Композиции термоплавкого клея для нетканого материала
Изобретение относится к композициям термоплавкого клея для нетканых материалов и к использованным в них блоксополимерам. Предложена композиция термоплавкого клея для применения в нетканых изделиях, включающая: (а) 100 массовых частей блоксополимера формулы [S-(I/B)]n-X, где S представляет собой преимущественно полистирольный блок, a (I/B) представляет собой полимерный блок, полученный произвольной сополимеризацией смеси преимущественно изопрена и бутадиена в массовом отношении в пределах от 70:30 до 30:70, n - целое число от 3 до 5, и Х является остатком алкоксисиланового связующего агента, при этом блоксополимер имеет коэффициент вязкости расплава, измеренный при 200°С/5 кг, в пределах от 0,1 до 12 г/10 мин, содержание полистирола от 28 до 50 мас.%, эффективность связывания от 50 до 100%, (b) от 250 до 300 мас.ч. смолы, повышающей клейкость, (с) от 50 до 150 мас.ч. пластификатора и (d) от 0 до 3 мас.ч. стабилизатора и/или антиоксиданта. Предложен также блоксополимер для получения заявленной композиции. Технический результат - предложенная композиция обладает увеличенной когезией и улучшенной распылительной способностью, позволяющей улучшить технологию изготовления нетканых изделий. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к композициям термоплавкого клея для нетканых материалов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям термоплавкого клея для изготовления предметов гигиены, таких как пеленки для детей и взрослых, гигиенические салфетки, прокладки для страдающих недержанием, прокладки для кровати, женские прокладки, подгузники и тому подобное, включающих, по меньшей мере, один элемент из нетканого материала, а также к блоксополимерам, использованным в них.
Предпосылки создания изобретения
Как сообщалось в патентах WO 9102039, ЕР 0532831 А и ЕР 0802251 А, известно, что блоксополимеры, включающие концевые полистирольные блоки и один или более чем один центральный полиизопреновый блок, в частности триблоксополимеры, используются в термоплавких клеевых композициях для изготовления одноразовых предметов. Точнее, триблоксополимеры, содержание полистирола в которых составляет от 25 до 35 мас.%, а кажущаяся общая молекулярная масса - от 140000 до 145000 (например, блоксополимер KRATON® D-1165), используются в термоплавких клеевых композициях при изготовлении полотна двумя способами:
1) в качестве конструкционного клея для склеивания основного полиэтиленового элемента полотна и
2) в качестве соединительного клея для склеивания эластичных креплений, которые используются в качестве поясных и ножных манжет.
Такие клеи должны быть слабо окрашенными, прозрачными, со слабым запахом, распыляемыми при температуре 149°С (300°F), должны показывать высокую адгезию к полиолефиновому полотну и не проникать через тыльный нетканый слой. Кроме того, они должны быть относительно недорогими.
Эластичный соединительный клей используют для приклеивания эластичных волокон к полиэтиленовым и нетканым слоям с образованием эластичной поясной или ножной манжеты. Составные ленты из эластичных волокон вытягивают, обычно на 300%, и покрывают клеевой композицией при температуре 149°С (300°F) непосредственно перед сжатием внутренней стороны полиолефиновых и нетканых полотен. Подобно конструкционным клеям соединительные клеи обычно распыляют по спирали. Когда впоследствии концы эластичной ленты обрезают, композиционный материал сжимается, заставляя нетканые и полиолефиновые поверхности собираться в складки с образованием эластичной манжеты.
Хотя блоксополимеры, такие как блоксополимер KRATON® D-1165, показывают приемлемую вязкость расплава и температурный профиль и имеют достаточно низкую вязкость при обычно используемых температурах расплава вплоть до 160°С (320°F), что способствует эффективной обработке, тем не менее существует экономическая потребность в большем количестве блоксополимеров, которые бы демонстрировали эффективность процесса в совокупности с другими привлекательными свойствами, указанными выше.
