水分散性粘合剂组合物制造技术

技术编号:1578697 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可水分散的粘合剂组合物,它包含一种反应产物残余物或反应产物部分构成的可水分散的支化共聚酯组合物; (Ⅰ)1,4-环己烷二羧酸; (Ⅱ)以全部酸的同等物总量为基础计,2~40%(摩尔)至少一种二官能磺基单体,其含有至少一个键合到芳香环上的磺酸盐基团,其中官能基是其羧基或酯基; (Ⅲ)至少一种二醇或二醇的混合物,其包含: (A)以二醇部分总摩尔百分数为基础计,通式为H(-OCH↓[2]CH↓[2]-)↓[n]OH的二醇部分0.1~85%(摩尔),式中n为2~20,其条件是该部分的摩尔百分数与n值成反比例。 (B)以二醇部分总摩尔百分数为基础计,通式为H-(OCH↓[2]-CH↓[2]-)↓[n]OH的聚乙二醇部分0.1~15%(摩尔),式中n为2~500,其条件是该部分的摩尔百分数与n值成反比例;以及 (C)选自含有二个-C(R↑[1])↓[2]-OH基的二元醇的二醇组分0~99%(摩尔),其中,在反应物中的R↑[1]是氢原子、含1~5个碳原子的烷基或6~10个碳原子的芳基; (Ⅳ)含有一个-C(R-)↓[2]-OH基的羟基羧酸0~40%(摩尔),其中反应物中的R是氢或1~6个碳原子的烷基;以及 (Ⅴ)含有至少三个选自羟基、羧基及其混合物的官能基的“多官能基”或“诱导支链”的反应物0.5~40%(摩尔); 含有基本相等的摩尔份儿的酸同等物[100%(摩尔)]和二醇的共聚酯,其特性粘度至少为0.1分升/克,用在100毫升60/40重量份苯酚/四氯乙烷溶剂中含有0.25克共聚酯的溶液在25℃下测量,玻璃化转变温度Tg不大于20℃,环球软化点为至少70℃。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术以水分散性粘合剂组合物为目标。更具体地说,本专利技术的目标在于一种基本没有气味的调配热熔型粘合剂组合物,因为它具有水分散性,使纸制品、非织造布组合和其他用可弃物品能更有效地回收。本专利技术的目标还在于含有聚酯的含水粘合剂组合物和乳液,以及含有聚酯、增粘剂和油的热熔型组合物,它们是可水分散的,同时能保持优良的粘合性能。
技术介绍
包括热熔型粘合剂在内的许多粘合剂用于将各种底材粘合在一起,例如木材、纸、塑料、非织造布组合、纺织品以及其他材料。它们非常适用的用途之一是制造波纹纸板。用于生产波纹纸板的热熔型粘合剂,在震动、应力、高湿度和在贮运中过高或过低温度的条件下,都必须具有高粘合强度。另外,还需要考虑的基本问题是熔点、润湿时间、起始粘着性、凝固时间、适用期以及在自动波纹纸板机上的一般加工性能。现在,非常需要回收纸、纸制品和其他用可弃产品,以便节约材料资源,以避免大量增加地面回填场地。因此,在造纸工业中通常的作法是至少回收利用一部分用过的废波纹材料,将该材料再制浆,用来制备其他材料如厚硬纸板。将聚烯烃热熔型粘合剂应用于从波纹材料制备的致密纸板,存在一些关于将使用过的纸箱或纸板再制浆可能性的问题(参见美国专利4070316、4127619、4146521、4460728、4471086和4886853)。事实上,几乎全部现有热熔型和压敏粘合剂都是不溶于水的,因而再制浆期间很难分散。这一事实使必须应用粘合剂的某些纸制品不再具有吸引力,因为不溶性粘合剂不能分散,结果所生产的再生纸质量低,组成可变,不均匀,因而产品价值低。避免不溶性粘合剂在再生纸制品中存在的一种方法是使用密度不同于水和水浆料的粘合剂,这样有可能进行重力分离。但是,这就需要分离工序,结果使含有粘合剂的纸制品的回收成本增加。现在可得到的水溶性或水分散性“天然”粘合剂如糊精、纤维素胶和从动物皮和骨制得的动物胶,其强度较低、不能采用涂层或施加粘稠料优良地粘合纸和木料,并且因为其粘度高,有时需要进行专门处理及加工。因为这类易于回收利用的粘合剂的粘合特性差,所以应用相当少。迄今,生产合成的水分散性热熔型粘合剂组合物的各种尝试均未成功,因为所得的粘合性能差,例如热稳定性差,强度低,粘度差、抗冷流性低。另外,制造成本和难易程度也妨碍了其应用(参见美国专利3919176和5098962)。除了纸和纸制品之外,应用了热熔型和其他类型粘合剂的还有许多用可弃物品如尿布、棉塞和卫生餐巾。在这些产品中使用现有热熔型粘合剂,使回收产物和分离不溶粘性热熔型粘合剂的工作复杂化。1994年7月29日提交的共同未决的申请SN 08/283011解决了这些问题,公开了一类水分散性含水或热熔的粘合剂,该粘合剂保持了现有市售热熔型粘合剂的合乎要求的性能。然而,在该共同未决申请08/283011中所公开的具体粘合剂与较高含量非极性添加剂是不相容的,非极性添加剂例如是烃类增粘树脂和环烷油/石蜡油。