專(zhuān)利名稱(chēng)：粘合劑組合物和方法
粘合劑組合物和方法對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)要求本申請(qǐng)要求2010年4月13日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/323，455的優(yōu)先權(quán)，它的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用全部結(jié)合到本文中。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及粘合劑組合物和方法，其中呈熱熔體的所述粘合劑的粘度降低，使得它可以用較少的能量涂布，并且較好地潤(rùn)濕基材的表面。熱熔膠(HMA)是以熔融態(tài)涂布的熱塑性聚合物體系。所述熔融的粘合劑被涂布到基材上和然后與另一基材接觸。所述粘合劑冷卻和固化以在所述基材之間形成接合。熱熔 膠被廣泛用在包裝エ業(yè)，例如密封和封閉紙板箱或?qū)雍隙鄬蛹?。多種熱塑性基礎(chǔ)聚合物，特別是こ烯基聚合物，例如包括こ烯-こ酸こ烯酯(EVA)和こ烯-丙烯酸正丁酯(EnBA)在內(nèi)的こ烯-不飽和酯共聚物，傳統(tǒng)上已經(jīng)被用在HMA中，但是經(jīng)常地所述粘合劑復(fù)配物要求大量使用低分子量成分如蠟和增粘劑，以調(diào)節(jié)粘度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至有用的范圍。因此，こ烯-不飽和酯共聚物復(fù)配物典型地由具有低分子量或者低結(jié)晶溫度的蠟例示。基礎(chǔ)聚合物選擇極大地影響流動(dòng)和機(jī)械性能(a)粘度和流變特性；(b)內(nèi)聚強(qiáng)度；(C)撓性；和(d)粘合劑強(qiáng)度。所述共聚物的粘度典型地比所述蠟的粘度高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。低粘度蠟已經(jīng)被用于降低所述共聚物和樹(shù)脂的高粘度，以確保有效的混合。在混合和涂布階段中這種粘度的降低是特別重要的。在混合階段，低粘度是有利的，因?yàn)樗鼫p少混合所述粘合劑所要求的能量。在涂布階段，要求低粘度的HMA，以將所述熔融的粘合劑從儲(chǔ)槽泵送到涂布區(qū)和確保合適的噴涂性和/或在涂布時(shí)的表面潤(rùn)濕。好的粘結(jié)強(qiáng)度、內(nèi)聚強(qiáng)度和低粘度所要求的HMA屬性通常彼此抵觸。通常，選擇最佳的性能是ー種性能替換掉另ー種性能的事情，例如，降低粘度降低粘合和/或內(nèi)聚強(qiáng)度。得到粘結(jié)強(qiáng)度和低粘度間希望的平衡是不容易的。粘合エ業(yè)持續(xù)地探索具有性能平衡的粘合劑組合物。因此，對(duì)克服常規(guī)組合物的已知缺陷和具有有利的加工性能的粘合劑組合物存在目前的和長(zhǎng)期的需要。概述在ー個(gè)方面，本發(fā)明在于包含基礎(chǔ)聚合物和酯共聚物的組合物，所述酯共聚物包含烯烴和可共聚酯，其中所述酯共聚物具有小于40° C的傾點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物的177° C粘度小于未結(jié)合所述酯共聚物情況下的粘度的95%。本發(fā)明的一些實(shí)施方案提供了顯示好的粘結(jié)強(qiáng)度和低粘度平衡的粘合劑組合物。好的平衡通過(guò)包含高分子量基礎(chǔ)聚合物和具有低傾點(diǎn)的相對(duì)低分子量的こ烯-こ烯基酯共聚物的粘合劑組合物實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述低傾點(diǎn)的酯共聚物是液體級(jí)こ烯-こ烯基酯共聚物。當(dāng)以相對(duì)小的比例與粘合劑級(jí)こ烯-こ烯基酯共聚物一起存在于組合物中時(shí)，所述低傾點(diǎn)的酯共聚物在降低熔體粘度方面具有效果；并且在一些實(shí)施方案中，在25° C作為纖維撕裂測(cè)定的粘合劑強(qiáng)度沒(méi)有很大變化。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物還包含增粘劑和蠟。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物包含lwt%-80wt%的基礎(chǔ)聚合物，lwt%-65wt%的增粘劑,和lwt%-15wt%的臘,基于所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述蠟的總重量計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物的177° C粘度小于所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述蠟的共混物的粘度的95%。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物在25° C使用Inland紙板作為基材的纖維撕裂是所述共混物的纖維撕裂的至少95%。在一個(gè)實(shí)施方案中，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定，所述組合物具有至少95%的纖維撕裂。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物以基礎(chǔ)聚合物的I重量％_25重量％的量存在。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述烯烴包含こ烯。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可共聚酯選自由以下物質(zhì)組成的組羧酸的こ烯基酯，丙烯酸和甲基丙烯酸的烷基酯，和它們的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物具有10-1000g/10分鐘的熔融指數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚 合物選自こ烯-こ酸こ烯酯和こ烯-丙烯酸正丁酷，和在另ー個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物包含こ烯-こ酸こ烯酷。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物具有低于25° C的傾點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物在25° C具有50-300mPa-s的粘度。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物是至少95重量％非結(jié)晶性的。在一個(gè)實(shí)施方案中，凈基礎(chǔ)聚合物的結(jié)晶溫度在在所述組合物中的基礎(chǔ)聚合物的結(jié)晶溫度的2° C內(nèi)，或者換種說(shuō)法，所述組合物具有在凈基礎(chǔ)聚合物的2° C內(nèi)的結(jié)晶溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物包含15重量％_45重量％的可共聚酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物包含10重量％-60重量％的可共聚酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物還包含抗氧劑、著色劑、染料或填料。在一個(gè)實(shí)施方案中，粘合劑組合物包含lwt%_80wt%的選自こ烯-こ酸こ烯酯和こ烯-丙烯酸正丁酯的基礎(chǔ)聚合物，lwt%-60wt%的增粘劑,和lwt%-15wt%的臘,基于所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述蠟的總重量計(jì)；和基于所述基礎(chǔ)聚合物的重量計(jì)lwt%-25wt%的液體こ烯-こ酸こ烯酯共聚物；其中所述基礎(chǔ)聚合物在25° C是固體并具有大于10g/10分鐘的熔融指數(shù)；其中所述粘合劑組合物的177° C粘度小于所述基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和蠟的共混物的粘度的80% ;和其中所述粘合劑組合物具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。在一個(gè)實(shí)施方案中，降低包含こ烯與可共聚酯的粘合劑共聚物、增粘劑和蠟之混合物的熱熔膠熔體粘度的方法包括將液體こ烯-可共聚酯共聚物以所述粘合劑共聚物重量的lwt%-25wt%的量結(jié)合到所述混合物中的步驟。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述液體共聚物的引入使所述熱熔膠在177° C的粘度相對(duì)于不含所述液體共聚物的熱熔膠降低至少20%，和其中結(jié)合了所述液體共聚物的熱熔膠具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法還包括在小于150° C的溫度下將所述熱熔膠涂布到基材上。附圖
