[发明专利]低施涂温度的热熔粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及热熔粘合剂，更具体而言涉及具有低粘度并表现出良好的内聚水平如高的初始粘合抗力的热熔粘合剂，其可以在相对较低温度下施涂，比如，用于制造弹性组件如一次性尿布中含有弹性线的层压品。 

背景技术

制成品，特别是一次性商品日益增加的复杂性，也促使热熔粘合剂工业的进步和发展。热熔粘合剂在更宽的粘合剂施涂工艺窗口内用于粘结更多种基底，并用于很多终端用途。比如，对于尿布生产工业，所包括的材料可能是无纺材料、聚合物膜，一般而言是弹性组分，这些弹性组分可以线、膜、无纺布或任何其它连续或不连续的形式用于如尿布之类的产品。 

热熔粘合剂的加工性能和它们被熔融，并在熔融阶段被输送和/或涂布到需要粘合的最终位置的能力有关。通常，熔融粘合剂喷涂或涂布成膜。一旦冷却下来，粘合剂需要实现多种要求，如在机械应力作用下或作用后，或在各种热条件作用下或作用后，通过剥离力或粘附滞留测试的粘合强度。 

通常，热熔粘合剂可基于聚合物，如聚烯烃(乙烯或丙烯基聚合物)、或功能化聚烯烃(乙烯或丙烯与含氧化功能单体的共聚物)或含有至少一个橡胶相的苯乙烯嵌段共聚物如SIS或SBS。苯乙烯嵌段共聚物由于其双重性能，即苯乙烯相的内聚性结合另一相的橡胶性能而引起广泛的兴趣。通常施涂温度等于或高于150℃。 

综合基底的特性参数、粘合剂的加工性能和产品的终端用途要求，出于技术和经济的原因工业中有一种稳定的趋势要更换并使用更复杂的基底类型。这导致使用在机械、热、天气或时间抗性方面更加敏感的基底材料，同时不损害任何其它特性，即整体制造工艺保持不变并且物品的终端用途以同样方式实现，或得到提高。比如，在尿布工业中，通常用于弹性部件的施涂温度约为160℃。然而，根据所需要的粘合性能，可能更高。降低使用温度带来浸润方面的问题，且多数情况下150℃被视为可将弹性部件粘附 到尿布结构中的最低温度。 

众所周知，在尿布工业中使用热敏基底，若粘合剂温度过高可能带来问题，因为在每次基底破裂或被熔融粘合剂破坏(形容为“烧穿”现象)时生产线都要停下来，并在重新启动之前需要更换或修复。对尿布结构中使用的无纺基底或弹性体组分可能也是这样。这样，热熔粘合剂较低的施涂温度对避免生产线上的维修问题和停工期会大有帮助。 

希望降低热熔粘合剂的施涂温度的另外一个因素是，尿布工业一直在试图使用更薄的标准膜以减少尿布材料的总重量，从而降低材料成本。多年来，根据同时保持生产工艺和终端用途特征不变的困难性，已经取得了或多或少的成功。当热熔粘合剂材料接触基底表面时，可能很容易出现膜或无纺基底的热变形或变质。所以，终端用途结构中基底的功能以不可接受的方式受到影响。其它要降低热熔粘合剂施涂温度的原因是考虑到节约加热粘合剂材料需要的能量成本，以及提高生产线上工人的安全性，将潜在燃烧危险降到最低。 

许多文献给出了低温下施涂热熔粘合剂的可能解决方案。降低材料粘度常常被视为降低施涂温度的唯一准则。然而，缺乏内聚力和组合物组分的不相容性阻碍了以本发明提供的方法解决这个问题。 

要指出的是这里使用的词组“低施涂温度的热熔粘合剂”对应于在较低的工艺温度或“施涂温度”，即低于150℃下施涂熔融或可变形的粘合剂材料的能力，以在两种基底间建立粘结。有时现有技术文献利用词组“低温”来表示在低温下展示出好的机械和粘合性能的粘合剂材料一旦进行粘合工艺适合于成品。这些低温常常低于室温，但是本发明的意图不是处理这个特殊要求。 

对于没有苛刻的内聚力要求的特定应用或应用领域，相对容易达到粘合剂低温下的施涂。尽管可以把重点放在剪切粘合破坏温度(SAFT)值上，该测试的目的更在于定义在不断增加的温度下的破坏，而不是反映粘结随时间的机械抗力。许多文献列出了有趣的SAFT值，这些值和粘合剂材料在高温下超过几分钟的时间内抵抗蠕变条件的能力无关。 

比如，US 6,180,229 B1着重于非常窄的屏幕辊或压花辊的工艺工程领域以提供任何热熔压敏粘合剂(HMPSA)的不连续涂布。应用领域有女性卫 生棉、绷带、磁带，这些产品中粘合剂预期内部内聚力不需要高，如所描述配制剂例子中含油量大于30％。在所述的粘度水平下使用该油量，即125℃低于5,000mPa.s，显然该文献没有教导如何在低温下获得常规的弹性附件。没有提到低温下喷涂粘合剂到弹性线上或薄膜基底之间以使得这些弹性线长期固定。