專利名稱：包含星形嵌段共聚物的粘合劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘合劑組合物，更具體地涉及包含星形嵌段共聚物的熱熔粘合劑。本發(fā)明的粘合劑特別適合用作彈性附著物粘合劑。
背景技術(shù)：
熱熔粘合劑在其處于熔融狀態(tài)時(shí)被施加到基材上，然后被冷卻而使粘合劑層硬化。這類粘合劑被廣泛用于各種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用，例如產(chǎn)品組合體和包裝，并且已經(jīng)被廣泛用于非織造織物工業(yè)，用以生產(chǎn)嬰兒尿布和成人失禁產(chǎn)品。在這些應(yīng)用中，粘合劑被涂覆到至少一種聚烯烴非織造織物基材、至少一種彈性材料(例如斯潘德克斯)和/或至少一種聚烯烴薄膜上，以將基材粘結(jié)在一起。
雖然熱熔粘合劑通常被用于非織造織物應(yīng)用，但是不斷存在對(duì)這樣的粘合劑的需求，該粘合劑被配制成能更有效地將用于某些最終應(yīng)用的某種類型的基材粘接在一起。本發(fā)明滿足了這一要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供熱熔粘合劑，其包含熱塑性星形嵌段共聚物、第二熱塑性彈性體、增粘樹(shù)脂、稀釋劑和根據(jù)需要的其他添加劑，例如蠟等等。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及粘合劑，其包含最多大約15重量％的(PS-PI)nX星形嵌段共聚物，其中PS-PI臂的數(shù)目，n，等于或者大于3，最多大約20重量％的線性嵌段共聚物例如SBS、SEBS、SEPS、SIBS及其混合物，大約30到大約70重量％的增粘樹(shù)脂和大約10到大約20重量％的液態(tài)增塑劑。該粘合劑還可以任選地包含蠟。
本發(fā)明的粘合劑組合物，其包含最多大約15重量％的(PS-PI)nX星形嵌段共聚物，在用于各種應(yīng)用時(shí)給出優(yōu)異的內(nèi)聚強(qiáng)度。這些粘合劑當(dāng)被用作結(jié)構(gòu)粘合劑時(shí)具有良好的粘合強(qiáng)度，而在制造包含彈性區(qū)域的制品中當(dāng)被用作彈性附著物粘合劑時(shí)具有良好的蠕變性能，所述彈性區(qū)域例如存在于包括一個(gè)或多個(gè)與穿用者的腿部或者腰部接觸的彈性口的一次性吸收性服裝中。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及制品，其包含粘合劑，該粘合劑包含最多大約15重量％的(PS-PI)nX星形嵌段共聚物，其中PS-PI臂的數(shù)目，n，等于或者大于3，最多大約20重量％的線性嵌段共聚物例如SBS、SEBS、SEPS、SIBS及其混合物，大約30到大約70重量％的增粘樹(shù)脂和大約10到大約20重量％的液態(tài)增塑劑。制品通常包含至少一種基材。本發(fā)明包括的是一次性的吸收性制品，包括一次性吸收性服裝，包括包含至少一種彈性基材的那些。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及將基材粘合到相似的或者不相似的基材的方法，包括將熔融的熱熔粘合劑組合物施加到至少第一基材上，使至少第二基材與存在于第一基材上的粘合劑接觸，借此將所述第一和第二基材粘合在一起。用于該方法中的粘合劑組合物包含最多大約15重量％的(PS-PI)nX星形嵌段共聚物，其中n等于或者大于3，最多大約20重量％的線性嵌段共聚物例如SBS、SEBS、SEPS、SIBS和其混合物，大約30到大約70重量％的增粘樹(shù)脂和大約10重量％到大約20重量％的液態(tài)增塑劑。在本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中，至少一種基材是彈性聚氨酯纖維(斯潘德克斯)。