簡(jiǎn)要說(shuō)明圖I顯示了在不含任何添加的液體こ烯-こ酸こ烯酯(EVA)共聚物的熱熔膠(HMA)組合物(如表I中的實(shí)施例HMAl中所描述)中商業(yè)こ烯-丙烯酸正丁酯(EnBA)樹(shù)脂EXXONMOBIL EnBA EN 33330的差示掃描量熱法(DSC)曲線(xiàn)。圖2顯示了其中存在5wt%的液體EVA共聚物的類(lèi)似粘合劑組合物(如表I中的實(shí)施例HMA2中所描述)，表明與圖I中表示的HMAl相比HMA2的峰值熔融溫度不改變(在實(shí)驗(yàn)置信范圍內(nèi))。圖3顯示了表2中描述的實(shí)施例HMA8的DSC曲線(xiàn)。圖4顯示了表2中描述的實(shí)施例HMA7的DSC曲線(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述本文中使用的術(shù)語(yǔ)“聚合物”是指高分子量分子，其包含重復(fù)單元，通常具有至少約500g/mol的重均分子量。本文中使用的分子量是指以g/mol為單位的重均分子量，除非 另外指明。當(dāng)兩種或更多種粘合劑聚合物組分被使用時(shí)，本文中使用的粘合劑聚合物的重均分子量、粘度和結(jié)晶溫度是指在粘合劑或熱熔膠(HMA)混合物中使用的所有粘合劑聚合物組分的共混物的重均分子量、粘度和結(jié)晶溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含基礎(chǔ)聚合物和酯共聚物，所述酯共聚物包含烯烴和可共聚酯，具有小于40° C的傾點(diǎn)，其中所述基礎(chǔ)聚合物不同于所述酯共聚物。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物具有大于50° C的峰值熔點(diǎn)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物的熔融指數(shù)為O. lg/ΙΟ分鐘-3，000g/10分鐘，O. lg/ΙΟ分鐘-2，000g/10分鐘，O. 18/10分鐘-1，500，0· 18/10分鐘-1，000，0· lg/ΙΟ分鐘-500g/10分鐘。本文中使用的熔融指數(shù)按照ASTM D1238在190° C/2. 16kg條件下測(cè)定。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物在50° C是固體?！肮腆w”意味著具有確定的形狀和體積，并且按照ASTM D97不可傾倒。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物可以選自苯こ烯屬嵌段共聚物；聚丙烯基聚合物，例如丙烯-こ烯共聚物和丙烯-丁烯共聚物，丙烯-己烯共聚物和丙烯-辛烯共聚物；和聚こ烯基聚合物，例如こ烯-丙烯共聚物，こ烯-辛烯共聚物，和こ烯-こ酸こ烯酯共聚物。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，組合物包含基礎(chǔ)聚合物和酯共聚物，所述基礎(chǔ)聚合物包含第一烯烴和第一可共聚酯，具有大于50° C的峰值熔點(diǎn)，所述酯共聚物包含第二烯烴和第ニ可共聚酯，具有小于40° C的傾點(diǎn)。就本公開(kāi)來(lái)說(shuō)，當(dāng)聚合物或低聚物被提及為包含烯烴時(shí)，存在于所述聚合物或低聚物中的所述烯烴分別是所述烯烴的聚合的形式或低聚的形式。同樣地，術(shù)語(yǔ)“聚合物”的使用意圖包含均聚物和共聚物。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“共聚物”包括具有兩種或更多種単體的任何聚合物。即，在丙烯共聚物的情況下，至少ー種其它共聚単體被與所述丙烯一起聚合以制備所述共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述烯烴選自こ烯，丙烯，丁烯類(lèi)等。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第一和/或第二烯烴包含こ烯，例如所述第一和酯共聚物包含こ烯共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第一和/或酯共聚物包含ー種或多種極性單體，例如こ酸こ烯酯或其它一元羧酸的こ烯基酯，或丙烯酸或甲基丙烯酸或它們的與甲醇、こ醇或其它醇的酷。具體的代表性的共聚物可以包括こ烯-こ酸こ烯酯，こ烯-丙烯酸甲酷，こ烯-丙烯酸正丁酷，こ烯-丙烯酸，こ烯-丙烯酸2-こ基己酷，こ烯-甲基丙烯酸酯，和它們的混合物和共混物。こ烯-丙烯酸正丁酯和こ烯-こ酸こ烯酯以及它們的混合物是特別優(yōu)選的。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用無(wú)規(guī)和嵌段共聚物以及它們的混合物。在各種實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物具有大于50° C,大于60° C,大于70° C,大于80° C，大于90° C，大于95° C，大于100° C，或大于105° C的峰值熔點(diǎn)。在另外的或替代的實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物可以具有約10-約1000g/10分鐘的熔融指數(shù)。本文中使用的熔融指數(shù)按照ASTMD1238在190° C/2. 16kg條件下測(cè)定。在另外的或替代的實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物可以具有至少I(mǎi)OOOmPa-S，優(yōu)選至少2000mPa_s的190° C熔體粘度。本文中使用的粘度(即熔體粘度)按照ASTM D3236在190° C測(cè)定，除非另外指明。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物可以具有所述基礎(chǔ)聚合物的約5重量％_約50重量％,優(yōu)選所述基礎(chǔ)聚合物的約10重量％-約40重量％的可共聚酯共聚單體含量。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物是こ烯-こ酸こ烯酯共聚物(EVA)，其具有所述基礎(chǔ)聚合物的10-40重量％的こ酸こ烯酯(VA)含量；和在另ー個(gè)實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)聚合物是こ 烯-丙烯酸正丁酯共聚物(EnBA)，其具有所述基礎(chǔ)聚合物的25重量％_40重量％的丙烯酸正丁酯(nBA)含量。EVA樹(shù)脂可以以商品名ESC0RENE商購(gòu)得到，例如ESCORENE ULTRA MV02514EVA(14wt%こ酸こ烯酯)。EnBA樹(shù)脂可以以商品名EN商購(gòu)得到，例如EXXONMOBIL EnBA EN33330 EnBA (33wt% EnBA, MI 330)和 EXXONMOBIL EnBA EN 33900 EnBA (33wt% EnBA, MI900)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物具有小于40° C，小于35° C，小于30° C，小于25° C，小于20° C，小于15° C或小于10° C的傾點(diǎn)。本文中使用的傾點(diǎn)按照ASTM D97測(cè)定。液體共聚物在本文中被定義為具有25° C或低于25° C的傾點(diǎn)的共聚物。在ー個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物可以具有所述酯共聚物的約5重量％-約65重量％的可共聚酯共聚單體含量，優(yōu)選具有所述酯共聚物的約10重量％-約60重量％的可共聚酯共聚單體含量，更優(yōu)選具有所述酯共聚物的約20重量％-約55重量％的可共聚酯共聚單體含量，更優(yōu)選具有所述酯共聚物的約30重量％-約45重量％的可共聚酯共聚單體含量。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物包含液體EVA，和在另ー個(gè)實(shí)施方案中，所述酯共聚物包含液體EVA，該液體EVA具有所述液體EVA的35重量％_40重量％的こ酸こ烯酯含量。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑包含含超過(guò)50%こ烯-こ酸こ烯酯的共聚物，其中所述こ烯-こ酸こ烯酯具有大于10%的こ酸こ烯酯含量，和其中所述粘合劑組合物具有小于3，OOOMPa-S的177° C粘度。在一個(gè)實(shí)施方案中，在177° C，所述粘合劑組合物的粘度小于2，500，小于2，000，和小于1，500MPa-s。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述こ烯-こ酸こ烯酯具有大于15%，大于20%，大于25%，或大于30%的こ酸こ烯酯含量。在一個(gè)實(shí)施方案中，除所述第一和酯共聚物外，粘合劑組合物包含增粘劑和蠟。當(dāng)所述增粘劑和/或蠟存在時(shí)，所述粘合劑組合物在一個(gè)實(shí)施方案中包含lwt%_80wt%的基礎(chǔ)聚合物，lwt%-70wt%的增粘劑,和lwt%-80wt%的臘,基于所述組合物的總重量計(jì)。在ー個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物包含25-50wt%的增粘劑，5-15wt%的蠟，和10-60%的基礎(chǔ)聚合物，基于所述組合物的總重量計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物包含l_50wt%，l-40wt%, l_30wt%，l_20wt%，和
