CN113853415A - 包含苯乙烯嵌段共聚物和蜡的热熔融组合物 - Google Patents

包含苯乙烯嵌段共聚物和蜡的热熔融组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提出了热熔融组合物，这些热熔融组合物包含15重量％至60重量％的苯乙烯嵌段共聚物、15重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTM D938)的蜡以及任选的基于丙烯的聚合物。该热熔融组合物可不含增粘剂和增塑剂两者，并且可用于多种卫生应用中。

Description

包含苯乙烯嵌段共聚物和蜡的热熔融组合物
背景技术
热熔融组合物通常用于将基材粘结在一起，以便使两个基材保持彼此固定的关系或有助于成品的完整性和功能性。在工业粘合剂领域，热熔融组合物通常用于将多种多样的制品粘结在一起或有助于多种多样的制品的完整性和功能性，这些制品包括包装材料(例如箱和纸盒)、含有非织造基材的一次性吸收制品，例如成人失禁产品、一次性尿布、卫生巾、床垫、宠物垫、医用敷料等。
在一次性吸收制品的制造中可以使用多种热熔融组合物。例如，在制造一次性尿布的过程中，热熔融粘合剂用作构造粘合剂(例如，将底片粘结到非织造物并任选粘结到吸收垫)、弹性附接粘合剂(例如，在例如腿部或腰部区域中将弹性材料粘结到底片)、用于芯稳定(例如，将热熔融组合物施加到吸收芯以增加芯的强度)并用作弹性材料以向一次性吸收制品提供拉伸特性。
需要可表现出良好的伸长率、强度和粘附性，同时表现出低气味、优异的热稳定性并且不含存在于增塑剂中的某些化合物的另选的热熔融组合物。
发明内容
在一个方面，本发明的特征在于一种热熔融组合物，该热熔融组合物包含15重量％至60重量％的苯乙烯嵌段共聚物、15重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTM D938)的蜡以及不大于10重量％的液体增塑剂。
在一个实施方案中，热熔融组合物不含液体增塑剂。在另一个实施方案中，热熔融组合物包含15重量％至45重量％的总聚合物含量。在一个实施方案中，热熔融组合物包含25重量％至75重量％的蜡。
在一个不同的实施方案中，热熔融组合物附加包含5重量％至40重量％的基于丙烯的聚合物。基于丙烯的聚合物可衍生自丙烯和至少一种选自己烯、丁烯和乙烯的单体。在另一个实施方案中，根据ASTM D3236，基于丙烯的聚合物具有在190℃下不大于约7,500cP的粘度。
在一个实施方案中，蜡为石蜡。在另一个实施方案中，苯乙烯嵌段共聚物具有氢化中间嵌段。在一个实施方案中，苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯- 异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。在一个不同的实施方案中，苯乙烯嵌段共聚物具有10至300的熔体流动指数ASTM D1238(230℃，2.16kg)。
在另一个实施方案中，热熔融组合物还包含5重量％至40重量％的增粘剂。在另一个实施方案中，热熔融组合物不含增粘剂。
在一个实施方案中，热熔融组合物具有大于800％的伸长率。
在不同的实施方案中，热熔融组合物具有大于600％的伸长率和至少 1.5兆帕的最大拉伸应力。
在另一个方面，本发明的特征在于一种热熔融组合物，该热熔融组合物包含：
15重量％至45重量％的苯乙烯嵌段共聚物、35重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTM D938)的蜡以及
任选至多40重量％的增粘剂，其中热熔融组合物不含增塑剂。
在一个不同方面，本发明的特征在于一种吸收制品，该吸收制品包括：
热熔融组合物以及芯，该芯包含热熔融组合物和吸收材料；
其中热熔融组合物将吸收芯的至少一部分固定到吸收制品的材料；并且其中热熔融组合物包含15重量％至45重量％的苯乙烯嵌段共聚物以及 25重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTM D938)的蜡。
在一个实施方案中，芯包含不超过10重量％的绒毛。在另一个实施方案中，热熔融组合物包含不大于47重量％的总聚合物含量。在一个不同的实施方案中，蜡为石蜡。在另一个实施方案中，苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
本发明的热熔融组合物具有优异的伸长率，并且在不存在增粘剂或存在有限量的增粘剂的情况下可具有粘合特性。在不包含增粘剂或包含有限增粘剂的组合物中，重要的是找到一种不同的方式来降低粘度，同时保持高伸长率，并且进一步将内聚力或刚度引入热熔融组合物中。就这一点而言，在本发明的组合物中可使用蜡。
