JP2000514108A - 親水性ホットメルト接着剤 - Google Patents

親水性ホットメルト接着剤

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Abstract

(57)【要約】 種々の用途、特に不織布使い捨て製品に適した親水性ホットメルト接着剤組成物は、種々の接着剤成分に界面活性剤をブレンドすることにより調製される。該界面活性剤は親水部−親油部比率(HLB)数が15未満で、得られる接着剤の触角が75度未満、好ましくは約40度未満となるような量で該組成物に含有される。小さい接触角は、水、尿或いは他の水性排出物が該接着剤で結合された積層体に接触するとビーズ状になるということよりはむしろ湿潤消失し、結果として該接着剤から離れて使い捨て製品の吸収心材の方向へと向けられるので好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】 親水性ホットメルト接着剤 発明の背景 本発明はホットメルト接着剤に関し、更に詳しくは、改良された親水性の特性 を有し、使い捨て不織布製品の製造に有用性を見い出すホットメルト接着剤に関 する。 不織布はからみ合う繊維の網状構造より成り、使い捨て商品の組み立てに使用 されている。不織布の特定の用途として使い捨ておむつ、月経帯、外科手術用の 滅菌した布、病院用パッドおよび成人用失禁製品がある。 このような用途においては、一般的に不織布、薄葉層、吸収毛羽等を別の支持 体に接着する必要がある。この第2の支持体は、別の不織布、薄葉層或いは、ポ リオレフィンまたはポリプロピレン層のごとき材料であってもよい。一般的にホ ットメルト接着剤は、水系または溶媒系接着剤の場合製造中に必要な蒸発工程が 無いためこのような材料の結合に使用されてきた。好ましいホットメルト接着剤 は、関連する支持体類を接着するための適切な結合強度を有していなければなら ず、また良好な柔軟性、汚染性または表面滲みのない、適切な粘度、商業装置で 機能する開放時間、貯蔵条件下での許容し得る安定性および通常の使用条件下で の許容し得る熱安定性をも有しなければならない。 使い捨ての不織布製品の組立てに使用されるホットメルト接着剤として多くの 異なる重合体が使用されている。この点で、一般的なホットメルト接着剤はSI S(スチレン−イソプレン−スチレン)、SBS(スチレン−ブタジエン−スチレ ン)、SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン)、EVA(エチレン ビニル酢酸)およびAPAO(非結晶質ポリアルファオレフィン)等を含む重合 体を使用している。これらの重合体は、適切にブレンドされるとおむつ等の一般 的な不織布の組立てに使用される大抵の支持体間を許容し得る接着力で結合し、 更に乾燥条件下で許容し得うる接着力を有するものであるが、いくつかの欠点が 有るため、その有用性が減じられている。先行技術のホットメルト接着剤の最も 注目すべき欠点の一つは、接着剤は一般的には非常に疎水性ではあるが、水、尿 等の液体にさらされると反応するその仕方に関するものである。この種の接着 剤は良好な乾燥結合を提供し、湿潤時にも通常は許容できる結合強度を維持する ものであるから、ホットメルト接着剤の疎水性特性は一般的には一つの利点であ ると期待されるところであろう。しかしながら、おむつ等の使い捨て不織布製品 の製造業者は、全厚みおよび断面形をはるかに薄くし、通常心材に使われている 毛羽の代わりに超吸収性材料を含有させた製品を製造することに努めてきた。こ の種の不織布製品の組立てで非常に重要なことは、水、尿または他の水性排出物 または溶液をできるだけ速やかに吸収心材の方向へ向け、この作用を妨げる可能 性のあるものは取り除くか、少なくとも最小限にとどめることを確実にすること である。結果として容易に理解できることであるが、一般的なホットメルト接着 剤の疎水性は、この種の製品の心材への流体の移動を固有的に妨害する一つの特 性であるため好ましくないものである。 従って、不織布製品の組立てに一般的に使用されるポリエチレン、ポリプロピ レン、不織布、薄葉層または毛羽等の支持体への結合に有用で、且つ更に水、尿 または類似の物質に長時間さらされても許容しうる湿潤強度を維持するホットメ ルト接着剤を有することが望ましいものであると長い間知られてきた。同時に、 このような接着剤は、この種の製品の心材中への流体移行を妨げないより親水性 であるべきである。 発明の要旨 従って本発明の目的は、使い捨て不織布製品の製造に有用な改良されたホット メルト接着剤を提供することである。 本発明の別の目的は、構成接着剤として使用され、流体の使い捨て不織布製品 の吸収心材中への移行を助けるに充分な親水性を有するホットメルト接着剤を提 供することである。 上記目的を達成するために、本発明は下記の組成物(重量による): 約10〜50%の重合体 約40〜80%の粘着付与樹脂、 約0〜40%の可塑剤、 約0.1〜2%の抗酸化剤および 約0.1〜30%の界面活性剤 を有し、その成分全体が100重量%であるホットメルト接着剤を提供するもの である。該界面活性剤は親水性部−親油性部比率(HLB)数が15未満であり 、得られる接着剤が75度未満、好ましくは約40度未満の接触角となるような 量で該組成物に含有される。低接着角は望ましく、水、尿または他の水性排出物 が“ビーズ状になる”(bead up)よりはむしろ“湿潤消失し”(wet out)、その結 果該液体は該接着剤から離れた方向へと向けられる。 界面活性剤はホットメルト接着剤に使用されるその他の原料と適当に相溶性を 有するものでなくてはならず、該接着剤の構成性能および熱安定性に好ましくな い影響を与えないものである。他方、該界面活性剤は、接触角を下げ該接着剤を 更に親水性にするために、該接着剤の表面へブルーム(bloom)するものでなけ ればならない。従って、微妙な相溶性のバランスが維持されなければならない。 該界面活性剤はまた、ホットメルト混合装置での処理可能なためには少しの水ま たは他の溶媒をも含有すべきでなく、また最終使用者にとっては無毒性のもので あるべきである。 