Следует отметить, что относительно низкая вязкость расплава способствует высокой производительности линии производства полотна без выработки значительных количеств некондиционного продукта. Осложнениями, к которым обычно приводит такой некондиционный продукт, могут быть, например, снижение вязкости клея, изменение цвета клея, повреждение полиэтиленовой пленки или наслоение либо обугливание. Поэтому исследовательская работа в сфере производства полотна продолжается и в настоящее время.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложение улучшенных клеевых композиций, обладающих приемлемой вязкостью в интервале температур 138-160°С (280-320°F), чтобы избежать упомянутых выше проблем и в то же время обеспечить распылительную способность.
Другой задачей настоящего изобретения является предложение предметов гигиены, включающих, по меньшей мере, один слой нетканого материала и изготовленных с использованием указанных улучшенных термоплавких клеевых композиций.
В ходе многочисленных исследований и экспериментов неожиданно было установлено, что радиальные блоксополимеры, включающие концевые преимущественно полистирольные блоки и центральные (I/В)-блоки, дают хорошую вязкость распыляемого расплава при температурах, предпочтительно используемых при производстве полотна, то есть в интервале 138-160°С (280-320°F). Кроме того, такие радиальные полимеры обеспечивают хорошую стабильность цвета, превосходные клеевые характеристики и лучшую стабильность вязкости по сравнению с обычными клеевыми композициями на основе S-I-S-блоксополимеров.
Более того, было установлено, что термоплавкие клеевые композиции, включающие указанные блоксополимеры, содержащие S-(I/В)-блоки, обладают увеличенной когезией.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции термоплавкого клея для нетканых изделий, включающей:
(a) 100 массовых частей блоксополимера формулы [S-(I/B)]nX, где S представляет собой преимущественно полистирольный блок, a (I/B) представляет собой полимерный блок, полученный произвольной сополимеризацией смеси преимущественно изопрена и бутадиена в массовом отношении в пределах от 70:30 до 30:70, где n является целым числом в пределах от 3 до 5, предпочтительно от 3 до 4, и где Х является остатком связующего агента, при этом блоксополимер имеет содержание полистирола от 28 до 50 мас.%, эффективность связывания от 50 до 100% и индекс вязкости расплава, измеренный при 200°С/5 кг, в интервале от 1,0 до 12 г/10 мин,
(b) от 250 до 300 массовых частей смолы, повышающей клейкость,
(c) от 50 до 150 массовых частей пластификатора и
(d) по желанию, от 0 до 3 массовых частей стабилизаторов и/или антиоксидантов. Другими аспектами настоящего изобретения являются изделия одноразового использования, такие как пеленки для детей и взрослых, гигиенические салфетки, прокладки для страдающих недержанием, прокладки для кровати, женские прокладки, подгузники, включающие, по меньшей мере, один элемент из нетканого материала и изготовленные с применением указанных выше композиций термоплавкого клея, а также определенные блоксополимеры, использованные в них.
Композиции клея согласно настоящему изобретению могут использоваться, например, в одноразовых пеленках, предметах женской гигиены, прокладках для страдающих недержанием, прокладках для кровати, хирургических простынях и халатах и тому подобных вещах. Показано, что радиальные полимеры со смешанным средним блоком согласно изобретению обладают хорошей способностью к распылению даже при очень высоких значениях вязкости. Другими характеристиками, отличающими их от стандартных клеев для нетканых материалов на основе стирола (SS), являются улучшенная стабильность вязкости, улучшенная стабильность цвета при термическом старении и хорошая стойкость к ползучести для составов для эластичных креплений из волокнистого материала.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Основными компонентами, использованными в клеевых композициях настоящего изобретения, являются блоксополимер (компонент (а)), смола для повышения клейкости (компонент (b)), пластификатор (компонент (с)) и, необязательно, стабилизаторы или антиоксиданты (компонент (d)).
Блоксополимер согласно настоящему изобретению представлен структурой общей формулы [S-(I/B)]nX, которая может быть смешана с диблоксополимером S-(I/B) при эффективности связывания менее 100%, где S представляет собой преимущественно полистирольный блок, (I/B) представляет собой блок произвольно сополимеризованной смеси изопрена и бутадиена, где массовое соотношение между изопреном и бутадиеном лежит в пределах от 70:30 до 30:70 (или в отношении моль/моль - от 1,1/0,55 до 0,45/1,3) и где n является целым числом в пределах от 3 до 5, предпочтительно от 3 до 4, а X является остатком связующего агента, который будет дополнительно определен далее.
