAL Co.,Ltd.制备的Clearon K100(商品名)，由Arakawa ChemicalIndustries,Ltd.制备的ARKON M100(商品名)，由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的I-MARV S100(商品名)，由YASUHARA CHEMICAL Co.,Ltd.制备的Clearon K4090(商品名)和Clearon K4100(商品名)，由Exxon MobilCorporation制备的ECR5380(商品名)、ECR179EX(商品名)、ECR5400(商品名)和ECR5600(商品名)，由Eastman Chemical Company制备的RegaliteR7100(商品名)，由Exxon制备的ECR179X(商品名)，由Arakawa ChemicalIndustries,Ltd.制备的ARKON P100(商品名)，由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的I-marv S110(商品名)和I-marv Y135(商品名)，由Easttack制备的Easttack C100-R(商品名)和由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制备的KR-85(商品名)。这些市售增粘树脂可单独或组合使用。
基于100重量份的A～E组分的总量，C组分的混合比例优选为5～70重量份，更优选为10～60重量份。
<(D)热塑性弹性体>
在本发明的热熔性粘合剂中，使用热塑性弹性体(D)(D组分)进一步改善了粘附力和压敏粘合性。D组分不受特别限制，并且优选为热塑性嵌段共聚物。热塑性嵌段共聚物可以是非氢化的或氢化的，并且优选为非氢化的。将具有上述A组分所包含的极性官能团的热塑性弹性体从D组分中排除。
“非氢化热塑性嵌段共聚物”的实例包括通过使乙烯基芳烃和共轭二烯化合物进行嵌段共聚、且不随后使嵌段共聚物中的基于共轭二烯化合物的嵌段发生氢化而获得的嵌段共聚物。“氢化热塑性嵌段共聚物”的实例包括通过使乙烯基芳烃和共轭二烯化合物进行嵌段共聚、然后将基于共轭二烯化合物的全部或部分嵌段进行氢化而获得的嵌段共聚物。
“共轭二烯化合物”意指具有至少一对共轭双键的二烯化合物。“共轭二烯化合物”的具体实例可包括1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(或异戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和1,3-己二烯。1,3-丁二烯和2-甲基-1,3-丁二烯是特别优选的。这些共轭二烯化合物可单独或组合使用。
“乙烯基芳烃”意指具有乙烯基的芳烃化合物。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、乙烯基萘和乙烯基蒽。尤其是，苯乙烯是优选的。这些乙烯基芳烃可单独或组合使用。
“非氢化热塑性嵌段共聚物”的具体实例可包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(也被称为“SIS”)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(也被称为“SBS”)。“氢化热塑性嵌段共聚物”的具体实例可包括氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即，也被称为苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物“SEPS”)和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即，也被称为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物“SEBS”)。
在本发明中，热塑性弹性体(D)优选包含SBS和SIS，或SBS和SIS中的任一种。在本发明的热熔性粘合剂中，使用SBS和/或SIS改善了剥离强度。
在本发明中，热塑性弹性体(D)优选包含具有7.5×104～1.0×105的重均分子量(Mw)的三嵌段共聚物。Mw在上述范围内的本发明的热熔性粘合剂具有优异的涂布性能和优异的剥离强度。
