热熔胶制造技术

包装用热熔胶组合物，该组合物包括一种共混的含约１５－４５％（重量）乙酸乙烯酯、熔体指数低于约７００的约２０－５０％（重量）的乙烯／乙酸乙烯酯共聚物；选自脂肪族、环脂族和芳香族烃树脂和它们的氢化衍生物，松香和松香衍生物，萜烯和萜烯衍生物的约２０－６０％（重量）的增粘树脂；熔点为约５５－８５℃的约１０－４０％（重量）的石蜡；可达约２０％（重量）的合成高熔点蜡和约０－１．５％（重量）的抗氧化剂。热熔胶的应用温度低于约１５４℃，以其优异的粘合性能为特征，它有意外的低温应用粘度和低于约０．９８的密度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的组合物是为用于包装领域而设计的热熔胶，具体地说是用于箱、盒封装、制箱盒和制盘领域，此热熔胶的应用温度低于约154℃。热熔胶广泛用于包装工业作为箱盒封装、制盘和制箱盒之类的应用。粘合基体包括未用和再生的牛皮纸、高密度和低密度牛皮纸、粗纸板以及各种类型的处理和有涂层的牛皮纸和粗纸板。热熔体要求具有全纤维撕裂的粘合，意即在用手分离粘合体时纤维必须沿整个胶道长度分离。一般说来，为了取得全纤维撕裂的粘合，需要在约175℃的温度下使用热熔体。热熔体的施涂是用活塞泵或齿轮泵挤出装置，这种装置由Nordson，ITW或Slautterback制造。热熔胶有时不能产生足够的纤维撕裂粘合。顾客除要求热熔胶能产生全纤维撕裂粘合外，还要求热熔胶有较高的性能，诸如好的热稳定性。热稳定性的含义是产品在胶料槽中经长时期老化不会变黑，不会焦化、起皮或胶凝，而且不会随时间产生实质上的粘度变化。高的应用温度可引起降解而导致焦化、起皮和凝胶等形成以及褪色和粘度改变。因而需要降低应用温度，因为它能改进热稳定性，除改进热稳定性外，降低应用温度由于减少了灼烧的危险而增加了工人的安全性，减少了加热热熔胶所需的电量而节省了能量消耗，降低了维护费用，以及减少了胶料产生的臭气和烟雾量。减少胶料产生的臭气和烟雾对于顾客以及在工厂里以热熔胶进行工作的人员都是有吸引力的。上述问题可以用开发在低于约154℃、优选约135℃至约150℃的温度下施用的胶料来避免。为应用温度约135℃至约154℃设计的商品胶料已有供应。这类胶料含有熔体指数至少为750g/10min的聚合物，应当认识到，低应用温度的胶料仍然是属于一般的热熔胶种类。USP 5,041,482(Ornstern等人)公开了胶片粘合剂(gluestick adhesives)，它们能在82℃-138℃范围的应用温度下施用，优选低于121℃的应用温度。胶片粘合剂的粘度较高，不能在活塞泵或齿轮泵挤出装置(如Nordson，ITW或Slautterback制造的挤出装置)中工作。上述类型的挤出装置广泛用于包装工业用挤出法进行涂胶。活塞泵或齿轮泵挤出装置要求的胶料粘度比用于喷胶枪的要低得多。所以胶片(glue stick)不能用于Nordson类型的热熔施用装置。USP 5,373,049(Ornstern等人)叙述了用熔体指数至少为750g/10min的主链聚合物设计的冷熔胶。熔体指数低于650g/10min的聚合物可与该聚合物结合使用，但不作为配方中唯一的聚合物。事实上，Ornstern讨论认为传统的热熔胶具有熔体指数在1.5-550g/10min范围内的聚合物，由于粘度高而使其不适于用于低于150℃的温度下操作的应用方法之中。USP 5,331,033(Stauffer等人)叙述了与乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物和高熔点合成蜡结合使用的烃树脂。这些热熔体设计的应用温度约为175℃。此专利也叙述了乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物达到的密度低于约0.98，但具有所要求的物理特性的乙烯/乙酸乙烯酯配方没有达到此值。这种密度使胶料有用于箱、盒的再生操作，其中胶料的密度必须低于所得到的纸浆的密度，以便能通过过滤将胶料从纸浆中分离出来。胶料存留在纸浆里是不合乎需要的。本专利技术提供的热熔胶是低熔体指数的共聚物、增粘树脂和石蜡的结合，它能在低于约154℃的应用温度下施用，并且克服了上述存在的问题。本专利技术公开了一种热熔胶，该热熔胶包括a)约20-50％(重量)的乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物，共聚物含约15-45％(重量)的乙酸乙烯酯，其熔体指数低于约700g/10min；b)约20-60％(重量)的增粘树脂，增粘树脂选自脂肪、环脂和芳香族烃树脂以及它们的氢化衍生物，松香及松香衍生物，萜烯及萜烯衍生物；c)约10-40％(重量)的石蜡；d)可达约20％(重量)的高熔点合成蜡。所得到的胶料的特征是粘度(154℃)低于约5000cps；环-球软化点约80-115℃；牛皮纸或纸板的纤维撕裂粘合范围为约-20°F-160°F(约-30℃-70℃)；密度低于约0.98。低于约0.98的各种密度使胶料在箱盒再生的操作中容易与纸浆分离，而密度较高的胶料则不易分离。这些胶料能在使用纸和纸板、诸如各种牛皮纸和纸板的各种挤出型包装操作中使用，特别是在用瓦楞牛皮纸制箱盒的包装应用中非常有用。本专利技术的胶料对纸质或纸板基体有优良的粘性，所达到的密度低于约0.98，使其能用于纸的再生。以石蜡与增粘树脂、低熔体指数EVA共聚物结合使用克服了一般与应用温度低于约175℃相关的粘合性降低问题，并且使用石蜡能更进一步地使胶料在低温下施用。与先有技术所述相反，熔体指数低于约700g/10min的EVA共聚物能用作为应用温度低于约154℃而设计的热熔胶的主链聚合物，事实上本专利技术克服了高粘度胶料的许多缺点而不会回复到较高的应用温度。同时，在其它情况不变时，EVA的熔体指数愈低，则粘结强度和抗热性能愈高。能提供在低于约154℃、优选约135-150℃的温度下施用时有提高的粘接性的热熔胶，在本