發(fā)明詳述所有在此列舉的文獻(xiàn)全文引入作為參考。
本發(fā)明提供熱熔粘合劑組合物。本發(fā)明的組合物被配制成在制劑中包含較低的聚合物含量下具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度，得到高度有效的粘合劑體系。
在彈性附著物中要求的一個(gè)最重要的性能是蠕變性能。因此，要求粘合劑具有優(yōu)異的韌性。本發(fā)明的粘合劑滿足在彈性附著物應(yīng)用和其它應(yīng)用中要求的所述嚴(yán)格的要求。所述粘合劑因此特別可用于制造彈性非織造織物和制造嬰兒尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁短內(nèi)褲或者內(nèi)衣等等。
本發(fā)明的熱熔粘合劑包含星形嵌段共聚物、熱塑性彈性體、增粘樹(shù)脂、稀釋劑和根據(jù)需要的其他的添加劑例如蠟等等。
本發(fā)明的粘合劑包含星形嵌段共聚物(PS-PI)nX，其中PS是聚苯乙烯和PI是聚異戊二烯，X是用于生產(chǎn)該星形嵌段共聚物的多官能偶聯(lián)劑的殘基，和n等于或者大于3和表示附加到X上PS-PI臂的數(shù)目，線性嵌段共聚物。數(shù)目n平均為大約3到大約10、優(yōu)選大約3到大約6和最通常超過(guò)3到大約5。優(yōu)選的星形苯乙烯-異戊二烯苯乙烯共聚物具有基于該共聚物低于大約30％的二嵌段百分比(偶合效率大于70％)、并且優(yōu)選低于大約20％的二嵌段百分比(偶合效率大于80％)。優(yōu)選，星形嵌段共聚物的苯乙烯嵌段組分在共聚物的大約25％到大約50％重量之間。每個(gè)PS-PI臂的數(shù)均分子量通常低于大約160,000。考慮用于實(shí)施本發(fā)明的星形嵌段共聚物的類型描述于美國(guó)專利5,372,870。
星形嵌段共聚物在粘合劑中存在的量低于大約15重量％、優(yōu)選大約3到最多大約15重量％、更優(yōu)選大約5到最多大約15重量％。存在于粘合劑中的線性聚合物的量為最多大約20重量％。存在于粘合劑中的增粘樹(shù)脂的量為大約30到大約70重量％。存在于粘合劑中的液態(tài)增塑劑的量為大約10重量％到大約20重量％。
在本發(fā)明中，粘合劑還包含至少一種線性嵌段共聚物，其具有一般構(gòu)型A-B-A，其中聚合物末端-嵌段A是非彈性聚合物嵌段，其作為均聚物時(shí)具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于大約20℃，而彈性聚合物中間嵌段B衍生自異戊二烯、丁二烯或者異丁烯，其可以部分地或者實(shí)質(zhì)上被氫化，或者其混合物。
非彈性末端嵌段A可以包括乙烯基單體例如乙烯基芳烴、乙烯基吡啶、鹵乙烯和乙烯基羧酸酯以及丙烯酸類單體例如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸酯等等的均聚物或者共聚物。單乙烯基芳香族烴特別包括苯系的那些，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯和乙基乙烯基苯，以及雙環(huán)的單乙烯基化合物例如乙烯基萘等等。其它非彈性聚合物嵌段可以衍生自α-烯烴、烯化氧、縮醛、氨基甲酸酯等等。苯乙烯是優(yōu)選的。
