CN1121466C - 无纺织物用高剥离强度和高抗剪切强度的热熔粘合剂 - Google Patents

无纺织物用高剥离强度和高抗剪切强度的热熔粘合剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于聚丁烯的热熔粘合剂组合物，它具有多种最终用途，特别是在无纺织物制品如一次性尿布的构造和弹性粘接应用中。与典型的热熔粘合剂不同，本发明的组合物可在较长时间内在较高温度下耐受高剥离和剪切作用，而不会发生严重的粘接破坏。该组合物包括聚丁烯聚合物或聚丁烯和聚烯烃聚合物的混合物，和稳定剂，以及选自聚烯烃聚合物、增粘树脂、增塑剂或蜡的一种或多种剩余组分。该热熔粘合剂组合物可用通常的应用工艺，如挤出或喷涂法来使用。

Description

无纺织物用高剥离强度和高抗剪切强度的热熔粘合剂
发明背景
本发明涉及热熔粘合剂组合物，更具体地，本发明涉及用于无纺织物一次性吸收制品如尿布的、基于聚丁烯的热熔粘合剂。
许多类型的一次性吸收制品是商品可得的，它们用于吸收和持留身体排出物，如尿液和排泄物。这种制品的典型例子是婴儿用一次性尿布和供不能自制的成人用内衣。典型地，热熔粘合剂就用于这类一次性制品的构造中。
尽管许多热熔粘合剂组合物是公知的并且用于一次性制品的构造中，但在一种具体场合用于粘接的热熔粘合剂，对于其它应用来说可能是完全不适合的，这也是公知的。因此，各种不同的热熔粘合剂组合物用于一次性制品的构造中。例如，人们知道基于聚烯烃的热熔粘合剂适用于尿布的构造，特别是在这种制品的生产中将聚烯烃膜等粘接到薄纱或无纺织物基质上。然而人们还知道，基于聚烯烃的粘合剂不适合于粘接尿布中的弹性带，这是因为基于聚烯烃的粘合剂应用上的特性如喷涂性对于这种应用来说是不适合的。由于这种原因，基于苯乙烯系的嵌段共聚物，如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物的热熔粘合剂被使用于弹性粘接应用中。然而，这些苯乙烯系嵌段共聚物粘合剂也具有某些缺点，如在较高温度下表现出来的粘度不稳定性。
更重要地，通常基于SIS和SBS的热熔粘合剂的缺点，在无纺织物应用中特别明显地表现出来，这种应用需要接缝，如弹性侧边粘附到尿布上，或功能性粘附物如紧固带粘接到一次性尿布上。这些组件经常需要在长时间内，在高剥离应力和/或高剪切应力下，在体温温度下起作用。在这样的情形下，通常的粘合剂的剥离强度和抗剪切强度是不够的。结果，典型地，这些应用场合需要机械连接，如超声波焊接或者机械连接和粘合剂辅助相结合。然而，用于这些应用中的设备通常较昂贵，需要经常地维护，并且限制了生产速度。
发明概述
本发明涉及具有一定物理性能，使其可理想地适用于无纺织物一次性制品的热熔粘合剂组合物。更具体地，当在较高的温度下在较长的时间内，受到非常苛刻的剥离和/或剪切作用时，本发明的热熔粘合剂保持了可接受的粘接强度。因此本发明的粘合剂适用于无纺织物应用，而这种应用目前依赖于机械连接技术或者机械连接和粘合剂辅助相结合。本发明的粘合剂在177℃(350°F)下的粘度小于25000cP，且熔点高于121℃(250°F)。
本发明的热熔粘合剂组合物特别适用于一次性无纺织物制品如尿布或导流裤的应用中。尤其是，该粘合剂组合物适用于粘接各种弹性或非弹性材料的层压物。更特别地，这种粘合剂可用于将弹性尿布侧边粘接到各种基质，如无纺织物、聚乙烯、聚丙烯等。
当进行标准剥离强度测试时，本发明的热熔组合物还具有良好的结构粘接性。此外，这些粘合剂还具有使其易于在通常的热熔设备上进行加工的物理性能。
本发明的热熔粘合剂组合物含有下述组分的混合物：
(a)约15～65重量％的聚丁烯均聚物或共聚物；
(b)约0.1～3重量％的稳定剂；以及
根据具体的最终用途和所需性能，剩余组分从下述组分中选择的一种或多种，使得基于整个组合物的重量，各组分的含量和为100％：
(c)约0～70重量％的聚烯烃聚合物；
(d)约0～60重量％的增粘树脂；
(e)约0～30重量％的增塑剂；和
(f)约0～20重量％的蜡。所述组合物中聚丁烯聚合物的最小含量应为约15重量％。
较长时间内、较高温度下、在极端的剥离和剪切作用下可提供足够粘接强度的、不含增塑剂的优选热熔粘合剂组合物由下述组分的混合物组成：
