专利名称：含嵌段共聚物的胶粘剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及胶粘剂组合物，更具体地说，涉及特别适用于作弹性连接胶粘剂或用于可拉伸材料的热熔胶粘剂。该胶粘剂包含聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物。
背景技术：
把处于熔融态的热熔胶粘剂涂布到基材上并使之冷却以硬化该胶粘剂层。这类胶粘剂已广泛用于各种商业和工业应用中，如产品组装和包装，且已广泛用于非织造工业中来制造婴儿尿布和成人失禁产品，在两种情况下都作为结构胶粘剂和弹性连接胶粘剂。在这些应用中，胶粘剂被涂布到至少一种聚烯烃非织造基材、至少一种弹性纤维如Spandex和/或至少一种聚烯烃薄膜上，以便把这些基材粘结在一起。
由于在一次性使用制品中要在差别很大的条件范围内粘结各种材料，已研究出适用于制造一次性使用制品的各种胶粘剂。这一点在弹性连接和层合结构中尤其真实。结构需要具有可控的、粘度较低的、开放时间长和粘结强度足以保持层合片力学整体性的胶粘剂。但是，为了把弹性材料粘结到基材上，要用具有高抗蠕变性的不同胶粘剂，以确保弹性材料在应力作用下不会相对于基材表面移动或变成部分或全部脱开。具有使胶粘剂能适用于层合材料和弹性粘结应用的单一胶粘剂称做多用途胶粘剂。
尽管传统上已把包括称为多用途热熔胶粘剂在内的热熔胶粘剂用于非织造应用中，仍然需要为某些最终应用配制更有效地把某些类型的基材粘结在一起的胶粘剂。本发明满足了这种要求。
发明内容
已经发现，聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物(本文缩写为S-I/B-S嵌段共聚物)，在用作热熔胶粘剂配方中的基础聚合物时，提供特别适用于制造一次性使用制品的胶粘剂。S-I/B-S嵌段共聚物的端嵌段苯乙烯的含量为至少25重量％以及二嵌段百分数小于约30％。在一个实施方案中，S-I/B-S嵌段共聚物的二嵌段百分数小于约25％。在另一个实施方案中，S-I/B-S嵌段共聚物的二嵌段的含量小于约20％。中间嵌段由异戊二烯和丁二烯无规共聚而成。该胶粘剂适用于作弹性连接胶粘剂或作为可拉伸材料如可拉伸非织造织物或与另一种非织造材料或其它材料层合的可拉伸薄膜的胶粘剂。
本发明提供的热熔胶粘剂包含苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于约30％的热塑性S-I/B-S嵌段共聚物、第二热塑性弹性体和增粘树脂，以及，最好还可以包含烯释剂、蜡和其它传统热熔胶粘剂添加剂。
本发明中一个实施方案的目标是包含下列组分的胶粘剂以胶粘剂组合物的重量为基准计算，0.5重量％～约18重量％热塑性S-I/B-S嵌段共聚物、约30～80重量％增粘树脂，最大用量约30重量％的第二不同热塑性嵌段共聚物，至多约25重量％的液态增塑剂及至多约25重量％的蜡。
在一个优选实施方案中，本发明的目标是包含下列组分的胶粘剂约5重量％～约18重量％苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于约30％的热塑性S-I/B-S嵌段共聚物、约10～约30重量％第二不同嵌段共聚物和约30～约70重量％增粘树脂。优选的胶粘剂组合物还将任选地包含最大用量约25重量％的液态增塑剂和最大用量为约5重量％的蜡。该实施方案特别适用于弹性连接应用。
在另一个优选实施方案中，本发明的目标是包含下列组分的胶粘剂约0.5重量％～约18重量％苯乙烯的含量至少25重量％和二嵌段百分数小于约30％的S-I/B-S嵌段共聚物和约5～约70重量％增粘树脂。优选的胶粘剂组合物还将任选地包含最大用量约30重量％的第二不同嵌段共聚物、最大用量约20重量％的液态增塑剂和最大用量为约5重量％的蜡。该实施方案特别适于制造柔性层合片。