本発明の接着剤は、水溶性でない点において先行技術の親水性接着剤より有利 である。水溶性接着剤はまずは湿潤結合強度を有せず、従って液体との最初の接 触でその有用性を失う。また、水溶性接着剤は一度溶解すると希釈溶液を生成し 、使用者の皮膚と接触して望ましくない副作用を引き起こし得る。 本発明の接着剤は、おむつ等の不織布製品の心材への流体吸収性を有意に増加 させる。また該接着剤は、このような製品からの流体漏れを減少させ、流体を一 層すみやかに心材の方向へ向けることにより、より薄い超吸収剤で充填されてい る製品の吸収性の改良を助ける。これは本発明の親水性ホットメルト接着剤を、 流体が支持体の一つの所望の吸収位置の方向へ向ける、あるいは吸い上げる(wi cked)ような形状で使い捨て不織布製品の一つの支持体へ適用することにより達 成される。例えば、使い捨て製品がおむつである場合、該接着剤を不織布支持体 の局部領域を中心に長方形形状に適用すればよい。これにより尿は、結果として おむつの脚部回り領域または腰領域というよりはむしろ吸収心材の局部領域へ向 けられる。 本発明の接着剤は、特に、おむつ、トレーニングズボン、失禁用品、女性保護 製品、医療用品等の吸収製品への使用に適している。これらの製品の全ては、製 品を成す層類または支持体類を接着する必要があり、ホットメルトが前述のごと くしばしば使用される。通常、製品の心材領域は、不織布支持体上へ接着剤層を 吹き付け、それを吸収心材へ接着することにより接着されている。多くの場合、 該不織布と該心材の間には薄葉層が施けられており、時には薄葉層は心材を全て 包み込み、また他の場合は単に上層部をおおっている。吸収心材の羽毛を該薄葉 層に結合させるために別の接着剤層を使用してもよく、また更に別の接着剤層が 該薄葉層または毛羽を裏面シート(しばしばポリエチレン製または複合積層体製 )に結合させることができる。このように、心材を適所に結合するために使用し た少なくとも一層の、しばしば多層の吹付ホットメルトが存在する。上層シート と心材との接触状態が不良の場合、吸収性を劇的に減少させる不織布のテント張 り状態(tenting)が発生する。 該接着剤は更に心材を適所に保持するものである。心材割れは心材中自体で液 体の適切な流れを妨害し、漏れの原因となる。耐湿潤剥離性および耐心材亀裂性 を改良するために、公知の接着剤に対し高湿潤結合強度を有する極だった部類の ホットメルトが開発されており、これらは湿潤時の薄葉層及び心材の両方に対し て結合を保持するものである。 心材領域へ吹付ホットメルト層を形成する方法は、不運にも接着剤自体が相当 疎水性であるため、流体の吸収量を実際減少させる。前記の新しい部類の高湿潤 結合強度の接着剤は、湿潤状態では剥離抵抗性であるが、これらの接着剤もまた 疎水性であった。本発明の接着剤は非常に親水性であり、この問題を取り除くも のであり、接着剤を適用しないものに対し、心材の流体取り込み量を改良するも のである(参照実施例2乃至3)。また、これら本発明の接着剤は親水性となる ように配合することができ、前記新しい部類の接着剤のように湿潤状態での耐剥 離性を改良したものである(参照実施例4)。 これらの接着剤は、特定の吸収製品のその構造上の吸収性を阻害することなく 各層を結合する心材領域において明白な有用性を示すものである。吸収心材はお むつ、失禁用品、女性保護製品、医療装置等に見られるものである。吸収製品に 使用されている超吸収剤(SAP)は、しばしば心材としてのセルロース系吸収 剤の吸収速度および保持力を改良するものである。これらの超吸収剤は時にはホ ットメルトで適所に結合されている。直ちに理解されるところであるが、これら のホットメルトはその疎水性のために超吸収剤の吸収速度を遅らせ得る。本発明 の親水性接着剤はこの用途においてもまた使用可能となる。 吸収製品の上層は、流体を直ちにそれを通過させる必要がある。この層はしば しば不織布またはポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体に基づく或る種の織 布である。これらの織布および穴あきフィルムは被覆素材として良く機能するが 、本来疎水性であることが認められよう。これらの上に置かれたビーズ状の液体 は、織布が多くの開孔を有しているにも拘わらず容易には通過しない。この明ら かな問題を回避するために、これらの材料の製造業者はより親水性とするために (しばしば表面処理により)該材料を処理しなければならなかった。他の場合、 吸収製品の製造業者は界面活性剤または他の材料を加工中の材料上に吹き付けて きた。これらの材料の吹き付けは、製造系列の維持管理上の問題の原因となり、 噴霧状の材料が空気を満たし作業者にとっては刺激物となる。これらの材料はま た上層シートを親水性にする以外の用途を有していない。更に、これらの材料は 製品の他の部分へ移行し、ホットメルトを剥離する原因となりうる。本発明の接 着剤は製品を結合するとともに標準の疎水性の上層シートの使用を可能とするも のであることが注目されよう。親水性の特徴が製品に持ち込まれ、選択的に領域 を処理することができ、吸収製品の設計の自由度をより大きくすることができよ う。 材料を通気性とすること、すなわち、(汗等の)湿気を積層体の中を通過させ ることが望まれる他の応用分野が存在する。これはおむつ等の製品および医療製 品の両方において有用となろう。本発明はこのような用途における一般的な疎水 性のホットメルト上での流れを改良するためにも使用され得よう。 図面の簡単な記載 図1は、不織布を通過し薄葉積層体に達した水分のタオルにより吸収されたパ ーセントを比較した棒グラフで、該積層体は第1の試験においては接触角85度 を有する一般的な先行技術である疎水性ホットメルト接着剤で結合されたもので あり、これに対し第2の試験においては本発明に従って配合された親水性ホット メルト接着剤で結合されたものであり; 図2は、種々のホットメルト接着剤の平均剥離強度および接触角を比較した棒 グラフであり; 図3は、本発明の親水性ホットメルトを含有する一つの使い捨ておむつの概略 、分解組立、透視図であり; 図4は、図3の概略断面図であり; 図5は、本発明の親水性ホットメルトを含有する一つの使い捨て女性保護パッ ドの概略、分解組立、透視図であり; 図6は、流体の吸上作用をおむつの中心へ向けて奏するようにおむつの不織布 上層シートに適用した本発明の親水性ホットメルト接着剤を含有する図1に類似 の一つの使い捨ておむつの概略、分解組立、透視図である。 