ТЕРМОПЛАВКИЙ КЛЕЙ
HOT-MELT ADHESIVE

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Эта заявка испрашивает преимущества согласно Парижской конвенции японской патентной заявки № 2011-203063, поданной 16 сентября 2011 г., включенной в этот документ посредством ссылки в полном ее объеме.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к термоплавкому клею и, более конкретно, к термоплавкому клею, который используется в области изготовления изделий разового пользования, типичным примером которых являются подгузник и прокладка/салфетка.
Предпосылки создания изобретения
Синтетический термоплавкий клей на основе каучука, содержащий термопластичный блоксополимер в качестве основного компонента, широко используется в качестве термоплавкого клея, который применяют в изделиях разового пользования, таких как подгузник и прокладка/салфетка, и наносят на их основной материал, например на нетканое полотно, ткань, полиэтиленовую пленку и тому подобное.
В случае получения изделий разового пользования, пленку или нетканое полотно покрывают слоем термоплавкого клея, и для улучшения эффективности производства изделий разового пользования иногда применяют высокоскоростное нанесение покрытия. Однако термоплавкий клей на основе синтетического каучука иногда может разлетаться при высокоскоростном нанесении.
Одно из средств для улучшения эффективности производства изделий разового пользования включает в себя способ, в котором термоплавкий клей на основе олефина, типичным примером которого является этилен-пропиленовый сополимер, наносят с высокой скоростью.
В документах 1-3 патентной литературы раскрывается термоплавкий клей, содержащий олефиновый полимер в качестве основного компонента. Известно, что термоплавкий клей на основе олефина обычно является более подходящим для применения в обработке бумаги, чем для применения в изделиях разового пользования.
В документе 1 патентной литературы раскрывается использование пропиленового полимера в качестве исходного материала для термоплавкого клея (см. пункт 14 документа 1 патентной литературы). Однако термоплавкий клей согласно документу 1 патентной литературы не имеет достаточной адгезии к полиэтиленовой пленке. Подгузник, гигиеническая прокладка/салфетка и тому подобное часто имеют структуру, в которой поглотитель, состоящий из пульпы, поглощающего полимера и тому подобного, заворачивают в ткань, и ее внешнюю сторону покрывают нетканым полотном, полиэтиленовой пленкой и тому подобным. Таким образом, требуется, чтобы термоплавкий клей для изделий разового пользования имел высокую прочность адгезии к полиэтиленовой пленке.
В документе 2 патентной литературы раскрывается термоплавкий клей на основе полиолефина для изделий разового пользования (см. [0001] и [0041] документа 2 патентной литературы). В случае спирального нанесения на полиэтиленовую пленку термоплавкого клея согласно документу 2 патентной литературы необходимо снизить вязкость посредством повышения температуры, при которой происходит нанесение покрытия, с тем, чтобы справиться с выполнением сложного рисунка покрытия. Как показано в таблице 1 документа 2 патентной литературы, температуру нанесения термоплавкого клея устанавливают на уровне высокой температуры (350°F-365°F). Однако когда на полиэтиленовую пленку наносят термоплавкий клей при вышеупомянутой температуре, пленка может (рас)проплавиться, а нанесенный термоплавкий клей может дать усадку по мере охлаждения, что приведет к образованию складок в пленке.
В документе 3 патентной литературы раскрывается термоплавкий клей на основе пропилена (см. формулу изобретения в документе 3 патентной литературы). Однако нанесение термоплавкого клея согласно документу 3 патентной литературы способом спирального нанесения при низкой температуре также представляется затруднительным, как и в случае с термоплавким клеем согласно документу 2 патентной литературы, и также вряд ли можно сказать, что прочность на отдир (сопротивление отслаиванию) между неткаными полотнами является достаточной.
Документ 1 патентной литературы: WO 2003/087172 A1
Документ 2 патентной литературы: JP 2003-533551 A
Документ 3 патентной литературы: JP 2003-518171 A
Раскрытие изобретения
Задачи, которые должны быть решены с помощью изобретения
Целью настоящего изобретения является обеспечение термоплавкого клея, который превосходно подходит для высокоскоростного нанесения и спирального нанесения при низкой температуре и также имеет превосходную адгезию к полиэтилену и нетканому полотну, и изделий разового пользования, изготавливаемых с применением термоплавкого клея.
Средство решения задач
Авторы настоящего изобретения провели тщательное изучение и обнаружили, что можно получить термоплавкий клей, который превосходно подходит для высокоскоростного нанесения, превосходно подходит для спирального нанесения при низкой температуре и также имеет превосходную адгезию к полиэтилену и к нетканому полотну, в том случае, когда гомополимер пропилена, имеющий узкое молекулярно-массовое распределение и также имеющий низкую температуру плавления, смешивают с сополимером на основе этилена, и что такой термоплавкий клей подходит для изготовления изделий разового пользования. Таким образом, настоящее изобретение было выполнено.
Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что при использовании этилен/октенового сополимера в качестве сополимера на основе этилена, который является компонентом, примешиваемым к термоплавкому клею, рисунок, получающийся при нанесении термоплавкого клея, становится незаметным, что дает в результате удовлетворительный внешний вид изделий разового пользования.
Иными словами, настоящее изобретение обеспечивает термоплавкий клей, включающий в себя: (А) гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 100°С или ниже, который можно получить полимеризацией пропилена с использованием металлоценового катализатора; и (В) сополимер на основе этилена.
Настоящее изобретение предлагает термоплавкий клей в одном из вариантов осуществления, где сополимер на основе этилена (В) представляет собой этилен/α-олефиновый сополимер, который можно получить полимеризацией с использованием металлоценового катализатора.
Настоящее изобретение предлагает в качестве предпочтительного варианта осуществления термоплавкий клей, где этилен/α-олефиновый сополимер (В) содержит по меньшей мере один этилен/α-олефиновый сополимер, выбранный из этилен/пропиленового сополимера и этилен/октенового сополимера.
Настоящее изобретение предоставляет в качестве еще одного варианта осуществления термоплавкий клей, дополнительно включающий в себя: (С) смолу, повышающую клейкость; и (D) масло.
Настоящее изобретение предлагает в качестве еще одного варианта осуществления термоплавкий клей, включающий в себя: (Е) воск, где воск (Е) включает воск, модифицированный карбоновой кислотой и/или ангидридом карбоновой кислоты.
Настоящее изобретение предлагает в качестве другого предпочтительного варианта осуществления термоплавкий клей, имеющий вязкость расплава при 150°С, составляющую 7000 мПа·с или менее.
Настоящее изобретение обеспечивает в качестве второго аспекта изделия разового пользования, получаемые с применением вышеупомянутого термоплавкого клея.
Эффекты изобретения
Поскольку термоплавкий клей согласно настоящему изобретению включает в себя: (А) гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 100°С или ниже, который можно получить полимеризацией пропилена с использованием металлоценового катализатора; и (В) сополимер на основе этилена, то этот термоплавкий клей превосходно подходит для высокоскоростного нанесения и для спирального нанесения при низкой температуре и также имеет превосходную адгезию к полиэтиленовой пленке и к нетканому полотну.
В том случае, когда сополимер на основе этилена (В) представляет собой этилен/α-олефиновый сополимер, который можно получить полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, термоплавкий клей имеет дополнительно улучшенную адгезию к полиэтиленовой пленке и к нетканому полотну при одновременном сохранении способности к высокоскоростному нанесению и способности к спиральному нанесению при низкой температуре.
В термоплавком клее согласно настоящему изобретению, если этилен/α-олефиновый сополимер (В) содержит по меньшей мере один этилен/α-олефиновый сополимер, выбранный из этилен/пропиленового сополимера и этилен/октенового сополимера, способность к спиральному нанесению при низкой температуре становится еще лучше. В том случае, когда содержится этилен/октеновый сополимер, рисунок, получающийся при нанесении клея, становится незаметным при нанесении на адгеренты (склеиваемые материалы), такие как полиэтиленовая пленка и нетканое полотно, посредством спирального нанесения клея.
