CN107406739B - 低施用温度热熔融粘合剂组合物 - Google Patents

低施用温度热熔融粘合剂组合物 Download PDF

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Abstract

本发明要求保护包含至少约15重量%的第一苯乙烯嵌段共聚物的低施用温度热熔融粘合剂组合物,所述第一苯乙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为至少约15g/10分钟(190℃,2.16kg)并且二嵌段含量不大于约10重量%。

Description

低施用温度热熔融粘合剂组合物
背景技术
在工业粘合剂领域中,通常使用热熔融粘合剂来将各种各样的制品粘结在一起,这些制品包括容器用标签和具有非织造基底的一次性吸收制品,例如成人失禁用品、一次性尿布、卫生巾、床垫、宠物垫、医用敷料等。
热熔融粘合剂组合物通常包含聚合物和增粘剂,在一些情况下还包含蜡或油。苯乙烯嵌段共聚物已在此类组合物中用作聚合物。
熔体流动速率(MFR)与聚合物的粘度逆相关。较高的MFR意味着聚合物具有较低的粘度。可商购获得的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)在粘合剂中极为奏效,但常常不能商购获得具有较高熔体流动速率(即>15g/10min(190℃,2.16kg))的苯乙烯嵌段共聚物。可利用的等级通常实现较高的熔融流动速率和较高的二嵌段含量,这可降低聚合物的机械性能。这使得难以配制机械性能良好的低施用温度热熔融粘合剂。
期望能够配制出机械性能良好的基于SBC的低施用温度热熔融粘合剂。还期望能够配制出SBC量较高并同时维持较低粘度的热熔融粘合剂。
发明内容
在一个方面,本发明包括热熔融粘合剂组合物,该组合物包含:至少约15重量%的具有不饱和中间嵌段的第一苯乙烯嵌段共聚物,其熔体流动速率为至少约15g/10分钟(190℃,2.16kg)且二嵌段含量不大于约10重量%,其中该热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于约15,000cps的粘度。在另一个实施方案中,该热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于约7,500cps的粘度。在另一个实施方案中,热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于约5,000cps的粘度。
在一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物具有约25重量%至约35重量%的苯乙烯含量。在另一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物具有不大于约5重量%的二嵌段含量。在一个不同的实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物具有约15g/10分钟(190℃,2.16kg)至约200g/10分钟(190℃,2.16kg)的熔体流动速率。
在一个实施方案中,热熔融粘合剂还包含增粘剂。在一个不同的实施方案中,其还包含增塑剂。
在另一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和增塑剂占粘合剂的至少约80重量%。在另一个不同的实施方案中,热熔融粘合剂为压敏粘合剂。
在一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物具有选自三嵌段、多臂和辐射形的构型。在另一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物具有三嵌段构型。
在一个不同的实施方案中,当在121℃下施用粘合剂时,热熔融粘合剂组合物具有至少约50克力(涂层重量=25gsm)的对棉的剥离力。在一个实施方案中,当在121℃下施用粘合剂时,螺旋喷涂T型剥离为至少约50克力(涂层重量=6.2gsm)。
在另一实施方案中,本发明包括包含热熔融粘合剂的一次性吸收制品。在一个实施方案中,一次性吸收制品选自尿布、成人失禁制品和清洁卫生制品。
在一个实施方案中,本发明包括包含热熔融粘合剂的粘合带或标签。
在一个方面,本发明包括热熔融粘合剂组合物,该组合物包含:至少约25重量%的第一苯乙烯嵌段共聚物,其具有至少约15g/10分钟(190℃,2.16kg)的熔体流动速率、不大于约10重量%的二嵌段含量、以及约25重量%至约35重量%的苯乙烯含量;增粘剂;和增塑剂。在另一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和增塑剂占粘合剂的至少约90重量%。
在一个实施方案中,增塑剂以不大于约20重量%存在。在另一实施方案中,本发明包括一次性吸收制品,其包括:顶片;底片;设置在所述顶片和所述底片之间的吸收芯;面向衣服的表面;以及设置在吸收制品的面向衣服的表面上的压敏粘合剂组合物。
