用于绝缘制品的粘合剂制造技术

提供一种粘合剂组合物，其在施加至纤维素基材时改进结构整体性和绝缘性质。所述粘合剂组合物包括多个微球和乳液基聚合物，所述乳液基聚合物具有(i)在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的弹性模量；(ii)在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率；和(iii)在90℃下小于0.6的tan d值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及用于绝缘制品的粘合剂组合物。特别是，本专利技术包括粘合剂组合物和包含用于提供绝缘性和结构整体性的粘合剂的制品。专利技术背景传统和广泛使用的一次性食物包装和容器由挤出的闭孔聚苯乙烯泡沫体制成。因为它们完全由塑料制成，所以它们不会生物降解，因而对环境具有负面影响。由于环境原因，一些规定已经禁止使用此类包装和容器。更环保的替代食物包装由用粘合剂粘合在一起的更可再生的基材如纤维素片、例如纸板、卡纸板、纸、涂布纸、膜制成。替代包装通常包含至少两个纤维素基材，在所述两个基材之间具有空气隙。当所述包装在处理和弯曲时，两个基材之间的空气隙变得被压缩，那些压缩区域中的绝缘物的绝缘性降低。为了改进包装的绝缘性质，可在两个基材之间放置分隔物(例如，介质)作为支承结构，或可使用更高基重的基材或不可回收的纸板作为所述基材。然而，上述解决方法增加成本，还增加碳足迹。本专利技术寻求通过使用向纤维素片提供绝缘性质和结构整体性的粘合剂组合物，来改进绝缘性纤维素片。本专利技术提供在环境和经济上有利的包装，该包装提供热绝缘性和结构整体性。
技术实现思路
本专利技术涉及粘合剂组合物，所述粘合剂组合物在所述粘合剂施加至纤维素基材时提供绝缘性和结构整体性。本专利技术进一步提供包含插入在所述基材之间的所述粘合剂的多层基材制品。所述粘合剂向所述制品提供绝缘性质和结构整体性。在一个实施方式中，提供一种粘合剂组合物，其包含(a)通过乳液聚合制备的水基聚合物；(b)多个可膨胀的微球；和任选存在的(c)添加剂。所述水基聚合物具有(i)在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的弹性模量；(ii)在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率；和(iii)90℃下的小于0.6的tand值。另一个实施方式提供形成制品的方法，其包括下述步骤：(1)制备包含通过乳液聚合制备的水基聚合物和多个可膨胀的微球的组合物；(2)将所述组合物施加到基材上，所述基材是纸、纸板、木材、箔、塑料或塑料膜；(3)干燥所述组合物以基本上除去水；和(4)使所述组合物膨胀。所述水基聚合物具有(i)在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的弹性模量；(ii)在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率；和(iii)90℃下小于0.6的tand值。另一个实施方式涉及一种制品，其包括纤维素基材和包含通过乳液聚合制备的水基聚合物和多个可膨胀的微球的组合物。所述聚合物具有(i)在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的弹性模量；(ii)在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率；和(iii)90℃下小于0.6的tand值。附图简介图1是两个复合材料的温度与时间的关系图，一个具有本专利技术的粘合剂(粗线)和一个不含本专利技术的粘合剂(细线)。图2是在191°F下用2psi的力挤压所述复合材料2分钟，压缩百分比与时间的关系图。专利技术的详细说明本专利技术提供粘合剂组合物，所述粘合剂组合物在加热所述粘合剂或将辐射施加至所述粘合剂时提供绝缘性和结构整体性。与常规的挤出的闭孔聚苯乙烯容器相比，所述粘合剂和用所述粘合剂制成的制品更对环境无害，例如，可生物降解。本专利技术是基于发现包含通过乳液聚合制备的水基聚合物和多个可膨胀的微球的粘合剂组合物提供改进的结构整体性和热绝缘性。在此描述的粘合剂组合物可用于多层基材，特别用于纤维素基材。通过使用本专利技术的粘合剂组合物，可在所述两个基材之间提供更大的绝缘空间，这是在粘合时附加的。含有多层基材的此类制品避免对分隔物的需要，因此其是更有环境意识的产品。在此可使用的绝缘产品包括消费者使用的纸制品，例如热饮杯和盖子、冷饮杯和盖子、热食物容器和盖子、冷食物容器和盖子、冷冻机纸箱和盒等。所述粘合剂组合物可由许多材料制成。期望地，所述粘合剂组合物包括乳液聚合物组分、多个微球以及任选存在的增塑剂和水。所述粘合剂组合物可进一步包括一种或多种防腐剂、增粘剂或填料。根据需要，可使用不对所述粘合剂组合物的粘合性和绝缘性质产生不利影响的其它材料。所述粘合剂组合物包括通过乳液聚合制备的水基聚合物。按所述组合物固化之前的所述粘合剂组合物重量计，所述乳液聚合物可以以任何量存在于所述粘合剂组合物中，期望地，以约50％至约99.5重量％、优选约50％至约70重量％的量存在。取决于所述乳液聚合物，基于所述乳液聚合物，固体水平可从约40重量％至约60重量％变化。可选择所述水基聚合物，以使其可通过水高度塑化。这允许所述微球在加热期间高效膨胀。