(a)约19.9重量％的聚丁烯均聚物；
(b)约29.9重量％的增粘树脂；
(c)约39.8重量％的聚烯烃共聚物；
(d)约9.5重量％的聚乙烯蜡；和
(e)约0.9重量％的稳定剂。
另一不含增塑剂的热熔粘合剂组合物由下述组分的混合物组成：
(a)约25重量％的聚丁烯均聚物和共聚物的共混物；
(b)约25重量％的增粘树脂；
(c)约19.5重量％的蜡；
(d)约30重量％的聚烯烃聚合物；和
(e)约0.5重量％的稳定剂。
不含蜡并且不含增塑剂同时可提供足够粘接强度的、优选的热熔粘合剂组合物由下述组分的混合物组成：
(a)约20重量％的聚丁烯均聚物；
(b)约30重量％的增粘树脂；
(c)约29重量％的聚烯烃共聚物；
(d)约1重量％的稳定剂；和
(e)约20重量％的聚丁烯共聚物。
较高温度下、在极端的剥离和剪切作用下可提供足够粘接强度的、不含聚烯烃聚合物的优选热熔粘合剂组合物由下述组分的混合物组成：
(a)约50重量％的聚丁烯共聚物；
(b)约15重量％的增粘树脂；
(c)约15重量％的增塑剂；
(d)约19.5重量％的蜡；和
(e)约0.5重量％的稳定剂。
不含增粘树脂或聚烯烃聚合物，同时在较高温度下、在极端的剥离和剪切作用下可提供足够粘接强度的优选热熔粘合剂组合物，由下述组分的混合物组成：
(a)约65重量％的聚丁烯共聚物；
(b)约19.5重量％的蜡；
(c)约15重量％的增塑剂；和
(d)约0.5重量％的稳定剂。
因此本发明的热熔粘合剂组合物在较长时间内在较高温度下可提供具有良好抗剥离和剪切力的粘接，并且对无纺织物一次性制品中的机械连接，特别是层压物的机械连接，提供了另一种选择方式。配制成的优选的粘合剂组合物，在38℃(100°F)下可耐受500克的剥离形式的应力最少约11小时，而且在38℃(100°F)下可耐受1000克的剪切形式的应力最少约11小时。
附图说明
附图中：
图1是说明按照本发明配制的热熔粘合剂相对于现有技术的热熔粘合剂的剥离强度的条形图；以及
图2是说明按照本发明配制的热熔粘合剂相对于现有技术的热熔粘合剂的抗剪切强度的条形图。
发明详述
在无纺织物一次性制品中，当评价高剪切和高剥离使用条件下下的连接强度时，具有下述组分含量的基于聚丁烯的热熔粘合剂组合物，与现有技术的热熔粘合剂相比具有优势。更具体地，基于组合物的总重量，该粘合剂组合物含有约15～65重量％的聚丁烯均聚物或共聚物。组合物中聚丁烯聚合物的最小含量应为约15重量％。根据最终用途和所需性能，可以无聚烯烃组分，但典型地，其含量为约0～70重量％。本发明的热熔粘合剂还含有约0.01～3重量％的稳定剂，并且根据最终用途和所需性能，还可选择地含有约0～60％的增粘树脂，约0～30重量％的增塑剂，或约0～20重量％的蜡。然而明显地，各组分必须构成组合物的100重量％，并且这里所述的百分数是基于整个粘合剂组合物的重量。
在本发明的热塑性热熔粘合剂组合物中，使用聚丁烯组分是用于提高在较高温度下材料的粘合连接强度，特别是使组合物具有高剥离强度和高抗剪切强度。这里所用的术语“聚丁烯聚合物”，是指含有乙烯和丁烯单体，并且丁烯单体单元构成共聚物的至少89％的那些聚合物。适宜的市售丁烯-1-乙烯共聚物可从Shell Chemical Company of Houston，Texas，以商品名Duraflex 8910PC或Duraflex 8510买到，或者适宜的均聚物为DP 0800，也可从Shell Chemical Company买到。优选材料的DSC熔点为约90℃或更高。基于组合物的总重量，尽管可使用的聚丁烯聚合物的量为15～65重量％，但其优选的使用量为20～50重量％。
适用于本发明的丁烯-1均聚物和共聚物为乙基侧基规整并空间有序排列的、主要为直链的分子。这些侧基是当丁烯-1在1，2-碳双键处并沿着乙烯链主链聚合时形成的。这进一步详细地公开于专利US3362940。当由熔体冷却时，这些乙基侧基最初是在四边形空间排列上定位。随着时间的推移，四边形晶相形式转变为稳定的六边形空间排列，并且随之物理性能有所改善。有关这里所述的聚合物的更加详细的描述，见授予Mostert的专利US4937138，该专利的内容这里引为参考。由上述可以看出，这种聚合物的适宜用量为约15～65重量％。
