JP2014508832A - 使い捨ての物品のための高いクリープ抵抗を有する低温ホットメルト接着剤 - Google Patents

Abstract

本発明は、約１１０℃から約１３０℃の範囲の比較的低温でのホットメルト工程を使用する塗布にとって適切な接着剤を対象とする。かかる接着剤は、望ましい粘弾性特性を示し、使い捨てオムツなどの使い捨ての物品の製造において弾性アタッチメントの接着に好適である。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年２月１８日に出願された米国特許出願第６１／４４４，２４２号の利益を主張し、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、約１１０℃から約１３０℃の範囲の比較的低温でのホットメルト工程を使用する塗布に適した接着剤に関する。重要なことには、かかる接着剤は、望ましい粘弾性特性を示し、使い捨てオムツなどの使い捨ての物品の製造における弾性アタッチメントの接着に適している。

弾性アタッチメント用途のためのホットメルト接着剤は、一般的に、ポリマーを２０〜３５％含有する。かかるポリマー含有量は、高い粘度をもたらし、したがって、典型的な塗布温度は３２５°Ｆ（１６０℃）以上である。エネルギー需要および糊の溶け落ち（ｇｌｕｅ ｂｕｒｎ−ｔｈｒｏｕｇｈ）（高温の接着剤が、部分的にまたは完全に、ポリマー基材を溶融する）や、ホットメルト接着剤の塗布に関連する業務上のリスクを減少させるために、より低温でのホットメルト塗布に適した接着剤を提供する必要がある。しかし、接着剤の塗布温度を低下させると、接着剤の粘着およびクリープ抵抗の低下が生じることが多い。

国際公開２００７／０４７２３２号公報は、１４〜３５重量％のスチレン含有量および分子量約１００，０００〜２００，０００を有するＳＩＳコポリマー、または２０〜４５重量％のスチレン含有量および分子量約５０，０００〜１２０，０００を有するＳＢＳコポリマーとともに、高軟化点中間ブロック粘着付与剤を利用することによる、低塗布温度のホットメルト接着剤に関する。高軟化点中間ブロック粘着付与剤の使用は、より高い粘度をもたらし、そのため塗布温度が１３０℃超に限定される。しかし、より低い軟化点の中間ブロック粘着付与剤によって粘度を低下させると、接着剤のクリープ抵抗の低下が生じる。

望ましい粘着力およびクリープ抵抗を有する、低塗布温度ホットメルト接着剤に対する当技術分野における必要性が存在し続ける。かかる性質によって、接着剤は、弾性アタッチメント接着剤の製造における使用に特によく適合するようになる。本発明は、この必要性に対処するものである。

本発明は、望ましい熱機械特性および粘弾性特性を示す、低塗布温度ホットメルト接着剤を提供する。特に、使い捨てオムツなどの使い捨ての吸収性物品の製造において、本発明の接着剤がエラストマー材料を結合するのに好適であるような、望ましい粘度、クロスオーバー温度、降伏応力およびクリープ抵抗である。とりわけ、かかる接着剤は、低塗布温度で優れた安定性を提供し、したがって、従来のホットメルト接着剤より薄い基材へ容易に塗布することができる。さらに、本発明は、かかる接着剤を含む製造品およびかかる製造品を形成するための方法を提供する。

本発明の１つの態様において、（ｉ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定される３３より大きいメルトフローインデックス（ＭＩ）およびコポリマーの総重量に対して４０重量％より大きいスチレン含有量を有する、少なくとも１個のスチレンブロックコポリマー、ならびに（ｉｉ）ワックスを含み、１２０℃で約８，５００センチポワズ未満の粘度を有する、低塗布温度ホットメルト接着剤が提供される。

１つの実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、（ａ）５から２０重量％のスチレンブロックコポリマー、（ｂ）０．５から５重量％のワックス、（ｃ）３０から７０重量％の粘着付与剤、および（ｄ）０．１から２重量％の酸化防止剤を含む。上述の構成成分は、合計で１００重量％になる。その他のある実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、３０重量％までの油をさらに含む。

ある実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、６０℃より高いクロスオーバー温度を有する。いくつかの実施形態において、クロスオーバー温度は６５℃より高い。

ある実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、５０ｐｓｉより大きい降伏応力を有する。いくつかの実施形態において、降伏応力は７５ｐｓｉより大きい。

１つの実施形態において、スチレンブロックコポリマーは、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、またはそれらの混合物である。

１つの実施形態において、ワックスは、パラフィンワックス、微結晶ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、副生ポリエチレンワックス（ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｗａｘ）、フィッシャートロプシュワックス、酸化フィッシャートロプシュワックス、官能化ワックス、およびそれらの混合物からなる群から選択される。

