茂金属聚烯烃基低活化温度热封热熔性粘合剂制造技术

一种基于茂金属催化的聚烯烃聚合物、增粘树脂、蜡和其他任选添加剂的共混物的用于包装应用的低活化温度热封热熔性粘合剂。为了达到适用于挤出热封应用的高粘度，本发明专利技术的粘合剂组合物高度负载有聚合物，并且因此应该具有在300°F的温度下测量的约50,000厘泊或更多的粘度。因而，该热熔性粘合剂组合物含有按重量计约50％至约90％的茂金属催化的聚烯烃聚合物、按重量计约5％至约50％的增粘树脂、按重量计约0.5％至约40％的蜡、按重量计约0.1％至约5％的稳定剂或抗氧化剂、以及按重量计0％至约25％的任选添加剂。该热熔性粘合剂组合物必须具有约160°F或更低的活化温度，并且提供约1.0磅/英寸的最小剥离力，以满足包装食品和其他消费品的密封性能要求。

Metallocene polyolefin low activation temperature heat sealing hot melt adhesive

A package for the application of low activation temperature heat sealing hot melt adhesive blends of metallocene catalyzed polyolefin polymers, tackifying resin, wax and other optional additives based on. In order to achieve the high viscosity suitable for extrusion heat sealing applications, the adhesive composition of the present invention has high load polymer, and therefore should be measured at the temperature of F under 300 degrees about 50000 centipoise or more viscosity. Thus, optionally additives from about 25% to about 5% to about 40% to about 50% of metallocene catalyzed polyolefin polymer, the hot melt adhesive composition containing about 90% to about 50% by weight of about 5% by weight of tackifying resin, about 0.5% by weight of the wax, about 0.1% by weight of the stabilizer or antioxidants, and by weight 0%. The activation temperature of the hot melt adhesive composition must have about 160 DEG F or lower, and provide about 1 pounds per inch minimum stripping force, to meet the packaging of food and other consumer goods sealing performance requirements.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】茂金属聚烯烃基低活化温度热封热熔性粘合剂
本专利技术涉及一种具有低活化温度热封能力的热熔性粘合剂，该热熔性粘合剂典型地被涂覆到用来包装食品和消费品的膜或箔上。更特别地，本专利技术涉及一种茂金属催化的聚烯烃基热熔体，其可以通过转换器预先施用到各种膜上，或者使用挤出方法或其他传统涂覆方法直接施用在生产线中的包装基材或膜上。本专利技术提供在低活化温度下对许多不同的包装基材或膜的良好的粘附。
技术介绍