优选通过亲水性保护胶体稳定所述乳液聚合物。通过乳液聚合制备的水基聚合物可以是单一种类或者是合成的乳液聚合物或天然来源的聚合物的混合物。所述通过乳液聚合制备的水基聚合物可包括任何期望的聚合物组分，包括乙酸乙烯酯乙烯分散体、聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯聚乙烯醇、糊精稳定的聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯共聚物、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙烯基丙烯酸类、苯乙烯丙烯酸类、丙烯酸类、苯乙烯丁基橡胶、聚氨酯和它们的任意混合物。特别优选的乳液聚合物组分是乙酸乙烯酯乙烯分散体和聚乙酸乙烯酯。在一个实施方式中，所述水基聚合物具有在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的弹性模量。除非另有说明，按照ASTMD5026进行所有记录的模量测量。在另一个实施方式中，所述水基聚合物具有在85℃至100°温度范围内大于5MPa的弹性模量。在另一个实施方式中，所述水基聚合物具有在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率。在另一个实施方式中，所述水基聚合物具有在85℃至100℃温度范围内小于0.008的绝对log(E)/T斜率。在另一个实施方式中，所述水基聚合物具有90℃下的小于0.6的tand值。所述粘合剂组合物进一步包括多个预膨胀的或可膨胀的微球。所述预膨胀的微球是完全膨胀的，并且不需要进行进一步膨胀。可用于本专利技术中的可膨胀的微球应能够在热和/或辐射能量(包括例如微波、红外、射频和/或超声波能量)存在下在尺寸上膨胀。可用于本专利技术中的微球包括，例如，可热膨胀的聚合物微球，包括具有烃核和聚丙烯腈壳的那些(如以商品名销售的那些)和其它类似的微球(如以商品名销售的那些)。所述可膨胀的微球可具有任何未膨胀的尺寸，包括直径为约12微米至约30微米。在热存在下，本专利技术的可膨胀的微球的直径能够增加约3倍至约10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基粘合剂，包含：(a)通过乳液聚合制备的水基聚合物；(b)多个可膨胀的微球；和(c)任选存在的添加剂；其中所述水基聚合物具有(i)在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的弹性模量；(ii)在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率；和(iii)在90℃下小于0.6的tan d值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.27 US 61/909,7231.一种水基粘合剂，包含：
(a)通过乳液聚合制备的水基聚合物；
(b)多个可膨胀的微球；和
(c)任选存在的添加剂；
其中所述水基聚合物具有(i)在70℃至110℃温度范围内大于0.5MPa的
弹性模量；(ii)在70℃至110℃温度范围内小于0.05的绝对log(E)/T斜率；
和(iii)在90℃下小于0.6的tand值。
2.权利要求1所述的水基粘合剂，其中所述水基聚合物具有(i)在85℃
至100℃的温度范围内大于1MPa在5MPa范围内的模量。
3.权利要求1所述的水基粘合剂，其中所述水基聚合物选自由乳液基
聚合物组成的组，所述乳液基聚合物选自由乙酸乙烯酯乙烯分散体、聚乙
酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯聚乙烯醇、糊精稳定的聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙
烯酯共聚物、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙烯基丙烯酸类、苯乙烯丙烯酸类、
丙烯酸类、苯乙烯丁基橡胶、聚氨酯和它们的任意混合物组成的组。
4.权利要求1所述的水基粘合剂，其中所述可膨胀的微球具有烃核和
聚丙烯腈壳。
5.权利要求1所述的水基粘合剂，其中所述可膨胀的微球在约80℃至
约100℃的温度下开始膨胀。
6.权利要求1所述的水基粘合剂，其中所述可膨胀的微球具有约120
℃至约130℃的最大膨胀温度。
7.权利要求1所述的水基粘合剂，其中所述添加剂选自由增粘剂、增
塑剂、交联剂和它们的任意混合物组成的组。
8.权利要求7所述的水基粘合剂，其中所述交联剂选自由硝酸铝、乙
酸锆、碳酸锆铵和它们的任意混合物组成的组。
9.权利要求1所述的粘合剂，其进一步包含交联剂、消泡剂、防腐剂、
表面活性剂、流变改性剂、填料、颜料、染料、稳定剂、聚乙烯醇、保湿
剂和它们的任意混合物。
10.权利要求1所述的水基粘合剂组合物，其中所述粘合剂进一步包含
多价水溶性盐作为促进剂。
11.权利要求10所述的水基粘合剂组合物，其中所述多价水...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·黄，K·汤普森，D·瓦斯基，K·格蒂，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE