内聚失效的无污染热熔性粘合剂制造技术

用于在信封应用中使用的非压敏的热熔性粘合剂使用具有氢化的中间嵌段的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)作为该组合物中的主要聚合物。该粘合剂含有按重量计约10％至约50％的该SBC、按重量计约2％至约30％>的聚烯烃聚合物作为该组合物中的次要聚合物、按重量计约10％>至约70％>的适合的增塑剂、按重量计约0％)至约30％>的蜡、按重量计约0％>至约50％>的一种或多种增粘树脂、按重量计约0.1％至约4％的稳定剂、以及按重量计约0％>至约3％)的辅助添加剂，使得该组合物的粘度在163℃下等于或小于约10,000cP。该配制品平衡了确保该粘合剂内聚失效以防止纸撕裂所要求的内聚强度和粘合强度。此外，该次要聚合物的存在允许附加的油吸收到该聚合物内，从而防止油污染衬底或表面，而不显著增加粘度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
多年来，热熔性粘合剂已经被用于将表面临时结合在一起用于各种信封(mailer)应用。例如，它们通常用于将塑料信用卡临时结合在卡片原料的片材或纸上。它们还可以用于将一张叠起来的纸的边缘在其在邮件中运输临时粘合在一起。一旦消费者接收物件，所期望的是可以打开折叠的物件或者取出信用卡而不撕裂衬底。如果衬底是多孔的或纤维素类纸，纸的污染(staining)是不可接受的。专利技术背景在历史上，大多数从衬底之一粘附失效的可去除的粘接(tackdown)粘合剂使用含有以下氢化的中间嵌段的苯乙烯嵌段共聚物配制，如苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(SEBS)或苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物。这些类型的配制品具有高的油负载以提供容易的释放并且是软的、柔性的，并且具有弹性体特征。这些粘合剂用于将信封物件或广告保持在位，并且非常适合于非多孔表面应用，像塑料卡、膜、箔等。然而，由于油污染，这些类型的热熔性配制品不适合于多孔衬底，像纸信封原料。这主要是由于粘合剂组合物的高油浓度和/或所使用的纸原料的组成或类型。此外，这些类型的粘合剂具有较高的模量并且被设计为从衬底之一粘附失效。然而，对于纸信封原料应用，如果不适当地施加该粘合剂，当打开信封时，较高模量的粘合剂可能引起纸的撕裂。美国专利5,912,295和6,433,069(两者都转让给H.B.Fuller)描述了在这种类型的应用中使用的可去除等级的热熔性压敏粘合剂。两者都针对从衬底之一粘附失效的粘合剂。没有提及制作内聚失效的产品，并且相反他们陈述了“可去除的热熔性压敏粘合剂被设计为允许在将一个衬底施加在另一个上之后在任何时间分离衬底，而没有衬底破坏或粘合剂转移”(‘295的第1栏，第32行)。没有建议使用可用于引起内聚失效发生的次要聚烯烃聚合物。美国专利5,741,840和6,172,156(两者都转让给H.B.Fuller)描述了用于在食品包装应用中使用的内聚失效的热熔性粘合剂。然而，在这种情况下，所用的衬底是用于包装易腐烂食品的大尺寸塑料膜。该粘合剂强烈地粘合在这些衬底上并且当打开时内聚失效。因为该粘合剂是压敏的，该包装可被反复打开并再密封。在那些专利中的任何一个中没有提及污染，因为所使用的膜不会吸收可引起污染的油。本专利技术的热熔体也内聚失效但是不污染多孔衬底并且不是压敏粘合剂。这要求完全不同的配方途径。对于非压敏的热熔性粘合剂存在需要，该热熔性粘合剂用来将多孔衬底结合在一起而没有污染并且当打开时将内聚失效并且由此消除了该衬底的撕裂。专利技术概述本专利技术涉及一种用于在信封应用中使用的非压敏的热熔性粘合剂，该热熔性粘合剂包含具有氢化的中间嵌段的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)作为该组合物中的主要聚合物。该粘合剂含有按重量计约10％至约50％的该SBC、按重量计约2％至约30％的聚烯烃聚合物作为该组合物中的次要聚合物、按重量计约10％至约70％的适合的增塑剂、按重量计约0％至约30％的蜡、按重量计约0％至约50％的一种或多种增粘树脂、按重量计约0.1％至约4％的稳定剂、以及按重量计约0％至约3％的辅助添加剂，使得该组合物的粘度在163℃下等于或小于约10,000厘泊(cP)。该配制品平衡了确保该粘合剂内聚失效以防止纸撕裂所要求的内聚强度和粘合强度。此外，次要聚烯烃聚合物的存在允许将附加的油吸收到该聚合物内，从而防止在25℃(77°F)一直到71℃(160°F)下油污染衬底或表面，而不显著增加粘度。专利技术的详细说明各种各样的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)作为本专利技术中的主要聚合物是有用的，并且以按重量计约10％至约50％、优选地约15％至约40％、并且最优选地按重量计约20％至约30％的量存在于该组合物中。这些SBC聚合物包含A-B-A三嵌段结构、A-B二嵌段结构、(A-B)n径向嵌段共聚物结构、以及此类结构的分支和接枝形式，其中该A末端嵌段是非弹性体聚合物嵌段，典型地聚苯乙烯，并且该B嵌段是不饱和的共轭二烯或其氢化的形式。总体上，该B嵌段典型地是异戊二烯、丁二烯、乙烯/丁烯(氢化的丁二烯)、乙烯/丙烯(氢化的异戊二烯)、乙烯-乙烯/丙烯(氢化的异戊二烯/丁二烯)以及其混合物。现今在市场中存在许多不同类型的可获得的苯乙烯嵌段共聚物。它们是以多种不同的化学品类型和结构类型可获得的。可以在本专利技术组合物中使用的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)的实例包括苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-异戊二烯(SI)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯(SEB)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯丙烯(SEP)和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEEPS或氢化的SIBS)。