本发明人出乎意料地发现，添加蜡可提高受权利要求书保护的组合物的伸长率并保持其最大拉伸应力，同时降低其粘度。还出乎意料的是，与传统液体增塑剂相比，使用大量蜡可导致期望特性的更好平衡。
本发明的热熔融组合物可不含增塑剂。这是所期望的，因为增塑剂可造成沾污并且通常包含最终使用者不期望的挥发性物质或聚芳族烃 (PAH)。
本发明的热熔融组合物尤其可用于使芯稳定。在使芯稳定中，可使用通常呈纤维化结构形式的热熔融组合物来将芯的吸收材料保持在适当的位置。
本发明人还设想，本发明的热熔融组合物可用作构造粘合剂或用作弹性材料以在一次性吸收制品中提供拉伸性。
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。
术语表
绒毛-纤维素纤维
完全不含绒毛-不包含绒毛的吸收芯
基于丙烯-包含至少50重量％的丙烯。
具体实施方式
热熔融组合物
热熔融组合物包含15重量％至60重量％的苯乙烯嵌段共聚物以及15 重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTM D938)的蜡。
热熔融组合物可包含不大于40重量％、不大于30重量％、不大于20 重量％、不大于10重量％的增粘剂，或甚至不含增粘剂。热熔融组合物还可包含不大于10重量％、不大于5重量％的增塑剂，或甚至不含增塑剂。热熔融组合物可不含增粘剂和增塑剂两者。
苯乙烯嵌段共聚物、基于丙烯的聚合物和蜡可构成热熔融组合物的至少85重量％、至少90重量％或甚至至少95重量％。
另选地，苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和蜡可构成热熔融组合物的至少 85重量％、至少90重量％或甚至至少95重量％。
在一个实施方案中，苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物，并且蜡为石蜡。
在另一个实施方案中，热熔融组合物包含15重量％至45重量％的苯乙烯嵌段共聚物、35重量％至75重量％的蜡以及任选至多30重量％或甚至至多40重量％的增粘剂。
热熔融组合物的粘度在162.8℃下可不大于20,000cP、在162.8℃下不大于15,000cP、在162.8℃下介于约500cP和20,000cP之间或甚至在 162.8℃下介于约500cP和10,000cP之间。
热熔融组合物可具有大于600％、大于800％、大于900％、大于 1000％、600％至1500％或甚至800％至2000％的伸长率。
热熔融组合物可具有至少1.0兆帕(mpa)、至少1.5mpa、至少 2.0mpa、1.0mpa至10mpa或甚至1.5mpa至8mpa的最大拉伸应力。
当用于使芯稳定时，高伸长率允许热熔融组合物与吸收芯一起拉伸，同时具有阈值最大拉伸应力允许在使用一次性吸收制品时热熔融组合物将芯牢固地保持在适当位置。
热熔融组合物可具有至少15克力(gf)/英寸、至少30gf/英寸、至少 50gf/英寸、15gf/英寸至200gf/英寸、30gf/英寸至150gf/英寸、30gf/英寸至 250gf/英寸或甚至60gf/英寸至250gf/英寸的动态剥离力。
热熔融组合物可具有1.0mpa至10mpa的最大拉伸应力和600％至 3000％或甚至800％至2500％的伸长率。
聚合物
热熔融组合物可具有15重量％至70重量％、或甚至20重量％至60重量％的总聚合物含量。
另选地，可能有用的是将聚合物含量限制在少于50重量％，以允许存在更多的蜡以及任选增粘剂。总聚合物含量可不大于47重量％、不大于45 重量％、20重量％至47重量％、或甚至15重量％至45重量％。
热熔融组合物包含苯乙烯嵌段共聚物并且可任选包含附加聚合物，诸如例如基于丙烯的聚合物。
苯乙烯嵌段共聚物
热熔融组合物包含苯乙烯嵌段共聚物。
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、径向、星型、锥形、多嵌段以及它们的组合)排列。芳香族乙烯基聚合物嵌段可衍生自多种芳香族乙烯基化合物，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。双烯聚合物嵌段可衍生自多种含双烯化合物，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。
可用的苯乙烯嵌段共聚物包括例如三嵌段、多臂和径向共聚物，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)、苯乙烯-乙烯/丁烯/ 苯乙烯-苯乙烯(SEBSS)以及它们的组合。