好ましい態様の詳細な記述 成分を下記の範囲で含有する親水性ホットメルト接着剤組成物は、湿潤性を評 価すると現行技術を超える利点を提供する。更に詳しくは、本発明の接着剤組成 物は重量で下記の成分を有する。 約10〜50%の重合体、 約40〜80%の粘着付与樹脂、 約 0〜40%の可塑剤、 約 0.1〜2%の抗酸化剤および 約 0.1〜30%の界面活性剤でこれらの成分の合計は 100重量。 本発明の組成物における重合体としては、約10重量%乃至約50重量%、好 ましくは約15%乃至約25%量で入手可能なあらゆる種類の熱可塑性樹脂が使 用可能である。このような物質の例としては、エチレン/ビニル酢酸、エチレン アクリレート、エチレンメタクリレート、エチレンメチルアクリレート、エチレ ンメチルメタクリレート、ポリブチレン、高および低密度ポリエチレン、ポリエ チレンブレンド、化学的に改質されたポリエチレン、エチレンと炭素数1乃至6 のモノまたはジ不飽和単量体との共重合体等を含有するエチレン系重合体、ポリ アミド、ポリブタジエンゴム、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ フタレート等のポリエステル、熱可塑性ポリカーボネート、アタクチックポリプ ロピレン等を含有するアタクチックポリアルファオレフィン、熱可塑性ポリアク リルアミド、アクリロニトリル、アクリロニトリルとブタジエン、スチレン等の 他の単量体との共重合体、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンスルフィド、芳 香族ポリウレタン、スチレン−アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエ ン−スチレン、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−ス チレンエラストマー、A-B、A-B-A、A-(B-A)n-B、(A-B)n-Yブロック重合体で前記 Aはポリビニル芳香族ブロックを、前記Bブロックは部分水素化されうるゴム状 中間ブロックを表すもの、および前記物質の混合物があげられる。本発明の接着 剤に使用される好ましい重合体に、EVA、APP、ポリブチレン、線状A-B-A ブロック、線状A-(B-A)n-Bマルチブロック共重合体および式(A-B)n-Yで表される 放射状またはテレブロック(teleblock)共重合体で式中Aはポリスチレンブロ ックを、Bは実質的にゴム状のポリブタジエンまたはポリイソプレンブロックを 、Yは多価化合物を、nは少なくとも3の整数を表すもの等が含まれる。前記中 間ブロックは、水素化または残留不飽和結合を取り除くための他の後処理により その熱安定性を改良するために後処理が施され得る。該Aまたは該A-B-Aブロック 共重合体構造の末端ブロックの大きさ及び量は重合体の15重量%乃至51重量 %となり得る。 該重合体の全スチレン含有量は重合体の51重量%にも達し得るが、重合体が 最適性能を有するには三個以上のAブロックを有するので、全Aブロックはポリ マーの約45重量%以下とすべきであり、最も好ましくは、ポリマーの35重量 %以下である。SBS(スチレン−ブタジエン−スチレン)共重合体においては 、好ましい分子量は約50,000乃至120,000であり、好ましいスチレ ン含量は約20乃至45重量%である。SIS(スチレン−イソプレン−スチレ ン)共重合体においては、好ましい分子量は約100,000乃至200,00 0であり、好ましいスチレン含量は約14乃至35重量%である。ブタジエン中 間ブロックを水素化すると、一般的にはエチレン−ブチレン中間ブロックと考え られるゴム状中間ブロックができる。 この種のブロック共重合体は、シエル化学会社、エニケム(Enichem)、フィナ (Fina)およびデクスコ(Dexco)より入手可能である。マルチブロックま たはテーパーブロック共重合体[A-(B-A)n-Bタイプ]はファイアストン(Firesto ne)より入手可能である。 本発明のホットメルト構成接着剤に使用される粘着付与樹脂は、接着剤特性を 拡大し、重合体の特定の接着性を改良する粘着付与樹脂である。本明細書におい て使用される用語「粘着付与樹脂」は、 (a) 天然および改質ロジンで、例えばガムロジン、ウッドロジン、タ ル油ロジン、蒸留ロジン、水素化ロジン、二量化ロジン、重合ロジン等; (b) 天然および改質ロジンのグリセロールおよびぺンタエリスリトー ルエステルで、例えば淡色ウッドロジンのグリセロールエステル、水素化ロジン のグリセロールエステル、重合ロジンのグリセロールエステル、淡色ウッドロジ ンのペンタエリスリトールエステル、水素化ロジンのぺンタエリスリトールエス テル、タル油ロジンのペンタエリスリトールエステルおよびロジンのフェノール 改質ペンタエリスリトールエステル等; (c) ポリテルペン樹脂でASTM方法E28−58Tにより決定され る軟化点が約60℃乃至140℃であり、ピネンとして知られているモノテルペ ん等のテルペン炭化水素を通常フリーデル・クラフツ触媒の存在下で適度の低温 で重合して得られるもの及び水素化ポリテルペン樹脂、 (d) 天然テルペン類の共重合体及び三元重合体で、例えばスチレン/テ ルペン、アルフアーメチルスチレン/テルペンおよびビニルトルエン/テルペン; (e) フェノール改質テルペン樹脂で、例えば酸性媒体中でテルペンと フェノールを縮合して得られる樹脂生成物; (f) 環球式軟化点が約60℃乃至140℃の脂肪族石油炭化水素で、 主としてオレフィン類とジオレフィン類より成る単量体を重合して得られる樹脂 および水素化脂肪族石油炭化水素樹脂で、例えばこの種の炭素数5のオレフィン 留分を基礎とする市販の樹脂で、「ウィングタック(Wingtack)95」および「 ウィングタック(wingtack)115」粘着付与樹脂の商品名でグッドイヤー・タ イヤ・アンド・ラバー・カンパニーにより販売されているもの; (g) 芳香族石油炭化水素およびその水素化誘導体; (h)脂肪族/芳香族石油由来炭化水素およびその水素化誘導体を含有 する。 