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具有乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物的熱熔粘合劑組合物的制作方法

文檔序號(hào):10493938閱讀:826來源:國知局
具有乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物的熱熔粘合劑組合物的制作方法
【專利摘要】本公開針對(duì)一種熱熔粘合劑組合物,所述熱熔粘合劑組合物包括:a)重量分子量(Mw)小于20,000的乙烯/α?烯烴多嵌段共聚物;b)軟化溫度為90℃到150℃的增粘劑;和c)蠟。
【專利說明】
具有乙烯Ai-烯烴多嵌段共聚物的熱熔粘合劑組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開針對(duì)熱熔粘合劑組合物和包括所述熱熔粘合劑組合物的制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱熔粘合劑(HMAs)在環(huán)境溫度下通常是固體材料,并且可以被加熱成熔體,從而 在冷卻和固化時(shí)將支持物或基材粘合在一起。熱熔粘合劑提供了幾乎瞬間粘結(jié)的可能性, 由此使其成為用于自動(dòng)化操作的優(yōu)秀的候選物。HMAs可以在紙制品、包裝材料和一次性用 品中使用,例如,具有許多商業(yè)應(yīng)用。
[0003] 熱熔粘合劑廣泛用在包裝工業(yè)中,用于密封紙板箱、紙板托盤和紙板盒。許多類型 的包裝應(yīng)用要求使用既耐熱又耐冷的粘合劑。用于密封容器的熱熔粘合劑必須具有耐熱性 和耐冷性,特別是在運(yùn)輸和存儲(chǔ)的過程中。在卡車或鐵路中運(yùn)輸和/或存儲(chǔ)的密封的容器在 夏天可能會(huì)暴露在極高的溫度下(高達(dá)75°C或更高),在冬天又暴露在極低的溫度(降至-30 °C或更低)下。因此,用于包裝應(yīng)用的熱熔粘合劑必須足夠的強(qiáng)以致密封的容器在運(yùn)輸?shù)倪^ 程中不會(huì)突然地打開。
[0004] HMAs-般基于聚合物、增粘劑和蠟。費(fèi)托蠟(FT蠟)常常用作蠟成分。與其它蠟(例 如,微晶蠟和石蠟)相比,F(xiàn)T蠟具有更高的熔化溫度和更低的粘度。FT蠟為傳統(tǒng)的HMAs提供 了用于包裝應(yīng)用的適宜的耐熱性和粘合性能。
[0005] 然而,F(xiàn)T蠟對(duì)于熱熔粘合劑制劑來說是昂貴且有限的來源選擇。因此,存在對(duì)于熱 熔粘合劑組合物的需要,所述組合物滿足具有FT蠟的傳統(tǒng)HMAs的性能卻不需要FT蠟。另外 還存在對(duì)于這種無 FT蠟的HMA組合物的需要,所述組合物既表現(xiàn)出高溫粘合劑性能又表現(xiàn) 出低溫粘合性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開針對(duì)熱熔粘合劑組合物和包括所述熱熔粘合劑組合物的制品。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施例中,所述熱熔粘合劑組合物包括:
[0008] a)重均分子量(Mw)小于20,000的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物;
[0009] b)軟化溫度為90 °C到150 °C的增粘劑;和
[0010] c)蠟。
【附圖說明】
[0011] 圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物的DSC恪體曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 本公開提供一種熱熔粘合劑(HMA)組合物。在一個(gè)實(shí)施例中,HMA組合物包括:a)重 均分子量小于20,000g/摩爾的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物;b)軟化溫度為90°C到150°C的增 粘劑;和c)錯(cuò)。
[0013] A.乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物
[0014]本發(fā)明的HMA組合物包括乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物。所述乙烯/a-烯烴多嵌段共 聚物的重均分子量(Mw)小于20,000g/摩爾。
[0015] 術(shù)語"乙烯/a-稀烴多嵌段共聚物"包括乙烯和一種或多種可共聚的a-稀經(jīng)共聚單 體(聚合形式),其特征在于兩種或更多種聚合單體單元的多嵌段或鏈段的化學(xué)或物理性質(zhì) 不同。術(shù)語"乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物"包括具有兩個(gè)嵌段(二嵌段)和超過兩個(gè)嵌段(多嵌 段)的嵌段共聚物。術(shù)語"互聚物"和"共聚物"在本文中可互換使用。當(dāng)提及共聚物中的"乙 稀"或"共聚單體"的量時(shí),應(yīng)理解這指的是其聚合單元。在一些實(shí)施例中,乙烯/a_烯烴多嵌 段共聚物可以由以下公式表示:
[0016] (AB)n
[0017] 其中n至少為1,優(yōu)選是大于1的整數(shù),例如,2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、 80、90、100或更大,"A"表示硬嵌段或鏈段,"B"表示軟嵌段或鏈段。優(yōu)選地,與基本上支化的 或基本上星形的方式相對(duì),多個(gè)A和多個(gè)B以基本上為線性的方式,或以線性方式連接,或共 價(jià)鍵合。在其它的實(shí)施例中,A嵌段和B嵌段沿聚合物鏈無規(guī)分布。換句話說,嵌段共聚物通 常不具有如下的結(jié)構(gòu):
[0018] AAA-AA-BBB-BB
[0019] 在另外其它的實(shí)施例中,嵌段共聚物通常不具有第三種類型的嵌段(包括不同的 一種或多種共聚單體)。在另外其它的實(shí)施例中,嵌段A和嵌段B中的每個(gè)具有在嵌段內(nèi)基本 上無規(guī)分布的單體或共聚單體。換句話說,嵌段A和嵌段B均不包括不同組成的兩個(gè)或更多 個(gè)子鏈段(或子嵌段),例如,末端鏈段,所述末端鏈段具有與嵌段其余部分基本上不同的組 成。
[0020] 優(yōu)選地,乙烯占全部嵌段共聚物的主要摩爾分?jǐn)?shù),g卩,乙烯占全部聚合物的至少50 摩爾%。更優(yōu)選地,乙烯占至少60摩爾%、至少70摩爾%、或至少80摩爾%,全部聚合物的可 觀的其余部分包括至少一種其它的共聚單體(優(yōu)選是具有3個(gè)或更多個(gè)碳原子的a_烯烴)。 在一些實(shí)施例中,烯烴嵌段共聚物可包括50摩爾%到90摩爾%的乙烯、優(yōu)選60摩爾%到85 摩爾%、更優(yōu)選65摩爾%到80摩爾%。對(duì)于許多乙烯/辛烯嵌段共聚物,優(yōu)選的組合物包括 大于全部聚合物的80摩爾%的乙烯含量,和全部聚合物的10摩爾%到15摩爾%,優(yōu)選為15 摩爾%到20摩爾%的辛烯含量。
