CN116348566A - 增粘的热熔粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

提供了一种热熔组合物，该热熔组合物包含低分子量茂金属催化的聚合物、高分子量聚合物、无定形聚烯烃和增粘剂。该热熔组合物特别地可用于吸收制品诸如尿布。该热熔组合物提供特别良好的非织造物‑膜粘结部，但也可用于非织造物‑非织造物粘结部。

Description

增粘的热熔粘合剂组合物
本发明涉及可用于将第一基底与第二基底粘结的热熔粘合剂组合物。该热熔粘合剂可用于诸如尿布的吸收制品并提供特别好的非织造物-膜粘结部，但也可用于非织造物-非织造物粘结部。该热熔粘合剂包含具有不同特性的聚合物和增粘剂的共混物。
背景技术
一次性吸收制品，诸如尿布、训练裤或成人失禁制品，通常包括液体可透过的顶片、液体不可透过的底片、以及位于顶片和底片之间的吸收芯，以及其它特征结构。当穿着一次性制品时，液体可透过的顶片紧挨穿着者的身体定位并且允许体液传到吸收芯中。液体不可渗透的底片通常包括塑料膜和任选的非织造外覆盖件，该塑料膜防止保持在吸收芯中的流体泄漏。吸收芯通常包括超吸收性聚合物(SAP)，该超吸收性聚合物可吸收数倍于其重量的尿液或其它液体。
一次性吸收制品的各个部件直接或间接粘结在一起。热熔粘合剂已经用于粘结各层，特别是顶片、底片和吸收芯，它们一起形成制品的基础结构。热熔粘合剂也已用于将其它离散部件诸如紧固件和腿弹性部件或箍粘结到制品的基础结构。热熔粘合剂常常称为用于这些应用的构造粘合剂，因为其帮助由各个部件构造吸收制品。粘合剂也用于形成包括液体不可渗透膜和面向外的非织造覆盖件的底片层合体。也可以使用其它粘结方式，诸如熔融粘结和超声波粘结，但是这些方式通常对于薄层和当要粘结大表面时是不实际的。
热熔粘合剂是通过将聚合物组分和添加剂组分在基本上均匀的热塑性共混物中组合而制成的。典型的添加剂组分包括增粘剂、增塑剂和/或蜡。
在现有技术中已经公开了各种热熔组合物。WO2019/204,541(Turner等人)公开了粘合剂组合物，该粘合剂组合物具有在150℃下约2.000mPa.s至约11,500mPa.s的粘度、在37℃下约3MPa至约9.5MPa之间的储能模量(G')、在37℃下约0.8MPa至约1.45MPa的屈服应力，在粘合剂硬膜层合体中表现良好，并且通常还在非织造物-非织造物层合体中表现良好。这些粘合剂热熔组合物包含共聚物并且优选具有在37℃下约2MJ/m3至约8MJ/m3的韧性。
代替使用配制的粘合剂，已提出未共混聚合物。未共混聚合物仅由一种类型的聚合物(经由其自身和特定的聚合方法形成)而不是经由独立的聚合方法制备并在聚合后混合(共混)在一起的聚合物的共混物组成。未共混聚合物还可包含微量添加剂，诸如抗氧化剂、香料和其它低分子量组分，但基本上不含其它聚合物、矿物油或增粘剂。
已经提出了包含茂金属催化的基于丙烯的共聚物的热熔组合物，参见例如WO2016/153,663A1、WO2014/194,074A1、WO2019/94659A1以及US2020/0108,168A1。例如，US2016/053,149A1(Clariant)公开了一种即用型热熔粘合剂，其包含至少95％的一种或多种聚烯烃共聚物蜡，其使用茂金属催化剂制备，其特征在于该聚烯烃共聚物蜡由丙烯和一种或多种另外的单体组成，该另外的单体选自乙烯和具有4至20个碳原子的支链或非支链的1-烯烃，并且衍生自丙烯的结构单元在该共聚物蜡中的含量为80重量％至99.9重量％，并且该热熔粘合剂具有在170℃的温度下测量的至多23mN/m的熔体表面张力。
Clariant制造并销售由茂金属催化剂(mPO)制造的商标为
Figure BDA0004183564650000021
的纯聚烯烃，其被宣传为热熔粘合剂。然而，发现包含纯mPO的热熔组合物具有一些局限性。第一：用纯mPO作为粘合剂制备的NW-膜粘结部较弱。它们容易因粘合剂与膜之间的粘合断裂而失效。第二：Licocenes(如Licocene 2502)的开放时间相对较短，并且对于一些应用，这需要在工艺上额外实施粘结辊，这会带来资金成本。第三：在1分钟至3分钟的运行时间之后，对于高速狭缝应用，它们通常导致狭缝喷嘴下游的粘合剂堆积(“污染”)。
当开发基于mPO的共混物时，应尽可能少地影响纯mPO的益处，同时需要克服上述限制。
常规地，发现添加增塑剂以补偿过高的热熔共混物粘度是有益的。通常，为此目的添加矿物油。矿物油具有若干缺点，诸如挥发性(气味)、随时间推移扩散到其它基底如PE膜中或扩散到其它材料(如SAP)的表面上，这削弱了粘结并且劣化了尿布的其它部分的功能。矿物油还有助于降低粘合剂在加工过程中在加热的熔化槽中的热稳定性，使粘合剂随时间更快地热降解。
因此，需要一种热熔组合物，其能够提供良好的非织造物-膜粘结部，理想地还能够提供非织造物-非织造物粘结部，并且其能够任选地在没有矿物油的情况下配制。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种热熔组合物，该热熔组合物包含：
-峰值分子量低于130,000g/mol的低分子量茂金属催化的聚合物；
-峰值分子量为130,000g/mol至700,000g/mol的高分子量聚烯烃；
-结晶焓小于10J/g的无定形聚烯烃；和
-增粘剂。
根据本发明的热熔组合物可以以相对低的量配制，并且优选不含矿物油。该热熔组合物特别可用于吸收性卫生制品，诸如婴儿尿布、成人失禁尿布或卫生巾中，以制备非织造物-膜粘结部和/或非织造物-非织造物粘结部。在第二方面，本发明因此提供了一种吸收制品，该吸收制品包括第一基底和第二基底，第一基底和第二基底由热熔组合物粘结到彼此。本发明在第三方面中是一种用该热熔组合物将第一基底与第二基底粘结的方法。
本发明人已经发现，本文所述的高分子量聚烯烃发挥令人惊讶的强应变硬化效果，即甚至提高的抗裂纹扩展变形能力。应变硬化被认为是热熔组合物在应变时的“自修复机制”，这避免了早期破裂。本发明的热熔配制剂还可以以所需的开放时间容易地施用。
通过参考以下描述，本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更加显而易见，并且本公开自身将更好地被理解。
附图说明
图1示出了处于闭合构型的示例性胶粘尿布在其被穿着者穿着时的透视图；
图2示出了图1的尿布的面向衣服侧，其中尿布被展平；
图3示出了图1的尿布的面向穿着者侧，其中尿布被展平；
图4示出了示例性吸收芯的顶视图，其中顶层被部分地移除；
图5示出了图4的吸收芯的纵向剖视图；
图6示出了图4的吸收芯的横向剖视图。
具体实施方式
引言
如本文所用，“包括”和“包含”是开放式术语，每个均指定其后所述例如一个组分的存在，但不排除本领域已知的或本文所公开的其它特征例如元件、步骤或组分的存在。除非另有说明，否则下文所示的任何特征都是任选的。除非另有说明，否则本发明的每种组分可包含一种或多种具有指定特性的子组分。例如，“一种低分子量聚合物”是指具有指定分子量的“一种或多种低分子量聚合物”。
下文更详细地描述了本发明的热熔组合物的组分。
低分子量茂金属催化的聚合物
热熔组合物包含峰值分子量低于130,000g/mol的低分子量茂金属催化的聚合物。峰值分子量可以例如在5,000g/mol至130,000g/mol的范围内。峰值分子量如下文在实验部分中进一步指示的那样测量。对于权利要求中指出的任何组分，该组合物可以包含一种这样的低分子量茂金属催化的聚合物，或两种或更多种这样的低分子量茂金属催化的聚合物的共混物。因此，除非另有说明，否则当使用术语“低分子量茂金属催化的聚合物”时，它是指“一种或多种低分子量茂金属催化的聚合物”。
热熔组合物通常可包含20重量％至70重量％的低分子量茂金属催化的聚合物(或其混合物)，特别是30重量％至60重量％的低分子量茂金属催化的聚合物。
茂金属催化的聚合物通常具有常规的空间重复单体单元分布和窄分子量分布，如本领域已知的。可用于本发明的茂金属催化的聚合物可描述为低结晶或半结晶的，根据下文所述的结晶焓测试方法所测量，其结晶焓通常在5J/g至45J/g的范围内。
低分子量茂金属催化的聚合物可以特别是基于丙烯的。基于丙烯的茂金属催化的聚合物可以是均聚物或共聚物，特别是丙烯-乙烯共聚物。
丙烯-乙烯共聚物包含至少50重量％，特别是至少60重量％，或至少70重量％，或至少80重量％的丙烯单元的共聚物。其余单体是乙烯单体，任选地，其它α烯烃单体可存在于共聚物中，例如4-甲基-1-戊烯、戊烯-1、2-甲基戊烯-1、3-甲基丁烯-1、庚烯-1、二甲基戊烯-1、三甲基丁烯-1、乙基戊烯-1、甲基戊烯-1、三甲基戊烯-1、甲基乙基戊烯-1、1-辛烯、二乙基丁烯-1、丙基戊烷-1、癸烯-1、甲基壬烯-1、壬烯-1、三甲基庚烯-1、甲基乙基丁烯-1、十二烯-1和十六烯-1，以及它们的组合。精确的单体分布通常由供应商公开，但也可以通过合适的方法测定，诸如核磁共振或红外光谱。
