КОМПОЗИЦИЯ ТЕРМОПЛАВКОГО АДГЕЗИВА И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
HOT-MELT ADHESIVE COMPOSITION AND USE THEREOF

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к распыляемому термоплавкому адгезиву на основе олефинов и к поглощающим изделиям, содержащим этот адгезив. Распыляемый термоплавкий адгезив на основе олефинов является особенно пригодным для использования при распылении при низких температурах нанесения.
Уровень техники
[0002] Термоплавкий адгезив играет важную роль при изготовлении носимого поглощающего изделия, например, подгузника, гигиенических прокладок, впитывающих трусов для больных с недержанием. Для этих применений, адгезив наносится, по меньшей мере, на одну подложку, такую, например, как пленочная подложка, нетканая подложка или эластичная подложка, для связывания этой подложки со второй сходной или отличной подложкой. При охлаждении, адгезив твердеет и склеивает подложки вместе.
[0003] Обычные термоплавкие адгезивы основываются на основе каучукообразных блок-coполимеров и/или coполимеров олефина, они, как правило, наносятся при температурах выше 155°C (311°F). Понижение температуры нанесения адгезивов, используемых при изготовлении таких продуктов, до 155°C или ниже улучшило бы термические старение оборудования для нанесения, улучшило бы безопасность оператора оборудования и уменьшило бы количество дефектных продуктов, поскольку эти продукты содержат термочувствительные подложки. Термоплавкие адгезивы пригодные для использования при такой низкой температуре нанесения должны иметь низкую вязкость при 155°C или ниже. Для уменьшения вязкости обычных адгезивов, используют низкомолекулярные полимеры и более высокие уровни разбавителя за счет рабочих характеристик термоплавких адгезивов. Эти подходы дают в результате более низкую механическую прочность и, что важнее, меньшее сопротивление течению при повышенной температуре. В другом подходе к уменьшению вязкости, добавление воска или другого низкомолекулярного кристаллического компонента дает в результате адгезив, который страдает уменьшением эффективного времени открытой выдержки.
[0004] Термоплавкие адгезивы на основе сополимера полипропилена, полученного с помощью металлоценового катализатора, обеспечивают хорошую адгезию для различных подложек; однако, такие адгезивы непригодны для распыления при низких температурах нанесения из-за высокой вязкости сополимера полипропилена, полученного с помощью металлоценового катализатора. Адгезивы, изготовленные из аморфных coполимеров поли-альфа-олефинов (APAO), имеют более низкую вязкость и могут распыляться при низкой температуре нанесения; однако такие адгезивы страдают плохой сырой прочностью и большим временем открытой выдержки. Кроме того, адгезивы на основе APAO иногда не могут образовывать связи, которые являются адекватными по прочности для изготовления одноразовых изделий.
[0005] Все еще имеется необходимость в термоплавком адгезиве, который может наноситься при низкой температуре, то есть, ниже примерно 155°C, который имеет низкую вязкость и образует прочную связь с различными подложками. Такие атрибуты сделали бы адгезивы особенно хорошо пригодными для использования при изготовлении одноразовых изделий. Настоящее изобретение направлено на удовлетворение этой потребности.
Сущность изобретения
[0006] Настоящее изобретение предлагает распыляемые термоплавкие адгезивы с низкой температурой нанесения. Эти распыляемые термоплавкие адгезивы с низкой температурой нанесения имеют высокую сырую прочность, превосходную прочность связывания и превосходные рабочие характеристики при старении. Кроме того, распыляемые термоплавкие адгезивы с низкой температурой нанесения делают возможными тонкие линии связывания без просачивания адгезива и рисков сквозного прожигания для термочувствительных подложек.
[0007] В одном из вариантов осуществления, распыляемый термоплавкий адгезив с низкой температурой нанесения содержит:
(a) примерно от 5 до примерно 40% масс (со)полимера полипропилен-полиэтилен, имеющего (i) содержание пропилена примерно от 70 до примерно 95% масс от (со)полимера, (ii) значение полидисперсности (Mw/Mn) меньше примерно, чем 3,0, (iii) скорость течения расплава примерно от 20 до примерно 300 г/10 мин, измеренную при 230°C/2,16 кг, согласно ASTM D1238, (iv) температуру плавления меньше примерно чем 90°C, измеренную согласно ASTM 3418, и (v) значение теплоты плавления меньше примерно чем 35 Дж/г, измеренное при скорости нагрева и охлаждения 10°C/мин согласно ASTM D3418-12;
(b) примерно от 30 до примерно 70% масс усилителя клейкости и
(c) необязательно, до примерно 30% масс воска или пластификатора.
Адгезив имеет значение tan δ больше примерно, чем 30 при 140°C, 10 рад/сек и вязкость расплава (по Брукфильду) примерно от 2000 до примерно 11000 сантипуаз при 150°C, ASTM 3236-88.
[0008] В другом варианте осуществления, распыляемый термоплавкий адгезив с низкой температурой нанесения состоит в основном из:
(a) примерно от 5 до примерно 40% масс (со)полимера полипропилен-полиэтилен, имеющего (i) содержание пропилена примерно от 70 до примерно 95% масс от (со)полимера, (ii) значение полидисперсности (Mw/Mn) меньше примерно, чем 3,0, (iii) скорость течения расплава примерно от 20 до примерно 300 г/10 мин, измеренную при 230°C/2,16 кг, согласно ASTM D1238, (iv) температуру плавления меньше примерно чем 90°C, измеренную согласно ASTM 3418, и (v) значение теплоты плавления меньше примерно чем 35 Дж/г, измеренное при скорости нагрева и охлаждения 10°C/мин согласно ASTM D3418-12;
(b) примерно от 30 до примерно 70% масс усилителя клейкости;
(c) до примерно 50% масс аморфного полимера поли-альфа-олефина и
(d) до примерно 30% масс воска или пластификатора;
Адгезив имеет значение tan δ больше примерно, чем 30 при 140°C, 10 рад/сек и вязкость расплава (по Брукфильду) примерно от 2000 до примерно 11000 сантипуаз при 150°C, измеренную согласно ASTM 3236-88.
[0009] Другой аспект настоящего изобретения направлен на промышленное изделие, содержащее распыляемый термоплавкий адгезив с низкой температурой нанесения, описанный в настоящем документе. Изделие содержит пленочную подложку, нетканую подложку или эластичную подложку, они связываются вместе с помощью распыляемого термоплавкого адгезива с низкой температурой нанесения. Промышленное изделие, охваченное настоящим изобретением, включает носимое поглощающее изделие, например, подгузник, гигиенические прокладки, впитывающие трусы для больных с недержанием, и тому подобное.
[0010] Еще один аспект настоящего изобретения направлен на способ связывания вместе подложек, который включает распыление композиции распыляемого термоплавкого адгезива с низкой температурой нанесения по настоящему изобретению при температуре примерно 155°C или ниже и при уровне приклея от 0,1 до примерно 10 г/см на первую подложку, приведение в контакт второй подложки с композицией адгезива, нанесенный на первую подложку, и охлаждение с формированием связи.
Подробное описание изобретения
[0011] ʺПоглощающее изделиеʺ относится к устройствам, которые поглощают и удерживают эксудаты тела, а более конкретно, относится к устройствам, которые помещаются рядом с телом носителя или вблизи него для поглощения и удерживания различных эксудатов, выделяющихся из организма. Иллюстративные поглощающие изделия включают подгузники, трусики, приучающие к горшку, подгузники типа обтягивающих трусов (то есть, подгузник, имеющий заранее сформированные отверстия для талии и отверстия для ног, такие как иллюстрируются в патенте США №6120487), подгузники с регулировкой или подгузники типа трусов, впитывающие трусы для больных с недержанием и нижнее белье, прокладки и крепления для подгузников, предметы гигиены женщин, такие как прокладки на каждый день, поглощающие вставки, и тому подобное.
