粘合剂组合物制造技术

一种粘合剂组合物，其包含通过自由基乳液聚合方法制备的共聚物分散体，其中在第一阶段中将包含60重量％‑95重量％的至少一种C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘合剂组合物领域本专利技术涉及粘合剂组合物，特别是用于低表面能基底的粘合剂组合物。背景含有乙烯基酯聚合物的水性分散体已经广泛应用于粘合剂和涂料领域。例如含有乙酸乙烯酯聚合物的稳定的水性聚合物分散体已经作为粘合剂而应用于纸包装和印染加工、木工、乙烯基层合、织造和非织造织物、膜、金属箔和金属化膜以及挠性泡沫材料如聚氨酯泡沫体或海绵橡胶。粘合剂往往利用使用乳液聚合合成的聚合物来制备。通过蒸发或除去水性介质，组合物在室温下固化或硬化以形成膜，其期望的特征在于高强度和挠性以及耐热性和耐湿性。包含乙酸乙烯酯乳液聚合物的水性粘合剂组合物的一些实例可以在美国专利号5571860和6762239中找到。对于某些应用，特别是在粘附到低表面能基底如经常在食品和其他商品的包装中遇到的聚乙烯和定向聚丙烯膜的方面，通常将外增塑剂加入至基于乙烯基酯的粘合剂组合物以确保令人满意的粘合水平。在这样的应用中采用的典型的增塑剂包括苯甲酸酯，并且可以以5-20重量％的乙烯基酯的浓度加入以实现挠性、粘结强度和最小成膜温度的正确平衡。然而，特别是当以这样的高水平使用时，这样的增塑剂增加了不期望的化合物从粘合剂层中迁移出来并且进入所粘结的材料(或包装材料本身)中的潜在可能。因此，这样的增塑剂用于食品接触材料是受限制的。为了避免对于外增塑剂的需要，已知的是将丙烯酸2-乙基己酯加入至乙酸乙烯酯共聚物以增加它们的粘合强度。例如美国专利号4322516公开了一种共聚物，该共聚物具有-20℃到-60℃的玻璃化转变温度，用作压敏粘合剂，并且由包含以下各项的水性分散体来生产：(a)10-30重量％的乙烯单元，(b)29-69重量％的丙烯酸酯单元，优选丙烯酸2-乙基己酯，(c)20-55重量％的乙酸乙烯酯单元，(d)0.2-8重量％的(甲基)丙烯酰胺单元，和(e)可以与以上共聚的0-12％的其他烯属不饱和单体单元。然而，实现与低表面能(非极性)基底的令人满意的粘合强度所要求的高水平的丙烯酸2-乙基己酯使得这些三元共聚物是昂贵的，并且在许多情况下难以制造。因此在开发新的基于乙烯基酯的粘合剂方面有极大的兴趣，该粘合剂可以用于粘结到低表面能基底、尤其是定向聚丙烯膜而无需外增塑剂。例如从美国专利号6706805已知的是含有以它们的水性分散体或可再分散在水中的可再分散聚合物粉末形式的用聚乙烯醇保护性胶体稳定的得自乙烯基酯、(甲基)丙烯酸酯和任选的乙烯共聚单体的共聚物的建筑材料可以通过乳液或悬浮共聚在至少两步方法中生产，其中a)在第一步中，将乙烯基酯组分任选地与乙烯聚合到90-100重量％的转化率，和b)在第二步中，随后加入(甲基)丙烯酸的一种或多种酯并使其聚合。该(甲基)丙烯酸的酯以1-70重量％、优选5-40重量％的量共聚，基于所有共聚单体的总重量。美国专利号8993668公开了聚乙烯酯分散体，其可以用作乳液漆，并且其通过在第一阶段中碳链长度为C1-C18的直链或支化的脂族饱和羧酸的至少一种乙烯基酯和任选的与之可共聚的另外的单体以及在第二阶段中至少一种不同的可自由基聚合单体在保护性胶体、乳化剂或其混合物存在下的多阶段自由基乳液聚合来生产，其中该至少一种不同的可自由基聚合的单体选自乙烯基芳烃和烯属不饱和单羧酸或二羧酸的酯。美国专利申请公开号2005/0107527公开了一种可用于涂料组合物的水性聚合物分散体，其表现出改进的抗粘连性，并且包括通过如下这样的方法制造的多阶段乳液聚合物，该方法包括第一聚合阶段和第二聚合阶段，在第一聚合阶段中具有至少约50℃的经计算的玻璃化转变温度的第一单体混合物经由自由基乳液聚合来聚合以获得第一阶段乳液聚合物，在第二聚合阶段中，在该第一阶段乳液聚合物存在下，具有约-30℃到约10℃的经计算的玻璃化转变温度的第二单体混合物经由自由基乳液聚合来聚合。概述根据本专利技术，现在已经发现一种粘合剂组合物，其表现出对低能基底如定向聚丙烯膜优异的粘合而没有加入外增塑剂，该粘合剂组合物可以通过多阶段自由基乳液聚合方法来生产，在该方法中将乙烯基酯和乙烯在第一阶段聚合，和然后将乙烯基酯和丙烯酸2-乙基己酯在第二阶段中在该第一阶段聚合物存在下聚合。在一方面，本专利技术涉及一种粘合剂组合物，其包含通过自由基乳液聚合方法而制备的共聚物分散体，该聚合方法包括：(a)在第一阶段中并且在乙烯压力下，将包含60重量％-95重量％的至少一种C1-C18羧酸的乙烯基酯和5重量％-40重量％的乙烯的第一单体组合物聚合以生产玻璃化转变温度Tg小于或等于30℃的第一阶段聚合物；和(b)在第二阶段中并且在该第一阶段聚合物存在下，将包含5重量％-95重量％的至少一种C1-C18羧酸的乙烯基酯和5重量％-95重量％的丙烯酸2-乙基己酯的不同的第二单体组合物聚合，以使得通过该第二单体组合物生产的聚合物具有小于或等于30℃的玻璃化转变温度Tg。详述本文所述的是一种粘合剂组合物，其适合于粘附到低能基底如聚乙烯和定向聚丙烯膜上，该粘合剂组合物包含共聚物分散体，该共聚物分散体通过多阶段自由基引发的乳液聚合方法来制备，并且其包含含由第一单体组合物形成的至少第一聚合物相和由不同的第二单体组合物形成的第二聚合物相的颗粒。虽然由不同的单体组合物形成，但是第一和第二聚合物相二者都具有小于或等于30℃的玻璃化转变温度Tg。第一聚合物相典型地具有优选为-35℃到25℃、更优选-35℃到10℃的玻璃化转变温度Tg。第二聚合物相典型地具有优选为-70℃到25℃、更优选-70℃到0℃的玻璃化转变温度Tg。本文所引用的所有玻璃化转变温度值根据ASTME1356，通过差示扫描量热法(DSC)，使用具有流体N2冷却系统的MettlerDSC820来测量。测试的范围是-80℃到130℃，加热速率是10℃/min。引述了中点Tg。第一单体组合物第一单体组合物包含作为主要单体的60重量％-95重量％、优选60重量％-85重量％的至少一种C1-C18羧酸的乙烯基酯和5重量％-40重量％、优选15重量％-40重量％的乙烯，二者百分比基于该第一单体组合物中主要单体的总重量。合适的C1-C18羧酸的乙烯基酯的实例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯、和具有5-15个碳原子、通常8-13个碳原子的支化单羧酸的乙烯基酯，并且其均聚物的玻璃化转变温度Tg小于0℃。这样的单体(iii)的实例包括乙烯基2-乙基己酸酯，具有10或11个碳原子的α-支化单羧酸的乙烯基酯如VeoVa和VeoVa以及具有10-13个碳原子的支化单羧酸的乙烯基酯如ExxarNeo12。特别优选的是乙酸乙烯酯。除了上述主要单体之外，第一单体组合物可以包含至多10重量％、例如0.1-2重量％、典型的0.5-1.5重量％[基于主要单体的总重量]的至少一种具有3-4个碳原子的烯属不饱和单羧酸或二羧酸。合适的共聚单体(iv)的实例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸和马来酸，并且丙烯酸和甲基丙烯酸是优选的。额外地或可替代地，第一单体组合物可以包含至多1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘合剂组合物，其包含通过自由基乳液聚合方法而制备的共聚物分散体，该聚合方法包括：/n(a)在第一阶段，将包含60重量％-95重量％的至少一种C

