热熔性粘合剂的制作方法

来自 : www.xjishu.com/zhuanli/28/2009 发布时间：2021-03-24

专利名称：热熔性粘合剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含马来酸聚乙烯(maleated polyethylene)和/或马来酸聚丙烯 (maleated polypropylene)的热熔性粘合剂配制物。本发明的粘合剂显示出增强的耐热性。
背景技术：
热熔性粘合剂(“HMAs\")在许多商业领域内普遍存在，包括消费者和需要在基 材与第二对象(item)间粘合的工业包装等。HMA —般用于生产瓦楞纸箱、箱子、谷物箱等。 它们也应用于不同的领域中，如书籍装订；纸袋端部封口 ；家具生产；刨花板、挂面纸板、各 种其它纸制品的生产；和用于粘合其它制品如玻璃、金属和各种塑料，包括将纸制标签粘附 在塑料容器上。热熔性粘合剂的其它应用包括——仅举例而言——层压、产品组装和无纺 构造应用。由于这些多样的应用，热熔性粘合剂可能被要求在宽范围的温度条件下保持强的 粘接。例如，在用于运输冷藏或冷冻食品、或包装在冰中的食品的瓦楞纸箱的生产中，由于 其在低温条件下能保持强粘接的能力，一般选择热熔性粘合剂。但在其它应用中，热熔性粘 合剂可能必须要在极端的压力和处理时的冲击下以及高温和高湿度下对基材保持强的粘 接。例如食品或饮料经常通过温或热填充进行包装。另外，箱子和盒子在卡车运输时经常 遇上非常高的温度，因此在这些应用中需要具有足够好耐热性的粘合剂。“足够好耐热性” 应当被理解为意思是当承受升高的温度时固化的粘合剂并不立即软化，不会导致粘接变松 和/或粘接的部件彼此移动。在本领域内持续着对具有高耐热性的热熔性组合物的需要。本发明致力于本领域 的这一需求。发明概述本发明提供新型热熔性粘合剂配制物、使用所述粘合剂将基材粘接到一起的方法 以及包含所述粘合剂的制品。本发明提供热熔性粘合剂，其包含热塑性原料聚合物、增粘剂和官能化聚烯烃。 所述官能化聚烯烃以有效增加所述粘合剂的耐热性的量使用。在一个实施方式中，所述 官能化聚烯烃是马来酸聚乙烯(maleated polyethylene)或马来酸聚丙烯(maleated polypropylene)。在一个特别优选的实施方式中，所述粘合剂包含茂金属聚丙烯、非晶态 α -烯烃聚合物、马来酸聚乙烯或聚丙烯和氢化烃增粘剂。本发明进一步提供增加所述热熔性粘接组合物的耐热性的方法。所述方法包括向 所述粘合剂组合物添加有效增加所述组合物的耐热性的量的官能化聚烯烃。本发明进一步提供将基材粘接到相似或不相似的基材的方法，所述方法包括向至 少第一基材施加熔化的热熔性粘合剂组合物，使第二基材与施用于第一基材的组合物接 触，并使所述组合物固化，藉此所述第一基材与第二基材被粘接在一起，所述热熔性粘合剂 包含热塑性原料聚合物、增粘剂和官能化聚烯烃。
本发明还提供使用本发明的粘合剂制备的制品。附图简述
图1-3是图解说明所述粘合剂珠的布置和用于测量粘合剂粘接的耐热性的其它 尺寸参数的图。发明详述本文所引用是所有文献通过引起以其全部内容引入。已经发现官能化聚烯烃，如马来酸聚乙烯和马来酸聚丙烯，可被用作添加剂以增 加热熔性粘合剂的耐热性。可以配制具有明显较高耐热性的热熔体。在传统地使用湿活性 配制物的某些最终应用中，具有高耐热性，特别是高于100°c的耐热性的配制物可以有利地 用作湿固化热熔性粘合剂的替代品。所述粘合剂原料共聚物一般将以约20wt%到约75wt%、更典型地约30wt%到约 60wt%的量用作主要原料粘合剂聚合物组分。“主要”或“原料”聚合物组分意指以所述粘 合剂的最大量存在的粘合剂聚合物组分。应当理解，如果需要，其它聚合物粘合剂可以被加 入所述粘合剂配制物中。任何适合用于配置热熔性粘合剂的原料聚合物，如本领域技术人员所熟知的，都 可以被用于本发明的实践中。这样的聚合物包括非晶态聚烯烃、含乙烯聚合物和橡胶状嵌 段共聚物，及其共混物。