苯乙烯嵌段共聚物可具有至少10重量％、至少12重量％、不大于50 重量％、不大于40重量％、不大于35重量％、10重量％至50重量％、12 重量％至45重量％、12重量％至25重量％或甚至20重量％至45重量％的苯乙烯含量。
苯乙烯嵌段共聚物可具有2至300、10至300或甚至15至250的熔体流动速率ASTMD1238(230℃，2.16kg)。
苯乙烯嵌段共聚物可具有不饱和中间嵌段，另选地中间嵌段可为饱和的，即氢化的。在一个优选的实施方案中，中间嵌段是饱和的以减少气味、改善热稳定性并改善热熔融组合物的相容性。苯乙烯嵌段共聚物可选自SEBS、SEPS、SEEPS和SEBSS。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。
另选地，苯乙烯嵌段共聚物可为苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物以改善粘附性并降低成本。
苯乙烯嵌段共聚物可为存在于热熔融组合物中的唯一聚合物。苯乙烯嵌段共聚物可以至少20重量％、至少25重量％、25重量％至70重量％、 28重量％至65重量％、15重量％至60重量％、25重量％至45重量％或甚至15重量％至40重量％存在于热熔融组合物中。
可用的苯乙烯嵌段共聚物可以多种商品名获得，包括例如可购自 KratonPolymers U.S.LLC(Houston,Texas)的KRATON G 1657、 KRATON G 1643、KRATON MD 1648和KRATON MD6951；可购自 TSRC Corporation(Taipei City,中国Taiwan)的DPX-660、VECTOR 4111、 VECTOR4114、VECTOR 4211和VECTOR4411；可购自Versalis SpA (Milan,Italy)的EUROPRENE SOL 1205和SOL TH 2311；以及可购自 LCY Elastomers LP(Baytown,Texas)的GLOBALPRENE 3566。
基于丙烯的聚合物
热熔融组合物任选包含基于丙烯的聚合物。
如果预期热熔融组合物将两个基材粘附在一起，则组合物优选包含基于丙烯的聚合物。基于丙烯的聚合物可为均聚物。另选地，基于丙烯的聚合物衍生自丙烯和除丙烯之外的至少一种烯烃共聚单体。在一个优选的实施方案中，基于丙烯的聚合物衍生自丙烯和至少一种选自乙烯、丁烯和己烯的单体。α-烯烃可为丙烯丁烯共聚物。
可用的基于丙烯的聚合物可表现出不大于40焦耳/克(J/g)、不大于 20J/g、不大于14J/g、不大于12J/g、不大于10J/g、0至40J/g、或甚至0至 20J/g的熔化热。
基于丙烯的聚合物表现出在190℃下不大于10,000cP、不大于 7,500cP、不大于5,000cP、250cP至10,000cP或甚至500cP至7500cP的粘度。
可用的基于丙烯的聚合物包括例如共聚物、三元共聚物、更高不饱和度的聚合物以及它们的组合，并且衍生自丙烯和除丙烯之外的至少一种α- 烯烃共聚单体(包括例如具有至少两个碳原子、至少四个碳原子、四个碳原子至八个碳原子以及它们的组合的α-烯烃单体)。基于丙烯的聚合物任选包含至少两种不同α-烯烃的共混物。可用的α-烯烃单体包括例如乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3,5,5-三甲基-1-己烯、5-乙基-1-壬烯以及它们的组合。合适的α-烯烃共聚单体还包括单-α-烯烃(即，一个不饱和双键)和更高不饱和度的烯烃。
基于丙烯的聚合物优选不含官能团，但任选包含官能团。
基于丙烯的聚合物可使用非单位点催化剂(例如，齐格勒-纳塔催化剂)或单位点催化剂(例如，茂金属)来制备。
热熔融组合物任选包含5重量％至40重量％、或甚至10重量％至35 重量％的基于丙烯的聚合物。
可用的基于丙烯的聚合物可以多种商品名商购获得，包括例如来自Rextac,LLC(Odessa,Texas)的REXTAC 2715和2730丙烯-丁烯共聚物；来自Evonik ResourceEfficiency GmbH(Essen,Germany)的VESTOPLAST V2094和V 2103乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物；.来自Eastman Chemical Company(Kingsport,Tennessee)的AERAFIN 180和AERAFIN17丙烯-乙烯共聚物以及来自ExxonMobil Chemical Company(Houston,Texas)的VISTAMAXX 8380和VISTAMAXX 8780丙烯-乙烯共聚物。
蜡
热熔融组合物包含显著量的蜡。
可用的蜡类别包括例如石蜡、微晶蜡、费托蜡、氧化费托蜡、动物蜡、植物蜡(例如大豆蜡)以及它们的组合。蜡可为官能化的。