在还有一个优选实施方案中，本发明的目标是包含下列组分的胶粘剂约0.5重量％～约18重量％苯乙烯含量至少30重量％和二嵌段百分数小于25％的热塑性S-I/B-S嵌段共聚物、约5～约30重量％第二不同嵌段共聚物和约30～约70重量％增粘树脂，。优选的胶粘剂组合物还将任选地包含最大用量约20重量％的液态增塑剂和最大用量约5重量％的蜡。
本发明的胶粘剂组合物在用于多种应用中时具有优良的内聚强度。这些胶粘剂在用作结构胶粘剂时具有良好的粘结强度，且在作为弹性连接胶粘剂用来制造包含弹性区的制品，如包含一个或多个与穿戴者的腿或腰接触的弹性环套的一次性使用的吸收性衣服时，具有良好的蠕变性能。
本发明还提供包含热熔胶粘剂的制品，所述热熔胶粘剂包含至多约18重量％苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30％的热塑性S-I/B-S嵌段共聚物。制品一般将包含至少一种基材。本发明还包含一次性使用的吸收性制品，包括一次性使用的吸收性服装在内，包括含有至少一种弹性基材或至少一种可拉伸材料的那些在内。
具体实施例方式
本文所引用的文献全盘包括于此供参考。
本发明提供包含嵌段共聚物的热熔胶粘剂组合物，所述嵌段共聚物含有异戊二烯/丁二烯中间嵌段和特定含量的二嵌段组分。具体地说，本发明提供包含苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30％的热塑性S-I/B-S嵌段共聚物的热熔胶粘剂。本发明的热熔胶粘剂可以作为结构胶粘剂用来在可拉伸材料与第二基材之间形成弹性连接粘结和形成结构粘结，从而使该胶粘剂非常适用于制造非织造一次性使用制品，如婴儿尿布、训练短裤和成人失禁产品。
弹性连接中所需的最重要的性能之一是蠕变性能。就此而论，要求胶粘剂具有优良的韧性。本发明的胶粘剂满足弹性连接应用和其它应用所需的严格要求。因此本胶粘剂特别适用于制造弹性非织造织物和制造婴儿尿布、训练短裤、成人失禁用品或内衣等。本发明的组合物在配方中以较少的聚合物含量配制成优良的粘结强度，从而产生了高效胶粘剂体系。
本发明的热熔胶粘剂包含S-I/B-S嵌段共聚物、第二不同热塑性弹性体、增粘树脂和，优选地，还有液态增塑性和，任选地，蜡。用较低含量(约18重量％或更少)的苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30％的S-I/B-S嵌段共聚物与另一种不同于，即不是S-I/B-S嵌段共聚物的热塑性嵌段聚合物(本文也称之为“第二不同嵌段共聚物”)，进行组合，得到适用于弹性连接和可拉伸层合片的高性能热熔胶粘剂。
用来实践本发明的SIBS嵌段共聚物是苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30％的聚苯乙烯-聚异戊二烯/聚丁二烯-聚苯乙烯(S-I/B-S)嵌段共聚物。用ISO1133法测得的熔体流动指数是6～11g/10min(200℃，5kg)。这类聚合物可以按已出版美国专利申请2004/0167292所述的方法制造并可购自Kraton Polymer US。
本发明中的胶粘还将包含至少一种一般构型为A-B-A的嵌段共聚物，其中聚合物端嵌段A是非弹性体聚合物段，它作为均聚物，玻璃化转变温度高于约20℃，而弹性体聚合物中间段B则衍生自可部分或基本氢化的异戊二烯、丁二烯或异丁烯，或它们的混合物。为方便和清楚起见，本文把这类嵌段共聚物称做本发明胶粘剂内的第二不同嵌段共聚物组分。这类聚合物包括线形、辐射形和星形嵌段共聚物。
非弹性体端嵌段A可包含乙烯基单体和丙烯酸单体的均聚物和共聚物，所述乙烯基单体如乙烯基芳烃、乙烯基吡啶、卤乙烯、乙烯基羧酸酯，所述丙烯酸单体如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸酯等。单乙烯基芳烃尤其包括苯系列的那些，如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯和乙基乙烯基苯以及二环单乙烯基化合物，如乙烯基萘及类似物。其它非弹性体聚合物嵌段可衍生自α-烯烃、烯化氧、缩醛、氨酯等。优选苯乙烯。