原料聚合物包括但不限于乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯丙烯酸正 丁酯(EnBA)、乙烯丙烯酸乙基己酯(EEHA)、茂金属聚烯烃、官能化茂金属聚烯烃、非晶态 α-烯烃和相容性聚合物的各种混合物。相容性聚合物在此处定义为任何具有混合能力而 没有讨厌的分离——即没有不利地影响所配制的粘合剂的性能——的聚合物。在本发明的一个优选实施方式中，所述粘合剂包含两种主要聚合物组分。一种主要聚合物组分是茂金属聚烯烃。基于所述粘合剂配制物的总重量，典型的 配制物包含从约5wt%到约50wt%、更典型从IOwt %到约50wt%的这种聚合物组分。例如，茂金属聚乙烯聚合物可以通过使用茂金属催化体系使乙烯单体与α-烯烃 (如丁烯，己烯，辛烯)聚合而获得。商业来源的茂金属聚乙烯聚合物和茂金属聚丙烯聚合
Exxon Mobil Corporation (Exact) Dow Chemical (Affinity
polymer)和Clariant (商标名为Licocene)。还可用的是这样的茂金属聚乙烯聚合物其 中官能团或官能化组分——此处可互换使用——被接枝到茂金属聚乙烯聚合物上以形成 官能化茂金属聚乙烯聚合物。可用于本发明实践中的官能团包括丙烯酸、乙酸酯、磺酸酯、 马来酸酐、富马酸等。用于粘合剂的有用的官能化茂金属聚乙烯聚合物包括丙烯酸官能化 茂金属聚乙烯聚合物、乙酸酯官能化茂金属聚乙烯聚合物、磺酸酯官能化茂金属聚乙烯聚 合物、马来酸酐官能化茂金属聚乙烯聚合物和富马酸改性的茂金属聚乙烯聚合物。适合于 本发明的茂金属聚乙烯聚合物具有大于1500道尔顿的分子量。第二主要聚合物组分是具有低于20°C、优选低于0°C及最优选低于-10°C的玻璃 化转变温度(Tg)的软或橡胶状聚合物。基于粘合剂配制物的总重量，典型配制物包含约20 到50wt %的这种聚合物组分。应该理解，此处所述的软或橡胶状聚合物指一类低分子量、基本是非晶态α-烃 烃聚合物——被称为ΑΡΑ0，或者是一类软的、高分子量、低拉伸强度的高分子材料——常规 被称为合成橡胶，其包括但不限于乙丙橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、丁基橡
5胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)和苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)。在本发明中有用的APAO聚合物由几种不同类别的无规立构的、低分子量、低熔体 粘度以及基本是非晶态的丙烯基聚合物组成。这些聚合物是本领域技术人员所熟知的，并 且可以是丙烯的均聚物或者丙烯与一种或多种α-烯烃共聚单体的共聚物，所述α-烯烃 共聚单体如乙烯、丁烯-1、己烯-1和辛烯-1。在本发明范围内的APAO聚合物的重均分子 量在约1，000到约300，000g/mol范围内，优选从约10，000到约100，000g/molo所述聚合 物有利地具有介于约80°C到170°C之间的软化点和从约-5°C到_40°C的玻璃化转变温度。 尽管落入本文上述物理性质范围的任何APAO聚合物均可被使用，但最优选的APAO选自丙 烯均聚物、丙烯_乙烯共聚物、丙烯_ 丁烯-1共聚物和丙烯_乙烯_ 丁烯-1三元共聚物。 本文上述类型的APAO聚合物可从以下商业可得Eastman Chemical Company，其商标名名 称为Eastoflex,或从Huntsman Corporation公司，其商标名名称为Rexflex,或从Evonik Degussa Corporation公司，其商标名名禾尔为Vestoplast0本发明的粘合剂包含官能化聚烯烃。该组分将以有效增加耐热性的量使用。期望 的耐热性取决于粘合剂配制物和最终使用应用。基于粘合剂配制物的总重量，一般以约0. 1 到约15wt%或更多的量使用官能化聚烯烃组分，更典型的是以约0. 5到约10衬％的量使用 该组分。