在一个不同方面,本发明包括一次性吸收制品,其包括:
第一基底和第二基底;以及施用于第一基底或第二基底中至少一者的热熔融粘合剂组合物,所述热熔融粘合剂组合物包含:
至少约15重量%的第一苯乙烯嵌段共聚物,其熔体流动速率为至少约15g/10分钟(190℃,2.16kg)并且二嵌段含量不大于约3重量%;增粘剂;和增塑剂,其中热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于约7,500cps的粘度。
在一个实施方案中,热熔融粘合剂组合物在一次性制品中用于选自构造和定位的应用。
本发明的热熔融粘合剂组合物在121℃下具有较低的粘度,同时具有与较高粘度热熔融粘合剂相当的机械性能(例如,剥离强度和蠕变性)。通过以下优选实施方案的说明以及权利要求书,其它特征和优点将显而易见。
具体实施方式
发明人发现了可在149℃或以下或者甚至在121℃或以下的温度下施用并仍然维持良好的机械性能和粘合性能的热熔融粘合剂组合物。这些特性使得粘合剂组合物可用于多种应用,包括贴标签和一次性吸收制品的粘结。
热熔融粘合剂组合物
粘合剂组合物是热熔融粘合剂。热熔融粘合剂可为压敏粘合剂。
在一个实施方案中,第一苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和油可占组合物的至少约80重量%,或甚至组合物的至少约90重量%。
在一个实施方案中,当在121℃下施用粘合剂时,热熔融粘合剂组合物具有至少约50克力(涂层重量=25gsm)、至少约100克力或甚至至少约150克力的对棉的剥离力。
在另一个实施方案中,当在121℃下施用粘合剂时,热熔融粘合剂组合物具有至少约50克力(涂层重量=6.2gsm)、至少约75克力或甚至至少约100克力的螺旋喷涂T型剥离。
热熔融粘合剂组合物在施用温度下具有低粘度。在一个实施方案中,粘度在149℃下不大于约10,000cps、不大于约5,000cps、约300cps至10,000cps、或甚至在149℃下约500cp至5,000。在另一个实施方案中,粘度在121℃下不大于约15,000cps、不大于约10,000cps、不大于约7,500cps、约500cps至约15,000cps、或甚至约1,000cps至约7,500cps。
苯乙烯嵌段共聚物
第一苯乙烯嵌段共聚物
该热熔融粘合剂组合物包括第一苯乙烯嵌段共聚物,该第一苯乙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为至少约15g/10分钟(190℃,2.16kg)、至少约20g/10分钟(190℃,2.16kg)、至少约30g/10分钟(190℃,2.16kg)、至少约50g/10分钟(190℃,2.16kg)或甚至约15至约200g/10分钟(190℃,2.16kg)。第一苯乙烯嵌段共聚物具有不大于约10重量%、不大于约5重量%、不大于约3重量%、或甚至不大于约1重量%的二嵌段含量。
该组合物可包含多于一种第一苯乙烯嵌段共聚物,所述第一苯乙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为至少约15g/10分钟(190℃,2.16kg)并且二嵌段含量不大于约10重量%。
第一苯乙烯嵌段共聚物包括芳族乙烯基聚合物嵌段和共轭二烯聚合物嵌段、氢化共轭二烯聚合物嵌段或它们的组合。这些嵌段可以多种构型(包括例如直链、支链、辐射形、星形以及它们的组合)排列。芳族乙烯基聚合物嵌段可衍生自多种芳族乙烯基化合物,包括例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、邻-、间-、对-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、单氟苯乙烯、二氟苯乙烯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯、1,3-乙烯基萘、乙烯蒽、茚、苊烯以及它们的组合。二烯聚合物嵌段可衍生自多种含二烯化合物,包括例如异戊二烯、丁二烯、己二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和它们的氢化型式,以及它们的组合。
可用的第一苯乙烯嵌段共聚物包括例如三嵌段、多臂和辐射形共聚物,包括例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-异丁烯-苯乙烯(SBBS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEEPS)以及它们的组合。
第一苯乙烯嵌段共聚物可具有至少约18重量%、至少约25重量%、至少约30重量%、不大于约35重量%、不大于约47重量%、约30重量%至约47重量%、约30重量%至约37重量%、25重量%至35重量%、或甚至约30重量%至约35重量%的苯乙烯含量。
第一苯乙烯嵌段共聚物可具有不饱和中间嵌段,备选地,中间嵌段可为饱和的(即氢化的)。第一苯乙烯嵌段共聚物可选自SIS、SBS、SIBS和SBBS。第一苯乙烯嵌段共聚物可为一种或多种苯乙烯嵌段共聚物的共混物。