使用许多不同的方法来密封包装。这些常用方法中的一种是使用广泛应用于许多包装应用如食品包装中的形成、填充和密封机器。其他方法涉及将产品放入塑料容器中并且将盖子热封在该容器上。这包括液体产品如酸奶以及干产品的包装，例如单一服务谷物包装。其他实例包括将盖子热封到冷冻食品微波容器的顶部上。典型地将粘合剂预先施用在膜上，并且在一定温度下通过加热活化以密封包装或容器内的产品。重要的是获得高的初始剥离力，以便在填充后立即保持该容器密封，使得内含物不泄露在生产线上。包装还需要在另外的生产和包装步骤期间以及在装运、展示和储存期间保持牢固地密封。包装的最终产品的整体性能取决于包装基材或膜以及包含该包装的粘合剂的密封特性。选择合适的包装材料的标准之一是它们满足制造过程和储存条件的要求的能力。该膜可以由任何合适的材料制成，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙等，并且也可以是结合纸、箔、金属化基材等的多层层压物。近来，许多包装材料(尤其是密封膜)正在变薄，以降低成本并且出于美观的目的。因此，这些膜变得更加热敏感并且易于在高活化温度(例如高于180°F)下烧穿。在许多封盖和柔性包装应用中，在生产线中预先确定机器运行条件，如压板温度、热封面积、热封压力和停留时间。最优选的条件是具有低压板温度设定、低热封压力和短停留时间的那些条件，以便节省能量、最小化由于烧穿引起的废料并且最大化线速度。将许多不同类型的粘合剂用于各种热封应用。它们包括水基和溶剂型热封粘合剂。它们还包括可以在制造膜的同时共挤出或之后挤出到膜上的热塑性聚合物材料。它们还可以采用热熔性粘合剂的形式，其可以在膜被挤出之后直接或者在最终用户处热封过程之前不久涂覆在膜的表面上。粘合剂选择涉及的其他因素包括成本、安全性、食品药品监督管理局(F&DA)许可等。总体上，这些粘合剂通过膜转换器预先施用到各种膜或箔上。膜或箔典型地在卷材的一个表面上涂覆。热熔性粘合剂优于水或溶剂基粘合剂的优点之一是在生产线上的施用速度以及消除干燥炉、溶剂回收系统等。此外，因为不存在蒸发的溶剂，热熔体经常可以以更快的线速度涂覆。用于包装应用的许多可挤出的热封热熔性粘合剂现今典型地用乙烯乙酸乙烯酯(EVA)聚合物、蜡和极性增粘树脂如松香酯或萜烯酚醛树脂配制。这些类型的EVA基粘合剂通常用于封盖应用中，并且典型地被挤出到膜如粘土涂覆纸、或聚乙烯(PE)、或定向聚丙烯(OPP)上。而且，这些粘合剂可以被施用在纸或聚酯膜上，并且然后在一定的活化温度下热封到其他各种膜(例如，聚氯乙烯(PVC)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)、或高密度聚乙烯(HDPE))上以形成层压膜。EVA基热熔体在热封应用中非常有效，但是其活化温度通常高于180°F以获得良好的密封能力。相比之下，一些封盖应用需要从160°F开始的更低的热封活化温度，同时保持约1.0磅/英寸的最小值的足够的粘合性能要求。基于实验数据，现今市场上可获得的有竞争力的EVA基热熔体在160°F下不能满足希望的低热封活化温度要求，如在此的表1所示。挤出是其中将塑料原料熔融成均匀共混物并且形成为连续形式的过程。原料如聚合物、树脂、蜡、增塑剂和其他添加剂通过料斗进料到挤出机的加热桶中。根据混合物中使用的聚合物，旋转螺杆将材料在从350°F至500°F的任何温度下熔融时推动材料通过筒。取决于进行什么类型的挤出，挤出过程存在不同的变化。商业膜通常使用吹塑膜或流延膜方法制成。这两者都可以制造单层或多层膜。膜挤出是本领域众所周知的。一些膜转换器在制造膜时使用相同的模具施用器头，并且在多程操作中将粘合剂施用到膜上。最优选的热封粘合剂是与膜的聚合物和树脂组分相容的那些热封粘合剂，以及在高于392°F的高温下具有非常好的热稳定性以避免炭化的那些热封粘合剂。而且，最优选的粘合剂是在接近模头的温度设定的温度下具有高粘度的那些粘合剂。这有助于减少在膜/粘合剂转换应用期间的停机时间，或者反之亦然。
技术实现思路