一般以有效增加热熔体的耐热性至少5°C或更多的量将官能化聚烯烃加入到热熔 性粘合剂配制物中。可以获得的耐热性的增加至少为10°C，直至40°C或更高。适合的聚烯烃的代表性实例包括各种烯烃如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯和 辛烯的均聚物和共聚物。用于制备官能化聚烯径的合适的单体是，例如，少于12个碳原子 的烯属不饱和一元羧酸，例如丙烯酸或甲基丙烯酸，以及相应的叔丁酯，例如(甲基)丙烯 酸叔丁酯；少于12个碳原子的烯属不饱和二元羧酸，例如富马酸、马来酸和衣康酸，以及 相应的一叔丁酯和/或二叔丁酯，例如富马酸一叔丁酯或富马酸二叔丁酯以及马来酸一 叔丁酯或马来酸二叔丁酯；少于12个碳原子的烯属不饱和二元酸酐，例如马来酸酐；少于 12个碳原子的含磺基或磺酰基的烯属不饱和单体，例如对苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰 胺-2-甲基丙烯磺酸或2-磺酰基(甲基)丙烯酸酯；少于12个碳原子的含卩恶唑啉基的烯 属不饱和单体，例如乙烯基卩恶唑啉和乙烯基卩恶唑啉衍生物；和少于12个碳原子的含环氧基 的烯属不饱和单体，例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或烯丙基缩水甘油醚。在一个示例性实施方式中，用于制备所述官能化聚烯烃的单体是马来酸酐，而聚 烯烃是聚丙烯。因此，在一个示例性实施方式中，在本发明的实践中使用的官能化聚烯烃是 马来酸聚丙烯。马来酸聚丙烯是商业化可得的，其被很多制造商生产。例如，合适的马来酸聚丙烯 可从 Eastman Chemical 公司购得，名称为 EP0LENEE-43。各种适用于本文的马来酸聚烯烃是商业可得的和/或可使用已知的方法获得。例 如，马来酸聚乙烯可从Honeywel 1购得，其商标名为A-C575和A-C 573，以及从Dupont作为 列举为其Fusabond E系列一部分的产品购得。马来酸聚丙烯从Honeywell可得，其商标名 为A-C 596和A-C 597 ；从Dupont可得，作为在商标名系列Fusabond P下所列的产品；从 Eastman购得，其商标名是E_43、G-3015和G-3003。可采用多种已知的从前体化合物生产 马来酸聚烯烃的方法中的任何一种用于制造适合于本文使用的原材料。例如，美国专利号 7，256，236——通过引用并入本文——公开了一些优选的方法以生产适合于本文使用的马来酸聚丙烯。本发明的热熔性粘合剂将还包括相容的增粘剂。基于粘合剂配制物的总重量，典 型地以约30到约60衬％的量使用增粘剂组分。在本发明中可使用的增粘树脂包括脂族烃、脂环族烃和芳香族烃以及改性的烃和 氢化形式；萜和改性萜及氢化形式；以及松香和松香衍生物及氢化形式；及其混合物。这些 增粘树脂具有70°C到150°C的环球软化点，以及如使用布鲁克菲尔德粘度计测量的，典型 地在350° F(177°C )下具有不超过2000厘泊的粘度。它们也以不同水平的氢化或饱和 度可得，氢化或饱和度是另一个普遍使用的术语。有用的例子包括来自Eastman Chemical Co.的Eastotac H-100、H-115和H-130，它们是部分氢化的脂环族石油烃树脂，其软化点 分别为100°C、115°C和130°C。这些以E级、R级、L级和W级可得，其指示不同的氢化水平， E级是最低的氢化水平，W级是最高的氢化水平。E级的溴值为15，R级的溴值为5，L级的 溴值为3，W级的溴值为1。来自Eastman Chemical Co.的Eastotac H-142R具有约为 140°C的软化点。其它有用的增粘树脂包括Escorez 5300、5400和5637，其为部分氢化的 脂环族石油烃树脂，和Escorez 5600，其为部分氢化的芳族改性石油烃树脂，均购自Exxon Chemical Co. ； WINGTACK Extra,其是由Sartomer购得的脂族、芳族石油烃树脂； WINGTACK 95，其是由Sartomer购得的脂族C-5石油烃树脂；以及Regalite R9001 和Regalite S5100，购自Eastman Chemical Company的具有不同氢化度的氢化烃树脂。