[0021]乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物包括不同量的"硬"鏈段和"軟"鏈段。"硬"鏈段是其中 乙稀以基于聚合物的重量大于90重量%、或95重量%、或大于95重量%、或大于98重量%、 直到100重量%的量存在的聚合單元的嵌段。換句話說,硬鏈段中的共聚單體的含量(除乙 烯之外的單體的含量)基于聚合物的重量為小于10重量%、或5重量%、或小于5重量%、或 小于2重量%,并且可以低至0。在一些實(shí)施例中,硬鏈段包括全部,或基本上全部來自乙烯 的單元。"軟"鏈段是其中共聚單體的含量(除乙烯之外的單體的含量)基于聚合物的重量為 大于5重量%、或大于8重量%、大于10重量%、或大于15重量%的聚合單元的嵌段。在一些 實(shí)施例中,軟鏈段中的共聚單體的含量可以大于20重量%、大于25重量%、大于30重量%、 大于35重量%、大于40重量%、大于45重量%、大于50重量%、或大于60重量%,并且可以高 達(dá)100重量%。
[0022]軟鏈段可以以乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物的總重量的1重量%到99重量%、或乙 稀/a_稀經(jīng)多嵌段共聚物的總重量的5重量%到95重量%、10重量%到90重量%、15重量% 到85重量%、20重量%到80重量%、25重量%到75重量%、30重量%到70重量%、35重量% 到65重量%、40重量%到60重量%、或45重量%到55重量%存在于乙稀/a-稀經(jīng)多嵌段共聚 物中。相反地,硬鏈段可以存在于類似的范圍內(nèi)。軟鏈段的重量百分比和硬鏈段的重量百分 比可以基于由DSC或NMR獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算。這樣的方法和計(jì)算公開在例如以Col in L.P.Shan、Lonnie Hazlitt等的名義并轉(zhuǎn)讓給陶氏全球技術(shù)有限公司的在2006年3月15日 遞交的名為"乙烯/a_烯烴嵌段互聚物"的美國專利號(hào)7,608,668中,其公開的內(nèi)容以引用的 方式全文并入本文中。特別是,硬鏈段和軟鏈段的重量百分比以及共聚單體的含量可以如 US 7,608,668的57欄到63欄中描述的確定。
[0023]乙烯/a-烯烴嵌段多嵌段共聚物是包括兩個(gè)或更多個(gè)優(yōu)選以線性方式連接(或共 價(jià)鍵合)的化學(xué)性質(zhì)不同的區(qū)域或鏈段(稱為"嵌段")的聚合物,也就是,包括就聚合的乙烯 官能度而言首尾連接,而非以懸垂或接枝方式連接的化學(xué)性質(zhì)有區(qū)別的單元的聚合物。在 一個(gè)實(shí)施例中,嵌段在以下方面是不同的:合并的共聚單體的量或類型、密度、微晶的量、可 歸因于此種組成的聚合物的微晶的尺寸、等規(guī)度的類型或程度(等規(guī)的或間規(guī)的)、區(qū)域規(guī) 則性或區(qū)域不規(guī)則性、支化的量(包括長鏈支化或多支化)、均質(zhì)性、或任何其它的化學(xué)或物 理性質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)的嵌段互聚物(包括通過連續(xù)的單體添加、流動(dòng)的催化劑或陰離子聚合 技術(shù)制造的互聚物)相比,由于在一個(gè)實(shí)施例中在所述共聚物的制備中一種或多種穿梭劑 與多種催化劑組合使用的效果所致,本發(fā)明的乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物的特征在于聚合 物多分散性(PDI或Mw/Mn或MWD)、嵌段長度分布和/或嵌段數(shù)目分布的獨(dú)特分布。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中,乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物在連續(xù)的工藝中制造,具有的多分散 性指數(shù)(Mw/Mn)為1.7到3.5、或1.8到3、或1.8到2.5、或1.8到2.2。當(dāng)在間歇或半間歇工藝中 制造時(shí),乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物的Mw/Mn為1.0到3.5、或1.3到3、或1.4到2.5、或1.4到2。 [0025]另外,乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物的(或Mw/Mn)適合舒爾茨-弗洛里分布而非泊 松分布。本發(fā)明的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物既具有多分散嵌段分布也具有嵌段尺寸的多 分散分布。這導(dǎo)致了具有改進(jìn)的和可區(qū)別的物理性質(zhì)的聚合物產(chǎn)物的形成。多分散嵌段分 布的理論效益先前已經(jīng)在Potemkin,《物理評(píng)論(Physical Review)E》( 1998)57(6),6902_ 6912頁和Dobrynin,《化學(xué)物理雜志(J.Chem.Phys.)》(1997) 107(21) ,9234-9238頁中建模 并討論。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物具有嵌段長度的最大可能 分布。
[0027]用于制備本發(fā)明的乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物的適宜的單體包括乙烯和除乙烯之 外的一種或多種可加聚的單體。適宜的共聚單體的實(shí)例包括3到30、優(yōu)選3到20個(gè)碳原子的 直鏈或支鏈的烯烴,例如,丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊 稀、3-甲基-1-戊稀、1-辛稀、1-癸稀、1-十二碳稀、1-十四碳稀、1-十六碳稀、1-十八碳稀和 1- 二十烯;3到30、優(yōu)選3到20個(gè)碳原子的環(huán)烯烴,例如,環(huán)戊烯、環(huán)庚烯、降冰片烯、5-甲基- 2- 降冰片烯、四環(huán)十二烯和2-甲基_1,4,5,8_二甲橋-1,2,3,4,4&,5,8,8&-四氫化萘;二烯 烴和聚烯烴,例如,丁二烯、異戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、1,5-已二烯、1,4-已二烯、1,3-已二烯、1,3-辛二烯、1,4-辛二烯、1,5-辛二烯、1,6-辛二烯、1,7-辛二稀、亞乙基降冰片稀、乙烯基降冰片稀、二環(huán)戊二稀、7 -甲基-1,6-辛二稀、4-亞乙基 甲基-1,7-壬二稀和5,9_二甲基_1,4,8_癸二稀;和3_苯基丙稀、4_苯基丙稀、1,2_二氣乙 稀、四氟乙稀和3,3,3_二氟-1-丙稀。