本发明组合物中的无定形聚烯烃聚合物组分优选为基于乙烯、丙烯、丁烯和己烯重复单元的共聚物的聚α-烯烃共聚物。它们可由下述单体组合的交替重复单元构成：
(a)乙烯和丙烯；
(b)乙烯和丁烯；
(c)丙烯和丁烯；
(d)乙烯、丙烯和丁烯；
(e)丙烯和己烯；或
(f)丙烯。
适宜的共聚物可从Huls America以商品名“Vestoplas”，或从Rexene Products以商品名“Rextac”买到。优选软化点为约100～160℃的共聚物。应当意识到的是，上述共聚物的任何混合物也可在本发明的组合物中用作基体组分。聚烯烃聚合物的作用是有助于在无孔基质上提供粘接性。基于组合物的总重量，尽管聚烯烃聚合物的使用量可以为0～70重量％，但优选的量为20～40重量％。
应当注意的是，也可以使用聚丁烯聚合物和聚烯烃聚合物的混合物，条件是使用了足够量的聚丁烯聚合物以赋予粘合剂组合物所需量的剥离和抗剪切强度。组合物中聚丁烯聚合物的最少含量应为约15％。然而，根据最终用途，并且如前述范围所指出的那样，聚烯烃组分在组合物中可以完全不存在。
用于本发明的热熔结构粘合剂中的增粘树脂，是增强粘合性能并提高聚丁烯共聚物和/或聚α-烯烃共聚物的比粘合的物质。这里所用的术语“增粘树脂”包括：
(a)天然和改性的松香，例如树胶松香、木松香、浮油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香和聚合松香；
(b)天然和改性松香的甘油酯和季戊四醇酯，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，浅色木松香的季戊四醇酯，氢化松香的季戊四醇酯，浮油松香的季戊四醇酯，和松香的酚类改性的季戊四醇酯；
(c)按照ASTM E28-58T的方法测定的软化点为约60～140℃的多萜树脂，后者的多萜树脂通常是由萜烯烃如称为蒎烯的单萜烯，在适当的低温下在弗瑞德-克来福特催化剂的存在下聚合得到的；还包括氢化的多萜树脂；
(d)天然萜烯的共聚物和三元共聚物，例如苯乙烯/萜烯，α-甲基苯乙烯/萜烯，和乙烯基甲苯/萜烯；
(e)酚类改性的萜烯树脂，例如在酸性介质中由萜烯和酚类的缩合得到的树脂产物；
(f)环球软化点为约60～140℃的脂族石油烃树脂，该树脂是由主要由烯烃和二烯烃组成的单体的聚合得到的；还包括有氢化的脂族石油烃树脂；这类基于C5-烯烃馏分的树脂的可买到的例子为“Wingtack 95”和“Wingtack 115”蒸馏增粘树脂，由Goodyear Tire and Rubber Company出售；
(g)芳族石油烃及其氢化衍生物；
(h)脂族/芳族石油衍生烃及其氢化衍生物。
对于某些配方来说可能需要上述两种或多种增粘树脂的混合物。尽管可使用的增粘树脂的用量范围为10～60重量％，但优选范围为20～50％。
如上所述，适用于本发明范围内的增粘树脂的量占全部组合物重量的约0～60％，并且当其使用于组合物中时，它的含量优选为组合物重量的约10～30％。优选地，增粘树脂选自可以买到的任何非极性的类型。可以买到的适用于本发明的增粘树脂的一个例子包括商业上由商品名Escorez标示的树脂，它是由Exxon Chemical Company生产的。可用于本发明的另一种可以买到的树脂为可从Eastman Chemical Company买到的商品名为“Eastotac”的树脂。通常，适用于本发明的非极性增粘树脂，包括部分或完全氢化的、基于C9或C5烃的、软化点范围为约10～125℃的树脂。可用于本发明的增粘树脂还可包括极性增粘树脂。然而，由于许多极性树脂仅部分地与丁烯-1均聚物和共聚物相容，因此可以利用的极性树脂的选择是有限的。
为提供所需的粘度控制，本发明的组合物中还可选择地包含增塑剂，基于整个组合物的重量，其量为约0～30％，优选为约5～15％。适宜的增塑剂不仅包括常用的增塑剂油，如矿物油，还包括烯烃低聚物和低分子量聚合物(如分子量为2000或更小的低分子量聚丁烯)，以及植物油和动物油及这类油的衍生物。可使用的石油衍生油为仅含少量芳烃的相对高沸点的物质。基于这一点，芳烃应优选小于油重量的30％，更优选小于15％。或者是，这种油可为完全无芳烃的。齐聚物可以是平均分子量为约350～10000的聚丙烯，聚丁烯，氢化的聚异戊二烯，氢化的聚丁二烯等。适宜的植物油和动物油包括常用脂肪酸的甘油酯及其聚合产物。适用于本发明的增塑剂可以是许多不同的增塑剂，但本发明人发现，含有如可以买到商品名为Indopol H-100的单烯烃聚合物(它是由Amoco公司生产的基于丁烯的单烯烃聚合物)并且其分子量为2000或更低的增塑剂，特别适用于本发明。如所理解的，典型地，增塑剂的使用是为了降低整个粘合剂组合物的粘度，而基本上不降低粘合剂的使用温度。然而，若组合物中使用了增塑剂，则必须增加聚丁烯的使用量以补偿增塑剂而保持这些粘合剂所需的高剥离强度。
可以0～20重量％，优选5～20重量％的用量用于本发明组合物中的蜡，在不明显降低粘合剂粘接特征的前提下，可用来降低热熔结构粘合剂的熔体粘度。在不影响温度性能的前提下，这些还可以用来降低组合物的开模时间(open time)。适用的蜡为：
(1)分子量为1000～6000的低分子量聚乙烯，其由ASTM D-1321的方法测定的硬度值为约0.1～120，且ASTM软化点为约66～121℃(150～250°F)；
(2)石油蜡，如熔点为约54～80℃(130～175°F)的石蜡，熔点为约57～93℃(135～200°F)的微晶蜡，后者熔点是由ASTM D127-60的方法测定的；
(3)环球法软化点为约120～160℃的无规聚丙烯；
(4)通过一氧化碳和氢的聚合得到的合成蜡，如Fischer-Tropsch蜡；和
(5)聚烯烃蜡。这里所用的术语“聚烯烃蜡”是指由烯烃单体单元如乙烯或丙烯构成的那些聚合物或长链物质。这些物质可从EastmanChemical Co.，以商品名“Epolene”买到。优选用于本发明组合物中的这类物质具有的环球法软化点为93～177℃(200～350°F)。应当理解的是，这些蜡稀释物中的每一个在室温下均为固体。其它适用的这类物质包括氢化的动物、鱼和植物脂肪和油，如氢化的牛脂、猪脂、豆油、棉子油、蓖麻油、鲱油、鳕鱼肝油等，由于被氢化它们在环境温度下呈固体，发现上述这些也适用作蜡稀释物的替代。这些氢化的物质在粘合剂工业中常称为“动物或植物蜡”。
本发明中包括稳定剂，其用量为约0.1～3重量％，但优选为约0.1～1重量％。结合使用适用于本发明的热熔粘合剂组合物的稳定剂，有助于保护上述的聚合物及总的粘合剂体系，避免其受到通常在粘合剂生产和使用过程中发生的热和氧化降解的影响，以及最终产品通常暴露于周围环境的影响。这种降解通常通过粘合剂的外观、物理性能和使用特性的变差而表现出来。适用的稳定剂为高分子量的受阻酚和多官能的酚，如含有硫和磷的酚。受阻酚对本领域熟练人员是公知的，其特征是在靠近酚羟基的部位还含有空间体积较大的基团的酚类化合物。特别是，通常在苯环的酚羟基的至少一个邻位上取代有叔丁基。在羟基附近的这些空间体积较大的取代基团的存在起到了降低其伸长频率的作用，并因此降低了其反应性；因此这种空间位阻作用使酚类化合物具有稳定性能。位阻酚的代表性例子包括：
1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；
季戊四醇四-3(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；
正十八烷基-3(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；
4，4’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；
4，4’-硫代双(6-叔丁基-邻-甲酚)；
2，6-二叔丁基苯酚；
6-(4-羟基苯氧基)-2，4-双(正十八烷基硫代)-1，3，5-三嗪；
2，4，6-三(4-羟基-3，5-二叔丁基-苯氧基)-1，3，5-三嗪；
二-正十八烷基-3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸酯；
2-(正辛基硫代)乙基-3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯；和
山梨糖醇六-(3，3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。
特别优选的稳定剂为季戊四醇四-3(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。