构成热塑性弹性体共聚物其余部分的弹性体中间嵌段B组分衍生自异戊二烯或丁二烯，它们可以被氢化，如U.S.专利3,700,633所述。丁二烯的氢化可部分或基本完全。所选条件可用来，例如，氢化弹性丁二烯嵌段而不改变乙烯基芳烃聚合物嵌段。可以选择其它条件来基本均匀地沿聚合物链氢化，弹性体和非弹性体嵌段都被氢化到基本相同的程度，不论是部分还是基本完全氢化。优选氢化聚合物，目的是减少加工期间的降解，对于较高分子量聚合物，这是更严重的问题。
本发明的胶粘剂组合物将一般地包含至多约30重量％的A-B-A嵌段共聚物，更典型地，至多约20重量％。实例包括苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)，和/或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)。
在胶粘剂组合物中，嵌段共聚物，即S-I/B-S和A-B-A嵌段共聚物的总量一般至少约13重量％或更多。
本发明的胶粘剂一般还将包含与热塑性弹性体中间嵌段相容的增粘剂。增粘剂的典型存在量为约5～约70重量％。在用来把可拉伸材料层合到另一种基材上的配方中，增粘剂的典型存在量将为约30～70重量％。优选环-球软化点高于约25℃的增粘剂。适用的增粘剂包括任何相容的树脂或它们的混合物，如(1)天然或改性松香，例如，松香、木松香、木浆浮油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香和聚合松香；(2)天然或改性松香的甘油酯和季戊四醇酯，如浅色木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氢化松香的季戊四醇酯和松香的酚醛-改性季戊四醇酯；(3)天然萜烯的共聚物或三元共聚物，例如，苯乙烯/萜烯和α-甲基苯乙烯/萜烯；(4)按ASTM方法E28，58T测得软化点为约80～150℃的聚萜烯树脂；后面的聚萜烯树脂一般由萜烯烃，如称做蒎烯的二环单萜烯，在有Friedel-Crafts催化剂存在下在中等低温下制成；也包括氢化聚萜烯树脂在内；(5)酚醛改性的萜烯树脂及其氢化衍生物，例如，由二环萜烯和苯酚在酸性介质内的缩合生成的树脂产物；(6)球-环软化点约70～135℃的α-石油烃树脂；后面这类树脂由烯烃和二烯烃为主要成分的单体聚合而成；也包括氢化脂族α-石油烃树脂在内；(7)脂环族石油烃树脂及其氢化衍生物；以及(8)脂族/芳族或环脂族/芳族共聚物及它们的氢化衍生物。
适用于此的优选增粘剂包括聚萜烯、脂族树脂、环脂族树脂和脂族/芳族或环脂族/芳族共聚物。更优选脂族和环脂族树脂。实例包括源自Goodyear的Wingtack 95、源自Eastman Cheimcal Company的Eastotac H100R和源自ExxonMobil Chemical Company的ESCOREZ5600。具体增粘剂的理想性和选择可取决于所用的具体弹性体嵌段共聚物。
此外，在胶粘剂内最好加入至多约30重量％的端嵌段增粘树脂。在胶粘剂冷却后，端嵌段增粘树脂主要存在于热塑性弹性体的非弹性体嵌段内。这类树脂的代表是基于混合C9石油蒸馏流的基本芳族树脂，如源自Eastman Chemical Company的材料，或基于芳族单体的纯或混合单体流的树脂，如乙烯基甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、苯并呋喃或茚的均聚或共聚物。优选基于α-甲基苯乙烯的那些，可购自Eastman Chemical Company，两品名为Kristalex和Plastolyn。如果存在，则端嵌段树脂的一般用量为约1～约30重量％，优选少于约20重量％。