中是一进步。用于本专利技术的EVA共聚物是含约15-45％、优选约25-40％、最优选约30-35％(重量)乙酸乙烯酯、熔体指数低于约700g/10min、优选低于约600g/10min、最优选约400g/10min的EVA共聚物。优选的共聚物是ElvaxTM210和ElvaxTM140，都由Dupont Co.(Wilmington，DE)所提供。也可以使用EVA共聚物的混合物，只要所得到的混合物的乙酸乙烯酯重量百分比和熔体指数范围是在所述范围之内。因此将两种具有不同熔体指数和不同百分数乙酸乙烯酯的EVA相混合是可以的。这些共聚物在胶料中的使用范围为约20-50％(重量)优选约25-40％(重量)。用于本专利技术中的增粘树脂选自脂肪烃、环脂烃、芳香烃树脂和它们的氢化衍生物，松香和松香衍生物，萜烯和萜烯衍生物；其环球软化点为约70-150℃之间。本领域技术熟练者已知，这些增粘树脂是以不同的氢化程度提供的。有用的增粘树脂包括EastotacTMH-100和H-130(得自Eastman ChemicalCo.，Kingsport，TN)，它们是部分氢化的环脂族石油烃树脂；EscorezTM5300(得自Exxon Chemical Co.，Houston，TX)，也是部分氢化的环脂族石油烃树脂；WingtackTMExtra(得自Goodyear Chemicals，Akron，OH)，是脂肪族、芳香族石油烃树脂；HercoliteTM2100(得自Hercules，Wilmington，DE)是部分氢化的环脂族石油烃树脂；ZonatacTM105 Lite(得自ArizonaChemical，Panama City，FL)，是从d-柠檬烯制取的苯乙烯化的萜烯烃树脂；SylvatacTM1103(得自Arizona Chemical，PanamaCity，FL)和UnitacTMR-100Light(得自Union Camp)以及Permalyn 305(得自Hercules，Wilmington，DE)，它们都是松香季戊四醇酯；NirezTMV2040(得自Ari本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在低于约１５４℃的温度下应用于箱、盒、盘的热熔胶组合物，该热熔胶组合物包括：ａ）约２０－５０％（重量）的至少一种乙烯／乙酸乙烯酯共聚物，该共聚物含有约１５－４５％（重量）的乙酸乙烯酯单体，其熔体指数低于约７００ｇ／１０ｍｉｎ；ｂ ）约２０－６０％（重量）的增粘树脂，该增粘树脂选自脂肪族、环脂族和芳香族烃树脂，以及它们的氢化衍生物；松香和松香衍生物；萜烯和萜烯衍生物；ｃ）约１０－４０％（重量）的石蜡，该石蜡的熔点约为５５－８５℃；和ｄ）约０－１．５％（重量）的 稳定剂。

【技术特征摘要】
1.一种在低于约154℃的温度下应用于箱、盒、盘的热熔胶组合物，该热熔胶组合物包括a)约20-50％(重量)的至少一种乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，该共聚物含有约15-45％(重量)的乙酸乙烯酯单体，其熔体指数低于约700g/10min；b)约20-60％(重量)的增粘树脂，该增粘树脂选自脂肪族、环脂族和芳香族烃树脂，以及它们的氢化衍生物；松香和松香衍生物；萜烯和萜烯衍生物；c)约10-40％(重量)的石蜡，该石蜡的熔点约为55-85℃；和d)约0-1.5％(重量)的稳定剂。2.利用能在低于约154℃的温度下施用的热熔胶制成的箱、盒或盘，包括a)约20-50％(重量)的至少一种乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，该共聚物含有约15-45％(重量)的乙酸乙烯酯单体，其熔体指数低于约700g/10min；b)约20-60％(重量)的增粘树脂，该增粘树脂选自脂肪族、环脂族和芳香族烃树脂，以及它们的氢化衍生物；松香和松香衍生物；萜烯和萜烯衍生物；c)约10-40％(重量)的石蜡，该石蜡的熔点约为55-85℃；和d)约0-1.5％(重量)的稳定剂。3.权利要求1或2的热熔胶，其中胶料的密度低于约0.98。4.权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：S奥布里彻特，M奎珀斯，
申请(专利权)人：HB富勒许可和金融公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]