本発明の別の態様において、本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤を含む物品が提供される。１つの実施形態において、物品は、使い捨ての物品である。１つの実施形態において、使い捨ての物品は、弾性アタッチメントである。

本発明の別の態様において、（ｉ）約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で、アドオンレベル約２０から約１００ｍｇ／ｍ／ストランドで、基材上に本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤を塗布するステップ、および（ｉｉ）室温まで接着剤を冷却するステップを含み、冷却された接着剤が、接着剤に３００％のひずみ（ｓｔｒａｉｎ）を３８℃で４時間印加した後に、約２０％未満のクリープ特性を有する、物品を形成する方法が提供される。１つの実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、ストランドコーティングによって塗布される。

本発明の別の態様において、（ｉ）約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で、アドオンレベル約３から約３０ｍｇ／ｉｎで、基材上に請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤を塗布するステップ、および（ｉｉ）室温まで接着剤を冷却するステップを含み、冷却された接着剤が、接着剤に３００％のひずみを３８℃で４時間印加した後、約２５％未満のクリープ特性を有する、物品を形成する方法が提供される。１つの実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、スパイラルコーティングによって塗布される。

本明細書に引用される全ての文献は、参照によりその全体が組み込まれる。

本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤は、１２０℃で約８，５００センチポワズ（ｃＰ）未満の粘度を含めて、望ましい特性を示す。別の実施形態において、ホットメルト接着剤の粘度は１２０℃で約８，０００ｃＰ未満である。かかる粘度では、基材へ容易に塗布することができる。さらに、本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤は、望ましいクリープ抵抗や並外れた靭性を示す。ある実施形態において、本発明の接着剤は、約５０ｐｓｉより大きい降伏応力を示す。いくつかの実施形態において、本発明の接着剤は、７５ｐｓｉより大きい降伏応力を示す。降伏応力は、接着剤が、それより下で、永久的塑性変形となる降伏点における応力と定義される。降伏点より前では、接着剤は弾性的に変形し、印加された応力が取り去られるとその元の形に戻ることになる。いったん降伏点を超えると、変形の一部は、永久的で非可逆的になる。したがって、本発明の接着剤は、弾性不織布を作ることおよび使い捨ての吸収性物品（例えば、赤ちゃん用オムツ、トレーニングパンツ、成人用失禁用ブリーフまたは下着等）の製造に特に有用である。

本発明のホットメルト接着剤は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定される３３より大きいＭＩ（メルトインデックス）およびコポリマーの４０重量％より大きいスチレン含有量を有する、少なくとも１個のスチレンブロックコポリマー、ならびにワックス、ならびに、望まれる場合、粘着付与剤、油および酸化防止剤などのその他の添加剤を含む。

本発明の接着剤は、３３より大きいＭＩおよび４０％より大きいスチレン含有量を有する、少なくとも１個のスチレンブロックコポリマーを約５から約２０重量％含む。２個以上のスチレンブロックコポリマーの組合せが、本発明の接着剤において使用されてよい。２個目のスチレンブロックコポリマーのＭＩの範囲またはスチレン含有量は、特に限定されない。代表的なスチレンブロックコポリマーとしては、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレン（ＳＩ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン（ＳＩＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン（ＳＥＢ）スチレン−エチレンプロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）およびスチレン−エチレンプロピレン（ＳＥＰ）およびスチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＥＰＳまたは水素化ＳＩＢＳ）が挙げられる。好ましいスチレンブロックコポリマーは、Ａ−Ｂ−Ａの一般構造を有し、ポリマーの末端ブロックＡはスチレンであり、一方、ポリマーの中間ブロックＢは、部分的にもしくは大部分水素添加されていてもよいイソプレン、ブタジエンもしくはイソブチレン、またはそれらの混合物に由来する。さらに、コポリマーは、直鎖または分枝であってよい。とりわけ、スチレンブロックコポリマー中の４０％を超えるスチレン含有量はクリープ抵抗を強化し、一方、３３より大きいメルトフローインデックスは望ましい粘度を可能にする。本発明において使用するための代表的なスチレンブロックコポリマーとしては、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン、またはそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。