構(gòu)成熱塑性彈性共聚物剩余部分的彈性中間嵌段B組分衍生自異戊二烯或者丁二烯，其可以被氫化，如例如在美國(guó)專利3,700,633中公開(kāi)的。丁二烯的氫化可以部分地或者基本上完全地進(jìn)行。例如可以使用選擇的條件，以氫化彈性丁二烯嵌段，而不如此改變乙烯基芳烴聚合物嵌段。可以選擇其它條件，以便基本上相等地氫化聚合物鏈，彈性的和非彈性的嵌段兩者被氫化到實(shí)際上相同的程度，這既可以是部分氫化，也可以是基本上完全氫化。氫化聚合物是優(yōu)選的，以便最小化在加工期間的降解，降解對(duì)于較高分子量聚合物是更嚴(yán)重的問(wèn)題。
本發(fā)明的粘合劑組合物通常包含大約1重量％到大約20重量％的A-B-A嵌段共聚物。例子包括苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-異丁烯苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-b-乙烯/丁烯-b-苯乙烯(SEBS)、和/或苯乙烯-b-乙烯/丙烯-b-苯乙烯(SEPS)。
本發(fā)明的粘合劑還通常包含大約30到大約70重量％的增粘樹(shù)脂、優(yōu)選大約40到大約70重量％、更優(yōu)選大約40到大約65重量％的增粘劑，其與熱塑性彈性體的中間嵌段相容。優(yōu)選的是具有高于大約25℃的環(huán)球軟化點(diǎn)的增粘劑。適合的增粘劑包括任何相容的樹(shù)脂或者其混合物，例如(1)天然或者改性松香，例如脂松香、木松香、高油松香、蒸餾松香、氫化松香、二聚松香和聚合松香；(2)天然或者改性松香的甘油和季戊四醇酯，例如淺色松香、木松香的甘油酯、氫化松香的甘油酯、多聚松香甘油酯、氫化松香季戊四醇酯和酚類改性的松香季戊四醇酯；(3)天然萜烯的共聚物和三元共聚物，例如苯乙烯/萜烯和α-甲基苯乙烯/萜烯；(4)通過(guò)ASTM方法E28，58T測(cè)定的軟化點(diǎn)為大約80到150℃的聚萜烯樹(shù)脂；后一聚萜烯樹(shù)脂通常源于萜烯烴，例如被稱為蒎烯的雙環(huán)單萜烯在Friedel-Crafts催化劑存在下，在中等的低溫度下的聚合；還包括氫化聚萜烯樹(shù)脂；(5)酚類改性萜烯樹(shù)脂和其氫化衍生物，例如源于在酸性介質(zhì)中雙環(huán)萜烯和苯酚的縮合的樹(shù)脂產(chǎn)品；(6)環(huán)球法軟化點(diǎn)為大約70到135℃的脂族石油烴樹(shù)脂；后一樹(shù)脂源于主要包括烯烴和二烯烴的單體的聚合；還包括氫化脂族石油烴樹(shù)脂；(7)脂環(huán)族石油烴樹(shù)脂和其氫化衍生物；和(8)脂族/芳族或者脂環(huán)族/芳族共聚物和其氫化衍生物。
在此優(yōu)選使用的增粘劑包括聚萜烯、脂族樹(shù)脂、脂環(huán)族樹(shù)脂和脂族/芳族或者脂環(huán)族/芳族樹(shù)脂。更優(yōu)選的是脂族和脂環(huán)族樹(shù)脂。例子包括Goodyear的Wingtack 95，Eastman化學(xué)公司的Eastotac H100R和ExxonMobil化學(xué)公司的ESCOREZ 5600。具體的增粘劑的需要性和選擇可能取決于所使用的特定的彈性嵌段共聚物。
另外，可能希望在粘合劑中引入最高大約30重量％的末端嵌段增粘劑樹(shù)脂。在粘合劑被冷卻之后，末端嵌段樹(shù)脂主要存在于熱塑性彈性體的非彈性體嵌段中。這類樹(shù)脂的代表是基于混合C9石油蒸餾物流的主要為芳族的樹(shù)脂，例如可得自Eastman化學(xué)公司的材料，或者基于純的或者混合的芳族單體的單體物流的樹(shù)脂，例如乙烯基甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯并呋喃或者茚的均聚或者共聚物。優(yōu)選的是基于α-甲基苯乙烯的那些，可得自Eastman化學(xué)公司，商品名為Kristalex和Plastolyn。如果存在，末端嵌段樹(shù)脂通常的用量為大約1到大約30重量％、優(yōu)選低于大約20重量％。