[0028]乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物可經(jīng)由諸如在美國專利號(hào)7,858,706(以引用的方式并 入本文中)中描述的鏈穿梭工藝制造。特別是,適宜的連穿梭劑和相關(guān)的信息列舉在16欄39 行至19欄44行。適宜的催化劑描述在19欄45行至46欄19行,適宜的助催化劑描述在46欄20 行至51欄28行。在整個(gè)文獻(xiàn)中都描述了該工藝,不過特別描述在51欄29行至54欄56行。該工 藝也描述在例如下列專利中:美國專利號(hào)7,608,668;US7,893,166;和US 7,947,793。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施例中,乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物具有硬鏈段和軟鏈段,并限定如下:
[0030] Mw為5,000到小于20,000,Mw/Mn為1 ? 7到3 ? 5,至少一個(gè)熔點(diǎn)Tm(以攝氏度表示)和 密度d (以克/立方厘米表示),其中Tm和d的數(shù)值滿足關(guān)系:
[0031] Tm〈-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,
[0032] 其中 d是0 ? 86g/cc、或0 ? 87g/cc、或0 ? 88g/cc到0 ? 89g/cc;
[0033] 和
[0034] Tm 為 80°C、或 85°C、或 90°C 到 95°C、或 99°C 或 100°C、或 103°C、或 105°C、或 107°C、或 109。。。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中,乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物是乙烯/辛烯多嵌段共聚物,并具有 下面的性質(zhì)(i)到(viii)中的一個(gè)、一部分、任意組合或全部:
[0036] (i)重均分子量(Mw)小于20,000,或5,000、或 7,000 或9,000、或10,000 或12,000 到 14.000、 或15,000、或17,000、或18,000、或19,000或19,900;
[0037] (11)熔體溫度(!'111)為80°(:、或83°(:、85°(:、87°(:到90°(:、或92°(:或93°(:、或95°(:、或 97°C、或99°C、或 100°C、或 103°C、或 105°C、或 107°C、或 109°C。
[0038] (iii)密度為 0 ? 86g/cc、或0 ? 87g/cc到0 ? 88g/cc 或0 ? 89g/cc;
[0039] (")177°(:下的布魯克菲爾德粘度為50(^?、或1,00(^?、或3,00(^?、或5,00(^?、或 6.000。 ?到7,000。?、或8,000。?、或9,000。?、或10,000。卩;
[0040] (v)50重量%到80重量%的軟鏈段和40重量%到20重量%的硬鏈段;
[0041] (vi)軟鏈段中10摩爾%或13摩爾%到14摩爾%或15摩爾%的辛烯;
[0042] (vii)硬鏈段中0.5摩爾%、或1.0摩爾%、或2.0摩爾%、或3.0摩爾%到4.0摩 爾%、或5摩爾%、或6摩爾%、或7摩爾%、或9摩爾%的辛烯;
[0043] (vi i i )恪體指數(shù)(MI)為100g/10min、或250g/10min、或500g/10min、或700g/ 10min、S750g/10min、S800g/10mir^lj850g/10min、S900g/10min、S950g/10min、S 1000g/10min、S2000g/10min。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中,乙烯/辛烯多嵌段共聚物是如表2A中所示的乙烯/a-烯烴多嵌段 共聚物-B。
[0045]乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物為本發(fā)明的HMA組合物的總重量的20重量%、或25重 量%、或30重量%到35重量%、或40重量%。
[0046] 本發(fā)明的HMA組合物可包含一種或多種乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物。
[0047] 本發(fā)明的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物可包括本文中所公開的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)施 例。
[0048] B.增粘劑
[0049] 本發(fā)明的HMA組合物包括增粘劑。所述增粘劑的環(huán)球軟化溫度(根據(jù)ASTM E28測(cè) 定)為90°C、或 93°C、或 95°C、或 97°C、或 100°C、或 105°C、或 110°C 到 120°C、或 130°C、或 140 °C、或150°C。增粘劑可以修飾HMA組合物的性質(zhì),例如,粘彈性(例如,tan delta)、流變性 (例如,粘度)、粘著性(例如,粘著的能力)、壓力敏感性和潤濕性。在一些實(shí)施例中,增粘劑 用于改進(jìn)組合物的粘著性。在其它的實(shí)施例中,增粘劑用于減小組合物的粘度。在特別的實(shí) 施例中,增粘劑用于浸濕粘附的表面和/或改進(jìn)與粘附表面的粘合。
[0050] 適合于本文中公開的組合物的增粘劑在室溫下可以是固體、半固體或液體。適宜 的增粘劑的非限制性實(shí)例包括(1)天然和改性松香(例如,脂松香、木松香、妥爾油松香、蒸 餾松香、氫化松香、二聚松香和聚合松香);(2)天然和改性松香的甘油酯和季戊四醇酯(例 如,淺木松香的甘油酯、氫化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氫化松香的季戊四醇酯和 松香的酚改性的季戊四醇酯);(3)天然萜烯的共聚物和三元共聚物(例如,苯乙烯/萜烯和a 甲基苯乙烯/萜烯);(4)多萜樹脂和氫化多萜樹脂;(5)酚改性的萜烯樹脂及其氫化衍生物 (例如,在酸性介質(zhì)中由雙環(huán)萜烯和酚的縮合得到的樹脂產(chǎn)物);(6)脂肪族或脂環(huán)族的烴樹 脂及其氫化衍生物(例如,主要由烯烴和二烯烴構(gòu)成的單體的聚合得到的樹脂);(7)芳香族 烴樹脂及其氫化衍生物;(8)芳香改性的脂肪族或脂環(huán)族烴樹脂及其氫化衍生物;以及上述 物質(zhì)的組合。本發(fā)明的HMA組合物中的增粘劑的量為HMA組合物的總重量的20重量%、或25 重量%、或30重量%到35重量%、或40重量%、或45重量%、或50重量%、或55重量%、或60 重量%。