优选的胶粘剂组合物一般都将含有约30～约80重量％与嵌段共聚物的中间段相容的增粘树脂和约5～约30重量％与嵌段共聚物的端嵌段相容的热塑性烃增粘剂。
胶粘剂内还可以存在主要是脂肪族且与热塑性弹性体中间嵌段相容的油和其它液态稀释剂。本发明的组合物一般将包含用量少于约25重量％的液态增塑剂。本发明的组合物一般将包含至少约1重量％，更典型地，至少约5重量％的液态增塑剂。实例包括增塑剂，如石蜡和环烷石油润滑油、高精制无芳烃石蜡和环烷食品和技术级白石油矿物油，以及液态增粘剂，如聚丁烯、聚丙烯、聚萜烯等的合成液态齐聚体。合成系列加工油是高粘度齐聚体，它们是永远液态的单烯烃、中等至高分子量的异链烷烃或石蜡。液态增塑或增粘稀释剂包括聚萜烯，如源自Goodyear的Wingtack 10、源自Exxon Cheimcal的基于C5喂料流的Escorez 2520。其它液态稀释剂包括源自Kuraray的聚异戊二烯LIR 50、源自Amoco的聚丁烯，商品名为Indopol。最优选石蜡油与Escorez 2520，即C5石油喂料流的聚合物的组合。
另外，任选地，还可以存在至多约5重量％的蜡，如聚乙烯蜡。如果使用，则蜡的存在量一般至少约2重量％。
在橡胶基压敏胶粘剂生产中常用的抗氧剂的最大存在量可以为约3重量％。在本文所用的适用稳定剂或抗氧剂中，包括高分子量受阻酚和多官能度苯酚，如含硫和含磷苯酚。受阻酚是本领域技术人员所熟知的，而且可以含有紧挨酚羟基的空间位阻基团的酚化合物为特征。尤其在苯环上相对于酚羟基的至少一个邻位被叔丁基所取代。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-羟基苄基)苯；季戊四醇基四-3(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯；4，4’-亚甲基双(2，6-叔丁基苯酚)；4，4’-硫双(6-叔丁基-邻-甲酚)；2，6-二叔丁基苯酚；6-(4-羟基苯氧基)-2，4-双(正辛基硫)-1，2，5-三嗪；二正十八烷基3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯；2-(正辛基硫)乙基3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯；和山梨醇六[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯]。
本发明的胶粘剂将包含至多约18重量％苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于约25％的S-I/B-S嵌段共聚物、另一种选自如，但不限于，SIS、SBS、SEBS、SEPS、SIBS及它们的组合的线形嵌段共聚物的不同嵌段共聚物、增粘树脂和，任选地，液态增塑剂、蜡或它们的组合。以胶粘剂组合物的重量为基准，SIBS嵌段共聚物的典型存在量为0.5重量％～约18重量％，另一种嵌段共聚物的典型存在量至多约20重量％，以及增粘树脂的典型存在量为约30～约80重量％。胶粘剂可任选地还包含最大用量约25重量％的增塑剂和最大用量约5重量％的蜡。
一个实施方案特别适合于作为结构胶粘剂用于包含可拉伸材料为基材的制品，如婴儿尿布或成人失禁制品。结构胶粘剂包含约10～约18重量％苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30％的SIBS嵌段共聚物；约5～约20重量％另一种嵌段共聚物，如SIS、SBS、SEBS、SEPS、SIBS和它们的组合；约30～约70重量％增粘树脂；0～25重量％液态增塑剂及0～约5重量％蜡。
