亲水性热熔粘合剂制造技术

通过将各种粘合剂与表面活性剂掺混来制备适合于各种应用、尤其是无纺织物一次性制品的亲水性热熔粘合剂组合物。表面活性剂具有低于１５的亲水－亲脂平衡（ＨＬＢ）值，并以一种用量引入到组合物中，该用量应使得所制备的粘合剂具有７５°或更低、优选低于约４０°的接触角。较低的接触角是需要的，这样水、尿或其它水基排泄物，在与由粘合剂粘结在一起的层压件接触时，会“浸湿”而不是“珠滴滚落”，使流体被引导远离粘合剂并引导至一次性制品的吸收性芯材。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本发涉及热熔粘合剂，尤其涉及具有改进的亲水性并可用于制造一次性无纺制品的热熔粘合剂。无纺织物是由联锁交织纤维网(interlocking fiber network)构成，并可用于一次性物品的结构中。无纺织物的特定应用包括一次性尿布，卫生巾，外科披衣，医院用垫和成人失禁用品。在这些应用中一般需要将无纺织物、组织(tissue)、吸收性绒羽等粘结于另一基底。该第二基底可以是另一种无纺织物、组织、或诸如聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯层的材料。典型地，热熔粘合剂已经用于将这些材料粘结在一起，这是由于在制造过程中不需要常常为水基或溶剂基粘合剂所采用的挥发步骤。合适的热熔粘合剂必须具有合适的粘结强度以粘结基底，并且必须具有良好的柔性，无污染或渗出，具有合适的粘度和开模时间而在工业设备中发挥作用，在正常储存条件下具有的可接受的稳定性，和在正常应用条件下具有可接受的热稳定性。在一次性无纺制品中使用的热熔粘合剂中已经使用了许多不同的聚合物。为此典型的热熔粘合剂已使用包括S-I-S(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)在内的聚合物；SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)；SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)；EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)；和APAO(无定形聚α-烯烃)。尽管当适当共混时这些聚合物在用于典型无纺织物结构体如尿布中的大多数基底之间提供可接受的粘附性，并在干燥条件下提供可接受的粘附性，但它们还具有应用上的几个缺点。现有技术的热熔粘合剂的最突出缺点中的一个涉及到粘合剂(典型地具有非常高的疏水性)在暴露于液体如水、尿等时的反应。通常，人们预计热熔粘合剂的疏水性是一个优点，因为该粘合剂将提供良好的干燥粘结性和一般在被润湿时保持可接受的粘结强度。然而，一次性无纺制品如尿布的制造已生产出总体厚度和外形上更薄的且引入超吸收性材料代替绒羽(一般处在中心部位)的产品。因此，在该无纺织物结构体中极其重要的是确保水、尿或其它水基排泄物或溶液尽可能快速地到达吸收性芯材，以及妨碍这一作用的任何材料都必须禁用或至少最大程度地少用。因此人们能够理解为何典型的热熔粘合剂的疏水性是无法接受的，因为它是阻碍流体转移至此类制品的芯材的一个固有特性。所以，长时间以来已知的是，希望具有一种热熔粘合剂，它可用于粘结于典型在无纺制品的结构体中使用的基底，如聚乙烯、聚丙烯、无纺织物、组织体或绒羽，并且它在长时间暴露于水、尿或类似物质之后保持可接受的湿粘结强度。与此同时，此类粘合剂应该具有更高的亲水性以不妨碍流体转移至此类制品的吸收性芯材。专利技术概述所以本专利技术的目的是提供可用于制造一次性无纺制品的改进热熔粘合剂。本专利技术的另一个目的是提供一种热熔粘合剂，它能够用作结构粘合剂，并且具有足够的亲水性以协助流体转移至一次性无纺制品的吸收性芯材。为了实现上述目的，本专利技术提供具有以下组成(重量)的热熔粘合剂约10-50％的聚合物约40-80％的增粘树脂；约0-40％的增塑剂；约0.1-2％的抗氧化剂；和约0.1-30％的表面活性剂，全部组分的总重是100wt％。该表面活性剂具有的亲水-亲脂平衡(HLB)值低于15，和以一定的用量引入组合物中，该用量使得所制得的粘合剂具有接触角75°或更低，和优选低于约40°。低接触角是需要的，这样水、尿或其它水基排泄物“浸湿(wet out)”而不是“液滴滚落(bead up)”，使得流体背离粘合剂。