l-10wt%的所述酯共聚物,基于所述組合物的總重量計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物包含 5-50wt%，5-40wt%, 5-30wt%, 5_25wt%，5_15wt%，和 7. 5_15wt% 的所述酯共聚物，基于所述組合物的總重量計(jì)。一般地，所述粘合劑的組成取決于最終用途和涂布要求；例如，示例性的熱熔包裝應(yīng)用復(fù)配物可以含有30wt9ffiVA樹(shù)脂如ESCORENE UL-7710，45wt%增粘劑如ESC0REZ 2394，和25￥セ％蠟；示例性的幕涂復(fù)配物可以含有15wt% EVA樹(shù)脂如ESCORENE UL-7760，7wt%增粘劑如ESCOREZ 2203LC,和78wt%蠟；示例性的書(shū)脊復(fù)配物可以含有45wt% EVA樹(shù)脂如ESCORENE UL-7760 或 5637，45wt% 增粘劑如 ESCOREZ 2394 或 5637，和 10wt% 蠟；和示例性的膠棒復(fù)配物可以含有70wt9ffiVA樹(shù)脂如ESC0RENEUL-7510，30wt%增粘劑如ESCOREZ 5300，和不含蠟。按照ー些實(shí)施方案，液體EVA可以被加到所述示例性復(fù)配物的每ー種中，以降低熔體粘度。合適的增粘劑的實(shí)例包括但不限于脂肪族烴樹(shù)脂，芳族改性的脂肪族烴樹(shù)脂，氫化的聚環(huán)戊ニ烯樹(shù)脂，聚環(huán)戊ニ烯樹(shù)脂，松香，松香酷，木松香，木松香酷，妥爾油松香，妥爾 油松香酷，多萜，芳族改性的多萜，萜酚，芳族改性的氫化的聚環(huán)戊ニ烯樹(shù)脂，氫化的脂肪族樹(shù)脂，氫化的脂肪族芳族樹(shù)脂，氫化的萜，改性的萜，氫化的松香酸，和氫化的松香酷。在一些實(shí)施方案中，所述增粘劑是氫化的。在一些實(shí)施方案中，所述增粘劑具有80° C-150。C，優(yōu)選100° C_130° C的軟化點(diǎn)(環(huán)球法，通過(guò)ASTM E-28測(cè)定)。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，所述樹(shù)脂是液體，并具有在10° C和70° C之間的環(huán)球法軟化點(diǎn)。如果存在，所述增粘劑典型地以約lwt%_約70wt%,例如約20wt%_約65wt%,例如約30wt%-約50wt%的量存在，基于所述基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和任何蠟的重量計(jì)。用作增粘劑或改性劑的優(yōu)選的烴樹(shù)脂包括(a)樹(shù)脂，例如C5/C6萜樹(shù)脂，苯こ烯萜，α -甲基苯こ烯萜樹(shù)脂，C9萜樹(shù)脂，芳族改性的c5/c6，芳族改性的環(huán)狀樹(shù)脂，芳族改性的ニ環(huán)戊ニ烯基樹(shù)脂或它們的混合物。另外的優(yōu)選的樹(shù)脂包括 WO 91/07472 ；US5, 571，867 ；US 5，171，793 ;和 US 4，078，132 中描述的那些。典型地，這些樹(shù)脂由含有以下單體中的一種或多種的組合物的陽(yáng)離子聚合得到C5ニ烯烴(例如1，3-戊ニ烯，異戊ニ烯等);C5烯烴(例如2-甲基丁烯、環(huán)戊烯等)；C6烯烴(例如己烯)，C9こ烯基芳族化合物(例如苯こ烯，α-甲基苯こ烯，こ烯基甲苯，茚，甲基茚等)；環(huán)狀化合物(例如ニ環(huán)戊ニ烯，甲基ニ環(huán)戊ニ烯等)；和/或萜(例如苧烯，蒈烯等)；和(b)通過(guò)ニ環(huán)戊ニ烯的熱聚合，和/或環(huán)戊ニ烯和/或甲基環(huán)戊ニ烯的ニ聚體或低聚物的熱聚合得到的樹(shù)脂，所述熱聚合任選地與こ烯基芳族化合物(例如苯こ烯，α-甲基苯こ烯，こ烯基甲苯，茚，甲基茚)一起進(jìn)行。合適的市售增粘劑包括可得自ExxonMobil Chemical Company的ESCOREZ 1000, 2000 和 5000 系列經(jīng)樹(shù)脂，和 ECR-373 ;可得自 Arakawa Chemical Company, Japan 的ARK0N M系列，ARKON P系列和 SUPER ESTER 松香酯；可得自 Arizona Chemical Company,Jacksonville, Fla.的SYLVARES 苯酚改性的苯こ烯-α甲基苯こ烯樹(shù)脂，苯こ烯化的萜樹(shù)月旨，Z0NATAC萜-芳族樹(shù)脂，和萜酚樹(shù)脂；可得自Arizona Chemical Company的SYLVATAC 和SYLVALITE 松香酯；可得自Cray Valley, France的N0RS0LENE 脂肪族芳族樹(shù)脂；可得自 DRT Chemical Company, Landes, France 的 DERT0PHENE 職酌·樹(shù)脂；可得自 EastmanChemical Company,Kingsport,Tenn.的EAST0TAC 樹(shù)脂，PICC0TAC C5/C9樹(shù)脂，REGALITE 和 REGALREZ 芳族和 REGALITE 環(huán)脂族/芳族樹(shù)脂；可得自 Goodyear Chemical Company,Akron，Ohio 的 WINGTACK 樹(shù)脂；可得自 Eastman Chemical Company 的 FORAL ，PENTALYN ，和PERMALYN 松香和松香酯；可得自Nippon Zeon, Japan的QUINTONE 酸改性的C5樹(shù)脂，C5/C9 樹(shù)脂和酸改性的 C5/C9 樹(shù)脂；可得自 Neville Chemical Company, Pittsburgh, Pa.的LX 混合芳族/環(huán)脂族樹(shù)脂；和可得自Yasuhara Chemical, Japan的CLEARON氫化職芳族樹(shù)脂。前述實(shí)例僅是示例性的而絕不是限制性的。蠟的非限制性實(shí)例包括石油基蠟和合成蠟。適合用在本發(fā)明中的蠟包括石蠟，微晶臘，聚こ烯臘，聚丙烯蠟，副產(chǎn)物聚こ烯臘，費(fèi)托臘，氧化的費(fèi)托蠟，和官能化的蠟如羥基硬脂酰胺蠟和脂肪酰胺蠟，和它們的組合。本領(lǐng)域中通常使用術(shù)語(yǔ)合成的高熔點(diǎn)蠟來(lái)包括高密度低分子量聚こ烯蠟、副產(chǎn)物聚こ烯蠟和費(fèi)托蠟，它們可用于本發(fā)明中。如果存在，所述臘典型地以約lwt%_約80wt%,約lwt%_30wt%,或約lwt%_15wt%,例如約3wt%-約15wt%，例如約6wt%-約12wt%的量存在，基于所述基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和蠟的重量計(jì)。 在一個(gè)實(shí)施方案中，改性的蠟，例如こ酸こ烯酯改性的蠟，馬來(lái)酸酐改性的蠟，氧化的蠟，和其它極性蠟也可以被使用。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑基本上不含改性的蠟，即它不含故意添加的改性的蠟，或者含有小于l t%的改性的蠟。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述臘組分包含小于2wt%或小于lwt%的改性的臘,基于總臘組分的重量計(jì)。優(yōu)選地，所述蠟組分是石蠟，微晶蠟，費(fèi)托合成蠟，和聚こ烯蠟，它們都是直鏈和支化烴的混合物。石蠟是許多物質(zhì)的復(fù)雜混合物。它們主要由飽和烴組成。微晶蠟是通過(guò)將礦脂脫蠟(作為石油精煉エ藝的一部分)生產(chǎn)的蠟類(lèi)型。與石蠟相比，微晶蠟含有更高百分比的異烷屬(支化)烴和環(huán)烷屬烴。它的特征在于它的結(jié)晶的細(xì)度，與石蠟的較大的結(jié)晶相反。它由高分子量的飽和脂肪族烴組成并具有高熔點(diǎn)。