此外,非常需要生产一种基本无气味的粘合剂组合物。专利技术概述按照本专利技术的水分散性粘合剂组合物包含由反应产物残余物或反应产物部分制成的一种水分散性支化共聚酯组合物;(I)1,4-环己烷二羧酸;(II)以全部酸的同等物总量为基础计,2~40%(摩尔)至少一种二官能磺基单体,其含有至少一个键合到芳香环上的磺酸盐基团,其中官能基是其羧基或酯基;(III)至少一种二醇或二醇的混合物,其包含(A)以二醇部分总摩尔百分数为基础计,通式为H(-OCH2CH2-)nOH的二醇部分0.1~85%(摩尔),式中n为2~20,其条件是该部分的摩尔百分数与n值成反比例。(B)以二醇部分总摩尔百分数为基础计,通式为H-(OCH2CH2-)nOH的聚乙二醇部分0.1~15%(摩尔),式中n为2~500,其条件是该部分的摩尔百分数与n值成反比例;以及(C)选自含有二个-C(R1)2-OH基的二元醇的二醇组分0~99%(摩尔),其中,在反应物中的R1是氢原子、含1~5个碳原子的烷基或6~10个碳原子的芳基;(IV)含有一个-C(R-)2-OH基的羟基羧酸0~40%(摩尔),其中反应物中的R是氢或1~6个碳原子的烷基;以及(V)含有至少三个选自羟基、羧基及其混合物的官能基的“多官能基”或“诱导支链”的反应物0.5~40%(摩尔);含有基本相等的摩尔份儿的酸同等物和二醇的共聚酯,其特性粘度至少为0.1分升/克,用在100毫升60/40重量份苯酚/四氯乙烷溶剂中含有0.25克共聚酯的溶液在25℃下测量,玻璃化转变温度Tg不大于20℃,环球软化点为至少70℃。本专利技术还包括在粘合剂配制物中的上述共聚酯,该配制物包含下述混合物(a)20~80%(重量)包含上述数量的I、II、III、IV和V部分的上述共聚酯;(b)2~60%(重量)的增粘剂,该增粘剂选自萜烯树脂、芳族树脂、脂族烃树脂、松香和官能化聚合物;(c)0~30%(重量)的增量油,该增量油选自石蜡油、环烷油、液态聚酯、液态烃树脂、液态松香、低分子量聚乙二醇、二苯甲酸酯、异丁酸酯、邻苯二甲酸酯油、动物油、植物油和矿物油;以及(d)0.1~2%(重量)的稳定剂。本专利技术详述本申请人意想不到地发现了一种改性粘合剂,该粘合剂不仅具有优良的热熔粘合性能,其全部都是可分散的,而且基本无气味,并且与包括非极性增粘树脂在内的增粘树脂具有很好的相容性,即使其含量较高,也如此。本粘合剂组合物能够以液态分散液(含水或溶剂)的形式施加到底材上,也可以采用热熔施加。本粘合剂组合物是可完全分散的,能够从在用可弃物品中使用的纸或木浆的纤维上除去。按照本专利技术的热熔型粘合剂使用可弃物品的回收能够大大降低加工成本,并且不影响粘合剂和所制物品的物理性能。本专利技术的水分散性聚酯组合物特性粘度至少为0.1,优选为0.2分升/克,更优选为0.28~0.65分升/克,最优选为0.4~0.6分升/克,采用在100毫升60/40重量份苯酚/四氯乙烷溶剂中含0.25克聚合物的溶液在25℃下测量。在本专利技术的水分散性粘合剂组合物中,1,4-环己烷二羧酸(I),当与二羧酸磺基单体组合使用时,优选其含量为100%(摩尔)酸组分。然而组分(I),除了1,4-环己烷二羧酸外,也能含有最多10%(摩尔)二官能二羧酸,以总酸为100%(摩尔)计。这些二官能二羧酸选自脂族二羧酸、脂环族二羧酸、芳族二羧酸,以及二种或二种以上这些酸的混合物。优选适用的二羧酸的实例包括丁二酸、戊二酸、已二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、衣康酸、1,3-环己烷二羧酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸、优选1,4-环己烷二羧酸(I)的含量为,以总酸同等物为基础计,50~95%(摩尔),更优选为60~90%(摩尔),最优选的是70~90%(摩尔)。优选组分(II)二官能基磺基单体为含有金属磺酸盐基团的二羧酸或其酯。优选磺酸盐的阳离子为一价,可以是NH4+或金属离子Li+、Na+和K+等。在本专利技术聚酯中的残余物或反应物(II)是含有连接到芳香环上的-SO3M基的二官能单体,其中M是氢、NH4+或金属离子。磺酸盐的阳离子可以是NH4+或金属离子Li+、Na+和K+等。-SO3M基连接到芳香环上,所谓的芳香环包括,例如苯、萘、蒽、联苯(diphenyl)、氧联苯、磺酰基联苯和亚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:R·A·米勒尔S·E·格奥格
申请(专利权)人:伊斯曼化学公司
类型:发明
国别省市:

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