[0051] 在一個(gè)實(shí)施例中,增粘劑包括脂肪族、脂環(huán)族和芳香族烴以及改性的烴和氫化烴; 萜烯和改性萜烯以及氫化萜烯;和松香和松香衍生物及氫化松香;和這些增粘劑中的兩種 或更多種的混合物。這些增粘樹脂的環(huán)球軟化點(diǎn)為70°C到150°C,350°F(170°C)下的粘度 (使用布魯克菲爾德粘度計(jì)測(cè)定)通常為不超過2000厘泊。它們也可具有不同的氫化度或飽 和度,這是另一種常用的術(shù)語。有用的實(shí)例包括來自田納西州,金斯波特的伊士曼化學(xué)公司 的Eastotac? H-100、H-115和H-130,它們是部分氫化的脂環(huán)族石油烴樹脂,軟化點(diǎn)分別為 100 °C、115 °C和130 °C。這些可以以E級(jí)、R級(jí)、L級(jí)和W級(jí)獲得,表示不同的氫化水平,E是最少 的氫化,W是最多的氫化。E級(jí)具有的溴值為15,R級(jí)具有的溴值為5,L級(jí)具有的溴值為3,W級(jí) 具有的溴值為1。伊士曼化學(xué)公司的Eastotac?H-142R的軟化點(diǎn)為約140°C。其它有用的增粘 劑樹脂包括Escorez?5300、5400和5637(部分氫化的脂肪族石油烴樹脂)和EscorezTM5600 (部分氫化的芳香族改性的石油烴樹脂),均來自德克薩斯休斯頓的??松梨诨す荆?Wingtack?. Extra,其是脂肪族、芳香族石油烴樹脂,來自俄亥俄州阿克倫的固特異化化工 有限公司;Herc〇lit e?2100,部分氫化的脂環(huán)族石油烴樹脂,來自特拉華州威爾明頓的 Hercules, Inc.;來自CrayValley的Norsolene?經(jīng)樹脂;和來自Arakawa Europe GmbH的 Arkon?水白色氫化烴樹脂。
[0052] 在一個(gè)實(shí)施例中,增粘劑包括脂肪族烴樹脂,例如,由烯烴和二烯烴構(gòu)成的單體的 聚合得到的樹脂(例如,來自德克薩斯休斯頓的??松梨诨す镜腅SC0REZ1310LC、 ESC0REZ 2596或來自田納西州,金斯波特的伊士曼化學(xué)公司的PICC0TAC1095、PI(X0TAC 9095)及其氫化衍生物;脂環(huán)族石油烴樹脂及其氫化衍生物(例如,來自??松梨诨す?司的ESC0REZ 5300和5400系列;來自伊士曼化學(xué)公司的EASTOTAC樹脂)。在一些實(shí)施例中, 增粘劑包括氫化的環(huán)狀烴樹脂(例如,來自伊士曼化學(xué)公司的REGALREZ和REGALITE樹脂)。
[0053] 在一個(gè)實(shí)施例中,增粘劑沒有硅烷接枝的無定形聚a-烯烴或硅烷接枝的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物中的任一個(gè)的硅烷醇基團(tuán)將與之反應(yīng)的基團(tuán)。
[0054] C?蠟
[0055] HMA組合物包括蠟。蠟可用于減小HMA組合物的熔體粘度。適宜的蠟的非限制性實(shí) 例包括石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、副產(chǎn)物聚乙烯蠟、費(fèi)托蠟、氧化的費(fèi)托蠟和官能 化蠟,例如羥基硬脂酰胺蠟和脂肪酰胺蠟。改性蠟也是適宜的,包括乙酸乙烯酯改性的蠟, 例如,AC-400 (Honeywe 11)和MC-400 (來自馬庫斯石油公司),馬來酸酐改性的蠟,例如 Epolene C-18(來自伊士曼化學(xué)公司)和AC-575A和AC-575P(來自Honeywel 1)以及氧化蠟。 來自德克薩斯休斯頓的殼牌潤滑油的Cal 1 i staR? 122、158、144、435和152;來自康涅狄格 州謝爾頓的3&8〇1-3六/]\1〇〇代&]\1111^61'的?&瓜;1^1;[1^1? 1¥080和?&瓜;1^1;[1^1?1¥11-1、11-4和11-8、費(fèi) 托蠟也是適宜的。
[0056] 在一個(gè)實(shí)施例中,蠟是石蠟。"石蠟"是無色或白色,有點(diǎn)半透明的硬蠟,包括熔點(diǎn) 范圍從約48°C到66°C(120°F到150°F)的固體直鏈烴的混合物。通過對(duì)輕質(zhì)潤滑油原料脫蠟 由石油獲得石蠟。它在蠟燭、蠟紙、拋光劑、化妝品和電絕緣體中使用。
[0057]石蠟通常作為副產(chǎn)物由原油蒸餾工藝獲得。適宜的石蠟的非限制性實(shí)例包括來自 Sasolwax(SA)的石蠟,例如,Sasolwax 3456、5006、5105、5415、56-3、5606和5803,在50。(:到 61°C的熔點(diǎn)范圍內(nèi)得到。石蠟的其它供應(yīng)商包括Sigma-Aldrich Chemicals(產(chǎn)品#32704, 石蠟,恪點(diǎn)53°C到57°C);產(chǎn)品#32712,石蠟,(熔點(diǎn)58°C到62°C),和產(chǎn)品#411663,石蠟(熔點(diǎn) >65°C)。另外,石蠟可來自 Southwest Wax(Utica,NY USA);例如,SDW 2006-002(熔點(diǎn):52 °C);脫油蠟;BW 407(熔點(diǎn):53°C);BW 422(熔點(diǎn):61°C);BW 436(熔點(diǎn):67°C);BW 450(熔點(diǎn): 54 °C)和半精煉石蠟。
[0058]在一個(gè)實(shí)施例中,石蠟是微晶蠟。"微晶錯(cuò)"是石油衍生的蠟,在室溫下是固體,并 且除了飽和的正構(gòu)烷烴之外包含很大比例的支化的和環(huán)狀(環(huán)烷烴、烷基和環(huán)烷烴取代的 芳香烴)烴。微晶蠟具有的晶格微結(jié)構(gòu)的特征在于存在強(qiáng)烈支化的異鏈烷烴和環(huán)烷烴,它們 抑制了結(jié)晶。晶格微結(jié)構(gòu)使得微晶蠟具有對(duì)油的很強(qiáng)的親和力。微晶蠟由重油餾分的組合 和石蠟基原油(沉淀蠟)的沉淀物制造。微晶蠟是獨(dú)特的,與其它類型的蠟不同。微晶蠟不包 括動(dòng)物蠟、植物蠟、細(xì)菌蠟、礦物蠟和合成蠟。
[0059] 微晶蠟也與石蠟不同,并且不包括石蠟。與石蠟相比,微晶蠟具有更高濃度的復(fù)雜 支鏈烴(具有叔碳原子和季碳原子)。與石蠟不同,微晶蠟將油緊緊地固著在微晶蠟的晶格 中,油不會(huì)移動(dòng)至表面。礦脂蠟和/或微晶蠟可以進(jìn)行加氫處理(氫化)以除去變色。
[0060] 表1顯示了石蠟和微晶蠟的非限制性性質(zhì)。
[0061] 表 1
[0063] 適宜的微晶蠟的非限制性實(shí)例包括來自Baker-Hughes的那些:BE Square 175蠟 (熔點(diǎn)84°C )、BE Square 165蠟(熔點(diǎn)71°C )、ULTRAFLEX蠟(熔點(diǎn)69°C )和VICTORY蠟(熔點(diǎn)77 °C )。其它可得的更高熔點(diǎn)的微晶蠟包括BARECO C-700 (熔點(diǎn)92 °C)蠟、BAREC0C-710蠟(熔點(diǎn) 99°C)、BERC0 C-1035(熔點(diǎn)94°C)、BE SWUARE 180蠟(86°C)、BE SQUARE185蠟(熔點(diǎn)91°C)、 BE SQUARE 195蠟(熔點(diǎn) 92 °C )、MEK0N蠟(熔點(diǎn) 94 °C )和STARWAX100蠟(熔點(diǎn)88 °C );來自 SAS0LWAX的其它實(shí)例包括Sasolwax 0907(熔點(diǎn)83°C到94°C)、Sasolwax 1800(熔點(diǎn)70°C到 80°C )、Sasolwax 2528(熔點(diǎn)72°C到76°C )、Sasolwax 3279(熔點(diǎn)76°C到82°C )、Sasolwax 3971(熔點(diǎn)70°C到75°C)、Sasolwax 3973(熔點(diǎn)70°C到76°C)、Sasolwax 6147(熔點(diǎn)62°C到66 。(:)、Sasolwax 7334(熔點(diǎn)66。(:到72。〇和Sasolwax 7835(熔點(diǎn)7(TC到80。〇〇