[0012] ʺАдгезивно связанныйʺ с подложкой, где адгезив используется для связывания с подложкой (например, пленкой, эластомерной пленкой, нетканым материалом) или со второй, сходной или отличной подложкой.
[0013] Рабочие характеристики при ʺстаренииʺ (например, ʺпрочность связывания при старенииʺ) относится к измерению, осуществляемому после того как образец хранится в течение 2 недель при 50°C. Рабочие характеристики ʺначальной прочности связыванияʺ относится к измерению, осуществляемому в течение одного дня после изготовления образца.
[0014] ʺПросачивание адгезиваʺ описывает явление, когда нанесенный адгезив просачивается из области нанесения на подложке до отверждения.
[0015] ʺСквозное прожиганиеʺ описывает явление, когда подложка становится дефектной, например, сморщивается, или образуется отверстие от тепла, наносимого адгезива.
[0016] ʺСодержатьʺ, ʺсодержащийʺ и ʺсодержитʺ представляют собой открытые термины, каждый из них описывает присутствие того, что следует далее, например, компонента, но не исключает присутствия других характеристик, например, элементов, стадий, компонентов, известных в данной области или описанных в настоящем документе.
[0017] ʺСостоящий в основном изʺ и ʺсостоит в основном изʺ используются в настоящем документе для ограничения рамок предмета изобретения, например, в пункте формулы изобретения, указанными материалами или стадиями, и они являются такими, которые не влияют существенно на основные и новые характеристики предмета изобретения.
[0018] ʺНизкая температура нанесенияʺ относится к нанесению адгезива при 155°C или ниже.
[0019] ʺИндекс полидисперсностиʺ (PDI) относится к распределению молекулярных масс полимера. PDI представляет собой отношение средневзвешенной молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn). Когда полимерные цепи достигают однородной длины цепи, PDI доходит до значения 1.
[0020] Настоящее изобретение предлагает распыляемый термоплавкий адгезив, который может наноситься при 155°C или ниже. Этот распыляемый термоплавкий адгезив имеет высокую сырую прочность и превосходную прочность связывания, и превосходные рабочие характеристики при старении при охлаждении. Распыляемый термоплавкий адгезив может наноситься тонкими линиями связывания без просачивания адгезива и рисков сквозного прожигания для термочувствительных подложек.
2
4
20
[0021] Термин ʺполимерный компонентʺ, как используется в настоящем документе, относится к отдельному (со)полимеру пропилена или к смеси различных (со)полимеров, полученных посредством полимеризации с использованием металлоценовых катализаторов. Компонент (со)полимера включает блок- и/или неупорядоченный полипропилен. (Со)полимер пропилена представляет собой сополимер пропилена, по меньшей мере, с одним из сомономеров, выбранных из C, C-C сомономеров. Предпочтительные сомономеры представляют собой этилен, бутен, гексен и октен.
[0022] (Со)полимер полипропилена имеет скорость течения расплава примерно от 20 до примерно 300 г/10 мин, предпочтительно, примерно от 40 до примерно 150 г/10 мин, измеренную при 230°C/2,16 кг, согласно ASTM D1238. Обнаружено, что (со)полимер полипропилена, имеющий этот диапазон скоростей течения расплава, сочетает прочность и эластичность с хорошими рабочими характеристиками связывания, в то же время, обеспечивая гибкость относительно хорошей сырой прочности и достаточного времени открытой выдержки.
[0023] В другом варианте осуществления, (со)полимер пропилена имеет значение PDI меньше примерно, чем 3,0, предпочтительно, меньше чем 2,5. Такие однородные полимеры, как правило, получаются с помощью металлоценовых катализаторов, которые придают узкие распределения молекулярных масс и композиции, и стереоспецифичность.
[0024] (Со)полимер пропилена имеет содержание пропилена больше примерно, чем 70% масс, предпочтительно, примерно от 70 до примерно 95% масс, по отношению к (со)полимеру, более предпочтительно, примерно от 75 до примерно 92% масс, а еще более предпочтительно, примерно от 81 до примерно 91% масс. Этот диапазон содержания пропилена в (со)полимере делает возможной лучшую адгезию на различных подложках. В дополнение к этому, адгезивы, приготовленные с таким диапазоном содержания пропилена в (со)полимере, могут лучше переносить условия нагрева и старения.
[0025] В другом варианте осуществления, (со)полимер полипропилена имеет температуру плавления меньше примерно, чем 90°C, предпочтительно, меньше примерно, чем 70°C, а более предпочтительно, меньше примерно, чем 65°C, измеренную согласно ASTM 3418.
[0026] Предпочтительно, (со)полимер полипропилена, полученный с помощью металлоценового катализатора, является неупорядоченным, без какого-либо конкретного порядка в структуре полимера. Неупорядоченный (со)полимер полипропилена описывается как имеющий полукристаллическую структуру, а конкретно, имеет низкую кристалличность сополимера. Термин "полукристаллический", используемый для (со)полимера полипропилена, показывает, что полимер содержит как кристаллические, так и аморфные области в твердом состоянии. В кристаллической области, все молекулярные цепи полимеров располагаются в виде упорядоченных трехмерных рядов, структура которых может полностью характеризоваться их элементарными ячейками, наименьшими структурными единицами, используемыми для описания кристалла. В противоположность этому, аморфная область не имеет упорядоченных трехмерных структур в твердом состоянии. Их молекулярные цепи располагаются в пространстве совершенно неупорядоченным образом. Полукристаллический (со)полимер полипропилена можно легко отличить от совершенно аморфных полимеров посредством наблюдения присутствия или отсутствия температуры плавления (Tm) и связанной с ней энтальпии или тепла плавления (ΔHm), получаемого от преобразования кристаллического состояния в жидкое состояние при нагреве. Все полукристаллические полимеры демонстрируют температуру плавления, при этом для аморфных полимеров температура плавления отсутствует. Аморфные полимеры подвергаются переходу из состояния стекловидного твердого тела в каучукообразное эластичное состояние в узком диапазоне температур вокруг температуры стеклования Tg. Не нужно путать температуру стеклования Tg с температурой плавления Tm. В отличие от перехода плавления кристаллических материалов, переход стеклования аморфных полимеров не имеет пика изменения энтальпии (ΔHm), связанного с ним.
[0027] (Со)полимер полипропилена имеет значение теплоты плавления меньше примерно, чем 35 Дж/г, предпочтительно, меньше чем 20 Дж/г, а более предпочтительно, меньше примерно, чем 15 Дж/г, измеренную согласно ASTM D3418-12. Теплота плавления определяется как изменение энтальпии для преобразования указанного количества твердого тела в жидкость при постоянном давлении и температуре и регистрируется как ΔHm из измерения DSC (дифференциальной сканирующей калориметрии). Теплота плавления прямо коррелирует с кристалличностью полимера. Низкие уровни кристалличности являются желательными для (со)полимера полипропилена из распыляемого термоплавкого адгезива.
[0028] (Со)полимер пропилена доступен от различных производителей под торговыми наименованиями VERSIFY (Dow Chemical), VISTAMAXX (Exxon Mobil), TAFMER (Mitsui Petrochemical), L-MODU (Idemitsu), NOTIO (Mitsui), и тому подобное.
