JPH09503236A - 感水性ホットメルト接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 使い捨て可能な製品の構築に関して望ましい特性を保有する感水性ホットメルト接着剤組成物が記載される。本接着剤組成物は、約５重量％から約９５重量％のポリ〔ビニルメチルエーテル〕；約５重量％から約７０重量％の粘着付与性樹脂；および約５重量％から約３５重量％の水溶性可塑剤を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】 感水性ホットメルト接着剤組成物 １．発明の分野： 本発明は、感水性ホットメルト接着剤組成物、さらに詳細には、おむつ、女性 用ナプキンなどのような使い捨て可能な繊維製品の製造において有用である感水 性ホットメルト接着剤組成物に関する。 ２．発明の背景： 従来の技術には、使い捨て可能な繊維製品の構築のために使用されるホットメ ルト接着剤の多数の例が豊富に存在する。この目的のための好適なホットメルト 接着剤の一例が、Alper 他への米国特許第５，１４９，７４１号中に詳細に開示 されている。さらに、その文献中には、これらの従来技術の接着剤の応用に関す る従来技術の方法が含まれてはいるが、押出し（マルチービードまたはスロット ）、スプレーまたはホイールの応用システムに限定されていることが注目される 。 これまで用いられていた従来技術のホットメルト接着剤組成物は、種々の程度 の成功をもたらしてきた一方で、有用性が低いという欠点を有している。例えば 、失禁パンツおよび使い捨て可能なおむつのような使い捨て可能な衣料は広範囲 に採用され、便利かつ簡単に利用される一方で、そのような衣料が役に立たたな くなったりまたは汚れるようになり、そしてその後、大地などに廃棄されるよう になると、それらの環境に対する影響に関して関心が生じてきた。 理解するべきであるのは、再使用したり、あるいはさもなければ、使い捨て可 能なおむつのような問題の不織物体の成分をその成分部分に分離することによっ て、上記成分を再使用したり、あるいはまた環境に優しい方法で廃棄して、これ らの物体が有しているかもしれない何らかの不利な影響を減じるための、簡単で 便利な方法は現在入手できないということである。 ３．発明の目的および要旨： すなわち、使い捨て可能な繊維製品の製造に非常によく適した、改良された感 水性ホットメルト接着剤組成物を提供することが、本発明の目的である。 単一または複数の目的の接着剤のいずれかとして使用することができ、さらに 、押出しまたはスプレー技術のいずれかを利用することによって、少なくとも１ つ のポリオレフィンまたは不織物支持体と、少なくとも１つの他の弾性、ポリオレ フィン、不織、ティッシューまたは剥離ライナー支持体とに適用することにより ラミネートを形成できる、感水性ホットメルト接着剤組成物を提供することが、 本発明のさらに別の目的である。 本発明のもう一つの別の目的は、使い捨て可能な柔軟な商品の組立に有用であ り、かつ、以下の組成を有する感水性ホットメルト接着剤であって、 （ａ）約５重量％から約９５重量％のポリ（ビニルメチルエーテル）； （ｂ）約５重量％から約７０重量％の粘着付与性（tackifying）樹脂； （ｃ）約５重量％から約３５重量％の水溶性可塑剤；および （ｄ）約１重量％から約３重量％の抗酸化剤／安定剤： 前記の感水性ホットメルト接着剤組成物が、水に露出したとき、所定の割合で溶 解することを特徴とする接着剤を提供することである。 本発明のもう一つの別の目的は、感水性ホットメルト接着剤組成物であって、 使い捨て可能な繊維製品の製造に関連して使用することができ、前記ホットメル ト接着剤組成物が優れた乾燥接着強さを有するが、離層（delaminate）に誘導す ることができ、それにより使い捨て可能な繊維製品の成分要素を再使用したり、 あるいは、さもなければ環境に優しい方法で廃棄することが可能になることを特 徴とする、上記の接着剤組成物を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、従来技術の接着剤組成物により産生されるものと 実質的に等しい乾燥接着強さを生み出す感水性ホットメルト接着剤組成物を提供 することである。 