[0064] 在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的HMA組合物的蠟成分是費(fèi)托蠟。"費(fèi)托錯(cuò)"是通過費(fèi)托工 藝制造的合成蠟。費(fèi)托工藝是在催化劑的存在下由合成氣(氫與一氧化碳的混合物)合成烴 和其它脂肪族化合物的方法。氫-一氧化碳?xì)怏w混合物通過煤的氣化或天然氣重整獲得。該 工藝以F.Fischer和H.Tropsch(于1923年發(fā)現(xiàn)該工藝的德國煤炭研究者)命名。合成的烴經(jīng) 分餾成為不同級(jí)別的FT蠟(鏈長度不超過C100),以其飽和的線性鏈、不含芳烴、硫和氮所限 定。
[0065] 在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的HMA組合物的蠟成分不包括費(fèi)托蠟。
[0066]本發(fā)明的HMA組合物中的蠟的量是本發(fā)明的HMA組合物的總重量的20重量%、或25 重量%、或30重量%到35重量%、或40重量%。
[0067] 在一個(gè)實(shí)施例中,HMA組合物在溫度為50°C、或65°C、或75°C到115°C、或130°C、或 150°C時(shí)以熔體的形式應(yīng)用。HMA組合物可以通過使用多種應(yīng)用技術(shù),包括,線性擠出機(jī)、手 噴槍、擠出機(jī)珠的其它形式及其組合來使用?;咫S后在所應(yīng)用的組合物的開啟時(shí)間內(nèi)連 接,這段時(shí)間取決于應(yīng)用的混合物的組成。
[0068] 蠟成分可包括本文中描述的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例。
[0069] D.共混物成分/第二聚合物
[0070]本發(fā)明的HMA組合物可任選地包括一種或多種其它聚合成分作為共混物成分。適 宜的共混物成分的非限制性實(shí)例包括丙烯類聚合物和乙烯類聚合物(官能化和非官能化)、 乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯/乙烯基醇共聚物(乙烯/甲基丙烯酸或丙烯酸共聚物及其離 聚物)、聚苯乙烯、沖擊改性的聚苯乙烯、ABS、苯乙烯/ 丁二烯嵌段共聚物及其氫化衍生物 (SBS和SEBS)、熱塑性氨基甲酸酯、聚(丁烯-1-共-乙烯)聚合物以及低分子量和/或高熔體 指數(shù)的乙烯丙烯酸正丁酯共聚物。
[0071] E.添加劑
[0072] 本發(fā)明的HMA組合物可任選地包括其它添加劑。適宜的添加的非限制性實(shí)例包括 填料、蠟、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑(例如,紫外光穩(wěn)定劑和吸收劑)、熒光增白劑、抗靜電 劑、潤滑劑、抗氧化劑、催化劑、流變改性劑、殺菌劑、腐蝕抑制劑、脫水劑、有機(jī)溶劑、著色劑 (例如,顏料和染料)、表面活性劑、抗粘連劑、成核劑、阻燃劑及其組合。選擇其它添加劑的 類型和量以最大程度的減少水分(過早地引發(fā)HMA組合物的固化)的存在。適宜的填料包括, 例如氣象法二氧化硅、沉淀法二氧化硅、滑石、碳酸鈣、碳黑、鋁硅酸鹽、粘土、沸石、陶瓷、云 母、二氧化鈦及其組合。
[0073] F.HMA 組合物
[0074] 在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的HMA組合物包括
[0075] a)15重量%到50重量%、或25重量%到35重量%的乙稀/a-稀經(jīng)多嵌段共聚物,所 述共聚物的Mw為5,000到小于20,000,并具有性質(zhì)(i)到(vi i i)的任意組合;
[0076] b)25重量%到60重量%、或35重量%到50重量%的增粘劑;和
[0077] c)15重量%到45重量%、或25重量%到35重量%的錯(cuò),所述錯(cuò)選自石錯(cuò)、微晶錯(cuò)及 其組合。HMA組合物的芯軸撓曲值(0 °C )為80 %到100 %,芯軸撓曲值(-18 °C )為80 %到 100%。在另外的實(shí)施例中,HMA組合物具有下列性質(zhì)(d)到(h)的任意組合:
[0078] d)在177°C下測(cè)量的布魯克菲爾德粘度為500cp到lOOOOcp,或500cp到3000cp;
[0079] e)軟化點(diǎn)為60 °C 到 100 °C、或60 °C 到80 °C ;
[0080] f)PAFT 為 3(TC 到 7(TC、或 3(TC 到 55°C;
[0081 ] g) SAFT為50 °C 到 100 °C、或60 °C 到80 °C ;
[0082] h)熱應(yīng)力溫度為30 °C到70 °C、或35 °C到50 °C。
[0083]本發(fā)明的HMA組合物包括本文中公開的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例。
[0084] G ?制品
[0085] 本公開提供一種制品。所述制品包括任一種本發(fā)明的HMA組合物。適宜制品的非限 制性實(shí)例包括紙制品、包裝材料、層壓木板、廚房臺(tái)面、車輛、膠帶、標(biāo)簽、容器、紙箱、托盤、 醫(yī)療設(shè)備、繃帶、和熔噴纖維、書籍、瀝青屋面、健康和衛(wèi)生制品,例如一次性尿布、醫(yī)院墊、 婦女衛(wèi)生巾和手術(shù)單。
[0086] 本發(fā)明的制品可包括本文中描述的兩個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例。
[0087] 定義
[0088]此處的數(shù)值和范圍是近似的,因此,除非另做說明,否則可包括范圍之外的值。數(shù) 值范圍(例如,"X到Y(jié)"或"X或更多"或"Y或更少")以一個(gè)單位為增量包括下限值到上限值并 包括下限值和上限值的所有的值,只要在任何較低的值和任何較高的值之間存在至少兩個(gè) 單位的分隔即可。作為一個(gè)實(shí)例,如果組成的、物理的或其它性質(zhì),例如,溫度為100到1, 〇〇〇,則所有單獨(dú)的值,例如,100、101、102等等,以及子范圍,例如100到144、155到170、197 到200等等都被清楚地列舉。對(duì)于包含小于1的值或包含大于1的分?jǐn)?shù)(例如,1.U1.5等等) 的范圍,一個(gè)單位酌情被視為0.0001、〇.001、〇.01或0.1。對(duì)于包含小于10的個(gè)位數(shù)的范圍 (例如,1到5 ),一個(gè)單位通常視為0.1。對(duì)于包含明確的值的范圍(例如,1或2、或3到5、或6、 或7 ),則包括任何兩個(gè)明確的值之間的任何子范圍(例如,1到2; 2到6; 5到7; 3到7; 5到6;等 等)。