В том случае, когда термоплавкий клей согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя: (С) смолу, повышающую клейкость; и (D) масло, термоплавкий клей приобретает дополнительно улучшенную адгезию к полиэтиленовой пленке и к нетканому полотну при одновременном сохранении способности к высокоскоростному нанесению и способности к спиральному нанесению при низкой температуре.
В том случае, когда термоплавкий клей согласно настоящему изобретению включает в себя: (Е) воск, и воск (Е) представляет собой воск, модифицированный карбоновой кислотой и/или ангидридом карбоновой кислоты, термоплавкий клей становится даже еще лучше в отношении адгезии к полиэтиленовой пленке и к нетканому полотну при одновременном сохранении способности к высокоскоростному нанесению и способности к спиральному нанесению при низкой температуре.
В том случае, когда термоплавкий клей согласно настоящему изобретению имеет вязкость расплава при 150°С, равную 7000 мПа·с или менее, становится возможным применение спирального нанесения при низкой температуре, равной приблизительно 150°С, и менее вероятно, что пленка, взятая в качестве адгерента, рас(про)плавится при высокой температуре, и также менее вероятно, что пленка даст усадку, даже если температура адгезионного участка пленки снизится.
Поскольку изделия разового пользования согласно настоящему изобретению можно изготавливать с использованием вышеупомянутого термоплавкого клея, их эффективно производят на линии высокоскоростного нанесения слоя клея. Благодаря низкой температуре, равной приблизительно 150°С, линия нанесения слоя клея обеспечивает высокую безопасность, а отслаивание нетканого полотна и пленки не происходит. Менее вероятно то, что рисунок, получающийся в ходе нанесения клея, будет заметным, что даст в результате превосходный внешний вид.
Техническое выполнение изобретения
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению содержит в качестве важнейших компонентов два компонента: (А) гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 100°С или ниже, который можно получить полимеризацией пропилена с использованием металлоценового катализатора; и (В) сополимер на основе этилена.
В настоящем изобретении гомополимер пропилена (А) относится к гомополимеру пропилена, который получают с использованием металлоценового катализатора в качестве катализатора полимеризации. Температура плавления гомополимера пропилена (А) составляет 100°С или ниже, более предпочтительно от 60 до 90°С и наиболее предпочтительно от 65 до 85°С.
Температура плавления относится к значению, измеряемому с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Конкретно, после взвешивания 10 мг образца в алюминиевом контейнере проводят измерение при скорости повышения температуры 5°С/мин с использованием калориметра DSC6220 (торговое наименование), изготовленного в SII NanoTechnology Inc., и температура верхней точки пика оплавления относится к температуре плавления.
В том случае, когда пропилен полимеризуют с использованием металлоценового катализатора, получают гомополимер пропилена, имеющий (i) кристалличность и (ii) очень узкое молекулярно-массовое распределение.
(i) означает, что можно необязательно контролировать полную изотактичность и синдиотактичность. Следовательно, полимер, в котором расположение, соотношение и тому подобное для метильных групп являются равномерными, получается без отклонения кристалличности, и маловероятно, что образуется центр с низкой кристалличностью, который может вызвать снижение силы адгезионного взаимодействия.
Что касается (ii), то, если молекулярно-массовое распределение гомополимера пропилена (А) отображено полидисперсностью (Mw/Mn), она составляет от 1,0 до 3,0. Гомополимер пропилена, имеющий полидисперсность, равную 1,0-3,0, проявляет превосходную адгезию. Молекулярно-массовое распределение представляет собой понятие, которое отражает распределение молекулярной массы синтетического полимера, и соотношение (Mw/Mn) среднемассовой молекулярной массы (Mw) к среднечисловой молекулярной массе (Mn) служит в качестве показателя (индекса полидисперсности). В настоящем изобретении молекулярно-массовое распределение измеряют посредством гель-проникающей хроматографии (GPC).
Примеры гомополимера пропилена (А) включают: (А1) гомополимер пропилена, имеющий среднемассовую молекулярную массу, равную 60000 или менее; и (А2) гомополимер пропилена, имеющий среднемассовую молекулярную массу, равную более 60000.
Среднемассовая молекулярная масса гомополимера пропилена (А1) составляет предпочтительно от 30000 до 60000 и особенно предпочтительно от 30000 до 55000.
Среднемассовая молекулярная масса гомополимера пропилена (А2) составляет более 60000, предпочтительно более 60000-90000 или менее и более предпочтительно более 60000-80000 или менее.
Примеры имеющегося в продаже продукта гомополимера пропилена (А1) включают продукт L-MODU X400S (торговое наименование), изготовленный Idemitsu Kosan Co., Ltd., и примеры имеющегося в продаже продукта гомополимера пропилена (А2) включают продукт L-MODU X600S (торговое наименование), изготовленный Idemitsu Kosan Co., Ltd.
В настоящем изобретении гомополимер пропилена (А) предпочтительно содержит гомополимер пропилена (А1) и также может содержать гомополимер пропилена (А2).
Гомополимер пропилена (А) может не содержать гомополимер пропилена (А1) и может содержать только гомополимер пропилена (А2).
В настоящем изобретении,количество гомополимера пропилена (А) составляет предпочтительно от 60 до 95 частей по массе,и особенно предпочтительно от 70 до 90 частей по массе,в расчете на 100 частей по массе относительно общей массы гомополимера пропилена (А) и сополимера на основе этилена (В).
В том случае, когда гомополимер пропилена (А) содержит как гомополимер пропилена (А1), так и гомополимер пропилена (А2), массовое соотношение обоих полимеров составляет предпочтительно от 1:3 до 3:2 ((А1):(А2)).
Среднемассовая молекулярная масса (Mw) означает значение, полученное измерением посредством гель-проникающей хроматографии (GPC). Конкретно, это значение может быть получено измерением с использованием следующего прибора и метода измерения. В качестве детектора используют прибор для измерения показателя преломления, изготовленный в Wators Corporation. В качестве колонки GPC используют колонку TSKGEL GMHHR-H(S) HT, изготовленную в TOSOH CORPORATION. Образец растворяют в 1,2,4-трихлорбензоле и обеспечивают условия для течения со скоростью потока 1,0 мл/мин и при температуре измерения 145°С, а затем определяют среднемассовую молекулярную массу в результате преобразования молекулярной массы с использованием калибровочной кривой на основе результатов для полипропилена.
Поскольку среднечисловую молекулярную массу (Mn) также определяют аналогичным методом, то молекулярно-массовое распределение также вычисляют с использованием данных GPC.
В том случае, когда термоплавкий клей настоящего изобретения содержит гомополимер пропилена (А1), способность к спиральному нанесению при низкой температуре улучшается при одновременном сохранении адгезии к полиэтиленовой пленке и к нетканому полотну.
В настоящем изобретении, сополимер на основе этилена (В) относится к сополимеру этилена и сополимеризуемого мономера, который может вступать в реакцию сополимеризации с этиленом.
Примеры сополимеризуемого мономера включают в себя:
α-олефин, такой как этилен, пропилен, октен и бутен;
карбоновую кислоту (сложные эфиры), такое как винилацетат, (мет)акриловая кислота, сложный эфир (мет)акриловой кислоты, малеиновая кислота и сложный эфир малеиновой кислоты;
ангидриды карбоновых кислот, такие как малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид и янтарный ангидрид; и тому подобное.
Эти сополимеризуемые мономеры могут быть сополимеризованы с этиленом по одному или могут быть сополимеризованы два или более типов сополимеризуемых мономеров.
Как используют в этом документе, (мет)акриловая кислота относится к понятию, включающему как метакриловую кислоту, так и акриловую кислоту. Конкретные примеры сложного эфира (мет)акриловой кислоты включают в себя метилакрилат, этилакрилат, н-пропилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, изооктилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, глицидилметакрилат и тому подобное.