一种基于茂金属催化的聚烯烃聚合物、增粘树脂、蜡和其他任选添加剂的共混物的用于包装应用的低活化温度热封热熔性粘合剂。为了达到适用于挤出热封应用的高粘度，本专利技术的粘合剂组合物高度负载有是该热熔性粘合剂配制品中最高分子量组分的聚合物，并且因此应该具有在300°F的温度下测量的约50,000厘泊(cP)或更多的粘度。因而，该热熔性粘合剂组合物含有按重量计约50％至约90％的茂金属催化的聚烯烃聚合物(在此被称为mPO)、按重量计约5％至约50％的增粘树脂、按重量计约0.5％至约40％的蜡、按重量计约0.1％至约5％的稳定剂或抗氧化剂、以及按重量计0％至约25％的任选添加剂。该热熔性粘合剂组合物应该具有约160°F或更低的活化温度，并且提供约1.0磅/英寸的最小剥离力、并且优选地提供在约1.0至约1.5磅/英寸之间的最小剥离力，以满足包装食品和其他消费品的密封性能要求。这些粘合剂组合物包括通过茂金属催化聚合得到的聚烯烃聚合物或聚烯烃聚合物的共混物，其是基于乙烯或丙烯和C4至C10-α-烯烃的共聚物，具有0.900g/cc或更小(ASTMD792)的密度、约1g/10min至约35g/10min(ASTMD1328，10min，2.16kg，在190℃下)的熔体指数以及约70焦耳/克或更小的熔融焓。优选地，该聚烯烃聚合物应该具有0.890g/cc或更小的密度并且更优选地从约0.86g/cc至约0.88g/cc的密度、约10g/10min至约30g/10min的熔体指数、以及约60焦耳/克或更小的熔融焓。聚烯烃聚合物的熔体指数和熔融焓特性是粘合剂的较低活化温度的关键。表6示出了本专利技术中包括的一些茂金属多烯烃聚合物实例。增粘树脂用于达到组合物所希望的粘附性，并且优选以按重量计约10％至约40％的量使用。优选的增粘树脂是相对非极性类型的，以便与mPO聚合物相容并且具有从约80℃至约140℃、并且优选从约90℃至约130℃的范围内的软化点。该组合物的蜡组分用于控制该热熔性粘合剂的凝固时间并且控制该热熔性粘合剂的柔性和硬度。优选地，该蜡组分以按重量计约5％至约30％的量使用。蜡的量是使得该热熔性粘合剂的粘度被调节到希望的程度，同时该组合物的粘附性不以负面的方式受到过度影响。附图说明图1是与本专利技术的mPO基热熔性粘合剂组合物相比的两种不同的EVA基热熔性粘合剂组合物的平均剥离力与密封温度的曲线图；图2是本专利技术的三种不同的mPO基热熔性粘合剂组合物的平均剥离力与密封温度的曲线图，其各自使用如表2所列出的不同的蜡成分；图3是本专利技术的四种不同的mPO基热熔性粘合剂组合物的平均剥离力与密封温度的曲线图，其各自使用如表3所列出的不同的增粘树脂；图4是与使用具有太高的熔融焓的mPO聚合物的第三mPO基组合物相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包装应用的低活化温度热熔性粘合剂，包含：a)按重量计约50％至约90％的茂金属催化的聚烯烃聚合物；b)按重量计约5％至约50％的增粘树脂；c)按重量计约0.5％至约40％的蜡；d)按重量计约0.1％至约5％的稳定剂或抗氧化剂；并且其中该粘合剂具有160°F或更低的活化温度，并且具有在300°F下大于50,000厘泊的粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.23 US 62/106,9881.一种用于包装应用的低活化温度热熔性粘合剂，包含：a)按重量计约50％至约90％的茂金属催化的聚烯烃聚合物；b)按重量计约5％至约50％的增粘树脂；c)按重量计约0.5％至约40％的蜡；d)按重量计约0.1％至约5％的稳定剂或抗氧化剂；并且其中该粘合剂具有160°F或更低的活化温度，并且具有在300°F下大于50,000厘泊的粘度。2.如权利要求1所述的热熔性粘合剂，其中该茂金属催化的聚烯烃聚合物是乙烯与C4至C10-α-烯烃的共聚物。3.如权利要求2所述的热熔性粘合剂，其中该茂金属催化的聚烯烃聚合物是乙烯/辛烯共聚物。4.如权利要求1所述的热熔性粘合剂，其中该茂金属催化的聚烯烃聚合物是丙烯与C4至C10-α-烯烃的共聚物。5.如权利要求1所述的热熔性粘合剂，包含按重量计约55％至约70％的该茂金属催化的聚烯烃聚合物。6.如权...

【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