含有固体增塑剂的基于聚烯烃的热熔粘合剂制造技术

一种由氢化苯乙烯嵌段共聚物、增粘性树脂、固体增塑剂和茂金属催化的聚乙烯聚合物组成的热熔粘合剂。优选的聚乙烯聚合物是乙烯-辛烯共聚物，并且优选的苯乙烯嵌段共聚物是具有小于30%苯乙烯含量的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯。优选的固体增塑剂是三苯甲酸甘油酯或1,4-环己烷二甲醇二苯甲酸酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有固体增塑剂的基于聚烯烃的热熔粘合剂专利技术背景本专利技术涉及热熔粘合剂，更具体涉及由氢化苯乙烯嵌段共聚物、增粘性树脂、固体增塑剂和茂金属催化的聚乙烯聚合物组成的热熔粘合剂。历史上，粘合剂制剂师努力赋予其产品低粘度、快速固化速度、优良粘合、和降低的冷流和/或粘连（blocking）。使用常规原材料和制剂技术，这些性质中的许多是相互排斥的。本专利技术详细说明了热熔制剂师可以赋予其产品低粘度、快速固化速度、优良粘合、和降低的冷流和/或粘连而不损害其他性质的新方式。用于层压薄和/或多孔基材（例如构造一次性尿布中使用的无纺布）的粘合剂不能表现出冷流、粘连或迁移。用于层压或粘结薄和/或多孔基材的传统的基于乙烯/乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、无定形聚α-烯烃（APAO）和苯乙烯嵌段共聚物（SBC）的粘合剂通常挣扎于以下平衡：在增加粘合性质的同时降低冷流、迁移和/或粘连。在其中层压基材的应用中使用的粘合剂通常需要符合许多表面特征（处理、回收含量、孔隙率）。基材本身的物理特征，例如刚性、密度和化学构成，也可以不同。因此，必须将粘合剂配制成克服这些障碍。因此，粘合剂制剂师不断评价新材料和新配制策略以开发具有最广泛可能应用窗口的粘合剂。粘合剂的应用窗口被定义为粘合剂克服应用缺陷和/或制造变量的能力。本专利技术详细说明了热熔制剂师可以最大化有益于层压应用的性质的新方式。历史上，粘合剂制剂师不得不平衡快速固化速度与粘合。较快固化的粘合剂通常具有较差的粘合。增加传统配制的低粘度粘合剂的粘合性质也会导致粘合剂表现出更多的冷流和/或粘连。冷流被定义为粘合剂在相对低温的低压下流动或“蔓延”的趋向。粘连被定义为涂布的粘合剂对运输和/或储存期间其接触的基材的不希望的粘合。近年来，粘合剂制剂师在其配制中利用了许多不同的聚合物以及其他添加剂以获得这些属性的平衡。这些聚合物包括但不限于聚烯烃（基于乙烯或丙烯的聚合物）、基于苯乙烯的共聚物（饱和不饱和的中间嵌段）、官能化的聚烯烃（具有含氧单体的乙烯或丙烯共聚物）或APAO（乙烯、丙烯或丁烯共聚物）和EVA（乙烯乙酸乙烯酯）。在热熔粘合剂中使用固体增塑剂也是已知的。例如，US5,026,756和US5,091,454都讨论了固体增塑剂、特别是1,4-环己烷二甲醇二苯甲酸酯在热熔粘合剂中的使用。它们都针对固体增塑剂在基于EVA的粘合剂中的使用，但是也各自有基于SIS的产品的一个实例和基于聚酰胺的一个实例。没有提到聚乙烯或SEBS作为粘合剂的聚合物基础。US5,624,986以及US5,853,864和US5,627,229讨论了固体增塑剂的使用，但是它们都涉及在固体增塑剂固化之前一段时间冷流的粘合剂。最终用途包括尿布的高湿强度核心、码垛粘合剂和香烟盒。实例包括EVA、SBC聚合物和其他，但是没有提到茂金属催化的聚α烯烃。US6,582,829公开了热熔粘合剂中使用的乙烯/α-烯烃和嵌段共聚物的组合，但是没有讨论与固体增塑剂的组合。US6,034,159公开了由SIS嵌段共聚物、增粘性树脂、高熔点合成蜡、固体苯甲酸酯增塑剂和最多15%的相容性聚合物制成的装订粘合剂，所述相容性聚合物可以包括基于乙烯的聚合物。美国专利5,747,573公开了由聚α烯烃、固体苯甲酸酯增塑剂和增粘剂组成的热熔体。
技术实现思路