優(yōu)選的粘合劑組合物通常包含大約40到大約70重量％的增粘樹(shù)脂，其與嵌段共聚物的中間嵌段相容，和大約5到大約30重量％的熱塑性烴增粘劑，其與嵌段共聚物的末端嵌段相容。
在所述粘合劑中還可以存在大約10到大約20重量％的油或者其它液體稀釋劑，其主要是脂族性質(zhì)的，并且與熱塑性彈性體中間嵌段相容。例子包括增塑劑，例如鏈烷和環(huán)烷石油油類、深度精制的不含芳烴的鏈烷和環(huán)烷材料(food)和工業(yè)級(jí)白色石油礦物油，以及液體增粘劑例如聚丁烯、聚丙烯、聚萜烯等等的合成液體低聚物。合成系列的工藝油類是高粘度低聚物，其是永久性流體的液體單烯烴、異鏈烷烴或者石蠟烴，具有中等到高的分子量。液體增塑或者增粘稀釋劑包括聚萜烯，例如Goodyear的Wingtack10，以及Exxon Chemical的基于C5原料物流的Escorez 2520。其它液體稀釋劑包括聚異戊二烯，Kuraray的LIR50，和名稱為Indopol的Amoco的聚丁烯。最優(yōu)選的是與Escorez 2520，聚合的C5石油原料物流結(jié)合的鏈烷油劑。
此外，任選地可以存在蠟，例如聚乙烯蠟。如果使用，蠟通常以至少大約2重量％、最多大約5重量％的量存在。
最后，通常用于生產(chǎn)橡膠基壓敏粘合劑的抗氧劑可以以最高大約3重量％的量存在。在此使用的有用的穩(wěn)定劑或者抗氧劑包括高分子量位阻酚類和多官能酚類，例如含硫和含磷酚類。位阻酚類是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，并且特征為在其酚羥基基團(tuán)附近還包含空間上體積大的基團(tuán)的酚類化合物。特別是，在苯環(huán)上在酚羥基的至少一個(gè)鄰位處通常具有叔丁基基團(tuán)。代表性的位阻酚類包括1，3，5-三甲基2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羥基芐基)苯；季戊四醇基四-3(3，5-二-叔丁基-4-羥苯基)-丙酸酯；4，4’-亞甲基雙(2，6-叔丁基苯酚)；4，4’-硫代雙(6-叔丁基-o-甲酚)；2，6-二-叔丁基苯酚；6-(4-羥基苯氧基)-2，4-雙(正辛硫基)-1，2，5-三嗪；二-正十八烷基3，5-二-叔丁基-4-羥基芐基膦酸酯；2-(正辛硫基)乙基3，5-二-叔丁基-4-羥基苯甲酸酯；和山梨糖醇六[3-(3，5-二-叔丁基-4-羥苯基)-丙酸酯]。
本發(fā)明的熱熔粘合劑組合物可以使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)配制。示例性的過(guò)程包括在帶有夾套的混合釜中，優(yōu)選在安裝有轉(zhuǎn)子的帶有夾套的大功率混合器中，放入大約20％的油或者液體稀釋劑以及所有熱塑性聚合物和穩(wěn)定劑，然后將溫度提高到從到大約190℃的范圍。在混合物已經(jīng)熔融之后，將溫度降低到150到165℃。繼續(xù)混合和加熱，直到獲得調(diào)均的、均質(zhì)物質(zhì)，然后將增粘樹(shù)脂、蠟和剩余的稀釋劑與之充分地和均勻地混合。
