低粘度热熔体压敏粘合剂组合物制造技术

提供一种有高粘性的低熔体粘度热熔体压敏粘合剂组合物。该组合物以掺混有石油增粘剂树脂的含有聚苯乙烯嵌段和聚异戊二烯嵌段的S-I-S嵌段共聚物为基础。石油增粘剂树脂是(i)含有C5烯烃和二烯烃或C5和C6烯烃和二烯烃混合物的裂化的石油进料与(ii)约5至15％(重)有8-9个碳原子的单乙烯基芳族化合物如苯乙烯共聚的Friedel-Crafts聚合产物。组合物还可含有聚苯乙烯-聚异戊二烯二嵌段共聚物和加工油。由于该组合物在涂覆温度下有低的熔体粘度，它可很容易用贴合模头技术以无溶剂熔体涂覆到各种基材上。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低粘度热熔体压敏粘合剂组合物本专利技术涉及低粘度热熔体压敏粘合剂组合物，它们可用高速涂覆设备作为熔体涂覆到基材上。基于由单乙烯基芳烃和共轭二烯制得的热塑性嵌段共聚物与增粘树脂混合得到的热熔体压敏粘合剂组合物在本专业是大家熟悉的。通常，这样的组合物含有A-B-A型嵌段共聚物作为基本聚合物，其中A通常为聚合的苯乙烯嵌段，而B通常为聚合的异戊二烯或丁二烯嵌段，所述的共聚物的数均分子量通常为约25000至约500000。这些嵌段聚合物与适当数量的增粘树脂(如萜烯树脂或松香树脂)和加工油的混合物提供这样的组合物：它们将良好的粘合性能和内聚性能结合在一起，因此使它们特别适合作为热熔体压敏粘合剂。在许多
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专利中可找到这样的
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热熔体压敏粘合剂(HMPSA)的例子。例如，US4411954和4699941公开了基于A-B-A型苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物与增粘树脂和抗氧化剂的混合物的HMPSA。优选的增粘树脂是由脂族二烯和C5或C6单烯的混合物聚合得到的树脂。US4104327公开了基于苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与任选的苯乙烯-异戊二烯或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合的压敏粘合剂组合，它还含有在聚合物链中有49-95％(重)1，3-戊二烯单元和60-5％(重)α-甲基苯乙烯单元的烃类树脂(软化点为60-140℃)作为增粘剂。此外，在本专业中还公开了这样的压敏粘合剂组合物，它们含有由主要为C5和C6单烯烃和二烯烃与至多约30％(重)单乙烯基芳族化合物的进料的共聚物的石油树脂作为增粘树脂。例如，US4623698公开了基于羧化的苯乙烯/丁二烯共聚物和这样的石油-->增粘树脂的混合物的水基压敏粘合剂组合物。US4078132公开了用于增粘不同的弹性聚合物和共聚物的类似石油树脂。虽然这些HMPSA组合物和其他一些HMPSA组合物适合在不同应用中用作粘合剂，但这些组合物与高速(＞500m/min)HMPSA涂覆机一起使用还不够理想。HMPSA须通过与这样的涂覆机有关的贴合模头薄料道。因为在这些模头中允许的压力受到限制，在涂覆温度(150至约180℃)下HMPSA组合物的粘度变成一个关键问题。如果组合物的熔体粘度太高，通常用于将熔体涂覆到基材上的设备不能有效地使用。可通过将大量加工油或溶剂加到组合物中来降低HMPSA的粘度，但是大量加工油的加入会降低HMPSA所需的粘合性能和内聚性能，而溶剂的加工会增加涂覆操作的费用，增加火灾的危险性，以及由于环保要求需要新增溶剂回收设备。本专利技术提供了一种低熔体粘度的无溶剂的热熔体压敏粘合剂组合物，它有极好的内聚强度和粘合强度，所述的组合物含有以下组分的混合物：a)100份重有(S-I)n-1S结构的热塑性弹性体，其中S主要是聚苯乙烯嵌段，I主要是聚异戊二烯嵌段，n为2-10中的一个整数，在所述的热塑性弹性体中，聚苯乙烯的含量为约10至约30％(重)，所述热塑性弹性体的数均分子量为约50000至约500000。b)约70至约150份重软化点为约85至约105℃的石油树脂增粘剂，所述的树脂为由以下组分共聚的Friedel-Crafts共聚物：i)含有C5烯烃和C5二烯烃或C5和C6烯烃和二烯烃的混合物的石油进料，所述的进料由石油原料裂化制得，与ii)按组分(i)计，约5-15％(重)有8-9个碳原子的单乙烯基芳族化合物或其混合物共聚；所述的组合物的特征在于：用ASTM D3236测量，175℃下其熔体粘度小于约100000mPa·s。本专利技术的组合物适合于涂覆到适合的基材上，生产特别适合于-->有效密封包装材料，特别是瓦楞纸板容器的粘合胶带。用作本专利技术粘合剂组合物的基本弹性体组分的嵌段共聚物优选为上式的三嵌段共聚物，其中n为2，也就是式S-I-S的线型聚合物，其中S主要为聚苯乙烯嵌段，而I主要为聚异戊二烯嵌段。这些嵌段共聚物可用大家熟悉的阴离子溶液聚合技术，使用锂型引发剂来制备，如在US3251905和3239478中公开的，这些专利的全部公开内容在这里作为参考并入本专利技术。优选的嵌段共聚物的数均分子量(用GPC法测定)在约50000至500000范围内，优选约90000至约250000，更优选90000-175000，最优选90000-135000。