本発明の接着剤は、少なくとも１種のワックスを約０．５重量％から約５重量％まで含むことになる。１つの実施形態において、本発明の接着剤は、少なくとも１種のワックスを約２から約５重量％含むことになる。本発明における使用に適したワックスとしては、パラフィンワックス、微結晶ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、副生ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、酸化フィッシャートロプシュワックス、ならびにヒドロキシステアラミドワックスおよび脂肪酸アミドワックスなどの官能化ワックスが挙げられるが、これらに限定されない。高密度低分子量ポリエチレンワックス、副生ポリエチレンワックスおよびフィッシャートロプシュワックスを含むものとして、合成高融点ワックスの用語を使用することは、当技術分野において一般的である。ＡＣ-４００（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ）およびＭＣ-４００（Ｍａｒｃｕｓ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）などの酢酸ビニル改質ワックス、Ｅｐｏｌｅｎｅ Ｃ−１８（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能）およびＡＣ−５７５ＡおよびＡＣ−５７５Ｐ（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌから入手可能）などの無水マレイン酸改質ワックス、ならびに酸化ワックスを含む改質ワックスは、本発明の実施において使用されてよい。２種以上のワックスの組合せが、本発明の接着剤において使用されてよい。接着剤のための好ましいワックスとしては、フィッシャートロプシュワックスおよび酸化フィッシャートロプシュワックスが挙げられる。

本発明の接着剤は、典型的に、粘着付与樹脂を約３０から約７０重量％含むことになる。ある実施形態において、本発明の接着剤は、約５０から約７０重量％含む。ある実施形態において、本発明の接着剤は、少なくとも１種の粘着付与樹脂を約６０から約６７重量％含む。約２５℃より大きい環球式軟化点を有する粘着付与剤が好ましい。好適な粘着付与剤としては、（１）例えば、ガムロジン、ウッドロジン、タル油ロジン、蒸留ロジン、水素添加ロジン、二量体化ロジンおよび重合ロジンなどの、天然または改質ロジン、（２）例えば、ペイルウッドロジンのグリセロールエステル、水素添加ロジンのグリセロールエステル、重合ロジンのグリセロールエステル、水素添加ロジンのペンタエリスリトールエステル、およびロジンのフェノール改質ペンタエリスリトールエステルなどの、天然または改質ロジンのグリセロールならびにペンタエリスリトールエステル、（３）天然テルペンのコポリマーおよびターポリマー、例えば、スチレン／テルペンおよびアルファ−メチルスチレン／テルペン、（４）ＡＳＴＭ法Ｅ２８−５８Ｔによって測定される約８０℃から１５０℃の軟化点を有するポリテルペン樹脂；このポリテルペン樹脂は、一般に、ピネンとして知られる二環式モノテルペンなどのテルペン系炭化水素の、フリーデルクラフツ触媒の存在下での適度に低温での重合から生成する；更に、水素添加ポリテルペン樹脂も含まれる、（５）例えば、酸性媒質における、二環式テルペンとフェノールの縮合から生成する樹脂生成物のような、フェノール改質テルペン樹脂およびそれらの水素添加誘導体、（６）環球式軟化点約７０℃から１３５℃を有する脂肪族石油炭化水素樹脂；この樹脂は、主に、オレフィンおよびジオレフィンからなるモノマーの重合から生成する；更に、水素添加脂肪族石油炭化水素樹脂も含まれる、（７）脂環式石油炭化水素樹脂およびその水素添加誘導体、ならびに（８）脂肪族／芳香族または環状脂肪族／芳香族コポリマーおよびそれらの水素添加誘導体などの、任意の相溶性樹脂またはそれらの混合物が挙げられる。

好ましくは、粘着付与樹脂は、典型的にはＡＳＴＭ Ｅ２８によって測定される約１０５℃未満の環球式軟化点を有する。

本発明の接着剤において使用するための代表的な粘着付与樹脂としては、Ｃｒａｙ ＶａｌｌｅｙからのＷｉｎｇｔａｃｋ９５、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＥｓｃｏｒｅｚ１３１０などの脂肪族Ｃ５樹脂；ＥａｓｔｍａｎからのＥａｓｔｏｔａｃ Ｈ１００Ｒなどの水素添加または部分的な水素添加脂肪族樹脂；Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＥｓｃｏｒｅｚ５４００などのジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）樹脂；Ｅｘｘｏｎから入手可能なＥＳＣＯＲＥＺ５６００などの脂肪族／芳香族または環状の脂肪族／芳香族Ｃ５／Ｃ９樹脂；Ａｒｉｚｏｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＳｙｌｖａｌｉｔｅ ＲＥ１００Ｌなどのエステル化ペンタエリスリトール樹脂およびＡｒｉｚｏｎａ ＣｈｅｍｉｃａｌからのＺｏｎａｔａｃ１０５ＬＴなどのスチレン化テルペン樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。特定の粘着付与樹脂の望ましさおよび選択は、使用される具体的なスチレンブロックコポリマーに依存し得る。２種以上の粘着付与樹脂の組合せが、本発明の接着剤において使用されてよい。

