[发明专利]基于低熔点聚丙烯均聚物的热熔性粘合剂

说明书

用在多孔衬底上的热熔性粘合剂，其中所述热熔性粘合剂具有a)按重量计约10％至约70％的聚丙烯均聚物，其具有小于100℃的DSC熔点；b)约10％至约60％的第一粘性树脂，其具有约95℃至约140℃的环球软化点；c)约0％至约65％的与第一粘性树脂不同的第二粘性树脂；d)约5％至约50％的增塑剂；e)按重量计约1％至约40％的第二聚合物，其是熔化焓大于30焦耳/克的半结晶聚合物或蜡；f)约0.1％至约5％的稳定剂或抗氧化剂；其中组分总计组合物的按重量计100％，并且组合物的粘度在163℃(325°F)等于或小于约20,000厘泊(cP)。

发明背景

本发明涉及热熔性粘合剂，并且更尤其涉及使用低分子量、低模量聚丙烯聚合物的热熔性粘合剂。虽然聚丙烯聚合物长的结晶时间，但是该粘合剂产生高初始结合强度。添加剂和聚丙烯聚合物联合使用，使得粘合剂的结晶时间和硬化速度增加。这对于要求高的原始强度或低渗胶的应用是必要的。

热熔性粘合剂在许多工业过程中用于将各种衬底粘合在一起。一些这样的终端用途包括密封纸箱和瓦楞纸箱、用于各种应用的标签和组装一次性尿片。对于一些应用，热熔体是相当硬的、挠性的固体材料，在粘合剂施加之后立即没有表面粘性。一个例子是纸箱密封应用，其中产品需要快速“变定”或固化，以使纸箱折板在热熔体施加之后的数秒内保持在适当的位置。对于其他应用，热熔体需要在其冷却之后具有相当的表面粘性，例如当用作压敏带或标签，其中粘合剂必须在室温下结合至另一衬底。

对于一些其他应用比如尿片构造，粘合剂以熔融态施加至衬底，但是必须立即构建强度，从而其将物品保持在一起，即使存在作用在粘合剂粘合的力。热熔体的一种常见的终端用途是将尿片中的弹性绳粘合在适当的位置。粘合剂必须能够抵抗弹性绳的收缩力，因为弹性绳在它们粘合至尿片之前伸长。一种其他挑战是为了确保粘合剂不渗透其接触的衬底。无纺布织物经常用于产生一次性制品并且必须小心使用，以使粘合剂不渗透无纺布。如果这出现，其可积聚在尿片生产线(diaper line)的辊或压缩部分上。用于制备一次性制品的许多粘合剂本质上是压敏的，因为这倾向于给予热熔体更宽的处理窗口。所以在为了容易施加的相对低的粘度、在施加之后快速发展内部强度以将衬底立即保持在一起和即使粘合剂是软的和/或压敏的耐渗胶之间必须实现平衡。

通常热熔性粘合剂可基于聚合物，比如聚烯烃(例如乙烯或丙烯型聚合物)，或官能化的聚烯烃(具有含氧单体的乙烯或丙烯共聚物)，或包含至少一种橡胶相的苯乙烯嵌段共聚物，如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)聚合物。苯乙烯嵌段共聚物常用于其中经常使用无纺布织物的尿片构造应用。它们倾向于在这些材料上非常耐渗胶。认为这是由于施加之后苯乙烯端基封闭(endblock)重整的速度，其随着热熔体冷却非常快速地发生。不基于苯乙烯嵌段共聚物的热熔体在施加之后必须在一些程度上冷却并且重结晶以抵抗渗胶。

这些年中，许多不同的烯烃聚合物已经用于制造用于构造一次性纺织品的热熔性粘合剂。一类是无定形的聚α烯烃，也称为APAO。它们主要使用齐格勒-纳塔催化产生并且可使用各种单体制造，包括但不限于丙烯、乙烯和丁烯。许多制造商生产了许多不同类型的APAO共聚物和三元共聚物。它们包括Evonik Industries，其生产聚合物；REXtac，LLC，其生产系列的材料；和Eastman Chemical，聚合物线的制造商。它们的特征皆在于具有非常低程度的结晶度，如通过DSC测量。当商业上生产时，它们是具有宽分子量分布的无规聚合物。

当配制成热熔性粘合剂用于构造一次性制品时，由于它们的无定形特征，APAO具有一些缺陷。尽管它们用于尿片构造应用(将无纺布粘合至聚乙烯)，但是它们不具有弹性附着应用需要的高温蠕变阻力的水平。另一缺陷是它们不容易使用常规的热熔体施加装置良好喷射。