[0029] Содержание (со)полимера полипропилена в распыляемом термоплавком адгезиве с низкой температурой нанесения находится в пределах примерно от 5 до примерно 40% масс, по отношению к общей массе адгезива.
[0030] Неожиданно, адгезивы, приготовленные с помощью полипропилена, имеющего конкретные параметры, (i) скорость течения расплава примерно от 20 до примерно 300 г/10 мин, измеренную при 230°C/2,16 кг, согласно ASTM D D1238, (ii) значение полидисперсности (Mw/Mn) меньше примерно, чем 3,0, (iii) содержание пропилена примерно от 70 до примерно 95% масс от (со)полимера, (iv) температуру плавления меньше примерно, чем 90°C, измеренную согласно ASTM 3418, и (v) значение теплоты плавления меньше примерно, чем 35 Дж/г, измеренное при скорости нагрева и охлаждения 10°C/мин, согласно ASTM D3418-12; могут распыляться при низких температурах нанесения, например, при 155°C или ниже, имеют высокую сырую прочность, прочность связывания и высокие рабочие характеристики при старении.
2
20
[0031] Адгезив по настоящему изобретению может необязательно содержать примерно до 50% масс аморфного поли-альфа-олефина (APAO). Аморфный поли-альфа-олефин имеет более высокий индекс полидисперсности, больше чем 3,0, чем (со)полимер, полученный с помощью металлоценового катализатора. Аморфные полимеры поли-α-олефинов представляют собой неупорядоченные coполимеры или терполимеры C-C мономеров и конкретно включают этилен, пропилен, бутен и октен, и другие по существу аморфные или полукристаллические полимеры пропилен-этилен. Коммерчески доступные APAO пригодные для использования в адгезиве представляют собой Rextac (Rexene LLC), EASTOFLEX (Eastman Corporation) и Vestoplast (Evonik Corporation).
5
5
[0032] Распыляемый термоплавкий адгезив с низкой температурой нанесения дополнительно содержит усилитель клейкости. Пригодные для использования смолы усилителей клейкости могут включать любую совместимую смолу или их смеси, такие как смолы на основе алифатических углеводородов нефти; смолы на основе ароматических углеводородов нефти и их гидрированных производных и смолы на основе алициклических углеводородов нефти и их гидрированных производных. Примеры особенно пригодных для использования гидрированных алифатических усилителей клейкости включают Escorez 5400 от Exxon Mobil Chemicals, ARCON P115 от Arakawa и EASTOTAC 130R, REGALITE S1100 от Eastman Chemical, и тому подобное. Также включаются циклические или ациклические C смолы и ароматические модифицированные ациклические или циклические смолы. Примеры коммерчески доступных C смол включают WINGTACK EXTRA, WINGTACK ET от Cray Valley USA LLC, PICCOTAC 9095 от Eastman Chemical, Escorez 2203 LC от Exxon Mobil Chemicals, LUHOREZ A1100, A2100 от Luhua Chemical Corp. Также включаются политерпеновые смолы; фенольные модифицированные терпеновые смолы и их гидрированные производные, включая, например, продукт смолы, получаемый в результате конденсации бициклического терпена и фенола в кислой среде. Примеры коммерчески доступных канифолей и производных канифолей, которые можно использовать для осуществления настоящего изобретения, включают SYLVALITE RE 110L и SYLVARES RE 115 доступные от Arizona Chemical; Dertocal 140 от DRT; Limed Rosin No.1, GB-120 и PENCEL C от Arakawa Chemical. Примеры коммерчески доступных фенольных модифицированных терпеновых смол представляют собой SILVARES TP 2040 HM и SILVARES TP 300, обе они доступны от Arizona Chemical. Другие пригодные для использования смолы усилителей клейкости включают природные и модифицированные канифоли, включая, например, живичную канифоль, древесную канифоль, канифоль из таллового масла, дистиллятную канифоль, гидрированную канифоль, димеризованную канифоль, резинаты и полимеризованную канифоль; сложные глицероловые и пентаэритритоловые эфиры природных и модифицированных канифолей, включая, например сложный глицероловый эфир темной древесной канифоли, сложный глицероловый эфир гидрированной канифоли, сложный глицероловый эфир полимеризованной канифоли, сложный пентаэритритоловый эфир гидрированной канифоли и сложный фенольно-модифицированный пентаэритритоловый эфир канифоли; coполимеры и терполимеры природных терпенов, включая, например, стирол/терпен и альфа-метилстирол/терпен.
5
5
9
9
[0033] Предпочтительные усилители клейкости включают C смолы, петролейные дистилляты, гидрированные углеводороды, C/C смолы, C смолы, политерпены, канифоли, гидрированные канифоли, сложные эфиры канифоли и их смеси.
[0034] В одном из вариантов осуществления, усилители клейкости представляют собой синтетические углеводородные смолы. Включаются алифатические или циклоалифатические углеводороды, ароматические углеводороды, ароматические модифицированные алифатические или циклоалифатические углеводороды и их смеси. Неограничивающие примеры включают смолы, полученные из алифатических олефинов, такие как те, которые доступны от Exxon под их торговым наименованием, и серия ESCOREZ, серия WINGTACK от Cray Valley USA LLC и серия EASTOTAC от Eastman также являются пригодными для использования по настоящему изобретению.
9
[0035] Также пригодными для использования являются ароматические углеводородные смолы, которые являются полученными из C ароматических/алифатических олефинов и доступны от Sartomer и Cray Valley под торговым наименованием NORSOLENE, и смолы серии Rutgers, и ароматические углеводородные смолы TK. NORSOLENE 1100 представляет собой низкомолекулярный термопластичный углеводородный полимер коммерчески доступный от Cray Valley.
[0036] Альфа-метилстирол, такой как KRISTALEX F 115, 1120 и 5140 от Eastman Chemicals, серии SYLVARES SA от Arizona chemicals также являются пригодными для использования в качестве усилителей клейкости по настоящему изобретению. Для некоторых препаратов могут потребоваться смеси двух или более описанных смол усилителей клейкости.
[0037] В одном из вариантов осуществления, усилитель клейкости, как правило, присутствует примерно при 30 - примерно 70% масс, более предпочтительно, примерно от 35 до примерно 65% масс, а более предпочтительно, примерно от 40 до примерно 60% масс, по отношению к общей массе адгезива.
[0038] Распыляемый термоплавкий адгезив с низкой температурой нанесения необязательно содержит воск. Пригодные для использования воски имеют теплоту плавления больше чем 50 Дж/г, измеренную при скорости нагрева и охлаждения 10°C/мин, согласно ASTM D3418-12, с помощью DSC.
[0039] Воски, пригодные для использования в распыляемых адгезивах с низкой температурой нанесения, включают парафиновые воски, микрокристаллические воски, полиэтиленовые воски, полипропиленовые воски, воски на основе побочных продуктов получения полиэтилена, воски Фишера-Тропша, окисленные воски Фишера-Тропша и функционализированные воски, такие как гидроксистеарамидные воски и воски на основе жирных амидов. Воски на основе низкомолекулярного полиэтилена высокой плотности, воски на основе побочных продуктов получения полиэтилена и воски Фишера-Тропша обычно упоминаются в данной области, как синтетические воски с высокой температурой плавления. Пригодные для использования воски включают полиэтиленовые и полипропиленовые воски, доступные как серия LICOCENE от Clariant, SASOL от Sasol и серия AC от Honeywell.
[0040] Компонент воска может присутствовать в количествах примерно до 30% масс по отношению к общей массе распыляемого термоплавкого адгезива с низкой температурой нанесения.