加えて、末端ブロック粘着付与樹脂を約３０重量％まで接着剤中に含むことが望ましい場合がある。末端ブロック粘着付与樹脂は、接着剤が冷却された後、熱可塑性エラストマーの非エラストマーブロックに主に存在する。かかる樹脂の代表は、Ｃｒａｙ ＶａｌｌｅｙからのＮｏｒｓｏｌｅｎｅ樹脂などの、混合Ｃ９石油蒸留ストリームをベースとする主として芳香族の樹脂、またはビニルトルエン、スチレン、アルファ−メチルスチレン、クマロンもしくはインデンのホモまたはコポリマーなどの芳香族モノマーの純粋なもしくは混合されたモノマーストリームをベースとする樹脂である。好ましいのは、商品名ＫｒｉｓｔａｌｅｘでＥａｓｔｍａｎから入手可能なアルファ−メチルスチレンをベースとする樹脂である。末端ブロック樹脂は、含まれる場合は、約５から約３０重量％、好ましくは約２０重量％未満の量で一般的に使用される。

また、主として脂肪族の性質であり、スチレンブロックコポリマーと相溶性である油が約３０重量％まで、接着剤中に存在してもよい。例としては、パラフィン系およびナフテン系石油などの可塑剤、高度に精製された芳香族を含まないパラフィン系およびナフテン系の食品用および工業用ホワイトミネラルオイルが挙げられる。好適な油としては、Ｃａｌｕｍｅｔから入手可能なＣａｌｓｏｌ ５５５０などの粗製油のブレンドが挙げられるが、それらに限定されない。

任意に、１種または複数の添加剤が本発明の組成物に添加されてよく、酸化防止剤（例えば、Ｃｉｂａ（登録商標）Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０（ＣＩＢＡ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．、バーゼル、スイスから市販されている））、顔料、抗アズラント剤（ａｎｔｉ−ａｚｕｒａｎｔ）、促進剤、安定剤、可塑剤、およびイオノマー樹脂を含む従来の添加剤が挙げられるが、それらに限定されない。かかる添加剤は、当業者に知られている。

酸化防止剤は、約３重量％までの量で存在してよい。代表的な安定剤または酸化防止剤としては、イオウおよび亜リン酸含有フェノールなどの高分子量ヒンダードフェノールおよび多官能性フェノールが挙げられるが、それらに限定されない。ヒンダードフェノールは、当業者によく知られており、そのフェノール性ヒドロキシル基の近接に立体的に嵩高いラジカルをも含むフェノール化合物と特徴付けられてよい。特に、一般的に、ベンゼン環上のフェノール性ヒドロキシ基に対してオルト位の少なくとも１つで、ターシャリーブチル基が置換されている。代表的なヒンダードフェノールとしては、１，３，５−トリメチル２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン；ペンタエリトリチルテトラキス−３（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル４−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート；４，４’−メチレンビス（２，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，４’−チオビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）；２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール；６−（４−ヒドロキシフェノキシ）−２，−４−ビス（ｎ−オクチルチオ）−１，２，５−トリアジン；ジ−ｎ−オクタデシル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネート；２−（ｎ−オクチルチオ）エチル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート；およびソルビトールヘキサ［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート］が挙げられる。

イオノマー樹脂は、約３重量％までの量で存在してよい。代表的なイオノマー樹脂としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩およびホスホン酸塩からなる群から選択される部分を含む、ポリマーおよびコポリマーが挙げられ、その部分は、Ｎａ^＋、Ｌｉ^＋、Ｃａ^＋＋、Ｍｇ^＋＋、Ｚｎ^＋＋、Ｂａ^＋＋およびＡｌ^＋＋＋からなる群から選択される金属イオンによって、少なくとも部分的に中和されている。

４０重量％より大きいスチレン含有量およびＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定される３３より大きいＭＩ値を有する、ワックスとブロックコポリマーとの組合せは、低い粘度で高い降伏応力の接着剤をもたらす。接着剤はまた、望ましい熱機械特性および粘弾性特性を有する。本発明のホットメルト接着剤は、高いクロスオーバー温度および良好なクリープ抵抗を有する。クロスオーバー温度は、貯蔵（または弾性）率（Ｇ’）と粘性率（Ｇ”）とが、温度スキャンの両対数プロット上の同一スケールの軸上でクロスオーバーする温度である。本発明の接着剤は、６５℃より高いクロスオーバー温度を有する。かかる値を超えるクロスオーバー温度は、コールドフローを最小限にし、接着剤は、倉庫および輸送の温度の高い変動に、長期間耐えることができる。