[0089] 除非由上下文有相反的、隱含的陳述,或者在本領(lǐng)域中是慣常的,否則所有的份和 百分比都基于重量,并且所有的試驗(yàn)方法截止到本公開的申請(qǐng)日都是最新的。
[0090] 本文中使用的術(shù)語"組合物"指的是材料的混合物,這些材料包括所述組合物以及 由組合物的材料形成的反應(yīng)產(chǎn)物和分解產(chǎn)物。
[0091 ]術(shù)語"包括"、"包括"、"具有"及其衍生物并不意圖排除任何額外的成分、步驟或程 序的存在,無論相同的東西是否被具體的公開。為避免任何疑問,通過使用術(shù)語"包括"而要 求保護(hù)的所有組合物可包括任何額外的添加劑、助劑或化合物,無論是聚合的還是其它形 式的,除非有相反的說明。與此相反,術(shù)語"基本上由……構(gòu)成"則從任何隨后敘述的范圍排 除了任何其它的成分、步驟或程序,除了對(duì)可操作性來說不必要的那些。術(shù)語"由……構(gòu)成" 不包括未特別描述或列出的任何成分、步驟或程序。
[0092] 本文中使用的術(shù)語"聚合物"指的是通過聚合單體制備的聚合的化合物,無論單體 的類型相同還是不同。通用術(shù)語聚合物因此包括術(shù)語均聚物(用來指僅由一種類型的單體 制備的聚合物,應(yīng)理解的是可以有痕量的雜質(zhì)混入聚合物結(jié)構(gòu)中),以及如下定義的術(shù)語互 聚物。
[0093] 本文中使用的術(shù)語"互聚物"指的是通過聚合至少兩種不同類型的單體而制備的 聚合物。通用術(shù)語互聚物因此包括共聚物(用來指由兩種不同類型的單體制備的聚合物), 和由超過兩種不同類型的單體制備的聚合物。
[0094]試驗(yàn)方法 [0095]熔體指數(shù)
[0096] 熔體指數(shù)(MI或12)根據(jù)ASTM D1238(190°C;2.16kg)測(cè)量。結(jié)果以克/10分鐘報(bào)告。 [0097] 密度
[0098]密度根據(jù)ASTM D-792測(cè)量。結(jié)果以克(g)每立方厘米,或g/cc報(bào)告。
[0099] 凝膠滲透色譜法(GPC)
[0100] 傳統(tǒng)的GPC測(cè)量用于確定聚合物的重均(Mw)和數(shù)均(Mn)分子量,并確定MWD(=Mw/ Mn)。樣品用高溫GPC設(shè)備(聚合物實(shí)驗(yàn)室公司,型號(hào)PL220)分析。
[0101] 所述方法采用眾所周知的通用的校準(zhǔn)法,基于流體力學(xué)體積的概念,校準(zhǔn)使用窄 聚苯乙烯(PS)標(biāo)準(zhǔn)連同在140°C的系統(tǒng)溫度下操作的四個(gè)混合的A 20mi柱(PLgel MixedA, 來自安捷倫(前身為聚合物實(shí)驗(yàn)室公司))進(jìn)行。在1,2,4_三氯苯溶劑中以"2mg/ml"的濃度 制備樣品。流率是1. OmL/分鐘,注射大小是100微升。
[0102] 如上所討論的,通過使用窄分子量分布的聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)(來自聚合物實(shí)驗(yàn)室)結(jié)合 它們的洗脫體積推演出分子量分布。通過使用用于聚乙烯和聚苯乙烯的適宜的Mark-Houwink系數(shù)(如Williams和Ward在《聚合物科學(xué)雜志?聚合物快報(bào)('Journal of Polymer Science,Polymer Letters)》,第6卷,(621) 1968中描述的)推導(dǎo)出下列等式,從而確定當(dāng)量 聚乙稀分子量:
[0103] M苯乙稀= a*(M聚苯乙稀)b
[0104] 在這個(gè)等式中,a = 0.4316,b = l ?0(如Williams和Ward在《聚合物科學(xué)雜志?聚合 物快報(bào)(-夂?〇17111.3(3.,?〇17111.1^1)》,6,621(1968)中描述的)。使用¥1501^1(1^5£(:軟件 3.0版進(jìn)行聚乙稀當(dāng)量分子量計(jì)算。
[0105]差示掃描量熱法(DSC)
[0106] 差示掃描量熱法(DSC)用來測(cè)量聚合物(例如,乙烯類(PE)聚合物)的結(jié)晶度。稱重 約5到8mg的聚合物樣品,并放在DSC盤中。蓋子壓接在盤上以確保密閉氛圍。樣品盤放置在 DSC小室中,然后以約10°C/分鐘的速率加熱,對(duì)于PE加熱至180°C的溫度(對(duì)于聚丙烯或 "PP"加熱至230 °C)。樣品在該溫度下保持3分鐘。然后樣品以10 °C /分鐘的速率冷卻,對(duì)于PE 冷卻至-60°C (對(duì)于PP冷卻至-40°C),并在該溫度下等溫保持3分鐘。樣品接下來以10°C/分 鐘的速率加熱,直到完全熔化(第二次加熱)。結(jié)晶度%如下計(jì)算:由第二熱曲線確定的熔化 熱(H f)除以PE的理論熔化熱292J/g(對(duì)于PP是165J/g),該量再乘以100(例如,結(jié)晶度% = (Hf/292J/g)X100(對(duì)于 PE))。
[0107] 除非另做說明,否則各聚合物的熔點(diǎn)(Tm)由第二熱曲線(峰值Tm)確定,結(jié)晶溫度 (T。)由第一冷卻曲線(峰值T。)確定。
[0108] 熔體粘度
[0109] 熔體粘度使用配備有一次性鋁樣品室的布魯克菲爾德實(shí)驗(yàn)室DVII+粘度計(jì)根據(jù) ASTM D3236(以引用的方式并入本文中)測(cè)定。通常,使用適合于測(cè)量范圍在30到100,000厘 泊(cP)的粘度的SC-31轉(zhuǎn)子。如果粘度在該范圍之外,則應(yīng)使用適合于聚合物的粘度的替代 轉(zhuǎn)子。使用切割刀片將樣品切成小到足以裝入1英寸寬、5英寸長的樣品室的小塊。一次性管 中裝入8到9克聚合物。將樣品置于室內(nèi),轉(zhuǎn)而將室插入布魯克菲爾德加熱器(Thermosel)中 并用彎尖嘴鉗鎖定到位。樣品室在底部具有適合于布魯克菲爾德加熱器底部的缺口,由此 確保轉(zhuǎn)子在插入并旋轉(zhuǎn)時(shí)該室不允許翻轉(zhuǎn)。將樣品加熱至所需的溫度(177°C/350°F)。降低 粘度計(jì)設(shè)備,轉(zhuǎn)子浸入樣品室中。繼續(xù)降低直至粘度計(jì)上的支架對(duì)齊加熱器。開啟粘度計(jì), 并設(shè)定為產(chǎn)生在40 %到70 %的范圍內(nèi)的扭矩讀數(shù)的剪切速率。每分鐘讀取讀數(shù),持續(xù)約15 分鐘,或直至值穩(wěn)定,然后記錄最終讀數(shù)。結(jié)果以毫帕斯卡-秒,或mPa-s報(bào)告。
[0110] 軟化點(diǎn)
[0111] 環(huán)球軟化點(diǎn)使用Mettler Toledo FP900熱系統(tǒng)根據(jù)ASTM E28測(cè)量。
[0112]熱應(yīng)力