該粘合劑可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法涂覆到希望的基材上，包括，但不限于，輥式涂布、涂漆、干燥-刷涂、浸涂、噴涂、狹縫-涂布、漩渦噴涂、印刷(例如墨噴印刷)、苯胺印刷、擠出、霧化噴涂、凹版印刷(提花輪轉(zhuǎn)移)、靜電、蒸氣沉積、纖維化和/或絲網(wǎng)印刷。
本發(fā)明的粘合劑可用作定位粘合劑、芯粘合劑或者彈性粘合劑，并且特別適用于制造制品，所述制品包括，但是不局限于，一次性吸收性產(chǎn)品，例如尿布，成人失禁產(chǎn)品，床墊；衛(wèi)生巾和其它吸收性產(chǎn)品，例如圍涎、傷口敷料和外科斗篷或者布簾，其用來(lái)吸收液體，例如水和鹽水，以及體液例如尿、月經(jīng)和血液。粘合劑可以用來(lái)將非織造織物或者織物粘合到另一個(gè)基材或元件上。第二個(gè)基材可以是另一個(gè)非織造織物、織物或者無(wú)關(guān)的材料。本發(fā)明的粘合劑通常在大約290°F到大約325°F的溫度下被涂覆到基材上。
如上所述，吸收性結(jié)構(gòu)通常包含非織造織物。非織造織物被定義為交錯(cuò)纖維網(wǎng)絡(luò)，其具有柔軟性、孔隙性和完整性的特征。用于構(gòu)成非織造織物的單根纖維可以是合成的、天然存在的或者兩者的混合物。單根纖維可以機(jī)械、化學(xué)或者熱方法彼此粘合。非織造織物在商業(yè)上被用于各種應(yīng)用，包括絕熱、包裝(例如食品例如肉類)、家庭抹布、手術(shù)單、醫(yī)療敷料，以及用于一次性制品，例如尿布、成人失禁產(chǎn)品和衛(wèi)生巾?？椢锸敲芮邢嚓P(guān)的材料，其中單根纖維可以或者可以不彼此化學(xué)地結(jié)合。
粘合劑可以用來(lái)將頂層片材附著到背層片材上?？蛇x擇地，粘合劑可以用來(lái)將頂層片材或者背層片材粘合到一次性吸收性產(chǎn)品的其它組分上，例如織物層、腿鞍翼、扣緊耳、帶子或者垂片，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的其它通常用于構(gòu)成一次性吸收性產(chǎn)品的部件。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道適合用作頂層片材和背層片材的材料。適合用作頂層片材的材料的例子是液體-滲透性材料，例如紡粘聚丙烯或者聚乙烯，其基礎(chǔ)重量為大約15到大約25克每平方米。通常用于一次性吸收性產(chǎn)品的背層片材通常從液體-不滲透的材料制備，其作用是在一次性吸收性產(chǎn)品的吸收性芯內(nèi)包含液體，例如水、尿、月經(jīng)或者血液，并且保護(hù)床上用品和/或穿用者的外衣免于污染。在一次性吸收性產(chǎn)品中可用作背層片材的材料通常是不滲透液體的，但是是蒸氣可透過(guò)的。例子是液體不能透過(guò)的材料，例如聚烯烴薄膜，例如聚丙烯和聚乙烯，以及蒸氣可滲透的材料，例如微孔性的聚烯烴薄膜，有時(shí)稱為透氣薄膜。
本發(fā)明的粘合劑特別可用作彈性附著物粘合劑。制造各種一次性和耐用制品，例如失禁墊、一次性尿布、訓(xùn)練褲、衣服、內(nèi)衣、體育服裝、汽車(chē)裝飾、密封條、墊圈和家具裝飾材料，需要具有優(yōu)異的伸展性和彈性的材料。伸展性和彈性是這樣一種性能屬性，其可以例如起到促進(jìn)對(duì)穿用者身體或者物品的結(jié)構(gòu)的密切貼合的作用。雖然已知許多材料在室溫下具有優(yōu)異的應(yīng)力應(yīng)變特性和彈性，但是通常希望彈性材料在升高的溫度下，例如在體溫下，或者在夏季在汽車(chē)內(nèi)部，在重復(fù)使用期間提供貼體的或者可靠的配合。該粘合劑特別適合用作彈性附著物粘合劑用于非織造織物應(yīng)用，例如嬰兒尿布或者成人失禁物品。除非織造織物市場(chǎng)外，本發(fā)明熱熔粘合劑可用于包裝、造材和裝訂市場(chǎng)，其中所希望的是降低使用溫度，同時(shí)保持粘合劑和的韌性和強(qiáng)度。