[0041] Распыляемый, термоплавкий адгезив с низкой температурой нанесения необязательно содержит также до 30% масс пластификатора по отношению к общей массе распыляемого термоплавкого адгезива с низкой температурой нанесения. Пригодные для использования пластификаторы включают полибутены, полиизобутилен, фталаты, бензоаты, сложные эфиры адипиновой кислоты, и тому подобное. Особенно предпочтительные пластификаторы включают минеральное масло, алифатические масла, олигомеры и низкомолекулярные полимеры олефинов, растительное масло, животные масла, парафиновое масло, нафтеновое масло, ароматическое масло, длинноцепной частичный сложный эфир простого эфира, сложные алкиловые моноэфиры, эпоксидизированные масла, сложные диалкиловые диэфиры, сложные ароматические диэфиры, сложный моноэфир простого алкилового эфира, полибутены и полиизобутилены, фталаты, такие как ди-изо-ундецилфталат (DIUP), ди-изо-нонилфталат (DINP), диоктилфталаты (DOP) и их смеси.
[0042] Распыляемые термоплавкие адгезивы с низкой температурой нанесения по настоящему изобретению, желательно, могут также содержать, по меньшей мере, один стабилизатор и/или, по меньшей мере, один антиоксидант. Эти соединения добавляются для защиты адгезива от деградации, вызываемой реакцией с кислородом, вызываемой, например, теплом, светом или остаточным катализатором из исходных материалов, таких как смола усилителя клейкости.
[0043] Среди пригодных для применения стабилизаторов или антиоксидантов, включенных в настоящий документ, находятся высокомолекулярные затрудненные фенолы и мультифункциональные фенолы, такие как фенол, содержащий серу и фосфор. Затрудненные фенолы хорошо известны специалистам в данной области и могут характеризоваться как фенольные соединения, которые также содержат стерически объемные радикалы в тесной близости от их фенольной гидроксильной группы. В частности, третичные бутильные группы, как правило, являются замещенными на бензольном кольце, по меньшей мере, в одном из орто положений по отношению к фенольной гидроксильной группе. Присутствие этих стерически объемных замещенных радикалов вблизи от гидроксильной группы служит для понижения частоты ее растягивающих колебаний и, соответственно, ее химической активности; таким образом это затруднение обеспечивает фенольное соединение его стабилизирующими свойствами. Репрезентативные затрудненные фенолы включают: 1,3,5-триметил-2,4,6-трис-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол; пентаэритритилтетракис-3(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат; н-октадецил-3(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат; 4,4'-метиленбис(2,6-трет-бутил-фенол); 4,4'-тиобис(6-трет-бутил-o-крезол); 2,6-ди-третбутилфенол; 6-(4-гидроксифенокси)-2,4-бис(н-октилтио)-1,3,5 триазин; ди-н-октилтио)этил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-бензоат; и сорбитолгекса[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенил)пропионат].
[0044] Такие антиоксиданты являются коммерчески доступными от Ciba Specialty Chemicals и включают IRGANOX 565, 1010, 1076 и 1726, которые представляют собой затрудненные фенолы. Они являются первичными антиоксидантами, которые действуют в качестве поглотителей радикалов и могут использоваться по отдельности или в сочетании с другими антиоксидантами, такими как фосфитные антиоксиданты, подобные IRGAFOS 168, доступному от Ciba Specialty Chemicals. Фосфитные антиоксиданты считаются вторичными антиоксидантами, и, как правило, не используются отдельно. Они, прежде всего, используются в качестве реагента для разложения пероксида. Другие доступные антиоксиданты представляют собой CYANOX LTDP доступный от Cytec Industries и ETHANOX 330 доступный от Albemarle Corp. Множество таких антиоксидантов доступны для использования, либо отдельно, либо в сочетании с другими такими антиоксидантами. Эти соединения добавляются в нагретые расплавы в малых количествах, как правило, меньше примерно, чем 10% масс, и не оказывают влияния на другие физические свойства. Другие соединения, которые могут добавляться и которые также не влияют на физические свойства, представляют собой пигменты, которые добавляют цвет, или флуоресцентные агенты, рассматривая только пару из них. Добавки подобные этим известны специалистам в данной области.
[0045] Другие добавки, обычно используемые в термоплавких адгезивах для придания различных свойств и для удовлетворения требований конкретного применения, также могут добавляться в композицию адгезива по настоящему изобретению. Такие добавки включают, например, наполнители, пигменты, модификаторы текучести, красящие вещества, ионные и неионные поверхностно-активные вещества, которые могут включаться в меньших или больших количествах в препарат адгезива, в зависимости от цели.
[0046] Композиции термоплавких адгезивов приготавливают посредством перемешивания компонентов в расплаве при температуре выше примерно 150 - примерно 180°C с образованием гомогенной смеси, как правило, в течение примерно двух часов. В данной области известны различные способы смешивания и можно использовать любой способ, который дает гомогенную смесь. Затем эта смесь охлаждается и может формироваться в виде гранул или блоков для хранения или транспортировки. Эти предварительно сформированные адгезивы могут затем повторно нагреваться для нанесения на подложки.
[0047] Конкретное сочетание конкретного (со)полимера полипропилена, объединенного с усилителем клейкости и, необязательно, с воском и/или пластификатором, образует термоплавкий адгезив пригодный в качестве распыляемого адгезива с низкой температурой нанесения. Этот адгезив имеет значение tan δ больше примерно, чем 30 при 140°C, 10 рад/сек. Специалист в данной области может измерять значение tan δ различными способами.
[0048] Неожиданно, распыляемый термоплавкий адгезив является пригодным для распыления при низкой температуре нанесения, в то же время, обеспечивая также высокую сырую прочность, превосходную прочность связывания и превосходные рабочие характеристики при старении для разнообразных подложек. Кроме того, распыляемые термоплавкие адгезивы с низкой температурой нанесения делают возможными тонкие линии связывания без просачивания адгезива и рисков сквозного прожигания для термочувствительных подложек.
[0049] Адгезивы, изготовленные из обычного полипропилена, непригодны для распыления при низких температурах нанесения. Многие обычные (со)полимеры полипропилена имеют высокую молекулярную массу и скорости течения расплава ниже 20 г/10 мин, измеренные при 230°C/2,16 кг, что делает их непригодными в качестве распыляемых адгезивов при 155°C или ниже. Кроме того, адгезивы, изготовленные из другого обычного полипропилена, имеющего низкую молекулярную массу и скорость течения расплава выше 300 г/10 мин, измеренные при 230°C/2,16 кг, не имеют достаточного усилия когезии и эластичности для обеспечения удовлетворительных рабочих характеристик связывания. В дополнение к этому, объединение двух типов обычных полимеров полипропиленов в одном адгезиве дает в результате как высокую вязкость, так и плохие рабочие характеристики связывания.
[0050] Адгезивы, изготовленные из конкретного (со)полимера полипропилена, имеющие скорость течения расплава примерно от 20 г/10 мин до примерно 300 г/10 мин, измеренную при 230°C/2,16 кг, описанные в настоящем документе, обеспечивают высокую прочность связывания (адгезии) с неткаными и пленочными подложками. Определено, что прочность связывания адгезивов, приготовленных с помощью (со)полимера полипропилена, описанных в настоящем документе, по меньшей мере, на порядок величины выше чем у адгезивов, приготовленных из обычного (со)полимера полипропилена, на таких же подложках. В дополнение к этому, адгезивы, изготовленные из (со)полимера полипропилена, описанного в настоящем документе, продолжают демонстрировать превосходную прочность связывания даже после того как связанный ламинат экспонируется для условий старения при 50°C в течение двух недель. Как правило, прочность связывания адгезивов на подложках деградирует со временем при старении; однако, прочность связывания адгезивов на состаренных ламинатах, приготовленных с помощью (со)полимера полипропилена, описанного в настоящем документе, сохраняет прочность связывания сходную с прочностью изначально сформированной связи. Кроме того, адгезивы, приготовленные из (со)полимера полипропилена, описанного в настоящем документе, не образуют геля при экспонировании для высоких температур в течение продолжительного времени, например, для 160°C в течение 72 часов.