存在众多类型的松香或改性松香，其以不同氢化水平可得，包括脂松香、木松香、 妥尔油松香、蒸馏松香、二聚松香和聚合松香。一些具体的改性松香包括木松香和妥尔油松 香的甘油酯和季戊四醇酯。商业可得的级别包括但不限于Sylvatac RE103，购自Arizona Chemical Co.的季戊四醇松香酯；Permatyn 5110，购自 Eastman Chemical Company 的 季戊四醇改性松香，和Forai 105，其也是购自Eastman Chemical Company的高度氢化的 季戊四醇松香酯。其它实例包括Sylvatac RE85和RE95——其是熔点为85°C和95°C的 松香酯；Sylvaros PR 295和Sylvaros PR 140——其为聚合松香和改性松香，和Sylvares TP2040——酚醛改性萜烯树脂，购自Arizona Chemical Co.；以及Foral ΑΧ-Ε——熔点为 80°C的氢化松香酸,购自 Eastman Chemical Company。另一示例性增粘剂Piccotac 1115在350° F(177°C )下具有约1600厘泊的粘度。 其它典型的增粘剂在350° F(177°C )下具有大大低于1600厘泊的粘度，例如50到300厘泊。如果需要，粘合剂还可以包含蜡。适合用在本发明中的蜡包括石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、副产物聚乙烯蜡 (by-product polyethylene waxes)、费-托合成过程中得到的蜡(费-托蜡)、氧化的 费一托(oxidized Fischer-Tropsch waxes)禾口功能赌(functionalized waxes)，例如尹圣 基硬脂酰胺蜡(hydroxy stearamide waxes)和脂肪酰胺蜡。高密度低分子量聚乙烯蜡、副 产物聚乙烯蜡和费-托蜡在本领域中常规被称为合成高熔点蜡。改性蜡也用于本发明的实 践中，包括乙酸乙烯酯改性蜡，例如AC-400(Honeywell)和MC-400 (供应自Marcus Oil and Company)；马来酸酐改性赌，例如 Epolene C-18 (供应自 Eastman Chemical)和 AC-575A 与 AC-575P(供应自 Honeywell)；和氧化蜡。购自 Shell Lubricants，Houston，TX的Callista 122、158、144、435 和 152 ；购自 Sasol Wax 的费-托赌 Sasolwax C80 和 Sasolwax Η_1、Η_4和H-8也是在本发明的实践中使用的优选蜡。可以用在本发明的实践中的石蜡包括购自Citgo Petroleum,Co.的Pacemaker 30、32、35、37、40、42、45 和 53 ；购自 Honeywell 的 Astor Okerin 236 ；购自 Moore Munger的R-7152石蜡；购自Moore Munger的R-2540 ；和其它石蜡，如购自Sasol Wax的 产品名称为Sasolwax 5603,6203和6805的那些。本文有用的微晶蜡是具有30到100个碳原子之间的长度、具有按重量计为50% 或更多的环烷或支链烷烃的那些。它们一般比石蜡和聚乙烯蜡较小程度地结晶，并具有大 于约70°C的熔点。实例包括Victory Amber Wax，购自Baker Petrolite Corp.的熔点 为 70°C 的蜡；Bareco ES-796Amber Wax,购自 Bareco 的熔点为 70V 的蜡；Besquare 175 和 195 Amber Waxes，熔点为 80°C和 90°C的微晶赌，均购自 Baker Petroiite Corp.