可用的蜡在室温下为固体，并且优选具有45℃至90℃、50℃至 85℃、或甚至55℃至75℃的凝固点(ASTM D938)。
热熔融组合物可包含15重量％至75重量％、15重量％至65重量％、 20重量％至65重量％、22重量％至62重量％、25重量％至75重量％、30 重量％至75重量％、35重量％至75重量％或甚至40重量％至75重量％的蜡。
该蜡可包括一种或多种蜡。
可用的可商购获得的石蜡包括例如来自Citgo Petroleum(Houston, Texas)的FR-6513、来自Sasol Performance Chemicals(Hamburg, Germany)的SASOLWAX 6705和来自The International Group,Inc. (Toronto,Ontario)的IGI 1240。可用的可商购获得的费托蜡包括来自 Shell MDS(Bintulu,Malaysia)的费托蜡SARAWAX SX-70和SX-80以及来自Sasol Performance Chemicals(Hamburg,Germany)的费托蜡 SASOLWAX C-80。
增塑剂
热熔融组合物不含增塑剂，或可任选包含有限量的增塑剂。增塑剂可选自聚丁烯和聚异丁烯。
热熔融组合物包含不大于15重量％、不大于10重量％、不大于5重量％的增塑剂，或甚至不含增塑剂。
在另一个实施方案中，热熔融粘合剂组合物包含不大于15重量％、不大于10重量％、不大于5重量％的油，或甚至不含油。
可用的增塑剂包括例如聚丁烯、聚异丁烯、聚烯烃共聚物(例如丙烯- 乙烯共聚物)、低聚α烯烃、油(例如基于环烷基石油的油、石蜡油、矿物油、动物油、植物油、合成油、油的衍生物、液体异戊二烯、脂肪酸的甘油酯以及它们的组合)以及它们的组合。
可用的增塑剂可以多种商品名商购获得，包括例如：来自Ineos OligomersEurope,Limited(Belgium)的商品名INDOPOL系列，包括 INDOPOL H-300、H-1200、H-1500、H-1900和H-2100聚丁烯；来自Ineos Oligomers Europe的商品名DURASYN系列，包括DURASYN 127聚-1-癸烯；来自TPC Group(Houston Texas)的商品名TPC系列，包括TPC5230、TPC1105、TPC1160、TPC1285和TPC1350聚异丁烯；商品名 LICOCENE系列，包括例如LICOCENE PPA 330TP丙烯-乙烯共聚物；来自Sonneborn(Tarrytown New York)的KAYDOL矿物油；来自Petrochem Carless Limited(Surrey,England)的KRYSTOL 550矿物油；以及来自 Calumet Specialty Products Partners,LP(Indianapolis,Indiana)的CALSOL 5550环烷油。
热熔融组合物可包含至少5重量％、至少10重量％、不大于20重量％、不大于10重量％、5重量％至20重量％或甚至5重量％至10重量％的液体增塑剂。
增粘剂
热熔融组合物可任选包含有限量的增粘剂。
增粘剂可用来增粘SBC的中间嵌段或增强SBC的末端嵌段。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、脂族和环脂族烃树脂、混合的芳族和脂族改性的烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂以及它们的氢化的型式；萜烯、改性的萜烯以及它们的氢化的型式；天然松香、改性的松香、松香酯以及它们的氢化的型式；低分子量聚乳酸；以及它们的组合。可用的天然和改性的松香的示例包括脂松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香、氢化的松香、二聚松香和聚合松香。可用的松香酯的示例包括例如浅色木松香的甘油酯、氢化的松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、天然和改性的松香的季戊四醇酯，该天然和改性的松香的季戊四醇酯包括浅色木松香的季戊四醇酯、氢化的松香的季戊四醇酯、妥尔油松香的季戊四醇酯和松香的酚改性的季戊四醇酯。