第一苯乙烯嵌段共聚物可为粘合剂中唯一存在的聚合物。第一苯乙烯嵌段共聚物可以至少约15重量%、至少约20重量%、至少约25重量%、约15重量%至约60重量%、或甚至约18重量%至约40重量%存在于粘合剂中。
可用的第一苯乙烯嵌段共聚物包括例如可从德克萨斯州休斯顿的科腾聚合物美国有限公司(Kraton Polymers US LLC,Houston,Texas)商购获得的KRATON MD 1648。
除第一苯乙烯嵌段共聚物之外,该组合物还可包含其它苯乙烯嵌段共聚物。可用的附加苯乙烯嵌段共聚物包括购自德克萨斯州休斯顿的台橡股份有限公司(TSRCCorporation,Houston,Texas)的VECTOR 4411和VECTOR 6241以及购自德克萨斯州休斯顿的达盛公司(Dynasol,Houston,Texas))的SOLPRENE 411(高分子量辐射形SBS嵌段共聚物)。
增塑剂
粘合剂组合物可任选包含增塑剂。合适的增塑剂包括例如环烷油、石蜡油(例如,环烷烃油)、矿物油、邻苯二甲酸酯、己二酸酯、烯烃低聚物(例如,聚丙烯、聚丁烯和氢化聚异戊二烯的低聚物)、聚丁烯、聚异戊二烯、氢化聚异戊二烯、聚丁二烯、苯甲酸酯、动物油、植物油(例如,蓖麻油、大豆油)、油的衍生物、脂肪酸的甘油酯、聚酯、聚醚、乳酸衍生物以及它们的组合。
可用的市售增塑剂包括购自美国印第安纳州印第安纳波利斯的卡路梅特殊产品合伙人公司(Calumet Specialty Products Partners,LP,Indianapolis,Indiana)的CALSOL 550和CALSOL 5550油、购自美国纽约州柏油村的索诺邦公司(Sonneborn,Tarrytown New York)的KAYDOL OIL、购自英国萨里郡的Petrochem Carless公司(Petrochem Carless Limited,Surrey,England)的KRYSTOL 550矿物油、购自加拿大安大略省的米西索加的加拿大石油润滑剂公司(Petro Canada Lubricants Inc.,Mississauga,Ontario)的PURETOL 35矿物油以及购自德克萨斯州休斯顿TPC集团(TPCGroup,Houston,Texas)的TPC 5230和聚异丁烯。
粘合剂组合物中的增塑剂(当存在时)可以约5重量%至约40重量%、或甚至约10重量%至约30重量%的存在。
增粘剂
热熔融粘合剂组合物可包含增粘剂。增粘剂可包括一种或多种增粘剂。增粘剂可至少部分地氢化以便提高稳定性。增粘剂在室温下可为流体或固体。合适的增粘剂类别包括例如芳族、脂族和环脂族烃类树脂、混合的芳族和脂族改性烃类树脂、芳族改性脂族烃类树脂以及它们的氢化型式;萜烯、改性萜烯,以及它们的氢化型式;天然松香、改性松香、松香酯,以及它们的氢化型式;低分子量聚乳酸;以及它们的组合。可用的天然和改性松香的例子包括脂松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香和聚合松香。可用的松香酯的例子包括例如浅色木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、天然和改性松香的季戊四醇酯,包括浅色木松香的季戊四醇酯、氢化松香的季戊四醇酯、妥尔油松香的季戊四醇酯和松香的酚改性季戊四醇酯。
可用的树脂可以多种商标商购获得,包括例如得自德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化工公司(Exxon Mobil Chemical Company,Houston,Texas)的商标ESCOREZ系列,包括ESCOREZ 1310LC、ESCOREZ 5400、ESCOREZ 5415、ESCOREZ 5600、ESCOREZ 5615和ESCOREZ5690;得自田纳西州金斯波特的伊士曼化工公司(Eastman Chemical,Kingsport,Tennessee)的商标EASTOTAC系列,包括EASTOTAC H-100R、EASTOTAC H-100L和EASTOTACH130W;得自宾夕法尼亚州艾斯顿的克雷威利碳烃特殊化学品公司(Cray Valley HSC,Exton,Pennsylvania)的商标WINGTACK系列,包括WINGTACK 86、WINGTACK EXTRA和WINGTACK 95;得自田纳西州金斯波特的伊士曼化工公司(Eastman Chemical Company,Kingsport,Tennessee)的商标PICCOTAC、PICCOTEX、KRISTALEX和PLASTOLYN系列,包括例如PICCOTEX 120、PICCOTAC 8095、KRISTALEX 3100、PLASTOLYN 240和PLASTOLYN 290;得自韩国可隆工业公司(Kolon Industries Inc.,Korea)的商标SUKOREZ,包括例如SUKOREZ SU-90、SUKOREZ SU-100和SUKOREZ SU-120;得自佛罗里达州杰克逊维尔亚利桑那化学公司(Arizona Chemical,Jacksonville,Florida)的商标SYLVARES和ZONATAC,包括例如SYLVARES TR 7115、SYLVARES SA 140和ZONATAC NG 98。