配合によっては、上記粘着付与樹脂の二種以上の混合物が要求される場合があ る。40乃至80重量%の範囲の粘着付与樹脂が使用されるが、好ましい範囲は 50%乃至65%である。本発明に有用な市販の粘着樹脂の例として、商品名「 ユニタック(unitac)R100L」で市販されているものがある。この樹脂はペ ンタエリスリトール系タル油ロジンエステルでユニオンキャンプ(union camp) から入手可能である。 可塑剤は、接着剤強度または接着剤使用温度を実質的に減少させることなく所 望の粘度制御可能とするために、本発明の組成物中に約0重量%乃至約40重量 %、好ましくは約10%乃至30%の量で存在する。好ましい可塑剤は鉱油等の 通常の可塑油を含むのみならず、植物油、動物油、それらの誘導体と同様にオレ フィンオリゴマーおよび低分子量重合体を含む群より選択される。使用しうる石 油由来の油は半量未満の芳香族炭化水素のみ含有する比較的高沸点の物質でああ る。この点については、芳香族炭化水素は好ましくは該油の30重量%未満、更 に好ましくは15重量%未満であるべきである。また、該油は完全に非芳香族で あってもよい。オリゴマーとしては、平均分子量が約350と約10,000と の間のポリプロピレン、ポリブチレン、水素化ポリイソプレン、水素化ポリブタ ジエン等がある。好ましい植物および動物油としては、通常の脂肪酸のグリセロ ールエステルおよびその重合生成物が含まれる。本発明において有用性のある可 塑剤は、異なる可塑剤としてはいくらでもあるが本発明者等はウィトコ(witco )により製造されている「ケイドール(Kaydol)」のごとき鉱油が特に本発明にお いて有用であることを見出した。べルシコール(Velsicol)により製造されてい るジプロピレングリコールジベンゾエートである「ベンゾフレックス(Benzofle x)9−88」も適切な可塑剤であることがわかった。可塑剤は接着強度および/ または接着剤使用温度を実質的に減少させることなく全接着剤組成物の粘度を下 げるために一般的に使用されていることが理解されよう。可塑剤の選択は、特定 の最終用途(湿潤時の強度を要求する心材用途)のための配合に有益である。 本発明の組成物中のワックスは、ホットメルト構成接着剤の結合特性を感知で きる程には低下させずその溶融粘度を減少させるために使用されている。これら のワックスもまた、温度性能に影響を与えないで組成物の開放時間を減少させる ために使用されている。有用なワックス類には、 (1) ASTM方法D−1321により決定される硬度値が約0.1乃 至120でASTM軟化点が約150°F乃至250°Fである低分子量、すな わち1,000乃至6,000のポリエチレン; (2) 融点が約130°F乃至170°Fのパラフィンワックス等の石 油ワックスおよびASTM方法D127−60により決定される融点が約135 °F乃至200°Fのマイクロワックス; (3) 環球式軟化点が約120℃乃至160℃のアタクチックポリプロ ピレン; (4) フィッシャー・トロプシュ(Fischer-Tropsh)ワックスのごとき 一酸化炭素と水素を重合することにより製造した合成ワックス;及び (5) ポリオレフィンワックスがある。本明細書において使用される用 語「ポリオレフィンワックス」は、オレフィン単量体ユニットよりなる重合体状 の、または長鎖の一体物を意味する。これらの物質は、商品名「エポレン(Epole ne)」でイーストマン・コダック社より市販され入手可能のものである。本発明 の組成物に使用される好ましい物質は環球式軟化点が200°F乃至350°F のものである。これらワックス希釈物はみな室温では固体であることが理解され よう。他の有用な物質に、水素化牛脂、豚脂、大豆油、綿実油、ヒマシ油、メン ヘーデン油、タラ肝油等の水素化動物、魚類および植物油脂が含まれ、これらは 水素化されているので周囲温度では固体であり、ワックス希釈同価物として機能 する点で有用であることもわかった。これら水素化物はしばしば接着剤産業界に おいては「動植物ワックス」と言われているものである。更に、炭化水素油、特 にナフテン系またはパラフィン系プロセス油もワックス希釈物として本発明にお いて使用できる。 本発明は安定剤または抗酸化剤を約0.1重量%乃至約2重量%、好ましくは 約0.1%乃至1%含有する。本発明のホットメルト組成物に有用な安定剤は、 前記重合体の保護を助けるために含有され、それにより全接着剤系を、最終製品 を周囲の環境に普通にさらす場合におけると同様に接着の製造および使用中通常 起きる熱的及び酸化的崩壊作用から保護する。この種の崩壊は、接着剤の外観、 物理的性質及び性能特質の劣化として通常現れる。特に好ましい抗酸化剤は、チ バガイギー製イルガノックス(Irganox)1010、テトラキス[メチレン(3, 5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキハイドロシシンナメート)]メタンである。 使用できる安定剤の中に、高分子量ヒンダードフェノール類及び、例えばイオウ およびリン含有フェノール等の多官能フェノール類がある。ヒンダードフェノー ル類は当業者には周知のもので、フェノール性水酸基に近接して立体的に嵩高な 基を含有するフェノール性化合物として特徴づけられるものである。特に第3級 ブチル基が、一般的にはフェノール性水酸基に対し少なくとも一つのオルト位で ベンゼン環上に置換されている。これらの立体的に嵩高な置換基が水酸基の近傍 に存在してその伸縮周波および対応してその反応性の遅延をもたらしており、こ の立体障害がフェノール性化合物に安定性を付与するものである。