本発明のもう一つの目的は、３２５°Fで約６０，０００ｃＰより低い粘度を 有し、さらに通常の適用温度での長期間の加熱老化の下でも、粘度またはゲルが 増加しない、感水性ホットメルト接着剤組成物を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、特異性の高い接着、上昇した温度耐性および比較 的低粘度での許容しうる凝集強さを優れたバランスで有する感水性ホットメルト 接着剤組成物を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、水又は尿に露出した場合に所定の割合で機能低下 しうる感水性ホットメルト接着剤組成物であって、不織衣料又は使い捨て可能な 繊維製品に取り入れた場合に上記接着剤が、尿または水への露出にも係わらず通 常の使用中に、上記衣料を組み立てられた状態で維持することを特徴とする上記 接着剤組成物を提供することである。 本発明のもう一つの目的は、同様の感水性ホットメルト接着剤組成物と比較し た場合に、強化されたスプレー特性を示す感水性ホットメルト接着剤組成物を提 供することである。 本発明のさらに別の目的および利点は、上記目的のための感水性ホットメルト 接着剤組成物であって、慣用の製造技術を用いることにより、耐久力があり、適 用が容易であり、かつ、これまで用いられていた従来技術の接着剤に起因する欠 点を有していないことを特徴とする上記の接着剤組成物を提供することである。 好ましい態様の説明 本発明の好ましい接着剤組成物は、上記のように、約５重量％から約９５重量 ％のポリ（ビニルメチルエーテル）；約５重量％から約７０重量％の粘着付与性 樹脂；約５重量％から約３５重量％の好適な可塑剤；および約１重量％から約３ 重量％の抗酸化剤／安定剤：を含み、前記のホットメルト接着剤組成物が、水に 露出したとき、所定の割合で溶解することを特徴とするものである。 本発明のホットメルト接着剤組成物は、上記のように、約５重量％から約９５ 重量％のポリ（ビニルメチルエーテル）ポリマーを含む。ポリ（ビニルメチルエ ーテル)ポリマーは、商品名「Amobond」の下、Amoco Chemical Company of Chicag o,Illinois から商業的に購入できる。 本配合物は、重合化ロジン；部分的に水素化したロジン；テルペンフェノール 樹脂；および二塩基性改質タル油ロジンの部分エステル類を含む群から選択され る粘着付与性樹脂を約３０重量％から約７０重量％含む。商業上入手できる重合 化ロジン類は、各々商品名「Sylvatac 295,RX,R85,95 および140」の下、Arizona Chemical Company から入手できる。さらに、Hercules Inc．は、商品名「PolyP ale Resin」の下に好適な重合化ロジンを製造している。商業上の好適な部分的 に水素化されたロジン類は、商品名「Foral AX」および「Stabelite」の下、Her cules Inc．から入手できる。商業上の好適なテルペンフェノール樹脂は、各々 商品名「Nirez V204O」および「V2150」の下、Arizona Chemical Company から 入手で きる。最後に、二塩基性改質タル油ロジン類の部分エステル類は、商品名「Sylv atac 203」および「Beckacite4 901」の下、Arizona Chemical Company から入 手できる。 可塑剤は、本発明の組成物中に約５重量％から約３５重量％の量で存在する。 好適な可塑剤は、ジプロピレングリコールジベンゾエート；ペンタエリトリトー ルテトラベンゾエート；ポリエチレングリコール４００−ジ−２−エチルヘキソ エート；２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート；ブチルベンジルフタレー ト；および各種の低分子量ポリエチレングリコール類を含む群から選択すること ができる。好適なジブロピレングリコールジベンゾエートおよびペンタエリトリ トールテトラベンゾエートは、各々商品名「Benzoflex 9-88およびS-552」の下 、Velsicol Chemical Company of Chicago，Illinois から入手できる。さらに 、好適なポリエチレングリコール４００−ジ−２−エチルヘキソエートは、商品 名「Tegmer 809」の下、C.P．Hall Company of Chicago，Illinois から入手で きる。好適な、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、および、ブチルベ ンジルフタレートは、各々商品名「Santicizer 141および 160」の下、Monsanto Industrial Chemica1 Company of St．