Предпочтительные массовые соотношения изопрена и бутадиена лежат в пределах от 60:40 до 40:60 (или в мольном отношении от 0,89/0,75 до 0,75/0,86). Более предпочтительно, чтобы массовое соотношение изопрена и бутадиена лежало в пределах от 55:45 до 45:55.
В данном контексте термины «преимущественно полистирол» и «смесь преимущественно изопрена и бутадиена» означают, что в дополнение к основному мономеру, то есть стиролу в одном случае и изопрену и бутадиену - в другом, один или несколько других второстепенных сомономеров могут присутствовать в исходном мономере в небольших количествах, то есть до 5 мас.% сополимеризуемого мономера. Однако предпочтительно, чтобы для получения соответствующих блоков были использованы по существу чистые сомономеры.
Примеры второстепенных сомономеров, использованных в дополнение к стиролу, включают, не ограничиваясь следующим перечнем, α-метилстирол, п-метилстирол, о-метилстирол, п-трет-бутилстирол, диметилстирол, винилтолуол, винилксилол, дифенилэтилен и винилнафтален либо их смеси.
Смешанный полимерный средний блок (I/В) получают из бутадиена и изопрена как мономеров сополимеризации, хотя он также может содержать незначительные количества других сомономеров, например до 5 мас.% (от массы общего блока) сополимеризуемого мономера, такого как стирол, однако предпочтительными являются смеси по существу чистых бутадиена и изопрена.
В блоксополимерах согласно настоящему изобретению содержание полистирола (который необязательно может включать сомономеры) лежит в пределах от 28 до 50 мас.%, предпочтительно от 28 до 35 мас.%, еще более предпочтительно от 29 до 33 мас.% от всего блоксополимера. Содержание связанного бутадиена в сумме составляет от 18 до 80 мас.%, предпочтительно от 40 до 70 мас.%. Содержание связанного изопрена составляет от 15 до 70 мас.%, предпочтительно от 30 до 70 мас.% Эти количества связанных мономеров (плюс сополимеризуемые мономеры, если таковые имеются) добавляют до 100 мас.%.
Полимерные блоки S предпочтительно имеют фактическую молекулярную массу в пределах от 9500 до 25000, более предпочтительно от 11000 до 16000.
Блоксополимеры, используемые в клеевых композициях согласно настоящему изобретению, предпочтительно имеют среднюю молекулярную массу (Mw, выраженную на основе полистирола) в диапазоне от 250000 до 500000, более предпочтительно от 150000 до 230000, как определено с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ, аналогично методу, описанному в ASTM D5293-97).
Блоксополимеры имеют коэффициент вязкости расплава, измеренный при 200°С/5 кг, в пределах от 1,0 до 12 г/10 мин.
Каждый из блоксополимеров, используемых в композициях клея согласно настоящему изобретению, предпочтительно содержит 1,2-винильные связи и/или 3,4-винильные связи в количестве от 4 до 10 мас.% от массы сопряженного диена (или в пределах от 0,08 до 0,70 (моль/моль)%).
Предпочтительно, чтобы блок (I/B) имел содержание винила в полимеризованном бутадиене в пределах от 7 до 12 мас.% и содержание винила в полимеризованном изопрене - в пределах от 4 до 8 мас.%. Еще более предпочтительно, чтобы блок (I/B) имел содержание винила в полимеризованном бутадиене в пределах от 7 до 9 мас.% и содержание винила в полимеризованном изопрене в пределах от 4 до 6 мас.%.
Указанные блоксополимеры, используемые в качестве основного компонента (а) клеевой композиции, имеют произвольно сополимеризованный блок (I/B), что подразумевает, что смешанный средний блок проявляет незначительное образование единичного гомополимерного блока. Такие блоксополимеры могут быть получены различными способами, например, такими, как описаны в заявке на патент WO 02057386.
Блоксополимеры согласно настоящему изобретению могут быть получены, например, сочетанием «живого» диблоксополимера, полученного анионной полимеризацией, со связующим агентом. В качестве связующих агентов могут выступать оловосодержащие связующие агенты, такие как трихлорид метилолова, четыреххлористое олово; галогензамещенные кремнийсодержащие связующие агенты, такие как четыреххлористый кремний и четырехбромистый кремний; алкоксисиланы, такие как тетраметоксисилан; и галогенированные алканы, такие как трихлорэтан, трихлорпропан и трибромпропан. Предпочтительными являются четыреххлористый кремний, четырехбромистый кремний, тетраметоксисилан или другие тетраалкоксисиланы.