出于本专利技术的目的，优选的是该共聚物的苯乙烯末端嵌段占该共聚物的按重量计约10％至约40％，该苯乙烯嵌段共聚物的中间嵌段是氢化的，并且该共聚物具有小于约30克/10分钟的熔融指数。因此，优选的SBC聚合物是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯(SEB)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)、苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP)和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEEPS或氢化的SIBS)。特别优选的聚合物是该SEBS和SEEPS等级。在本专利技术组合物中有用的商业可获得的苯乙烯嵌段共聚物包括从壳牌化学公司(ShellChemicalCompany)(休斯顿，德克萨斯州)可获得的KratonG系列嵌段共聚物，以及从可乐丽股份有限公司(KurarayCo.Ltd)可获得的Septon2000、4000、8000等级的嵌段共聚物。在SEBS聚合物的范围内，已经发现在本专利技术组合物中具有约30％苯乙烯的那些具有良好的相容性。特别优选的是KratonG1652M，其是由科腾性能聚合物公司(KratonPerformancePolymers)制造的。这种聚合物具有29％的苯乙烯含量、5克/10分钟的熔融指数(ASTMD1238，5kg，230℃)、以及0％的二嵌段含量。适合的其他等级包括KratonG1650、KratonG1643和KratonG1657。本专利技术的粘合剂组合物包含，作为主要聚合物，苯乙烯嵌段共聚物(SBC)，优选地具有氢化的中间嵌段，如乙烯/丁烯、乙烯/丙烯、乙烯-乙烯/丙烯、以及其混合物。这些嵌段共聚物总体上具有非常高的分子量，其允许在该配制品中较高的油负载。这允许对于纸信封应用防止纤维撕裂所要求的软的、柔性的、以及弹性体的特性。对于在溶剂通常甲苯中的给定重量百分比(通常按重量计25％、20％或10％)的纯净的聚合物浓度，嵌段共聚物的分子量涉及其在25℃(77°F)下的溶液粘度。溶液粘度取决于该嵌段共聚物的分子量。在25℃(77°F)下在本专利技术中有用的这些苯乙烯嵌段共聚物的溶液粘度(在甲苯中25％)范围是从约100cP至约50,000cP。更优选地，在25℃下该溶液粘度(在甲苯中25％)是从约200cP至约10,000cP。本专利技术的粘合剂组合物还包含至少一种聚烯烃聚合物作为次要聚合物，其量是按重量计约2％至约30％、优选地按重量计约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热熔性粘合剂组合物，该组合物包含以下组分的共混物：a)按重量计约10％至约50％的主要聚合物，该主要聚合物包含具有氢化的中间嵌段的苯乙烯嵌段共聚物；b)按重量计约2％至约30％的次要聚烯烃聚合物，所述次要聚合物具有从约0.850g/cm3至约0.965g/cm3的密度以及在190℃下等于或大于10克/10分钟的熔融指数；c)按重量计约10％至约70％的固体或液体增塑剂；d)按重量计约0％至约30％的蜡；e)约0％至约50％的具有至少约95℃的软化点的增粘树脂；f)按重量计约0.1％至约4％的稳定剂；g)按重量计约0％至约3％的辅助添加剂；其中这些组分总计为按重量计100％的该组合物，并且该组合物的粘度是在163℃下等于或小于约10,000cP。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.03 US 62/020,7601.一种热熔性粘合剂组合物，该组合物包含以下组分的共混物：a)按重量计约10％至约50％的主要聚合物，该主要聚合物包含具有氢化的中间嵌段的苯乙烯嵌段共聚物；b)按重量计约2％至约30％的次要聚烯烃聚合物，所述次要聚合物具有从约0.850g/cm3至约0.965g/cm3的密度以及在190℃下等于或大于10克/10分钟的熔融指数；c)按重量计约10％至约70％的固体或液体增塑剂；d)按重量计约0％至约30％的蜡；e)约0％至约50％的具有至少约95℃的软化点的增粘树脂；f)按重量计约0.1％至约4％的稳定剂；g)按重量计约0％至约3％的辅助添加剂；其中这些组分总计为按重量计100％的该组合物，并且该组合物的粘度是在163℃下等于或小于约10,000cP。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物占该组合物的按重量计约15％至约40％。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物占该组合物的按重量计约20％至约30％。4.如权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物具有按重量计约10％至约40％的苯乙烯末端嵌段、以及小于30克/10分钟的熔融指数。5.如权利要求1所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物选自下组，该组由以下各项组成：苯乙烯-乙烯-丁烯(SEB)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)、和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEEPS)。6.如权利要求1所述的组合物，其中该次要烯烃聚合物占该组合物的按重量计约...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·坎德斯基，M·D·维特拉诺，
申请(专利权)人：波士胶公司，
类型：发明
国别省市：美国;US