[0051] Адгезив имеет вязкость расплава по Брукфильду примерно от 2000 до примерно 11000 сантипуаз при 150°C, измеренную с помощью шпинделя #27, согласно ASTM 3236-88. Вязкость расплава представляет собой сопротивление сдвигу в расплавленном состоянии, количественно определяемое как частное от деления сдвигового напряжения, деленного на скорость сдвига в любой точке текущего материала. Это обеспечивает универсальность нанесения адгезива на подложки посредством нанесения покрытия валиком, посредством окраски, нанесения сухой кистью, нанесения покрытия методом погружения, распыления, нанесения покрытия из щелевой фильеры, вихревого распыления, печати (например, струйной печати), флексографии, экструзии, мелкодисперсного распыления, гравирования (переноса с помощью структурированного колеса), электростатики, осаждения из паровой фазы, волокнообразования (распыления) и/или трафаретной печати. Этот диапазон вязкости является особенно пригодным для нанесения волокнообразованием, такого как нанесение с помощью Signature, Omega, Control coat, Summit, Spiral and Melt blow, и тому подобное.
[0052] Значение tan δ, отношение модуля потерь G'' к модулю накопления G' при 140°C для термоплавкого адгезива по настоящему изобретению больше примерно, чем 30. Модуль упругости (G') представляет собой показатель жесткости адгезива, а модуль потерь (G'') представляет собой показатель текучести адгезива, и оба эти значения обычно можно измерить в данной области с помощью реометра. Обнаружено, что для адгезивов, иметь значение tan (δ) больше, чем 30 при 140°C, является хорошим показателем для определения распыляемости при 155°C или ниже.
[0053] Для адгезива преимущественным является иметь хорошую сырую прочность. Сырая прочность измеряет способность адгезива удерживать две подложки вместе непосредственно после приведения в контакт, и она измеряется и выражается как статическая адгезия отслаивания. Как правило, адгезив распыляют над полимерной пленочной подложкой при определенном уровне приклея, а затем связывают с подложкой из нетканого материала при определенном отжимном давлении. В пределах 15 минут после связывания осуществляют исследования с использованием способа статического отслаивания, обычно известного в данной области. Время статического отслаивания адгезивов, приготовленных с помощью (со)полимера полипропилена, описанного в настоящем документе, превышает 300 секунд, что считается удовлетворительной сырой прочностью для адгезива.
[0054] Благодаря превосходной прочности связывания, прочности связывания при состаривании и статической адгезии отслаивания адгезива по настоящему изобретению, этот адгезив является особенно пригодным для использования при приклеивании к подложке, такой как нетканый материал, полимерные пленки, эластичная пленка или ткань, к другой подложке. Нетканые сетки из материала, такие как сетки нетканых материалов, могут содержать листы из индивидуальных слоев компонента нетканого материала, связанных вместе с использованием механических, термических или химических способов связывания. Нетканые сетки могут формироваться как плоские пористые листы, изготовленные непосредственно из индивидуальных волокон, из расплавленного пластика и/или пленки пластика. Пригодные для использования материалы нетканых сеток, которые могут быть полезными по настоящему изобретению, включают также, но, не ограничиваясь этим спанбонд, мелтблаун, спанмелт, солвентспан, электроспан, кардные материалы, материалы, имеющие форму фибриллированной пленки, форму фибриллированной пленки, полученной из расплава, волокна, полученные посредством аэродинамического способа формирования, посредством способа сухого формирования, мокрого формирования штапельные волокна и другие, и другие материалы нетканых сеток, сформированные частично или полностью из полимерных волокон, как известно в данной области. Нетканая сетка может формироваться в основном из полимерных волокон. В некоторых примерах, пригодные для использования материалы нетканых волокон могут включать, но не ограничиваясь этим, полимерные материалы, такие как полиолефины, сложные полиэфиры, полиамид или, конкретно, PET и PBT, полимолочная кислота (PLA) и алкиды, полиолефины, включая полипропилен (PP), полиэтилен (PE) и полибутилен (PB), олефиновые coполимеры этилена и пропилена, эластомерные полимеры, включая термопластичные полиуретаны (TPU) и стирольные блок-coполимеры (линейные и радиальные ди- и три-блок coполимеры, такие как различные типы Kraton), полистиролы, полиамиды, PHA (полигидроксиалканоаты) и, например, PHB (полигидроксибутират, и композиции на основе крахмала, включая, например термопластичный крахмал. Рассмотренные выше полимеры могут использоваться как гомополимеры, coполимеры, например, coполимеры этилена и пропилена, их смеси и сплавы. Иллюстративные пленки могут представлять собой эластомерные полимеры. Неограничивающие примеры эластомерных полимеров включают гомополимеры, блок-coполимеры, неупорядоченные coполимеры, чередующиеся coполимеры, привитые coполимеры, и тому подобное. Полимеры особенно пригодные для использования в пленках представляют собой пленку полипропилена и пленку полиэтилена. Иллюстративные пленки включают пленку DH292 и DH276, коммерчески доступную от Clopay Corporation of Cincinnati, Ohio. Другие иллюстративные пленки включают эластомерную пленку K11-815 и CEX-826 коммерчески доступную от Tredegar Film Products of Richmond, Virginia. Такие материалы, как предполагается, имеют хорошие свойства эластичности.
[0055] Адгезив наносится на подложку, когда он находится в расплавленном состоянии, и охлаждается для отверждения слоя адгезива. Продукт адгезива может наноситься на подложку с помощью разнообразных способов, включая нанесение покрытия или распыление в количестве, достаточном для того, чтобы вызвать приклеивание изделия к другой подложке. Нанесение минимальных количеств термоплавкого адгезива продлевает срок службы и уменьшает количество дефектов термочувствительных подложек. Хотя распыление является эффективным при контроле количества распыляемого над подложками по сравнению с другими способами, например, со щелевой фильерой; для распыляемого термоплавкого адгезива необходимы более строгие требования.
[0056] В некоторых вариантах осуществления, подложки из нетканого материала и пленочные положки не толще примерно, чем 50 микрометров, примерно 60 микрометров, или примерно 70 микрометров.
Из-за материалов и толщины материалов, подложки являются термочувствительными. Нанесение горячего адгезива на такие подложки может повредить подложки, при этом подложки плавятся или деформируются в месте нанесения адгезива. Таким образом, преимущественным является нанесение адгезива при более низкой температуре. Также является преимущественным наносить тонкую линию связывания для сведения к минимуму повреждения подложек; однако тонкие линии связывания уменьшают прочность связывания адгезива.
[0057] Термоплавкие адгезивы с низкой температурой нанесения по настоящему изобретению делают возможными тонкие линии связывания без просачивания адгезива и рисков сквозного прожигания для термочувствительных подложек. Благодаря превосходной прочности адгезии, можно использовать минимальные количества адгезива для формирования связей. Проблемы просачивания адгезива также сводятся к минимуму, благодаря быстрому схватыванию адгезива и высокой сырой прочности. Кроме того, адгезив по настоящему изобретению можно наносить при более низкой температуре, чем обычные адгезивы, и по этой причине, риски сквозного прожигания подложки и деформации подложки сводятся к минимуму.