； Indramic 91，购自 Industrial Raw Materials 的熔点为 90°C 的蜡；和Petrowax 9508 Light，购自Petrowax的熔点为90°C的蜡。微晶蜡的其它实例为购自Sasol Wax的Sasolwax 3971 和购自 Alfred Kochem GmBH 的 Microwax K4001。落入这一类别的示例性高密度低分子量的聚乙烯蜡包括从Backer Petrolite Corp.购得的乙烯均聚物如 Polywax 500、Polywax 1500 和 Polywax 2000。PoIywax 2000具有约2000的分子量、约1. O的Mw/Mn、在16°C约0. 97g/cm3的密度，和约126°C的熔
点ο使用时，蜡组分一般在至多约45wt%的量存在。包含蜡组分的配制物更通常地包 含约5至约40wt%。优选的蜡具有介于120° F和250° F之间的熔解温度，更优选地介于 150° F和230° F之间，最优选地介于180° F和220° F之间。本发明的粘合剂还可以期望地包括稳定剂或抗氧化剂。这些化合物被加入以保护 粘合剂避免由于与如热、光或来自原料如增粘树脂的残余催化剂等诱导的氧反应而引起的 降解。本文包括的可用的稳定剂或抗氧化剂是高分子量受阻酚和多官能酚，如含硫和磷 的酚。受阻酚为本领域中的普通技术人员所熟知，其可以被表征为还包含与它的酚羟基紧 密接近的空间大基团(sterically bulky radicals)的酚化合物。特别地，在相对于酚羟基 的至少一个邻位上，叔丁基一般被取代到苯环上。在羟基附近这些空间大取代基的存用于 阻碍其拉伸频率，以及相应地阻碍其反应性；这种阻碍因而提供具有稳定性能的酚化合物。 代表性的受阻酚包括1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基_4_羟苄基)-苯；季戊四 醇四-3 (3，5- 二叔丁基-4-羟苯基)_丙酸酯；正十八基_3 (3，5- 二叔丁基_羟苯基)_丙酸 酯；4，4\'-亚甲基双(2，6_叔丁基酚)；4，4\'-硫代双(6-叔丁基-邻甲酚)；2，6_ 二叔 丁基酚；6- (4-羟基苯氧基)-2，4-双(正辛基-硫代)-1，3，5-三嗪；3，5- 二叔丁基_4_羟 基-苯甲酸二 _ (正辛基硫代)乙酯；和山梨醇六[3- (3，5- 二叔丁基-4-羟基-苯基)_丙 酸酯]。通过与已知的增效剂如例如硫代二丙酸酯和亚磷酸盐联合使用，这些抗氧化剂的 性能可以进一步提高。硫代二丙酸二硬脂酰酯尤其有用。如果使用，这些稳定剂一般以约 0. 1到1. 5的重量百分比、优选0. 25到1. O重量百分比的量存在。这些抗氧化剂可从Ciba Specialty Chemicals商业化可得，包括为受阻酚的 Irganox 565、1010、1076和1726。这些是主要抗氧化剂，它们担当自由基清除剂并可单独使用或与其它抗氧化剂如从Ciba Specialty Chemicals可得的亚磷酸盐抗氧化剂如 Irgafos 168结合使用。亚磷酸盐催化剂被认为是二级催化剂(secondary catalyst), 并且一般不单独使用。这些主要用作过氧化物分解物。其它可得的催化剂为从Cytec Industries 可得的Cyanox LTDP 和从 Albemarle Corp.可得的Ethanox 330。许多这 样的抗氧化剂可得，其单独使用或者与其它这样的抗氧化剂结合使用。这些化合物被以小 的量加入到热熔体中，对其它物理性能没有影响。其它可加入的并对物理性能也不产生影 响的化合物是添加颜色的颜料或荧光剂，仅提及这两种。类似这些的添加剂对本领域技术 人员来说是已知的。依据预期的粘合剂的最终应用，还可以包括其它常规加入热熔性粘合剂中的添加 剂如增塑剂、颜料、染料和填料。