在一个实施方案中,存在至少两种树脂,包括至少一种芳族烃树脂和至少一种脂族烃树脂。芳族烃树脂也可以称为端嵌段增强树脂。脂族烃树脂可以称为中间嵌段改性/增粘树脂。可以使用芳族烃树脂(端嵌段增强树脂)赋予进一步的内聚强度。使用脂族烃树脂(中间嵌段改性树脂)来提供足够的粘性。
合适的脂族烃树脂的实例包括但不限于,脂族和脂环族烃树脂、氢化烃树脂、萜烯、改性萜烯及其氢化形式;天然松香、改性松香、松香酯,以及它们的氢化型式;以及它们的组合,包括芳族单体含量最高至15重量%的微芳族树脂。优选的是,脂族烃树脂是氢化的。
芳族烃树脂的合适的例子包括但不限于,含有选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和茚的单体,或任何其它芳族单体或端嵌段缔合单体的芳族烃树脂。芳族烃树脂可以具有大于50重量%的芳族含量,或甚至大于60%的芳族含量。
粘合剂组合物可包含约5重量%至约60重量%、约10重量%至约50重量%、或甚至约10重量%至约40重量%的增粘剂。
粘合剂组合物可包含蜡。可用的蜡类别包括例如石蜡、微晶蜡、高密度低分子量聚乙烯蜡、副产物聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、费托蜡、氧化费托蜡、官能化蜡诸如酸、酸酐和羟基改性的蜡、动物蜡、植物蜡(例如,大豆蜡)以及它们的组合。可用的蜡在室温下为固体并且优选地具有50℃至170℃的环球法软化点。可用的蜡可商购自多个供应商,包括来自德克萨斯州休斯敦的维斯特莱克化学公司(Westlake Chemical Corporation,Houston,Texas)的商标EPOLENE N和C系列,包括例如EPOLENE N-21;以及来自瑞士穆顿兹的科莱恩国际公司(Clariant International Ltd.,Muttenz,Switzerland)的商标LICOCENE系列,例如TPLICOCENE PP 6102。
粘合剂组合物可包含不大于约10重量%、不大于约5重量%、约1重量%至约10重量%、约1重量%至约5重量%、或甚至约1重量%至约3重量%的蜡。
附加聚合物
粘合剂组合物任选包含附加聚合物(例如,单位点催化的聚烯烃、无定形聚-α烯烃、聚乙烯均聚物/共聚物和聚丙烯均聚物/共聚物)。可用的附加聚合物包括购自德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化工(ExxonMobil Chemical,Houston,Texas)的VISTAMAXX 6102(丙烯/乙烯共聚物)和购自德克萨斯州敖德萨的Rextac有限责任公司(Rextac LLC,Odessa,Texas)的REXTAC 2730。
附加组分
粘合剂组合物任选包含附加组分,包括例如稳定剂、抗氧化剂、粘合促进剂、紫外光稳定剂、缓蚀剂、着色剂(例如,颜料和染料)、填料、表面活性剂、湿度指示剂、超吸收剂以及它们的组合。
可用的抗氧化剂包括例如季戊四醇四[3,(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、亚磷酸酯(包括例如三-(对-壬基苯基)-亚磷酸酯(TNPP)和双(2,4-二-叔丁基苯基)4,4'-二亚苯基-二亚膦酸酯)、二-硬脂基-3,3'-硫代二丙酸酯(DSTDP)以及它们的组合。可用的抗氧化剂可以多种商标商购获得,包括例如商标IRGANOX系列,包括例如IRGANOX 1010、IRGANOX 565和IRGANOX 1076受阻酚抗氧化剂和IRGAFOS 168亚磷酸酯抗氧化剂(这些抗氧化剂均可购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corporation,Florham Park,New Jersey)),以及乙基702(ETHYL 702)4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)。当存在时,粘合剂组合物优选包含约0.1重量%至约2重量%的抗氧化剂。
最终用途
本发明的粘合剂组合物可用于多种不同的应用和多种最终用途,包括压敏粘合剂(例如,可移除类型和永久类型)、装订粘合剂、将插页附接至出版材料(例如杂志)的粘合剂、组装各种物品(例如过滤器)的粘合剂、用于包装结构(箱、纸盒、盘等)的粘合剂、用于胶带和标签的粘合剂,以及用于一次性制品的粘合剂。
胶带和标签
粘合剂组合物可用于制备粘合带,或者备选地使标签粘附于各种物品(例如,容器、杂志等)。标签/胶带可选自多种材料,包括纸材、非纸材膜(例如,聚丙烯(例如聚丙烯(PP)、取向聚丙烯(OP)和双轴向取向聚丙烯(BOPP))、聚乙烯等)。容器可为金属(例如,铝或钢)或塑料(聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯)。