Следовательно, в настоящем изобретении примеры сополимера на основе этилена (В) включают в себя этилен/α-олефиновый сополимер, сополимер этилена/карбоновой кислоты, сополимер этилена/сложного эфира карбоновой кислоты и сополимер этилена/ангидрида карбоновой кислоты.
Сополимер на основе этилена (В) согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой этилен/α-олефиновый сополимер. Особенно предпочтительно этилен/α-олефиновый сополимер представляет собой этилен/α-олефиновый сополимер, получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора.
В том случае, когда термоплавкий клей согласно настоящему изобретению содержит этилен/α-олефиновый сополимер, получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, способность к спиральному нанесению при низкой температуре улучшается, и адгезия к полиэтиленовой пленке и к нетканому полотну становится еще лучше.
Примеры этилен/α-олефинового сополимера, получаемого полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, включают в себя этилен/пропиленовый сополимер, этилен/октеновый сополимер, этилен/бутеновый сополимер и этилен/пропилен/бутеновый сополимер, а этилен/пропиленовый сополимер и этилен/октеновый сополимер являются особенно желательными.
Если термоплавкий клей согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один сополимер, выбранный из этилен/пропиленового сополимера и этилен/октенового сополимера, способность к спиральному нанесению при низкой температуре дополнительно улучшается.
Индекс расплава при 230°С для этилен/пропиленового сополимера составляет предпочтительно 200 г/10 мин или менее, более предпочтительно от 10 до 50 г/10 мин и наиболее предпочтительно от 20 до 30 г/10 мин. В том случае, когда индекс расплава находится в пределах вышеупомянутого диапазона, прочность на отдир термоплавкого клея является улучшенной.
Как используют в этом документе, индекс расплава означает показатель, который отражает текучесть смолы. Заданное количество синтетической смолы нагревают при предписанной температуре (например, при 230°С) в цилиндрическом сосуде, нагреваемом нагревателем, подвергают воздействию давления при предписанной нагрузке (например, при 2,16 кг) и затем экструдируют через отверстие (фильеру), выполненное на дне сосуда, и, таким образом, индекс расплава обозначается через количество смолы, экструдируемое за 10 мин. Используют единицу измерения, выраженную в г/10 мин. Индекс расплава измеряют методом измерения согласно стандарту ASTM D1238.
Термоплавкий клей, содержащий этилен/октеновый сополимер, может улучшить внешний вид изделий разового пользования, поскольку рисунок, получающийся в результате нанесения клея, является незаметным даже в том случае, когда адгеренты, такие как полиэтиленовая пленка и нетканое полотно, покрыты методом спирального нанесения слоя клея.
В качестве предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения в том случае, когда сополимер на основе этилена (В) представляет собой этилен/пропиленовый сополимер, получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, гомополимер пропилена (А) предпочтительно содержит как гомополимер пропилена (А1), так и гомополимер пропилена (А2). Если компонент (А) и компонент (В) используются в комбинации, которая упомянута выше, то прочность на отдир для термоплавкого клея значительно улучшается.
В качестве другого предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения в том случае, когда сополимер на основе этилена (В) представляет собой этилен/октеновый сополимер, получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, гомополимер пропилена (А) предпочтительно содержит только гомополимер пропилена (А1). Если компонент (А) и компонент (В) используются в комбинации, которая упомянута выше, рисунок, получающийся в результате нанесения термоплавкого клея, становится едва заметным, и, соответственно, внешний вид изделий разового пользования значительно улучшается.
Этилен/октеновый сополимер представляет собой предпочтительно блоксополимер в сравнении со статистическим сополимером. Если этилен/октеновый сополимер представляет собой блоксополимер, то получают термоплавкий клей, имеющий превосходную прочность на отдир.
Предпочтительно, что термоплавкий клей для изделий разового пользования согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя: (С) смолу, повышающую клейкость. Смолу, повышающую клейкость, (С) смешивают предпочтительно в количестве 20-180 частей по массе, более предпочтительно в количестве 40-150 частей по массе и особенно предпочтительно в количестве 60-150 частей по массе в расчете на 100 частей по массе относительно общей массы гомополимера пропилена (А) и воска (В).
В том случае, когда смолу, повышающую клейкость, (С) смешивают в вышеупомянутой пропорции, термоплавкий клей может быть нанесен методом спирального нанесения при низкой температуре, равной 150°С или ниже. Кроме того, термоплавкий клей может быть равномерно нанесен на полиэтиленовую пленку и на нетканое полотно, и, таким образом, получаемый клей лучше подходит для производства изделий разового пользования.
Примеры смолы, повышающей клейкость, (С) включают в себя натуральную канифоль, модифицированную канифоль, гидрированную канифоль, сложный глицериновый эфир натуральной канифоли, сложный глицериновый эфир модифицированной канифоли, пентаэритритовый сложный эфир натуральной канифоли, пентаэритритовый сложный эфир модифицированной канифоли, пентаэритритовый сложный эфир гидрированной канифоли, сополимер природного терпена, терполимер природного терпена, гидрированные производные сополимера гидрированного терпена, политерпеновую смолу, гидрированные производные модифицированной терпеновой смолы на основе фенола, смолу на основе алифатического нефтяного углеводорода, гидрированные производные смолы на основе алифатического нефтяного углеводорода, смолу на основе ароматического нефтяного углеводорода, гидрированные производные смолы на основе ароматического нефтяного углеводорода, смолу на основе циклического алифатического нефтяного углеводорода, и гидрированные производные смолы на основе циклического алифатического нефтяного углеводорода. Эти смолы, повышающие клейкость, могут быть использованы как таковые или в комбинации. В качестве смолы, повышающей клейкость, также можно использовать смолу, повышающую клейкость, жидкого типа, если она имеет бесцветный-бледно-желтый цветовой тон, практически не имеет запаха и также имеет удовлетворительную термическую стабильность. Ввиду всех этих характеристик смола, повышающая клейкость, представляет собой предпочтительно гидрированные производные смол и особенно предпочтительно гидрированную смолу на основе дициклопентадиена.
В качестве смолы, повышающей клейкость, (С) можно использовать имеющиеся в продаже продукты. Примеры этих имеющихся в продаже продуктов включают в себя Alcon P100 (торговое наименование) и Alcon M100 (торговое наименование), изготавливаемые в Arakawa Chemical Industries, Ltd.; Clearon M105 (торговое наименование), изготавливаемый в YASUHARA CHEMICAL CO., LTD.; ECR5400 (торговое наименование) и ECR179EX (торговое наименование), изготавливаемые в Exxon Corporation; и Quinton DX390 (торговое наименование), изготавливаемый в Zeon Corporation. Эти имеющиеся в продаже смолы, повышающие клейкость, могут быть использованы как таковые или в комбинации.
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя: масло (D). Масло (D) примешивают в качестве пластификатора с целью снижения вязкости расплава термоплавкого клея, что придает эластичность/упругость термоплавкому клею, и с целью улучшения способности термоплавкого клея к смачиванию адгерента. Примешивание масла (D) обеспечивает условия для спирального нанесения клея при низкой температуре.
Примеры масла (D) включают в себя масла на основе парафина, масла на основе нафтена и масла на основе ароматических соединений.
В качестве масла (D) можно использовать имеющиеся в продаже продукты. Их примеры включают в себя Diana Fresia S32 (торговое наименование), Diana Process Oil PW-90 (торговое наименование) и Process Oil NS-100 (торговое наименование), изготавливаемые в Idemitsu Kosan Co., Ltd.; масло PHAZOL35 (торговое наименование), изготавливаемое в SK LUBRICANTS; масло KN4010 (торговое наименование), изготавливаемое в PetroChina Company; White Oil Broom 350 (торговое наименование) и масло DN KP-68 (торговое наименование), изготавливаемые в Kukdong Oil & Chemical Co., Ltd.; масло Enerper M1930 (торговое наименование), изготавливаемое в BP Chemicals Ltd.; масло Kaydol (торговое наименование), изготавливаемое в Crompton Corporation; и масло Primol 352 (торговое наименование), изготавливаемое в Esso Corp. Эти масла (D) могут быть использованы как таковые или в комбинации.
