CN1201823C - 耐润肤剂的聚丁烯基热熔粘合剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有各种最终用途的、聚丁烯基热熔粘合剂组合物，特别是在非织物一次性制品中用作结构性或弹性结合。与典型热熔粘合剂不同的是，本发明的组合物可以耐受润肤剂例如矿物油和其它油基软膏，而不会被其严重破坏。本发明的组合物包括聚丁烯基聚合物或者聚丁烯基聚合物和聚α-烯烃聚合物的混合物、增粘性树脂、增塑剂、蜡和稳定剂。这种热熔粘合剂组合物可以采用普通的应用技术例如挤出或喷涂加以应用。

Description

耐润肤剂的聚丁烯基热熔粘合剂
                      发明的领域
本发明涉及热熔粘合剂组合物，更具体地说，本发明涉及一种耐润肤剂的聚丁烯基热熔粘合剂，它可以用于一次性非织物吸水制品例如尿布的结构结合和弹性结合。
                       发明的背景
市场上可以获得各种类型一次性非织物吸水制品，它们是用来吸收和容留人体排泄物如尿液和粪便的。典型的这种物品是婴儿的一次性尿布和生活不能自理的成人的内衣。在这种一次性制品的结构中有内部支撑皱褶(gather)或套箍(cuff)防止排泄物沿用户双腿渗漏。在使用期间，这种套箍或护翼用一个或多个弹性带箍固定在腿上。这些弹性带箍一般用热熔粘合剂固定在一次性制品上。
尽管已知有大量的热熔粘合剂组合物，且可以用于一次性制品结构中，但是我们也很清楚，某种具体用途所使用的热熔粘合剂可能完全不适合其它的用途或应用。这样，在一次性制品结构中就要使用不同的热熔粘合剂。例如，已知聚烯烃基热熔粘合剂适合于尿布，特别是在生产这类物品时适于将聚乙烯膜等粘结到薄棉纸(tissue)或非织物基材上。但是，我们也知道多数聚烯烃基热熔粘合剂不适于粘结尿布中的弹性带箍，因为它们抗蠕变性能不够，而不适于这样的应用。为此，要采用如苯乙烯-异戊烯-苯乙烯(SIS)或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)等嵌段共聚物类热熔粘合剂。
然而，这些嵌段共聚物在接触到油基润肤剂时会损失掉大部分的粘结强度。通常护理人员将矿物油和其它油基软膏或洗液(在此称为润肤剂)擦到婴儿皮肤上，以治疗和/或防止皮疹。在制造尿布或其它吸水制品期间也可能会将润肤剂施加或预先涂在其与皮肤接触的非织物层上。一般认为润肤剂会通过两种机理破坏粘合剂的粘结。首先它们迁移到粘合剂和基材的界面上，因此破坏粘结；其次，润肤剂被吸附到粘合剂中起增塑作用，从而降低了粘合剂的粘合强度。因此，现有的热熔粘合剂组合物暴露于润肤剂中其粘结被破坏。结果，弹性带箍实际上从尿布上松开，导致内部套箍完全失效。同时，结构粘合剂也会失效，造成吸水制品出现不希望的脱层。因此，非常希望有一种能够耐受润肤剂同时仍然能提供足够粘结强度的粘合剂。
                    本发明的概述
本发明的目的是针对一次性吸水制品、特别是尿布的层状结构体(laminate structure)。这种层状结构体包括一种基材、一种顶部垫片以及一种耐润肤剂的热熔粘合剂，所述顶部垫片的第一个表面面向所述基材，另一个表面则贴近皮肤，所述热熔粘合剂置于所述基材和所述顶部垫片之间且粘合它们。本发明层状结构体中所用的热熔粘合剂，即使在暴露于润肤剂之后也保持可以接受的粘结强度。
基材和/或顶部垫片可以是相互独立的一层吸水性纤维素材料、吸水性蓬松物(fluff)、超吸水性聚合物(superabsorbent polymer)、弹性材料、非织布(nonwoven fabric)、薄棉纸、聚烯烃、聚酯或其混合物。任何一种典型的、用于一次性吸水制品如尿布的层状材料，都可以包括本发明层状物所用的基材和/或顶部垫片。
存在于层状物中的润肤剂，可以是预先涂于顶部垫片贴近皮肤的表面上，或是涂于与顶部垫片接触的另外一种表面如皮肤上。前一种情况下，润肤剂是制造一次性吸水制品时预先涂覆的。后一种情况下，润肤剂一般是由看护人员或用户将其涂覆在要与顶部垫片接触的皮肤上。
本发明层状物所用的耐润肤剂热熔粘合剂组合物在一次性非织物制品如尿布方面特别有用，可以防止使用常规热熔粘合剂接触润肤剂时会发生的脱粘作用。这些热熔粘合剂组合物，在进行标准的抗蠕变试验测试时，可以给出良好的弹性粘结，在接触润肤剂前后分别进行标准的抗剥离强度试验时，也可以给出良好的粘结。另外，该热熔粘合剂即使暴露于高温老化即模拟仓储条件之后仍能保持良好的干燥粘结强度。
本发明粘合剂可应用于一次性制品中的各种用途。例如，可以调配粘合剂用于将顶部垫片粘结到薄棉纸、非织物、分布层(distributionlayer)或吸水性蓬松物/超吸水性材料上。在这种应用中，粘合剂提供的粘结作用不会被涂覆在顶部垫片上的润肤剂所破坏。考虑到润肤剂和本发明层状物所用的粘合剂组合物是化学兼容的，这种现象令人感到惊异。