另外，少量的另外的增粘剂和/或赌——如微晶蜡、氢化蓖 麻油和乙酸乙烯酯改性的合成蜡一也可以少量一即以重量计多至约10%—掺入本 发明的配制物中。通过将组分在高于约140°C到约200°C温度下以熔体掺合直到获得均相掺合物来 制备本发明的粘合剂组合物。一般情况下2小时是足够的。各种掺合方法在本领域是已知 的，并且任何产生均相掺合物的方法是令人满意的。可以理解的是，配制物可基于具体的最终用途应用而作相应改变。用于包装和书 籍装订的配制物一般在180°C下具有约700cP到约10，OOOcP的粘度。用于木工应用的配制 物将优选如在180°C下具有多至约60，OOOcP的较高粘度。除了为本领域提供了新的粘合剂配制物，本发明为本领域提供增加热熔性粘合剂 的耐热性的方法、将一个基材粘接到另一基材的方法，和包含本发明的粘合剂的制品。在本发明的一个实施方式中，提供了增加热熔性粘合剂组合物的耐热性的方法。 所述方法包括将有效提高所述组合物的耐热性的量的官能化聚烯烃添加至热熔性粘合剂 组合物。本发明的方法可被用于使热熔性粘合剂配制物的耐热性增加至少5°C或更多。根 据本发明的实践，可获得显示耐热性增加至少10°C、至少20°C、至少30°C、至少40°C和至少 5°C或更多的配制物。在本发明的另一实施方式中，提供将基材粘接到相似或不相似的基材的方法。所 述方法包括向至少第一基材施加熔化的热熔性粘合剂组合物，使第二基材与施加于第一基 材的组合物接触，并使所述组合物固化，藉此所述第一基材与第二基材被粘接在一起，其中 所述热熔性粘合剂组合物包含热塑性原料聚合物、增粘剂和官能化聚烯烃。本发明的仍有其它实施方式为本领域提供使用包含官能化聚烯烃的热熔性粘合 剂制备的各种制品。本发明的热熔性粘合剂可在例如包装、吹炼、香烟制造、书籍装订、袋封口(bag ending)、木工(wood working)和无纺布市场等领域得到应用。由于高的耐热性，本发明的粘合剂可以有利地用在当前使用湿固化热熔性粘合剂 的书籍装订应用方面。该粘合剂在生产无纺布制品方面也特别有用。该粘合剂可被用作构造粘合剂、用 作定位粘合剂，以及用于生产例如尿片、女性卫生垫(其包括传统的卫生巾和短裤衬里)等 的弹性附连应用中。应用术语木工在本文广泛使用，指包含木料的物品。应当理解，术语“木材”被普
9遍使用并包括所有类型的木材和含木材的复合材料、工程木材、刨花板等。木工应用包括， 例如，在生产地板、层压台面、门、家具等中的应用。本发明的粘合剂可以有利地用于将一种 木质基材(即木材、木质复合材料或类似物)连接到可以是或不是木质基材的第二基材。该粘合剂可以特别用作形成盒子、硬纸盒和盘的粘合剂，以及用作密封粘合 剂——包括例如包装谷类、饼干和啤酒产品的热封应用。本发明涵盖容器如硬纸盒、箱、盒、 袋、盘等，其中其生产者在将其输送至包装者之前施加所述粘合剂。包装后，所述容器被热 封。在包装最终用途应用中，待被粘接的基材包括原始的和再循环的牛皮纸、高密度 和低密度牛皮纸、硬纸板和各种类型的处理的和涂布的牛皮纸和硬纸板。复合材料也被用 于包装应用，如用于包装酒精饮料。这些复合材料可以包括层压到铝箔上的硬纸板，其进一 步被层压至膜材料，如聚乙烯、聚酯薄膜、聚丙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯_乙酸乙烯酯和各种 其它类型的膜。另外，这些膜材料还可被直接粘接至硬纸板或牛皮纸。上述的基材决不代 表穷尽的列举，因为大量的各种基材，特别是复合材料，在包装工业中获得应用。一般使用活塞泵或齿轮泵挤出设备以珠的形式将包装用热熔性粘合剂挤压到基 材上。可从几个供应商包括Nordson、ITW和Slautterback获得热熔体施用设备。也经常 使用轮式涂布机施加热熔性粘合剂，但比挤出设备的使用频率低。以下实施例仅为示例性目的而提供。配制物的所有份数均以重量计。