这些嵌段共聚物含有约10至30％(重)聚苯乙烯，更优选约15至25％(重)，最优选约16至20％(重)。嵌段共聚物组分还可含有两种不同嵌段热塑性弹性体的共混料，一种聚苯乙烯嵌段含量为10-20％(重)，而另一种有不同的聚苯乙烯嵌段含量，为15-35％(重)，共混比为约10∶1至1∶10份重。两种不同的嵌段共聚物的使用提供了这样一些好处：高的内聚强度以及更准确地将聚苯乙烯含量调制到优选的范围，分别为约15至25％(重)或16-20％(重)。虽然纯的三嵌段共聚物是优选的(它有小于0.1％(重)二嵌段聚合物)，但组合物也可含有三嵌段共聚物的约0.1至约10％(重)(优选≤6％(重)，最优选小于5％(重))的S-I结构的和含约10至30％(重)聚苯乙烯嵌段的二嵌段共聚物。这种物质可在三嵌段共聚物生产中作为杂质存在，或者采用另一技术单独与二嵌段共聚物共混，以便达到要求的聚苯乙烯含量或改变组合物的内聚性能。二嵌段共聚物优选的数均分子量为约40000至约250000。这些线型的和径向的嵌段共聚物可商购并按本专业已知的方法制得。参见US5143968、5292819和5358783的公开内容，所有这些专利在这里作为参考并入本专利技术。在本专利技术中使用的特别优选的嵌段共聚物的熔体流动速率为-->约5至20g/10min，更优选约10至18g/10min，按ASTMD1238-82测量，使用条件G(200℃，5kg重)。用作本专利技术增粘剂的石油树脂通过通常沸程为25-80℃的石油裂化馏分油与有8-9个碳原子的单乙烯基芳族单体按一定比例的混合物聚合来制备，生成含有5-15％(重)单乙烯基芳族化合物的树脂，按核磁共振分析测定。石油裂化的馏分油含有饱和单体和不饱和单体的混合物，不饱和单体是单烯烃和二烯烃，虽然不饱和物质主要是C5，但某些较重和较轻的物质C6烯烃和二烯烃也可存在。馏分油也可含有可作为聚合溶剂的饱和的或芳族物质。优选的单乙烯基芳族单体是苯乙烯，它可在芳族基团中被取代。另外还可使用α-甲基苯乙烯或乙烯基甲苯。但是，由于颜色方面的原因，优选使用纯的单体而不是商业上购买的乙烯基芳族单体混合物。树脂很容易用Friedel-Crafts催化聚合法制备，在该法中裂化的馏分油和单乙烯基芳族单体的混合物用0.25-2.5％(重)催化剂处理，催化剂如氯化铝、溴化铝，或它们的溶液、浆液或络合物或者三氟化硼。聚合混合物还可含约10-100％(重)链转移剂如二异丁烯低聚物，以制得有较窄分子量分布的树脂。这些反应通常在0～120下进行，优选0-80，更优选20-55，控制反应条件以生产有所需软化点的树脂。残留的催化剂用适当的方法如加甲醇猝灭，经过滤后用水和/或苛性液洗涤。然后可用真空和水蒸汽蒸馏从最后的溶液中汽提出未反应的烃类和低分子量油。最优选的增粘树脂的环球法软化点在约85至约105℃范围内，更优选在约90至约100℃范围内，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热熔体压敏粘合剂组合物，它含有以下组分的混合物：a)100份重有(S-I)n-1S结构的热塑性弹性体，其中S主要为聚苯乙烯嵌段，I主要为聚异戊二烯嵌段，n为2-10中的一个整数，在所述的热塑性弹性体中，聚苯乙烯的含量为约10至约30％(重)，所述热塑性弹性体的数均分子量为约50000至约500000；b)约70至约150份重软化点为约85至约105℃的石油树脂增粘剂，所述的树脂为由以下组分共聚的Friedel-Crafts共聚物：i)含有C5烯烃和C5二烯烃或C5和C6烯烃和二烯烃的混合物的石油进料，所述的进料由石油原料裂化制成，与ii)按组分(i)计，约5-15％(重)有8-9个碳原子的单乙烯基芳族化合物或其混合物共聚；所述的组合物的特征在于，其175℃下的熔体粘度小于约100000mPa·s，按ASTM D3236测量。

【技术特征摘要】
1993.12.15 US 08/167,545;1994.11.28 US 08/345,1031.一种热熔体压敏粘合剂组合物，它含有以下组分的混合物：a)100份重有(S-I)n-1S结构的热塑性弹性体，其中S主要为聚苯乙烯嵌段，I主要为聚异戊二烯嵌段，n为2-10中的一个整数，在所述的热塑性弹性体中，聚苯乙烯的含量为约10至约30％(重)，所述热塑性弹性体的数均分子量为约50000至约500000；b)约70至约150份重软化点为约85至约105℃的石油树脂增粘剂，所述的树脂为由以下组分共聚的Friedel-Crafts共聚物：i)含有C5烯烃和C5二烯烃或C5和C6烯烃和二烯烃的混合物的石油进料，所述的进料由石油原料裂化制成，与ii)按组分(i)计，约5-15％(重)有8-9个碳原子的单乙烯基芳族化合物或其混合物共聚；所述的组合物的特征在于，其175℃下的熔体粘度小于约100000mPa·s，按ASTM D3236测量。2.根据权利要求1的组合物，其中n为2。3.根据权利要求2的组合物，还含有约0.5至约25份重芳族、环烷族或链烷族增量剂油。4.根据权利要求2的组合物，其中所述的单乙烯基芳族化合物是苯乙烯。5.根据权利要求2的组合物，其中所述的热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·E·扎科布，
申请(专利权)人：埃克森化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US