Louis，Missouri から入手できる。特に 好ましいのは、ポリエチレングリコール６００モノオレエートおよびポリエチレ ングリコール６００モノラウレートのような水溶性低分子量（２００〜６００） ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類であり、これらは各々商品名 CPH41N 、および CPH43N の下、C.P．Hall Company of Chicago，Illinois から商業上 入手でき；また、ポリオキシエチレンアリールエーテルも特に好ましく、これは 、商品名「Pycol 94」の下、ICI Specialty Chemicals of Wilmington，Delawar e から購入することができる。 本発明は、場合によっては、安定剤／抗酸化剤を含んでいてもよい。本発明の ホットメルト接着剤組成物において有用である安定剤は、上記したポリマー類、 そしてそれにより全接着剤系を、接着剤の製造および適用中、並びに、周囲の環 境に最終的な組み立て製品を通常に従って露出した場合に、通常生じる熱的およ び酸化的分解の影響から保護することを助けるために配合されるものである。そ のような分解は、外観の劣化、接着剤の物理的性質および性能特性により通常明 らかにされる。適用可能な安定剤としては、硫黄およびリン−含有フェノール類 のような高分子量ヒンダードフェノール類および多官能性フェノール類が挙げら れる。ヒンダードフェノール類は当業者に周知であり、またそのフェノール性水 酸基に密接した位置に立体的に嵩高い基を含有するフェノール性化合物と特徴付 けてもよい。特に、一般的には、第三級ブチル基が、べンゼン環上でフェノール 性水酸基に対するオルト位の少なくとも一つにおいて置換されている。水酸基の 近くにこれらの立体的に嵩高い置換された基が存在することは、その伸縮頻度、 そしてそれに対応して、その反応性を妨げるように作用する；従って、この立体 障害は安定性を有するフェノール性化合物を提供する。代表的なヒンダードフェ ノールとしては、以下のものが挙げられる： １，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−tert−ブチル− ４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン； ペンタエリトリトールテトラキス−３（３，５−ジ−tert−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−tert−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−tertブチルフェノール）； ４，４’−チオビス（６−tert−ブチル−ｏ−クレゾール）； ２，６−ジ−tert−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； ジ−ｎ−オクタデシル−３，５−ジ−tert−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−tert−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ー（３，３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェ ニル）ブロピオネート。 安定剤として特に好ましいのは、ペンタエリトリトールテトラキス−３（３， ５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートである。 これらの安定剤の性能は、それらと組み合わせて、（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のような相乗剤；および（２）例え ば、エチレンジアミンテトラ酢酸、その塩、およびジサリチルアルプロピレンジ イミンのようなキレート剤および金属奪活剤を用いることによってさらに高める ことができる。こららの安定剤は、前記した複数の化学会社の任意の１社から購 入することができる。 本発明のホットメルト接着剤組成物は、当技術分野で知られる任意の技術を用 いて配合することができる。