Основной блоксополимер в компоненте (а) может, следовательно, включать смесь связанного полимера согласно общей формуле [S-(I/B)]nX и промежуточного диблока S-(I/B), например, в молярном отношении от 100/0 до 20/80, предпочтительно от 100/0 до 80/20.
Основной блоксополимерный компонент (а) может быть получен простым адаптированием общих способов, применяемых для получения блоксополимеров типа [S-B]nX и/или блоксополимеров типа [S-I]nX, с использованием взамен смеси бутадиен/изопрен. При приготовлении блоксополимеров для использования согласно настоящему изобретению важно избежать образования гомополимерного диенового блока, чтобы обеспечить требуемое соотношение (I/B).
Смолы, повышающие клейкость, используемые в термоплавких клеевых композициях настоящего изобретения, могут быть выбраны из широкого ряда смол, которые, как известно, применяются в термоплавких клеях. Смолы могут быть выбраны из модифицированных алифатических углеводородных смол, таких как модифицированные С5-углеводородные смолы (С5/С9-смолы), стиролсодержащих терпеновых смол, полностью или частично гидрированных С9-углеводородных смол, гидрированных циклоалифатических углеводородных смол, гидрированных ароматических модифицированных циклоалифатических углеводородных смол, а также их смесей.
Предпочтительные примеры смол, которые могут быть использованы в качестве компонента (b), включают, не ограничиваясь следующим перечнем: водные белые углеводородные смолы серии смол ESCOREZ®, такие как ESCOREZ 5600, ESCOREZ 5400, ESCOREZ 5300 и тому подобное, или углеводородные смолы серии смол REGALITE®, такие как REGALITE® 1090, ® 7100 И ® S-5100 и тому подобное, или серии смол ARCON®, такие как смолы ARCON® Р и М.
Предпочтительные твердые смолы, повышающие клейкость, будут иметь точку размягчения (Ring & Ball) в пределах от 90 до 105°С и содержание ароматических протонов согласно 1Н-ЯМР - от 0 до 30%, предпочтительно от 0 до 12%.
В термоплавких клеевых композициях согласно изобретению компонент (b) представлен в количестве от 250 до 300 массовых частей смолы, повышающей клейкость, на каждые 100 массовых частей блоксополимерного компонента (а). В предпочтительных клеевых композициях содержание компонента (b) составляет от 250 до 280 массовых частей смолы, повышающей клейкость, на каждые 100 массовых частей блоксополимерного компонента (а).
Приемлемые пластификаторы включают преимущественно пластифицирующие масла, которые являются по своей природе парафинами или нафтенами (распределение ароматических углеродов ≤5%, предпочтительно ≤2%, более предпочтительно 0%, как определено согласно DIN 51378) и имеют температуру стеклования ниже -55°С, как определено методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Эти продукты коммерчески доступны из компаний Royal Dutch Shell Group, как, например, масла SHELLFLEX®, CATENEX® и ONDINA®. Другие масла включают масло KAYDOL® из Witco, масла TUFFLO® из Arco, NYPLAST® из NYNAS или CALSOL® 5550 из CALUMET LUBRICANTS. Другие пластификаторы включают сходные жидкие смолы, повышающие клейкость, такие как REGALREZ® R-1018 или WINGTACK® 10.
Также могут быть добавлены другие пластификаторы, такие как олефиновые олигомеры; низкомолекулярные полимеры (≤30000 г/моль), такие как жидкий полибутен, жидкие сополимеры полиизопрена, жидкие сополимеры стирола/изопрена или жидкие гидрированные сополимеры стирола/сопряженного диена; растительные масла и их производные; либо парафин и микрокристаллический воск.
Композиция термоплавкого клея согласно настоящему изобретению содержит от 10 до 30 мас.% пластификатора от массы всей композиции и от 50 до 150 массовых частей пластификатора на 100 массовых частей блоксополимера, входящего в компонент (а). Предпочтительно, чтобы композиция термоплавкого клея включала от 100 до 125 массовых частей пластификатора на 100 массовых частей блоксополимера.