一次性彈性制品通常是通過(guò)制造技術(shù)的組合從聚合物薄膜、彈性纖維、非織造片材和/或吸收性材料制備的復(fù)合材料。彈性纖維可以通過(guò)眾所周知的工藝制備，例如熔體紡絲和溶液紡絲和卷繞。非織造片材可以通過(guò)紡粘、熔噴、流體動(dòng)力纏結(jié)、機(jī)械纏結(jié)等等制備。薄膜和片材成形工藝通常包括已知的擠出和共擠出技術(shù)，例如吹塑薄膜、流延薄膜、型材擠出、注塑、擠出涂覆和擠出成片。聚合物薄膜優(yōu)選是液體不能透過(guò)的材料，例如聚烯烴薄膜，例如聚丙烯和聚乙烯，以及蒸氣可滲透的材料，例如微孔性的聚烯烴薄膜，有時(shí)稱為透氣薄膜。
耐用的彈性制品，例如汽車(chē)門(mén)窗裝飾、衣服腰部-帶狀紗線或者條帶以及建筑密封條，可以通過(guò)眾所周知的模塑、熱成型和型材擠出技術(shù)生產(chǎn)。
通常，當(dāng)在施加偏置力之后具有高彈性回復(fù)百分?jǐn)?shù)(即低永久變形百分?jǐn)?shù))的特征時(shí)，認(rèn)為材料是具有彈性的。理想地，彈性材料的特征為同時(shí)具有以下三種與溫度無(wú)關(guān)的性能低的永久變形百分?jǐn)?shù)、應(yīng)變下低的應(yīng)力或者載荷以及低的應(yīng)力或者載荷松弛百分?jǐn)?shù)。即，在低到高的使用溫度下，應(yīng)當(dāng)(1)拉伸材料需要低的應(yīng)力或者載荷，(2)在材料被拉伸時(shí)沒(méi)有或者具有低的應(yīng)力松弛或者卸載，和(3)在拉伸、偏置或者應(yīng)變停止之后完全地或者以高回復(fù)率回縮到原始尺寸。因此，彈性聚合物通常是這樣一種聚合物，其在不含稀釋劑時(shí)，具有與任何卷曲(當(dāng)為纖維形式時(shí))無(wú)關(guān)的超過(guò)100％的斷裂伸長(zhǎng)率，并且當(dāng)被拉伸到其長(zhǎng)度的兩倍，保持一分鐘然后釋放時(shí)，在釋放后一分鐘內(nèi)縮回到小于其原始長(zhǎng)度的1.5倍。這類聚合物包括，但是不局限于，天然橡膠或者合成橡膠，嵌段聚氨酯(包括聚氨酯脲)例如聚醚氨基甲酸酯和聚酯氨基甲酸酯、聚醚酯、彈性聚乙烯和聚丙烯以及聚醚酰胺。本發(fā)明的制品可以包含基材，所述基材包括各種形式的這類彈性聚合物，并且這類基材可用于本發(fā)明的方法，只要本發(fā)明的益處不被不利地影響。本發(fā)明的制品可以包含粘合劑和至少一種彈性基材，例如至少一種彈性纖維、帶材、薄膜、條帶、涂層、帶和/或片材，并且基本上包括線性乙烯聚合物以及彈性基材例如斯潘德克斯(例如Lycra斯潘德克斯和LycraXA，一種其上具有少量或者不具有潤(rùn)滑整理劑的斯潘德克斯)。在一個(gè)實(shí)施方案中，基材包括斯潘德克斯或者熔紡彈性體。在另一個(gè)實(shí)施方案中，基材包括天然或者合成橡膠，其為纖維的形式或者寬度小于大約10毫米的條帶的形式。粘合劑和至少一種彈性基材可以構(gòu)成制品的至少一個(gè)組件。這類組件的非限制性例子包括腰帶、腿帶、腹帶等等。
美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)將斯潘德克斯定義為制造的纖維，其中成纖物質(zhì)是長(zhǎng)鏈合成聚合物，其由至少85重量百分?jǐn)?shù)嵌段聚氨酯組成。Lycra斯潘德克斯已知具有近乎理想的、與溫度無(wú)關(guān)的彈性性能，使其非常適合用于服裝、體育服裝和游泳衣。
