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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine selbstklebende Schmelzklebstoffzusammensetzung, ihre Verwendung
auf dem Gebiet der Hygiene und damit hergestellte geklebte Gegenstände, insbesondere Wegwerfwindeln
und Monatsbinden.
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Die Windeln bestehen im allgemeinen
aus einem Saugkörper,
der an der Außenseite
durch eine flüssigkeitsundurchlässige Polyethylenfolie
geschützt
und innen durch eine im allgemeinen aus Polyethylen bestehende Folie
aus Vliesstoff bedeckt ist, die mit der Haut in Kontakt kommt und
durch die die Körpersekrete
zu dem Saugkörper
gelangen können. Fortschrittlichere
Windeln können
auch einen Seitenauslaufschutz aus Polyolefinmaterial und/oder elastische
Bündchen
aufweisen.
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Die Windeln werden herkömmlich durch
Verkleben der verschiedenen Bestandteile mit Schmelzklebern (hot-melts)
hergestellt, deren Zusammensetzung von der chemischen Natur der
zusammenzufügenden
Elemente abhängt.
Diese Kleber sind beispielsweise in den folgenden Druckschriften
beschrieben.
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In der Druckschrift
US 4 526 577 wird ein Klebstoff angegeben,
der ein Blockcopolymer A-B-A (worin A einen nicht elastomeren Block,
beispielsweise Styrol, und B Butadien oder hydriertes Butadien bedeutet),
ein kompatibles Klebrigmacherharz, ein Plastifizierungsmittel in Ölform und
einen Stabilisator sowie ggf. ein aus Erdöl gewonnenes Wachs enthält.
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In der Druckschrift
US 4 460 728 ist ein Klebstoff auf
der Basis eines Copolymers von Ethylen und Vinylacetat oder Alkylacrylat,
ataktischem Polypropylen und einem kompatiblen Klebrigmacherharz
ggf. in Gegenwart eines Plastifizierungsmittels in Ölform und/oder
eines Wachses aus Erdöl
und/oder eines Stabilisators beschrieben.
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In
US
4 939 202 wird ein gegenüber Feuchtigkeit beständiges Klebemittel
beschrieben, das ein amorphes Polymer auf Propylenbasis, ein kristallines Polymer
auf Propylenbasis und ein Harz aus Erdöl enthält, das Kohlenwasserstoffe
mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen aufweist.
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In
US
5 149 741 wird ein Schmelzkleber verwendet, der ein Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer, ein
kompatibles Klebrigmacherharz, ein Plastifizierungsmittel in Ölform, ein
Stabilisierungsmittel und ggf. ein aus Erdöl gewonnenes Wachs enthält.
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Die Monatsbinden enthalten im allgemeinen einen
Saugkörper
vom Typ Celluloseflocken oder Superabsorber und eine Umhüllung auf
der Basis eines Vliesstoffes aus Polypropylen oder Viscose, wobei
an der Außenseite
der Umhüllung
eine Klebstoffzusammensetzung aufgebracht ist, wodurch die Binde
an dem Wäschestück positioniert
werden kann. Zur Konfektionierung der Binden wurden die in den folgenden
Druckschriften beschriebenen Zusammensetzungen vorgeschlagen.
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In EP-A-0 104 005 wird ein Kleber
auf der Basis eines viskoelastischen Elastomers vom Typ A-B-A (worin
B ein Polyolefin, beispielsweise ein Ethylen-Butylen-Copolymer,
bedeutet, und A ein Polystyrol enthält) und eines Klebrigmacherharzes
angegeben.
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In WO-93/10734 wird eine Zusammensetzung
beschrieben, die ein Copolymer der Formel (A-B)n-Y
(worin Y ein mehrwertiges Kupplungsmittel, A ein mit einer aromatischen
Gruppe substituiertes Vinylmonomer und B Polybutadien bedeutet),
ein kompatibles Klebrigmacherharz und ein Plastifizierungsmittel
in Ölform
enthält.