[0058] Свойства настоящего изобретения делают его особенно пригодным для использования в поглощающих изделиях, таких как подгузники, трусы-подгузники, детские салфетки, трусики, приучающие к горшку, поглощающие трусы, детские штанишки с прокладками, одежда для плавания и другая одноразовая одежда; продукты женской гигиены, включая гигиенические прокладки, салфетки, менструальные прокладки, прокладки на каждый день, прокладки для брюк, тампоны и аппликаторы тампонов; продукты гигиены взрослых, включая салфетки, прокладки, контейнеры, продукты для больных с недержанием и прокладки для больных с заболеванием почек; компоненты одежды; продукты для спорта и физкультуры; продукты для применения горячей или холодной терапии, медицинские халаты (то есть, защитные и/или хирургические халаты), хирургические простыни, колпаки, перчатки, маски для лица, бинты, повязки для ран, салфетки, покрытия, контейнеры, фильтры, одноразовая одежда и наматрасники, медицинская поглощающая одежда, впитывающие подстилки; строительные и упаковочные принадлежности, промышленные прокладки, включая прокладки для мяса; продукты для чистки и дезинфекции, салфетки, покрытия, фильтры, полотенца, банные полотенца, полотенца для лица и рук, нетканые рулонные изделия, продукты домашнего комфорты, включая подушки, набивка, диванные подушки, маски и продукты ухода за телом, такие как продукты, используемые для очистки кожи или ухода за кожей, лабораторные покрытия, комбинезоны, и тому подобное. Распыляемый адгезив с низкой температурой нанесения является также пригодным для бутылочных этикеток или других применений, включая связывание пластиков или применения для удаляемого самоклеющегося адгезива.
[0059] В одном из вариантов осуществления по настоящему изобретению предлагается одноразовый поглощающий продукт. Одноразовый поглощающий продукт будет, как правило, содержать (1) проницаемый для жидкости верхний лист, (2) непроницаемый для жидкости подкладочный лист, этот верхний лист может прикрепляться к подкладочному листу, (3) поглощающую структуру, расположенную между верхним листом и подкладочным листом, и (4) термоплавкий адгезив, имеющий свойства, описанные в настоящем документе.
[0060] Нетканые материалы коммерчески используются для различных применений, включая изоляцию, упаковку (например, для пищевых продуктов, таких как мясо), бытовые салфетки, хирургические простыни, медицинские повязки, и они использование в одноразовых изделиях, таких как подгузники, продукты для больных с недержанием и гигиенические прокладки. Ткань представляет собой тесно связанный материал, в котором индивидуальные волокна могут быть химически связанными или не связанными друг с другом.
[0061] Иллюстративные материалы пригодные для использования в качестве верхнего листа представляют собой материалы проницаемые для жидкости, такие как спанбонд из полипропилена или полиэтилена, имеющий основную массу примерно от 10 до примерно 25 грамм на квадратный метр.
[0062] Подкладочные листы, часто используемые в одноразовых поглощающих продуктах, как правило, приготавливают из материалов непроницаемых для жидкости, которые функционируют, удерживая жидкости, такие как вода, моча, менструальные выделения или кровь, в поглощающей сердцевине одноразового поглощающего продукта и защищая постель и/или верхнюю одежду от разбавителя или пластификатора. Материалы пригодные для использования в качестве подкладочного листа одноразового поглощающего продукта, как правило, являются непроницаемыми для жидкости, но являются проницаемыми для паров. Примеры представляют собой непроницаемые для жидкости материалы, такие как пленки из полиолефина, например, полипропилена и полиэтилена, а также проницаемые для паров материалы, такие как микропористые полиолефиновые пленки, иногда упоминаемые как дышащие пленки.
3
2
[0063] Особенно желательный материал подкладочного листа представляет собой пленку, содержащую полимер полиолефина, такой как линейный полиэтилен низкой плотности, и наполнитель. Как используется в настоящем документе "наполнитель" как подразумевается, включает частицы и другие формы материалов, которые могут добавляться в смесь для экструзии полимера в виде пленки, и которые химически не взаимодействуют или не влияют отрицательно на экструдированную пленку, но которые могут однородно диспергироваться в пленке. Когда пленка растягивается во время обработки, наполнитель, как правило, вызывает образование сети отверстий в пленке. Такие отверстия, как правило, являются достаточно малыми для предотвращения прохождения жидкости, но, как правило, являются достаточно большими, чтобы сделать возможным прохождение паров через отверстия. Как правило, наполнители будут находиться в форме частиц, и обычно они будут иметь форму, близкую к сферической со средним размерами частиц в пределах примерно от 0,1 до примерно 7 микрон. При осуществлении настоящего изобретения можно использовать как органические, так и неорганические наполнители при условии, что они не будут отрицательно влиять на процесс формирования пленки. Примеры наполнителей включают карбонат кальция (CaCO), различные виды глины, оксид кремния (SiO), оксид алюминия, сульфат бария, карбонат натрия, тальк, сульфат магния, диоксид титана, цеолиты, сульфат алюминия, порошки типа целлюлозы, диатомовую землю, сульфат магния, карбонат магния, карбонат бария, каолин, слюду, углерод, оксид кальция, оксид магния, гидроксид алюминия, порошкообразную пульпу, древесный порошок, производные целлюлозы, хитин и производные хитина.
[0064] Множество модификаций и вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены без отклонения от его духа и рамок, как будет очевидно специалистам в данной области. Конкретные варианты осуществления, описанные в настоящем документе, предлагаются только в качестве примера, и настоящее изобретение должно ограничиваться только с точки зрения прилагаемой формулы изобретения вместе с полными рамками эквивалентов, для которых предназначены такие пункты формулы изобретения.
Примеры
[0065] Далее настоящее изобретение будет описываться в следующих далее примерах, которые включаются для целей иллюстрации и не предназначены никаким образом для ограничения рамок настоящего изобретения.
[0066] Теплота плавления и пиковая температура плавления измеряются с помощью DSC, согласно ASTM D3418-12.
[0067] Вязкость полимеров, имеющих MFR больше, чем 1000 г/10 мин 230°C/2,16 кг измеряется с помощью вискозиметра Брукфильда, шпиндель #27, при 190°C, согласно ASTM 3236-88.
[0068] Таблица 1 перечисляет различные (со)полимеры полипропилена с его сомономером, содержание полипропилена, скорость течения расплава, полидисперсность (Mw/Mn), теплоту плавления и пиковую температуру плавления. Для полимеров, имеющих скорость течения расплава больше, чем 1000 г/10 мин при 230°C/2,16 кг, измеряется и приводится вязкость по Брукфильду при 190°C.