这些稳定剂的性能可以通过结合使用下述物质来进一步增强：(1)协合剂，如硫代二丙酸酯和亚磷酸酯；和(2)螯合剂和金属减活化剂，如乙二胺四乙酸及其盐，和双水杨酸丙烯二亚胺。
可使用本领域任何公知的技术对本发明的热熔粘合剂组合物进行配制。现有技术的一个典型例子包括在一配有搅拌器的带夹套的混合釜中，优选在一Baker-Perkins或Day型带夹套的大容量混合器中放入所有的物质，随后将该混合物的温度升至约121～190℃(250～375°F)。应当理解的是，在该步骤中所使用的精确温度将取决于具体组分的熔点。搅拌所得的粘合剂组合物，直至各组分完全溶解。然后通过真空除去任何进入的空气。
应当理解的是，为改进特定的物理性能，可向本发明的粘合剂组合物中加入其它选择的添加剂。这些添加剂可包括，例如着色剂、填料等物质。
这样就形成了按照本发明的产物，它在多孔基质上于较高的温度下，可耐受剪切和剥离应力。可通过常用的方法使用这些粘合剂，包括接触和非接触的，当固化时它们是柔软的并且不粘手。为使性能表现足够充分，现已测定，这些粘合剂在38℃(100°F)下必须能够耐受每英寸500g的剥离力最少约11小时，38℃(100°F)下耐受1000g的剪切力最少约11小时。这通过形成抗变形的与基质的机械连接来完成。尽管比常用组合物的粘度稍高一点，但这些新的粘合剂仍可容易地通过标准的使用设备进行加工，并且在保持高强度的同时，具有足够的韧性。高剪切-高剥离配料的测试条件
层压构造：在该测试中，选择的基质必须具有足够的强度以支持指定的载荷。为达到这一要求，构造成一种无纺织物/聚乙烯膜层压物，它在38℃(100°F)、1000g/in的载荷下可保持其形状。这是通过使用从阿托芬德利公司(Ato Findley，Inc.)买到的、基于苯乙烯系嵌段共聚物(SIS)的、商品可得的高强度热熔粘合剂，将单位重量较重的无纺织物层压到聚乙烯膜上制得的。
粘合应用：以螺旋喷涂成3/8英寸宽、每平方英寸15毫克的形式将所有的粘合剂施加到上述层压物的无纺织物一侧上。该应用的开模时间为0.5秒，使用温度为1 77℃(350°F)。使用9磅/平方英寸的辊压使第二层压物与无纺织物侧边形成粘接。
高温测试：在测试前使所有的样品放置最少24小时。垂直于螺旋形的方向，将样品切割为1英寸宽的长度。然后挂在38℃(100°F)的循环空气烘箱中对样品进行测试。
静态剥离测试：以通常的剥离测试方式将500g的重物粘附到每一样品上，并开始计时。以分钟记录下每一样品至粘接破坏时所经过的时间。对于每一种配料，测试最少5个样品。为达到可接受的程度，样品必须持续11小时，或660分钟。
静态剪切测试：以通常的剪切测试方式将1000g的重物粘附到每一样品上，并开始计时。以分钟记录下每一样品至粘接破坏时所经过的时间。对于每一种配料，测试最少5个样品。为达到可接受的程度，样品必须持续11小时，或660分钟。
通过下述实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
按照本发明制备下述的粘合剂混合物。测试时，该粘合剂在较高的温度下提供了足够的剥离形式和剪切形式的粘接强度，性能非常优异。由于使用了聚丁烯均聚物、高软化点的无定形聚α-烯烃和高软化点的增粘剂，本实施例的样品具有良好的高温强度。重量％    组分           商品来源                 通用类名29.9  Eastotac H-130R   Eastman Chemical Company   树脂19.9  聚丁烯DP 0800     Shell Chemical Company    聚丁烯39.8  Rextac 2115       Rexene Products           聚烯烃9.5   Epolene N15       Eastman Chemical Company    蜡0.9   Irganox 1010-FF   Ciba Addit ives           稳定剂实施例2
本发明的该实施例配方不含蜡。本实施例使用了高软化点的增粘剂和无定形的聚α-烯烃，以及聚丁烯均聚物和聚丁烯-乙烯共聚物的混合物。本配方中未使用蜡，因此提高了粘度，但使得该配料具有更大的韧性，并且较实施例1具有更长的开模时间。重量％    组分             商品来源              通用类名