在本发明中，作为热塑性弹性体(D)，可使用市售产品。其实例可包括由Asahi Chemical Industry Co.,Ltd.制备的Tufprene T125(商品名)、TuftecL518X(商品名)和Tuftec H1053(商品名)；由JSR制备的TR2000(商品名)；由TSRC制备的TAIPOL 4202(商品名)；由Kraton Performance Polymers,Inc.制备的Kraton D1162PT(商品名)和G1650M(商品名)；由Asahi KaseiCorporation制备的Asaprene T-438(商品名)；由ZEON Corporation制备的Quintac 3460(商品名)、Quintac 3433N(商品名)、Quintac 3520(商品名)和Quintac 3270(商品名)以及由Kraton制备的D1160(商品名)。这些市售产品可单独或组合使用。
基于100重量份的A～E组分的总量，D组分的混合比例优选为1～50重量份，更优选为3～40重量份。
<(E)增塑剂>
在本发明中，热熔性粘合剂可进一步包含增塑剂(E)(E组分)。混入增塑剂(E)的目的是为了降低热熔性粘合剂的熔融粘度，向热熔性粘合剂提供柔韧性，并改善热熔性粘合剂在被粘物上的润湿性。增塑剂(E)不受特别限制，只要其与其它组分相容并且可获得本发明的目标热熔性粘合剂即可。
增塑剂的实例包括石蜡类油、环烷烃类油和芳烃油。尤其是，石蜡类油和/或环烷烃类油是优选的，并且无色无味的石蜡类油是最优选的。
增塑剂的市售产品的实例包括由Kukdong Oil&Chem制备的WhiteOil Broom 350(商品名)，由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的Diana FresiaS-32(商品名)、Diana Process Oil PW-90(商品名)和Daphne Oil KP-68(商品名)，由BP Chemicals制备的Enerper M1930(商品名)，由Crompton制备的Kaydol(商品名)，由Exxon制备的Primol 352(商品名)和由Idemitsu KosanCo.,Ltd.制备的Process Oil NS-100(商品名)。这些物质可单独使用或者将其中的两种或更多种组合使用。
E组分的混合比例不受特别限制；基于100重量份的A～E组分的总量，所述混合比例优选为0～40重量份，更优选为5～40重量份。
根据需要，根据本发明的热熔性粘合剂可进一步包含各种添加剂。所述各种添加剂的实例包括稳定剂、蜡和细颗粒填料。
在热熔性粘合剂中混入“稳定剂”以防止因受热而造成的分子量降低、胶凝、着色、产生气味等，从而提高热熔性粘合剂的稳定性。“稳定剂”不受特别限制，只要可获得本发明的目标热熔性粘合剂即可。“稳定剂”的实例包括抗氧化剂和紫外线吸收剂。
“紫外线吸收剂”用以提高热熔性粘合剂的耐光性。“抗氧化剂”用以防止热熔性粘合剂的氧化降解。抗氧化剂和紫外线吸收剂不受特别限制，只要它们可通常用于一次性产品中并可获得下述目标一次性产品即可使用。
抗氧化剂的实例包括基于酚的抗氧化剂、基于硫的抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。紫外线吸收剂的实例包括苯并三唑类紫外线吸收剂和二苯甲酮类紫外线吸收剂。此外，还可添加内酯类稳定剂。这些物质可单独或组合使用。作为抗氧化剂的市售产品，可使用以下产品。
其具体实例包括由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备的SUMILIZERGM(商品名)、SUMILIZER TPD(商品名)和SUMILIZER TPS(商品名)，由Ciba Specialty Chemicals制备的IRGANOX 1010(商品名)、IRGANOXHP2225FF(商品名)、IRGAFOS 168(商品名)、IRGANOX 1520(商品名)和TINUVIN P，由Johoku Chemical Co.,Ltd.制备的JF77(商品名)，由APICorporation制备的TOMINOX TT(商品名)和由ADEKA CORPORATION制备的AO-412S(商品名)。这些稳定剂可单独或组合使用。
“蜡”不受特别限制，只要其是通常用于热熔性粘合剂中的蜡并且提供本发明的目标热熔性粘合剂即可。其具体实例包括合成蜡，例如费-托石蜡(Fischer-Tropsch wax)和聚烯烃蜡(聚乙烯蜡和聚丙烯蜡)；石油蜡，例如石蜡和微晶蜡；以及天然蜡，例如蓖麻蜡。