代表的なヒン ダードフェノール類とには下記のものが含まれる。 1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4 −ヒドロキシベンジル)ベンゼン; ペンタエリスリトールテトラキス−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒ ドロキシフェニル)プロピオネート; n−オクタデシル−3(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ ル)プロピオネート; 4,4'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール); 4,4'−チオビス(6−t−ブチル−o−クレゾール); 2,6−ジ−t−ブチルフェノール; 6−(4−ヒドロキシフェノキシ)−2,4−ビス(n−オクチルチオ)- 1,3,5−トリアジン; 2,4,6−トリス(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ )-1,3,5−トリアジン; ジ−n−オクタデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジ ルホスホネート; 2−(n−オクチルチオ)エチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ キシベンゾエート;および ソルビトール ヘキサ−(3,3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフ ェニル)プロピオネート。 安定剤として特に好ましいものは、ペンタエリスリトールテトラキス−3(3 ,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートである。 これら安定剤の性能を(1)例えばチオジプロピオネートエステル類およびホ スフィット類等の相乗剤及び(2)例えばエチレンジアミンテトラ酢酸、その塩 およびジサリチルプロピレンジイミン等のキレート化剤及び金属奪活剤と一緒に 使用して更に高めることもできる。 本発明のホットメルト接着剤組成物は、当該分野の公知の技術により配合する ことができる。その公知手順の代表的一例として、原料の全てをジャケット付混 合がま、好ましくては、ベーカー・パーキンズ(Baker-Perkins)型或いはデイ (DaY)型のジャケット付強力混合機で回転体付きのものに入れ、次いでこの混 合物の温度を約250°F乃至350°Fの範囲に上げる。この工程で使用する 正確な温度は特定成分の融点に依存するものであることが理解されるべきである 。得られた接着剤組成物は重合体が完全に溶解するまで混合される。次いで真空 にして閉じ込められた空気を除去する。 特定の物理的性質を改質するために、ホットメルト構成接着剤に任意の添加剤 を含有させることができる。これらの添加剤には、二酸化チタン等の着色剤、タ ルクおよびクレー等の充填剤が含まれる。 界面活性剤は接着剤を一層親水性にするために本発明の組成物においては約0 .1重量%乃至30重量%、好ましくは約1乃至10%の量で存在することがで きる。界面活性剤は15未満の親水性部−親油性部比率(HLB)数を有し、得 られる接着剤の接触角が75度以下、好ましくは約40度未満となるような量で 本組成物に含有される。低接触角は望ましく、水、尿または他の水性排出物が“ ビーズ状になる”(bead up)よりもむしろ“湿潤消失し”(wet out)、その結果液 体は接着剤から離れた方向へ向けられる。 界面活性剤のHLBはその親水性部と親油性部のバランスの表示である。すな わち、界面活性剤の親水性(水指向または極性)部と親油性(油指向また非極性 )部の大きさと強度のバランスの表示である。全ての界面活性剤は、親水基と親 油基を併せ持つ分子よりなっている。 界面活性剤はホットメルト接着剤に使用されるその他の原料と適当に相溶性を 有するものでなくてはならず、該接着剤の構成性能に好ましくない影響を与えな いものである。他方、該界面活性剤は、接触角を下げ該接着剤を更に親水性にす るために、該接着剤の表面へブルーム(bloom)するものでなくてはならない。 従って、微妙な相溶性のバランスが維持されなければならない。界面活性剤はま た、ホットメルト混合装置で処理可能なためには少しの水または他の溶媒をも含 むべきではなく、また最終使用者にとっては無毒性のものであるべきである。界 面活性剤はまた、ホットメルト製造及び使用装置中で接着剤に対し影響を与える ことなく処理できるに充分安定で且つ不揮発性でなければならない。 本明細書で使用される、用語「界面活性剤」は水または水溶液に溶解し表面張 力を減ずる化合物或いは2液間または液体と固体間の界面張力を減ずる化合物に 適用される。好ましい界面活性剤の例を以下にあげるがこれに限定されるもので はない。 (1) 脂肪酸エステル類、例えばエチレングリコールジステアレート、エチ レングリコールモノステアレート、グリセロールモノおよび/またはジオレエー ト、ボリエチレングリコールジオレエート、ポリエチレングリコールモノラウレ ート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリオレエート等を含むグリセロ ールエステル、ポリエチレングリコールエステルおよびソルビタンエステル。こ れらの界面活性剤は、アイ・シー・アイ(ICI)、ローンプーラン(Rhone-Pou lenc)、その他の供給源より入手可能である。 (2) 非イオン性エトキシレート類、例えばオクチルフェノールエトキシレ ート、ノニルフェノールエトキシレート、アルキルアミンエトキシレート等を含 むアルキルフェノールエトキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルア ミンエトキシレート等。これらの界面活性剤はローンプーラン、ユニオンカーバ イド(Unon Carbide)、その他の供給源より入手可能である。 (3) 非イオン界面活性剤類、例えばエアープロダクト(Air Product)よ り入手可能の2,4,7,9−テトラメチル-5−デシン−4,7−ジオール。 (4) エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体類、ユニオンカ ーバイド、ビーエーエスエフ(BASF)等より入手可能。もし必要ならば親水性性 能特性の最良ブレンドを作るためにこれらの界面活性剤と他のものをブレンドす ることができることを注記する。 アトマー(Atmer)668、非イオン界面活性剤ブレンドおよびアルカミュー ルズ(Alkamuls)GMS/C、グリセロールモノステアレート、いずれもアイ・ シー・アイ アメリカズ インコーポレイテッド(ICI Americas Inc.)の製品、 が本接着剤組成物に使用される好ましい界面活性剤であることが判明した。 支持体表面での液体小滴の接触角の測定は、表面湿潤性を特徴づけるために使 用されている。接触角が小さければ小さい程接着剤の親水性は大きい。接触角は 、支持体支持表面と液体小滴が支持体と接触する点での接線との間の角度と定義 される。液体小滴の接触角の値は支持体の表面エネルギーと液体の表面張力に依 存している。もし液体と支持体間に完全な濡れが起きているとすれば、小滴は支 持体上に広がり接触角はゼロに近づく。一方、濡れが部分的なものにすぎなけれ ば、得られる接触角はゼロから180度の範囲に存在する。表1と同様の図1お よび図2に報告されている接触角は全て、米国合衆国特許第5,268,733号 に記載されている半角測定法を使用しタンテック インコーポレイテッド(Tante c Inc.)より入手可能のカム−フィルム(CAM−FILM)型接触角メーター で測定したものである。 ここで図1に向くと、積層体を通過し該積層体で覆われたタオルへ吸収された パーセント水分を比較した棒グラフが表されている。該積層体は薄葉層に結合さ れた不織布支持体であった。本結合は、接触角が85度である先行技術の疎水性 ホットメルト接着剤または本発明に従って配合された接触角が50度である親水 性ホットメルト接着剤(XO)により形成された。各接着剤は三つの異なる含浸 量、すなわち1ミリグラム/平方インチ、3ミリグラム/平方インチおよび10ミ リグラム/平方インチで試験した。本試験は平らな支持体上にタオルを置き、該 積層体で該タオルを覆い、支持体の一つの端部を上げ、該タオルおよび該積層体 が30度の角度となるように上昇させた。次いで3グラムの水を該積層体上に注 いだ。湿潤タオルの重量を測り、その元の乾燥重量と比較して吸収パーセント水 分を決定した。 図示されているごとく、本発明の親水性接着剤は湿潤性において先行技術の疎 水性接着剤より明らかに優れている。タオルの吸収パーセント水分は、本発明の 親水性接着剤(XO)を使用した場合60%乃至71%の範囲であったが先行技 術の疎水性接着剤を使用した場合25%乃至50%にすぎなかった。このように 、該親水性接着剤(XO)はタオルの流体吸収性能を有意に大きくすることがで きた。 図2は、種々のホットメルト接着剤の平均剥離強度および接触角を比較した棒 グラフを表す。図2は、本発明に従って調整した全て75度未満の接触角を有す る親水性接着剤が、おむつ等の不織布製品に構成接着剤として使用するに充分な 剥離強度を保持していることを示している。これらの試験において、積層体は含 浸量3ミリグラム/平方インチの指定接着剤と結合されているポリエチレン(P E)および不織布(NW)支持体類を使用して形成した。接触角を各異なる接着 剤につき決定し、実線でプロットした。試料をクロスヘッド速度12インチ/分 でインストロン剥離強度試験に付した。図2中の用語「高」は、接着剤に添加し た界面活性剤の量が15%であることに適用されることを注記する。用語「中」 は、接着剤の配合へ10%の界面活性剤を添加したことを、また用語「低」は、 該配合で5%の界面活性剤を使用したことに適用される。 ここで図3および図4に向くと、図3には平らな、縮約されていない状態でお むつ10の組立てをより明確に示すために概略的に示されているその構造の部分 とともにおむつ10を含む種々の支持体の解体図が示されている。図4は概略的 におむつ10の多層または支持体類を断面で表している。本明細書において使用 される用語「おむつ」は、一般的に幼児、小さい子供および失禁する人が身につ ける吸収製品に適用される。容易に理解されるごとく、このような吸収製品は、 着用者の胴体下方部あたりにつけられ着用者の腰のあたりで固定される。しかし ながら本発明は、トレーニングズボン、短いパンツ、下着等の失禁製品、月経帯 およびパンティー裏地等の女性保護製品、外科手術用の滅菌した布等の医療製品 等の他の吸収製品にも適用可能であることが理解されるべきである。 本明細書において使用される用語「吸収製品」は、液体および尿のごとき滲出 物を吸収する装置または製品に適用される。更に詳しくは、この用語は着用者の 身体に対して、或いは身体に接近して着用され、身体より排出される種々の流体 および滲出物を吸収保持する装置或いは製品に適用される。用語「使い捨て」は 本明細書においては、一回の使用後、廃棄される吸収製品を記述するために使用 されている。このような製品は、洗濯或いは吸収製品としての再度の使用が意図 されていない。本発明の吸収製品の好ましい態様は、図3に概略的に表されてい るおむつ10と図5に概略的に表されている女性保護パッド11である。 図3および図4に示されるごとく、おむつ10は結合されて吸収製品となる多 層のシート材料または支持体類を含む。更に詳しくは、おむつ10は流体透過性 の上層シート12および上層シート12と結合されている液体不透過性の裏面シ ート13(一般的にはポリエチレン製)を含む。吸収心材14は上層シート12 と裏面シート13の間に位置している。心材14は毛羽8および中心部に配置さ れた超吸収性(SAP)材料15より成るものであってもよい。おむつ10はま た、裏面シート13と心材14との間に配置された下部薄葉層17と同様に上層 シート12と心材14との間に配置された上部薄葉層16をも含み得る。