可用的增粘剂可以多种商品名商购获得，包括例如：来自Exxon Mobil ChemicalCompany(Houston,Texas)的烃增粘树脂，包括ESCOREZ 5400 (芳族含量为1％)、ESCOREZ5415、ESCOREZ 5600(芳族含量为 9.8％)、ESCOREZ 5690(芳族含量为10％)、ESCOREZ 5615(芳族含量为9.9％)和ECR-840；来自Eastman Chemical(Kingsport,Tennessee)的商品名EASTOTAC系列的烃增粘树脂，包括EASTOTAC H-100R和 EASTOTAC H-100L；来自CrayValley HSC(Exton,Pennsylvania)的商品名WINGTACK系列的烃C-5衍生的增粘树脂，烃C-5衍生的增粘树脂包括 WINGTACK 86、WINGTACK EXTRA和WINGTACK 95；以及来自 EastmanChemical Company(Kingsport,Tennessee)的商品名PICCOTAC的烃C-5衍生的增粘树脂(包括例如PICCOTAC 8095)以及商品名 KRISTALEX和PLASTOLYN系列的纯单体芳族增粘树脂(包括例如 KRISTALEX 3100、PLASTOLYN 240和PLASTOLYN 290)。
热熔融组合物可包含具有一定芳香族含量的至少一种增粘剂。增粘剂可具有大于5重量％、大于20重量％、大于50重量％、约5重量％至约20 重量％、约7.5重量％至约15重量％或甚至5重量％至少于10重量％的芳族含量。利用核磁共振(NMR)光谱测量芳香族含量。
热熔融组合物可包含软化点小于100℃或甚至小于95℃的增粘剂。热熔融组合物可包含芳族含量大于50重量％且软化点大于约100℃、大于约 120℃或甚至为约105℃至约160℃的增粘剂。
热熔融组合物可包含至少5重量％、至少10重量％、不大于40重量％、不大于30重量％、不大于20重量％、不大于15重量％、不大于30 重量％、0重量％至40重量％、0重量％至30重量％、5重量％至40重量％、5重量％至30重量％、5重量％至25重量％、5重量％至15重量％或甚至5重量％至10重量％的增粘剂。
附加组分
热熔融组合物任选包含附加组分，这些附加组分包括例如稳定剂、抗氧化剂、附加聚合物(例如，单位点例如茂金属催化的聚合物)、基于乙烯的烯烃聚合物、基于丁烯的烯烃聚合物等)、附加蜡(例如，聚乙烯 (例如，购自Westlake Polymers LLC(Houston,Texas)的EPOLENE N- 21)和聚丙烯蜡)、增粘剂、涂料、抗粘添加剂、紫外光稳定剂、腐蚀抑制剂、着色剂(例如，颜料和染料)、填料、表面活性剂、润湿指示物、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)、亚磷酸盐(包括例如三-(对-壬基苯基)-亚磷酸盐(TNPP)和双(2,4-二-叔丁基苯基)4,4'-二亚苯基-二膦酸盐)、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品名商购获得，包括例如IRGANOX商品名系列，包括例如IRGANOX 1010、IRGANOX 565和IRGANOX 1076受阻酚抗氧化剂和IRGAFOS 168亚磷酸盐抗氧化剂(这些抗氧化剂均可购自BASF Corporation(FlorhamPark，New Jersey))，以及ETHYL 702 4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)。当存在时，该组合物优选包含约0.1重量％至约2重量％的抗氧化剂。
一次性吸收制品
可将热熔融组合物结合到或粘附到一次性吸收制品内的多种基材中，这些基材包括例如膜(例如，聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)膜)、多孔基材、纤维素基材、片材(例如，纸材和纤维片)、纸材产品、织造和非织造纤维网、纤维(例如，合成聚合物纤维和纤维素纤维)、弹性部件和带材背衬。
热熔融组合物还可用于多种应用和构造，这些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、成人失禁产品、卫生巾、医疗敷料 (例如，伤口护理产品)、绷带、手术垫、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、不可渗透的层(例如，底片)、薄纸(例如，包装薄纸)、集液层以及织造和非织造纤维网层(例如，顶片、吸收薄纸)。
热熔融组合物可用于由多种纤维制成的基材上，这些纤维包括绒毛 (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、丙烯酸类、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和玻璃；回收的纤维，以及它们的各种组合。
可使用多种应用技术将热熔融组合物施加于基材，这些技术包括例如槽式涂覆、喷涂(包括例如旋喷和随机喷涂)、丝网印刷、发泡、刻花辊、挤出和熔喷应用技术。
在一次性吸收制品内的应用
使芯稳定