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит: (Е) воск. Как используют в этом документе, термин «воск» относится к органическому веществу, имеющему среднемассовую молекулярную массу, составляющую менее 10000, которое является твердым при нормальной температуре и становится жидким при нагревании, и обычно считается «воском». В отношении воска отсутствует особое ограничение при условии, что может быть получен термоплавкий клей согласно настоящему изобретению, который имеет воскоподобные свойства.
Воск (Е) предпочтительно содержит: (Е1) олефиновый воск, модифицированный карбоновой кислотой или ангидридом карбоновой кислоты.
В настоящем изобретении, «(Е1) олефиновый воск, модифицированный карбоновой кислотой или ангидридом карбоновой кислоты» относится к олефиновому воску, который подвергнут химической или физической обработке карбоновой кислотой или ангидридом карбоновой кислоты, и отсутствует какое-либо конкретное ограничение при условии, что можно получить целевой термоплавкий клей согласно настоящему изобретению. Примеры химической или физической обработки включают в себя окисление, полимеризацию, смешение, синтез и тому подобное.
Примеры воска (Е1) включают в себя воск, который можно получить графт-сополимеризацией карбоновой кислоты или ангидрида карбоновой кислоты с олефиновым воском; и воск, который можно получить сополимеризацией карбоновой кислоты или ангидрида карбоновой кислоты при синтезировании олефинового воска полимеризацией.
Таким образом, воск может представлять собой олефиновый воск, который модифицирован в результате введения карбоновой кислоты или ангидрида карбоновой кислоты в «олефиновый воск» в ходе различных реакций.
Отсутствует особое ограничение в отношении «карбоновой кислоты» и/или «ангидрида карбоновой кислоты», которые должны быть использованы для модифицирования олефинового воска при условии, что можно получить целевой термоплавкий клей согласно настоящему изобретению.
Конкретные примеры карбоновой кислоты или ангидрида карбоновой кислоты включают в себя малеиновую кислоту, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, ангидрид фумаровой кислоты, итаконовую кислоту, акриловую кислоту, метакриловую кислоту и тому подобное. Эти карбоновые кислоты и/или ангидриды карбоновых кислот могут быть использованы как таковые или в комбинации. Малеиновая кислота и малеиновый ангидрид являются предпочтительными, и малеиновый ангидрид является особенно предпочтительным.
«Карбоновая кислота» и/или «ангидрид карбоновой кислоты», которые должны быть использованы для модифицирования олефинового воска, относятся к воску, который можно получить сополимеризацией двух или более типов олефинов, и отсутствует конкретное ограничение при условии, что можно получить целевой воск (Е1) согласно настоящему изобретению. Таким образом, воск, получаемый гомополимеризацией одного типа олефина, не является включенным в олефиновый воск.
Конкретные примеры олефинового воска включают в себя полиэтиленовый воск, полипропиленовый воск, полиэтилен/полипропиленовый воск, полиэтилен/полибутиленовый воск, полиэтилен/полибутеновый воск и тому подобное.
Таким образом, воск (Е1) в настоящем изобретении представляет собой особенно предпочтительно полиолефиновый воск, модифицированный малеиновым ангидридом.
«Воск (Е)» может включать в себя, в дополнение к воску (Е1), основной воск, и его конкретные примеры включают в себя:
синтетические воски, такие как воск Фишера-Тропша, полиолефиновый воск (например, полиэтиленовый воск, полипропиленовый воск и полиэтилен/полипропиленовый воск);
нефтяные воски, такие как парафиновый воск и микрокристаллический воск; и
природные воски, такие как касторовый воск.
Вышеупомянутый основной воск может быть модифицирован. Вещество для модифицирования основного воска может представлять собой различные производные карбоновых кислот при условии, что может быть введена полярная группа. Примеры «производного карбоновой кислоты» включают в себя:
сложные эфиры карбоновых кислот, такие как этилацетат и винилацетат;
галогенангидриды, такие как бензоилбромид;
амиды, такие как бензамид, N-метилацетамид и N,N-диметилформамид;
имиды, такие как сукцинимид;
ацилазид, такой как ацетилазид;
гидразиды, такие как пропаноилгидразид;
гидроксамовые кислоты, такие как хлорацетилгидроксамовая кислота;
лактоны, такие как γ-бутиролактон; и
лактамы, такие как δ-капролактам.
Модифицированный основной воск не содержит: (Е1) олефиновый воск, модифицированный карбоновой кислотой или ангидридом карбоновой кислоты.
В настоящем изобретении воск (Е) предпочтительно содержит, в дополнение к (Е1), воск Фишера-Тропша (Е2), упоминаемый в качестве основного воска. «Воск Фишера-Тропша (Е2)» относится к воску, который синтезируют методом Фишера-Тропша и обычно рассматривают как воск Фишера-Тропша. Воск Фишера-Тропша отделяют в виде фракции из воска, молекулы компонентов которого имеют сравнительно широкое распределение по числу углеродных атомов, так что молекулы компонента имеют узкое распределение по числу атомов углерода. Примеры обычного воска Фишера-Тропша включают в себя Sasol H1 (торговое наименование) и Sasol C80 (торговое наименование), оба из которых имеются в продаже в Sasol Wax.
В настоящем изобретении температура плавления воска (Е1) предпочтительно составляет от 100 до 130°С, и температура плавления основного воска, предпочтительно воска (Е2), предпочтительно составляет от 60 до 90°С. Метод для измерения температуры плавления аналогичен методу для измерения температуры плавления компонента (А).
Кислотное число воска (Е) имеет значение предпочтительно от 5 до 200 мг КОН/г и более предпочтительно от 20 до 160 мг КОН/г. Кислотное число может быть измерено в соответствии со стандартом ASTM D1308 или BWM 3.01A.
При необходимости, термоплавкий клей согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать различные добавки. Примеры различных добавок включают в себя стабилизирующую добавку и тонкодисперсный наполнитель.
«Стабилизирующую добавку» примешивают для того, чтобы предотвратить снижение молекулярной массы, возникновение гелеобразования, окрашивания, запаха и тому подобного в термоплавком клее в результате нагревания, посредством чего улучшают стабильность термоплавкого клея, и отсутствует какое-либо конкретное ограничение при условии, что можно получить целевой термоплавкий клей согласно настоящему изобретению. Примеры «стабилизирующей добавки» включают в себя антиоксидант и поглотитель ультрафиолетовых лучей.
«Поглотитель ультрафиолетовых лучей» используют для того, чтобы улучшить светостойкость термоплавкого клея. «Антиоксидант» используют для того, чтобы предотвратить окислительную деструкцию термоплавкого клея. В отношении антиоксиданта и поглотителя ультрафиолетовых лучей отсутствует какое-либо конкретное ограничение при условии, что при обычном их использовании в изделиях разового пользования можно получить нижеупомянутые целевые изделия разового пользования.
Примеры антиоксиданта включают в себя антиоксидант на основе фенола, антиоксидант на основе серы и антиоксидант на основе фосфора. Примеры поглотителя ультрафиолетовых лучей включают в себя поглотитель ультрафиолетовых лучей на основе бензотриазола и поглотитель ультрафиолетовых лучей на основе бензофенона. Также можно добавить стабилизатор на основе лактона. Эти добавки могут быть использованы как таковые или в комбинации.