本发明的热熔性粘合剂可进一步包含细颗粒填料。该细颗粒填料可以是通常使用的细颗粒填料；并且不受特别限制，只要可获得本发明的目标热熔性粘合剂即可。“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、脲类树脂、苯乙烯珠、烧结粘土(fired clay)和淀粉。这些物质的形状优选为球形，并且它们的大小(就球形而言为直径)不受特别限制。
根据本发明的热熔性粘合剂可使用制备热熔性粘合剂的公知方法通过将A组分、B组分、C组分和D组分以及优选存在的E组分和根据需要的其它各种添加剂混合来制备。例如，根据本发明的热熔性粘合剂可通过将预定量的上述组分混合并将其加热和熔化来制备。组分的添加顺序、加热方法等不受特别限制，只要获得目标热熔性粘合剂即可。
作为本发明的进一步优选方案，热熔性粘合剂优选在140℃下具有20000mPa·s或更低的粘度(或熔融粘度)，特别优选小于9000mPa·s的粘度(或熔融粘度)。可通过用热熔性粘合剂均匀涂布而进行施用的粘度为20000mPa·s或更低，并且可通过均匀涂布而易于进行施用的粘度小于9000mPa·s。当在140℃下的粘度在上述范围中时，热熔性粘合剂更适合于涂布得多。本文中在140℃下的粘度(或熔融粘度)意指通过布氏粘度计使用第27号转子测量的值。
根据本发明的热熔性粘合剂广泛用于纸张加工、装订、一次性产品等；并且由于在湿状态下具有优异的粘附力，所述热熔性粘合剂特别有效地用于一次性产品。“一次性产品”不受特别限制，只要它们是所谓的卫生材料即可。其具体实例包括一次性尿布、卫生巾、宠物用吸收片(pet sheet)、病号服、白色手术服、隔尿垫(urine liner)、产妇服(puerperant short)、母乳垫和腋下吸汗垫(armpit sweat pad)。
在本发明的另一方面中，提供了通过施用上述热熔性粘合剂而获得的一次性产品。所述一次性产品可通过将根据本发明的热熔性粘合剂施用至选自织物、无纺布、橡胶、树脂、纸张和聚烯烃膜中的至少一个部件而形成。出于耐久性、成本等原因，聚烯烃膜优选为聚乙烯膜。当使用本发明的热熔性粘合剂时，无纺布之间或无纺布和聚烯烃膜之间具有优异的粘附力，因此用于一次性尿布中是特别优选的。
在一次性产品的生产线中，通常将热熔性粘合剂施用至一次性产品的各种部件(例如薄织物、棉布、无纺布、聚烯烃膜和防粘纸)。对于所述施用，热熔性粘合剂可通过将其从各种喷射机(分配器)中喷射出来使用。
施用热熔性粘合剂的方法不受特别限制，只要可获得目标一次性产品即可。所述施用方法可大致被分为接触式施用和非接触式施用。“接触式施用”是指其中当施用热熔性粘合剂时使喷射机与部件或膜接触的施用方法。“非接触式施用”是指其中当施用热熔性粘合剂时使喷射机不与部件或膜接触的施用方法。接触式施用方法的实例包括槽缝式涂布机(slot coater)涂布法和辊涂机涂布法。非接触式施用方法的实例可包括可以螺旋状涂布的螺旋涂布法、可以波浪状涂布的Ω涂布法和控制狭缝涂布法(control seamcoating)、可以平面形式涂布的槽缝喷涂法(slot spray coating)和帘幕喷涂法、以及可以点状涂布的点涂布法(dot coating)。
实施例
为了更详细更具体地描述本发明，以下将使用实施例来描述本发明。这些实施例仅用于示例性说明本发明，但不意欲以任何方式限制本发明。
热熔性粘合剂中所混入的组分如下所示。
(A)经极性官能团改性的聚合物
(A-1)经极性官能团改性的共轭二烯类共聚物
(A-1-1)经氨基改性的SEBS(由Asahi Kasei Chemicals Corporation制备的“Tuftec MP10”)
(A-1-2)经氨基改性的SEBS(由JSR制备的“DYNARON 8630P”)
(A-1-3)经马来酸基改性的SEBS(由Asahi Kasei Chemicals Corporation制备的“Tuftec M1913”)
(A-2)经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物
(A-2-1)乙烯/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚的树脂(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备的“BONDFAST 7M”(商品名))
(A-2-2)乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物(由NOFCORPORATION制备的“MODIPER A4100”(商品名))
(A-2-3)经马来酸酐改性的聚乙烯共聚物(由DuPont制备的“FusabondN525”(商品名))