标签可为点状标签,即不完全围绕容器延伸的标签。另选地,标签可为卷绕标签,即完全卷绕整个容器的标签。
如果标签为卷绕标签,则其可滚动进给到涂胶机中。另选地,标签被预切割并且从层叠件供给。在卷绕标签施用方法中,将标签坯料供给到标签工位中。然后将拾取粘合剂和搭接胶(通常来自于同一胶锅)施用于标签上。拾取粘合剂使标签的前缘粘附到容器上。然后搭接胶使卷绕标签自身重叠的重叠部分粘结。本发明的粘合剂组合物可为拾取粘合剂和搭接胶两者。
一次性吸收制品
可将粘合剂组合物施用于多种基底(即,使得粘合剂组合物与之直接接触)或掺入多种基底中,包括例如膜(例如,聚烯烃(聚乙烯和聚丙烯)膜)、隔离衬片、多孔基底、纤维素基底、片材(例如,纸材和纤维素片材)、纸制品、织造和非织造幅材、纤维(例如,合成的聚合物纤维和纤维素纤维)以及胶带背衬。
粘合剂组合物也可用于多种应用和构造,所述多种应用和构造包括例如一次性吸收制品,包括例如一次性尿布、成人失禁用品、卫生巾、医疗敷料(例如,伤口护理产品)绷带、手术垫、溢奶垫、宠物训练垫(例如宠物垫)和肉类包装产品以及吸收制品的部件,包括例如吸收元件、吸收芯材、防渗层(例如,底片)、薄纸(例如,包装薄纸)、集液层以及织造和非织造幅材层(例如,顶片材、吸收薄纸)和弹性部件。
在较低温度(例如121℃)下施用粘合剂组合物的能力使得粘合剂组合物对于粘合基重较低、热敏感、或具有较低规格(即厚度)的材料(例如,非织造纤维幅材、底片、薄纸等)尤其有用。在这些敏感性基底中,标准施用温度可导致基底渗胶(粘合剂浸泡透过基底)或变形(即熔化、燃烧等)。
在一个实施方案中,低规格材料为不大于15微米厚、不大于12微米厚、或甚至不大于10微米厚。在一个实施方案中,低基重材料具有不大于12克/平方米(gsm)、或甚至不大于10gsm的基重。
粘合剂组合物在由多种纤维制成的基底上是可用的,所述纤维包括例如天然纤维素纤维,诸如木浆、棉、丝绸和羊毛;合成纤维,诸如尼龙、人造丝、聚酯、丙烯酸树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和玻璃;再生纤维,以及它们的组合。
可使用多种施用技术将组合物施用到基底上,包括例如包括槽式涂布、喷涂(包括例如螺旋喷涂和随机喷涂)、丝网印刷、发泡、螺旋辊、挤出和熔喷施用技术。
制备一次性吸收制品的方法
粘合剂组合物的粘度较低并且具有良好的机械性能。这些特性使其可在一次性吸收制品的构造中用于多种应用。
粘合剂可用于弹性附接应用,其包括将弹性材料粘结至腿部和/或腰部区域。弹性材料可粘结到聚乙烯、聚丙烯或非织造基底上,从而导致抗蠕变褶皱。
粘合剂也可用于构造应用。在制造一次性吸收制品的典型构造应用中,将体液不可渗透底片粘结到非织造基底上。粘合剂也可用于粘结选自以下项中的至少一种附加层或材料:吸收材料、薄纸、弹性体材料、超吸收聚合物、以及它们的组合。例如,粘合剂可进一步用于底片层合,即其中体液不可渗透底片(通常为聚烯烃膜,例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯共聚物等)被粘结到第二非织造物上以改善一次性制品的触感。
粘合剂可用于包含和/或提供强度给一次性吸收制品的吸收芯(即作为芯稳定化粘合剂)。吸收芯可包含许多不同的材料,包括天然纤维素纤维(例如,木浆、纤维、棉、绒毛等)和超吸收聚合物(聚丙烯酸酯)。在某些一次性吸收制品中,吸收芯基本上不含纤维素。在不含纤维素的芯中,吸收芯由粘合剂和超吸收聚合物组成。
粘合剂可用作定位粘合剂。定位粘合剂是这样一类粘合剂组合物:通常用于将女性卫生制品(诸如卫生巾、溢奶垫等)定位到内衣(例如棉质内衣)上。在使用后将这些制品从内衣移除。当从内衣移除制品时,优选没有粘合剂组合物留在内衣上(即,内衣不含粘合剂转移物)。
本发明现在将通过以下实施例加以描述。除非另外指明,否则实施例中所述的所有份数、比率、百分比和量均按重量计。
实施例
测试程序
除非另外指明,否则用于实施例和整篇说明书的测试程序包括以下程序。
粘度测试方法
根据标题为“Standard Test Method for Apparent viscosity of Adhesivesand Coating Materials(粘合剂和涂布材料表观粘度的标准测试方法)”(1988年10月31日)的ASTM D-3236,使用美国博勒飞公司的RVDV 2型Thermosel粘度计(BrookfieldThermosel viscometer Model RVDV 2)和27号转子来测定粘度。结果以厘泊(cps)记录。
熔体流动速率
熔体流动速率根据ASTM D 1238在所述条件下进行测定。
对不锈钢剥离力的样品制备方法
层合物是如下制备的:使用槽式涂胶机将样品组合物以一英寸宽的图案和20g/m2的附加重量施用到未经处理的Mylar膜上,然后使粘合带与2密耳(0.05mm)厚Mylar剥离膜的侧面接触,以形成经剥离处理的Mylar/粘合剂/未经处理的Mylar膜层合物。接着,从该层合物切取纵向长84英寸(23.32)横向长1.5英寸(3.81cm)的测试样品,使得粘合剂图案在测试样品的横向上处于中心。