合适的茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物可以聚合物范围
Figure BDA0004183564650000055
从Clariant商购获得，其具有宽范围的特性，诸如分子量、粘度、结晶度等。转让给Clariant的US2016/053,149A1也描述了合适的共聚物并且在第5页示出了这些示例是通过EP571,882中所示的方法产生的。对于给定催化剂系统和给定共聚单体比率，经由氢分压作为摩尔质量调节剂来调节分子量。
低分子量茂金属催化的聚合物还可包含两种共聚物的共混物，特别地：
-结晶焓低于20J/g的第一低分子量茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物；
和
-结晶焓高于20J/g的第二低分子量茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物。
不受理论的束缚，据信基于半结晶聚合物的热熔组合物的刚度与聚合物的结晶度相关。因此，当配制根据本发明的组合物时，应当考虑作为该式的主链的低分子量茂金属类聚合物的结晶度。结晶焓根据下文所述的结晶焓测试方法测量。
第一低分子量茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物具有小于20J/g，特别是5J/g至15J/g的结晶焓，并且可描述为低结晶的。第一共聚物的商业示例是得自Clariant的
Figure BDA0004183564650000051
PP 1602。Licocene PP 1602以颗粒物销售，并且被描述为低熔的、基于茂金属技术的丙烯-乙烯共聚物，其表现出低程度的结晶度。/>
Figure BDA0004183564650000052
PP 1602的Mp被测量为75,900g/mol并且其结晶焓为16.7J/g(参见下文的测量方法)。另一个示例是/>
Figure BDA0004183564650000053
PP 1302。
Figure BDA0004183564650000054
PP 1302的Mp被测量为24,100g/mol并且其结晶焓为11.8J/g。
第二低分子量茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物具有比第一共聚物更高的至少20J/g，特别是25J/g至45J/g的结晶焓。此范围内的聚合物可被描述为半结晶的。第二共聚物可具有在如下范围内的Mp：50,000g/mol至130,000g/mol，或60,000g/mol至110,000g/mol。第二共聚物的商业示例是
Figure BDA0004183564650000061
PP 3602，其以颗粒物销售，并且被描述为低结晶的茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物。/>
Figure BDA0004183564650000062
3602具有35.0J/g的测量的结晶焓。
上述第一和第二共聚物可通常以10:90至90:10，例如50:50或2:1或1:2的重量比共混。发现将具有不同结晶度的两种较低分子量共聚物共混能够实现低刚度(如NW膜构造粘结部所具体要求的)，同时仍然保持高韧性(如NW-NW和NW膜构造粘结部所通常要求的)。
一个示例是
Figure BDA0004183564650000063
3602和/>
Figure BDA0004183564650000064
1602的共混物，它们都是来自Clariant的丙烯-乙烯共聚物。Licocene 3602是相对高度结晶聚合物，而Licocene 1602具有中等结晶度。在两种共聚物的共混物中，总结晶度可以以所得热熔组合物具有强NW-膜粘结部所需的足够低的刚度但仍具有高韧性的方式调节。例如，认为呈2:1比率的Licocene1602和Licocene 3602的“构建块”优于使用纯Licocene 2502。1602和3602的2:1共混物具有比Licocene 2502更低的结晶度和因此更低的刚度，而与2502(57,100g/mol)相比，1602和3602(75,900g/mol和62570g/mol)的更高峰值分子量补偿了韧性。当然，根据应用可以使用其它比率。
低分子量茂金属催化的聚合物也可以由单一的低分子量茂金属催化的聚合物共聚物组成。本发明人发现得自Clariant的低分子量茂金属催化的聚烯烃
Figure BDA0004183564650000065
PP2402特别适合于该目的，因为它使得能够使用具有峰值分子量-特别是高于200,000g/mol的高分子量聚烯烃，同时仍然保持低粘度，例如在150℃下低于3000mPa.s。无论何时将热粘合剂直接施加到热敏基底上，例如作为“第一基底”的聚乙烯膜上，而不是施加到在粘合剂已经冷却到一定程度之后与热敏基底(作为“第二基底”)结合的热敏性较低的聚丙烯非织造物上，都需要低粘度。得自Clariant的/>
Figure BDA0004183564650000066
PP 2402是低分子量茂金属催化的聚烯烃，其结晶焓为约24J/g，峰值分子量(Mp)为约28,000g/mol并且在150℃下的粘度为约2,000mPa.s。
高分子量聚烯烃
根据本发明，发明人发现，当使用具有130,000g/mol至700,000g/mol的高峰值分子量Mp的聚烯烃时，可显著增加配制物的内聚强度。高分子量聚烯烃可具有比上述低分子量茂金属催化的聚合物的(取共混物的最高值)峰值分子量大至少10,000g/mol，特别是至少20,000g/mol或甚至大至少50,000g/mol的峰值分子量。高分子量聚烯烃特别地可具有如下峰值分子量：140,000g/mol至410,000g/mol，或150,000g/mol至360,000g/mol。
本发明人已经令人惊讶地发现，添加较长分子量的聚烯烃除了增加断裂伸长率之外还显著增加共混物的应变硬化，其组合导致配制物显著更高的韧性。应变硬化被认为是共混物在应变时的“自修复机制”，这避免了早期破裂。
高分子量聚烯烃可有利地由单一材料构成以简化热熔组合物的配混和配制，但不排除其也可以是属于该定义的单独材料的共混物。热熔组合物通常可包含按热熔组合物的重量计1％至20％，特别是按热熔组合物的重量计2％至15％，尤其是5％至10％的此类高分子量聚烯烃(或它们的混合物)。据信，较长分子量聚烯烃的少量添加可显著增强应变硬化并因此增强韧性。另一方面，超过10％可增加粘度。在拉伸测试方法中测量并观察韧性、应变硬化和断裂伸长率，使粘合剂经受大的变形，如当粘结部在使用中经受力时相关的。
高分子量聚烯烃可以是均聚物或共聚物。共聚物可包含不同的α烯烃单体，诸如乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、戊烯-1、2-甲基戊烯-1、3-甲基丁烯-1、庚烯-1、二甲基戊烯-1、三甲基丁烯-1、乙基戊烯-1、甲基戊烯-1、三甲基戊烯-1、甲基乙基戊烯-1、1-辛烯、二乙基丁烯-1、丙基戊烷-1、癸烯-1、甲基壬烯-1、壬烯-1、三甲基庚烯-1、甲基乙基丁烯-1、十二烯-1和十六烯-1、以及它们的组合。
可商购获得的高分子量聚烯烃的非限制性示例是Affinity EG 8200G、Engage8200、Infuse 9817、Vistamaxx 3000、Vistamaxx 6102、Vistamaxx6202、Vistamaxx 6502、VERsify 4200、VERsify 4301。
高分子量聚烯烃可特别地为丙烯-乙烯共聚物。高分子量聚烯烃可特别地为丙烯-乙烯共聚物，其包含大于80重量％的具有全同立构立体化学的聚丙烯单元。高分子量聚烯烃也可以是基于茂金属催化的共聚物，特别是茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物。此类共聚物的示例可作为Vistamaxx系列从埃克森美孚公司(ExxonMobil)商购获得。例如，Vistamaxx6202和Vistamaxx 6502以团粒销售，并且由其制造商描述，其主要由使用茂金属催化剂技术产生的具有无规乙烯分布的全同立构丙烯重复单元构成。Vistamaxx 6202和6502在下文的配方产品示例中用作高分子量聚合物。Vistamaxx 6502具有最低的粘度，并且因此对增加总组合物的粘度的影响最小。