図4に 最も良く示されているごとく、各支持体は本発明に従って配合された接着剤層に より隣接する支持体と結合されている。例えば、不織布上層シート12は、上層 シート12の下面に適用された接着剤層18により上部薄葉層16と結合されて いる。順次、上部薄葉層16は接着剤層19により心材14と結合されている。 心材14は接着剤層20により下部薄葉層17と結合されており、下部薄葉層1 7はまた裏面シート13の上表面に適用された接着剤層21により裏面シート1 3に結合されている。該接着剤は渦巻状に吹き付けられてもよく、また溶融吹き 込みされていてもよく、或いは溝孔より適用されていてもよく、また、所望の位 置および結合種類によりビーズとして適用されてもよい。 図3に最も良く示されているごとく、おむつ10は局部部分24を相互に連結 する一対の対面腰部パネル22、23を含む。順次、局部部分24は一対の対面 する弾性化された脚部回り25、26を含む。該腰部パネル22、23は、一対 の開放自在のテープ状タブ27、28として図3に示されている結合方式により 、おむつ10を使用者が着用する時に結合される。 ここで図5に向くと、一般的な女性保護パッド11を表す吸収製品が示されて いる。パッド11は、結合して該吸収製品となる多層のシート材料または支持体 類を含む。更に詳しくは、パッド11は、流体透過性不織布上層シート29と上 層シート29に結合された流体不透過性裏面シート30(一般的にはポリエチレ ン製)を含む。吸収心材31は上層シート29と裏面シート30との間に位置し ている。吸収心材31は、手羽および/または超吸収性(SAP)材料より成る ものであってもよい。パッド11はまた、上層シート29と心材31との間に配 置された上部薄葉層32を含んでもよい。図5に示されるごとく、各支持体は、 本発明に従って配合された接着剤層により隣接する支持体と結合されている。例 えば、不織布上層シート29は、上層シート29の下面に適用された接着剤層3 3により上部薄葉層32と結合されている。順次、上部薄葉層32は接着剤層3 4により心材31に結合されている。最後に心材は、裏面シート30の上表面に 適用された接着剤層35により裏面シート30に結合されている。図5に表され ている実施態様においては、裏面シート30の下表面に適用された接着剤層36 および該接着剤層36を覆う剥離紙37の層が存在する。従って、紙37を取り 除き接着剤36を露出すると、当業界で周知公用のごとく、接着剤層36は、使 用者が着用する下着へパッド11を付着させるために使用することができる。 ここで図6に向くと、図3および図4に示されているおむつ10と類似のおむ つ38が表されている。従って、図6においては同じ数字が同じ成分に対して用 いられている。但し、数字の後に「a」が付されている。しかし、おむつ38は 、本発明に従って配合され、おむつ38の中心への液体吸上作用を奏するように 不織布12aへ適用された親水性ホットメルト接着剤を含有する。これを達成す るため、図6は局部部分24aの上層シート12aの下面に適用された接着剤の 長方形形状39を示している。おむつ38のこの部分へ該接着剤を適用すること により、局部部分24aでの流体貫通は、腰部パネル22a、23aおよび脚部 回り25d、26a等の他の部分より選択的に改良されている。これは形状39 の 接着剤の親水性特性によるものである。長方形形状が示されているが、他の形状 、例えば卵形形状、フットボール形状、8の字形状、円形形状等も使用可能であ り、これらの形状は全て、おむつまたは保護パッド等の吸収製品の支持体の一つ において、所望の吸収位置へ流体を向かわせるために使用されよう。 本発明は以下の実施例により更に説明される。 実施例1〜5 表1に示す百分率に従って以下の接着剤ブレンドを調製した。実施例1は界面 活性剤無添加の一般的な先行技術である疎水性接着剤である。実施例2〜4は全 て、本発明に従って界面活性剤の量を変えて配合されたものである。試験後、実 施例2〜4の配合は、構成接着剤として機能するに充分な剥離強度を示し、また 一方では、低接触角度を提供し、湿潤性を与えるに充分な親水性特性を有してい た。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年1月21日(1998.1.21) 【補正内容】 【図3】【図6】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA, UG,UZ,VN,YU (72)発明者 ストルロー,ダイアン アメリカ合衆国ウィスコンシン州53186, ウォーキーショー,シェファード・コート 1802,ナンバー332 (72)発明者 アルファー,マーク アメリカ合衆国ウィスコンシン州53149, ムクワナゴ,ベイ・ヴュー・サークル 949

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.親水性ホットメルト接着剤組成物であって、下記の成分: 約10〜50%の重合体、 約40〜80%の粘着付与樹脂、 約0〜40%の可塑剤、 約0.1〜2%の抗酸化剤、および 約0.1〜30%の界面活性剤 を含んで成り、これらの成分の合計は100重量%であり、該接着剤が約75度 未満の接触角を有する接着剤組成物。 2.該接着剤が約50度未満の接触角を有する請求の範囲第1項記載の組成物。 3.該界面活性剤が15未満のHLBを有する請求の範囲第1項記載の組成物。 4.該可塑剤が鉱油である請求の範囲第1項記載の組成物。 5.該界面活性剤が脂肪酸エステル、非イオン性エトキシレートおよびエチレン オキサイド/プロピレンオキサイド共重合体からなる群より選択される請求の範 囲第1項記載の組成物。 6.