另外，粘合剂也可以调配成能粘结要求有高湿强度的纤维素材料。传统热熔粘合剂配方采用的SIS、SBS、SEBS和APAO有如下性质，当长时间暴露于水中时，粘结强度会损失，结果使采用这种粘合剂制造的层状物在长时间暴露于水中时就失效。非织造衣物例如尿布等的脱层使衣物芯层整体失效，导致不理想的效果如渗漏或贴合不良。但是，本发明粘合剂能抵抗暴露于水分中造成的脱层。
最后，这种粘合剂也可以调配用于弹性连接粘结。即对于弹性线绳、薄膜或泡沫与其它基材(例如非织物)的粘结，这样的粘结在使用中经受应力，因此必须在润肤剂存在下保持粘结。
本发明的热熔粘合剂组合物包括下述混合物：
(a)约10wt％～65wt％的聚丁烯共聚物、均聚物或掺混物；
(b)0％～65wt％的聚α-烯烃共聚物；
(c)约15wt％～70wt％的增粘性树脂；
(d)约0％～30wt％的增塑剂；
(e)约0％～20wt％的蜡；和
(f)约0.1wt％～2wt％的稳定剂。
聚合物的最低含量优选为20wt％。
一种优选的热熔粘合剂组合物(参见实施例1)在作为结构性和核心粘合剂时，效果优异，即使在接触润肤剂后，仍提供适当的粘结强度，其组分包括如下混合物：
(a)约40wt％的全氢化烃类增粘性树脂；
(b)约29wt％的液体烃类增粘性树脂；
(c)约30wt％的聚丁烯共聚物；和
(d)约1wt％的抗氧化稳定剂。
另一种优选的热熔粘合剂组合物(参见实施例2)在作为弹性连接粘合剂时，效果优异，即使在接触润肤剂后，仍能提供适当粘结强度，其组分包括如下混合物：
(a)约51wt％的全氢化烃类增粘性树脂；
(b)约30wt％的聚丁烯共聚物；
(c)约7wt％的聚丁烯均聚物；
(d)约11wt％的蜡；和
(e)约1wt％的抗氧化稳定剂。
下述粘合剂组合物(参见实施例3)在作为弹性连接粘合剂时效果优异，且在接触润肤剂后，仍能提供适当抗蠕变性能：
(a)约18wt％的全氢化烃类增粘性树脂；
(b)约5wt％的液体烃类增粘性树脂；
(c)约19wt％的聚丁烯共聚物；
(d)约19wt％的聚丁烯均聚物；
(e)约28wt％的聚α-烯烃共聚物；
(f)约10wt％的蜡；和
(g)约1wt％的抗氧化稳定剂。
取决于具体的配方，本发明层状物采用的热熔粘合剂组合物具有足够的抗蠕变性能，可以在一次性非织物制品中作为弹性连接粘合剂；也具有足够的粘结强度可用作非织物一次性制品的结构性或高湿强度核心粘合剂；而且在高温老化后对聚烯烃薄膜具有良好的抗剥离粘结性；同时在接触润肤剂后仍展示可接受的粘结强度。
                  几种视图的简要说明
图1是具有包含本发明耐润肤剂热熔粘合剂的层状结构体的一次性尿布的分解透视示意图；
图2是图1所示尿布的剖视示意图；
图3是具有包含本发明耐润肤剂热熔粘合剂的层状结构体的一次性妇女卫生巾的剖视示意图；
图4是各种烃类树脂MMAP和DACP浊点值(cloud value)的曲线图。
                  本发明的详细说明
此处所用术语“尿布”一般是指婴儿、幼儿和生活不能自理的成人所穿用的吸水性制品。很容易理解，这种吸水性制品是用于使用者的躯干下部，固定在使用者的臀部。但是应该理解本发明也可以应用于其它吸水性制品，例如：运动裤；生活不能自理的成人用品如三角裤、内衣；妇女卫生用品如卫生巾和衬裤；医疗用品如外科消毒布等。
此处所用术语“吸水性制品”是指吸收和容留体液和流出液如尿液的设施或制品。更具体地说，该术语是指这样的设施和制品，即使用者穿着或贴近其身体用于吸收和容留各种体液、流出液。术语“一次性”是指吸水性制品使用一次后就弃置。这样的制品不打算洗涤或作为吸水性制品重新利用。本发明吸水性制品的优选实施方案是图1和图2所示的尿布10和图3所示的卫生巾11。
参见图1和图2，图1示出构成尿布10的各种基材的分解图，其各部分的结构以平面、未结合的状态示出，从而可更清楚地表明尿布10的构成。图2表示尿布10多层结构的剖面示意图。
如图所示，尿布10包括多层片状材料或基材，粘合在一起可形成吸水性制品。更具体地说，尿布10包括能透过流体的非织物顶部垫片12和与顶部垫片12结合的、不能透过流体的背衬层13(一般由聚烯烃材料如聚乙烯或聚丙烯构成)。顶部垫片12和背衬层13之间有一种吸水性芯材14。吸水性芯材14可以由蓬松物8和任选的位于中心的超吸水性聚合物(SAP)材料15构成。蓬松物8一般由吸水性纤维如纤维素纤维构成，但是也可以包括其它吸水性的天然或合成的纤维和/或材料。
如上所述，吸水性芯材14可以含超吸水性材料15的不连续颗粒。超吸水性材料是这样的材料，在与液体例如水或体液接触时，吸入和容留这样的液体从而形成水凝胶。以这种方式，排入吸水性芯材14的液体可以通过颗粒被收集且存留，因此提高了吸水能力和/或改善了液体保持性能。