弾性アタッチメントを含むそれらの複合体にとって、「クリープ抵抗」または「クリープ抵抗値」は、特定の弾性アタッチメントの保持力を意味する。例えば、接着剤を基材に塗布し、次に、弾性アタッチメントを接着剤に押し付けて、弾性アタッチメントを基材に接着させる場合、クリープ抵抗は、弾性アタッチメントと基材との間の接着結合の質の評価基準である。一般的に、弾性アタッチメントは、２つの基材の間に挟まれるか、または弾性アタッチメントの上を基材で包むことによって封入されることになる。クリープ抵抗は、一定応力が試料に印加される場合、変形に抵抗する能力としてパーセントで定義される。クリープ抵抗は、試料上の接着剤のアドオンレベルおよび試料に印加される応力に依存する。変形への高い抵抗および全体として低いクリープ抵抗パーセンテージを有することが好ましい。クリープ抵抗パーセンテージは、最初の長さによって除算された長さの差から算出される。

本発明の接着剤は、当技術分野において知られている手法を使用して、調製されてよい。典型的には、接着剤組成物は、均質なブレンドが得られるまで、約１００℃から２００℃の温度で溶融物中の構成成分をブレンドすることによって調製される。さまざまなブレンド方法が知られており、均質なブレンドを生成するいずれの方法も要件を満たすものである。

接着剤のホットメルト塗布は、当業者によく知られている。本発明の接着剤は、当技術分野において公知のいずれの方法によって所望の基材に塗布されてもよく、限定することなく、ロールコーティング、ペインティング、ドライブラッシング、浸漬コーティング、スプレー、スロットコーティング、渦巻きスプレー、印刷（例えばインクジェット印刷）、フレキソ印刷、押出し、微粒化スプレー、グラビア（パターンホイール転写）、静電、蒸着、繊維化および／またはスクリーン印刷が挙げられる。

本発明の接着剤は、構造用接着剤、コア接着剤、または弾性接着剤として有用であり、限定されるものではないが、水および生理食塩水などの液体ならびに尿、月経および血などの体液を吸収するために使用される、オムツ、成人用失禁用製品、ベッドパッドおよび生理用ナプキンなどの使い捨ての吸収性物品ならびによだれかけ、創傷包帯および外科用ケープもしくはドレープなどのその他の吸収性の製品を含む物品の製造において、特に適切である。接着剤は、不織布またはティッシュペーパーを、別の基材または構成成分に接着させるために使用されてよい。二番目の基材は、別の不織布、ティッシュペーパー、または関連のない材料であってよい。

本発明は、本明細書に記載されている本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤を含む物品を提供する。かかる物品としては、弾性アタッチメント付きのまたは付いていないものなどの使い捨ての物品が挙げられるが、それらに限定されない。

代表的な使い捨ての物品としては、液体透過性表面シート、液体不透過性裏面シート、および表面シートと裏面シートとの間に挿入される吸収性の部材を含む吸収性物品が挙げられるが、それらに限定されない。典型的に、裏面シートは、接着剤によって互いに連結された、液体不透過性シートと不織布とを含む複合体シートである。吸収性物品が製造されるときは、一般的に、構成成分または部品が互いに接続されるいくつかの異なるステップを経る。例えば、典型的には、表面シートと裏面シートの一部分は互いに接合される。また、吸収性の構造物または製品が、伸縮性ウエストバンドまたは伸縮性レッグバンドもしくはレッグカフなどのエラストマー領域を包含する限り、弾性アタッチメントは、典型的には、１つまたは複数の母材、基材、または生地の一部に結合される

本発明の接着剤は、着用者の脚および／または腰に接触するように位置決めされた１つまたは複数の弾性カフを含む使い捨ての吸収性衣類に見られるような、伸縮性領域を含む物品の製造において、弾性アタッチメント塗布における特定の使用を見出す。

本明細書に使用される「弾性ストランド」は、限定されるものではないが、ポリエーテルエステル；ポリウレタン；ポリアミド；ポリアクリレート；または、ポリエステル−ｂ−ポリウレタンブロックコポリマー、ポリエーテル−ｂ−ポリウレタンブロックコポリマー、スチレンブロックコポリマー、および／もしくはポリエーテル−ｂ−ポリアミドブロックコポリマーなどのランダム、ブロック、もしくはグラフトコポリマーなどを含めた上記の組合せなどのポリマー成分を含む。弾性ストランドの例としては、Ｉｎｖｉｓｔａ，Ｉｎｃ．によって販売されているマルチフィラメントのエラストマー糸、ＬＹＣＲＡ、およびＦｕｌｆｌｅｘ ＥｌａｓｔｏｍｅｒｉｃｓからのＦｕｌｆｌｅｘ（登録商標）ブランドが挙げられる。