发现较高的分子量有利于实现所需的韧性，只要它相对于粘度的增加仍可平衡即可。特别是对于需要等于或低于155℃的可喷涂粘合剂以避免热敏第一基底的热损伤的应用，在高分子量聚烯烃的选择方面通常存在限制以避免太高的粘度。通常使用熔体流动速率根据ASTM D1238在230℃/2.16kg下测量为20g至300g/10min的聚烯烃，例如Vistamaxx6502，而通常避免具有相应低熔体流动速率，特别是在230℃/2.16kg下测量的低于20g/10min的熔体流动速率的较高分子量聚烯烃，例如Vistamaxx 6202，以保持组合物的低粘度。
本发明还能够使用在230℃/2.16kg下测量的熔体流动速率低于20g/10min的高分子量聚烯烃，同时仍然能够使组合物具有低粘度和良好的可喷涂性。这是通过与结晶热在20J/g至30J/g范围内且峰值分子量在25,000g/mol与35,000g/mol之间的低分子量聚烯烃(诸如Licocene PP 2402)组合而实现的。
无定形聚烯烃
根据本发明，发现将无定形聚烯烃加入上述聚合物中提供可加工的热熔粘合剂。热熔组合物可包含单一无定形聚烯烃或它们的混合物。在下文中，除非另有说明，否则“无定形聚烯烃”是指“至少一种无定形聚烯烃”。热熔粘合剂组合物可以包含至少1重量％的这种无定形聚烯烃，特别地，无定形聚烯烃可以在按热熔粘合剂组合物的重量计1％至30％，特别是2％至25％，或5％至25％的范围内。
根据下述结晶焓测试方法测量，无定形聚烯烃优选具有小于10J/g，优选小于5J/g，更优选小于1J/g的结晶焓。无定形聚烯烃优选不具有结晶性，因此具有(约)0J/g的结晶焓。无定形聚烯烃也可以是基于丙烯的聚合物。
无定形聚烯烃可具有以下特性中的一种或多种或全部：
-<50℃，优选<30℃，更优选<25℃的倾点；
-在170℃下在20mPa.s与3000mPa.s之间，优选50mPa.s至1000mPa.s，特别优选80mPa.s至500mPa.s的粘度(参见下文的粘度测试方法)；
-在23℃下小于0.95g/cm3，优选小于0.92g/cm3，特别在0.83g/cm3与0.90g/cm3之间的密度(根据ISO 1183所测量)；
-<-35℃，优选<-40℃，更优选<-45℃的玻璃化转变温度，根据DIN 11357-2通过DSC方法所测定；
-小于5，优选小于3，特别优选小于2.5的多分散指数。多分散指数PDI由重均分子量Mw和数均分子量Mn的商计算并根据标准ISO 16014测定。
无定形聚烯烃支持基体聚合物的功能。这对使用者产生了进一步的优点。例如，需要熔融和混合的组分更少，导致加工过程更快且更具成本效益。本发明的热熔组合物可以有利地不含蜡或成核剂。本发明的热熔组合物还可以有利地不含增塑剂。
本发明的无定形聚烯烃优选包含至少一种基于丙烯的聚合物或由至少一种基于丙烯的聚合物组成。基于丙烯的聚合物可以是使用齐格勒或茂金属催化剂生产的线性丙烯均聚物或共聚物，其具有至少50重量％或更多的丙烯含量。合适的单体材料优选包括丙烯和一种或多种选自乙烯和C4-C18高级α-烯烃的其它单体。无定形聚烯烃可以特别是丙烯-乙烯共聚物。
无定形基于丙烯的聚合物优选通过茂金属催化制备，优选为无定形聚α烯烃共聚物。不希望受理论束缚，本发明人相信，茂金属催化的基于丙烯的无定形聚合物能够与组合物中其它茂金属催化的基于丙烯的聚合物更好地相容。无定形基于丙烯的聚合物可以是丙烯与选自乙烯和C4-C18α-烯烃的另一种单体的共聚物。无定形基于丙烯的聚合物可以具有小于-20℃，优选小于-30℃和特别优选小于-40℃的玻璃化转变温度Tg，其根据DIN EN ISO11357-2通过DSC所测定。
无定形基于丙烯的聚合物可以是丙烯比例小于90重量％，优选丙烯比例在60重量％-85重量％之间，更优选在72重量％-82重量％之间的丙烯无规共聚物。无定形基于丙烯的聚合物可以是丙烯和乙烯的共聚物，其中所述共聚物衍生自60重量％-85重量％的丙烯和15重量％-40重量％的乙烯。
无定形聚烯烃有利地具有根据DIN 55672测量的在1,000g/mol与50,000g/mol之间，优选在5,000g/mol与30,000g/mol之间的重均分子量。特别地，所使用的无定形聚烯烃可以是重均分子量Mw小于10,000g/mol，优选小于9,000g/mol，特别优选小于7,000g/mol(根据DIN 55672测量)的低分子量聚合物。无定形聚烯烃还可以有利地具有在170℃下低于500mPa.s，最优选低于300mPa.s的粘度。无定形聚烯烃有利地具有在190℃下低于500mPa.s、优选10mPa.s至300mPa.s、更优选50mPa.s至200mPa.s的粘度。
无定形聚烯烃的低粘度可以实现制剂基本上不含矿物油，所得共混物仍具有足够低的粘度以使得能够经由狭缝和喷涂进行加工。
本文示例的无定形聚烯烃，得自Clariant的Licocene PPA 330，是重均分子量Mw小于10,000g/mol的茂金属催化的基于丙烯的共聚物(然而，其它无定形聚烯烃也是合适的)。由于其是完全无定形的(通过DSC所测量的结晶焓和熔融焓均为0)，在DSC中不能检测到熔点。Licocene PPA 330具有以下特性：
-79.5重量％的丙烯含量；
-21℃的流动点；
-在170℃下为141mPa.s并且在190℃下为93mPa.s的粘度；
-根据DIN 11357-2通过DSC方法所测定，-44℃的玻璃化转变温度；
-1.5的多分散指数(根据标准ISO 16014)。
增粘剂
热熔组合物包含增粘剂(一种增粘剂或增粘剂的混合物)。据发现，增粘剂可以增加组合物的内聚强度和开放时间。热熔组合物通常可包含按组合物的重量计10％至70％，特别是20％至65％，或25％至60％，或26％至60％，或30％至60％的增粘剂。另外称为“增粘剂树脂”或“增粘树脂”的增粘剂是低分子量化合物(低聚物)，其被添加到粘合剂配制物中以改善粘性和剥离粘附材料。本领域已知的常用增粘剂可用于本发明中。典型的增粘剂是至少在高至200℃稳定的热塑性材料，在室温是无定形玻璃，并且Tg高于50℃，优选包括在80℃与125℃之间。增粘剂通常具有包括在500g/mol与2000g/mol之间的分子量。
增粘剂通常是具有多环结构的有机化学品。常用的增粘剂选自松香树脂以及它们的衍生物(松香酯)、由石脑油裂化器的石油基副产物产生的烃树脂和萜烯树脂(改性或未改性)。烃树脂可以是脂族、脂环族和芳族树脂(特别是C5脂族树脂、C9芳族树脂和C5/C9脂族/芳族树脂)，并且可任选地是氢化的烃树脂。
示例性增粘剂包括脂族烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂、氢化聚环戊二烯树脂、聚环戊二烯树脂、胶松香、胶松香酯、木松香、木松香酯、妥尔油松香、妥尔油松香酯、聚萜烯、芳族改性的聚萜烯、萜烯-酚醛树脂、芳族改性的氢化聚环戊二烯树脂、氢化脂族树脂、氢化脂族芳族树脂、氢化萜烯和改性的萜烯、以及氢化松香酯。特别合适的增粘剂是松香(和其衍生物)树脂和氢化的烃增粘剂，其在室温为固体。增粘剂优选是至少部分氢化的，优选是完全氢化的。不希望受理论束缚，本发明人相信部分氢化或特别是完全氢化的增粘剂能够与本发明的粘合剂组合物的其它组分更好地相容。此外，优选完全氢化的增粘剂，因为其劣化粘合剂制剂的气味并因此劣化吸收制品的气味的倾向较低。
配混和任选成分
可通过在足够高的温度(例如约135℃至约175℃)下加热聚合物以使聚合物熔化来制备热熔组合物。可向该熔融的初级聚合物共混物添加增粘剂和其它成分(例如，添加剂或其它聚合物)。可使用混合器将所述聚合物和或其它添加剂混合在一起成为最终的热熔组合物。
将所得混合物冷却并调整以用于运输和储存。在施加期间，将热熔组合物再次熔融，并且可使用任何已知的施加器装置，特别地狭缝式涂布的施加器装置(其为接触式施加器)，来将热熔组合物施加到基底。
根据本文所述的粘度测试方法所测量，根据本发明的热熔组合物优选地具有在170℃下约1,000mPa·s至约7,000mPa·s范围内的粘度。
显著优点在于最小化或避免使用矿物油。这可降低热熔组合物的成本，以及消除附加成分和与供应附加成分相关联的潜在问题。