В качестве стабилизатора можно использовать имеющиеся в продаже продукты. Их примеры включают в себя SUMILIZER GM (торговое наименование), изготавливаемый в Sumitomo Chemical Co. Ltd.; IRGANOX 1010 (торговое наименование), IRGANOX HP2225FF (торговое наименование), IRGAFOS 168 (торговое наименование) и IRGANOX 1520 (торговое наименование), изготавливаемые в Ciba Specialty Chemicals Inc.; и JF77 (торговое наименование), изготавливаемый в Johoku Chemical Co., Ltd. Эти стабилизаторы могут быть использованы как таковые или в комбинации.
Термоплавкий клей для изделий разового пользования согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя тонкодисперсный наполнитель. Тонкодисперсный наполнитель, который обычно может быть использован, представляет собой наполнитель на основе тонкодисперсных частиц, и отсутствует какое-либо конкретное ограничение при условии, что можно получить целевой термоплавкий клей согласно настоящему изобретению. Примеры «тонкодисперсного наполнителя» включают в себя слюду, карбонат кальция, каолин, тальк, оксид титана, диатомитовую землю, смолу на основе мочевины, стирольные шарики, прокаленную глину, крахмал и тому подобное. Эти частицы предпочтительно имеют сферическую форму, и отсутствует какое-либо конкретное ограничение по размеру (по диаметру в случае сферической формы).
Термоплавкий клей для изделий разового пользования согласно настоящему изобретению может быть получен смешиванием компонентов (А) и (В), необязательно смешиванием компонентов (С)-(Е), при необходимости с примешиванием различных добавок, и плавлением этой смеси при нагревании с последующим смешением. Конкретно, термоплавкий клей может быть получен в результате загрузки вышеупомянутых компонентов в сосуд для смешения и плавления, снабженный мешалкой, с последующими нагреванием и смешением.
Что касается термоплавкого клея для изготовления изделий разового пользования согласно настоящему изобретению, вязкость расплава при 150°С составляет предпочтительно 7000 мПа·с или менее, более предпочтительно от 1000 до 6000 мПа·с и особенно предпочтительно от 2000 до 6000 мПа·с. «Вязкость расплава» представляет собой вязкость расплава термоплавкого клея и определяется измерением с помощью вискозиметра Брукфильда типа RVT (стержень № 27).
В результате регулирования вязкости расплава в пределах вышеупомянутого диапазона определяют, что термоплавкий клей более подходит для нанесения при низкой температуре. Кроме того, термоплавкий клей равномерно наносится на нетканое полотно и, по-видимому, проникает внутрь адгерента, и, таким образом, клей более подходит для использования в изделиях разового пользования.
Как упомянуто выше, термоплавкий клей согласно настоящему изобретению также может быть применен в обработке бумаги, в переплетении книг, в изготовлении изделий разового пользования и тому подобном, и он подходит для применения в изделиях разового пользования, поскольку он имеет превосходную адгезию к нетканому полотну и к полиэтиленовой пленке.
Изделия разового пользования могут быть получены нанесением по меньшей мере на один тип материала, выбранного из группы, состоящей из тканого полотна, нетканого полотна, каучука, смолы, бумаги и полиолефиновой пленки, термоплавкого клея согласно настоящему изобретению. Полиолефиновая пленка предпочтительно представляет собой полиэтиленовую пленку ввиду долговечности, стоимости и тому подобного.
Особого ограничения в отношении изделий разового пользования не существует, если они являются так называемыми гигиеническими материалами. Их конкретные примеры включают в себя бумажную пеленку, гигиеническую салфетку/прокладку, гигиеническую простыню для домашнего животного, больничную рубашку, хирургическую белую одежду и тому подобное.
На технологической линии по производству изделий разового пользования на различные материалы (например, ткань, хлопок, нетканое полотно, полиолефиновую пленку, и так далее), из которых изготавливают детали изделий разового пользования, обычно наносят термоплавкий клей. При нанесении слоя покрытия термоплавкий клей может быть выпущен (или вытолкнут) из различных выгружающих устройств (или эжекторных насадок).
Не существует какого-либо конкретного ограничения в отношении способа нанесения слоя термоплавкого клея при условии, что можно получить целевые изделия разового пользования. Такой способ нанесения слоя грубо подразделяют на способ контактного нанесения слоя и на способ неконтактного нанесения слоя. Способ «контактного нанесения слоя» относится к способу нанесения слоя, в котором выгружающее устройство приводят в соприкосновение с деталью или с пленкой при нанесении слоя термоплавкого клея, тогда как способ «неконтактного нанесения слоя» относится к способу нанесения слоя, в котором выгружающее устройство не приводят в соприкосновение с материалом детали или с пленкой при нанесении слоя термоплавкого клея. Примеры способа контактного нанесения слоя включают в себя способ нанесения слоя с помощью шлицевой машины для нанесения покрытия, способ нанесения слоя с помощью валковой машины для нанесения покрытий и тому подобное, и примеры способа неконтактного нанесения слоя включают в себя спиральное нанесение слоя, которое можно выполнить в виде спирали, нанесение слоя в виде линии, образующей букву «омега», или способ нанесения контрольного слоя на шов, обеспечивающий нанесение клея в виде волны, способ нанесения слоя шлицевым распылением или способ нанесения слоя веерным распылением, обеспечивающий нанесение покрытия в виде пластины, и точечное нанесение, обеспечивающее нанесение слоя в виде точек.
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению подходит для спирального нанесения слоя. Способ спирального нанесения слоя представляет собой способ, в котором клей наносят в прерывистом или в непрерывном режиме, где для формирования спирали из клея подается воздух, и клей наносят на материал детали (или на основной материал) без соприкосновения.
Чрезвычайно полезным для изготовления изделий разового пользования является то, что термоплавкий клей может быть нанесен в широком диапазоне ширины нанесением покрытия распылением. Термоплавкий клей, который можно нанести в широком диапазоне ширины, обеспечивает возможность уменьшения ширины наносимого покрытия посредством регулирования давления подаваемого горячего воздуха.
В том случае, когда трудно наносить термоплавкий клей в широком диапазоне ширины, необходимо много распылительных насадок для получения достаточной площади участка соединения, и, соответственно, это неприемлемо в изготовлении сравнительно небольших изделий разового пользования, таких как прокладка-сборник мочи, и изделий разового пользования, имеющих более сложную форму.
Таким образом, термоплавкий клей согласно настоящему изобретению подходит для изделий разового пользования, поскольку спиральное нанесение слоя может быть осуществлено в широком диапазоне ширины.
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению полезен в изготовлении изделий разового пользования благодаря удовлетворительной способности к нанесению при 150°С или ниже. В случае нанесения термоплавкого клея при высокой температуре, поскольку полиэтиленовая пленка в качестве основного материала изделий разового пользования может (рас)проплавиться и дать термическую усадку, внешний вид изделий разового пользования существенно ухудшается. В случае нанесения термоплавкого клея при 150°С или ниже, внешний вид нетканого полотна и полиэтиленовой пленки в качестве основного материала изделий разового пользования почти не изменяется, и, таким образом, внешний вид изделий не ухудшается.
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению подходит для изготовления изделий разового пользования за короткий промежуток времени, поскольку он имеет превосходную способность к высокоскоростному нанесению. В том случае, когда основной материал, который должен перемещаться с высокой скоростью, покрывают термоплавким клеем, при использовании способа нанесения слоя контактного типа иногда возникает разрыв основного материала из-за трения. Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению подходит для спирального нанесения слоя в качестве типа неконтактного нанесения слоя и, следовательно, подходит для высокоскоростного нанесения слоя, и, таким образом, можно улучшить эффективность производства изделий разового пользования. Кроме того, термоплавкий клей согласно настоящему изобретению, подходящий для высокоскоростного нанесения слоя, минимизирует нарушение рисунка, получающегося в ходе нанесения слоя.
Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению имеет удовлетворительную термическую стабильность и плавится до однородного состояния в высокотемпературном резервуаре при 100-200°С и не претерпевает фазовое разделение. Термоплавкий клей, имеющий плохую термическую стабильность, легко претерпевает фазовое разделение компонентов в высокотемпературном резервуаре. Фазовое разделение может вызвать забивание фильтра резервуара и перекачивающей трубопроводной системы.
Ниже показаны основные варианты осуществления настоящего изобретения.
1. Термоплавкий клей, включающий: (А) гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 100°С или ниже, который можно получить полимеризацией пропилена с использованием металлоценового катализатора; и (В) сополимер на основе этилена.
2. Термоплавкий клей согласно вышеупомянутому пункту 1, где сополимер на основе этилена (В) представляет собой этилен/α-олефиновый сополимер, который можно получить полимеризацией с использованием металлоценового катализатора.
3. Термоплавкий клей согласно вышеупомянутому пункту 2, где этилен/α-олефиновый сополимер (В) содержит по меньшей мере один этилен/α-олефиновый сополимер, выбранный из этилен/пропиленового сополимера и этилен/октенового сополимера.
4. Термоплавкий клей согласно любому из вышеупомянутых пунктов 1-3, дополнительно включающий: (С) смолу, повышающую клейкость; и (D) масло.
5. Термоплавкий клей согласно любому из вышеупомянутых пунктов 1-4, дополнительно включающий: (Е) воск, где воск (Е) включает в себя воск, модифицированный карбоновой кислотой и/или ангидридом карбоновой кислоты.
6. Термоплавкий клей согласно любому из вышеупомянутых пунктов 1-5, где клей имеет вязкость расплава при 150°С, равную 7000 мПа·с или менее.
7. Изделия разового пользования, получаемые с применением термоплавкого клея согласно любому из вышеупомянутых пунктов 1-6.
Примеры
Настоящее изобретение будет описано с целью более подробного и конкретного описания настоящего изобретения посредством Примеров. Они приводятся в качестве примера настоящего изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие его.
Далее показаны компоненты для смешения (или составления смеси) термоплавкого клея.
(А) Гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 100°С или ниже, который получают полимеризацией пропилена с использованием металлоценового катализатора.
(А1) Гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 75°С, и среднемассовую молекулярную массу, составляющую 45000, изготавливаемый в Idemitsu Kosan Co., Ltd. под торговым наименованием «L-MODU X400S».
(А2) Гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 80°С, и среднемассовую молекулярную массу, составляющую 70000, изготавливаемый в Idemitsu Kosan Co., Ltd. под торговым наименованием «L-MODU X600S».
(А’3) Гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 145°С, получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора и изготавливаемый в Clariant K.K. под торговым наименованием «Pliocene PP6102».
(А’4) Гомополимер пропилена, имеющий температуру плавления, равную 145°С, получаемый полимеризацией с использованием катализатора Циглера-Натта и изготавливаемый в Eastman Chemical Company под торговым наименованием «Eastoflex P1010».
(А’5) Полиэтиленовый гомополимер, имеющий температуру плавления, равную 128°С, получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора и изготавливаемый в Clariant K.K. под торговым наименованием «Licocene PE4201GR».
(B) Сополимер на основе этилена.
(В1) Сополимер пропилена/этилена, имеющий индекс расплава, равный 200 (г/10 мин: 230°С), получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, изготавливаемый в Exxon Mobil Corporation под торговым наименованием «Vistamaxx 2330».
(B2) Сополимер пропилена/этилена, имеющий индекс расплава, равный 20 (г/10 мин: 230°С), получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, изготавливаемый в Exxon Mobil Corporation под торговым наименованием «Vistamaxx 6202».
(B3) Сополимер пропилена/этилена (имеющий хаотичную структуру, формирующуюся в ходе статистической сополимеризации пропилена/этилена), имеющий индекс расплава, равный 25 (г/10 мин: 230°С), получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, изготавливаемый в Dow Chemical Company под торговым наименованием «VERSIFY 4301».
(В4) Сополимер этилена/октена (имеющий блочную структуру, получающуюся в ходе блок-сополимеризации этилена/октена), имеющий индекс расплава, равный 15 (г/10 мин: 190°С), который получают полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, изготавливаемый в Dow Chemical Company под торговым наименованием «INFUSE 9807».
(B5) Сополимер этилена/октена (имеющий хаотичную структуру, формирующуюся в ходе статистической сополимеризации этилена/октена), имеющий индекс расплава, равный 13 (г/10 мин: 190°С), получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, изготавливаемый в Dow Chemical Company под торговым наименованием «ENGAGE 8137».
(B6) Сополимер этилена/октена (имеющий хаотичную структуру, формирующуюся в ходе статистической сополимеризации этилена/октена), имеющий индекс расплава, равный 500 (г/10 мин: 190°С), получаемый полимеризацией с использованием металлоценового катализатора, изготавливаемый в Dow Chemical Company под торговым наименованием «AFFINITY GA1950».
(B7) Сополимер пропилена/этилена «REXtac 2780A» (торговое наименование), изготавливаемый в Huntsman Corp., который получают полимеризацией с использованием катализатора Циглера-Натта.
(В8) Пропилен/этилен/бутеновый сополимер, полученный полимеризацией с использованием катализатора Циглера-Натта, изготавливаемый в Evonic под торговым наименованием «VESTOPLAST 703».
(B9) Сополимер этилена/винилацетата, получаемый полимеризацией с использованием катализатора Циглера-Натта, изготавливаемый в TOSON CORPORATION под торговым наименованием «Ultracene 722».
(B’10) Сополимер пропилена/бутена, получаемый полимеризацией с использованием катализатора Циглера-Натта и изготавливаемый в Huntsman Corp. под торговым наименованием «REXtac 2780A».
(В'11) Акриловый сополимер, изготавливаемый в Mitsubishi Rayon Co., Ltd. под торговым наименованием «BR-106».
(C) Смола, повышающая клейкость.
(С1) Гидрированная смола на основе дициклопентадиена, изготавливаемая в Exxon Mobil Corporation под торговым наименованием «ECR179EX».
(C2) Гидрированная смола на основе дициклопентадиена, изготавливаемая в Exxon Mobil Corporation под торговым наименованием «ECR5400».
(C3) Гидрированная смола на основе циклического алифатического нефтяного углеводорода, изготавливаемая в Arakawa Chemical Industries, Ltd. под торговым наименованием «Alcon M100».
(C4) Гидрированная смола на основе циклического алифатического нефтяного углеводорода, изготавливаемая в Arakawa Chemical Industries, Ltd. под торговым наименованием «Alcon P100».
(C5) Негидрированная смола на основе алифатически-ароматического сополимера, изготавливаемая в Zeon Corporation под торговым наименованием «Quintone DX390N».
(C6) Гидрированная смола на основе терпена, изготавливаемая в YASUHARA CHEMICAL CO., LTD. под торговым наименованием «Clearon M105».
(D) Масло.
(D1) Парафиновое масло, изготавливаемое в Idemitsu Kosan Co., Ltd. под торговым наименованием «Масло DN KP-68».
(D2) Парафиновое масло, изготавливаемое в SK LUBRICANTS под торговым наименованием «PHAZOL35».
(D3) Парафиновое масло, изготавливаемое в Idemitsu Kosan Co., Ltd. под торговым наименованием «Масло Diana Process PW-90».
(D4) Парафиновое масло, изготавливаемое в Idemitsu Kosan Co., Ltd. «Diana Fresia S32».
(D5) Нафтеновое масло, изготавливаемое в Idemitsu Kosan Co., Ltd. под торговым наименованием «Process Oil NS100».
(D6) Нафтеновое масло, изготавливаемое в PetroChina Company под торговым наименованием «KN4010».
(Е) Модифицированный малеиновой кислотой воск, изготавливаемый в Clariant K.K. под торговым наименованием «Licocene MA6252TP».
(E2) Воск Фишера-Тропша, изготавливаемый в Sasol под торговым наименованием «Sasol Wax H-1».