尿布10也可以包括夹在顶部垫片12和芯材14间的顶层薄棉纸16，以及夹在背衬层13和芯材14间的底层薄棉纸17。如图2更好地示出，每层基材都可以通过一层本发明耐润肤剂粘合剂配方粘合到邻近基材上。例如非织物顶部垫片12通过施加到其下面的粘合剂层18粘合到顶层薄棉纸16上。同样，顶层薄棉纸16也可以通过粘合剂层19粘合到芯材14上。芯材14通过粘合剂层20粘合到底层薄棉纸17上，而底层薄棉纸17又通过背衬层13上表面施加的粘合剂层21粘合到背衬层13上。这些粘合剂可以喷涂、旋转喷涂、熔吹、狭缝涂覆或象熔珠堆焊一样施用，这取决于待粘合的位置和类型。
如图1所示，尿布10包括一对翼片22、23，中间与档部24结合。档部24处又包括一对弹性套腿箍25、26。当使用者用扣紧系统(如图1所示的一对可以脱扣的胶带搭扣27、28)穿用尿布10时，中间细腰翼片22、23合并在一起。
参见图3，所示吸水性制品是典型的妇女卫生巾11，它是包括多层垫材或基材粘合在一起形成的吸水性制品。更具体地说，卫生巾11包括能透过流体的非织物顶部垫片29，和与顶部垫片29结合的不能透过流体的背衬层30(一般由聚烯烃材料如聚乙烯或聚丙烯构成)。吸水性芯材31置于顶部垫片29和背衬层30之间。吸水性芯材31可以由蓬松物和/或超吸水性聚合物(SAP)材料构成。卫生巾11也可以包括置于顶部垫片29和芯材31之间的顶部薄棉纸层32。如图3所示，每层基材可以通过一层本发明的耐润肤剂粘合剂配方粘结到邻近的基材上。例如，非织物顶部垫片29通过施加到非织物顶部垫片29下表面的一层粘合剂33粘结到顶部薄棉纸层32上。同样，顶部薄棉纸层32通过一层粘合剂34粘结到芯材31上。最终，芯材31通过施加到背衬层30表面上的粘合剂层35粘结到背衬层30上。另外，如后面说明的，芯材31的吸水性纤维本身可以粘合在一起形成共粘合、自支撑的吸水性芯材。粘合剂可以喷涂、旋转喷涂、熔吹、狭缝涂覆或象熔珠堆焊一样施用，这取决于要粘合的位置和类型。在图3所示实施方案中，还有一层常规的压敏垫连接粘合剂36，施加到背衬层30底侧，然后用脱模纸(release paper)37覆盖粘合剂36。因此，当脱模纸37被撕去露出粘合剂36时，粘合剂36可以用来把卫生巾11粘结到使用者穿着的内衣上，如常规和已知的做法。
妇女卫生巾、尿布和其它吸水性制品的制造者常常在尿布10的顶部垫片12与皮肤接触的表面上采用润肤剂涂层40(图2)或在妇女卫生巾11顶部垫片29与皮肤接触的表面上采用润肤剂涂层41(图3)。这种润肤剂是在使用吸水性制品期间用来抑制皮疹的。在此所用的术语“润肤剂”是指饱和或不饱和的液体烃类，例如矿物油、甘油、石油膏(petroleum jelly)、凡士林、芦荟vera，低分子量聚乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四氢呋喃、软质聚乙二醇(soft carbowax)、微晶蜡、石油蜡、无规聚丙烯、合成蜡、聚烯烃蜡、增塑油等等。上述润肤剂可以是液体、固体或半固体。特别优选凡士林，因为它相对廉价且性能优异。但是，由于它过去在吸水性制品层状结构体粘合的典型应用中，对热熔粘合剂粘结强度有影响，所以开发了新的耐油粘合剂，将在下面说明。
由下述范围组分构成的聚丁烯基热熔粘合剂组合物在与润肤剂接触后，其粘合强度的保留优于目前的技术。更具体地说，粘合剂组合物包括大约10wt％～65wt％聚丁烯或聚丁烯和聚α-烯烃混合物。无论是聚丁烯单独应用，还是以聚丁烯和聚α-烯烃混合物予以应用，组分中聚合物含量最低应为20wt％。根据最终应用和所需性能，可以没有聚α-烯烃组分。当粘合剂组合物应用于弹性连接粘合剂时，没有聚α-烯烃组分更令人满意。本发明的热熔粘合剂组合物也包括大约15％～70％的增粘性树脂(tackifying resin)、大约0wt％～30wt％的增塑剂、大约0wt％～20wt％的蜡和大约0.1wt％～2wt％的稳定剂。
为了提高高温下材料的粘合强度(这在弹性连接粘合剂应用中是必须的)以及使组合物具有耐油性，在本发明的热塑性热熔粘合剂组合物中使用聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物(blend)。在此术语“聚丁烯共聚物”是指聚合物整体由乙烯和丁烯单体组成，丁烯单体在共聚物中至少占89％。也可以使用聚丁烯均聚物以及共聚物和均聚物的掺混物。它们都可以从Montell公司买到，其商品名为Duraflex。适宜的1-丁烯-乙烯共聚物商品可以购自Montell公司，其商品名Duraflex8910 PC或Duraflex 8510。优选材料的环球法软化点(Ring and Ballsoftening point)约为150℃(302°F)。尽管可以使用10wt％～65wt％的聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物，但优选的范围是20％～45％。