典型的微晶蠟結(jié)晶結(jié)構(gòu)小且薄，使得所述蠟結(jié)晶與石蠟結(jié)晶相比是相對(duì)更柔性的。聚烯烴蠟典型地具有500-20，000g/mol的重均分子量，并且可以通過(guò)高分子量的支化聚烯烴聚合物的熱降解或通過(guò)烯烴的直接聚合生產(chǎn)。在其它實(shí)施方案中，聚烯烴蠟共混物組分具有 1，000-20, 000，2，000-20, 000，3，000-20，000,4, 000-20，000，5，000-20，000，6，000-20，000，7，000-20，000，8，000-20，000，9，000-20，000，和 10，000-20，000 的重均分子量。合適的聚合方法包括例如高壓技術(shù)，其中烯烴(通常是こ烯)在高壓和高溫下通過(guò)自由基反應(yīng)，以形成支化的蠟，以及低壓或Ziegler方法，其中使用有機(jī)金屬催化劑聚合こ烯和/或更高級(jí)I-烯烴。與所述Ziegler-Natta技術(shù)相比,使用金屬茂催化劑生產(chǎn)的聚こ烯蠟具有更窄的分子量分布、更均勻的共聚單體引入和更低的熔點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述高分子量第二蠟組分包含金屬茂聚こ烯蠟。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述聚こ烯蠟具有約2，000-約20，000g/mol的Mw，約
2-10的分子量分布Mw/Mn (其也被稱(chēng)為多分散指數(shù))，50-1000mPa_S的190 ° C粘度，對(duì)于均聚物約120° C-131° C和對(duì)于共聚物約100° C-126。C的熔融溫度范圍，和
0.90-0. 97g/cm3的密度。低分子量聚こ烯蠟被以以下商品名銷(xiāo)售LIC0WAX和LIC0CENE，得自 Clariant ;PETR0LITE C-4040 和 P0LYWAX 1000，2000，和 3000，得自 Baker PetroliteCorporation(Sugarland, Texas);低分子量副產(chǎn)物聚こ烯臘被以以下商品名銷(xiāo)售MARCUS100, 200 和 300,得自 H. R. D. Corp.的分公司 Marcus Chemical Co. (Houston, Texas);還可商購(gòu)自 Honeywell Corporation 或 Eastman Corporation。
費(fèi)托蠟可以通過(guò)費(fèi)托合成生產(chǎn)，費(fèi)托合成包括例如催化的化學(xué)反應(yīng)，其中ー氧化碳和氫氣合成氣混合物被轉(zhuǎn)化成各種長(zhǎng)度的液體烴。費(fèi)托蠟可商購(gòu)獲得，例如以商品名PARAFLINT Η-Ι,Η-4,和 H-8 (得自 Sasol-SA/Moore & Munger (Shelton, Connecticut))和BARECO ΡΧ-ΙΟδ (得自 Baker Petrolite Corporation (Sugar land, Texas))商購(gòu)獲得。在一些實(shí)施方案中，所述臘組分具有110° C或更大的mettler滴點(diǎn)(通過(guò)ASTMD3954測(cè)定)，110° C或更大的凍點(diǎn)(通過(guò)ASTM D938測(cè)定)，或110° C或更大的熔融溫度(通過(guò) ASTM D3418-03 測(cè)定)。存在在本發(fā)明的熱熔組合物的一個(gè)實(shí)施方案中的聚烯烴蠟優(yōu)選具有在90° C和160° C之間的環(huán)球軟化點(diǎn)，和在50和30，OOOmPa-S之間的170° C粘度。在另ー個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的熱熔膠包含至少ー種聚丙烯蠟。聚丙烯蠟包括 均聚丙烯和丙烯共聚物二者。優(yōu)選地，所述聚丙烯蠟具有在80° C和165° C之間的環(huán)球軟化點(diǎn)，80° C-165。C的峰值熔融溫度(通過(guò)DSC按照ASTM D3814-03測(cè)定)，在20和40，OOOmPa-S之間的、在170° C的溫度測(cè)定的Brookfield粘度。在又ー個(gè)方面，所述粘合劑可以包括15wt%或更少，或10wt%或更少，或5wt%或更少的ー種或多種添加剤，所述添加劑選自增塑劑，油，穩(wěn)定劑，抗氧劑，顔料，染料，抗粘連齊 ，聚合物添加剤，消泡劑，防腐剤，增稠劑，粘合促進(jìn)劑，流變改性劑，潤(rùn)濕劑，填料，表面活性劑，加工助劑，交聯(lián)劑，中和剤，阻燃劑，熒光劑，增容劑，抗微生物劑，成核劑，和水。示例性的油可以包括例如脂肪族環(huán)烷屬油，白油，和它們的組合。鄰苯ニ甲酸酯可以包括鄰苯ニ甲酸ニ異i^一烷基酯(DIUP)，鄰苯ニ甲酸ニ異壬基酯(DINP)，鄰苯ニ甲酸ニ辛基酯(DOP)，它們的組合或它們的衍生物。示例性的聚合物添加劑包括均聚α-烯烴，α -烯烴的共聚物，ニ烯烴的共聚物和三元共聚物，弾性體，聚酯，包括ニ嵌段和三嵌段在內(nèi)的嵌段共聚物，酯聚合物，丙烯酸烷基酯聚合物，和丙烯酸酯聚合物。示例性的增塑劑可以包括礦物油，聚丁烯，鄰苯ニ甲酸酷，和它們的組合。示例性的抗氧劑包括烷基化酚，受阻酚，和酚衍生物，例如叔丁基氫醌，丁基化的羥基苯甲醚，多丁基化的聯(lián)苯酚，丁基化的羥基甲苯(BHT)，烷基化的氫醌，2，6- ニ叔丁基-對(duì)甲苯酹,2, 5- ニ叔芳基氫醌,十八燒基-3-(3, 5- ニ叔丁基-4-輕基苯基)，四(亞甲基-(3，5-ニ叔丁基-4-氫化肉桂酸酷))甲烷(IRGAN0X 1010)等。受阻酚類(lèi)抗氧劑的實(shí)例可以以商品名IRGAN0X系列，包括IRGAN0X 565，IRGANOX 1010和IRGAN0X1076，商購(gòu)自Ciba Specialty Chemicals (Basel, Switzerland)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物包含 0. 01wt%_3wt%,優(yōu)選 0. 05wt%-2wt% 的抗氧劑。示例性的填料包括ニ氧化硅，硅藻土，碳酸鈣，氧化鐵，氫化的蓖麻油，火成法ニ氧化硅，沉淀碳酸鈣，疏水處理的火成法ニ氧化硅，疏水的沉淀碳酸鈣，滑石，氧化鋅，聚氯こ烯粉末，殺真菌劑，石墨，炭黑，浙青，碳填料，粘土，云母，纖維，ニ氧化鈦，硫化鎘，石棉，木粉，聚こ烯粉末，碎纖維，氣泡，珠，觸變膠，膨潤(rùn)土，硫酸鈣，氧化鈣，氧化鎂，和它們的組合或衍生物。示例性的表面活性劑包括含こ烯基或含巰基的聚有機(jī)硅氧烷，具有こ烯基的大分子單體封端的聚ニ甲基硅氧烷，和它們的組合或衍生物。示例性的粘合促進(jìn)劑包括硅烷，鈦酸酷，有機(jī)硅烷，丙烯酸系聚合物，酸，酸酐，環(huán)氧樹(shù)脂，硬化劑，聚酰胺，甲基丙烯酸酷，環(huán)氧化物，酚醛樹(shù)脂，聚異丁烯，氨基烷基、巰基烷基、環(huán)氧燒基、服基燒基、竣基、丙稀酸酷和異氰!酸酷官能化的娃燒，疏基丙基ニ甲氧基娃燒，縮水甘油基氧基丙基ニ甲氧基娃燒，氣基丙基ニこ氧基娃燒，氣基こ基氣基丙基ニ甲氧基娃燒，服基丙基ニ甲氧基娃燒，雙-Y _ ニ甲氧基甲娃燒基_丙基服，1，3，5_ ニ - Y - ニ甲氧基甲硅烷基丙基異氰脲酸酷，馬來(lái)酸雙-Y-三甲氧基甲硅烷基丙基酷，富馬酸酯和Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，氨基丙基三こ氧基硅烷，和它們的組合和衍生物。不例性的交聯(lián)劑包括廂交聯(lián)劑，燒氧基娃燒，環(huán)氧燒基燒氧基娃燒，酸氣基娃燒，氣基娃燒，稀氧基娃燒，四こ氧基娃燒，甲基ニ甲氧基娃燒，こ稀基ニ甲氧基娃燒，縮水甘油基氧基丙基ニ甲氧基娃燒，こ稀基ニ異丙稀氧基娃燒，甲基ニ異丙稀氧基娃燒，甲基ニ環(huán)己基氣基娃烷，甲基三仲丁基氨基硅烷，多異氰酸酷，和它們的組合或衍生物。示例性的有機(jī)溶劑包括脂肪族溶劑，脂環(huán)族溶劑，溶劑油(mineral spirits),芳族溶劑，己燒,環(huán)己燒,苯，甲苯，ニ甲苯，和它們的組合或衍生物。示例性的穩(wěn)定劑包括受阻酚，硫酚，含磷酚，I, 3，5-三甲基-2，4，6_三(3，5_ ニ叔丁基-4-羥基芐基)苯，季戊四醇四-3 (3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酷，3-(3，5_ ニ 叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷基酷，4，4’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，4，4’-硫雙(6-叔丁基-鄰甲苯酚)，2，6-ニ叔丁基苯酚，6-(4-羥基苯氧基)-2，4-雙(正羊基硫)_1，3, 5- ニ嚷，2, 4, 6- ニ(4-輕基-3，5- _■叔丁基 _ 苯氧基)-I, 3, 5- ニ嚷，3, 5- _.