用語「不織布」または「不織生地」は、布地を織るまたは編む工程の助けを借りずに形成された材料の生地を意味する。用語「布」は、全ての織られた、編まれた、および不織の繊維状生地を意味するために使用される。

本発明の接着剤は、弾性アタッチメントをしっかり固定するのに特に有用である。優れたストレッチ性および弾性を有する材料は、例えば、失禁用パッド、使い捨てオムツ、トレーニングパンツ、衣類、下着、スポーツ衣料品、自動車装備品、目張り材料、ガスケット、および椅子張りなどのさまざまな使い捨ておよび耐久性物品を製造するために必要とされる。ストレッチ性および弾性は、例えば、着用者の身体または品物の骨組みにぴったり一致した適合をもたらすように機能することができる性能特性である。多数の材料が、室温で、優れた応力ひずみ特性および弾性を示すことが知られているが、一方で、体温または夏の数ヶ月間の自動車用内装などにおける高温における反復使用、伸張および収縮の間、弾性材料が一致したまたはしっかりと固定された適合をもたらすことがしばしば望まれる。接着剤は、赤ちゃん用オムツまたは成人用失禁用品などの不織布塗布における使用のための弾性アタッチメント接着剤として、特定の使用を見出す。

不織布市場に加えて、本発明のホットメルト接着剤は、塗布温度を下げ、同時に接着剤の靭性および強度を維持する必要がある、包装、加工および製本市場において有用である。

物品に接着剤を塗布する方法は、当技術分野においてよく知られている。適した方法としては、ストランドコーティングおよびスパイラルコーティングが挙げられるが、それらに限定されない。

本発明の１つの態様において、（ｉ）約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で、アドオンレベル約２０から約１００ｍｇ／ｍ／ストランドで、基材上に本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤を塗布するステップ、および（ｉｉ）室温まで接着剤を冷却するステップを含み、接着剤に３００％のひずみを３８℃で４時間印加した後、接着剤が約１５％未満のクリープ特性を有する、物品を形成する方法が提供される。ある実施形態において、本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤は、約１１０℃から１３０℃未満の範囲の温度で基材上へ塗布される。１つの実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、ストランドコーティングによって塗布される。

本発明の別の態様において、（ｉ）約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で、アドオンレベル約３から約３０ｍｇ／ｉｎで、基材上に請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤を塗布するステップ、および（ｉｉ）室温まで接着剤を冷却するステップを含み、接着剤に３００％のひずみを３８℃で４時間印加した後、接着剤が約２５％未満のクリープ特性を有する、物品を形成する方法が提供される。ある実施形態において、本発明の低塗布温度ホットメルト接着剤は、約１１０℃から１３０℃未満の範囲の温度で基材上に塗布される。１つの実施形態において、低塗布温度ホットメルト接着剤は、スパイラルコーティングによって塗布される。

本発明は、以下の非限定的な実施例を参照して、さらに理解され得る。

実施例
本発明によって提供された接着剤の熱機械特性および粘弾性特性は、下に記載された試験によって、評価することができる。

接着剤の溶融粘度は、ブルックフィールド モデル ＲＶＴ サーモセル粘度計で２７番スピンドルを使用して測定される。

接着剤の引張性能は、１”×１”の両端のタブおよび０．５”×０．５”の中央計測部分を有する、厚さ０．１２５”、長さ２．５”の犬の骨の形をした部分で測定される。これらを、速さ１２”／分で、空気圧式グリップを有するＩｎｓｔｒｏｎで引っ張る。

ホットメルト接着剤の機械力学性能は、レオメトリックス ダイナミックメカニカルアナライザー（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ）（モデル ＲＤＡ ＩＩＩ）によって測定されて、温度に対する弾性率（Ｇ’）および損失弾性率（Ｇ”）が得られる。器械は、ＴＡ オーケストレーター（Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｏｒ）ソフトウエアバージョン７．２．０．２によって制御される。約２ｍｍの間隔に離された、直径７．９ｍｍの平行プレート。接着剤試料を入れ、次に約−３０℃まで冷却し、時限プログラムを開始した。プログラム試験では、５℃の間隔で温度を上昇させ、各温度で１０秒間の浸漬時間が続く。試料を入れた対流式オーブンに、窒素を連続的に流す。周波数は１０ｒａｄ／ｓに維持される。試験開始における初期ひずみは、（プレートの外縁で）０．０５％である。ソフトウエアの自動ひずみオプションを使用して、試験全体を通じて、正確に測定可能なトルクを維持する。このオプションは、ソフトウエアによって許容される最大印加ひずみが３０％であるように設定される。自動ひずみプログラムは、必要とされれば、以下の手順を使用して、各温度上昇においてひずみを調整する。せん断貯蔵または弾性率（Ｇ’）およびせん断損失弾性率（Ｇ”）を、トルクおよびひずみのデータからソフトウエアによって計算する。クロスオーバー温度は、貯蔵（または弾性）率（Ｇ’）およびせん断損失弾性率（Ｇ”）が温度スキャンの両対数プロットの同一スケールの軸上でクロスオーバーする、ｔａｎ ｄ＝１である点として測定された。