進(jìn)一步參考以下非限制性實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例在以下實(shí)施例中，所有份是重量份，所有溫度是華氏度，除非另有說(shuō)明。
粘合劑制備。在此描述的制劑在具有∑刀片的600克Brabender混合器中制備。將熱塑性嵌段共聚物和制劑中的大約20％的油加入被預(yù)熱到大約325°F的筒體中。一旦均勻，加入中間嵌段增粘劑。最后加入附加的油和末端嵌段增粘劑。當(dāng)混合物是均勻的時(shí)結(jié)束混合過(guò)程。
以下材料被用來(lái)制備所述粘合劑Kraton 1124，苯乙烯和異戊二烯的星形嵌段共聚物，是Kraton的產(chǎn)品。其熔體流動(dòng)指數(shù)為5，并且苯乙烯含量為30％。Kraton 1124的二嵌段百分比為30％。
Stereon 842A，可得自Firestone Polymer，是丁二烯-苯乙烯多嵌段共聚物。其具有大約44％苯乙烯，熔體流動(dòng)指數(shù)為8-15。
Plastolyn 240，可得自Eastman化學(xué)公司，是α-甲基苯乙烯末端嵌段增粘樹(shù)脂。
Eastotac H100，可得自Eastman化學(xué)公司，是氫化的烴增粘樹(shù)脂，其具有95℃到105℃的環(huán)球軟化點(diǎn)。
Calsol 5550，可得自Calumet Lubricants公司，是礦物油。
IRGANOX 1010FF，可得自Ciba-Geigy，是抗氧劑。
用于該實(shí)施例的非織造織物基材是由Avgol制造的紡粘聚丙烯。
用于該實(shí)施例的聚乙烯薄膜是電暈放電處理的TXEM-244.0壓花薄膜，厚度為0.75密耳，由Pliant有限公司制造。
然后對(duì)粘合劑進(jìn)行各種模擬成功的工業(yè)應(yīng)用所需要的性能的試驗(yàn)。這些試驗(yàn)詳述如下。
熱熔粘合劑的熔體粘度，在Brookfield RVT Thermosel型粘度計(jì)上測(cè)定，使用27號(hào)轉(zhuǎn)軸。
蠕變性能，通過(guò)測(cè)定在最終使用溫度(100°F)下，在4-小時(shí)時(shí)間內(nèi)，在拉伸狀態(tài)下，游離末端彈性線回縮的程度來(lái)評(píng)價(jià)。
測(cè)定了在拉伸狀態(tài)中，在兩個(gè)非織造片材之間或者在非織造片材和聚合物薄膜之間粘合的長(zhǎng)絲(斯潘德克斯)的長(zhǎng)度(“起始長(zhǎng)度”)。將非織造織物/薄膜和斯潘德克斯的兩端切割，并且在100°F下4小時(shí)時(shí)間之后測(cè)定得到的游離末端長(zhǎng)絲縮回的量。然后按照以下方式計(jì)算蠕變百分?jǐn)?shù)蠕變％＝(起始長(zhǎng)度-最終長(zhǎng)度)/起始長(zhǎng)度×100例如，如果標(biāo)記之間的起始距離是20cm，并且標(biāo)記之間的最終距離是15厘米，則蠕變百分?jǐn)?shù)是25％。每個(gè)條件下試驗(yàn)五個(gè)樣品，并且對(duì)于每種彈性線取平均值，記錄該平均值。
該實(shí)施例說(shuō)明，使用少于15％的(SI)n與漸變SBS，對(duì)于彈性附著物粘合劑，給出良好的蠕變性能。使用的粘合劑涂覆器是Nordson螺旋形噴涂工藝。將620分特的Lycra斯潘德克斯的三種線粘合到基材上，該基材包含一種15gsm紡粘非織造織物和一種聚合物薄膜(poly-film)。在粘合劑涂覆期間使用了連續(xù)的、非包圍(non-wrapped)圖案。對(duì)于三種線，用量水平是8mg/in。粘合劑制劑和蠕變性能顯示在表1中。