叔丁基-4-羥基芐基膦酸ニ正十八烷基酷，3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯甲酸2-(正辛基硫)こ基酷，山梨醇六(3，3，5-ニ叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸酷，和它們的組合或衍生物。在ー個(gè)方面，所述粘合劑組合物包括O. 01%-3%重量的所述ー種或多種穩(wěn)定劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑包含成核劑，優(yōu)選成核劑以50-4000ppm的量存在，基于所述粘合劑組合物的總重量計(jì)。示例性的成核劑包括得自Milliken Chemicals,Spartanburg, S. C.的 HYPERFORM (例如 HPN-68 和 MILLAD 添加劑，例如 MILLAD 3988)和有機(jī)憐酸酯，例如得自 Amfine Chemicals, Allendale, N. J.的 NA-11 和 NA-21。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述蠟是存在于所述粘合劑共混物中的僅有的成核劑。優(yōu)選地，所述粘合劑組合物的峰值熔融溫度為120° C或更小，優(yōu)選110° C或更小。低熔融溫度允許在低涂布溫度下涂布所述粘合剤。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑是低涂布溫度的熱熔膠，即可以被在小于150° C (302° F)，小于140° C (284° F)，小于130° C(266° F)，小于 125° C(257° F)，小于 120° C(248° F)或小于 115° C(239° F)的溫度涂布于基材表面，和然后用于將所述基材粘合到第二基材表面的粘合剤。這樣的粘合劑不要求加熱到大于這些溫度的溫度來(lái)足夠地降低粘度以便涂布。按照ー個(gè)實(shí)施方案，粘合劑組合物顯示了新穎的和有利的性能平衡，包括在-18° C至少20%的纖維撕裂，和在25° C至少50%的纖維撕裂(使用Inland紙板作為基材)，小于50，OOOmPa-S的190° C粘度。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物可以呈具有約500-約2000mPa_s或約700-約IlOOmPa-S的177° C粘度的粘合劑混合物的形式。除非剪切率被指定，本文中給出的粘度值是指零剪切粘度，即在低剪切率極限的粘度，基于使用BROOKFIELD粘度計(jì)或類(lèi)似儀器在低剪切率如在約O. 01-約10 Ι/s范圍內(nèi)的剪切率下在177° C的測(cè)量值外延。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物具有至少100° C的剪切粘合失敗溫度(SAFT)，和小于25，OOOmPa-s,例如小于10，OOOmPa-s,例如小于5，OOOmPa-s,典型地小于I，OOOmPa-S 的 190° C 粘度。
在其它實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物對(duì)于纖維板和織物基材間的粘合在室溫(25° C)具有至少8牛頓的點(diǎn)T-剝離粘合，和對(duì)于兩個(gè)聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)膜間的粘合在室溫(25° C)和40° C具有至少8牛頓的點(diǎn)T-剝離粘合。為了測(cè)定凝固時(shí)間、點(diǎn)T-剝離和基材纖維撕裂，通過(guò)用約O. 3克熔融的粘合劑點(diǎn)將基材粘合在一起和用500克砝碼壓迫所述粘合體，來(lái)產(chǎn)生粘合劑測(cè)試樣品。所述點(diǎn)的尺寸通過(guò)粘合劑體積控制，使得所形成的壓過(guò)的盤(pán)狀物給出剛好在所述基材尺寸內(nèi)的均勻圓。一旦構(gòu)造物被制成，可以使其經(jīng)歷各種損害，以評(píng)估所述粘合的有效性。一旦與基材的粘合失敗，將所述粘合劑的有效性量化的一種簡(jiǎn)單方式是估計(jì)在所述構(gòu)造物沿粘合線(xiàn)失敗時(shí)保留基材纖維的粘合劑點(diǎn)的面積。這種估計(jì)被稱(chēng)為百分基材纖維撕裂，并且所述纖維撕裂測(cè)試在將樣品在測(cè)試溫度調(diào)理合適的時(shí)間后進(jìn)行。優(yōu)選粘合劑在所述粘合劑將被利用的條件下具有大約80%-100%的基材纖維撕裂。很可能的是，在這些條件下0%基材纖維 撕裂是粘合失敗的信號(hào)。用于基材纖維撕裂測(cè)試的樣品使用上面描述的相同程序制備。對(duì)于低溫纖維撕裂測(cè)試，將所述粘合樣品放置在制冷器或冷凍機(jī)中以得到所希望的測(cè)試溫度。對(duì)于室溫基材纖維撕裂，將所述樣品在環(huán)境條件下陳化。用手將所述粘合體分開(kāi)，并且確定觀(guān)察到的失敗的類(lèi)型?；睦w維撕裂的量在本文中以百分?jǐn)?shù)表示。所有纖維撕裂測(cè)試使用Inland紙板作為基材進(jìn)行。Inland 紙板是得自 Inland Paper Board and Packaging Company, Rome,Georgia的高性能的制盒用紙板。其特征在于#56原始高性能紙板原料。凝固時(shí)間(也被稱(chēng)為特征性凝固時(shí)間或點(diǎn)凝固時(shí)間)被定義為被壓迫的粘合劑基材構(gòu)造物足夠地固定在一起以在被拉開(kāi)時(shí)給出基材纖維撕裂所用的時(shí)間，并且因此所述粘結(jié)體足夠強(qiáng)以移去所述壓迫。通過(guò)以下操作，通過(guò)試驗(yàn)和誤差來(lái)測(cè)定這些凝固時(shí)間將熔融的粘合劑點(diǎn)放置在粘合到平桌上的文件夾(file folder)基材上。三秒后，將文件夾標(biāo)簽(2. 5cmx7. 6cm(l英寸x3英寸))放置在所述點(diǎn)上和用500克砝碼壓迫。允許所述砝碼停留約0. 5-約10秒的預(yù)定時(shí)間。將如此形成的構(gòu)造物拉開(kāi)以檢查足夠好以產(chǎn)生基材纖維撕裂的粘結(jié)水平。在保持所述壓迫不同時(shí)間的情況下重復(fù)所述程序數(shù)次，并且凝固時(shí)間被記錄為這種好的粘結(jié)出現(xiàn)所要求的最小時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)物被用于校準(zhǔn)所述方法。點(diǎn)T-剝離按照ASTM D 1876測(cè)定，除了樣品通過(guò)如下方法制備用粘合劑點(diǎn)結(jié)合兩個(gè)2. 54cmx7. 62cm(I英寸x3英寸)的基材切割物，所述粘合劑點(diǎn)的體積為當(dāng)用500克砝碼壓迫時(shí)占據(jù)約6. 45cm2面積(I平方英寸)。一旦制備了樣品，通過(guò)機(jī)械(例如Instixm)將所有樣品在平行的測(cè)試中以5. Icm(2英寸)/分鐘的速率拉開(kāi)，所述機(jī)械記錄所施加的損害的破壞力。記錄和平均每個(gè)測(cè)試的樣品所實(shí)現(xiàn)的最大力，由此產(chǎn)生平均最大力，其被報(bào)告為點(diǎn)T-剝離。剝離強(qiáng)度(修改的ASTM D1876):將尺寸為25x76mm(lx3英寸)的基材用130 μ m(5密耳)粘合劑膜在135° C和0. 28MPa(40psi)壓カ下熱密封1_2秒。將粘結(jié)的樣品在拉伸試驗(yàn)機(jī)上以51mm/min(2英寸/min)的恒定十字頭速度拉開(kāi)。記錄剝離開(kāi)所述粘結(jié)體(5個(gè)樣品)所要求的平均力。180°剝離強(qiáng)度按照ASTM D903在不銹鋼上測(cè)定。滾球粘著性按照ASTM D3121使用6. 5cm斜面測(cè)定。