従来技術の方法の代表例では、ジャケットを付けた 混合がま中に、好ましくはBaker-Perkins または Day 型のジャケットを付けた 重使用混合機中で、ローターを備えつけたものの中に、全ての物質を装填し、そ の後、この混合物の温度を約２５０°Ｆから３５０°Ｆの範囲まで上昇させるこ とを含む。この段階で使用するべき正確な温度は特定成分の融点に依存するであ ろうということを理解しておく必要がある。得られた接着剤組成物は、ポリマー が完全に溶解するまで攪拌する。次いで、真空を適用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他の任意の添加剤を本発明の接着剤組成物 中に配合してもよいことを理解する必要がある。これらには、例えば、着色剤、 充填剤などのような物質が含まれる。 本発明をさらに以下の表１に記載する８個の実施例により説明する。接着剤例 ５〜８は上記した一般的方法により製造した。接着剤例１〜４は、商品名H4013 の下、Findley Adhesive Inc．of Wauwatosa，Wisconsin から商業上入手した従 来技術のホットメルト接着剤である。接着剤例５〜８は、商品名「Nirez V2040 」の下 Arizona Chemical Company から入手した好適な粘着付与性樹脂（テルペ ンフェノール樹脂）；商品名「Amobond」の下 Amoco Chemical Company から入 手したポリ（ビニルメチルエーテル）および商品名「CPH41N」の下C.P．Hall Ch emical Company から入手したものであり、ポリエチレングリコール６００モノ オレエートである好適な水溶性可塑剤を含有する。接着剤調合物5〜８は； 約３０重量％のポリ（ビニルメチルエーテル）； 約４７重量％のテルペンフェノール樹脂；および 約２３重量％のポリエチレングリコール６００モノオレエート： を含有する。 概略を上記した接着剤例５〜８の配合後に、各々の配合例を、粘度；乾燥剥離 強さ；および湿潤剥離強さに関して試験した。これに関しては、湿潤剥離強さを タップ（tap）水中に５分間浸漬した後に測定した。試験にはさらに、らせんス プレーした場合の同一の接着剤の適切性の決定を含めた。粘度は慣用の技術を用 いて測定した。より詳細には、接着剤配合例の各々の粘度を３２５°Ｆの温度で 測定し、本明細書中以下においてはセンチポイズ（ｃＰ）で表す。Brookfield T hermosel を用いて粘度を測定した。粘度測定はＡＳＴＭ法Ｄ３２３６−７３に 従って行った。 上記したように、スプレー適用への使用のための本接着剤組成物の適切性は、 典型的なスプレー適用装置を用いることによる接着剤の適用後に、ラミネートを 視覚的に検査することにより決定される。乾燥剥離および湿潤剥離接着強さ試験 に関しては、ラミネートを調製するが、これはポリエチレン裏打ちシートを含み 、その上に試験すべき接着剤候補試料を適用するということを理解する必要があ る。特に、一つのらせんスプレーヘッドを Acumeter LH-1 Coater 上に載せた。 次いで、接着剤組成物例の各々を０．０１８インチのノズルを通して３００°Ｆ の温度で押し出した。接着剤組成物を、各々、平方インチ当たり、約３．０、６ ．０、１０．０および２０．０ｍｇに等しい量までポリエチレン支持体上にスプ レーした。処理の間、約４００°Ｆの空気温度を用いた。約０．５秒の開放時間 後に、ポリエチレンシートを不織物支持体と圧縮接触し、ラミネートを形成した 。概略を上記した方法によりラミネートを調製した後に、ラミネートの試料を、 ラミネートの各々を、約１２インチ／分のクロスヘッド速度の Instron 引張試 験機により、機械の方向に、１８０°の剥離に付することにより、それらの乾燥 剥離接着強さに関して試験した。次いで、同一のラミネートの他の試料を、タッ プ水中に５分間浸す。５分間浸した後、選択したラミネートを除去し、直ちに１ ８０°の剥離に付し、約１２インチ／分の同じ速度で湿潤剥離接着強さを測定す る。両方の試験の後、ラミネートを検査し、それらの特徴を記録する。さらに、 表１は、乾燥接着強さに対する割合として湿潤接着強さを示して、従来技術の接 着剤の特徴と、本発明の特徴とをさらに比較している。 上記した試験の結果の分析により、本発明の接着剤組成物が、不織でポリエチ レンの支持体と組み合わせて使い捨て可能な繊維製品を形成した場合に、格別に 望ましい特徴を提供することが示される。例えば、本発明の接着剤組成物は望ま しい粘度、すなわち、６０，０００ｃＰより低い粘度を生み出し、それにより従 来技術の適用方法の全てにおいて使用することを可能にしているということを認 識する必要がある。