表面活性剂必须与热熔粘合剂中使用的其它原料合理地相容，这样不会对粘合剂的结构性能或热稳定性产生不利的影响。另一方面，表面活性剂必须在粘合剂的表面上“起霜(bloom)”，从而降低接触角和使粘合剂更具亲水性。因此，相容性的敏感平衡必须保持。表面活性剂也应该不含任何水或其它溶剂以使它能够在热熔粘合剂混合设备中加工并对于最终的使用者不具毒性。本专利技术的粘合剂相比于现有技术的亲水性粘合剂而言的优点是它不是水溶性的。水溶性粘合剂具有较低(若有的话)湿粘结强度，并因此与液体初次接触后散失其应用性。同时，一旦溶解，水溶性粘合剂可形成稀释溶液，它将接触使用者的皮肤引起不希望有的副作用。本专利技术的粘合剂将显著地提高流体吸收到无纺制品如尿布的芯材中的能力并因此改进了芯材的吸水效率。还将降低流体从此类制品中渗出的可能性并有助于通过引导流体更快地靠近芯材而改进了更薄超吸收性材料填充制品的吸收性。这可通过将本专利技术的亲水性热熔粘合剂施涂在一次性无纺织物吸收性制品的一个基底上，该制品的构造模式可将流体引导或“芯吸”到一个基底的所需吸收部位来实现。例如，如果一次性制品是尿布，粘合剂以矩形图案施涂于无纺织物基底的裤裆区域的中心部位。这将使尿流向尿布的吸收芯材的裤裆区域而不是尿布的腿部罗口区域或腰部区域。本专利技术的粘合剂尤其适合用于吸收性产品如尿布、训练内短裤、失禁用品、女性护理用品和医用品。对于所有这些产品，需要将制品的各层或基底粘结在一起并且热熔粘合剂常常按照以上所述来使用。通常，通过在无纺织物基底上喷射一层粘合剂来粘附制品的芯材区域并使之粘附于吸收性芯材。在许多情况下，组织层被放置在无纺织物和芯材之间，有时候完全包裹该芯材并且在其它情况下简单地覆盖面层。另一层粘合剂可将吸收性芯材绒羽粘结于组织并且再一层粘合剂可将组织或绒羽粘结于底层材上(它常常是聚乙烯或复合层压材料)。因此需要有至少一个和常常多个喷射的热熔粘合剂层来将芯材粘结在位。如果无纺织物顶层材和芯材没有良好地接触，则无纺织物的“隆起”将会发生，这将急剧降低吸收性。粘合剂还将芯材固定在位并能够有助于防止芯材开裂。芯材开裂能够妨碍液体在芯材本身中的适当流动并引起渗漏。为了改进抗湿脱粘性和抗芯材开裂性，已开发出不同类型的热熔粘合剂，它具有高的湿粘结强度，这代表了在普通粘合剂上的改进，因为它们在润湿状态下仍粘结于组织和芯材。不幸的是，在芯材区域上设置几层喷涂的热熔粘合剂的方法实际上将降低流体摄入量，因为粘合剂本身是具备相当的疏水性的。虽然以上提到的新型的高湿粘结强度粘合剂在湿润条件下抗脱粘，它们也具有疏水性。本专利技术的粘合剂是非常亲水性的并避免了这个问题，甚至改进了不在粘合剂上的芯材的液体获取能力(参见实施例2-3)。它们还可以被配制成亲水性并在润湿状态下具有改进的抗脱粘性能，与以上提到的新型粘合剂一样(参见实施例4)。这些粘合剂在芯材区域中显然可用于将特殊吸收性制品的各层粘结在一起但不会抑制结构体的吸收性。吸收性芯材可以在制品如尿布、失禁用品、女性护理用品、医用品等中见到。常常超吸收性材料(SAP)用于吸收性制品中以改进芯材中纤维素吸收性材料的吸收速率和保持力。这些SAP有时候用热熔粘合剂被粘结到位。容易认识到的是，这些热熔粘合剂能够放慢SAP的吸收速率，这归因于它们的疏水性。本专利技术的亲水性粘合剂也能够用于这一应用中。吸收性制品的面层需要让液体容易地流过该面层。这一层常常是无纺织物或一些基于聚合物如聚乙烯或聚丙烯的织物。尽管这些织物和多孔性膜与覆盖材料有一样的作用，但应该认识到的是它们在性质上是疏水性的。落在这些材料上的液滴不易通过，即使织物具有许多开孔。为了克服这一明显的问题，这些材料的制造商不得不处理这些材料以使它们更具亲水性(常常通过表面处理)。在其它情况下，吸收性制品的制造商已经在加工过程中将表面活性剂或其它物质喷洒到本文档来自技高网...

【技术保护点】
亲水性热熔粘合剂组合物，它包括以下组分：约１０－５０％的聚合物；约４０－８０％的增粘树脂；约０－４０％的增塑剂；约０．１－２％的抗氧化剂；和约０．１－３０％的表面活性剂，全部组分的总重是１００ｗｔ％，并且其中粘合剂的接触 角为约７５°以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克吉贝斯，黛安娜施特雷洛，马克阿尔佩尔，
申请(专利权)人：阿托芬德利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]