热熔组合物可任选地包含抗氧化剂。合适的抗氧化剂的非限制性示例包括基于胺的抗氧化剂，诸如烷基二苯基胺、苯基-萘胺、烷基或芳烷基取代的苯基-萘胺、烷基化对亚苯基二胺、四甲基-二氨基二苯基胺等；以及受阻酚化合物，诸如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；四[(亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷(例如，IRGANOXTM 1010，得自Ciba Geigy,New York)；十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸酯(例如，IRGANOXTM 1076，可从Ciba Geigy商购获得)以及它们的组合。当使用时，按热熔组合物的重量计，抗氧化剂在热熔组合物中的量可相应地小于1％，另选地约0.05％至约0.75％，并且另选地约0.1％至约0.5％。
热熔组合物可任选地包含可防止或减少组合物由于辐射而引起的降解的UV稳定剂。本领域普通技术人员已知的任何UV稳定剂可用于热熔组合物中。合适的UV稳定剂的非限制性示例包括二苯甲酮、苯并三唑、芳基酯、草酰苯胺、丙烯酸酯、甲脒炭黑、受阻胺、镍淬灭剂、受阻胺、酚抗氧化剂、金属盐、锌化合物、以及它们的组合。在使用时，按热熔组合物的重量计，UV稳定剂在热熔组合物中的量可小于1％，另选地约0.05％至约0.75％，并且另选地约0.1％至约0.5％。
热熔组合物可任选地包含增白剂、着色剂和/或颜料。本领域普通技术人员已知的任何着色剂或颜料可用于热熔组合物中。合适的增白剂、着色剂和/或颜料的非限制性示例包括荧光材料和颜料，诸如三嗪-二苯乙烯、香豆素、咪唑、二唑、二氧化钛和炭黑、酞菁颜料以及其他有机颜料，诸如IRGAZINB、CROMOPHTALB、MONASTRALB、CINQUASIAB、IRGALITEB、ORASOLB，它们中的全部均购自Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,N.Y.。在使用时，按热熔组合物的重量计，增白剂、着色剂和/或颜料在热熔组合物中的量可小于10％，另选地约0.01％至约5％，并且另选地约0.1％至约2％。
热熔组合物可任选地包含芳香剂诸如香料或其它增味剂。此类芳香剂可以由衬垫保留或包含在剥离剂诸如微胶囊中，该剥离剂可以例如在从粘合剂组合物中去除剥离衬垫或在粘合剂组合物上压缩后释放芳香剂。在使用时，按热熔组合物的重量计，芳香剂在热熔组合物中的量可小于3％，另选地小于2％，另选地小于1％，另选地约0.05％至约0.75％，并且另选地约0.1％至约0.5％。
热熔组合物特性
根据本发明的热熔组合物可以具有以下特性中的至少一种，并且优选全部：
-根据如本文所述的粘度测试方法所测量，在150℃下在约2,000mPa.s至约15,000mPa.s的范围内的粘度；
-通过本文所公开的振荡流变测试方法在冷至热温度斜坡中所测量，在37℃下小于9.5MPa，优选小于7.5MPa，最优选低于5MPa的储能模量(G')；
-通过本文所公开的拉伸测试方法所测量，在37℃下小于1.7MPa的屈服应力；
-通过本文所公开的拉伸测试方法所测量，高于2MJ/m3，优选高于5MJ/m3的韧性；
-根据本文所公开的振荡流变测试方法在热至冷温度斜坡中所测量，低于70℃，优选低于65℃的交叉温度。
可再生材料
热熔组合物的任何成分可以部分地获自可再生来源，特别是组分的任何一种或热熔组合物作为一个整体可以具有至少50％的生物基含量。“生物基含量”是指如通过ASTMD6866-10方法B测定的，材料中来自可再生资源的碳量占材料中总有机碳质量的百分比。
用于本发明的茂金属催化的聚烯烃可以以显著(至少50％)的生物基含量使用。得自Clariant的Licocene等级可以以商品名Terra用于基于可再生的版本。因此，可以使用等级“Licocene PPA 330”代替等级“Licocene PPA 330Terra”，或者可以使用等级“LicocenePP 1602”代替等级“Licocene PP 1602Terra”。
实施例和数据
表1公开了可用于本发明的一些可商购获得的聚合物的峰值分子量(Mp)(以g/mol计)。
表1
Figure BDA0004183564650000131
Figure BDA0004183564650000141
1)相关(未直接测量)
表2公开了可用于本发明的一些可商购获得的聚合物的结晶焓(以J/g计)：
表2
结晶焓(J/g)
Licocene PP 1302 11.8
Licocene PP 1602 16.7
Licocene PP 2502 29.4
Licocene PP 3602 35.0
Licocene PPA 330 0
表3示出了根据本发明的示例性配方(所有成分值以重量百分比表示)。每种示例性组合物的开放时间可以使用从热到冷的交叉温度[℃]方法来评估，该方法测量热熔组合物在冷却时固化的温度。较低的交叉温度与热熔粘合剂较长的开放时间相关，因为对于给定的应用温度(通常为160℃)，在给定基重下粘合剂冷却至达到交叉温度需要较长的时间。本发明的热熔组合物的特征在于开放时间较长，这对于优选使用该组合物的尿布中的粘结部是有利的。那些粘结部主要是在基础结构应用中的NW-膜粘结部，所述基础结构应用通常需要在生产线上的复杂制造过程，这伴随着粘合剂施加到第一基底上和与第二基底组合或经由真空的额外冷却之间的更长距离(例如，以在基底的切片附接到第二基底上之前用粘合剂临时固定基底的切片)。本发明人发现富含丙烯的制剂和不存在蜡或成核剂有助于实现制剂所需的长开放时间。本发明人发现，交叉温度应低于70℃，或优选低于65℃。还示出了韧性、储能模量(G')和屈服应力，后两个是热熔组合物刚度的量度。
表3
Figure BDA0004183564650000151
应用实施例
在以下实施例中，粘合剂以指定基重(在条带上)用1mm宽的条带/条带之间有1mm间隙狭槽涂覆到第一基底上并与第二基底组合。当仅覆盖一半的区域时，整个区域上的平均基重是条带上基重的一半。在120mm的横向尺寸上施加条带的重复图案。
用张力检验器在180°剥离模式下以305mm/min的十字头速度测量层合体的剥离强度。剥离强度是在分离角度为180度的情况下分离两个粘结基底所需的每单位宽度的平均力。当样品处于张力下时，该力在行进长度上被平均。样品在23℃和50％相对湿度下平衡至少1小时，然后在相同温度下测试。所测试的样本基本上为直线形状，宽度为1英寸(25.4mm)。样本的长轴为横向，并且包括粘合剂条带的重复图案，并且具有25.4mm的所述宽度的样本的短轴为纵向。拉伸轴是样本的长轴，其对应于层合体的横向。在90mm行进长度之后停止测试，样品仍在张力下(尚未完全分离)。通过购自明尼苏达州伊甸园市的MTSSystems Corporation的TestWorks软件自动收集。在测试期间以200Hz的速率获取力和延伸数据。
在表4的实施例中，第一基底是基重为22gsm的纺粘非织造物，第二基底是基重为15gsm的聚乙烯膜。
表4
粘合剂 粘合剂平均基重[g/m2] 剥离强度[N/inch]
D3166(比较物) 1.0 0.15
实施例4(本发明) 1.0 1.51
实施例4(本发明) 0.5 1.46
实施例4(本发明) 0.25 0.30
实施例5(本发明) 1.0 1.05
实施例5(本发明) 0.5 0.47
实施例6(本发明) 1.0 0.27
实施例7(本发明) 1.0 0.30
实施例7(本发明) 0.5 0.24
由于它们的粘度较低，实施例6和实施例7也可以直接施加到热敏性更高的基底如聚乙烯膜上，特别是通过间歇喷涂施加(如
Figure BDA0004183564650000161
)。在间歇喷涂施加中，如果在过高温度下施加粘合剂，则在间歇喷涂间隔开始时可能形成的粘合剂的较大液滴可以热损坏膜。因此，实施例6和实施例7可用于多种构造粘结部，这使得能够将几种粘合剂应用组合成一种并减少尿布生产线上粘合剂罐的数量。与实施例4和实施例5相比，这种额外的益处补偿了与参照物相比相对不那么强的性能增加。另外，实施例6和实施例7使得性能提高约2倍，这可转化为粘合剂用量减少约2倍。
在表5的实施例中，第一基底为着陆区层合体44，第二基底为22gsm纺粘非织造物。着陆区层合体(EBLV，购自3M)由挤出膜层(挤出物)和梳理短纤维组成，所述梳理短纤维已热粘结到挤出物上。着陆区的总基重为47.0gsm，纤维基重为22.0gsm，挤出物基重为25.0gsm。将粘合剂以10.6gsm的粘合剂平均基重施加到着陆区的膜侧上。由于尿布中这种粘结需要较高的粘结强度，因此在这些实施例中使用更高基重的粘合剂。这些样品在测量前在23℃下储存8个月。不希望受理论束缚，本发明人相信，在本发明的制剂中不存在矿物油减少了粘结随时间的降解，通常对于非织造物-膜粘结部中的热熔粘合剂会观察到这种降解，因为矿物油从粘合剂扩散到相邻的膜中。
表5