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Die oben beschriebenen Klebstoffe
des Standes der Technik sind für
das Gebiet der Hygiene nicht vollständig zufriedenstellend.
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Im Falle der Wegwerfwindeln können die Schmelzklebstoffe
auf der Basis von Polypropylen (
US
4 460 728 und
US 4 939
202 ) nur schwer in herkömmlichen
Vorrichtungen verarbeitet werden, die mit Zerfasern oder Pulverisieren
arbeiten; die in
US 4 526 577 und
US 5 149 741 beschriebenen
Zusammensetzungen weisen eine geringe Beständigkeit gegenüber Wasser
auf, wodurch insbesondere der Saugkörper angrenzend an die undurchlässige Folie abgelöst werden
kann.
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Die oben genannten Klebstoffzusammensetzungen
erweisen sich im Falle von Monatsbinden bei der Verwendung an Umhüllungen
aus Vliesstoff als zufriedenstellend. Es wird jedoch festgestellt,
daß die Zusammensetzungen
zur Herstellung von ultradünnen
Binden der letzten Generation nicht geeignet sind, die eine Umhüllung aufweisen,
die aus einer durchbohrten oder perforierten Folie auf Polyethylenbasis
besteht. Es wird nämlich
festgestellt, daß durch die
Verwendung von Zusammensetzungen auf der Basis eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers
die Umhüllung
beschmutzt wird; Kleber gemäß EP-A-0 104 005 und WO93/10734
müssen
bei erhöhter
Temperatur, in der Größenordnung
von 150 bis 180°C,
aufgetragen werden, damit sie ausreichend auf dem Träger haften.
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Es wurden nun neue selbstklebende Schmelzklebstoffzusammensetzungen
aufgefunden, die die oben genannten Nachteile nicht aufweisen, wobei
die Zusammensetzungen dadurch gekennzeichnet sind, daß sie enthalten:
- a) mindestens ein Ethylen-Alkylacrylat-Copolymer,
- b) ein Klebrigmacherharz (Tackifier),
- c) ggf. ein Fließmittel
(Fluidizer) und/oder einen Stabilisator und/oder ein Wachs.
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Das erfindungsgemäße Ethylen-Alkylacrylat-Copolymer
wird im allgemeinen unter den Copolymeren ausgewählt, die 15 bis 45 Gew.-% und vorzugsweise
25 bis 35 Gew.-% Alkylacrylat enthalten.
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Das Alkylacrylat wird vorteilhaft
unter Methylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat ausgewählt. Es
wird vorzugsweise Butylacrylat verwendet.
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Im allgemeinen werden Copolymere
verwendet, die einen Schmelzindex (Melt Index) im Bereich von 0,5
bis 1000 und vorzugsweise 2 bis 500 aufweisen.
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Von den oben genannten Copolymergemischen,
die verwendet werden können,
können
insbesondere die Gemische auf Copolymerbasis genannt werden, die
das Acrylat in einem Mengenanteil von 15 bis 40% und vorzugsweise
30 bis 35% enthalten und einen Schmelzindex im Bereich 2 bis 500
und vorzugsweise 2 bis 320 aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Klebrigmacherharz wird unter
den festen oder flüssigen
Kohlenwasserstoffharzen, beispielsweise aliphatischen oder aromatischen,
nicht hydrierten oder ganz oder teilweise hydrierten Harzen, wie
ESCOREZ 5300® von
EXXON und IMARV® S
100 S von IDEMITZU, den Harzen auf der Basis von Estern von natürlichem
oder modifiziertem und beispielsweise polymerisiertem Kolophonium,
insbesondere den Pentaerythrit- oder Glycerinestern, beispielsweise
UNITAC® R
100 L von UNION-CAMP, den Polyterpenharzen oder modifizierten Polyterpenharzen,
wie beispielsweise WINGTACK® von GOODYEAR, und den α-Methylstyrolharzen,
beispielsweise URATACK® 68520 von DSM, ausgewählt.