Таблица 1. (Со)полимеры полипропилена
Полимер
Сомономеры/ содержание полипропилена
MFR г/10 мин 230°C/2,16 кг
Полидисперсность (Mw/Mn)
Теплота плавления (Дж/г)
Пиковая температура плавления (°C)
P1 Vistamaxx 6502
C<sub>3</sub>/C<sub>2</sub> 87%
48
2,03
12
60
P2 Vistamaxx 2330
C<sub>3</sub>/C<sub>2</sub> 90%
300
2,2
3,4
161
P3 Vistamaxx 6202
C<sub>3</sub>/C<sub>2</sub> 85%
18
2,08
3,2
109
P4 Vistamaxx 8816
C<sub>3</sub>/C<sub>6</sub> 89%
>1000<sup>a</sup>
4,5
38
126
P5 Vistamaxx 3000
C<sub>3</sub>/C<sub>2</sub> 89%
8
2,1
17,7
63
P6 L-Modu S400
C<sub>3</sub> 100%
>1000<sup>b</sup>
2,1
3,5
78
P7 L-Modu S600
C<sub>3</sub> 100%
500
2,1
16,7
76
P8 Licocene 1602
C<sub>3</sub>/C<sub>2</sub> 90%
>1000<sup>c</sup>
2,2
16
70
P9 EASTOFLEX E1060
C<sub>3</sub>/C<sub>2</sub> 93%
>1000<sup>d</sup>
6,6
0,5
159
a
Измеренная вязкость по Брукфильду при 190°C равна 800 сантипуаз
b
Измеренная вязкость по Брукфильду при 190°C равна 7000 сантипуаз
c
Измеренная вязкость по Брукфильду при 190°C равна 3850 сантипуаз
d
Измеренная вязкость по Брукфильду при 190°C равна 5550 сантипуаз
[0069] Полимер 1 (P1) имеет следующие параметры: скорость течения расплава примерно от 20 до примерно 300 г/10 мин, измеренную при 230°C/2,16 кг, согласно ASTM D1238, (ii) значение полидисперсности (Mw/Mn) меньше примерно, чем 3,0, (iii) содержание пропилена примерно от 70 до примерно 92% масс от (со)полимера, (iv) температуру плавления меньше примерно, чем 70°C и (v) значение теплоты плавления меньше примерно, чем 20 Дж/г. Полимеры 2-9 выпадают, по меньшей мере, из одного из этих диапазонов параметров.
[0070] Адгезивы приготавливают с помощью 20% масс (со)полимера полипропилена, как отмечено в Таблице 2, с 56,5% масс усилителя клейкости (WINGTACK EXTRA), 3% масс воска (H1 воск), 20% масс пластификатора (Nyflex 222B) и 0,5% масс антиоксиданта (Evernox 10). Адгезив приготавливают посредством смешивания всех компонентов при 150-180°C в течение примерно двух часов.
[0071] Вязкость адгезива измеряется с использованием стандартного вискозиметра Брукфильда, шпинделя 27, при 140°C и 150°C согласно ASTM 3236-88.
-3
-3
-3
-3
[0072] Для получения tan δ используют TA Dynamic Mechanical Analyzer (ARES-M LS) с использованием исследования с постепенным изменением температуры из программного обеспечения Orchestrators version 7.2.0.4. Для этого исследования используют стальные параллельные пластинки диаметром 25 мм (нержавеющая сталь 316, Part # 708-00966-1 от TA instruments), разделенные зазором примерно 1 мм. Образец загружают, а затем нагревают до 160°C при требуемой температуре, и начинается постепенное изменение температуры после достижения равновесия при 160°C. Программа исследует точки данных через 10-секундные интервалы. Конвекционная печь (типа ARES-LN2) продувается непрерывно холодным газообразным азотом. Скорость охлаждения составляет 5°C/мин, до достижения 0°C. Конвекционную печь непрерывно продувают азотом. Частота поддерживается при 10 рад/сек. Начальная деформация при начале исследований составляет 50% (на наружном краю пластинок). Опция аутодеформации в программном обеспечении используется для точного поддержания измеряемого момента сил в течение исследования. Опция конфигурируется таким образом, что максимальная прикладываемая деформация, разрешаемая программным обеспечением, составляет 80%. Программа аутодеформации регулирует деформацию при каждом изменении температуры, если это гарантируется, с использованием следующей процедуры. Если момент сил ниже 19,62×10 Нм, деформация уменьшается на 5% от текущего значения. Если момент сил выше 117,72×10 Нм, она уменьшается на 25% от текущего значения. При моментах сил в пределах между 19,62×10 и 117,72×10 Нм, изменения деформации не осуществляют при таком изменении температуры. Модуль накопления сдвига или модуль упругости (G') и модуля сдвиговых потерь (G'') вычисляются с помощью программного обеспечения из данных относительно момента сил и деформации. Tan δ приводится как как G''/G' при 140°C, то есть
Tan δ=G''/G' (при 140°C).
Таблица 2. Адгезивы
Образец 1
Сравнительный
Сравнительный
Сравнительный
Сравнительный
1
образец A
образец B
образец C
образец D
(Со)полимер полипропилена
P1 Vistamaxxx 6502
P3 Vistamaxx 6202
P5 Vistamaxx 3000
P7 LMP S600
P8 Liccocene 1602
Вязкость при 150°C
4790
7750
23250
1495
330
Вязкость при 140°C
6975
11370
34060
2195
465
Tan δ при 140°C
31
19
6,5
63
65
[0073] Полимер 1, Сравнительные образцы C и D имеют диапазон вязкости, который является пригодным для нанесения распылением. Кроме того, значение tan δ Полимера 1, Сравнительных образцов C и D при 140°C выше 30, это показывает, что этот полимер может распыляться при 155°C или ниже. Сравнительные образцы A и B имеют значительно более высокие вязкости и значение tan δ меньше, чем 30 при 140°C.
[0074] Каждый из образцов адгезива, перечисленных в Таблице 2, наносится на DH 292 PE от Coplay Corp, Cincinnati, Ohio посредством распыления с использованием аппликаторной головки Signature от Nordson Corp при 150-155°C при линейной скорости 1000 футов в минуту (380 м/мин) при приклее 2,5 г/см. Вторая подложка (15 г/см, нетканый материал от PGI) накладывается затем на адгезив, с изготовлением связанного изделия.