操作時(shí)間(Opentime)按照 ASTM D4497 測(cè)定。肖氏A硬度按照ASTM2240測(cè)定。使空氣冷卻的粘合劑點(diǎn)經(jīng)歷針刺，并且從標(biāo)尺記錄變形。使用Brookfield數(shù)字粘度計(jì)和27號(hào)轉(zhuǎn)子按照ASTM D-3236測(cè)定粘合劑熔體粘度和粘度曲線(xiàn)對(duì)溫度。SAFT (修改的ASTM D 4498-00)度量粘結(jié)體在以剪切方式拉所述粘結(jié)體的恒定カ下經(jīng)受住升高的溫度的能力，所述溫度以5. 5° C(10o F)/15min的速率升高。以上面描述的方式在牛皮紙(2.5(3!^7.6(^(1英寸13英寸))上形成粘結(jié)體。將測(cè)試樣品在室溫下垂直懸掛在烘箱中，將500克載荷系在其底部。記錄所述砝碼落下時(shí)的溫度(當(dāng)偶然的樣品達(dá)到超過(guò)>129° C(265° F)的所述烘箱能力的溫度時(shí)，其被終止和與其它終止溫度的樣品平均)。 按照TAPPI T814 PM-77的程序使用以下修改的程序測(cè)定剝離粘合失敗溫度(PAFT)。用25mm(l英寸)的、被加熱到177 ° C的熔融的粘合劑條將兩片15. 2cmx30. 5cm(6〃X 12")牛皮紙層合在一起。將所述層合的片修剪和切成25mm(l英寸)寬的條。將這些條放在烘箱中，以剝離模式懸掛100克砝碼。以30° C/小時(shí)的速率升高所述烘箱的溫度。將所述樣品懸掛在開(kāi)關(guān)上，當(dāng)所述樣品失敗時(shí)所述開(kāi)關(guān)彈起以記錄失敗溫度。通過(guò)加熱粘合劑共混物至121° C和施加熔融粘合劑的小珠(大約I克)到ASTM溫度計(jì)的球形物上來(lái)測(cè)定濁點(diǎn)。然后記錄所述熔融的粘合劑渾濁起來(lái)時(shí)的溫度。這些濁點(diǎn)測(cè)定值提供了熱熔體總體相容性，即各個(gè)成分彼此之間的相容性的指示。耐熱性(或者熱應(yīng)カ)度量粘合劑開(kāi)始失敗的溫度。熱熔膠通常需要54° C(約130° F)或以上的耐熱性，使得密封的容器、紙板箱或盤(pán)在夏季在運(yùn)輸或倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存過(guò)程中不會(huì)發(fā)生熱相關(guān)的失敗。The Institute of Packaging Professionals (IOPP)熱應(yīng)カ測(cè)試被用于測(cè)量粘合劑在升高的溫度耐粘合失敗性。所述程序被描述在IOPP TechnicalJournal, Winter 1992,7-9頁(yè)。所述IOPP測(cè)試被報(bào)告為所述粘合劑通過(guò)的最高溫度，或者重復(fù)的測(cè)試中大多數(shù)通過(guò)，例如5次測(cè)試中至少4次通過(guò)的溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的熱熔膠組合物具有54° C或更大，優(yōu)選60° C或更大，更優(yōu)選70° C或更大的IOPP耐熱性(5次測(cè)試中4次通過(guò))。HMA組合物的應(yīng)力-應(yīng)變性能按照ASTM D 1708測(cè)定。試樣使用壓塑板制備。拉伸性能在配有22. 48磅載荷池和具有鋸齒形夾持面的氣動(dòng)夾具的Instron 4502型上測(cè)定。變形以5. O英寸/min的恒定十字頭速度進(jìn)行，數(shù)據(jù)采樣速率為25點(diǎn)/秒。計(jì)算初始模量，屈服應(yīng)カ和應(yīng)變(在明顯的情況下)，峰值應(yīng)力，斷裂拉伸強(qiáng)度，和斷裂應(yīng)變。測(cè)試從每個(gè)板上取得的最少5個(gè)試樣，結(jié)果被報(bào)告為平均值?；谒鲈嚇拥脑紮M截面積計(jì)算所有引用的應(yīng)力，不考慮作為增加的應(yīng)變的函數(shù)的、降低的橫截面。拉伸強(qiáng)度被定義為最大拉伸應(yīng)力。拉伸強(qiáng)度也被稱(chēng)為極限強(qiáng)度。韌度被定義為聚合物在斷裂前吸收施加的能量的能力。在應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)下的面積被用作所述韌度的測(cè)量值。耐蠕變性按照ASTM D-2293測(cè)定。密度按照ASTM D792在25° C測(cè)定。聚合物和它們的共混物的顏色使用Gardner指數(shù)(Gardner色標(biāo))按照ASTM D1544-04測(cè)定。使用Gardner Delta 212比色儀。在測(cè)試前，將樣品在設(shè)定的溫度熔融和陳化指定的時(shí)間。本發(fā)明的粘合劑可以被用在任何粘合劑應(yīng)用中，包括但不限于一次性用品，包裝，層壓，壓敏粘合劑，膠帶，標(biāo)簽，木材粘結(jié)，紙粘結(jié)，無(wú)紡布，道路標(biāo)記，反射性圖層等。上面描述的粘合劑可以被施加于任何基材。優(yōu)選的基材包括木材，紙，紙板，塑料，熱塑性塑料，橡膠，金屬，金屬箔(例如鋁箔和錫箔)，金屬化的表面，布，無(wú)紡布(特別是聚丙烯紡粘纖維或無(wú)紡布)，紡粘纖維，紙板，石材，塑性體，玻璃(包括通過(guò)蒸發(fā)氧化硅(SiOx)到薄膜表面上所涂布的氧化硅涂層)，泡沫體，巖石，陶瓷，薄膜，聚合物泡沫體(例如聚氨酯泡沫體)，涂覆有墨、染料、顏料、PVDC等的基材，或它們的組合。另外的優(yōu)選的基材包括聚こ烯，聚丙烯，聚丙烯酸酯，丙烯酸系聚合物，聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯，或適合共混的上面列出的任何聚合物。上述基材和/或本發(fā)明的聚合物的 任何一種可以被電暈放電處理，火焰處理，電子束照射，Y -射線(xiàn)照射，微波處理或娃燒化。在ー個(gè)具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的粘合劑可以被用在包裝制品中。所述包裝制品可以被用作例如紙板箱，容器，板條箱，容器(case),波紋容器(corrugated case)或盤(pán)(tray)ο更特別地,所述包裝制品可以被用作谷類(lèi)產(chǎn)品，餅干(cracker)產(chǎn)品，啤酒包裝,冷凍食品產(chǎn)品，紙袋，喝水杯，牛奶紙板箱，果汁紙板箱，喝水杯或用作用于運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的容器，這些僅是ー些示例性的用途。所述包裝制品通過(guò)施加粘合劑組合物到ー個(gè)或多個(gè)包裝元件的至少一部分上來(lái)形成。所述包裝元件可以由紙，紙板，容器板，標(biāo)簽紙，波紋板，硬紙板，牛皮紙，紙板，纖維板，塑料樹(shù)脂，金屬，金屬合金，金屬箔，薄膜，塑料薄膜，層壓物，片材或它們的任何組合形成。在ー個(gè)方面，所述粘合劑組合物可以被用于將兩個(gè)或更多個(gè)包裝元件粘結(jié)或粘合在一起，其中所述包裝元件由相同或不同類(lèi)型的材料形成。因此，所述包裝元件可以獨(dú)立地由紙，紙板，容器板，標(biāo)簽紙，波紋板，硬紙板，牛皮紙，紙板，纖維板，塑料樹(shù)脂，金屬，金屬合金，金屬箔，薄膜，塑料薄膜，層壓物，片材或它們的任何組合形成。所述ー個(gè)或多個(gè)包裝元件還可以獨(dú)立地用紙，金屬箔，金屬，金屬合金，聚こ烯，聚丙烯，聚酷，聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷，聚氯こ烯，聚偏氯こ烯，聚こ酸こ烯酷，聚酰胺，它們的均聚物，和它們的組合和共聚物包覆。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物還可以被復(fù)配，以具有小于IOOOmPa-S的190° C 粘度；至少 2MPa(300psi)，優(yōu)選至少 3. 4MPa (500psi)，更優(yōu)選至少 4. 8MPa(700psi)的拉伸強(qiáng)度；和至少30%，優(yōu)選至少80%，更優(yōu)選至少120%的伸長(zhǎng)率。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物還可以被復(fù)配，以在室溫具有大于80%的纖維撕裂，在-18° C具有大于80%的纖維撕裂，和/或在20° C具有大于80%的纖維撕裂。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物還被復(fù)配，以具有小于3秒，或小于2秒，優(yōu)選1-2秒的凝固時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述復(fù)配的粘合劑組合物還可以具有至少60° C的PAFT，優(yōu)選至少80° C的PAFT ;至少70° C的SAFT，優(yōu)選至少100° C的SAFT ;和/或275° C或更小，優(yōu)選130° C或更小的濁點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑組合物還優(yōu)選被復(fù)配，以具有小于25，OOOmPa-s的190° C粘度；具有至少6.89MPa(1000psi)，優(yōu)選至少10. 34MPa (1500psi)，更優(yōu)選至少13. 79MPa(2000psi)的拉伸強(qiáng)度；和具有至少200%，優(yōu)選至少400%，更優(yōu)選至少600%的伸長(zhǎng)率。在又ー個(gè)方面，所述粘合劑組合物具有3秒或更大的操作時(shí)間。優(yōu)選地，所述粘合劑組合物具有20秒或更大的操作時(shí)間。更優(yōu)選地，所述粘合劑組合物具有60秒或更大的操作時(shí)間。在另ー個(gè)方面，所述粘合劑組合物具有5分鐘或更小，優(yōu)選3分鐘或更小，更優(yōu)選2分鐘或更小的凝固時(shí)間。因此，本發(fā)明還提供了以下實(shí)施方案A.包含以下組分的組合物具有大于50° C的峰值熔點(diǎn)的基礎(chǔ)聚合物；包含烯烴和可共聚酯的酯共聚物，其中所述酯共聚物具有小于40° C的傾點(diǎn)。