本发明所用的1-丁烯均聚物和共聚物主要是直链分子，带有规则的和空间排序的乙基侧链。这些侧链是1-丁烯跨1，2-碳双键且沿乙烯骨架聚合的结果。这已在美国专利3,362,940中已有详细说明。当从熔融态冷却时，乙基侧链首先按正方晶系排列。随时间变化，正方系晶相转化成稳定的六方晶系空间排列，因此而改善了物理性能。对此处所用聚合物的更详细的讨论可参考美国专利4,937,138，该专利的内容可作为本发明参考文献。如上所述，用于本发明时该聚合物数量在10wt％～65wt％有利。
本发明组合物中无规共聚烯烃共聚物组分即聚α-烯烃共聚物是基于乙烯、丙烯、丁烯或己烯重复单元的共聚物。例如，它们可以是如下单体交替重复构成：
(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。
适宜的共聚物可以购自Huntsman公司，商品名“Rextac”。应认识到任何上述共聚物的混合物也可以用作本发明组合物的基础组分。聚α-烯烃共聚物的功能是为无孔基材提供粘合性。聚α-烯烃共聚物的范围是0～65wt％。
应该注意到，聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物与聚α-烯烃共聚物的混合物也可以使用，只要有足够量聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物可以用来影响粘合剂组合物的抗蠕变性能即可。组合物中聚合物总含量最低为20％左右。同样，如上所述，根据最终用途，组合物中可以没有聚α-烯烃。
本发明热熔粘合剂中使用的增粘性树脂是增加粘合性并改进聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物和/或聚α-烯烃共聚物的比粘合性(specificadhesion)。此处使用的术语“增粘性树脂”包括：
(a)天然和改性松香，例如松香、木松香、妥尔油松香、馏出松香、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，例如浅色木松香甘油酯、氢化松香甘油酯、聚合松香甘油酯、浅色木松香季戊四醇酯、氢化松香季戊四醇酯、妥尔油松香季戊四醇酯和酚改性的松香季戊四醇酯；
(c)具有ASTM E28-58T法软化点10～140℃的多萜树脂，目前的多萜树脂一般来自萜烯烃类聚合，例如蒎烯这样的单萜烯，在Friedel-Crafts催化剂存在下于适当的低温下反应；也包括氢化多萜树脂；
(d)天然萜烯例如苯乙烯/萜烯、α-甲基苯乙烯/萜烯和乙烯基甲苯/萜烯的共聚物和三元共聚物(terpolymer)；
(e)酚改性的萜烯树脂，例如在酸性介质中萜烯和酚类缩聚得到的树脂产品；
(f)环球法软化点为10～140℃的脂肪族石油烃树脂(petroleumhydrocarbon resin)，该类树脂来自单烯烃和双烯烃为主的单体的聚合；也包括氢化的脂肪族石油烃树脂；市场上可以买到的、基于C5烯烃的这类树脂是Goodyear轮胎和橡胶公司出售的“Wingtack95”和“Wingtack115”增粘性树脂；
(g)芳香石油烃及其氢化衍生物；
(h)来自石油的脂肪烃/芳烃及其氢化衍生物。
对某些配方可能需要上述两种或两种以上增粘性树脂混合物。尽管可使用15wt％～70wt％的增粘性树脂，但优选的范围是20％～50％。对本发明有用的增粘性树脂可能包括极性增粘性树脂，但是从许多极性树脂与1-丁烯均聚物和共聚物仅仅部分相容的角度来看，可以选择的极性增粘性树脂有限。
如上所述，在本发明的范畴中，增粘性树脂占15wt％～70wt％有利。
优选地，增粘性树脂可以选自任何非极性的商品。优选的树脂是脂肪族石油烃树脂，例如Goodyear轮胎和橡胶公司出售的基于C5烯烃的Wingtack 95。最优选的是非极性增粘性树脂，它们是完全氢化的C9或纯单体的烃类树脂，软化点约在70～125℃。本发明中最优选的、市场上可以买到的增粘性树脂的一个例子是Hercules公司的Regalrez1094。
本发明组合物中可以存在的增塑剂数量在约0～30wt％，优选为约5％～15％，以便提供理想的粘度控制。适当的增塑剂可以选自包括通用增塑油的一类物质，例如矿物油，但是也包括烯烃低聚物和低分子量聚合物以及植物油和动物油和这类油的衍生物。可以采用的石油衍生油类是沸点较高只含有较小比例芳烃的物质。在这方面，芳烃优选低于油的30wt％，更优选低于油的15wt％。优选地，所述油可以是完全非芳烃的。低聚物可以是聚丙烯、聚丁烯、氢化聚异戊二烯、氢化丁二烯或类似的平均分子量约350～10000的物质。适宜的植物油和动物油包括一般脂肪酸的甘油酯及其聚合产品。在本发明中有用的增塑剂可以是各种任何不同的增塑剂，但是发明人发现包含单烯烃聚合物的增塑剂，例如Amoco公司制造的商品牌号为Indopol H-100的物质，对本发明特别有效。也可以使用平均分子量低于5000的其他液体聚丁烯。可以理解，采用增塑剂一般可降低整个粘合剂组合物的粘度，而不会明显降低粘结强度和/或工作温度以及延长粘合剂的开放时间(opentime)。