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Das erfindungsgemäße Fließmittel ist unter den aliphatischen
oder naphthenischen Ölen
und Plastifizierungsmitteln ausgewählt, wie den Phthalaten, Adipaten
und Benzoaten, Olefinen in Form von Oligomeren oder Polymeren mit
niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen, Polybuten und hydriertem Polyisopren.
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Das erfindungsgemäße Wachs wird im allgemeinen
unter den Wachsen ausgewählt,
die aus Erdöl
oder der Fischer-Tropsch-Synthese stammen.
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Der erfindungsgemäße Stabilisator wird im allgemeinen
unter den Antioxidantien ausgewählt, wie
den substituierten Phenolen, beispielsweise IRGANOX® 1076
von CIBA-GEIGY,
und den Phosphiten.
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Die erfindungsgemäße selbstklebende Schmelzklebstoffzusammensetzung
enthält
im allgemeinen 2 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise 30 bis 40% Ethylen-Alkylacrylat-Copolymer, 30 bis
80 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis 60% Klebrigmacherharz, 0 bis 35
Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 25% Fließmittel, 0 bis 1,5 Gew.-% Stabilisator
und 0 bis 15 Gew.-% Wachs.
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Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weisen
vorteilhaft eine Viskosität
im Bereich von 1000 bis 10.000 mPa·s auf (Brookfield-Viskosimeter; Temperatur:
150 bis 170°C).
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Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden
im allgemeinen durch Mischen bei einer Temperatur im Bereich von
120 bis 170°C
hergestellt.
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Die so hergestellten Zusammensetzungen haften
gut auf Polyolefin-Trägern,
wie Folien und Vliesstoffen aus Polyethylen oder Polypropylen, und sie
weisen eine gute Kohäsion
und eine hohe Beständigkeit
gegenüber
Wasser auf. Die Zusammensetzungen können ferner sehr leicht nach
den auf dem Gebiet der Hygiene üblichen
Verfahren verwendet werden, insbesondere Streichverfahren, Zerfasern,
Pulverisieren oder Control-Coating.
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Die erfindungsgemäßen selbstklebenden Schmelzklebstoffzusammensetzungen
sind zur Herstellung von Gegenständen
auf dem Gebiet der Hygiene und insbesondere Wegwerfwindeln und Monatsbinden
besonders gut geeignet, wobei diese Gegenstände ebenfalls einen Gegenstand
der Erfindung darstellen. Die Zusammensetzungen werden vorteilhaft
zur Herstellung von Windeln verwendet, die eine oder mehrere synthetische
Folien unterschiedlicher Art enthalten, die elastisch oder nicht
elastisch sein können,
beispielsweise um elastische Bündchen
herzustellen. Die Zusammensetzungen können ferner dazu verwendet
werden, den Saugkörper,
im allgemeinen auf der Basis von Cellulosewatte („Flocken"), zu stabilisieren
und zu fixieren.
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Die folgenden Beispiele erläutern die
Erfindung. Die Beispiele 1 bis 8 und 12 beziehen sich auf Wegwerfwindeln
und die Beispiele 9 bis 11 auf Binden.
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BEISPIEL 1
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In einen Mischer, dessen Temperatur
auf 130°C
gehalten wird, werden 103 g Dioctylphthalat, 400 g Ethylen-Butylacrylat-Copolymer
(LOTRYL® 35 BA
320; Butylacrylat: 35%; Schmelzindex: 320; ELF ATOCHEM S.A.), 490
g Klebrigmacherharz (ESCOREZ® 6372; EXXON) und 0,7
g Antioxidationsmittel (IRGANOX® 1010;
CIBA-GEIGY) gegeben. Nach vollständiger
Homogenisierung wird eine Schmelzklebstoffzusammensetzung erhalten,
die eine Brookfield-Viskosität
bei 150°C
von 4500 mPa·s aufweist.