实施例在加热至140°C到约180°C的单叶片式搅拌机中，通过将表中所示的组分混合在 一起直至均相，制备粘合剂样品1-16。在Brookfield Model RVT Thermosel 粘度计上，使用 27 号转子，20rpm,测量热熔 性粘合剂的熔体粘度。热应力被定义为应力粘接被破坏时的温度。在随后的实施例中，热应力或在裂开 力(在此处也称为裂开热应力)下热熔体承受升高温度的能力被用于测量耐热性。用下面的方法测量裂开热应力1.从瓦楞板上切下四片75mmX 25mm和75mmX 50mm的板，凹槽平行于最长的边。 从端部在板的两面画一条22mm的线，如图1所示。2.在一小金属容器中的大约IOOg热熔体在施用温度下被加热。3.用抹刀搅拌粘合剂以保证均勻的热分布，然后将抹刀从粘合剂中提起以在容器 中产生粘合剂流。对每个样品重复该过程。4.使50mm的板在粘合剂流下通过，以沿着图1所示的25mm的线产生宽3mm的珠 (板移动的速度决定珠的宽度)。5.取25mm的板，将同侧与同侧粘接，使25mm标记与50mm板的25mm标记对齐，如 图2所示。25mm的板位于50mm板的中央，两侧留有未压的热熔性粘合剂，这些未压的粘合 剂一旦冷却，则可被用于检测珠宽度在士 3mm内。6.粘接在3秒钟内形成，IOOg重物放在粘接区域以保证均勻的粘接压力。在测试 前粘接被放置至少24小时。7.粘接样品的25mm板的末端被打孔以允许IOOg的重物挂在上面。在炉子里使样品被50mm板片连接，以使其与炉架水平，使用三个大铁夹使25mm板面朝下，IOOg重物附连 在其上，如图3所示。8.开启炉子，设置温度为40度，放置20分钟。在最初20分钟后，炉温每15分钟 升高3°C。在样品被破坏时标记的炉温代表样品的耐热性。在以下实施例中A-C 573和A-C 575是从Honeywe 11商业可得的马来酸聚乙烯聚合物。这些 产品的接枝马来酸酐的量是不同的。A-C 575产品含较大量的接枝马来酸酐。A-C 596和A-C 597是从Honeywell商业可得的马来酸聚丙烯聚合物。这 些产品的接枝马来酸酐的量是不同的。A-C 597产品含较大量的接枝马来酸酐。Arkon P 100是氢化烃增粘剂，其软化点为约100 \"C (Arakawa Chemical Industries, Ltd.)。Arkon P 115是氢化烃增粘剂，其软化点为约115 °C (Arakawa Chemical Industries, Ltd.)。EVA 400-28是Escorene Ultra UL 40028，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其熔体指数 为 400g/10min，乙酸乙烯酯含量为 28% (Exxon Mobil Corp)。EVA 25-28是Escorene Ultra UL 02528，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其熔体指数 为 25g/10min，乙酸乙烯酯含量为 27. 5% (Exxon Mobil Corp)。Escorez 5400是氢化二环戊二烯增粘树脂，其软化点为100 V到 106°C (ExxonMobil Chemical Company)。Evernox-10 是抗氧化剂(Everspring Chemical Co.)。Irganox 1010 是抗氧化齐[J (Ciba Specialty Chemicals)。Kristalex F85 是 α -甲基苯乙烯树脂，其软化点为 85 °C (Eastman Chemical Company)。Licocene PP 1302、Licocene PP 1502、Licocene PP 2602 和 Licocene PP 6102是从Clariant商业化可得的茂金属聚丙烯共聚物等级。这些等级 的粘度和结晶度不同。Regalite R1090 是氢化烃增粘树脂，其软化点为 90 \"C (Eastman Chemical Company)。Sasolwax Hl 是费-托赌(Sasol Wax)。Sasolwax 6805 是石蜡(Sasol Wax)。Vestoplast 828 是 APAO (Eastman Chemical Company)。实施例1具有表1中所示成分的热熔性粘合剂配制物被制备并比较了耐热性。表 1