B.實(shí)施方案A的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含第一烯烴和第一可共聚酯，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有大于50° C的峰值熔點(diǎn)；和其中所述酯共聚物包含第二烯烴和第二可共聚酯，其中所述第一和第二烯烴可以相同或不同，其中所述第一和第二可共聚酯可以相同或不同，和其中所述酯共聚物具有小于40° C的傾點(diǎn)。C.實(shí)施方案A或?qū)嵤┓桨窧的組合物，其中所述組合物的177° C粘度小于未結(jié)合所述酯共聚物情況下的粘度的95%。D.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，還包含增粘劑和蠟。E.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物包含lwt%_80wt%的基礎(chǔ)聚合物，lwt%-70wt%的增粘劑,和lwt%-15wt%的臘,基于所述組合物的總重量計(jì)。F.實(shí)施方案E的組合物，其中所述組合物的177° C粘度小于所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述蠟的共混物的粘度的95%。G.實(shí)施方案E或?qū)嵤┓桨窮的組合物，其中在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定的所述組合物的纖維撕裂是所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述蠟的共混物的纖維撕裂的至少95%。H.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。I.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物以所述基礎(chǔ)聚合物的I重量％_25重量％的量存在。J.前述實(shí)施方案中任ー項(xiàng)的組合物，其中所述烯烴包含こ烯。K.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述可共聚酯選自由以下物質(zhì)組成的組羧酸的こ烯基酯，丙烯酸和甲基丙烯酸的烷基酯，和它們的組合。L.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有10-1000g/10分鐘的熔融指數(shù)。M.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物選自こ烯-こ酸こ烯酯和こ烯-丙烯酸正丁酷。N.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物包含こ烯-こ酸こ烯酯。O.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物具有低于25° C的傾點(diǎn)。P.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物具有50-300mPa_s的
25。C粘度。Q.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物是至少95%重量非結(jié)晶性的。R.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含15重量％-45重量％的可共聚酯。S.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物包含10重量％-60重量％的可共聚酯。T.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物,還包含抗氧劑、著色劑、染料或填料.U.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物是粘合劑組合物，包含lwt%-80wt%的選自こ烯-こ酸こ烯酯和こ烯-丙烯酸正丁酯的基礎(chǔ)聚合物，lwt%-60wt%的增粘劑，和lwt%-15wt%的蠟，基于所述基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和蠟的總重量計(jì)；和基于所述基礎(chǔ)聚合物的重量計(jì)lwt%-25wt%的酯共聚物，其中所述酯共聚物包含液體こ烯-こ酸こ烯酯共聚物；和其中所述基礎(chǔ)聚合物在25° C是固體并具有大于10g/10分鐘的熔融指數(shù)，其 中所述粘合劑組合物的177° C粘度小于所述基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和蠟的共混物的粘度的80%，和其中所述粘合劑組合物具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。V.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物具有約500-約2000mPa_s或約 700-約 IlOOmPa-S 的 177。C 粘度。W.前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有大于10，000的重
均分子量。X.降低包含粘合劑基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和蠟之混合物的熱熔膠的熔體粘度的方法，所述方法包括將液體こ烯-可共聚酯共聚物以所述粘合劑共聚物的I重量％_25重量％的量引入到所述混合物中的步驟。Y.實(shí)施方案W的方法，其中所述液體共聚物的引入使所述熱熔膠的177° C粘度相對(duì)于不含所述液體共聚物的熱熔膠降低至少20%，和其中引入了所述液體共聚物的熱熔膠具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。Z.實(shí)施方案W或X的方法，還包括將所述熱熔膠在小于150° C的溫度涂布到基材上。AA.實(shí)施方案W、X或Y的方法，其中所述熱熔膠在177° C的熔體粘度被降低到約500-約 2000mPa-s，或者降低到約 700-約 1100mPa-s。BB.實(shí)施方案Z的粘合劑組合物，其中所述粘合劑組合物在177° C具有小于1500MPa-s 的粘度?，F(xiàn)在將結(jié)合以下非限制性實(shí)施例更具體地描述本發(fā)明。使用以下按照ASTM D3418-03的差示掃描量熱法(DSC)程序測(cè)定峰值熔點(diǎn)Tm(也被稱(chēng)為熔點(diǎn))，峰值結(jié)晶溫度Tc (也被稱(chēng)為結(jié)晶溫度)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，熔化熱(Λ Hf或Hf)，和百分結(jié)晶度。DSC數(shù)據(jù)使用TA Instruments model QlOO機(jī)器得到。將重量大約為5-10mg的樣品密封在鋁密封樣品盤(pán)中。通過(guò)如下方法記錄DSC數(shù)據(jù)首先將所述樣品以10° C/分鐘的速率逐漸加熱到200° C。將所述樣品在200° C保持2分鐘，然后以10° C/分鐘的速率冷卻到-90° C，接著等溫2分鐘，和以10° C/分鐘的速率加熱到200° C。記錄所述第一和第二循環(huán)熱事件。測(cè)量吸熱峰下的面積，并將其用于確定熔化熱和結(jié)晶度百分?jǐn)?shù)。百分結(jié)晶度使用下式計(jì)算[熔融峰下的面積(焦耳/克)/B (焦耳/克)]*100，其中B是100%結(jié)晶性的主要單體組分均聚物的熔化熱。這些B值應(yīng)由Polymer Handbook,第四版，John Wiley & Sons, New York 1999得到，但是前提是189J/g的值(B)被用作100%結(jié)晶性的聚丙烯的熔化熱，和290J/g的值被用作100%結(jié)晶性的聚こ烯的熔化熱。這里報(bào)告的Tm和Tg被在第二加熱循環(huán)(第二次熔融)過(guò)程中測(cè)量和報(bào)告，除非另外指明。熔化熱和Tc被在第一冷卻循環(huán)(第一次結(jié)晶)過(guò)程中測(cè)量和報(bào)告，除非另外指明。對(duì)于顯示多個(gè)吸熱和放熱峰的聚合物，報(bào)告所有峰值結(jié)晶溫度和峰值熔融溫度。每個(gè)吸熱峰的熔化熱被各自計(jì)算。使用來(lái)自所有吸熱峰的熔化熱的和計(jì)算百分結(jié)晶度。所生產(chǎn)的ー些聚合物共混物顯示了與主要峰交迭的次要熔融/冷卻峰，所述峰被作為單ー熔融/冷卻峰一起考慮。這些峰的最高點(diǎn)被視作峰值熔融溫度/結(jié)晶點(diǎn)。在所述DSC測(cè)試前，將樣品陳化(典型地通過(guò)將其在環(huán)境溫度保持2天的時(shí)間)或者退火，以使結(jié)晶度水平最大化。粘著性測(cè)試程序被用于評(píng)估以下實(shí)施例中的ー些粘合剤。在該程序中，將25. 4微 米(I密爾)厚的熔融粘合劑層施加于紙上，將第二張紙放在上面，施加454g(l磅)砝碼，和允許所述粘結(jié)體冷卻。然后將所述上面的紙張?zhí)崞鸬娇罩?，并且如果下面的紙張被保持，嘗試將其與上面的紙張分開(kāi)。ι- ο的標(biāo)尺上分?jǐn)?shù)如下10=完全纖維撕裂粘合一在不撕破所述紙的情況下所述樣品不能分開(kāi)5=難以分開(kāi),施加于例如不銹鋼上的掩蔽膠帶(masking tape)1=兩張紙充分地粘附，使得在提起一張紙到空中時(shí)另ー張紙將堅(jiān)持附著超過(guò)10秒，即粘結(jié)強(qiáng)度足以支持所述紙的重量。0=根本無(wú)粘性粘著力一在提起上面的紙張時(shí)所述上面和下面的紙張立刻分開(kāi)。在所述粘著性測(cè)試程序中，I或更大的分?jǐn)?shù)指示了作為粘合劑的效用，例如用于將兩個(gè)小塊物體、兩張紙或一張紙和一個(gè)塑料片臨時(shí)保持在一起。