(B)脂族聚酯类树脂
(B-1)聚乳酸类树脂
(B-1-1)聚L-乳酸树脂(由Nature Works LLC制备的“4032”(商品名))
(B-1-2)聚LD-乳酸树脂(由Nature Works LLC制备的“4060D”(商品名))
(B-2)聚(丁二酸丁二醇酯)树脂(由Mitsubishi Chemical Corporation制备的“AD92W”(商品名))
(B-3)聚羟基丁酸酯类树脂(由Aldrich制备的“PHB”(商品名))
(C)增粘树脂
(C-1)芳族石油烃树脂的氢化衍生物(由Exxon制备的“ECR179X”(商品名)，酸值为0mg KOH/g)
(C-2)C9类石油树脂(由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制备的“ARKON P100”(商品名)，酸值为0mg KOH/g)
(C-3)氢化石油树脂(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的“I-marv S110”(商品名)，酸值为0mg KOH/g)
(C-4)C5类石油树脂(由Easttack制备的“Easttack C100-R”(商品名)，酸值为0mg KOH/g)
(C-5)松香类树脂(由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制备的KR-85(商品名)，酸值为165～175mg KOH/g)
(C-6)氢化石油树脂(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的I-marv Y135(商品名)，酸值为0mg KOH/g)
(D)热塑性弹性体
(D-1)SBS三嵌段共聚物(由Asahi Kasei Corporation制备的AsapreneT-438(商品名))
(D-2)SIS三嵌段共聚物(由ZEON Corporation制备的Quintac 3460(商品名))
(D-3)SIS三嵌段共聚物(由ZEON Corporation制备的Quintac 3433N(商品名))
(D-4)SIS三嵌段共聚物(由ZEON Corporation制备的Quintac 3520(商品名))
(D-5)SIS三嵌段共聚物(由ZEON Corporation制备的Quintac 3270(商品名))
(D-6)SIS三嵌段共聚物(由Kraton制备的D1160(商品名))
(E)增塑剂
(E-1)石蜡类油(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的Diana Fresia S-32(商品名))
(E-2)环烷烃类油(由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制备的NS-100(商品名))
(F)抗氧化剂
(F-1)基于硫的抗氧化剂(由ADEKA CORPORATION制备的AO-412S(商品名))
(F-2)基于酚的抗氧化剂(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备的SUMILIZER GM(商品名))
将(A)～(F)组分以表1～表4中所示的混合比例混入，并将其在约145℃下熔化并用通用搅拌机混合约3小时以制备实施例1～25和对比例1～11的热熔性粘合剂。关于表1～4中所示的热熔性粘合剂的组成(混合)的数值均为重量份数。
对于实施例和对比例中的热熔性粘合剂，进行环形快粘、热稳定性、T型剥离强度、熔融粘度和无纺布/PE膜剥离强度试验评价。各评价的概要描述如下。
<环形快粘>
将热熔性粘合剂施用至厚50微米的PET膜上以使其具有50微米的厚度。使该具有热熔性粘合剂的PET膜形成2.5厘米×12.5厘米的大小以提供样品。将该样品以环形卷绕从而使粘性表面(施用粘合剂的表面)在外侧，在20℃下使所述样品与PE板以300毫米/分钟的速度接触。然后，测量当将该样品与PE板以300毫米/分钟的速度剥离时剥离强度的峰值。结果示于表1～3中。评价标准如下。
○○：剥离强度1,000g/25mm或更高
○：剥离强度大于500g/25mm但小于1,000g/25mm
△：剥离强度大于300g/25mm但最高达500g/25mm(包括500g/25mm)
×：剥离强度300g/25mm或更低
<热稳定性>
通过将35克热熔性粘合剂置于70毫升玻璃瓶中并使其在干燥箱中于150℃下放置24小时之后的外观变化来测定热稳定性。结果示于表1～表3中。评价标准如下。