在本发明组合物中，蜡的用量可以在0％～30wt％之间变化，优选为5％～15％；蜡是用来降低热熔结构粘合剂的熔融粘度，而不明显降低其粘结特性。这些蜡也可缩短粘合剂组合物的开放时间而不影响温度性能。有用的蜡包括：
(1)低分子量即1000～6000的聚乙烯，其硬度按ASTM D-1321法测定在0.1～120，ASTM的软化点为150～250°F；
(2)石油蜡如熔点130～175°F的石蜡和熔点135～200°F的微晶蜡，其熔点采用ASTM D127-60法测定；
(3)环球法软化点为120～160℃的无规聚丙烯；
(4)由一氧化碳和氢气聚合形成的合成蜡例如费托蜡；和
(5)聚烯烃蜡。在此使用“聚烯烃蜡”这一术语，是指那些烯烃单体单元构成的聚合体或长链实体。这些物质在市场上可以从Eastman化学品公司购得，牌号“Epolene”。在本发明组合物中优选使用环球法软化点为200～350°F的物质。如应该理解的那样，这些蜡稀释剂每一种在室温下都是固体。其他有用的物质包括氢化的动物、鱼类和植物的脂肪和油，例如氢化的牛油、猪油、豆油、棉籽油、蓖麻油、鲱油、鳕鱼肝油等，由于氢化，它们在室温下是固体。已经发现它们可作为蜡稀释剂的等价物。这些氢化的物质在粘合剂行业通常称为“动植物蜡”。另外，烃油尤其是环烷烃或链烷烃加工用油也可以用作蜡稀释剂。
本发明包括稳定剂，其量在约0.1wt％～2wt％，但是优选为约0.1wt％～1wt％。在本发明热熔粘合剂组合物中，加入有用的稳定剂后有助于防止上述聚合物以及整个粘合体系受到热或氧化降解，通常这种情况发生在粘合剂制造和施用期间，以及最终产品正常暴露在周围环境中时。这种降解通常体现为粘合剂的外观、物理性质和性能特点的劣化。可以应用的稳定剂是高分子量受阻酚和多功能酚，例如含硫或磷的酚。受阻酚是本领域熟练人员所熟知，其特点是这种酚的化合物在紧靠酚的羟基处也含有空间位阻大的基团。特别是在苯环上酚的羟基至少一个邻位处有叔丁基取代基。紧靠羟基存在这样的空间位阻基团，严重阻碍了其拉伸频率，相应地阻碍了其反应性；因而这种位阻效应提供了酚化合物的稳定性。典型的受阻酚包括：
1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5，-二叔丁基-4-羟苄基)苯；
季戊四醇四-3(3，5，-二叔丁基-1，4-羟苯基)丙酸酯；
正十八烷基-3(3，5，-二叔丁基-1，4-羟苯基)丙酸酯；
4，4’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)；
4，4’-硫代双(6-叔丁基邻甲酚)；
2，6，-二叔丁基酚；
6-(4-羟基苯氧基)-2，4-二(正辛基硫代)-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；
3，5，-二叔丁基-1，4-羟苄基膦酸二正十八烷基酯；
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-羟苯基)丙酸酯。
特别优选的稳定剂是季戊四醇四-3(3，5，-二叔丁基-1，4-羟苯基)丙酸酯。
这些稳定剂的性能通过与以下物质联用可以进一步提高：(1)增效剂，例如硫代二丙酸酯类和亚磷酸酯类；和(2)螯合剂和金属减活剂，例如乙二胺四乙酸及其盐类，和双水杨酸丙烯二亚胺。
本发明热熔粘合剂组合物可以采用本领域任何一种已知技术配制。现有技术典型的例子包括将所有的基本材料放入带夹套的混合釜，优选Baker-Perkins或Day型带夹套重负荷混合器，而且应配备滚筒；此后将混合物升温到250～350°F。可以理解这一步骤所采用的具体温度取决于具体组分的熔点。搅拌得到的粘合剂组合物，直到聚合物完全溶解。然后采用真空脱除任何截留的空气。
可以理解，为了改进某种特定的物理性质，本发明的粘合剂组合物中也可以添加其他任选的添加剂，这可以包括这样的物质，如着色剂、填料、荧光剂、表面活性剂等。
下面通过实施例来进一步说明本发明。
                       实施例1
按照本发明制备下述粘合剂掺混物。在测试时，这些粘合剂作为结构性或核心粘合剂的性能特别好，而且在遇到润肤剂之后也提供了适当的强度。
  重量，％      组分     进货来源   属类名称
    4029301   Regalrez 1094Excorez 2520聚丁烯8510Irganox 1010     HerculesExxonMontellCiba Additives     树脂树脂聚丁烯稳定剂
                        实施例2
按照本发明制备下述粘合剂掺混物。在测试时，这些粘合剂表现出特别好的弹性连接粘结，同时在遇到润肤剂后也提供了适当的蠕变性能。
  重量，％     组分     进货来源     属类名称
    51307111   Regalrez 1094聚丁烯8910聚丁烯0800Epolene N10Irganox 1010     HerculesMontellMontellEastmanCiba Additives     树脂聚丁烯聚丁烯蜡稳定剂