(F) Антиоксидант.
(F1) Антиоксидант на основе пространственно затрудненных фенолов, изготавливаемый в ADEKA Corporation под торговым наименованием «Adekastab AO-60».
Эти компоненты (А)-(F) смешивают согласно рецептуре составов, показанной в таблицах 1-3, и затем смешивают в расплаве при приблизительно 150°С в течение 2 ч с использованием универсальной мешалки с приготовлением термоплавких клеев примеров 1-19 и сравнительных примеров 1-9. Все численные значения касательно композиции (смеси) термоплавких клеев, показанных в таблицах 1-3, приведены в частях по массе.
Для соответственных термоплавких клеев (примеры и сравнительные примеры) оценивают термическую стабильность, способность к нанесению, способность к высокоскоростному нанесению и прочность на отдир. Далее описано краткое изложение соответственных результатов оценки.
<Термическая стабильность>
Термическую стабильность оценивают, основываясь на присутствии или отсутствии фазового разделения термоплавкого клея.
Каждый термоплавкий клей загружают в стеклянную бутылку и оставляют отстояться при температуре 150°С в течение 6 ч, и затем визуально наблюдают за тем, что возникает ли фазовое разделение или нет. Масса каждой порции термоплавкого клея составляет от 350 до 400 г, и используют стеклянную бутылку объемом 450 мл. Стеклянную бутылку, заполненную термоплавким клеем, оставляют отстояться в сушильном шкафу после того, как ее закрывают крышкой, выполненной из алюминия.
По истечении заданного промежутка времени, термоплавкий клей вынимают и быстро визуально удостоверяются в присутствии или отсутствие фазового разделения.
В: Фазовое разделение не отмечено.
С: Фазовое разделение отмечено.
<Измерение вязкости расплава (150°С)>
Вязкость при 150°С для каждого термоплавкого клея измеряют в соответствии с методом В, определяемым в японской заявке JA17-1991. Измерение выполняют с помощью ротора № 27 с использованием вискозиметра Брукфильда.
<Способность клея к нанесению>
С помощью распылителя со спиральной насадкой, изготовленного в Nordson Corporation, на основной материал для нанесения покрытия наносят термоплавкий клей с получением ламината, включающего основной материал для нанесения покрытия и прикрепляющийся (или ламинирующий) основной материал, и оценивают способность клея к нанесению, и также получают образцы для проведения оценки нижеупомянутой прочности на отдир. Как основной материал для нанесения покрытия, так и прикрепляющийся основной материал представляют собой полиэтилен-терефталатные (PET) пленки.
2
2
2
Более конкретно, на основной материал для нанесения покрытия наносят термоплавкий клей в условиях при температуре каждого резервуара для горячего расплава и спиральной распылительной насадки, равной 150°С, при температуре горячего воздуха, равной 180°С, при давлении горячего воздуха, равном 0,32 кг-с/см, с выпускаемым количеством термоплавкого клея, составляющим 15 г/мин (что соответствует массе наносимого слоя, равной 5 г/м), с расстоянием между насадкой и основным материалом для нанесения покрытия, составляющим 35 мм, со скоростью перемещения основного материала 200 м/мин, со временем открытой выдержки клея, составляющим 0,21 с, и при давлении в ходе спрессовывания после нанесения покрытия, равном 2,0 кг-с/см, с получением ламината (пленка PET/ пленка PET), и затем оценивают способность к нанесению слоя. Способность к нанесению слоя оценивают определением ширины слоя термоплавкого клея, наносимого методом спирального нанесения слоя. Критерии оценивания показаны ниже.
А: Ширина наносимого слоя составляет 15 мм или более.
В: Ширина наносимого слоя составляет 12 мм или более и менее чем 15 мм.
С: Ширина наносимого слоя составляет менее чем 12 мм.
<Способность клея к высокоскоростному нанесению слоя>
В упомянутых выше условиях проведения испытаний оценивают способность клея к нанесению слоя и способность клея к высокоскоростному нанесению слоя.
2
Испытание проводят способом, аналогичным способу оценивания способности к нанесению слоя, за исключением того, что давление горячего воздуха заменяют на 0,45 кг-с/см. Высокоскоростную способность к нанесению слоя оценивают визуально. Критерии оценивания представляют собой следующее:
А: Разлетание термоплавкого клея не отмечено.
В: Отмечено небольшое разлетание термоплавкого клея.
С: Рисунок не получен вследствие разлетания термоплавкого клея, или ширина слоя при нанесении термоплавкого клея составляет менее 15 мм.
<Прочность на отдир>
С использованием аналогичных условий испытания, как и в случае оценивания способности к высокоскоростному нанесению слоя, получают образцы для испытания прочности на отдир.
2
2
2
В качестве основного материала для нанесения покрытия используют обычно применяемое нетканое полотно (SMS (нетканый материал, созданный смешиванием материалов Spunbond и Meltdown), имеющий 15 г/м, без поверхностной обработки), и в качестве прикрепляющегося основного материала используют два типа материалов, включающие (1) обычно применяемое нетканое полотно (материал SMS, имеющий 15 г/м, без поверхностной обработки) и (2) обычно применяемую полиэтиленовую пленку (пленку, имеющую 30 г/м, без рельефного тиснения, без обработки коронным разрядом).
После выдерживания образцов на воздухе при 23°С и в условиях относительной влажности (R.H.) 65% в течение 24 ч или более проводят испытание на отдир в той же атмосфере. Испытание на отдир выполняют на приборе Autograph AGS-J, изготовленном в Shimadzu Corporation, в следующих условиях.
Направление отдира: направление, которое совпадает с направлением движения, (направление (MD), расстояние между зажимными приспособлениями: 20 мм, скорость отдира: 300 мм/мин.
Длина отдира: 50 мм, метод анализа: берут среднее прикладываемого усилия в испытании каждого термоплавкого клея (образцы примеров и сравнительных примеров), получают по меньшей мере три образца и затем проводят измерения. Прочность на отдир определяют по полученному среднему значению. Прочность на отдир оценивают по следующим критериям:
(1) Основной материал, который должен быть прикреплен (или ламинирован), представляет собой нетканое полотно (нетканое полотно/нетканое полотно).
А: Прочность на отдир составляет 2,0 Н или более.
В: Прочность на отдир составляет 0,5 Н или более и менее чем 2,0 Н.
С: Прочность на отдир составляет менее чем 0,5 Н.
(2) Основной материал, который должен быть прикреплен, представляет собой полиэтиленовую пленку (полиэтиленовая пленка/нетканое полотно).
А: Прочность на отдир составляет 0,20 Н или более.
В: Прочность на отдир составляет 0,10 Н или более и менее чем 0,20 Н.
С: Прочность на отдир составляет менее чем 0,10 Н.
<Внешний вид>
В том случае, когда термоплавкий клей наносят на воздухопроницаемую полиэтиленовую пленку, рисунок, получающийся в ходе нанесения термоплавкого клея с внутренней стороны основного материала, иногда может быть виден насквозь с наружной поверхности пленки. Термоплавкий клей, чей рисунок, получающийся в ходе нанесения, является заметным, не желателен ввиду конструкционных свойств изделий разового пользования, выполненных с применением воздухопроницаемой пленки, и термоплавкий клей, чей рисунок, получающийся в ходе нанесения, является незаметным, предпочтителен.
Для того чтобы оценить, является ли рисунок, получающийся в ходе нанесения, заметным или незаметным, оценивание проводят по следующей методике.
На пленку PET толщиной 50 мкм наносят каждый термоплавкий клей с получением слоя клея толщиной 50 мкм, и затем придают форму размером 25×10 мм с получением образца для испытания. Образец для испытаний прикрепляют (или наклеивают) на воздухопроницаемую прокладку (ELIS SHIN-SUHADAKAN, без крылышек, длиной 20,5 см, изготавливаемую в ELLEAIR PAPER TECH CO., LTD.), и груз массой 1 кг помещают на прикрепленную часть, с последующим оставлением отстояться в сушильном шкафу при 50°С в течение 3 дней. По истечении заданного времени, груз удаляют и удостоверяются в изменении внешнего вида. Критерии оценивания представляют собой следующее:
А: Нанесенный термоплавкий клей является незаметным.