本发明的热熔融组合物可用于包含、固定一次性吸收制品的吸收芯和/ 或向其提供强度(即，使芯稳定)。
吸收芯包括芯，并任选包括芯包裹物。吸收芯可在线制造(即，在一次性吸收制品装配线中制造)。另选地，芯可离线制造，然后卷起或悬挂以在稍后的日期或不同的位置使用。
芯可以在设计、形状和所使用的材料方面变化。芯可以成形为类似于长矩形或类似于狗骨头。芯可以为一种连续形状或可断裂成由例如顶片和底片形成的通道。
芯通常在制品内居中，并且通过附接装置(例如粘合剂)牢固地固定在顶片与底片之间。
芯包含能够吸收通过顶片接收的体液和固体的吸收材料。芯可包含纤维素纤维(即绒毛)、木浆、棉、合成纤维、非织造物、薄纸、泡沫、超吸收聚合物(例如聚丙烯酸酯)或任何其他吸收材料。
热熔融组合物可作为纤维化网施加在层中。纤维化网可通过旋喷、随机喷涂(例如，使用可购自Nordson Corporation(Westlake,Ohio)的 SIGNATURE喷嘴的SIGNATURE喷涂)和使用可购自ITW Dynatec (Hendersonville,TN)的OMEGA喷嘴的ω图案喷涂等来实现。另选地，热熔融组合物可作为涂层(例如，全槽、图案槽等)存在。
吸收芯可包含少于10重量％的绒毛，或甚至完全不含绒毛。在低绒毛含量芯或无绒毛芯中，吸收芯包括热熔融组合物和超吸收聚合物以及任选非织造物和/或薄纸层。
芯可为复合芯。复合芯可包含少于10重量％的绒毛，或甚至完全不含绒毛。复合芯包括与非织造物或薄纸层和热熔融组合物交替的多于一个 SAP层。复合芯可包括与热熔融组合物和非织造物或薄纸交替的1个至5 个、或甚至2个至4个单独的SAP层。
非织造物可为高蓬松或相对蓬松的非织造物，例如SSS非织造物。 SSS非织造物包括三层纺粘非织造物，它是特别柔软的，因此可改善芯的柔软性。非织造物可包括聚丙烯纤维并且优选为亲水性的以改善到芯中的吸收。
非织造物可具有相对高的基重。非织造物可具有5克/平方米(gsm) 至40gsm、7gsm至30gsm或甚至10gsm至25gsm的基重。
可将热熔融组合物施加到第一基材(例如，第一非织造物)，将超吸收聚合物施加到第二基材(例如，第二非织造物)，然后使这两个基材配合，使得超吸收聚合物和热熔融组合物面向彼此，以形成吸收芯的层。
另选地，可将热熔融组合物施加到第一基材(例如，第一非织造物)，在与第二基材(例如，第二非织造物)配合之前将超吸收聚合物直接施加在热熔融组合物之上。
另选地，可将超吸收剂施加到第一基材(例如，第一非织造物)，在与第二基材(例如，第二非织造物)配合之前将热熔融组合物直接施加在超吸收剂之上。
第二基材可任选包括热熔融组合物和超吸收聚合物，它们在将两个基材配合在一起之前施加。两个基材可配合，使得经涂覆侧面向彼此。
吸收芯的附加层可由超吸收聚合物、热熔融组合物和基材(例如非织造物、薄纸等)的附加层形成。附加层的顺序和数量不受特别限制。
芯包裹物可以是包裹在芯周围以将芯的部件保持在适当位置的任何材料。芯包裹物通常包裹在芯的两个较长的侧面周围，而使端部开放。芯包裹物可以选自由非织造物和薄纸组成的组。
可使用热熔融组合物将处于干燥(未膨胀状态)和润湿(溶胀状态) 两种状态下的吸收材料保持在适当的位置。
吸收芯可用于多种一次性吸收制品，包括例如一次性尿布、成人失禁产品、卫生巾、医用敷料(例如，伤口护理产品)、绷带、外科垫、宠物训练垫(例如，宠物垫)和肉类包装产品。
弹性复合物
热熔融组合物可用于形成弹性复合物并为一次性吸收制品提供拉伸性。
弹性复合物可包括第一基材和热熔融组合物。热熔融组合物可叠置在第一基材之上以赋予第一基材弹性。术语“叠置在…之上”包括渗透到第一基材中的任何程度。在一些情况下，可能期望使热塑性膜渗透到基材中。在其他情况下，可能期望使热塑性膜仅非常轻微地渗透到基材中或根本不渗透到基材中。
可使用本领域已知的技术，例如通过施加热、通过超声波粘结、通过单独的粘合剂(例如，热熔融粘合剂)等将热熔融组合物粘附到基材。另选地，热熔融组合物可以熔融状态施加，从而在施加时粘附到基材。
弹性复合物可包括第一基材、第二基材和热熔融组合物。热熔融组合物存在于第一基材和第二基材之间，从而为复合材料提供弹性。这些基材中的至少一个基材选自非织造物、聚合物膜和纺织物(即，通过编织(例如织造织物(例如棉、帆布等))、针织、钩编、打结或制毡形成的织物)。
构造
热熔融组合物还可用于构造应用。在一次性吸收制品的制造中的典型构造应用中，将体液不可渗透的底片粘结到非织造基材。在其他构造应用中，非织造基材粘结到非织造基材。热熔融组合物也可用于粘结至少一个附加层或材料，该至少一个附加层或材料选自吸收剂、薄纸、弹性体材料、超吸收聚合物以及它们的组合。例如，热熔融组合物还可用于底片层压，即其中将通常为聚烯烃膜(例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯共聚物等)的体液不可渗透的底片粘结到第二非织造物以改善一次性制品的感觉。