30    Eastotac H-130R  Eastman Chemical Company  树脂
20    聚丁烯DP 0800    Shell Chemical Company   聚丁烯
29    Rextac 2115      Rexene Products          聚烯烃
20    聚丁烯DP 8910    Shell Chemical Company   聚丁烯
1     Irganox 1010-FF  Ciba Additives           稳定剂
实施例3
本发明该实施例中的配方，使用了聚丁烯增塑剂代替无定形聚α-烯烃。此外，它使用聚丁烯-乙烯共聚物。重量％    组分           商品来源                 通用类名15    Eastotac H-100W    Eastman Chemical Company   树脂50    聚丁烯DP 8910      Shell Chemical Company    聚丁烯15    Indopol H100       Amoco                     增塑剂19.5  Epolene N15        Eastman Chemical Company    蜡0.5   Irganox 1010-FF    Ciba Additives            稳定剂
实施例4
本配方含有聚丁烯均聚物和聚丁烯-乙烯共聚物的混合物，以及低软化点的增粘剂和低软化点的无定形聚α-烯烃。  重量％    组分           商品来源                通用类名25   Eastotac H-100W   Eastman Chemical Company   树脂12.5  聚丁烯DP 0800     Shell Chemical Company    聚丁烯12.5  聚丁烯DP 8910     Shell Chemical Company    聚丁烯19.5  Epolene N15       Eastman Chemical Company    蜡0.5   Irganox 1010-FF   Ciba Additives            稳定剂30    Rextac 2715       Rexene Products           聚烯烃
实施例5
本发明的该实施例配方不含增粘树脂。在某些多孔基质上，机械连接较基质表面的粘接更重要。在这些情形下，可以流入多孔基质内的配料将“锁定”在基质内，并形成抗剥离和剪切应力的机械连接。因此不需要增粘树脂促进粘接。该配方为聚丁烯增塑剂、聚丙烯蜡和聚丁烯-乙烯共聚物的混合物。重量％       组分            商品来源              通用类名65      聚丁烯DP 8910    Shell Chemical Company    聚丁烯
                                                 聚丁烯15      Indopol H100     Amoco                     增塑剂19.5    Epolene N15      Eastman Chemical Company    蜡0.5     Irganox 1010-FF  Ciba Additives            稳定剂对照例1
该配方(标为“对照例1”)为商品名为H2104、可从阿托芬德利公司购得的热熔粘合剂。
典型地，H2104用于需要相对较高强度如弹性粘接的无纺织物应用中。H2104是现有技术的热熔粘合剂类型中高强度热熔粘合剂的典型代表，它典型地用于高应力尿布应用如弹性粘接中。对照例2
该配方(标为“对照例2”)为聚丁烯均聚物、高软化点增粘剂和高软化点无定形聚α-烯烃的混合物，其中增塑剂的用量超过了本发明所指示的范围。该产物不具备所需的抗剪切或剥离性能。重量％         组分             商品来源                通用类名