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180213 US 15/895,5591.一种粘合剂组合物，其包含通过自由基乳液聚合方法而制备的共聚物分散体，该聚合方法包括：
(a)在第一阶段，将包含60重量％-95重量％的至少一种C1-C18羧酸的乙烯基酯和5重量％-40重量％的乙烯的第一单体组合物聚合以生产玻璃化转变温度Tg小于或等于30℃的第一聚合物相；和
(b)在第二阶段并且在该第一聚合物相存在下，将包含5重量％-95重量％的至少一种C1-C18羧酸的乙烯基酯和5重量％-95重量％的丙烯酸2-乙基己酯的不同的第二单体组合物聚合，以使得通过该第二单体组合物生产的聚合物相具有小于或等于30℃的玻璃化转变温度Tg。


2.根据权利要求1的粘合剂组合物，其中该第一单体组合物包含15重量％-40重量％的乙烯。


3.根据权利要求1或权利要求2的粘合剂组合物，其中该第一阶段聚合物具有-35℃到25℃的玻璃化转变温度。


4.根据前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中该第一阶段聚合物具有-35℃到10℃的玻璃化转变温度。


5.根据前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中该第二单体组合物包含25重量％-95重量％的丙烯酸2-乙基己酯。


6.根据前述权利要求中任一项的粘合剂组合物，其中该第二单体组合物进一步包含0.05重量％至约1.5重量％的至少一种烯属不饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·麦克伦南，H·U·福斯托，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US