本发明现在将通过以下非限制性示例进行描述。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。
热熔融组合物制备
在曲拐式混合器中以5000克(g)的批量制备热熔融样品。使用约 177℃的加热油温度。首先添加聚合物和添加剂，共混直至平滑，然后分批添加蜡。使混合物混合直至均匀，然后倾倒。每个样品花费约1小时来制备。
粘度测试方法
根据标题为“Standard Test Method for Apparent viscosity of Adhesivesand Coating Materials(粘合剂和涂覆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RVDV 2型Brookfield Thermosel粘度计和27号转子来确定粘度。结果以厘泊(cP)报告。
拉伸伸长率和最大应力测试方法
通过压缩在176.7℃(350℉)下融化的重量大于5千克(kg)的样品并冷却至室温制成样品薄膜，用模具从该样品薄膜上切割0.127厘米 (cm)至0.305cm(0.05英寸至0.12英寸)厚、2.54cm(1英寸)标距长度、0.318cm(0.125英寸)标距宽度的每种热熔融组合物的哑铃形样本。
在测试之前，使样本在室温下老化1天。
使用配备有4.99千克力(kgf)(11磅力(lbf))负荷传感器的 Instron 5542台式单元来确定室温下的拉伸特性。夹头速度设定为30.48厘米/分钟(12英寸/分钟)。测试每个样品的至少三个哑铃形样本。记录张力和夹头位移，并在25.4cm(10英寸)夹头位移处达到样品失效或仪器极限时终止。通过获取在初始样品标距长度上的夹头位移来计算极限伸长率，并记录最大拉伸应力。在所测试的样本之间对这两个值取平均值。
剥离测试样品制备方法
将7.62cm(3英寸)宽的梳状图案槽式涂覆施加装置和层压机设定为 154℃的施加温度、103.4千帕(15psi)的辊隙压力、25g/m2的施加重量，并使用最小的回绕和退绕张力，以便不拉伸膜。当纤维网以173.7米/分钟 (m/min)至192.0m/min的速度通过施加装置时，热熔融粘合剂组合物以 25g/m2的涂层重量连续施加在基重为8g/m2的非织造物1上。然后将基重为10g/m2的以与非织造物1纤维网相同的速度行进的非织造物2纤维网贴靠粘合剂组合物和非织造纤维网1夹紧到位以形成层压体。然后沿与涂覆机的纵向垂直的横向(CD)将该层压体切割成5.1cm(2英寸)宽的条带。
动态剥离力测试方法
根据名称为“Test Method for Determining Peel Resistance of Adhesive(T-Peel Test Method)(用于确定粘合剂的抗剥离性的测试方法(T-剥离测试方法))”的ASTM D1876-01来确定动态剥离力，不同的是在10秒的时间段内以30.5厘米/分钟(12英寸/分钟)运行测试并且运行4次平行测定。在IMASS Spec型测试仪器上运行样品。除非另外指明，否则测试样品如样品制备测试方法中所述进行制备。沿横向涂覆方向使样品剥离。记录10秒内剥离的平均剥离力值，结果以克力/英寸(gf/in)记录。初始动态剥离力值为在制备样品后24小时所测量的值。测试四次平行测定，平均值以克力/英寸(gf/in)记录。
基材
非织造物1(基重＝8克/平方米(gsm)，宽度＝165)购自Avgol Ltd. (Mocksville,NC)。
非织造物2(基重＝10gsm，宽度＝130)购自Avgol Ltd.(Mocksville, NC)。
表1
Figure BDA0003359375360000151
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
KRATON MD-1648 63.5 64.4 55 47.5
TSRC DPX-660 49
REXTAC 2730 15 30
FR-6513 49 16 34.6 29 22
C-80 20
IRGANOX 1010 1.0 0.5 1.0 1.0 0.5
平均动态剥离力(克力/英寸) <10 <10 未测试 61.1 132.7
伸长率(％) >1000 716 835 616 654
最大拉伸应力(MPa) 2.99 2.64 3.82 2.28 2.17
162.8℃(325℉)下的布氏粘度-cP 14,300 7,800 7,350 8,350 13,000
176.7℃(350℉)下的布氏粘度-cP 3,375 未测试 3,975 4,150 6,400
表3
<u>实施例6</u> <u>实施例7</u> <u>实施例8</u> <u>实施例9</u>