[0075] Прочность связывания нетканого материала с пленкой измеряют с помощью динамометра в конфигурации Mode I T-расслаивания для начальных и состаренных образцов. Пригодный для использования динамометр должен обеспечить компьютерный интерфейс для универсальных испытаний на растяжение при постоянной скорости, например, Sintech 1/D Tensile Testing Machine (MTS, Model 1500 BZF-50, USA) или его эквивалент. Устройство для испытания на растяжение должно соединяться с нагрузочной ячейкой высокой точности 222 N или с его эквивалентом. Исследуемые образцы имеют по существу прямоугольную форму, полученную с использованием прецизионного резака от Thwing-Albert Instruments Co., Philadelphia, PA или его эквивалента, и они имеют размеры, соответствующие размерам образца для исследований. Размеры образца выбираются для достижения необходимой деформации с помощью усилий, соответствующих инструменту. Размеры образца составляют приблизительно 2 дюйма (5 см) в ширину приблизительно на 6 дюймов (15 см) в длину. Длина образца совмещается с машинным направлением, то есть, с направлением MD. Образцы уравновешиваются при 23°C±2°C в течение минимум одного часа перед исследованием при этой же температуре. Крепления и захваты устанавливаются с помощью захватного устройства для небольших нагрузок (может использоваться плоская или рифленая поверхность), которые имеют размеры, соответствующие размерам исследуемых образцов. Инструмент калибруется в соответствии с инструкциями производителя. Расстояние между линиями усилия захвата (длина измерения) составляет 1 дюйм (2,5 см), оно измеряется с помощью стальной рулетки, удерживаемой рядом с захватами. Данные силы на инструменте обнуляются для учета массы креплений и захватов. Образцы (2 дюйма шириной и приблизительно 6 дюймов длиной (5 см и 15 см)) приготавливают для исследования T-расслаивания с использованием следующей процедуры:
2
2
(1) Размечают образец с помощью ручки, проводя линию по ширине образца 2 дюйма (5 см) в положении 1 дюйм (2,5 см) от края образца. (2) Закрепляют кусок маскирующей ленты (Corporate Express, MFG# CEB1X60TN, от Paperworks, Inc at pwi-inc.com или tt, эквивалент), длиной 6 дюймов и шириной 2 дюйма (15 см и 5 см) по всей стороне пленки; (3) Растягивают образец малыми шагами в области 2 дюйм (7,5 кв. см) между отметкой ручкой и краем образца, чтобы вызвать деламинирование нетканых волокон от пленки. (4) Закрепляют кусок маскировочной ленты длиной 4 дюйма (10 см) и шириной 1 дюйм (2,5 см), с центром на верхних 2 дюймах (5 см) ширины образца, на том краю образца, который растягивают, чтобы вызвать деламинирование, прикладывают давление для связывания ленты с образцом. Ленту помещают на поверхности шириной 2 дюйма (5 см) противоположной стороне нетканого материала. Эта лента будет поддерживать часть пленки образца для t-расслаивания после завершения стадий 5 и 6. (5) Осторожно оттягивают волокна от пленки на стороне нетканого материала, в области 2 дюйм (7,5 кв. см) между отметкой ручкой и краем образца. Для образцов, которые хорошо связаны, этого можно достигнуть посредством легкого потирания образца резиновым ластиком примерно в направлении отметкой ручкой. (6) Осторожно отслаивают нетканый материал от пленки до отметки ручкой. (7) Помещают второй кусок ленты, длиной 4 дюйма и шириной 1 дюйм (10 см и 2,5 см), с центром на 2 дюймах (5 см) ширины нетканых волокон, которые намерено деламинируются от образца для формирования нетканой части образца для T-расслаивания. Для осуществления исследования T-расслаивания, устанавливают образец в захватах в конфигурации T-расслаивания с нетканой частью образца для T-расслаивания, установленной в нижнем захвате, и с частью пленки образца для T-расслаивания, установленной в верхнем захвате. Образец устанавливается в захвате таким образом, что имеется минимальное провисание и измеренная сила меньше примерно, чем 0,02 Н. Направляющая головка движется вверх при постоянной скорости направляющей головки 12 дюйм/мин (30 см/мин) и образец расслаивается до тех пор, пока соответствующие материалы (нетканые волокна и пленка) полностью не разделятся. Данные относительно силы и удлинения регистрируются при скорости 50 Гц в течение расслаивания. Сила отслаивания (г) для первых 8 дюймов (20 см) регистрируется как прочность связывания, Mode I.
[0076] Минимум пять образцов используется для определения средней начальной прочности связывания. Прочность связывания для начальных и состаренных образцов определяется как:
прочность связывания [г/дюйм] = средняя сила расслаивания [г]/ ширина образца [дюйм].
[0077] Такое же исследование осуществляют для состаренных образцов, где ламинаты образцов состаривают в течение 2 недель при 50°C. Затем состаренные образцы уравновешивают при 23°±2°C в течение минимум одного часа перед исследованием при этой же температуре. Опять же, используют минимум пять образцов для определения средней состаренной прочности связывания. Начальная и состаренная прочность связывания адгезивов приводится в Таблице 3.
2
2
2
[0078] Изготавливают связанные образцы для измерения времени удерживания статического отслаивания. Время удерживания статического отслаивания измеряют в пределах 15 минут формирования связанного ламината. Образец адгезива распыляют над полимерной пленкой с использованием аппликаторной головки Signature при приклее 2,5 г/см и скорости 1000 футов в минуту (380 м/мин), затем сразу накрывают нетканой подложкой при отжимном давлении 75 фунт/кв. дюйм (0,47 кг/кв. см) с формированием связанного ламината. Ширина покрытия составляет 2 дюйма (5 см). Связанные ламинаты затем режутся на образцы шириной 1 дюйм и длиной 4 дюйма 2,5 см и 10 см). Длина образца совмещается с поперечным направлением процесса, то есть, с CD направлением, и область 2 дюйм (7,5 кв. см) адгезива находится в центре. Образцы для статического отслаивания приготавливают с использованием следующих процедур: образец с полной длиной 4 дюйма (10 см) имеет участки по 1 дюйму (2,5 см) вверху и внизу, соответственно, без адгезива, которые легко могут раскрываться. Помещают маскировочную ленту, длиной 2 дюйма и шириной 1 дюйм (5 см и 2,5 см), с центром на ширине верхнего 1 дюйма (2,5 см) нетканого материала для закрепления края нетканого материала, а другой кусок маскировочной ленты для закрепления края полимерной части с формированием образца для статического отслаивания. Образцы исследуют при 23°C±2°C. Открытая область 1 дюйм (6,3 кв. см) стороны полимерной пленки связи зажимается в динамометре, при этом масса 50 грамм прижимается к открытому 1 дюйм (6,3 кв. см) части нетканого материала, свешивающейся с нетканой подложки. Регистрируется время от начала подвешивания массы 50 грамм до полного отделения от пленки, когда масса стягивается полностью с нетканого материала. Это время представляет собой время статического отслаивания, и исследуют пять связанных образцов для каждого образца, и среднее значение приводится в Таблице 3.
Таблица 3.
Образец 1
Сравнительный образец A
Сравнительный образец B
Сравнительный образец C
Сравнительный образец D
Температура распыления
154°C
Не распыляется при 170°C
Не распыляется при 170C
150°C
150°C
Начальная прочность связывания (г/дюйм)
255
нет
нет
21
92
Состаренная прочность связывания (г/дюйм (г/см))
336 (134)
нет
нет
29
45
Время удерживания статического отслаивания (Сырая прочность) (сек)
500
нет
нет
961
54
[0079] Образцы A и B не распыляются при 155°C или ниже. Сравнительные образцы C и D распыляются при 150°C; однако прочность связывания значительно ослаблена. Только Образец 1 распыляется при 155°C или ниже и имеет адекватную прочность связывания и значение времени статического отслаивания.
Таблица 4.
Образец 1
Образец 2
Сравнительный образец E
Vistamaxx 6202 (P3)
17
Vistamaxx 6502 (P1)
20
17
RT 2315
10
EASTOFLEX 1060
10
WINGTACK EXSTRA
56,5
49,5
49,5
Воск Sasol H1 от Sasol
3
3
3
Nyflex 222B от Nynas
20
20
20
Evernox 10
0,5
0,5
0,5
Всего
100
100
100
Вязкость
Вязкость при 150°C
4790
2400
4200
Вязкость при 140°C
6975
3675
8000
Tan δ при 140°C
31
48
27
Температура распыления
154°C
150°C
165°C
Начальная прочность связывания (г/дюйм (г/см))
255 (110)
189 (76)
168 (67)
Состаренная прочность связывания (г/дюйм (г/см))
336 (134)
346 (138)
328 (131)
Время удерживания статического отслаивания (сырая прочность) (сек)
500
600
720
[0080] RT 2315 представляет собой аморфный поли-альфа-олефин PP/PE от Rextac, EASTOFLEX 1060 представляет собой аморфный поли-альфа-олефин PP/PE от Eastman Chemical company. Образец 1 и Образец 2 распыляются при 155°C или ниже и имеют адекватную прочность связывания и значение времени статического отслаивания, в то время как образец E требует гораздо более высокой температуры, 165°C, чем Образцы 1 и 2 для распыления.
[0081] Множество модификаций и вариантов настоящего изобретения могут осуществляться без отклонения его духа и рамок, как будет очевидно специалистам в данной области. Конкретные варианты осуществления, описанные в настоящем документе, предлагаются только в качестве примера, и настоящее изобретение должно ограничиваться только с точки зрения прилагаемой формулы изобретения, вместе с полными рамками эквивалентов, которым соответствуют такие пункты формулы изобретения.