                       实施例3
按照本发明制备下述粘合剂掺混物。在测试时，这些粘合剂表现出作为弹性粘结粘合剂的性能特别好，同时在遇到润肤剂之后也提供了适当的蠕变性能。
  重量，％      组分     进货来源     属类名称
    185191928101   Eastotac H100Escorez 2520聚丁烯8910聚丁烯0800RT 2715Epolene N15Irganox 1010     EastmanExxonMontellMontellHuntsmanEastmanCiba Additives     树脂树脂聚丁烯聚丁烯聚α-烯烃蜡稳定剂
                       实施例4
叠层(lamination)置于非织物顶部垫片和最顶部非织物拦截层之间。以6g/m2数量旋转喷涂粘合剂，开放时间0.5s。施用温度为165℃，喷涂所用加热空气的温度是190℃。在把非织物基材粘合之后立即以6g/m2数量将润肤剂(凡士林)施加到叠层物质上。对加与不加润肤剂的叠层物质进行测试。测试方法是在机械方向上以12英寸/分测试180度剥离强度。以克数来衡量平均剥离强度。
对比例：采用一种市场上买到的含有苯乙烯嵌段共聚物和各种树脂及增塑剂的结构性粘合剂。这种对比粘合剂不含聚丁烯，购自AtoFindley公司，牌号H4088。
粘合剂 没有润肤剂时平均剥离强度，g 有润肤剂时平均剥离强度，g
对比例实施例1          238181          47.8188
结论：对比例样品在接触润肤剂之后粘合强度明显损失。这使得顶部垫片被遮住，减少了流体的截获量。也可能使该制品的终端密封口张开。要保持最佳性能，优选剥离强度大约应该在100g或更高。
                         实施例5
按本发明制造的一次性制品应当在运输、仓储和在货架上放置时稳定。实施例4制备的叠层产品经历的仓储条件是49℃下7天。在这种升温储存后，再次测试样品，包括加或不加润肤剂的情况。
粘合剂 没有润肤剂时平均剥离强度，g 有润肤剂时平均剥离强度，g
对比例实施例1          230181          11.1231
结论：在储存后，对比例粘合剂的性能进一步下降。而本发明粘合剂即使在升温储存后，仍能保持较好的粘合强度。对比例粘合剂的强度损失总量使得其层间分离，制品很容易撕开。要保持最佳性能，优选的剥离强度应该在约100g或更高。
                       实施例6
在两层非织物之间采用3股拉伸300％的弹性纤维(Lycra 740)制造叠层物质。以18.6g/m2数量旋转喷涂粘合剂，开放时间0.25秒。粘合剂的施用温度为180℃，喷涂所用加热空气温度是200℃。在把非织物基材粘合之后立即以6g/m2数量将润肤剂(凡士林)施加到叠层物质上。加与不加润肤剂的叠层物质均测试其弹性蠕变性能。将叠层物质充分拉伸后固定到板上。切断弹性纤维，标注记号并测量。在100°F下老化4h后，再次测量弹性纤维并与原来的长度作比较。蠕变计算如下：后来的长度除原来的长度再乘以100＝保留百分数。
对比例：采用一种市场上买到的含有苯乙烯嵌段共聚物和各种树脂及增塑剂的弹性连接粘合剂。这种对比粘合剂不含聚丁烯，购自AtoFindley公司，牌号H2494。
粘合剂 没有润肤剂时抗蠕变，％保留 有润肤剂时抗蠕变，％保留
对比例          82          33
实施例2实施例3          9597          8488
结论：在这些条件下，可以接受的性能是保留百分数高于65％。对比例样品在使用润肤剂后性能不能接受。它全部失效，使弹性纤维在尿布中完全松弛。
                      实施例7
在粘合剂中，树脂的性能直接与其在聚合物中的相容性有关。确定树脂相容性(compatibility)时，本领域熟练人员一般采用的便利方法是测定其在适当溶剂系统中的浊点。根据测定获得的浊点数值，可以把树脂区分为：脂肪族、芳香族或两者的混合物；极性的或非极性的；高分子量的和低分子量的。
实际应用中，与相容性相关的浊点采用MMAP和DACP法测定。MMAP是测定芳烃溶解度来确定树脂的脂肪族或芳香族特性。MMAP值越低，树脂的芳香性越高。DCPA通过高度极性的溶剂系统测定树脂的极性。由于比粘合性与树脂的极性相关，可以将DACP浊点值作比粘合性的指标。MMAP和DACP数据是本行业广泛认知的，可以从各种来源获得，例如1995年7月公布的Hercules Brochure No.900-204B“烃类树脂的Hercules谱图”。
用浊点数值作图时，可以确定与各种聚合物相容的树脂的相容性应用范围。图4显示了申请人测试的各种烃类树脂的MMAP和DACP浊点范围。