В: Нанесенный термоплавкий клей слегка виден насквозь.
С: Нанесенный термоплавкий клей виден насквозь.
Таблица 1
Примеры
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(А) (А1)
23
33
47
86
33
33
75
38
40
75
(А2)
80
66
50
31
50
50
38
40
(А'3)
(A’4)
(A’5)
(B) (B1)
17
(B2)
20
11
17
22
14
(B3)
17
(B4)
(B5)
25
(B6)
(B7)
24
(B8)
20
(B9)
25
(B’11)
(B’12)
(C) (C1)
140
25
(C2)
66
130
63
130
24
(C3)
60
20
(C4)
60
25
(C5)
180
63
(C6)
(D) (D1)
50
(D2)
40
(D3)
120
31
50
(D4)
33
40
(D5)
56
90
50
(D6)
66
100
100
(E) (E1)
3
3
3
3
3
3
3
(E2)
2
(F) (F1)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Таблица 1 (Продолжение)
Примеры
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Термическая стабильность
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Способность к нанесению слоя
А
А
А
А
В
В
А
А
А
А
А
Ширина наносимого слоя (мм)
17
17
15
15
14
13
15
15
17
17
17
Вязкость расплава при 150°С (м·Па)
2250
2380
3380
3950
5450
3380
2700
5010
2500
4450
1880
Способность к высокоскоростному нанесению слоя
В
В
А
А
А
А
В
В
В
В
В
Разлетание термоплавкого клея
В
В
А
А
А
А
В
В
В
В
В
Ширина наносимого слоя (мм)
20
18
17
17
16
16
20
17
18
18
19
Прочность на отдир
(1) Ламинированное нетканое полотно
В
В
А
А
В
А
А
В
В
В
В
Прочность на отдир (Н)
1,20
1,71
2,63
3,40
0,63
3,23
3.34
1,84
1,99
1,43
1,85
Состояние при отдирании
Когезионное разрушение
Когезионное разрушение
Разрушение материала
Разрушение материала
Когезионное разрушение
Разрушение материала
Разрушение материала
Когезионное разрушение
Разрушение материала
Когезионное разрушение
Разрушение материала
(1) Ламинированная полиэтиленовая пленка
А
А
А
А
В
В
В
А
В
В
В
Прочность на отдир (Н)
0,60
0,45
0,22
0,34
0,11
0,12
0,18
0,38
0,10
0,14
0,19
Состояние при отдирании
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Таблица 2
Сравнительные примеры
1
2
3
4
5
7
8
9
(А) (А1)
50
100
(А2)
50
100
(А'3)
90
(A’4)
50
(A’5)
50
(B) (B1)
(B2)
50
100
(B3)
(B4)
50
10
(B5)
(B6)
(B7)
(B8)
(B9)
(B’11)
50
(B’12)
50
(C) (C1)
80
(C2)
20
(C3)
40
(C4)
20
150
(C5)
50
(C6)
100
(D) (D1)
20
150
(D2)
50
40
(D3)
50
(D4)
50
(D5)
60
(D6)
80
(E) (E1)
(E2)
(F) (F1)
2
2
2
2
1
2
2
2
Таблица 2 (Продолжение)
Сравнительные примеры
1
2
3
4
5
7
8
9
Термическая стабильность
В
С
В
С
С
В
В
В
Способность к нанесению слоя
С
С
С
-
-
А
В
С
Ширина наносимого слоя (мм)
10
-
10
-
-
17
22
10
Вязкость расплава при 150°С (м·Па)
4310
6510
59800
5700
230
2240
1120
116750
Способность к высокоскоростному нанесению слоя
С
-
С
-
-
В
В
С
Разлетание термоплавкого клея
В
-
В
-
-
В
С
А
Ширина наносимого слоя (мм)
11
-
11
-
-
20
22
11
Прочность на отдир
(1) Ламинированное нетканое полотно
А
-
А
-
-
В
С
-
Прочность на отдир (Н)
3,66
-
1,33
-
-
0,74
0,40
-
Состояние при отдирании
Разрушение материала
-
Когезионное разрушение
-
-
Когезионное разрушение
Когезионное разрушение
-
(1) Ламинированная полиэтиленовая пленка
С
-
А
-
-
С
В
-
Прочность на отдир (Н)
0,07
-
0,32
-
-
0,09
0,21
-
Состояние при отдирании
Отдир на границе раздела фаз
-
Отдир на границе раздела фаз
-
-
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
-
Как показано в таблице 1, термоплавкие клеи примеров 1-11 имеют превосходные термическую стабильность, способность к нанесению слоя и способность к высокоскоростному нанесению слоя и также имеют превосходную прочность на отдир от нетканого полотна и, следовательно, подходят для применения в изделиях разового пользования, изготавливаемых с использованием нетканого полотна, таких как подгузник и прокладка/салфетка.
В противоположность тому, термоплавкие клеи сравнительных примеров 1-9 уступают по любой из вышеупомянутых рабочих характеристик, что показано в таблице 2.
Таблица 3
Примеры
12
13
14
15
16
17
18
19
(А) (А1)
94
90
80
80
75
70
75
60
(А2)
(А'3)
(A’4)
(A’5)
(B) (B1)
(B2)
(B3)
(B4)
6
10
20
20
25
30
(B5)
25
(B6)
40
(B7)
(B8)
(B9)
(B’11)
(B’12)
(C) (C1)
60
80
(C2)
40
(C3)
60
(C4)
100
85
(C5)
35
(C6)
100
60
(D) (D1)
45
(D2)
40
50
(D3)
40
40
(D4)
50
(D5)
40
(D6)
50
(E) (E1)
3
3
(E2)
15
(F) (F1)
2
2
4
2
1
2
2
2
Таблица 3 (Продолжение)
Примеры
12
13
14
15
16
17
18
19
Термическая стабильность
В
В
В
В
В
В
В
В
Способность к нанесению слоя
А
А
А
А
А
А
А
А
Ширина наносимого слоя (мм)
20
20
15
15
15
14
16
17
Вязкость расплава при 150°С (м·Па)
3500
3630
4380
5560
3740
5990
3250
3210
Способность к высокоскоростному нанесению слоя
В
В
А
А
А
А
А
В
Разлетание термоплавкого клея
В
В
А
А
А
А
А
В
Ширина наносимого слоя (мм)
20
20
17
16
17
19
19
18
Прочность на отдир
(1) Ламинированное нетканое полотно
А
А
А
А
А
А
А
В
Прочность на отдир (Н)
2,88
3,29
3,05
3,98
2,48
4,53
3,90
0,80
Состояние при отдирании
Разрушение материала
Разрушение материала
Разрушение материала
Разрушение материала
Разрушение материала
Разрушение материала
Разрушение материала
Разрушение материала
(1) Ламинированная полиэтиленовая пленка
В
В
А
А
А
А
А
В
Прочность на отдир (Н)
0,10
0,13
0,22
0,40
0,58
0,34
0,40
0,41
Состояние при отдирании
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Отдир на границе раздела фаз
Как показано в Таблице 3, термоплавкие клеи примеров 12-19 не только имеют вышеупомянутые удовлетворительные рабочие характеристики, но также рисунок после нанесения слоя является незаметным. Принимая во внимание конструкционные особенности изделий разового пользования, изготавливаемых с применением воздухопроницаемой пленки, термоплавкие клеи примеров 12-19 чрезвычайно хорошо подходят для изготовления изделий разового пользования.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение предоставляет термоплавкий клей. Термоплавкий клей согласно настоящему изобретению подходит для изготовления изделий разового пользования.