1权利要求
热熔性粘合剂，其包含热塑性原料聚合物、增粘剂和官能化聚烯烃，所述官能化聚烯烃的量有效增加所述粘合剂的耐热性。
2.根据权利要求1所述的粘合剂，其中所述官能化聚烯烃包含选自以下的官能团丙 烯酸、乙酸酯、磺酸酯、马来酸酐、富马酸及其混合物。
3.根据权利要求2所述的粘合剂，其中所述官能化聚烯烃是马来酸聚乙烯或马来酸聚 丙烯。
4.根据权利要求3所述的粘合剂，其中所述原料聚合物是茂金属聚烯烃和非晶态 α-烯烃聚合物的混合物。
5.根据权利要求4所述的粘合剂，其中所述增粘剂包含氢化烃增粘剂。
6.根据权利要求5所述的粘合剂，其中所述增粘剂包含芳香族增粘剂。
7.根据权利要求5所述的粘合剂，其中所述茂金属聚烯烃是茂金属聚乙烯或茂金属聚 丙烯。
8.根据权利要求6所述的粘合剂，其包含官能化茂金属聚丙烯。
9.根据权利要求6所述的粘合剂，其中所述官能化聚烯烃是马来酸聚乙烯。
10.根据权利要求6所述的粘合剂，其中所述官能化聚烯烃是马来酸聚丙烯。
11.根据权利要求1所述的粘合剂，其进一步包含蜡。
12.热熔性粘合剂，其包含以下组分基于所述组分的总重量，约20至约75wt%的原料粘合剂聚合物组分；基于所述组分的总重量，约0. 5至约IOwt %的官能化聚烯烃；和约20至约60wt%的增 粘剂。
13.根据权利要求12所述的粘合剂，其包含基于所述组分的总重量，约5至50wt%的茂金属聚烯烃组分；基于所述组分的总重量，约20至约50衬％的非晶态α _烯烃聚合物组分；基于所述组分的总重量，约0. 5至约IOwt %的马来酸聚烯烃；和20至60wt%的氢化烃 增粘剂。
14.根据权利要求13所述的粘合剂，其中所述茂金属聚烯烃组分是茂金属聚丙烯。
15.根据权利要求14所述的粘合剂，其中所述茂金属聚丙烯是官能化茂金属聚丙烯。
16.根据权利要求13所述的粘合剂，其中所述马来酸聚烯烃是马来酸聚乙烯。
17.根据权利要求13所述的粘合剂，其中所述马来酸聚烯烃是马来酸聚丙烯。
18.制品，其包含权利要求1-17中任一项所述的粘合剂。
19.增加热熔性粘合剂组合物的耐热性的方法，所述方法包括向热熔性粘合剂组合物 添加有效增加所述组合物的耐热性的量的官能化聚烯烃。
20.根据权利要求19所述的方法，其中一定量的官能化聚烯烃被添加以使所述组合物 的耐热性增加至少5°C。
21.根据权利要求19所述的方法，其中一定量的官能化聚烯烃被添加以使所述组合物 的耐热性增加至少35°C。
22.根据权利要求19所述的方法，其中在添加所述官能化聚烯烃之后，所述粘合剂的 耐热性超过ioo°c。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述官能化聚烯烃是马来酸聚乙烯或马来酸聚丙烯。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述马来酸聚乙烯或马来酸聚丙烯被添加至包 含茂金属聚烯烃和非晶态α“烯烃聚合物的粘合剂组合物中。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述马来酸聚乙烯或马来酸聚丙烯被添加至包 括含乙烯共聚物的粘合剂组合物中。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述粘合剂组合物包含乙烯_乙酸乙烯酯共聚物。
全文摘要
热熔性粘合剂，包括茂金属聚烯烃、非晶态α-烯烃聚合物和增粘剂以及足以增加耐热性的量的马来酸聚烯烃。
文档编号C09J123/02GK101959985SQ200980107523
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月9日 优先权日2008年2月8日
发明者M·斯塔尔波娃, R·埃利斯 申请人:汉高股份两合公司