さらに、乾燥剥離試験における本接着配合物（実施例５〜８ ）は、不織物衣料などのための構築型の接着剤として適切と言えるのに十分な接 着強さを示している。試験結果はさらに、接着剤配合物の湿潤剥離強さの観点か ら見ても驚くべきものである。より詳細には、試験の結果を調査してみると、接 着剤の接着の強さが、水に露出した場合に無意味な地点まで急速に低下するとい うことが示される。前記に加えて、本接着剤のスプレー特性は工業的基準によっ て受入れ可能なものである。 これらの試験結果は、本発明の接着剤組成物が、不織物衣料の成分部分となり 得るラミネートを製造するための接着剤として利用することができるが、さらに 水に露出した場合には、容易に分解し、それによってラミネートの成分部分を再 使用、廃棄などの目的のために互いに分離することを可能にするということを示 している。 すなわち、要するに、本発明の接着剤組成物は使い捨て可能なおむつ、女性用 ナプキンなどのような使い捨て可能な繊維製品を接着的に組み立てるための十分 に信頼できかつ実用的な手段であって、さらに、再使用、廃棄などの目的のため にその利用後に衣料の分解を阻害する接着剤を用いることを他の中に含む従来技 術のやり方に付随した不利益を回避する上記手段を提供するということが注目さ れるであろう。前記に加えて、本発明の改良された感水性ホットメルト接着剤組 成物は、従来技術により達成されるものに匹敵する、驚くべきでありかつ格別に 望ましい製造粘度および接着強さを示す。 前記の実施例は説明の目的のために行われたものであるということ、並びに、 本発明の範囲から離れることなく割合、方法および材料に変更を加えることがで きるということは当業者には明らかであろう。従って、本発明は以下の請求の範 囲によるもの以外は限定されないことが意図される。 我々の新規な発明を記載してきたが、我々が新規であるものとして権利を請求 し、米国特許証により保護を受けることを望む内容は、以下の請求の範囲に記載 する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ０９Ｊ 193:00） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 使い捨て可能な繊維製品を構築するための感水性ホットメルト接着剤組成 物であって、上記接着剤組成物が、ポリオレフィンまたは不織支持体を、少なく とも一つの弾性、ポリオレフィン、気泡体、ティッシュー、剥離ライナーまたは 不織支持体に結合するように作用可能であり、上記のホットメルト接着剤組成物 が、 約５重量％から約９５重量％のポリ（ビニルメチルエーテル）； 約５重量％から約７０重量％の適合した粘着付与性樹脂；および 約５重量％から約３５重量％の水溶性可塑剤； を含み、 前記の接着剤組成物が、通常の使用中は組み立てられた状態で使い捨て可能な 繊維製品を維持するが、水の存在下では所定の割合で分解することにより、上記 使い捨て可能な繊維製品を分解することを可能にすることを特徴とする、上記の 接着剤組成物。 ２． 請求の範囲第１項に記載の感水性ホットメルト接着剤組成であって、適合 した粘着付与性樹脂が、重合化したロジン、部分的に水素化したロジン、テルペ ンフェノール樹脂、樹脂酸類、および二塩基性改質タル油ロジンの部分エステル 類を含む粘着付与性樹脂の群から選択されることを特徴とする上記の接着剤組成 物。 ３． 請求の範囲第２項に記載のホットメルト接着剤組成物であって、水溶性可 塑剤が、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ペンタエリトリトールテトラ ベンゾエート、ポリエチレングリコール４００ジー２−エチルヘキソエート、２ −エチルヘキシルジフェニルホスフェート、ブチルベンジルフタレート；低分子 量ポリエチレングリコール、およびポリエチレングリコール脂肪酸エステル類を 含む可塑剤の群から選択されることを特徴とする、上記の接着剤組成物。 ４． 請求の範囲第３項に記載の感水性ホットメルト接着剤組成物であって、接 着剤配合物が、さらに約１重量％から約３重量％の安定剤／抗酸化剤を含むこと を特徴とする上記の接着剤組成物。 ５． 約３０重量のポリ（ビニルメチルエーテル）； 約４７重量％のテルペンフェノール樹脂；および 約２３重量％のポリエチレングリコール６００モノオレエート： から本質的に成る感水性ホットメルト接着剤組成物。