KRATON G-1643 40
KRATON MD6951 40
KRATON G-1657 34.3 30.8
REXTAC 2730
REXTAC 2715 11.4 20.5
FR-6513 59 59 53.5 47.9
IRGANOX 1010 1 1 0.8 0.8
平均动态剥离力(克力/英寸) 未测试 未测试 35.8 49.3
伸长率(％) 986 >1000 782 720
最大拉伸应力(MPa) 3.44 4.62 3.10 2.54
162.8℃(325℉)下的布氏粘度-cP 975 1680 9400 8250
表4
Figure BDA0003359375360000161
Figure BDA0003359375360000171
表5
<u>实施例16</u> <u>实施例17</u> <u>比较例1</u> <u>比较例2</u> <u>比较例3</u>
KRATON MD-6951 33.3 33.3 33.3
KRATON G-1643 33.3
AFFINITY GA-1950 33.3
REXTAC 2730 16.7 16.7 16.7 16.7 16.7
FR-6513 49.2 49.2 49.2
CALSOL 5550 49.2
PURETOL 35 49.2
IRGANOX 1010 0.8 0.8 0.8
伸长率％ 692 >1000 690 750 12
最大拉伸应力(MPa) 1.78 2.65 0.41 0.47 2.54
162.8℃(325℉)下的布氏粘度-Cp 1988 4100 6475 6600 710
其他实施方案在权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种热熔融组合物，所述热熔融组合物包含：
15重量％至60重量％的苯乙烯嵌段共聚物，
15重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTMD938)的蜡，以及
不大于10重量％的液体增塑剂。
2.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物不含液体增塑剂。
3.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物具有15重量％至45重量％的总聚合物含量。
4.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物包含25重量％至75重量％的所述蜡。
5.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物还包含5重量％至40重量％的基于丙烯的聚合物。
6.根据权利要求1所述的热熔融组合物，其中所述蜡为石蜡。
7.根据权利要求1所述的热熔融组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物具有氢化的中间嵌段。
8.根据权利要求1所述的热熔融组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
9.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物还包含5重量％至40重量％的增粘剂。
10.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物不含增粘剂。
11.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物具有大于600％的伸长率和至少1.0兆帕的最大拉伸应力。
12.根据权利要求1所述的热熔融组合物，所述热熔融组合物包含：
15重量％至45重量％的苯乙烯嵌段共聚物，
35重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTMD938)的蜡，以及
任选至多40重量％的增粘剂，其中所述热熔融组合物不含增塑剂。
13.一种吸收制品，所述吸收制品包括：
热熔融组合物；以及
芯，所述芯包含所述热熔融组合物和吸收材料；
其中所述热熔融组合物将所述吸收芯的至少一部分固定到所述吸收制品的材料；并且其中所述热熔融组合物包含：
15重量％至45重量％的苯乙烯嵌段共聚物；以及
25重量％至75重量％的具有45℃至90℃凝固点(ASTMD938)的蜡。
14.根据权利要求13所述的吸收制品，其中所述芯包含少于10重量％的绒毛。
15.根据权利要求13所述的吸收制品，所述吸收制品具有不大于47重量％的总聚合物含量。
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