30  Eastotac H-130R        Eastman Chemical Company    树脂
20  聚丁烯DP 0800          Shell Chemical Company      聚丁烯
                                                       聚丁烯
35  Indopol H100            Amoco                      增塑剂14.5  Vestoplast 608         Huls Chemical Company       聚烯烃0.5  Irganox 1010-FF        Ciba Additives              稳定剂对照例3
该配方(标为“对照例3”)含有聚丁烯均聚物和聚(丁烯-乙烯)共聚物的混合物、中等软化点的增粘剂和高软化点无定形聚α-烯烃和高软化点的聚丙烯蜡，其中聚丁烯聚合物的用量小于本发明所指示的范围。尽管该产物具有可与实施例1～5相比的足够的抗剪切性能和软化点，但它不具备该应用中所需的抗剥离性能。  重量％    组分             商品来源               通用类名
20    Escorez 1315    Exxon Chemi cal Company    树脂
5    聚丁烯DP 0800    Shell Chemical Company    聚丁烯
5    聚丁烯DP 8910    Shell Chemical Company    聚丁烯
9.5  Epolene N15      Eastman Chemical Company    蜡
0.5  Irganox 1010-FF  Ciba Additives            稳定剂
60   Rextac 2115      Rexene Products           聚烯烃测试结果
按照前述的方法进行测试，以确定上述配方的剥离强度和抗剪切强度，结果数据分别列于表1电荷表2中。这些组合物的软化点和粘度分别列于表3和表4中。
         表1
配方     静态剥离(分钟)(5个试样的平均值)
    对照例1     17
    对照例2     0.3
    对照例3     23
    实施例1     1000+
    实施例2     1000+
    实施例3     1000+
    实施例4     1000+
    实施例5     1000+
          表2
配方     静态剪切(分钟)(5个试样的平均值)
    对照例1     29
    对照例2     397
    对照例3     1000+
    实施例1     1000+
    实施例2     1000+
    实施例3     1000+
    实施例4     1000+
    实施例5     1000+
          表3
配方     软化点℃(°F)(Herzog环球法测试仪)
    对照例1     103(217.4)
    对照例2     117(242.6)
    对照例3     155.2(311.4)
    实施例1     155(311)
    实施例2     138.7(281.7)
    实施例3     157.2(315)
    实施例4     156.8(314.3)
    实施例5     162.2(324)
                                         表4
配方   163℃(325°F)下的粘度(cP)   177℃(350°F)下的粘度(cP)     190℃(375°F)下的粘度(cP)
对照例1     4500     2700     1550
对照例2     5675     3615     2465
对照例3     3700     2600     1850
实施例1     7300     5400     3500
实施例2     31200     21050     14125