一般知道，配方时，在MMAP/DACP图上类似的树脂，与给定聚合物有类似的相容性。但令人惊奇的是此时并非如此。图示几乎相同的树脂，相容性却差别很大，如Regalite R101和Piccolyte C115、Regalrez1085和Hercotac 1148等，这将在实施例8中进一步说明。
                      实施例8
进行粘合剂热稳定性试验，以确定热熔粘合剂的粘度稳定性和热老化性能。本试验的设计是模拟在施用粘合剂的设备中经过热熔数小时后超过的时间或发生的老化。该试验是通过进行粘度试验比较最初粘度和老化后粘度，以确定其保持稳定粘合的能力。
标准方法是在有盖的玻璃罐中350°F下老化热熔物72h，搅动样品，然后取出少量作粘度测量。这一标准方法并不能说明这些配方的不相容问题。要避免粘合剂分离，非常轻微的搅动就足矣。此处所用测试热稳定性的方法与标准方法相同，只是不以任何方式搅动粘合剂，且每次试验间隔时间更长(直至7天)外。在老化之后，观察样品不相容的迹象(颜色不透明，颗粒组织等)。
相应地，将各种树脂代入实施例2。把每种粘合剂置于350°F下7天后，测定其热稳定性，且样品不进行任何搅动。7天后在明亮的光线下观察样品。记录样品的浑浊度和颗粒组织情况，结果如下：
    牌号   浊点MMAP/DACP     树脂购货来源         树脂类型 350°F下浑浊度 350°F不搅动7天后颗粒组织
Regalrez 1085Regalrez 1094Regalrez 1126Arkon P100Regalite R101Wingtack95Regalrez 6108Hercotac 1148Piccolyte C115Eastotac H100WEscorez 5400   85/4083/5491/6276/4578/4695/4954/1585/3979/4559/7270/71   HerculesHerculesHerculesArakawaHerculesHerculesHerculesArizonaEastmanExxon 全氢化苯乙烯，乙烯基甲苯全氢化苯乙烯，α-甲基苯乙烯全氢化苯乙烯，α-甲基苯乙烯全氢化C9全氢化C9C5(非氢化)部分氢化苯乙烯，α-甲基苯乙烯C5/C9萜烯全氢化混合原料全氢化DCPD 完全透明完全透明完全透明完全透明完全透明略有浑浊不透明不透明不透明不透明不透明     无无无无无无颗粒颗粒颗粒颗粒颗粒
另外，在完成老化间隔后，将粘合剂从玻璃罐中倾倒在剥离表面(release surface)上。测试罐顶部样品和底部样品的粘度。如果树脂与聚合物相容，则顶部粘度与底部粘度应该相等(在误差范围以内)。下面列出某些测试结果：
                                     325°F粘度，cP
   罐顶部    罐底部
标准SIS粘合剂     950     840
Regalite R101     5650     5450
Eastotac H100WEscorez 5400     84506040     33903090
如上表示，对于SIS和Regalite R101粘合剂，其罐顶部样品的粘度与底部样品的粘度比较一致，而对于Eastotac H100W和Escorez 5400来说，其罐顶部样品的粘度高得多，这表明它们与聚丁烯不相容。
结论：树脂的选择很关键。优选的树脂是全氢化C9的树脂。氢化是一种提高树脂稳定性的技术，它也改变了所得树脂的相容性。对于本发明的应用，树脂基本上完全氢化是非常重要的。
Regalrez 1094、1126和6108都是α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物。Regalrez 1094和1126两者基本上是100％氢化，如牌号级别中的“1”所表示。(牌号中的)后3位数字表示该树脂的软化点。因此Regalrez 1094表示它是100％氢化，软化点是94℃  而Regalrez 1126表示它是100％氢化，软化点是126℃；Regalrez 6108表示它是60％氢化，软化点是108℃。
例如，上述表中Regalrez 6108与Regalrez 1094和1126在化学上是相同的，除了Regalrez 6108只有60％氢化、而其他两者是100％氢化之外。这些树脂都可以从Hercules公司买到。从表中很清楚地看出，在系统中Regalrez 6108是不相容的，而其他两者相容性非常好。以相同方式，Arkon P100是全氢化的牌号，在系统中相容性非常好，而ArkonF100和SM10虽然都是同样的C9树脂，但不是全氢化的牌号，因此不相容，得到不透明的粘合剂。