然后移除剥离层,并将粘合剂施加到长度为8英寸(20.32cm)且宽度为3英寸(7.62cm)的不锈钢面板上。在制备复合测试样品时,不将粘合剂按压到不锈钢上。
对不锈钢的剥离力的测试方法
根据“对不锈钢剥离力的样品制备方法”制备三份样品。将各个测试样品置于2kg机械轧制设备中,并使辊以305mm/min的速率越过样品的膜侧两次,正向一次并且反向一次。然后启动定时器并将样品放置进INSTRON型剥离测试仪的夹具中。在一分钟之后,根据PSTC 101标题为“Peel Adhesion of Pressure Sensitive Tape(压敏带的剥离粘着力)”,以180度角对样品进行剥离,并且记录剥离力。三份样品的平均剥离力以牛顿(N)记录。
剪切粘合失效(SAFT)测试样品制备
用于SAFT测试的粘合层合物如下制备:使用槽式涂胶机将样品组合物以一英寸宽的图案和20g/m2的附加重量施用到Mylar剥离膜上。然后,将该粘合剂转移至未经处理的Mylar膜(即,无剥离特性的Mylar膜),以形成Mylar膜/粘合剂/Mylar膜层合物。然后,从层合物切取纵向长一英寸横向长三英寸的样品,使得粘合剂存在于样品的一端。然后从两个样品中的每者移除Mylar剥离膜,以暴露出存在于各个样品的一端的粘合剂。然后使第一样品的暴露的粘合剂与第二样品的暴露的粘合剂接触,以形成五英寸长并在中心具有一英寸重叠的测试样品。粘合剂重叠具有2.54cm2的面积和40g/m2的总添加水平。
SAFT测试方法
测试样品根据SAFT测试样品制备方法进行制备。将各个测试样品置于2kg机械轧制设备中,并使辊以305mm/min的速率越过样品两次,正向一次且反向一次。根据标题为“AStandard Test Method for the Heat-fail Temperature in Shear of Hot MeltAdhesives.(热熔融粘合剂剪切实验的热失效温度的标准测试方法)”的ASTM D-4498,如下测定测试样品的剪切粘合失效(SAFT):将测试样品置入已编程的烘箱中,采用500g重量施加剪切力,使温度以25℃/小时的速率从25℃逐渐升高至175℃。烘箱自动记录测试样品失效时的温度。所记录的结果是四个测试样品的平均失效温度。结果以摄氏度记录。
静态剪切测试
根据“用于压敏带的保持力的ASTM D3654D测试方法”进行静态剪切测试。
环形初粘性
根据ASTM D 6195-97进行环形初粘性测试。
用于对棉的剥离力的测试样品制备方法
层合物是如下制备的:使用槽式涂胶机将样品组合物以一英寸宽的图案和规定的每平方米附加重量(g/m2)(+/-3g/m2)和规定的施用温度施用到Mylar剥离膜上,然后使粘合带与1密耳(0.025mm)厚聚乙烯膜的经处理侧面接触,以形成Mylar膜/粘合剂/聚乙烯膜层合物。接着,从层合物切取纵向长4英寸(10.16cm)横向长1.5英寸(3.81cm)的测试样品,使得粘合剂图案在测试样品横向上处于中心。
接着,从124g/m2漂白的T恤棉织物(宾西法尼亚州西匹茨顿的Testfabrics公司(Testfabrics,Inc.,West Pittston,Pennsylvania))切取纵向长4英寸(10.16cm)横向宽1.5英寸(3.81cm)的棉织物条。在切取棉织物之前,检查织物的缝编网格工作。当拉伸织物时,样品将表现出一个方向比另一个方向更大的伸长。棉织物沿纵向切割,该方向具有较小的伸长率。将所有棉织物条沿缝编网格工作尽可能直地切割。如果歪斜地切割棉织物条,则将导致棉织物测试样品的伸长率不一致。
从粘合剂移除剥离膜并将各个测试样品的粘合剂侧轻轻地放置在棉条表面上,使得棉朝向粘合剂粘结而卷起(沿纵向)以形成复合测试样品。在制备复合测试样品中,不将粘合剂按压到棉织物上。
对棉剥离力的测试方法
七份样品根据“Peel Force and Adhesive Transfer Test Sample PreparationMethod(剥离力和粘合剂转移测试样品制备方法)”进行制备。将测试样品置于2kg机械轧制设备中,并使辊以305mm/min的速率越过样品的膜侧两次,正向一次并且反向一次。然后启动定时器并将样品放置进INSTRON型剥离测试仪的夹具中。将聚乙烯膜放置进移动夹具中,并且将棉织物附接到固定夹具中。在从轧制设备移出样品后一分钟内,根据标题为“TestMethod for Determining Peel Resistance of Adhesive(T-Peel Test Method)(测定粘合剂的抗剥离强度的测试方法(T型剥离测试方法))”的ASTMD1876-01对样品进行测试,不同之处在于测试以305mm/min的速率进行,而不是250mm/min,历时十秒,并且运行七次重复,而不是ASTM D1876中规定的十次。记录十秒剥离过程中的平均剥离力,结果以克记录。
在制备测试样品24小时之后,测量初始剥离力。在测试样品于50℃下经受加速老化两周之后,测量两周剥离力。在测试样品于50℃下经受加速老化四周之后,测量四周剥离力。在测试完成之后,评价经剥离样品的棉部分的粘合剂转移。如果没有可见的粘合剂转移到棉上,则样品被给予“否”的等级。