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Die so hergestellte Zusammensetzung
wird in einer Menge von 10 g/m2 durch Zerfasern
auf einer Polyethylenfolie abgeschieden. Das Kaschieren wird mit
einem Vliesstoff aus Polypropylen und einer Polypropylenfolie durchgeführt. Die
nach der Durchführung
ei nes Schälversuchs
bei 180°C
und 200 mm/min erhaltenen Meßergebnisse
sind 4 N/25 mm und 4,4 N/25 mm für
die Materialien Polyethylen/Vliesstoff bzw. Polyethylen/Polyethylen.
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Beispiel 2
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Es wird unter den Bedingungen des
Beispiels 1 in Gegenwart von 65 g Polybuten (NAPVIS 10; BP), 300
g Ethylen-Butylacrylat-Copolymer (LOTRYL® 35
BA 320; Butylacrylat: 35%; Schmelzindex: 320; ELF ATOCHEM S.A.),
40 g Ethylen-Butylacrylat-Copolymer
(LOTRYL® 30
BA 02; Butylacrylat: 30%, Schmelzindex: 2; ELF ATOCHEM S.A.), 455
g Klebrigmacherharz (ESCOREZ® 5320; EXXON), 45 g Wachs
(25 B; Total), und 5 g Stabilisator (IRGANOX® 1010;
CIBA-GEIGY) verfahren.
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Der so hergestellte Kleber wird in
einer Menge von 5 g/m2 durch Streichbeschichten
auf eine Polyethylenfolie (Länge
25 mm) aufgebracht. Das Kaschieren wird unter den in Beispiel 1
beschriebenen Bedingungen durchgeführt.
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Die nach der Durchführung eines
Schälversuchs
bei 180°C
und 200 mm/min erhaltenen Meßergebnisse
sind 2,7 N/25 mm und 2,3 N/25 mm für die Materialien Polyethylen/Vliesstoff
bzw. Polyethylen/Polyethylen.
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Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
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Es wird unter den Zerfaserungsbedingungen gemäß Beispiel
1 in Gegenwart eines Schmelzklebers auf der Basis von APAO (TH 706;
CECA S.A.) verfahren.
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Die so hergestellte Zusammensetzung
läßt sich
erst ab den folgenden Bedingungen zerfasern: Temperatur über 170°C und Luftdruck über 5 bar
(5 × 105 Pa).
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Beispiel 4
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Es wird unter den Zerfaserungsbedingungen gemäß Beispiel
1 in Gegenwart des Schmelzklebstoffes des Beispiels 2 verfahren.
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Es wird festgestellt, daß sich die
Zusammensetzung unter den Anwendungsbedingungen (Temperatur: 140°C; Luftdruck:
1,5 bar (1,5 × 105
Pa)) sehr gut zerfasern läßt.
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Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)
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Es wird unter den Beschichtungsbedingungen
des Beispiels 2 verfahren, die dahingehend abgewandelt werden, daß ein Schmelzklebstoff
auf der Basis von APAO (TH 706; CECA S.A.) verwendet wird.
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Nach der Durchführung eines Schälversuchs bei
180°C und
200 mm/min werden die folgenden Ergebnisse erhalten: 2,5 N/25 mm
und 2,1 N/25 mm für die
Materialien Polyethylen/Faservlies bzw. Polyethylen/Polyethylen.
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Beispiel 6
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Der Schmelzkleber gemäß Beispiel
1 wird in einer Menge von 5 g/m2 auf eine
Polyethylenfolie aufgebracht, worauf mit einem Flockenkissen (Cellulosewatte)
kaschiert wird. Das so hergestellte Material wird auf einer Fläche von
20 cm × 20
cm mit 100 ml Wasser getränkt.