另一个实施方案特别适合于作为弹性连接胶粘剂用于一次性使用的制品中。弹性连接胶粘剂含约0.5～约18重量％苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30％的SIBS嵌段共聚物；最大用量为20重量％的另一种嵌段共聚物，如SBS、SEBS、SEPS、SIBS和它们的组合；约5～约70重量％增粘树脂；0～约20重量％液态增塑剂和0～约5重量％蜡。
还有一个实施方案的目标是包含下列组分的胶粘剂约0.5～约18重量％苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于25％的S-I/B-S嵌段共聚物；约5～约20重量％的另一种嵌段共聚物，如SBS、SEBS、SEPS、SIBS和它们的组合；约30～约70重量％增粘树脂；0～约20重量％液态增塑剂及0～约5重量％蜡。
本发明的热熔胶粘剂组合物可以用本领域已知的技术配制。典型步骤包括在配置有转子的带夹套混合釜内，优选在带夹套重负混合器内，加入约20％油或液态稀释剂和所有的热塑性聚合物和稳定剂；然后把温度升到最高约190℃。待混合物已熔化后，把温度降到150～165℃。继续混合并加热直到获得光滑均匀的质量，其时，在其中彻底、均匀地混进增粘树脂、蜡和其余的稀释剂。
胶粘剂可以用本领域已知的任何方法涂布到所需要的基材上，所述方法包括，但不限于，辊涂、刷涂、干刷、浸涂、喷涂、缝涂、涡式喷涂、印刷(例如，喷墨打印)、柔性版、挤出、喷雾、凹版(花样轮转移)、静电、蒸气沉积、纤维化和/或丝网印刷。
本发明的胶粘剂适合于作为定位胶粘剂、芯胶粘剂或弹性胶粘剂用于可拉伸材料与另一种可以是也可以不是非织造基材的基材的层合，且特别适用于制造制品，包括，但不限于，下列制品一次性吸收产品，如尿布、成人失禁产品、床垫；卫生巾以及其它吸收性产品，如围兜、绑带和外科斗蓬或挂帘，用来吸收液体，如水和盐水，以及体液，如尿、月经和血。胶粘剂可用来粘结非织造织物或薄纸和另一种基材或部件。第二基材可以是另一种非织造织物、薄纸或不相关的材料。本发明的胶粘剂一般将在约290～约325的温度下涂布到基材上。
如上所述，吸收性结构一般将包含非织造织物。非织造织物定义为以柔性、多孔性和整体性为特征的互锁纤维网。用来组成非织造织物的各纤维可以是合成的，天然存在的或两者的组合。各纤维可以用机械法、化学法或热粘法彼此粘结在一起。非织造织物在工业上有许多应用，包括绝热、包装(例如，如肉之类的食品)、家用抹布、外科挂帘、医疗服和一次性使用制品，如尿布、成人失禁产品和卫生巾。薄纸是密切相关的材料，在其中各纤维可以靠也可以不靠化学法彼此粘结在一起。
胶粘剂可用来把顶层连接到底层上。或者胶粘剂也可用来把顶层或底层粘结到一次性使用吸收性产品的其它部件上，如薄纸层、挡腿、固定耳、带或加强片，或本领域技术人员周知的一般用来构成一次性吸收产品的其它部件上。
本领域的技术人员将识别适用于做顶层和底层的材料。适用于作顶层的典型材料是渗液材料，如基础重量约15～约25g/m2的纺粘聚丙烯或聚乙烯。一次性使用吸收性产品中常用的底层一般由不渗液材料制成，其作用是把液体如水、尿、月经或血容纳在一次性使用的吸收性产品的吸收芯内并保护垫褥和/或穿戴者的外衣不弄脏。适用于作一次性吸收产品中底层的材料一般是对液体不可渗透但对蒸汽是可渗透的。实例有不渗液材料，如聚烯烃薄膜，如聚丙烯和聚乙烯，以及透气材料，如微孔聚烯烃薄膜，有时称之为可透气薄膜。
本发明的胶粘剂特别适用于做弹性连接胶粘剂。为了制造各种一次性使用的和耐久的制品，如失禁垫、一次性使用尿布、训练短裤、衣服、内衣、运动服、汽车装饰物、挡风雨条、垫片和家俱装璜等，需要可拉伸性和弹性很好的材料。可拉伸性和弹性是能，例如，实现与穿戴者身体或零部件框架吻合的特性。虽然已知有许多材料在室温下都有优良的应力-应变性能和弹性，但常常希望能在高温下，如在体温或在夏季汽车内部的温度下，反复使用即拉伸与回缩期间，能提供吻合或服贴的弹性材料。本胶粘剂特别适合作为弹性连接胶粘剂用于非织造应用中，如婴儿尿布或成人失禁用品。除了非织造织物的市场外，本发明的热熔胶粘剂还适用于要求降低涂布温度同时保持胶粘剂韧性和强度的包装、转化和装订市场。