Следует отметить, что каждый блоксополимер компонента (а) может быть предварительно смешан с небольшим количеством пластификатора производителем указанного сополимера.
В композиции клея согласно настоящему изобретению могут быть введены другие эластомерные компоненты. Также, как известно, могут быть добавлены и некоторые другие компоненты для изменения клейкости, запаха, цвета клеев.
Для защиты клея от деструкции в результате воздействия тепла, света при обработке или в процессе хранения могут быть добавлены антиоксиданты и другие стабилизирующие ингредиенты, такие как смолы, совмещающиеся с концевым блоком, например ENDEX® 160. Могут использоваться различные типы антиоксидантов, первичные антиоксиданты, такие как связанные фонолы, или вторичные антиоксиданты, такие как фосфиты, либо их смеси.
Примеры коммерчески доступных антиоксидантов включают IRGANOX® 565 из Ciba-Geigy (2,4-бис-(н-октилтио)-6-(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутиланилино)-1,3,5-триазин), IRGANOX 1010 из Ciba-Geigy (тетракисэтилен-93,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат)метан) и POLYGARD® HR из Uniroyal (трис-(2,4-дитретбутилфенил)фосфит). Также могут использоваться другие антиоксиданты для защиты гелеобразования полибутадиеновых сегментов, такие как SUMILIZER® GS из Sumitomo (2-[1-(2-гидрокси-3,5-ди-трет-пентилфенил)этил)]-4,6-ди-трет-пентилфенилакрилат); SUMILIZER T-PD из Sumitomo (пентаэритритилтетракис-(3-додецилтиопропионат)) либо их смеси.
В композициях термоплавкого клея настоящего изобретения необязательно присутствует один или более чем один стабилизатор и/или антиоксидант. Соответственно, один или более стабилизатор и/или антиоксидант необязательно присутствует в количестве от 0 до 3 массовых частей стабилизатора и/или антиоксиданта на 100 массовых частей блоксополимерного компонента (а). В предпочтительных композициях компонент (d) используют в количестве от 0,5 до 3, еще более предпочтительно от 0,5 до 2,5 массовых частей компонента (d) на 100 массовых частей блоксополимерного компонента (а).
На способ приготовления клеевой композиции не налагается каких-либо особенных ограничений. Поэтому может быть использован любой способ, такой как механическое перемешивание, выполняемое с помощью вальцов, смесителя Banbury или клеемешалки Dalton, метод расплава, характеризующийся тем, что нагревание и смешение проводят с использованием котла для расплавления, оснащенного мешалкой, такой как быстроходная 2-лопастная мешалка или одно- или двухшнековый экструдер, либо способ растворения, при котором составляющие компоненты выливают в подходящий растворитель и перемешивают, тем самым получая тщательно перемешанный раствор самоприклеивающейся клеевой композиции.
Композиции термоплавкого клея согласно настоящему изобретению эффективно используются в качестве конструкционной клеевой композиции или в качестве соединительной клеевой композиции для изготовления предметов гигиены, в частности пеленок, включающих полиэтиленовую основу и, по меньшей мере, один нетканый подкладочный элемент.
Установлено, что составные термоплавкие клеевые композиции согласно настоящему изобретению обладают следующими преимуществами:
- улучшенный начальный цвет и цвет после термического старения;
- большая стойкость к изменению вязкости;
- улучшенные характеристики ползучести;
- хорошая способность к распылению даже при высоких значениях вязкости. Для иллюстрации настоящего изобретения представлены следующие примеры.
Примеры не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения, и их не следует интерпретировать таким образом.
Примеры
Содержание полистирола определяли методом 1Н-ЯМР.
Вязкость расплава измеряли на ротационном вискозиметре согласно ASTM D-3236-78. Вязкость измеряли при вращающем моменте, необходимом для вращения оси с постоянной скоростью, при погружении в жидкость. Образец помещали в RVTDV-II, оснащенный термоячейкой Брукфилда, и измеряли вязкость расплава в интервале температур от 110 до 160°С. Результаты выражали в паскаль · секунду (Па·с).