該重合体が、エチレン/ビニル酢酸、エチレンアクリレート、エチレンメタ クリレート、エチレンメチルアクリレート、エチレンメチルメタクリレート等を 含むエチレン系重合体、ポリブチレン、高及び低密度ポリエチレン、ポリエチレ ンブレンド、化学的に改質されたポリエチレン、エチレンと炭素数1乃至6のモ ノまたはジ不飽和モノマーとの共重合体、ポリアミド、ポリブタジエンゴム、ポ リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、熱 可塑性ポリカーボネート、アタクチックポリプロピレン等を含むアタクチックポ リアルファオレフィン、熱可塑性ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、 アクリロニトリルとブタジエン、スチレン等の他の単量体との共重合体、ポリメ チルペンテン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリウレタン、スチレン−ア クリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−ブタジ エンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンエラストマー、A-B、A-B-A 、A-(B-A)n-B、(A-B)n-Yブロック重合体で前記Aはポリビニル芳香族ブロックを 含み、前記Bは部分的に水素化されうるゴム状中間ブロックを含む もの、および前記物質の混合物からなる群より選択される請求の範囲第1項記載 の組成物。 7.該抗酸化剤がヒンダードフェノールである請求の範囲第1項記載の組成物。 8.該粘着付与樹脂が脂肪族炭化水素樹脂、水素化脂肪族炭化水素樹脂、水素化 芳香族炭化水素樹脂またはロジンエステルより選択される請求の範囲第1項記載 の組成物。 9.親水性ホットメルト接着剤組成物であって、下記の成分: 約18〜25%の重合体、 約50〜60%の粘着付与樹脂、 約12〜25%の可塑剤、 約1%の抗酸化剤、および 約2〜15%の界面活性剤 を含んで成り、これら成分の合計は100重量%であり、該接着剤が約50度未 満の接触角を有する接着剤組成物。 10.該界面活性剤が15未満のHLBを有する請求の範囲第9項記載の組成物 。 11.該可塑剤が鉱油である請求の範囲第9項記載の組成物。 12.該界面活性剤が脂肪酸エステル、非イオン性エトキシレートおよびエチレ ンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体からなる群より選択される請求の 範囲第9項記載の組成物。 13.該重合体が、エチレン/ビニル酢酸、エチレンアクリレート、エチレンメ タクリレート、エチレンメチルアクリレート、エチレンメチルメタクリレート等 を含むエチレン系重合体、ポリブチレン、高及び低密度ポリエチレン、ポリエチ レンブレンド、化学的に改質されたポリエチレン、エチレンと炭素数1乃至6の モノまたはジ不飽和モノマーとの共重合体、ポリアミド、ポリブタジエンゴム、 ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、 熱可塑性ポリカーボネート、アタクチックポリプロピレン等を含むアタクチック ポリアルファオレフィン、熱可塑性ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル 、アクリロニトリルとブタジエン、スチレン等の他の単量体との共重合体、ポリ メ チルペンテン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリウレタン、スチレン−ア クリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−ブタジ エンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンエラストマー、A-B、A-B-A 、A-(B-A)n-B、(A-B)n-Yブロック重合体で前記Aはポリビニル芳香族ブロックを 含み、前記Bは部分的に水素化されうるゴム状中間ブロックを含むもの、および 前記物質の混合物からなる群より選択される請求の範囲第9項記載の組成物。 14.該抗酸化剤がヒンダードフェノールである請求の範囲第9項記載の組成物 。 15.該粘着付与樹脂が脂肪族炭化水素樹脂、水素化脂肪族炭化水素樹脂、水素 化芳香族炭化水素樹脂またはロジンエステルより選択される請求の範囲第9項記 載の組成物。 16.使い捨て不織布吸収製品の製造方法であって、 使い捨て不織布吸収製品の一つの支持体を含有する第1のシート材 料を供給する工程、 使い捨て不織布吸収製品の第2の支持体を含有する第2のシート材 料を供給する工程、 親水性ホットメルト接着剤を、該接着剤に接する流体が該第1また は第2のシート材料の一つにおいて、所望の吸収位置へ向けられるような形状で 、該第1または第2のシート材料の一つに適用する工程、および 前記第1および第2のシート材料を結合する工程を含む使い捨て不 織布吸収製品の製造方法。 17.前記第1のシート材料が不織布支持体であり、前記第2のシート材料が薄 葉支持体である請求の範囲第16項記載の方法。 18.前記使い捨て不織布吸収製品がおむつである請求の範囲第17項記載の方 法。 19.前記使い捨て不織布吸収製品が女性保護パッドである請求の範囲第17項 記載の方法。 20.前記形状が前記不織布支持体に適用された接着剤の長方形形状を含有する 請求の範囲第17項記載の方法。 21.前記親水性ホットメルト接着剤が下記の成分: 約10〜50%の重合体 約40〜80%の粘着付与樹脂、 約0〜40%の可塑剤、 約0.1〜2%の抗酸化剤および 約0.1〜30%の界面活性剤 を含んで成り、これらの成分の合計が100重量%であり、該接着剤が75度未 満の接触角を有するものである請求の範囲第16項記載の方法。 22.前記親水性ホットメルト接着剤が下記の成分: 約18〜25%の重合体、 約50〜60%の粘着付与樹脂、 約12〜25%の可塑剤、 約1%の抗酸化剤、および 約2〜15%の界面活性剤 を含んで成り、これらの成分の合計が100重量%であり、該接着剤が約50度 未満の接触角を有する請求の範囲第16項記載の方法。
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