粘合剂 剥离强度[N/inch]
D3166(比较物) 3.51
实施例4(本发明) 14.04
实施例5(本发明) 13.12
吸收制品的一般说明
如本文所用，“吸收制品”是指紧贴或邻近穿着者的身体放置以吸收和容纳从身体排出的各种流出物的个人卫生产品。吸收制品包括婴儿尿布、训练裤、成人失禁内衣、妇女卫生制品等。如本文所用，术语“体液”或“身体流出物”包括但不限于尿液、血液、阴道分泌物和粪便。
呈婴儿胶粘尿布20形式的根据本发明的示例性吸收制品示出于图1至图3中。图1为处于闭合状态的示例性尿布在其被穿着者穿着时将呈现的透视图。该尿布20仅是为了例证的目的示出的，因为本发明可用于制备各种各样的尿布或其他吸收制品，诸如婴儿尿布裤、成人失禁裤或女性卫生护垫。在以下说明书中，词语“尿布”和“吸收制品”互换使用。除非明确地指明如此进行，附图在本文中被用作执行本发明的一种方式的例证，并且不限制权利要求的范围。
所述吸收制品包括位于其面向穿着者的表面上的液体可透过的顶片24、位于其面向衣服的表面上的液体不可透过的底片25、和位于所述顶片和所述底片之间的吸收芯28(在图2和图3中以虚线示出)。顶片通常形成制品的大部分的穿着者接触表面，并且是被身体流出物接触的第一层。顶片为液体可透过的，其允许液体容易地穿透其厚度。任何已知的顶片均可用于本发明。底片通常包括可印刷有底片图案的流体不可透过的塑料膜、和胶粘到该不可透过的膜上以赋予底片更好的感觉和外观的低基重非织造外覆盖件。
如本文所用，“非织造织物”是指由定向或任意取向的纤维通过摩擦和/或内聚力和/或粘附而粘结成的制造的片、纤维网或毛层，不包括纸张和通过织造、编织、簇成、缝编而组合束缚的纱或长丝或通过湿磨法而毡制的产品，无论是否另外缝过。这些纤维可具有天然来源或人造来源，并且可为短纤维或连续长丝或原位形成的纤维。可商购获得的纤维的直径在小于0.001mm至大于0.2mm的范围内，并且它们具有几种不同的形式：短纤维(称作短纱或短切纤维)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝束(丝束)和加捻连续长丝束(纱)。非织造织物可通过许多方法诸如熔喷法、纺粘法、溶液纺丝法、静电纺纱法和梳理法来形成。非织造织物的基重通常用克/平方米(gsm或g/m2)表示。例如，可用于吸收制品的典型非织造物具有在约5gsm至约50gsm范围内，或至多约40gsm的基重。
吸收制品通常也可包括在顶片和吸收芯之间的流体采集层和/或流体分配层(为简单起见未示于图中但存在于大多数尿布中)、以及外阻隔箍32和内阻隔箍34，如本领域已知的那样。如果期望提高制品的性能，则吸收制品还可包括其他常见部件，诸如横向阻隔箍、前弹性腰带和/或后弹性腰带、顶片上的洗剂应用、芯和/或分配层中的纵向延伸的通道、润湿指示标记等...所有这些部件已在本领域中充分描述和举例说明。仅举几例，此类部件的示例的更详细公开内容例如在WO201493323、WO2015/183669(均为Bianchi等人)、WO2015/031225(Roe等人)或WO2016/133712(Ehrnsperger等人)中公开。
吸收制品通常包括前边缘10、后边缘12、和两个纵向延伸的侧(侧向)边缘13、14。前边缘10为所述制品的在被穿着时旨在朝向使用者的前部放置的边缘，并且后边缘12为相对边缘，并且一起形成该尿布的腰部开口。侧向边缘13、14分别形成两个腿部开口。顶片24、底片25、吸收芯28和其他制品部件可特别地通过胶粘、熔化和/或压力粘结以多种熟知的构型装配。本发明的吸收制品可包括用于尿布类型的吸收制品的任何典型的层和部件，并且层和部件不一定在简化图1至图3中示出。可将多个吸收制品一起包装在包装件中。
对吸收芯28的一般说明
“吸收芯”意指设置在顶片和底片之间的用于吸收和容纳液体诸如由吸收制品接收的尿液的吸收结构。吸收芯包括通常包封在芯包裹物内或夹置在芯包裹物之间的吸收材料。芯包裹物可为折叠并附接到其自身的单一材料，或者其可包括粘结在一起的独立顶层和底层。吸收材料通常包括超吸收性颗粒，所述超吸收性颗粒任选地与纤维素纤维混合。如本文所用，“吸收芯”不包括吸收制品的任何采集系统、顶片、或底片。
吸收芯28为具有最大吸收容量的吸收制品的部件。示例性吸收芯28单独地示出于图4-6中，其处于干燥状态(使用前)。吸收芯通常可具有大致矩形的形状，其如由纵向边缘284、286以及横向前边缘280和后边缘282所限定的。吸收芯28包括吸收材料60，其以具有大致矩形轮廓的层的形式沉积，如图4所示。所示的该吸收芯当然不限制本发明的范围，因为本发明适用于各种各样的吸收芯。常见的是具有包括非矩形轮廓(“成型的”芯)的吸收材料60层，特别地吸收材料层可沿其宽度朝向芯的中心区域限定渐缩部(或“狗骨”形状)。以这种方式，吸收材料沉积区域在旨在放置在吸收制品的裆区中的芯的区域中可具有相对窄的宽度。这可提供例如更好的穿着舒适度。也可将其他形状诸如“T”或“Y”或“沙漏”形用于吸收材料的区域。
吸收材料60可以是本领域已知的任何常规吸收材料。例如，吸收材料可包括纤维素纤维和超吸收性颗粒(“SAP”)的共混物，通常按所述吸收材料的重量计，SAP的百分比在约50％至约75％的范围内。吸收材料也可不含纤维素纤维，如在所谓的不含透气毡的芯中已知的那样，其中吸收材料由SAP组成。
“超吸收性聚合物”或“SAP”在本文中是指吸收材料，它们通常为交联聚合物材料，使用“离心保留容量”(CRC)测试(EDANA方法WSP 241.2.R3(12))所测量，该交联聚合物材料能够吸收至少10倍于它们自身重量的含水的0.9％盐水溶液。SAP可特别地具有至少20g/g，特别地20g/g至40g/g的CRC值。如本文所用，“超吸收性聚合物颗粒”是指呈颗粒形式以致在干燥状态时可流动的超吸收性聚合物材料。
过去已经提出了包含大量SAP的各种吸收芯设计，参见例如US5,599,335(Goldman)、EP1,447,066(Busam)、WO95/11652(Tanzer)、US2008/0312622A1(Hundorf)、WO2012/052172(Van Malderen)。特别地，可使用如在US2006/024433(Blessing)、US2008/0312617和US2010/0051166A1(两者均授予Hundorf等人)中所公开的SAP印刷技术。然而，本发明不限于特定类型的吸收芯。吸收芯还可包括一种或多种胶，诸如施加在芯包裹物层中的一者(或两者)的内表面和吸收材料之间的辅助胶，以减少SAP在芯包裹物外的渗漏。微纤维粘合剂网也可用于不含透气毡的芯中，如上文Hundorf参考文献中所述的。为简单起见，附图中未示出这些胶。
吸收材料可以芯包裹物内的连续层形式沉积。吸收材料也可不连续地存在，例如以被包封在芯包裹物内并且由不含材料的接合区域彼此分开的吸收材料的单个凹坑或条的形式。吸收材料，特别地SAP的连续层也可通过将具有匹配的不连续吸收材料施加图案的两个吸收层组合来获得，其中所得的层基本上连续地分布在吸收颗粒聚合物材料区域中。如例如US2008/312,622A1(Hundorf)中所教导的，每个吸收材料层因此可包括具有吸收材料着陆区域和不含吸收材料的接合区域的图案，其中第一层的吸收材料着陆区域基本上对应于第二层的不含吸收材料的接合区域，反之亦然。
吸收材料的基重(每单位表面沉积的量)也可变化，以特别地在纵向上(如图5示意性地示出)但也可在横向上或在芯的这两个方向上形成吸收材料的异形分布，以朝向芯的中心和中部提供更大的吸收性。吸收芯也可包括纵向延伸的通道，所述通道在吸收材料区域内基本上不含吸收材料。芯包裹物可通过这些不含材料的区域粘结。不含透气毡的芯中的此类通道的示例性公开内容可见于WO2012/170778(Rosati等人)和US2012/0312491(Jackels)中。通道当然也可形成于包括纤维素纤维的吸收芯中。
芯包裹物
芯包裹物的功能是容纳吸收材料。可使用不同的芯包裹物构造。典型的芯包裹物构造包括两个非织造基底16、16'，它们彼此附接并且分别形成芯包裹物的顶层16和底层16'。这两个层通常可沿吸收芯的周边的至少一部分彼此附接以形成密封件。通常，第一基底和第二基底均不需要成型，使得它们可矩形切割以易于制备，但是不排除其他形状。术语“密封”应当广义地理解。密封不需要沿芯包裹物的整个周边是连续的，而是沿其部分或全部可为不连续的，诸如由在一条线上间隔的一系列密封点形成。通常，密封件可由胶粘和/或热粘结形成。