[0113]熱應(yīng)力抵抗(熱應(yīng)力)根據(jù)由包裝行業(yè)協(xié)會(huì)(IoPP)準(zhǔn)備的"用于測(cè)定熱熔粘合劑的 熱應(yīng)力抵抗的所提出的測(cè)試方法",方法T-3006測(cè)量。為準(zhǔn)備一個(gè)樣品,通過使用0.00014 鎊/英寸的HMA以O(shè)linger粘結(jié)測(cè)試機(jī)將兩個(gè)尺寸為2英寸(英寸,in)X3-3/16英寸和2英寸 X5-1/2英寸的紙板試樣(切出沿縱向行進(jìn)的凹槽)粘結(jié)。粘合劑垂直施用于較短試樣中心 處的凹槽并粘結(jié)試樣,以致粘合劑在距長試樣一端的3/4英寸處。對(duì)于每個(gè)制劑制備五個(gè)復(fù) 制品。將樣品裝入樣品架中,使短試樣端對(duì)齊樣品架的邊緣。樣品經(jīng)蝶形螺母固定的寬板固 定就位。200g的砝碼放置在距粘結(jié)3.94英寸處。通過將砝碼上的釘子放入長試樣中形成的 孔中來固定砝碼。樣品架隨后放入處于設(shè)定溫度下的對(duì)流式烤箱中24小時(shí)。如果至少80% 的粘結(jié)沒有失效,則樣品視為在測(cè)試溫度下通過耐熱性。改變烤箱的溫度直至確定最大通 過熱應(yīng)力抵抗。對(duì)于每個(gè)測(cè)試溫度都應(yīng)使用所有新粘結(jié)的試樣樣品。結(jié)果以熱應(yīng)力溫度 (。。)報(bào)告。
[0114] 燒曲芯軸試驗(yàn)(3mm)
[0115] 撓曲芯軸測(cè)試根據(jù)芯軸撓曲試驗(yàn)方法(ASTM D3111-99)完成。試驗(yàn)條lcm寬1.5cm 厚。HMA試驗(yàn)條在芯棒(直徑3mm)上彎曲。每次試驗(yàn)使用新鮮的樣品,利用更小直徑的芯棒重 復(fù)試驗(yàn)直至粘合劑在彎曲時(shí)失效。HMA的柔性是五分之四的試樣沒有破裂的最小直徑。測(cè)試 在0°C和-18°c進(jìn)行。結(jié)果以芯軸撓曲值的百分比(%)報(bào)告。
[0116] 剪切粘合破壞溫度(SAFT)-各樣品的剪切粘合破壞溫度(SAFT)利用500g的砝碼以 剪切模式根據(jù)ASTM D4498測(cè)量。試驗(yàn)在室溫(25 °C /77 °F)下開始,烘箱溫度以0.5 °C /分鐘的 平均速率上升。記錄試樣失效時(shí)的溫度。
[0117] 剝離粘合破壞溫度(PAFT)-剝離粘合破壞溫度(PAFT)利用100g的砝碼以剝離模式 根據(jù)ASTM D4498測(cè)試。試驗(yàn)在室溫(25°〇/77°?)下開始,溫度以0.5°(:/分鐘的平均速率增 大。
[0118] 使用兩片40鎊的牛皮紙(每片約6X12英寸(152X305mm)大?。┲苽溆糜赟AFT和 PAFT測(cè)試的樣品。在底部片材上,在縱向上并以1英寸(25mm)的間隙隔開,以平行的方式粘 結(jié)兩個(gè)1.75或2英寸(45或51mm)寬的單面壓敏帶(例如,遮蔽膠帶)的條帶。待試驗(yàn)的粘合劑 樣品被加熱至177°C (350°F ),并以均勻的方式澆至膠帶之間形成的間隙的中心。然后在粘 合劑過度增厚兩根玻璃棒之前,一根棒立即騎跨于膠帶上并墊在具有同一膠帶的條的間隙 的兩側(cè),隨后是第二根棒和(兩根棒之間的)第二張紙,兩根棒沿片材的長度滑行。這是在以 下的方式中進(jìn)行的:第一根棒將粘合劑均勻地鋪展在膠帶條之間的間隙中,第二根棒均勻 地壓緊間隙頂部和膠帶條頂部的第二片材。因此在兩個(gè)膠帶條之間產(chǎn)生了單一的1英寸寬 的樣品粘合劑的條帶,將紙片粘結(jié)。這樣粘結(jié)的片材被橫向切成寬度1英寸和長度約3英寸 的條帶,每個(gè)條帶具有在中心粘結(jié)的1X1英寸(25 X 25mm)的粘合劑樣品。條帶隨后可根據(jù) 需要用于SAFT或PAFT。
[0119] 本公開的一些實(shí)施例現(xiàn)在將在以下的實(shí)例中詳細(xì)描述。
[0120] 實(shí)例
[0121] 1.乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物的制備
[0122] 優(yōu)選地,前述工藝使用不能相互轉(zhuǎn)化的多種催化劑采取連續(xù)溶液工藝的方式來形 成嵌段共聚物,特別是多嵌段共聚物,優(yōu)選兩種或更多種單體(更特別地乙烯和C 3-2Q烯烴或 環(huán)烯烴,最特別地乙烯和C4-2Qa-烯烴)的線性的多嵌段共聚物。也就是,催化劑在化學(xué)性質(zhì) 上是不同的。在連續(xù)溶液聚合條件下,該工藝非常適合于在高單體轉(zhuǎn)化率下的單體混合物 的聚合。在這些聚合條件下,與鏈生長相比,由鏈穿梭劑穿梭至催化劑變得有利,并且以很 高的效率形成了多嵌段共聚物,特別是線性多嵌段共聚物。
[0123] 連續(xù)溶液聚合在計(jì)算機(jī)控制的配備有內(nèi)部攪拌器的高壓釜反應(yīng)器中進(jìn)行。純化的 混合烷烴溶劑(來自??松梨诨す镜腎sopar? E)、乙烯、1 -辛烯和氫(使用處)被供應(yīng) 至配備有用于溫度控制的夾套和內(nèi)部熱電偶的3.8L反應(yīng)器中。提供給反應(yīng)器的溶劑料液由 質(zhì)量流量控制器測(cè)量。變速隔膜栗控制至反應(yīng)器的溶劑流率和壓力。在栗的排出處,取出側(cè) 流以提供用于催化劑和助催化劑1的注入線和反應(yīng)器攪拌器的沖洗流。這些液流由微動(dòng)質(zhì) 量流量計(jì)測(cè)量,并通過控制閥或通過手工調(diào)節(jié)針形閥來控制。剩余的溶劑與1-辛烯、乙烯和 氫(使用處)結(jié)合并提供給反應(yīng)器。質(zhì)量流量控制器用于根據(jù)需要將氫遞送給反應(yīng)器。進(jìn)入 反應(yīng)器前溶劑/單體溶液的溫度通過使用熱交換器控制。該液流進(jìn)入反應(yīng)器的底部。催化劑 成分溶液使用栗和質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量,并與催化劑沖洗溶劑結(jié)合引入反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器 在劇烈攪拌下在500psig(3.45MPa)下滿液運(yùn)行。產(chǎn)物通過反應(yīng)器頂部的出口線移出。反應(yīng) 器的所有出口線都是液流追蹤的并且是絕熱的。通過將少量的水連同任何穩(wěn)定劑或其它的 添加劑一起加入到出口線中并使混合物通過靜態(tài)混合器而停止聚合。產(chǎn)物流隨后通過流經(jīng) 熱交換器而被加熱,然后進(jìn)行去揮發(fā)作用。聚合物產(chǎn)物通過使用脫揮發(fā)分?jǐn)D出機(jī)和水冷造 粒機(jī)進(jìn)行擠出而回收。表2中包含工藝細(xì)節(jié)和結(jié)果。聚合物性質(zhì)提供在表3A中。
[0124]表2用于制備示例性聚合物的工藝細(xì)節(jié)
[0127] hr:小時(shí)
[0128] *比較,非本發(fā)明的實(shí)例
[0129] 1標(biāo)準(zhǔn)cm3/分鐘
[0130] 2'[^(2,6_二(1-甲基乙基 )苯基)氨基)(2_異丙基苯基)(((1-萘_2-二基 (6-吡啶-2_二基)甲烷)]鉿