实施例3     15550     10425     7250
实施例4     10375     6813     4688
实施例5     10625     6175     4425
加工比较：热熔粘合剂必须具有较低的粘度，以在通常的涂料设备上进行良好的加工。下述是加工性能良好的基于苯乙烯系典型嵌段共聚物粘合剂H2104，与实施例1的基于聚丁烯的粘合剂的比较。该实施例样品也具有良好的加工性能。所列的温度代表了热熔粘合剂的典型应用和/或加工温度。
                           粘度
       H2104                      实施例1163℃(325°F)下的粘度(cPs) 4500   163℃(325°F)下的粘度(cPs)  7300177℃(350°F)下的粘度(cPs) 2700   177℃(350°F)下的粘度(cPs)  5400190℃(375°F)下的粘度(cPs) 1550   190℃(375°F)下的粘度(cPs)  3500
                        热稳定性H2104样品在177℃(350°F)下        实施例1样品在185℃(365°F)下老化48小时                        老化48小时163℃(325°F)下的粘度(cPs)  3650  177℃(350°F)下的粘度(cPs) 5390粘度变化                    -19％ 粘度变化                  -0.2％
数据显示，为匹配于H2104的粘度，实施例1的样品必须在稍微高一点的温度下操作。然而在典型的加工温度下，两种产品均较容易加工。此外，当在较高温度下进行较长时间老化时，实施例1的样品比H2104更好地保持了其粘度。

Claims (6)

1、一种高剥离强度和抗剪切强度的热熔粘合剂组合物，其基本上由下述组分的混合物组成：
(a)15～65重量％的聚丁烯聚合物；
(b)0.1～3重量％的稳定剂；以及
(c)5～20重量％的软化点为93℃至177℃的聚丙烯蜡；
剩余组分选自下述组分中的一种或多种，使得基于整个组合物的重量，各组分的重量和为100％：
(d)0～60重量％的烃增粘树脂；和
(e)0～30重量％的增塑剂，该增塑剂选自矿物油和分子量为2000以下的聚丁烯；
其中聚丁烯聚合物的最少含量为15重量％；且该粘合剂组合物在177℃下具有低于25000cP的粘度和熔点高于121℃，并在38℃下可耐受500克的剥离形式的应力最少约11小时，而且在38℃下可耐受1000克的剪切形式的应力最少约11小时。
2、如权利要求1的热熔粘合剂组合物，其中所述聚丁烯聚合物为聚(丁烯-乙烯)共聚物。
3、一种高剥离强度和抗剪切强度的热熔粘合剂组合物，其基本上由如下组分组成：
(a)65重量％的聚丁烯聚合物；
(b)19.5重量％的软化点为93℃至177℃的聚丙烯蜡；
(c)15重量％的增塑剂，该增塑剂选自矿物油和分子量为2000以下的聚丁烯；
(d)0.5重量％的稳定剂；和
(e)其中该粘合剂组合物在177℃下具有低于25000cP的粘度和熔点高于121℃，并在38℃下可耐受500克的剥离形式的应力最少约11小时，而且在38℃下可耐受1000克的剪切形式的应力最少约11小时。
4、如权利要求3的热熔粘合剂组合物，其中所述聚丁烯聚合物为聚(丁烯-乙烯)共聚物。
5、一种高剥离强度和抗剪切强度的热熔粘合剂组合物，其基本上由下列组分组成：
(a)50重量％的聚丁烯聚合物；
(b)15重量％的增塑剂，该增塑剂选自矿物油和分子量为2000以下的聚丁烯；
(c)15重量％的烃增粘树脂；
(d)19.5重量％的软化点为93℃至177℃的聚丙烯蜡；和
(e)0.5重量％的稳定剂；
(f)其中该粘合剂组合物在1 77℃下具有低于25000cP的粘度和熔点高于121℃，并在38℃下可耐受500克的剥离形式的应力最少约11小时，而且在38℃下可耐受1000克的剪切形式的应力最少约11小时。
6、如权利要求5的热熔粘合剂组合物，其中所述聚丁烯聚合物为聚(丁烯-乙烯)共聚物。
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