附图所示的芯包裹物包括顶层16，所述顶层宽于底层16'，使得顶层的两个翼片能够沿它们所附接的芯的纵向边缘284、286分别折叠到底层上，通常通过粘合剂形成纵向密封件284'、286'。前边缘280和后边缘282也可例如通过夹心密封件280'、282'密封。此类横向密封件可例如由粘合剂条制成，所述粘合剂条通过狭缝式胶粘技术在机器方向上施加，如本领域已知的那样。另选地，可在不具有密封件的情况下使横向边缘280、282保持打开。例如，在芯的边缘和吸收材料60之间可存在足够的芯包裹物材料以在这些末端处提供缓冲区。
本发明适用于这些芯包裹物密封件中的任一个以及芯通道粘结部(将另外论述于下文)。另选地，芯包裹物可由单个非织造件制成，所述非织造件已围绕吸收材料层60折叠到其自身上，并且沿单个纵向密封件而不是如附图所示的两个纵向密封件284'和286'粘结到其自身。本发明也适用于此类芯包裹物。
顶层16和底层16’可由已经过不同处理的相同基础基底材料制成。此类非织造基底可具有在约8gsm至约12gsm范围内的基重。顶层通常可为由合成纤维制成的非织造层，所述合成纤维已用表面活性剂处理以增加其亲水性。芯包裹物可特别地各自包含非织造纤维网或由非织造纤维网形成，所述非织造纤维网诸如梳理成网非织造织物、纺粘非织造织物(“S”)或熔喷非织造织物(“M”)，以及这些中任一种的多个层。例如，纺粘/熔喷层合体(纺熔)聚丙烯非织造物是常用的并且是特别适宜的，尤其是具有多层SMS、或SMMS、或SSMMS结构的那些。示例公开于US7,744,576、US2011/0268932A1、US2011/0319848A1或US2011/0250413A1中。用于制备合成纤维的典型材料为PE(聚乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，并且特别地PP(聚丙烯)。
纺粘(也称为纺粘(spunlaid))非织造物以一种连续方法制备。纤维通过喷丝头中的多个小孔口纺丝以形成纤维或长丝，所述纤维或长丝然后通过偏转器直接分散到纤维网中或可由气流在移动的多孔表面诸如丝网传输装置上引导。熔喷非织造物通过将熔融聚合物纤维挤出通过由最多40个孔/英寸组成的喷丝头或模头以形成长而薄的纤维来制备，所述长而薄的纤维通过在纤维从模头落下时使热空气在纤维上通过而被拉伸和冷却。通过热空气显著减小纤维的直径，所述热空气也将连续长丝断裂成具有不同长度与直径比率的微纤维。极细纤维(通常为聚丙烯)不同于其他挤出物，尤其是纺粘纤维，因为它们具有低固有强度但尺寸小得多，从而提供关键特性。
纺粘工艺可与熔喷工艺组合以形成具有S(纺粘)层和M(熔喷)层的多层纤维网，特别地SM、SMS或SMMS纤维网，它们是强的并且提供细旦纤维的固有有益效果。非织造物可使用已知的技术(通常为热点粘结)来固结。在热点粘结中，将热量局部施加在非织造材料的各个区域上以局部地熔融纤维并将纤维熔合在一起。熔合粘结图案例如公开于US 2011/0250413(Hu等人)和US2014/0072,767A1(Klaska等人)中。所得纤维网通常在供应商处收集成卷，并随后转换成成品。
芯通道
吸收芯28可包括一个或多个通道26，特别地，芯的纵向中心线的每一侧上的至少一个通道，其可以或可以不连接并且存在于吸收材料层内。特别地，通道可为基本上不含吸收材料的区域，特别地完全不含吸收材料的区域(忽略由于通道的非自主污染(由于制备工艺的高速度)所产生的偶然的微量吸收材料)。
通道26可在芯包裹物的顶侧16和芯包裹物的底侧16’之间包括通道粘结部27。该粘结部27提供通道在干燥状态和润湿状态中的结构完整性。本领域中已知的任何已知粘结技术均可用来提供该粘结部，特别地选自粘合剂粘结、热粘结、机械粘结、超声波粘结、或它们的任何组合的技术。粘合剂可例如在通道区域中施加在芯包裹物的顶侧的内侧和/或底侧的内侧上，通常通过狭缝式胶粘施加或任何其它方法来施加，随后在通道区域中施加压力以在这些区域中提供良好的粘合剂粘结。此类粘合剂粘结工艺的示例性专利公开内容可见于WO2012/170,798A1(Jackels等人)、EP2,905,000(Jackels等人)和EP2,905,001(Armstrong-Ostle等人)中的透气毡或不含透气毡的吸收芯。
除了芯周边粘结部280'-286'之外或者另选地，本发明的热熔组合物可用于制备这些通道粘结部27。通常，粘结部27一般可具有与它们所被容纳在其中的通道区域26相同的轮廓和形状，但可略微较小以允许存在安全裕度(例如相差数mm)，因为在高速工艺期间可能发生一些与最佳配准的偏差。相比于设置在包含不可忽略的吸收材料的区域中的粘结部，期望通道粘结部27可被更有效地制备并且更强效(如果它们设置在不带有吸收材料(当然，偶然的污染除外)的宏观区域中)。
底片
底片25为液体不可透过的层，其一般形成吸收制品的面向衣服侧。底片25防止或至少抑制吸收芯28所吸收和容纳的身体流出物弄脏制品，诸如床单、内衣和/或衣服。底片通常包括液体不可透过的，或至少基本上液体不可透过的层，通常为塑料膜，其具有约0.01mm至约0.05mm的厚度。合适的底片材料还包括透气材料，其允许蒸气从吸收制品逸出，同时仍然防止或至少抑制身体流出物透过底片。
底片25通常是层合体，其包括塑料膜并在其外侧上还包括用于改善底片的总体感觉的非织造外覆盖件。外覆盖件非织造物(有时称为底片非织造物)接合到并覆盖底片膜。因此，外覆盖件材料通常形成吸收制品20的面向衣服表面的至少一部分。外覆盖件材料可包括粘结图案、开孔和/或三维特征结构。
着陆区
参见图1和图2，呈胶粘尿布形式的吸收制品20可在其面向衣服侧上具有离散的着陆区44，所述着陆区通常设置为靠近制品20的前边缘10。着陆区44被构造成接收紧固件42并且可包括例如被构造成与紧固件46上的多个钩接合的多个环，或反之亦然。
着陆区44通常包括一种或多种离散的非织造材料，所述非织造材料在前腰区12中附接到外覆盖件材料40的一部分。本发明特别地适用于此类着陆区和底片之间的粘结区域。
裤型尿布
吸收制品也可呈具有永久性或可重复扣紧的侧缝的裤的形式，所述侧缝在本文中未示出，但本发明也可适用于所述侧缝。包括可重复扣紧的接缝的裤型制品例如公开于US2014/0,005,020和US9,421,137中。典型的裤型制品包括基础结构(有时称为中心基础结构或中心片)，所述基础结构包括顶片、底片、和可如本文所公开的吸收芯、以及限定前腰区的前带和限定后腰区的后带。基础结构可接合到前带和后带的面向穿着者的表面，或接合到带的面向衣服的表面。前带的侧边可接合到后带的侧边，以形成两个侧缝。侧缝可为本领域的技术人员已知的任何合适的接缝，例如诸如邻接接缝或重叠接缝。当侧缝永久地形成或可重复扣紧地闭合时，呈裤形式的吸收制品具有两个腿部开口和腰部开口周边。侧缝可使用例如粘合剂或粘结部永久地接合，或者可使用例如钩环紧固件可重复扣紧地闭合。
另选地，可将离散的侧片附接到基础结构的侧边上，而不是将带附接到基础结构以形成裤。包括离散的侧片的裤的合适形式公开于例如US6,645,190、US8,747,379、US8,372,052、US8,361,048、US6,761,711、US6,817,994、US8,007,485、US7,862,550、US6,969,377、US7,497,851、US6,849,067、US6,893,426、US6,953,452、US6,840,928、US8,579,876、US7,682,349、US7,156,833以及US 7,201,744中。
粘结区域
吸收制品至少包括由本文所公开的热熔组合物提供的第一基底和第二基底之间的粘结区域。根据本发明的热熔组合物设置在粘结区域内。粘结区域可为连续的或不连续的。粘结区域可在a)第一非织造物与第二非织造物之间(非织造物-非织造物粘结)或b)非织造物与塑料膜之间(非织造物-膜粘结)。本发明的热熔组合物特别适用于非织造物-膜粘结部，但也可用于非织造物-非织造物粘结部。
将热熔组合物以熔融状态施加到第一基底或第二基底上，然后使该热熔组合物与另一基底接触，优选在热熔组合物固化之前在两个基底之间施加至少一些压力以确保发生粘结。可将热熔组合物施加到非织造物上用于非织造物-膜应用，或施加到膜上，或施加到两个基底上。
本发明的热熔组合物特别适用于粘结膜和非织造物。典型的吸收制品包括底片膜。因此，本发明的热熔粘合剂可用于将底片膜粘结到制品中的任何相邻非织造物上，例如将底片膜粘结到胶粘尿布20中的前耳片40上，和/或将底片膜粘结到底片非织造外覆盖件上，和/或将底片膜粘结到吸收芯的芯包裹物的底层16'上，和/或将底片膜粘结到制品的侧边上的顶片非织造物上。其它膜-非织造物应用可为例如着陆区层合体44到底片非织造外覆盖件25的膜部件。
热熔组合物可以通过任何已知的方法施用，该方法可以是接触式(如WO2014/085,063A1中所公开的狭缝式、珠、粘合剂涂布等)或非接触式(以螺旋或随机图案喷雾，包括间歇喷雾施用等)。热熔组合物可以通过任何商业施加器，诸如Nordson’s