表1

該實(shí)施例說(shuō)明，使用少于15％的(PS-PI)n-X，與其它嵌段共聚物結(jié)合，對(duì)于彈性附著物粘合劑，可以產(chǎn)生良好的蠕變性能。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行許多改進(jìn)和改變，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。在此描述的特定的實(shí)施方案是僅僅以舉例的方式提供的，并且本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求的描述以及其等價(jià)物的范圍進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種熱熔粘合劑，其包含星形嵌段共聚物(PS-PI)nX，其中PS是聚苯乙烯和PI是聚異戊二烯，X是用于生產(chǎn)該星形嵌段共聚物的多官能偶聯(lián)劑的殘基，和n等于或者大于3并且表示附加在X上的PS-PI臂的數(shù)目，線性嵌段共聚物，增粘樹(shù)脂，和液態(tài)增塑劑，其中，基于粘合劑組合物的重量，所述星形嵌段共聚物存在量為低于大約15重量％，線性聚合物存在量為最多大約20重量％，增粘樹(shù)脂存在量為大約30到大約70重量％，和增塑劑存在量為大約10重量％到大約20重量％。
2.權(quán)利要求1的粘合劑，其中每個(gè)PS-PI臂的數(shù)均分子量小于大約160,000。
3.權(quán)利要求2的粘合劑，其中星形嵌段共聚物的二嵌段百分比為低于大約30％。
4.權(quán)利要求3的粘合劑，其中星形嵌段共聚物的二嵌段百分比為低于大約20％。
5.權(quán)利要求2的粘合劑，其中星形嵌段共聚物的苯乙烯含量為大約25重量％到大約50重量％。
6.權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述線性嵌段共聚物是苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-異丁烯苯乙烯、苯乙烯-b-乙烯/丁烯-b-苯乙烯和/或苯乙烯-b-乙烯/丙烯-b-苯乙烯。
7.權(quán)利要求1的粘合劑，其中數(shù)目n在大約3和大約6之間。
8.權(quán)利要求1的粘合劑，其還包含蠟。
9.一種制品，其包含權(quán)利要求1的粘合劑。
10.權(quán)利要求9的制品，其包含彈性纖維。
11.權(quán)利要求9的制品，其是一次性吸收性制品。
12.權(quán)利要求11的制品，其是一次性彈性制品。
13.權(quán)利要求12的制品，其是尿布。
14.一種用于將第一基材粘合到第二基材上的方法，其包括在至少該第一基材上施加權(quán)利要求1的粘合劑，使至少該第二基材與在該第一基材上存在的粘合劑接觸，借此將所述第一和第二基材粘合在一起。
15.權(quán)利要求14的方法，其中至少一種基材是彈性聚氨酯纖維。
16.權(quán)利要求14的方法，其中至少一種基材是非織造基材。
全文摘要
包含星形聚苯乙烯－聚異戊二烯嵌段共聚物的熱熔粘合劑組合物，以及作為彈性附著物粘合劑在制造一次性吸收性彈性制品中的用途。
文檔編號(hào)A61F13/58GK1654580SQ20051005163
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者Q·何, M·G·哈維爾 申請(qǐng)人:國(guó)家淀粉及化學(xué)投資控股公司