一次性使用的弹性制品一般都由聚合物薄膜、弹性纤维、非织造片材和/或吸收性材料用制造技术组合而成的复合材料。弹性纤维能用周知的方法制造，如熔体-和溶液-纺丝及缠绕。非织造片材可以用纺粘法、熔喷法、流体缠结法、机械缠结法等制造。薄膜和片材成形法一般都涉及已知的挤出和共挤出技术，例如，吹塑薄膜、浇注薄膜、异型挤出、注射模塑、挤出涂装和挤出片材成型。聚合物薄膜优选是不渗液材料，如聚烯烃薄膜，例如，聚丙烯和聚乙烯，以及透气材料，如微孔聚烯烃薄膜，有时称之为可透气薄膜。
耐久弹性制品，如汽车门、窗的装饰条、衣服腰带线或带和建筑挡风雨条，都能用周知的模塑法、热成形法和异型挤出法制造。
当材料的特性在于受偏力作用后具有高的弹性回复百分率(即低的永久变形百分率)时，一般被看成是弹性材料。弹性材料的理想特征在于3项与温度无关的性能的组合，即永久变形百分率小、应变时应力或载荷小以及应力或载荷松弛百分率低。也就是说，在低或高使用温度下，应该满足(1)拉伸材料所需要的应力或载荷小，(2)当材料受拉时，无或只有很小的应力松弛或载荷降低，和(3)拉伸后，即偏力或应变撤去后，完全或高度回复到原尺寸。因此，弹性体聚合物，如果没有稀释剂，是与任何卷曲(在纤维形式中)无关的断裂伸长率超过100％以及在被拉伸到其原长2倍并保持1分钟后松开时，在松开后的1分钟内回复至少1.5倍其原长的聚合物。这类聚合物包括，但不限于，天然橡胶或合成橡胶、多嵌段聚氨酯(包括聚氨酯脲在内)，如聚醚氨酯和聚酯氨酯、聚醚酯、弹性体聚乙烯和聚丙烯，以及聚醚酰胺。本发明的制品能包含内含各种形式这类弹性体聚合物的基材，以及这类基材能用于本发明的方法中，只要不损害本发明的优点即可。本发明的制品能包含胶粘剂和至少一种弹性体基材，如至少一种弹性体纤维、带、薄膜、条、涂层、螺带和/或片，且包括基本线形乙烯聚合物和弹性体基材，例如，spandex(例如，Lycraspandex和LycraXA，一种其上几乎无或无润滑表面涂层的spandex)。在一个实施方案中，基材包含spandex或熔纺弹性体。在另一个实施方案中，基材包含纤维状或宽度小于约10mm的条带状天然或合成橡胶。胶粘剂和至少一种弹性体基材可包含制品的至少一个部件，这类部件的非限定性实例包括腰带、腿带、腹带等。
美国国际贸易委员会把spandex定义为成纤物质是包含至少85重量％多嵌段聚氨酯的长链合成聚合物所制成的纤维。已知Lycraspandex具有近乎理想的不依赖于温度的弹性，这使它非常适用于服装、运动服和游泳衣。
本发明的胶粘剂实施方案可作为结构胶粘剂用来制造可拉伸材料，如包含至少一层弹性体聚合物层和至少一层其它层的多层弹性体层合片。这类层合片已描述在，例如，U.S.专利5,462,708、5,733,628和6,312,786中。
本发明还要用以下非限定性实施例来进一步说明。
实施例在以下实施例中，所有份数都是重量份以及所有温度都是华氏度，除非另有说明。
胶粘剂制备本文描述的配方在带桨叶的容积为600g的Brabender混合器内制成。把配方中的热塑性嵌段共聚物和约20％油加进已预热到约325的转筒内。一旦均匀了，就加入中间嵌段增粘剂。最后加入额外的油和端嵌段增粘剂。当混合物已均匀时就终止共混工艺。
用下列材料来制备胶粘剂Kraton MD6460，可获自Kraton Polymers U.S.，是一种组成如下的嵌段共聚物30％苯乙烯作为端嵌段以及70％异戊二烯和丁二烯的无规共聚物作为中间嵌段。按ISO1133法测定，MD6460的熔体流动指数为6～11g/10min。该聚合物的二嵌段百分数为约30％。