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(螺旋)、/>
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或/>
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施加器系统施用。热熔组合物可以以接触方法(例如狭缝式涂布)或非接触方法优选以大于2m/s，特别是大于3m/s，或甚至大于4m/s的线速度施加在第一基底或第二基底或两个基底上。
热熔组合物通常可以以在约5gsm至约30gsm，或者约8gsm至约25gsm的范围内的基重施用在待粘结区域中的两个基底之间。热熔组合物还可用于制备非织造物-非织造物粘结部，例如吸收芯的顶侧与底侧之间的通道粘结部27、顶片到采集层的粘结部、或采集层到芯包裹物的粘结部、或本文未明确提及的任何其它粘结部。
热熔粘合剂组合物可在其自身的粘结区域内保持粘结在一起的第一基底和第二基底。另选地，热熔组合物可通过另一种粘结方式诸如机械粘结或熔合粘结来补充。
测试方法
峰值分子量(Mp)测量方法
使用凝胶渗透色谱(GPC)方法来测定峰值分子量。GPC是熟知的方法，其中聚合物根据分子大小来分离，最大的分子最先洗脱。本文所提及的峰值分子量可使用聚苯乙烯校准标准品利用凝胶渗透色谱(GPC)来测定，诸如根据ASTM D5296来进行。使用如此校准的GPC来测量的任何聚合物或未知聚合物的分子量是苯乙烯当量分子量，其在本文中被定义为“峰值分子量”。合适的溶剂和温度与GPC一起使用以便实现充分的分子量分离和分辨率。
重均分子量(Mw)
重均分子量是根据DIN 55672测量的。
结晶焓测试方法
热熔粘合剂组合物的结晶焓参数使用结晶焓测试方法来测定，该方法由以下组成：按照以下附加指导执行ASTM D3418-15。优选地从模制或造粒的原料粘合剂组合物中提取一个或多个样本。如果没有原料可用，则使用本领域技术人员已知的技术从吸收制品中的感兴趣的粘结中提取一个或多个粘合剂样本。在差示扫描量热仪(DSC)中将干燥氮气用作吹扫气体。DSC中温度的升高速率为10℃/min，并且DSC中温度的降低速率为1℃/min。质量归一化的结晶焓基于对应于降低温度(以1℃/min)的曲线按照第11.4节中的规定计算，并且报告为以焦耳/克(J/g)为单位的“结晶焓”，精确至0.1J/g。
粘度测试方法
粘度测试方法包括在旋转流变仪(例如ARES-G2，美国特拉华州纽卡斯尔的TAInstruments或等同物)上进行剪切流动斜坡。流变仪以具有直径为40mm且锥角为0.04rad的不锈钢锥作为上部工具且直径为40mm的不锈钢板作为底部工具的锥板构造操作。此外，流变仪需要能够在至少20℃至200℃的范围内以等于或优于0.5℃的精度控制样品温度。
该方法使用49μm的测量间隙。为了补偿工具的热膨胀，标测实际的间隙。对于任何感兴趣的温度设定点，使用以下程序(该方法中典型的感兴趣的温度设定点包括但不限于150℃、170℃和190℃)。将流变仪加热至所需的测量温度。在10分钟平衡时间后，通过“零间隙”程序测定实际间隙。使样品间隙归零需要降低上工具直至其接触下工具，并且通过流变仪检测到至少大于2N的轴向力。此时，间隙值被设置为零。
对于在感兴趣的任何温度设定点的粘度测量，首先如上所述确定热膨胀的补偿。将聚合物组合物引入流变仪中，将间隙设定为74μm，修剪多余的突出样品，然后将间隙设定为49μm。将样品在感兴趣的温度设定点预热2分钟。然后在11个不同的剪切速率下记录剪切应力，该剪切速率以对数方式跨越从1s-1至10s-1的十倍，即在1.00s-1、1.26s-1、1.58s-1、2.00s-1、2.51s-1、3.16s-1、3.98s-1、5.01s-1、6.31s-1、7.94s-1和10.00s-1的剪切速率下。
分析
数据以对数-对数方式作图，横坐标为剪切速率，纵坐标为剪切应力(对数标度)。然后进行线性拟合。从该范围的高剪切速率端开始，包括至少六个和尽可能多的连续点，使得得到0.9或更大的R2值。如果只用六个点拟合不能实现0.9的R2值，则接受对应于最高剪切速率的六个点的拟合。斜率的值定义为粘度参数，其以毫帕秒(mPa s)为单位报告，精确至百mPa s。
振荡流变测试方法
振荡流变测试方法用于测量聚合物组合物的储能模量G'和损耗模量G”。受控应变旋转流变仪(诸如Discovery HR-3，美国特拉华州纽卡斯尔的TA Instruments，或等同物)能够以等于或超过0.5℃的精度在至少-10℃至150℃的范围内控制样品温度(使用Peltier冷却器和电阻加热器组合)。流变仪以平行板构型和20mm不锈钢平行板工具操作。
该方法最初使用1000μm的平行板间隙。为了补偿工具的热膨胀，将间隙设置为1000μm，并且进行实际板间隙(使用合适的标准测试流体所测量)作为在-10℃至150℃范围内的温度的函数的映射。然后，在测定储能模量参数和损耗模量参数的整个过程中使用此映射。
将流变仪加热至150℃，将聚合物组合物引入流变仪中，将间隙设定为1050μm，修剪多余的突出样品，然后将间隙设定为1000μm。将流变仪的轴向力控制设定为0N并且在实验期间保持在±0.1N的力内，由此除了上述对工具的补偿之外，还通过调节间隙来补偿样品本身的热膨胀/收缩，以便避免过度填充或填充不足。然后使流变仪冷却至130℃，这时以2℃/min的恒定速率将温度从130℃降至-10℃(热到冷温度斜坡)，开始测量。施加的应变幅度为0.1％，并且振荡频率为1Hz(即，每秒一个周期)。记录所得的振荡应力。
在此步骤之后，将样品温度设定为23℃(温度以10℃/min的速率升至该设定值)，并使样品在23℃下静置4.0小时。在此阶段结束时，将温度设定为-10℃(以10℃/min的速率将温度降至该设定点)，样品在-10℃处平衡300秒，并且进行第二次振荡流变测量(0.1％应变，振荡频率为1Hz)，同时以2℃/min的恒定速率将温度上升至130℃(冷到热温度斜坡)。施加的应变幅度为0.1％，并且振荡频率为1Hz(即，每秒一个周期)。记录所得的振荡应力。
从第一次降低温度斜坡(热至冷)开始，以0.5℃步阶或更小步阶计算并记录从130℃至-10℃的储能模量G'和损耗模量G”。这些值以帕斯卡(Pa)报告，精确到1Pa。储能模量G'和损耗模量G”均以对数标度的y轴对线性标度的温度x轴作图。温度步阶的单个值被连接以获得相对于温度的储能模量曲线G'和损耗模量曲线G”。交叉温度是损耗模量G”[Pa]和储能模量G'[Pa]变得相等且由此曲线交叉时的温度。在下降的温度斜坡(热至冷)中可以确定多于一个交叉温度的情况下，仅报告最高的交叉温度。报告交叉精确至1℃。
从第二次升高温度斜坡(冷至热)开始，在37℃处计算并记录储能模量G'，并且将这些值以兆帕斯卡(MPa)报告为“37℃处的储能模量”，精确至0.1MPa。
拉伸测试方法
拉伸测试方法用于测定聚合物组合物的样本的屈服应力和韧性。用装配有带有反向旋转辊的专用夹具的旋转流变仪分析由聚合物组合物形成的薄膜样本，并且测量和记录与所施加的拉伸应变相关联的应力。
仪器设置
旋转流变仪(ARES G2，TA Instruments,New Castle,DE,USA，或等同物)装配有夹具，该夹具具有专门设计用于询问膜的拉伸变形的反向旋转的圆柱形辊。合适的夹具的示例是拉伸粘度夹具或EVF(EVF，TA Instruments，或等同物)。流变仪还配备有强制对流烘箱FCO(FCO，TA Instruments，或等同物)和冷却系统(ACS 2，TA Instruments，或等同物)，能够将温度控制在至少–50℃至250℃，在0.5℃的公差内。
样本制备
将大约6g±2g聚合物组合物置于具有平底(60mm±2mm直径)的圆形聚四氟乙烯(PTFE)碗中，并且引入到保持在170℃的真空烘箱中。在环境压力下15分钟之后，将压力降至10mbar，并且随后将聚合物组合物在170℃和10mbar下保持45分钟，以去除聚合物组合物中的气泡。如果170℃不足以熔融聚合物组合物，则使用高于聚合物材料组合物的熔融温度30℃±10℃的温度。将聚合物组合物从真空烘箱中取出，并使其冷却至环境实验室条件(23℃±2℃)保持90分钟±30分钟，此时将聚合物组合物从PTFE碗中取出并置于2张硅化纸(诸如产品号114918，Mondi Group，Hilm，Austria，或等同物)之间。在热压机中使用厚度为500μm±30μm的金属垫片作为间隔件，当在足以形成聚合物膜的压力下在90℃用热压机压制60秒时，获得500μm的膜厚度。如果90℃不足以压制均匀的平坦膜，则使用低于样本材料组合物的熔点大约10℃±5℃的温度，使得样本材料组合物处于半固体状态。在测试之前，将膜在23℃±2℃的实验室中保存至少120小时。用样本切割机从膜上冲出单个测量样本，使最终样本尺寸为20.0mm×10.0mm×500μm。