實(shí)施例EnBA和EVA樹(shù)脂被復(fù)配成熱熔膠。表I中列出的樹(shù)脂被與粘合劑こ烯_こ酸こ烯酯共聚物(EVA)或粘合劑こ烯-丙烯酸正丁酯共聚物，增粘劑，蠟，和抗氧劑復(fù)配，有或沒(méi)有液體EVA。共混在低剪切混合條件下在約177° C的升高的溫度下進(jìn)行。EXXONMOBIL EnBAEN 33330 EnBA和EXXONMOBIL EnBA EN 33900 EnBA是こ烯-丙烯酸正丁酯共聚物，其含有32. 5wt%丙烯酸正丁酯和分別具有330和900g/10分鐘的熔融指數(shù)。EN33330 EnBA和EN 33900 EnBA 還分別具有 76，800mPa-s 和 21，800mPa-s 的 150。C 粘度。ESCORENE ULTRAMV 02514 EVA是こ烯-こ酸こ烯酯，其具有3100mPa_s的190。C熔體粘度和7560mPa_s的150° C粘度。EVA液體I是液體EVA，其具有170mPa_s的25° C粘度和88. 6mPa_s的150° C粘度，含有36. 5wt%こ酸こ烯酯和250ppm IRGANOX 1076(3，5-ニ叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸十八烷基酷)。ESCOREZ 5600增粘劑是芳族改性的脂環(huán)族烴樹(shù)脂，其具有103° C的軟化點(diǎn)。PARAFLINT Hl F-T 蠟是得自 Moore and Munger Inc.的費(fèi)托蠟。IRGAN0X 1010是可得自Ciba-Geigy的酹類(lèi)抗氧劑。表I:熱熔膠實(shí)施例
權(quán)利要求
1.包含以下組分的組合物 基礎(chǔ)聚合物；和 包含烯烴和可共聚酯的酯共聚物，其中所述酯共聚物具有小于40° C的傾點(diǎn)。
2.權(quán)利要求I的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物在50°C是固體。
3.權(quán)利要求I的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有大于50°C的峰值熔點(diǎn)。
4.權(quán)利要求I-權(quán)利要求3中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有O.lg/ΙΟ分鐘-3，000g/10分鐘的熔融指數(shù)。
5.權(quán)利要求I-權(quán)利要求3中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有O.lg/ΙΟ分鐘-2，000g/10分鐘的熔融指數(shù)。
6.權(quán)利要求I-權(quán)利要求3中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有O.lg/ΙΟ分鐘-1，000g/10分鐘的熔融指數(shù)。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含第一烯烴和第一可共聚酷，其中所述基礎(chǔ)聚合物具有大于50° C的峰值熔點(diǎn)；和其中所述酯共聚物包含第二烯烴和第二可共聚酯，其中所述第一和第二烯烴可以相同或不同，其中所述第一和第二可共聚酯可以相同或不同，和其中所述酯共聚物具有小于40° C的傾點(diǎn)。
8.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物的177°C粘度小于未結(jié)合所述酯共聚物情況下的粘度的95%。
9.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，還包含增粘劑和蠟。
10.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物,其中所述組合物包含lwt%-80wt%的所述基礎(chǔ)聚合物，lwt%-70wt%的所述增粘劑和lwt%-15wt%的所述臘,基于所述組合物的總重量計(jì)。
11.權(quán)利要求9的組合物，其中所述組合物的177°C粘度小于所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述蠟的共混物的粘度的95%。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中在25°C使用Inland紙板作為基材測(cè)定的所述組合物的纖維撕裂為所述共混物的纖維撕裂的至少95%。
13.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。
14.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物以所述基礎(chǔ)聚合物的I重量％_25重量％的量存在。
15.權(quán)利要求7-14中任一項(xiàng)的組合物，其中所述第一和第二烯烴包含こ烯。
16.權(quán)利要求7-15中任一項(xiàng)的組合物，其中所述第一和第二可共聚酯可以相同或不同，并且選自由以下物質(zhì)組成的組羧酸的こ烯基酷，丙烯酸和甲基丙烯酸的烷基酷，和它們的組合。
17.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物選自こ烯-こ酸こ烯酯和こ烯-丙烯酸正丁酷。
18.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物包含こ烯-こ酸こ烯酷。
19.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物具有低于25°C的傾點(diǎn)。
20.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物具有50-300mPa-s的25°C粘度。
21.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物是至少95%重量非結(jié)晶性的。
22.權(quán)利要求7-21中任一項(xiàng)的組合物，其中所述基礎(chǔ)聚合物包含15重量％-45重量％的所述第一可共聚酷。
23.權(quán)利要求7-22中任一項(xiàng)的組合物，其中所述酯共聚物包含10重量％-60重量％的所述第二可共聚酷。
24.粘合劑組合物，其包含含超過(guò)50%こ烯-こ酸こ烯酯的共聚物，其中所述こ烯-乙酸こ烯酯具有大于10%的こ酸こ烯酯含量，和其中所述粘合劑組合物具有小于3000MPa-s的177° C粘度。
25.粘合劑組合物，其包含 lwt%-80wt%的選自こ烯-こ酸こ烯酯和こ烯-丙烯酸正丁酯的基礎(chǔ)聚合物，lwt%-60wt%的增粘劑和lwt%-15wt%的臘,基于所述基礎(chǔ)聚合物、所述增粘劑和所述臘的總重量計(jì)，其中所述基礎(chǔ)聚合物在25° C是固體并具有大于10g/10分鐘的熔融指數(shù)； lwt%-25wt%的液體こ烯-こ酸こ烯酯共聚物，基于所述基礎(chǔ)聚合物的重量計(jì)；并且 其中所述粘合劑組合物的177° C粘度小于所述基礎(chǔ)聚合物、增粘劑和蠟的共混物的粘度的80%，和其中所述粘合劑組合物具有至少95%的纖維撕裂，在25° C使用Inland紙板作為基材測(cè)定。
全文摘要
公開(kāi)了一些組合物，其包含(i)高分子量的基礎(chǔ)聚合物，和(ii)相對(duì)低分子量的、包含烯烴和可共聚酯的酯共聚物，其中所述酯共聚物具有小于40°C的傾點(diǎn)。在某些實(shí)施方案中，所述高分子量的基礎(chǔ)聚合物和所述相對(duì)低分子量的酯共聚物都選自基于乙烯的共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯和乙烯-丙烯酸正丁酯。
文檔編號(hào)C09J123/08GK102834450SQ201180018625
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者J·N·科菲, L·E·赫尼-坎貝爾, F·A·施普雷 申請(qǐng)人:?？松梨诨瘜W(xué)專(zhuān)利公司