Nach 10 min werden die Flocken manuell abgekratzt. Man beobachtet,
daß die
mit dem Kleber bestrichene Polyethylenoberfläche von einem Flockenfilm bedeckt
bleibt.
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Beispiele 7 und 8 (Vergleichsbeispiele)
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Es wird unter den Bedingungen des
Beispiels 6 in Gegenwart eines Kautschukklebers verfahren, der 25
Gew.-% Styrol-Butadien-Styrol-Polymer (Beispiel 7) oder Styrol-Isopren-Styrol-Polymer (Beispiel
8), 55 Gew.-% Harz aus Erdöl
und 20 Gew.-% naphthenisches Öl
enthält.
Es wird festgestellt, daß die
mit dem Kleber bestrichene Polyethylenoberfläche nach dem Abkratzen von
keinem Flockenfilm mehr bedeckt ist.
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Beispiel 9
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150 g naphthenisches Öl (NYTEX® 820;
NYNAS) werden in einen Mischer gegeben, der auf 130°C erwärmt wird.
Dann werden 220 g Ethylen-Butylacrylat-Copolymer (LOTRYL® 35
BA 320; Butylacrylat: 35%; Schmelzindex: 320; ELF ATOCHEM S.A.),
60 g Ethylen-Butylacrylat-Copolymer (LOTRYL® 30
BA 02; Butylacrylat: 30%; Schmelzindex: 2; ELF ATOCHEM S.A.), 348
g Harz (ECR® 395;
EXXON), 100 g Klebrigmacherharz (OULUPALE® B 100;
FORCHEM), 120 g Klebrigmacherharz (URATACK® 69540;
DSM) und 0,2 g Stabilisator (IRGANOX® 1010;
CIBA-GEIGY) zugegeben.
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Die so hergestellte Zusammensetzung,
die eine Viskosität
bei 150°C
von 3470 mPa·s
aufweist, wird durch Aufstreichen bei 130°C auf siliconisiertes Papier
(Länge
25 mm) aufgebracht und auf eine Polyethylenfolie überführt.
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Die gemäß der Norm NF Q 34013 bestimmte Klebrigkeit
beträgt
2,0 N/25 mm. Der Träger
wird nicht beschmutzt.
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Beispiele 10 und 11 (Vergleichsbeispiele)
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Es wird unter den Bedingungen des
Beispiels 9 verfahren, wobei ein Kleber auf der Basis eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers
(XT 7117; CECA S.A.) und auf der Basis eines Styrol-Butadien-Styrol-Copolymers
(TH 712; CECA S.A.) verwendet wird, wobei letzteres bei einer Temperatur
von 160°C
(Grenztemperatur für
das Beschichten) aufgebracht wird.
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Die Klebrigkeit beträgt 1,7 N/25
mm bzw. 2,0 N/25 mm.
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Mit dem Kleber XT 7117 (Beispiel
10) werden auf dem Träger
Schmutzspuren beobachtet.
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In Gegenwart des Klebers TH 712 (Beispiel 11)
werden aufgrund der hohen Temperatur beim Auftragen Beschädigungen
am Träger
festgestellt.
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Beispiel 12
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Es wird unter den Bedingungen des
Beispiels 1 verfahren, die dahingehend modifiziert sind, daß ein Ethylen-Methylacrylat-Copolymer
(LOTRYL® 28
MA 175; Methylacrylat: 28%; Schmelzindex: 175; ELF ATOCHEM S.A.)
verwendet wird.
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Nach der Homogenisierung erhält man eine selbstklebende
Schmelzklebstoffzusammensetzung. Die Zusammensetzung wird durch
Zerfasern nach der Vorgehensweise des Beispiels 1 aufgebracht, wobei
das Kaschieren an einem Faservlies aus Polypropylen durchgeführt wird.
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Der Schälversuch bei 180°C und 200 mm/min
ergibt 3,5 N/25 mm.