测量
为将样本膜固定到EVF的圆筒，在流变仪的强制对流烘箱中，将圆筒加热至50℃持续90s±30s。在打开烘箱之后，将聚合物组合物的样本短暂压在EVF的圆筒上，以将其固定到圆筒表面。将样本放置成其长度垂直于圆筒的旋转轴线。对于非常坚硬并且不粘附到圆筒表面的聚合物组合物，在流变仪的强制对流烘箱中，将EVF加热至80℃持续90s±30s。然后将辅助性热熔粘合剂的小液滴(0.03g±0.01g)施加到每个圆筒。所使用的辅助性粘合剂应表现出高刚度(在23℃和1Hz辅助性粘合剂的G'大于10MPa)以不干扰测量。将聚合物组合物的样本快速压制在EVF圆筒上的辅助性粘合剂上，以将其固定到圆筒表面。将样本垂直于圆筒的旋转轴线放置。
然后将安装在EVF上的样本放置在流变仪的强制对流烘箱中进行热调节，并且在37℃±0.5℃处保持恒温300s±10s。经过这段时间之后，对样本进行机械调节。为了对样本进行机械调节，将扭矩换能器调零，并且将样本以0.001s–1的预拉伸速率放置0.30s，并且然后松弛60s(在该方法中，所有应变均以亨基(Hencky)应变(也称为“真实应变”或“对数应变”)表示)。
在FCO烘箱中于37℃±0.5℃处进行测量。测量的应变率拉伸为1s–1，并且最大拉伸度下的应变为4.0。在测量之后，检查样本是否破裂。如果破裂，则记录断裂的位置。如果破裂大约在EVF的两个圆筒之间，则认为收集的数据是可接受的。否则，如果聚合物膜断裂位于旋转圆筒处或附近，则将结果丢弃，并在重复样本上再次进行测量。
分析
对于拉伸应力计算，假设体积恒定。根据流变仪记录的原始扭矩对角位移数据，计算拉伸应力(以兆帕或MPa为单位)对亨基应变数据。数据以半对数方式绘制，其中横坐标为亨基应变(线性标度)，而纵坐标为拉伸应力(对数标度)。在该图中寻求线性范围。如果可以识别高于0.3的应变的线性范围，并且该范围可以与R2值为0.98或更大的正斜率拟合，则将亨基应变为零(即，y轴截距)时的拟合线值定义为屈服应力，以MPa为单位报告，并精确至MPa的十分之一。否则，将测量期间记录的拉伸应力的最大值报告为屈服应力，再次以MPa为单位报告，并精确至MPa的十分之一。
再次绘制上面计算的拉伸应力(MPa)对亨基应变数据，但这次是线性的，其中横坐标(线性轴)为亨基应变，而纵坐标(线性轴)为拉伸应力。拉伸应力与应变的积分(即，拉伸应力曲线下的面积作为应变的函数)是由零应变到样品破裂时的应变(或者在测量期间未破裂的情况下，到4.0的应变)计算得出的，并且报告为“韧性”，以兆焦耳/立方米或MJ/m3为单位进行报告。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

Claims (15)

1.一种热熔组合物，所述热熔组合物包含：
-峰值分子量低于130,000g/mol的低分子量茂金属催化的聚合物，其中所述峰值分子量是根据本文所公开的峰值分子量(Mp)测量方法测量的；
-峰值分子量为130,000g/mol至700,000g/mol的高分子量聚烯烃；
-结晶焓小于10J/g的无定形聚烯烃，其中所述结晶焓是根据本文所述的结晶焓测试方法测量的；和
-增粘剂。
2.根据权利要求1所述的热熔组合物，其中所述低分子量茂金属催化的聚合物是基于丙烯的聚合物，特别是丙烯-乙烯共聚物或丙烯均聚物或它们的混合物中的任一者。
3.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，其中所述低分子量茂金属催化的聚合物包含：
-第一低分子量茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物，其结晶焓低于20J/g，优选在5J/g至15J/g的范围内；和
-第二低分子量茂金属催化的丙烯-乙烯共聚物，其结晶焓高于20J/g，优选在25J/g至45J/g的范围内。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的热熔组合物，所述热熔组合物包含结晶焓在20J/g至30J/g的范围内并且峰值分子量在25,000g/mol与35,000g/mol之间的低分子量茂金属催化的聚合物，优选其中所述热熔组合物不包含另一种低分子量茂金属催化的聚合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，其中所述高分子量聚烯烃是茂金属催化的基于丙烯的聚合物，特别是包含大于80重量％的聚丙烯单元的丙烯-乙烯共聚物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，其中所述高分子量聚烯烃具有在130,000g/mol至410,000g/mol，特别地150,000g/mol至360,000g/mol范围内的峰值分子量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，其中所述无定形聚烯烃是茂金属催化的基于丙烯的聚合物。
8.根据权利要求7所述的热熔组合物，其中所述无定形聚烯烃通过DIN 55672所测量，具有小于10,000g/mol，特别是1,000g/mol至9,000g/mol的重均分子量Mw，并且任选地通过根据本文所述的粘度测试方法所测量，具有在170℃下低于500mPa.s的粘度，并且没有可由DSC检测的熔融点。
9.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，所述热熔组合物包含按所述热熔组合物的重量计：
-10％至70％的所述低分子量茂金属催化的聚合物；
-1％至20％的所述高分子量聚烯烃；
-1％至30％的所述无定形聚烯烃；
-20％至70％的所述增粘剂。
10.根据前述权利要求所述的热熔组合物，所述热熔组合物包含按所述热熔组合物的重量计：
-30％至60％的所述低分子量茂金属催化的聚合物；
-2％至15％的所述高分子量聚烯烃；
-5％至25％的所述无定形聚烯烃；
-30％至60％的所述增粘剂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，所述热熔组合物包含小于10重量％、优选小于5重量％、更优选小于1重量％的矿物油，更优选其中所述热熔组合物不含矿物油。
12.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，其中根据如本文所述的粘度测试方法所测量，所述热熔组合物在150℃下的所述粘度在约2,000mPa.s至约15,000mPa.s的范围内。
13.根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物，其中所述组合物具有以下特性中的至少一种，并且优选全部：
-通过本文所公开的振荡流变测试方法在冷至热温度斜坡中所测量，在37℃下小于9.5MPa，优选小于7.5MPa，最优选低于5MPa的储能模量(G')；和/或
P23H80332A
-通过本文所公开的拉伸测试方法所测量，在37℃下小于1.7MPa的屈服应力；和/或
-通过本文所公开的拉伸测试方法所测量，高于2MJ/m3，优选高于5MJ/m3的韧性；和/或
-根据本文所公开的振荡流变测试方法在热至冷温度斜坡中所测量，低于70℃，优选低于65℃的交叉温度。
14.一种吸收制品，所述吸收制品包括第一基底和第二基底，其中所述第一基底和所述第二基底至少部分地由根据前述权利要求中任一项所述的热熔组合物粘结，并且其中a)所述第一基底是第一非织造物并且所述第二基底是第二非织造物，或者b)所述第一基底是非织造物并且所述第二基底是塑料膜。
15.一种用于将第一基底粘结到第二基底的方法，所述方法包括以下步骤：通过接触式施加器或喷雾施加器，将根据权利要求1至13中任一项所述的热熔组合物至少施加在所述第一基底或所述第二基底上，以及然后在所述热熔组合物凝固之前任选地在额外施加压力的情况下将所述两个基底组合在一起以在所述两个基底之间形成粘结部，特别地，其中以超过2m/s，特别地超过3m/s，或甚至超过4m/s的线速度将所述热熔组合物施加在所述第一基底或所述第二基底上。
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