T型剥离测试样品制备
将多珠涂胶机和层压机设定为表3所示的施用温度,15psi的辊隙压力,表3所示的施用重量,最小收卷和放卷张力以使得不拉伸膜。螺旋喷雾式样为1.27cm(0.5英寸)宽,每英寸具有6-8个螺旋。以1.4mg/英寸施加细纹图案。使1密耳厚白色压花聚乙烯膜通过涂胶机,该膜包括线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯的共混物(例如,DH-284PE MICROFLEX压花不可透气膜,具有1.8密耳(ASTM D374)的压花规格,70克F50冲击强度(ASTM D1709),670%纵向断裂伸长率(ASTM D882),920%横向断裂伸长率(ASTM D882),10%纵向伸长率下590克拉伸强度(ASTM D882),10%横向伸长率下550克拉伸强度(ASTM D882),2500克纵向极限拉伸强度(ASTM D882),以及1700克横向极限拉伸强度(ASTM D882),购自俄亥俄州辛辛那提市的Clopay塑料产品公司(Clopay Plastic Products Company,Inc.,Cincinnati,Ohio),或其等同物),其在其一侧已被电晕处理至38达因每平方厘米(达因/cm2)的表面能(如由达因笔所测)。将规定涂层重量和图案的粘合剂施加于聚合物膜的经电晕处理侧,然后将膜和粘合剂挤压到具有7密耳Thwing-Albert厚度的15克/平方米(g/m2)基重的纺粘聚丙烯非织造幅材(例如,UNIPRO 45非织造纤维网,得自Midwest Filtration Company)上以形成层合物。
膜通过涂胶机的速度为400英尺/分钟(ft/min)至900ft/min并且粘合剂涂层重量为1.4mg/英寸。制备了足够量的层合物,使得可收集60英寸的代表性层合结构用于测试。
T型剥离测试方法
T型剥离测试用于测量两个柔性基底之间涂布的粘合剂的粘结强度。T型剥离使用标题为“测定粘合剂的抗剥离强度的测试方法(T型剥离测试方法)”的ASTM D1876-01进行测定,不同之处在于其以12英寸/分钟进行,而不是10英寸/分钟,历时10秒,并且运行7次重复,而不是ASTMD1876中规定的10次。在INSTRON型测试仪器上运行样品。除非另外指明,否则如“样品制备”中所述的那样制备测试样品。记录10秒剥离期间的平均剥离值,结果以克记录。初始T型剥离值为在制备层合物24小时之后测量的值。
流变蠕变(20分钟时应变百分比(%))
使用具有8mm板的平行板几何形状在TA Instruments AR-G2流变仪上进行流变蠕变。该测试在38℃下恒温运行,其中间隙为300μm。
在38℃下平衡后,施加26,800Pa的压力。将样品在此压力下保持20分钟。然后测量20分钟时的应变百分比。
聚合物描述
聚合物实施例1为<1重量%二嵌段、SIS三嵌段共聚物,含有30重量%苯乙烯并具有168的MFR(190℃,2.16kg)。
聚合物实施例2为<1重量%二嵌段、SIS三嵌段共聚物,含有30重量%苯乙烯并具有34的MFR(190℃,2.16kg)。
聚合物实施例3为<1重量%二嵌段、SIS三嵌段共聚物,含有44重量%苯乙烯并具有155的MFR(190℃,2.16kg)。
聚合物实施例4为<1重量%二嵌段、SBS三嵌段共聚物,含有43重量%苯乙烯并具有79的MFR(190℃,2.16kg)。
聚合物实施例5为<1重量%二嵌段、SBS三嵌段共聚物,含有43重量%苯乙烯并具有23的MFR(190℃,2.16kg)。
Vector 4211A为<1重量%二嵌段、SIS三嵌段共聚物,含有30重量%苯乙烯并具有2.5的MFR(190℃,2.16kg)。
Vector 6241A为<1重量%二嵌段、SBS三嵌段共聚物,含有43重量%苯乙烯并具有5.0的MFR(190℃,2.16kg)。
粘合剂描述
NW1043ZP为常规施用温度(149℃)定位粘合剂,购自富乐公司(HB FullerCompany)。
NW1140ZP为常规施用温度(149℃)构造粘合剂,购自富乐公司。
表1–胶带/标签的常用压敏粘合剂
Figure BDA0001405057330000151
Figure BDA0001405057330000161
表2–用于一次性制品的定位粘合剂
Figure BDA0001405057330000162
Figure BDA0001405057330000171
表3–用于一次性制品的构造粘合剂
Figure BDA0001405057330000172
Figure BDA0001405057330000181
表4–用于一次性制品的弹性附接粘合剂
Figure BDA0001405057330000191
其它实施方案落入权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种热熔融粘合剂组合物,包含:
第一苯乙烯嵌段共聚物,所述第一苯乙烯嵌段共聚物具有不饱和中间嵌段、至少15g/10分钟的在190℃,2.16kg下测得的熔体流动速率以及不大于10重量%的二嵌段含量、和至少18重量%的苯乙烯含量,
所述热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于15,000cps的粘度。
2.根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物,其中所述热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于7,500cps的粘度。
3.根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物,其中所述第一苯乙烯嵌段共聚物是热熔融粘合剂中存在的唯一苯乙烯嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物,其中所述第一苯乙烯嵌段共聚物具有不大于5重量%的二嵌段含量。
5.根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物,其还包含增粘剂。
6.根据权利要求5所述的热熔融粘合剂组合物,其还包含增塑剂。
7.根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物,其中当在121℃下施用所述粘合剂时,对棉的剥离力为至少50克力,其中涂层重量=25gsm。
8.根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物,其中当在121℃下施用所述粘合剂时,螺旋喷涂T型剥离为至少50克力,其中涂层重量=6.2gsm。
9.一种一次性吸收制品,包含根据权利要求1所述的热熔融粘合剂组合物。
10.一种粘合带或标签,包含根据权利要求6所述的热熔融粘合剂组合物。
11.一种热熔融粘合剂组合物,包含:
a.)至少15重量%的第一苯乙烯嵌段共聚物,其在190℃,2.16kg下测得的熔体流动速率为至少15g/10分钟,二嵌段含量不大于10重量%,并且苯乙烯含量为25重量%至35重量%,
b.)增粘剂,以及
c.)增塑剂,
所述热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于15,000cps的粘度。
12.根据权利要求11所述的热熔融粘合剂组合物,其中a.)、b.)和c.)的总和是所述组合物的至少90%。
13.一种一次性吸收制品,包括:
顶片;
底片;
设置在所述顶片和所述底片之间的吸收芯;
面向衣服的表面;以及
设置在所述吸收制品的所述面向衣服的表面上的根据权利要求11所述的热熔融粘合剂组合物。
14.一种一次性吸收制品,包括:
第一基底和第二基底;以及
施用于所述第一基底或第二基底中的至少一者的热熔融粘合剂组合物,所述热熔融粘合剂组合物包含:
具有不饱和中间嵌段的第一苯乙烯嵌段共聚物,所述第一苯乙烯嵌段共聚物的在190℃,2.16kg下测得的熔体流动速率为至少15g/10分钟并且二嵌段含量不大于3重量%,苯乙烯含量为至少18重量%,
增粘剂,以及
增塑剂,
其中所述热熔融粘合剂组合物具有121℃下不大于7,500cps的粘度。
15.根据权利要求14所述的一次性吸收制品,其中所述热熔融粘合剂组合物在所述一次性制品中用于选自以下的应用:构造、底片层合和定位。
CN201680015149.4A 2015-03-16 2016-03-16 低施用温度热熔融粘合剂组合物 Ceased CN107406739B (zh)

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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: A S Mansoor

Inventor after: K P Davies

Inventor after: D.B. Malcolm

Inventor after: M S Kroll

Inventor after: S.R. Vaughn

Inventor after: Roska Timothy W.

Inventor after: Yuan Xiaoping

Inventor before: A S Mansoor

Inventor before: K P Davies

Inventor before: D.B. Malcolm

Inventor before: M S Kroll

Inventor before: S.R. Vaughn

Inventor before: Roska Timothy W.

GR01 Patent grant
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IW01 Full invalidation of patent right
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