クリープ特性は、自由端の弾性ストランドが、最終使用温度（３８℃／１００°Ｆ）におけるストレッチ条件下で、４時間の間に、どれほど収縮するかを測定することによって、評価される。

２枚の不織布シートの間または不織布シートとポリマーフィルムとの間に、伸長状態（ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）で接着されたフィラメント（例えば、スパンデックス）の長さを測定する（「初期長さ（ｓｔａｒｔｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ）」）。スパンデックスの両端を切り、結果として生じる自由端のフィラメントが収縮する量を、その後の４時間３８℃で測定する。次に、クリープのパーセントを、以下のように算出する。

例えば、印の間の最初の距離が２０ｃｍであり、印の間の最終の距離が１５ｃｍである場合、クリープパーセントは２５％である。好ましくは、各条件について５個の試料を試験し、各弾性ストランドについて結果の平均をとる。

スパイラルまたはストランド塗布のいずれかによって、クリープ特性を試験する場合、使用される非不織布基材はＡｖｇｏｌによって作られた１３．５ｇｓｍスパンボンドであり、ポリプロピレンフィルムはＰｌｉａｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって供給される０．５ｍｉｌ Ｐｌｉａｎｔポリフィルムであり、使用されるスパンデックスは６２０Ｄｅｃｉｔｅｘ（ＬＹＣＲＡ（登録商標）ＸＡ（登録商標））であり、繊維のドラフトは４．０倍であった。

ストランドコーティングによって作られる接着についてのクリープ特性を測定する場合、接着剤は、３００ｆｐｍおよび開放時間０．１秒での高速ラミネーターおよびＩＴＷオメガアプリケーターを使用し、連続モードのストランドコーティング様式によって、非不織布基材およびスパンデックス上に約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で塗布される。接着剤のアドオンレベルは、３弾性繊維で３５ｍｇ／ｍ／ストランドである。

スパイラルコーティングによって作られる接着についてのクリープを測定する場合、接着剤は、０．１秒の開放時間で３００ｆｐｍでの高速ラミネーターおよびＮｏｒｄｓｏｎ０．０１８”スパイラルアプリケーターを使用して、断続モードのアンラップスパイラル様式（ｕｎｗｒａｐｐｅｄ ｓｐｉｒａｌ ｐａｔｔｅｒｎ）によって、非不織布基材およびスパンデックス上に約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で塗布される。接着剤のアドオンレベルは、非不織布基材に接着される３弾性繊維で８ｍｇ／ｉｎである。

＜実施例１＞
下の表１ａは、本発明の３つの異なる組成物（すなわち、試料１〜３）および参照組成物（すなわち、参照Ａ）についての構成成分の重量％を示す。とりわけ、本発明による３つの異なる組成物とは対照的に、参照Ａの組成物はワックスを全く含まない。

下の表１ｂは、表１ａに記載された組成物のさまざまな特性を説明している。すなわち、温度１２０℃での粘度、クロスオーバー温度、降伏応力およびクリープである。特に、表１ｂは、温度１２０℃でコーティングされ、（ｉ）接着アドオンレベル８ｍｇ／インチでスパイラルコーティングによって塗布されるか、または（ｉｉ）接着アドオンレベル３５ｍｇ／ｍ／ストランドでストランドコーティングによって塗布される場合の接着剤のクリープを説明している。

表１ｂに示すとおり、参照Ａの組成物は、試料１〜３と比較して、かなり低い降伏応力および高いクリープを有する。したがって、本発明の低い溶融温度の接着剤において、ワックスの存在によって降伏応力およびクリープの望ましいレベルが達成される。比較的少ない量のワックスが本発明の組成物中に組み込まれたにもかかわらず、クリープ抵抗が著しく増加したことは特に注目すべきである。とりわけ、接着剤が使い捨てオムツなどの弾性アタッチメントに使用される場合、降伏応力およびクリープ抵抗のレベルは特に重要である。