[0131] 二甲基
[0132] 3'[n2_2,6-二異丙基-N-(2-甲基_3_(辛基亞氨基)丁烷-2-基)苯酰胺]三甲基鉿
[0133] 4?反應(yīng)器內(nèi)的摩爾比
[0134] 5?聚合物產(chǎn)率
[0135] 6?反應(yīng)器內(nèi)的百分比乙烯轉(zhuǎn)化率
[0136] 7效率,kg聚合物/g M,其中g(shù) M=g Hf+g Zr
[0137] 2.材料
[0138] 發(fā)明實(shí)例和比較實(shí)例中使用的材料提供在下面的表3A、3B和4中。聚合物通常由一 種或多種抗氧化劑和/或其它穩(wěn)定劑穩(wěn)定。
[0139] 表3A-起始材料-乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物 [0140]乙烯/辛烯多嵌段共聚物
[0142] 來源-陶氏化學(xué)公司
[0143] 表3B-起始材料乙烯/a-烯烴無規(guī)共聚物
[0144]
[0145] AFFINITYS.GA 1900是獲自Midland, MI的陶氏化學(xué)公司的聚烯烴彈性體
[0146] 表4-其它起始材料
[0148] 3.粘合劑制劑的制備
[0149] 表3A、3B和4中的成分以下表5中所展不的比例混合。
[0150] 用于HMA化合物的成分稱入鋁罐(3"直徑X6"長)中,并在180°C的烤箱中預(yù)熱1小 時(shí)。成分隨后使用100到150rpm下的Paravisc式葉輪在氮?dú)獯祾呦略?80°C下與罐在加熱塊 中進(jìn)一步混合20分鐘。熔體由罐移出,并冷卻至室溫。
[0151] 4.熱熔粘合劑組合物
[0152] 熱熔粘合劑組合物顯示在表5中。實(shí)例(Ex) 1到2包含乙烯/a-烯烴多嵌段組合物-B 作為聚合成分。比較實(shí)例(CS)A到C包含AFFINITY GA 1900作為聚合成分。增粘劑是 Eastotec HIOO(HIOO)。改變蠟成分。各組合物的性質(zhì)提供在下表5中。
[0153] 表5
[0154]
[0155] 5 ?討論
[0156]
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的乙烯/a_烯烴多嵌段共聚物能夠在熱熔粘合劑組合物中使 用替代的蠟。特別是,本發(fā)明的熱熔粘合劑組合物可包含石蠟或微晶蠟。石蠟由于耐熱性較 差通常不用于熱熔粘合劑。在典型的熱熔粘合劑組合物中,聚合物成分為粘合劑粘結(jié)提供 強(qiáng)度,而蠟減小了整個(gè)系統(tǒng)的粘度。不受任何特定理論的限制,據(jù)認(rèn)為,本發(fā)明的HMA組合物 的乙烯/a-烯烴多嵌段共聚物既用作聚合物成分又用作蠟成分。本發(fā)明的乙烯/a-烯烴多嵌 段共聚物的硬鏈段(與軟鏈段相比具有更高的熔點(diǎn))提供了耐熱性,同時(shí)軟鏈段(與硬鏈段 相比具有更低的熔點(diǎn))提供了柔性和粘合性。
[0157] 與由更為昂貴的費(fèi)托蠟制造的HMA組合物相比,本公開能夠制備包含低成本的石 蠟的熱熔粘合劑組合物,而本發(fā)明的HMA組合物同時(shí)具有相同的或改進(jìn)的性質(zhì)。本公開在用 于熱熔粘合劑的成分選擇上提供給粘合劑制劑更多選擇。
[0158] 特別地,意圖在于本公開并不限于本文中所包含的實(shí)施例和闡述,而是包括那些 實(shí)施例(包括落入下列權(quán)利要求范圍的部分實(shí)施例和不同實(shí)施例的要素的組合)的嫁接的 形式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熱熔粘合劑組合物,所述熱熔粘合劑組合物包括: a) 重均分子量(Mw)小于20,000的乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物; b) 軟化溫度為90 °C到150 °C的增粘劑;和 c) 錯(cuò)。2. 如權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物包括25重量%到35 重量%的硬鏈段和65重量%到75重量%的軟鏈段,并且所述軟鏈段包括10摩爾%到15摩 爾%的<1-烯烴。3. 如權(quán)利要求1到2中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述α-烯烴是辛烯,并且所述乙烯/辛 烯多嵌段共聚物的密度為〇. 86g/cc到0.89g/cc,熔體溫度Tm為80°C到100°C。4. 如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物在177 °C下的布魯克菲爾德(Brookfield)粘度為500厘泊到10,000厘泊。5. 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物的熔 體指數(shù)為 l〇〇g/l〇min 到 2000g/10min。6. 如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的組合物,所述組合物包括 a) 15重量%到50重量%的乙烯/α-烯烴多嵌段共聚物; b) 25重量%到60重量%的增粘劑;和 c) 15重量%到45重量%的蠟,所述蠟選自由石蠟、微晶蠟及其組合構(gòu)成的群組;和 如根據(jù)ASTM D 522所測(cè)定的,所述組合物的芯軸撓曲值(0 °C )為80 %到100 %,芯軸撓 曲值(_18°C)為 80% 到 100%。7. 如權(quán)利要求6所述的組合物,其中所述組合物的粘度為500厘泊到10000厘泊。8. 如權(quán)利要求6到7中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物的軟化點(diǎn)為75°C到95°C。9. 如權(quán)利要求6到8中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物的P A F T為3 0 °C到5 0 °C, SAFT 為 65°C 到 85°C。10. 如權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物的熱應(yīng)力溫度為30°C到 70。。。11. 如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述蠟是石蠟。12. -種制品,所述制品包括至少一種包括權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的組合物的成 分。
【文檔編號(hào)】C09J123/08GK105849217SQ201480069747
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日
【發(fā)明人】C·里皮山, C·L·里基, A·Y·王
【申請(qǐng)人】陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
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