Kraton 1162，可获自Kraton Polymers U.S.，是SIS嵌段共聚物。苯乙烯含量为约44％，按ISO1133法测定，其MFI为35。二嵌段百分数约为0％。
Plastolyn 240，可获自Eastman Chemical Company，是α-甲基苯乙烯端嵌段增粘树脂。
Escorez 5400，是获自Exxon的石油烃树脂，其软化点为约100℃。
Calsol 5550，可获自Calumet Lubricants Company，是矿物油。
IRGANOX 1010FF，可获自Ciba-Geigy，是抗氧剂。
实施例中所用的非织造基材是Avgol制造的纺粘聚丙烯。
实施例中所用的聚乙烯薄膜是电晕处理过的TXEM-244.0压花膜，膜厚为0.75密耳，由Pliant Corp.制造。
然后对胶粘剂进行模拟成功工业应用所需性能的各种试验。这些试验详述如下。
熔体粘度热熔胶粘剂的熔体粘度在Brookfield RVT型Thermosel粘度计上用27号芯轴测定。
拉伸性能热熔胶粘剂的拉伸性能用带有1英寸×1英寸端加强片和0.5英寸×0.5英寸中心标距部分的0.125英寸厚，2.5英寸长的哑铃状试样测定。在Instron上用气动夹头以12英寸/min的速度拉伸试样。然后记录胶粘剂的断裂应力和屈服应力。
机械动态性能热熔胶粘剂的机械动态性能用RheometricsDynamic Mechanical Analyzer(RDA700型)测定，以获得弹性(G′)和损耗(G″)模量与温度的关系。该仪器用Rhios软件4.3.2版控制。用直径8mm的平行板和约2mm的板间隙。装好试样，然后冷却到约-100℃，起动时间程序。程序试验以每增加5℃接着恒温约10s的方式升温。含有样品的对流炉不断受氮气冲洗。频率保持在10rad/s。试验开始时的起始应变是0.05％(在平行板外缘处)。用软件中的自动应变选项来保持整个试验中精确可测的扭矩。该选项的结构使软件所允许的最大外加应变为80％。自动应变程序以下述方法调节各温度增量下的应变。如果扭矩低于200g-cm，则把应变增加目前值的25％。如果扭矩高于1200g-cm，则把应变减少目前值的25％。在200～1200g-cm之间的扭矩下，保持那个温度增量下的应变不变。剪切储能或弹性模量(G′)和剪切损耗模量(G″)由软件根据扭矩和应变数据计算。同时也计算它们之比，即G″/G′，也称做tanδ。取tanδ峰的温度为中间嵌段的Tg。交叉点温度是G′和G″彼此相等的温度。
蠕变性评价蠕变性的方法是测定拉伸条件下的自由端弹性条在最终应用温度(100)下4小时内回缩了多少。
测定在拉伸条件下粘结在两片非织造片材之间或一片非织造片材与一片聚合物薄膜之间的单丝(spandex)长度(“起始长度”)。切割非织造织物/薄膜和spandex的两端并测定所得自由端纤维在100下4小时内的回缩量。然后按下式计算蠕变百分率
例如，如果标记之间的起始距离是20cm和标记之间的最终距离是15cm，则蠕变百分率就是25％。在各条件下试验5个试样，平均各组弹性条的结果并记录结果。
实施例1如上所述制造表1所示的胶粘剂样品。该实施例表明，用少于15％的S-I/B-S与另一种嵌段共聚物的组合使弹性连接胶粘剂产生良好的蠕变性能。所用的胶粘剂涂布器是Nordson Spiral喷涂器。用3根620分特的Lycra Spandex纤维来粘结聚合物与非织造基材。在胶粘剂涂布期间用连续的非包裹花样。这3根条的涂布量是8mg/英寸。蠕变性和其它性能也示于表1。
表1
权利要求
1.一种热熔胶粘剂，其包含苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于约30％的聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物、不是聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物的第二嵌段共聚物和增粘树脂。