Синтез блоксополимеров А-D
Циклогексан, стирол, бутадиен и изопрен очищали активированной окисью алюминия и выдерживали при температуре 4°С в атмосфере азота. Мономерную смесь бутадиена и изопрена (в массовом соотношении, приведенном в Таблице 1) готовили перед синтезом и выдерживали под азотом при температуре 4°С. Эту смесь использовали как таковую.
В автоклав, оснащенный спиральной мешалкой, помещали циклогексан, после чего содержимое нагревали до температуры 50-60°С. Сразу после стирольного мономера в качестве инициатора дозировали втор-BuLi, который способствовал полному протеканию полимеризации. Температуру реакции повышали до 70°С, при этой температуре подавали мономерную смесь бутадиена/изопрена (B/I) и проводили реакцию. Образующийся в результате диблок связывался избытком связующего агента, дозированного при стехиометрическом соотношении обычно меньше 0,5 моль на моль активных литийсодержащих концевых групп цепи полимера. Этот избыток необязательно удаляли с помощью втор-BuLi с последующим добавлением этанола для остановки полимеризации. Реакционную смесь охлаждали до температуры 40°С, переносили в смеситель, добавляли стабилизирующий комплекс (включающий IRGANOX 565 и IRGANOX 168 0,08/0,35 phr (на 100 частей эластомера) в виде раствора в циклогексане) и перемешивали при комнатной температуре. После завершения паровой коагуляции и последующей сушки в печи получали сухую резиновую смесь.
В Таблице 1 приведены использовавшиеся количества компонентов (а) и (b). Полимеры анализировали методом ГПХ, полученные результаты включены в Таблицу 2.
Полимеры А, В и С связывали ГПТС (3-глицидоксипропил)триметоксисиланом), при этом они имели среднюю разветвленность 3,2 ветви. Полимер D связывали EPON® 826, он имел линейную структуру.
Эти полимеры также могут быть полимеризованы по описанной выше технологии последовательного/повторного инициирования.
| Таблица 2 | ||||
| Полимер | А | В | С | D |
| ГПХ, Mw | ||||
| Полистирол в граммах · 103 | 13,3 | 15,0 | 15,4 | 14,8 |
| ГПХ, Mw·103 | 152,7 | 200,3 | 190,1 | 134 |
| Эффективность связывания, % | 75 | 78 | 66 | 81 |
| Содержание полистирола, мас.% | 29,3 | 29,4 | 29,4 | 31 |
| B/I, массовое соотношение | 60/40 | 50/50 | 50/50 | 50/50 |
| Содержание винила в бутадиене, мас.% | 10 | 9 | 9 | 9 |
| Содержание винила в изопрене, мас.% | 6 | 6 | 6 | 6 |
В изучаемых клеевых композициях использовались следующие дополнительные компоненты:
VECTOR® 4211 из DEXCO, представляющий собой линейный блоксополимер типа стирол-изопрен-стирол с содержанием стирола 30%, скоростью течения расплава 13 г/10 мин и практически не содержащий диблока, поскольку полимер готовили последовательно.
В примерах изобретения использовались различные смолы для повышения клейкости. ESCOREZ 5600 представляет собой углеводородную смолу из EXXON MOBIL CHEMICAL. ESCOREZ 5400 представляет собой углеводородную смолу из EXXON MOBIL CHEMICAL. CALSOL 5550 является нафтеновым маслом из компании CALUMET LUBRICANTS. ENDEX 160 представляет собой совмещающуюся со стирольным блоком смолу из компании EASTMAN CHEMICAL. INGANOX 1010 представляет собой антиоксидант из компании CIBA.
Следующие композиции термоплавкого клея, включающие такие ингредиенты, как перечислены ниже, были составлены, как указано в Таблицах 3 и 5. Кроме того, в Таблицах 3-5 представлены результаты испытаний композиций, основанных на этих составах.