另一种关键的选择标准是树脂应该是“C9”型树脂。C9原料是用作制造增粘树脂基材的高芳烃原料，可以来自两种来源。可以是纯单体型或者来自裂解石脑油。纯单体型原料是经过蒸馏或者其他精制的进料，可以获得比较纯的给定单体物流。例如，进料可以主要是α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、苯乙烯等。纯单体进料可以单独聚合或者以各种组合得到树脂中间体，其后再氢化，获得最终树脂。这些树脂的例子包括前面所述可以从Hercules公司买到的Regalrez系列产品。
另一种方法是，这些原料可以从石脑油蒸汽裂解工艺中获得。这一工艺广泛用于汽油生产。在石脑油蒸馏期间，可以获得C9芳族烯烃。这样的进料由多种组分构成，包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、茚、甲基茚、双环戊二烯等。尽管一般存在少量高于C9(C10)的单体或低于C9(C8)的单体，但是这种原料通常称为C9原料。这种C9原料以类似于上述纯单体树脂的方式聚合和氢化。C9含量相对较高对本发明更为有用。这类树脂的例子有购自Arakawa化学品公司的ArkonP树脂和购自Hercules公司的Regalite R101。
Wingtack 95不是氢化的产品，因此颜色较深(Gardner 4对比水白色)，它不象氢化的纯单体或C9烃类树脂那样热稳定。
因此，对于最佳相容性而言，树脂应该完全氢化。最优选的全氢化树脂应该是纯单体型(α-甲基苯乙烯、苯乙烯、乙烯基甲苯等)的树脂或者高纯C9型的树脂。

Claims (15)

1、一种用于一次性吸水制品的层状结构体，包括：
一种基材；
一种顶部垫片，其第一个表面面向所述基材，另一表面贴近皮肤；
一种润肤剂与所述顶部垫片的贴近皮肤的表面接触；和
置于所述基材与所述顶部垫片之间的、使之粘结的一种耐润肤剂的热熔粘合剂，所述粘合剂包括：
(a)20wt％～65wt％的聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物；
(b)15wt％～70wt％的增粘树脂；
(c)0％～30wt％的增塑剂；
(d)5％～15wt％的蜡；和
(e)0.1wt％～2wt％的稳定剂。
2、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的增粘性树脂选自脂肪族烃类树脂、氢化芳烃树脂或者氢化脂肪族烃类树脂。
3、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的增塑剂选自包括矿物油和聚丁烯。
4、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的粘合剂包括：
(a)37wt％的聚丁烯共聚物和均聚物的掺混物；
(b)51wt％的增粘性树脂；
(c)11wt％的蜡；和
(d)1wt％的稳定剂。
5、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的基材是由选自吸水性纤维素材料、聚烯烃、超吸水性聚合物、聚酯、弹性体及其混合物的材料构成。
6、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述顶部垫片是由选自非织布、薄棉纸、吸水蓬松物、超吸水性聚合物、弹性体、聚烯烃及其混合物的材料构成。
7、按照权利要求6所述的层状结构体，其中，所述的聚烯烃包括聚乙烯或者聚丙烯层。
8、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的一次性吸水制品是尿布。
9、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的一次性吸水制品是妇女卫生巾。
10、按照权利要求2所述的层状结构体，其中，所述的树脂是全氢化树脂。
11、按照权利要求2所述的层状结构体，其中，所述的树脂是全氢化C9型树脂。
12、按照权利要求1所述的层状结构体，其中，所述的润肤剂是涂覆在所述的顶部垫片上。
13、一种制造一次性吸水制品用的层状结构体的方法，包括如下步骤：
提供一种基材；
提供一种顶部垫片，其有朝向所述基材的第一个表面和另一贴近皮肤的表面；
采用一种抗润肤剂的热熔粘合剂将所述基材与所述顶部垫片粘合在一起，所述粘合剂是包括一种如下组份的混合物：
(a)20wt％～65wt％的聚丁烯共聚物、均聚物或其掺混物；
(b)15wt％～70wt％的增粘性树脂；
(c)0％～30wt％的增塑剂；
(d)5％～15wt％的蜡；和
(e)0.1wt％～2wt％的稳定剂；并且
将所述顶部垫片的贴近皮肤的表面与润肤剂接触。
14、按照权利要求13所述的方法，其中，所述的顶部垫片与润肤剂接触的一步，是通过将一层润肤剂涂覆在所述贴近皮肤的表面上完成的。
15、按照权利要求13所述的方法，其中，所述的顶部垫片与润肤剂接触的一步，是通过将一层润肤剂涂覆在第三种基材上、且将贴近皮肤的表面对着所述第三种基材进行贴合而完成的。
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