2.权利要求1的胶粘剂，还包含液态增塑剂和/或蜡。
3.权利要求1的胶粘剂，其中聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物的二嵌段百分数小于约25％。
4.权利要求1的胶粘剂，其中聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物的二嵌段百分数小于约20％。
5.一种热熔胶粘剂包含，以胶粘剂组合物的重量为基准，0.5重量％～约18重量％所述聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物、至多约30重量％所述第二嵌段共聚物、约30～约80重量％增粘树脂和，任选地，至多约25重量％液态增塑剂及至多约25重量％蜡。
6.权利要求5的胶粘剂，包含约5～约18重量％所述聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物、约10～约20重量％所述第二嵌段共聚物、约30～约70重量％增粘树脂、0～25重量％液态增塑剂和0～约5重量％蜡。
7.权利要求1的胶粘剂，包含约0.5～约18重量％所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、至多约30重量％所述第二嵌段共聚物、约5～约70重量％增粘树脂、0～约20重量％液态增塑剂和0～约5重量％蜡。
8.权利要求1的胶粘剂，包含约0.5～约18重量％所述聚苯乙烯-异戊二烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯嵌段共聚物、约5～约20重量％所述第二嵌段共聚物、约30～约70重量％增粘树脂、0～约20重量％液态增塑剂和0～约5重量％蜡。
9.权利要求1的胶粘剂，其中所述第二嵌段共聚物选自下列一组苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物或它们的组合。
10.权利要求9的胶粘剂，其中所述第二嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。
11.权利要求1的胶粘剂，其同时包含液态增塑剂和蜡。
12.包含权利要求1的胶粘剂的制品。
13.权利要求12的制品，包含弹性体纤维或其它可拉伸材料。
14.权利要求12的制品，包含弹性体纤维。
15.权利要求13的制品，其是一次性使用的吸收性制品。
16.权利要求15的制品，其是一次性使用的弹性制品。
17.权利要求12的制品，其是可拉伸层合片。
18.权利要求15的制品，其是尿布。
19.粘结第一基材和第二基材的方法，包含下列步骤在至少第一基材上涂布权利要求1的胶粘剂，使至少第二基材与存在于第一基材上的胶粘剂接触，从而使所述第一与第二基材粘结在一起。
20.权利要求19的方法，其中所述第一或第二基材中至少之一是非织造基材。
21.权利要求19的方法，其中所述第一或第二基材中至少之一是可拉伸材料。
22.权利要求19的方法，其中所述第一或第二基材中至少之一是弹性纤维。
全文摘要
含聚苯乙烯－聚异戊二烯/聚丁二烯－聚苯乙烯嵌段共聚物的热熔胶粘剂及其在制造一次性使用的吸收性制品中的用途。该胶粘剂包含苯乙烯含量至少25重量％和二嵌段百分数小于30重量％的热塑性聚苯乙烯－聚异戊二烯/聚丁二烯－聚苯乙烯嵌段共聚物、第二热塑性嵌段共聚物和增粘剂。
文档编号D04H1/58GK1970670SQ20061016033
公开日2007年5月30日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年11月21日
发明者Q·何, M·G·哈维尔 申请人:国家淀粉及化学投资控股公司