Для изучения термостабильности 300 г каждого клея помещали в стеклянный сосуд и выдерживали при температуре 300°F (149°С) в течение 96 часов. Через каждые 24 часа от каждого клея отделяли по 10,5 г и определяли цвет по Гарднеру (Gardner) и вязкость по Brookfield при температуре 300°F.
| Таблица 4 | |||||
| Данные термостабильности | |||||
| F1 | F2 | F3 | F4 | Стандарт | |
| Начальная вязкость @ 149°С (300°F) (сПз) | 1480 | 3000 | 4790 | 5710 | 2960 |
| 24 часа | 1390 | 2520 | 4140 | 4940 | 2475 |
| 48 часов | 1160 | 1970 | 3170 | 4210 | 1660 |
| 72 часа | 985 | 1580 | 2810 | 3010 | 1130 |
| 96 часов | 910 | 1410 | 2150 | 2570 | 970 |
| Изменение, % | -38 | -53 | -55 | -55 | -67 |
| Начальный цвет по Гарднеру | 2 | 1 | 1 | 1 | 3 |
| 24 часа | 3 | 2 | 1 | 2 | 3 |
| 48 часов | 4 | 3 | 2 | 2 | 4 |
| 72 часа | 5 | 4 | 2 | 3 | 5 |
| 96 часов | 6 | 5 | 3+ | 4+ | 5 |
Для испытания эластичного крепления в быстроходном многолопастном смесителе при температуре 163°С (325°F) готовили 2000 г порции каждого клея. Затем клеи помещали в устройство для плавления при температуре 149°С (300°F) и наносили с помощью спиральной системы распыления Nordson на три полоски из нитей типа лайкры, используя методику, описанную в патенте Werenicz U.S. Patent No.4842666. После уравновешивания при комнатной температуре слоистый материал растягивали на 95% от полного удлинения и прикрепляли к жесткому куску картона. Затем концы резинки обрезали через полиэтиленовую пленку и тестируемый картон помещали в инкубатор при температуре 38°С (100°F). Через четыре часа тестируемый картон извлекали и вычисляли процент ползучести, используя формулу: разница начальной и конечной длины, поделенная на начальную длину и умноженная на 100.
По сравнению с радиальным полимером сравнения как линейный, так и радиальный полимеры со смешанными средними блоками настоящего изобретения имели лучшую стойкость к ухудшению вязкости. Радиальные полимеры показали очень хорошую стабильность цвета, являющегося важной характеристикой при производстве нетканых изделий. Для эластичного крепления на LYCRA XA-940 радиальные полимеры А-С показали лучшие характеристики ползучести по сравнению с линейными вариантами. Неожиданно оказалось, что даже при очень высокой вязкости радиальные полимеры со смешанными средними блоками обладают очень хорошей способностью к распылению. Это является важной характеристикой радиальных полимеров со смешанными средними блоками и допускает более широкий диапазон составов композиций.
| Описание веществ, используемых в композициях согласно изобретению: | |
| EPON® 826 - связующий агент | Химическая формула: 
|
| Mn≤700, n~1 | |
| Escorez 5600 | Практически бесцветная смола на основе алифатических циклических углеводородов, модифицированная ароматическими соединениями |
| Escorez 5400 | Практически бесцветная смола на основе алифатических циклических углеводородов |
| Escorez 5300 | Прозрачная смола на основе алифатических циклических углеводородов |
| Смолы серии REGALITE® | Смолы на основе гидрированных углеводородов производителя Eastman Chemical Company |
| SHELLFLEX® | Масла, имеющие минимальное содержание полициклических ароматических соединений |
| ONDINA® | Высокоочищенные, не содержащие добавок и ароматических соединений, белые парафиновые масла. Используются в фармацевтике, упаковке продуктов, в косметике и т.п., где для соответствия нормам качества готового продукта требуется высокая чистота масла. |
| CATENEX S | Парафиновые масла, очищенные растворителем, имеют высокое содержание предельных углеводородов, высокую цветовую устойчивость, высокую температуру вспышки, умеренную растворимость и хорошо работают при низких температурах |
| CATENEX Т | Высокоочищенные гидрированные парафиновые технологические масла, практически бесцветны и не содержат серу. Эти масла имеют высокое содержание предельных углеводородов, не содержат ароматических углеводородов и полярных соединений. Не имеют запаха, рекомендуются для использования, когда требуется высокая цветовая устойчивость, низкая летучесть и низкие уровни серы. Эти масла идеальны для использования в качестве технологических масел в производстве резины, эластомеров, пластмассы, клеев и др. |
1. Композиция термоплавкого клея для изготовления нетканых изделий, включающая:
(a) 100 мас.ч. блок-сополимера формулы [S-(I/B)]nX, где S представляет собой преимущественно полистирольный блок, a (I/B) представляет собой полимерный блок, полученный произвольной сополимеризацией смеси преимущественно изопрена и бутадиена в массовом отношении в пределах от 70:30 до 30:70, где n является целым числом в пределах от 3 до 5, и Х является остатком алкоксисиланового связующего агента, при этом блок-сополимер имеет содержание полистирола от 28 до 50 мас.%, эффективность связывания от 50 до 100% и коэффициент вязкости расплава, измеренный при 200°С/5 кг, в пределах от 1,0 до 12 г/10 мин,
(b) от 250 до 300 мас.ч. смолы, повышающей клейкость,
(c) от 50 до 150 мас.ч. пластификатора и
(d) от 0 до 3 мас.ч. одного или более чем одного стабилизатора и/или антиоксиданта.