＜実施例２＞
下の表２ａは、本発明の組成物（すなわち、試料２）および２つの参照組成物（すなわち、参照ＢおよびＣ）について、構成成分の重量％を示す。とりわけ、本発明の試料２と対照的に、参照ＢおよびＣの組成物は４０％未満のスチレン含有量および３３未満のメルトフローインデックスを有するスチレン系樹脂を含む。

下の表２ｂは、表２ａに記載されている組成物のさまざまな特性およびかかる特性の望ましい範囲を示す。すなわち、温度１２０℃での粘度、クロスオーバー温度、降伏応力およびクリープである。特に、表２ｂは、温度１２０℃でコーティングされ、（ｉ）接着アドオンレベル８ｍｇ／インチでスパイラルコーティングによって塗布されるか、または（ｉｉ）接着アドオンレベル３５ｍｇ／ｍ／ストランドでストランドコーティングによって塗布される場合の接着剤のクリープを示す。

表２ｂに示すとおり、試料２の組成物についての全ての特性は望ましい範囲内にある。対照的に、参照ＢおよびＣの組成物については、粘度および降伏応力は望ましい範囲内にあるが、クロスオーバー温度およびクリープは望ましい範囲外である。４０重量％未満のスチレン含有量および３３未満のメルトインデックスを有するスチレン系樹脂が配合された接着剤組成物は、より低いクロスオーバー温度をもたらすことができない。６５℃未満のクロスオーバー温度は、望ましくない基材上のコールドフローをもたらす傾向がある。したがって、Ｖｅｃｔｏｒ４４１１、比較的高いスチレン含有量およびＭＩを有するＳＩＳの存在は、本発明の低い溶融温度の接着剤にとって好ましい、望ましいクロスオーバー温度およびクリープを達成するために重要である。クロスオーバー温度およびクリープ抵抗のかかるレベルは、接着剤が、使い捨てオムツなどの弾性アタッチメントに使用される場合、特に重要である。

Claims (18)

1. （ａ）ＡＳＴＭ Ｄ１２３８によって測定される３３より大きいメルトフローインデックスおよび４０％より大きいスチレン含有量を有する、少なくともひとつのスチレンブロックコポリマー、ならびに
   （ｂ）ワックス
   を含み、
   １２０℃で約８，５００センチポワズ未満の粘度を有する、低塗布温度ホットメルト接着剤。
2. （ａ）５から２０重量％のスチレンブロックコポリマー、
   （ｂ）０．５から５重量％のワックス、
   （ｃ）３０から７０重量％の粘着付与剤、および
   （ｄ）０．１から２重量％の酸化防止剤
   を含む、請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
3. 粘着付与剤が、約１０５℃未満の環球式軟化点を有する、請求項２に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
4. 粘着付与剤が、脂肪族Ｃ５樹脂、脂肪族樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、Ｃ５／Ｃ９ブレンド樹脂およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項３に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
5. さらに油を０から３０重量％含む、請求項２に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
6. ６０℃より高いクロスオーバー温度を有する、請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
7. ｔａｎ ｄ＝１である点として測定されるクロスオーバー温度が６５℃より高い、請求項６に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
8. ５０ｐｓｉより大きい降伏応力を有する、請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
9. 降伏応力が７５ｐｓｉより大きい、請求項８に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
10. スチレンブロックコポリマーが、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレンまたはそれらの混合物である、請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
11. ワックスが、パラフィンワックス、微結晶ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、副生ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、酸化フィッシャートロプシュワックス、官能化ワックスおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤。
12. 請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤を含む物品。
13. 使い捨ての物品である、請求項１２に記載の物品。
14. 弾性アタッチメントである、請求項１３に記載の物品。
15. （ａ）約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で、アドオンレベル約２０から約１００ｍｇ／ｍ／ストランドで、基材上に請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤を塗布するステップ、
    （ｂ）室温まで接着剤を冷却するステップ
    を含み、
    冷却された接着剤が、冷却された接着剤に３００％のひずみを３８℃で４時間印加した後に、約１５％未満のクリープ特性を有する、物品を形成する方法。
16. 接着剤がストランドコーティングによって塗布される、請求項１５に記載の方法。
17. （ａ）約１１０℃から約１３０℃の範囲の温度で、アドオンレベル約３から約３０ｍｇ／ｉｎで、基材上に請求項１に記載の低塗布温度ホットメルト接着剤を塗布するステップ、および
    （ｂ）室温まで接着剤を冷却するステップ
    を含み、
    冷却された接着剤が、冷却された接着剤に３００％のひずみを３８℃で４時間印加した後に、約２５％未満のクリープ特性を有する、物品を形成する方法。
18. 接着剤がスパイラルコーティングによって塗布される、請求項１７に記載の方法。