○○：相分离，未观察到碳化产物或环形物(以环形沉积的热熔性粘合剂的降解产物)。
○：相分离，非常轻微地观察到碳化产物和环形物。
△：相分离，略微观察到碳化产物和环形物。
×：相分离，观察到碳化产物和环形物。
<T型剥离强度>
将热熔性粘合剂施用至厚50微米的PET膜上以使其具有50微米的厚度。使该具有热熔性粘合剂的PET膜形成2.5厘米的宽度以提供样品。将聚乙烯膜用2千克辊筒在20℃的气氛中以300毫米/分钟的速度粘合至所述样品，随后将其在室温老化24小时。然后，通过在20℃的气氛中以300毫米/分钟的速度进行剥离来测量剥离强度。对于每个热熔性粘合剂，由测量三个样品获得的平均值表示剥离强度。结果示于表1～3中。评价标准如下。
○○：剥离强度1,500g/25mm或更高
○：剥离强度大于800g/25mm但小于1,500g/25mm
△：剥离强度大于300g/25mm至800g/25mm(包括800g/25mm)
×：剥离强度300g/25mm或更低
<熔融粘度>
对于熔融粘度，加热并熔化热熔性粘合剂，并使用布氏RVT型粘度计(第27号转子)在140℃和160℃下测量其在熔融状态下的粘度。结果示于表4中。评价标准如下。
○○：在140℃下的熔融粘度小于9000mPa·s
○：在140℃下的熔融粘度为9000mPa·s～20000mPa·s
×：在140℃下的熔融粘度大于20000mPa·s
<无纺布/PE膜剥离强度试验>
将无纺布用热熔性粘合剂通过螺旋喷涂在150℃的温度下以5克/平方米的施用量进行涂布；将涂布有热熔性粘合剂的无纺布和PE膜借助于热熔性粘合剂进行叠合，并将其在0.5kgf/cm的压力下压制获得样品(无纺布/PE膜)。将获得的样品沿垂直于基材运动的方向(CD方向)剪切为25毫米，通过以300毫米/分钟的速度进行剥离来测量剥离强度。对于每个热熔性粘合剂，由测量三个样品获得的平均值表示剥离强度。结果示于表4中。评价标准如下。
○○：剥离强度大于80g/25mm
○：剥离强度40g/25mm或更高但为80g/25mm或更低
△：剥离强度大于20g/25mm但小于40g/25mm
×：剥离强度20g/25mm或更低
表1
Ex.＝实施例
表2
Ex.＝实施例
表3
Com-Ex.＝对比例
如表1和表2中所示，在含有全部A组分、B组分、C组分和D组分的实施例1～19的热熔性粘合剂中，环形快粘、热稳定性以及PE膜和PET膜之间的T型剥离强度均良好。
如表3中所示，在不含A组分、B组分、C组分和D组分中的任何一种或两种组分的对比例1～9中，环形快粘、热稳定性以及PE膜和PET膜之间的T-剥离强度中的大多数较低。在不包含(A)组分的经极性官能团改性的聚合物但包含(B)组分、(C)组分和(D)组分的对比例6～9中，这些组分彼此不相容且发生分离，其作为热熔性粘合剂的物理性质很差。
表4
“Ex.”＝实施例  “Com-Ex.”＝对比例  “--”＝无法测量
如表4中所示，在含有全部A组分、B组分、C组分和D组分的实施例20～25中，用热熔性粘合剂涂布粘度没有问题，并且无纺布和PE膜之间的T型剥离粘合强度也很高并良好。另一方面，在不包含A组分和D组分的对比例10和不包含A组分的对比例11中，发生相分离，不能进行粘度测量，并且这两个组合物均不能对无纺布进行施用。
产业实用性
本发明可提供热熔性粘合剂和用该热熔性粘合剂涂布的吸收制品。根据本发明的吸收制品作为其中无纺布被粘合至聚烯烃膜上的一次性尿布特别有效。

Claims (6)

1.热熔性粘合剂，其包含：
(A)经极性官能团改性的聚合物，
(B)脂族聚酯类树脂，
(C)增粘树脂，和
(D)热塑性弹性体。
2.权利要求1的热熔性粘合剂，其中所述经极性官能团改性的聚合物(A)包括选自经极性官能团改性的共轭二烯类聚合物和经极性官能团改性的聚烯烃类聚合物中的至少一种聚合物。
3.权利要求1或2的热熔性粘合剂，其中所述极性官能团为选自酸酐基、马来酸基、羧基、氨基、亚氨基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基、甲硅烷基醚基、羟基和环氧基中的至少一种官能团。
4.权利要求1～3中任一项的热熔性粘合剂，其中所述脂族聚酯类树脂(B)为选自聚乳酸类树脂、聚(丁二酸丁二醇酯)和聚羟基丁酸酯中的至少一种。
5.权利要求1～4中任一项的热熔性粘合剂，进一步包含增塑剂(E)。
6.一次性产品，其包含权利要求1～5中任一项的热熔性粘合剂。
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