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что блок (I/B) получен произвольной полимеризацией смеси бутадиена и изопрена в массовом отношении от 60:40 до 40:60, предпочтительно от 55:45 до 45:55.
3. Композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок (I/B) имеет содержание 1,2- и/или 3,4-винильных связей в полимеризованном бутадиене в пределах от 7 до 12 мас.%, предпочтительно от 7 до 9 мас.%, и содержание 1,2- и/или 3,4-винильных связей в полимеризованном изопрене - в пределах от 4 до 8 мас.%, предпочтительно от 4 до 6 мас.%.
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что блок-сополимер S-(I/B)-S имеет содержание полистирола от 28 до 35 мас.%.
5. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что блок-сополимер S-(I/B)-S имеет содержание полистирола от 28 до 35 мас.%.
6. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что блок-сополимер S-(I/B)-S имеет содержание полистирола от 28 до 35 мас.%.
7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что включает от 250 до 280 мас.ч. углеводородной смолы на 100 мас.ч. блок-сополимера.
8. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что включает от 250 до 280 мас.ч. углеводородной смолы на 100 мас.ч. блок-сополимера.
9. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что включает от 250 до 280 мас.ч. углеводородной смолы на 100 мас.ч. блок-сополимера.
10. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что включает от 250 до 280 мас.ч. углеводородной смолы на 100 мас.ч. блок-сополимера.
11. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что включает от 250 до 280 мас.ч. углеводородной смолы на 100 мас.ч. блок-сополимера.
12. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что включает от 250 до 280 мас.ч. углеводородной смолы на 100 мас.ч. блок-сополимера.
13. Блок-сополимер формулы [S-(I/B)]nX, где S представляет собой преимущественно полистирольный блок, a (I/B) представляет собой полимерный блок, полученный произвольной сополимеризацией смеси преимущественно изопрена и бутадиена в массовом отношении в пределах от 60:40 до 40:60, где n является целым числом в пределах от 3 до 5, Х является остатком алкоксисиланового связующего агента, при этом полный блок-сополимер имеет коэффициент вязкости расплава, измеренный при 200°С/5 кг, в пределах от 1,0 до 12 г/10 мин, содержание полистирола от 28 до 50 мас.% и эффективность связывания от 50 до 100%.
14. Блок-сополимер по п.13, отличающийся тем, что блок S получен из, по существу, чистого стирола.
15. Блок-сополимер по п.13 или 14, отличающийся тем, что блок (I/B) имеет содержание 1,2- и/или 3,4-винильных связей в полимеризованном бутадиене в пределах от 7 до 12 мас.%, предпочтительно от 7 до 9 мас.%, и содержание 1,2- и/или 3,4-винильных связей в полимеризованном изопрене - в пределах от 4 до 8 мас.%, предпочтительно от 4 до 6 мас.%.
16. Блок-сополимер по п.13, отличающийся тем, что блок-сополимер [S-(1/В)]nX имеет эффективность связывания от 50 до 85%.
17. Блок-сополимер по п.14, отличающийся тем, что блок-сополимер [S-(1/В)]nX имеет эффективность связывания от 50 до 85%.
18. Блок-сополимер по п.15, отличающийся тем, что блок-сополимер [S-(1/В)]nX имеет эффективность связывания от 50 до 85%.