本专利技术基于以下的使用：增粘剂、苯乙烯嵌段共聚物、固体增塑剂和基于茂金属催化剂技术的聚烯烃聚合物。本专利技术提供了热熔粘合剂制剂，其优选由增粘性树脂、苯乙烯嵌段共聚物、固体增塑剂和基于茂金属催化剂技术的聚乙烯聚合物组成。这些制剂提供了相对于传统EVA、APAO和SBC粘合剂优越的热粘性、粘合特征、粘连和/或冷流抗性、和快速固化速度。应用包括但不限于一次性隔离衣、热反应性胶带、尿布、卫生垫、箱和盒密封、装订、一般性组装和过滤。因此，一方面，提供了一种包含以下组分的热熔粘合剂组合物：（a）约20%至60%重量的茂金属催化的聚烯烃聚合物；（b）约15%至65%重量的增粘性树脂；（c）约2%至20%重量的苯乙烯嵌段共聚物；和（d）约2%至25%重量的固体增塑剂。另一方面，聚烯烃是聚乙烯聚合物。还一方面，茂金属催化的聚乙烯聚合物是乙烯和C4至C8α-烯烃共聚单体的共聚物。所述共聚单体优选是丁烯-1或辛烯-1。基于乙烯的共聚物具有大于100g/10min、优选大于200g/10min和最优选大于500g/10min的熔体指数。基于乙烯的共聚物更优选以约30%至约60%重量的范围存在，并且最优选以约40%至约60%重量的范围存在。又一方面，增粘性树脂选自脂肪族和环脂肪族石油烃树脂、氢化脂肪族和环脂肪族石油烃树脂、氢化芳香族石油烃树脂、脂肪族/芳香族石油衍生烃树脂、氢化脂肪族/芳香族衍生烃树脂、芳香族改性的环脂肪族树脂、氢化芳香族改性的环脂肪族树脂、多萜烯树脂、天然萜烯的共聚物和三聚物、及其混合物。优选地，增粘性树脂具有等于或大于90℃的软化点，并且以约30%至约60%重量的范围存在。又一方面，苯乙烯嵌段共聚物以约2%至约20%重量、优选约2%至约15%重量和最优选约2%至约12%重量的量存在，并且选自苯乙烯-丁二烯（SB）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）、苯乙烯-异戊二烯（SI）、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯（SIBS）、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯（SEBS）、苯乙烯-乙烯-丁烯（SEB）、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯（SEPS）、苯乙烯-乙烯-丙烯（SEP）和苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯（SEEPS）。优选地，苯乙烯嵌段共聚物是SIS、SEBS、SEPS、SEP或SEEPS。另外，其苯乙烯含量优选约10%至约30%重量、更优选约10%至约20%重量。最优选地，苯乙烯嵌段共聚物是具有约13%重量的苯乙烯含量的SEPS。又一方面，增塑剂具有等于或大于60℃的软化点。并且优选选自三苯甲酸甘油酯和1,4-环己烷二甲醇二苯甲酸酯。由于本专利技术的粘合剂组合物通常会用于喷射应用，其在325°F下测量的Brookfield粘度应该是20,000厘泊（cP）或更小，优选15,000cP或更小，最优选10,000cP或更小。具体实施方式已经发现，聚烯烃聚合物（优选基于茂金属催化剂技术的聚乙烯聚合物）、增粘剂、苯乙烯嵌段共聚物和固体增塑剂的组合可合并为热熔粘合剂配方，其表现出快速固化速度、改善的热粘性和增加的粘合特征，同时抗粘连和冷流。最近，已经使用茂金属催化来制备具有更精确定制性质的聚烯烃。例如，可以以旧的Ziegler-Natta催化剂不可能的方式控制聚合物的分子量。可以使用高水平共聚单体（例如丁烯-1和辛烯-1）来制备基于乙烯的聚合物，以产生具有非常低水平的结晶度和密度的聚合物。已经使用这些聚合物来制备比基于前几代聚烯烃的那些具有更合乎需要的性质的热熔粘合剂。这些茂金属聚合物的实例包括来自DowChemicalCompany的和聚合物。此类型的聚合物和粘合剂描述于美国专利6,107,430和6,319,979，该两篇文献明确通过引用并入本文。基于乙烯和至少一种α-烯烃的烯烃共聚物是粘合剂的一个组分。这些共聚物通过茂金属催化生产。本专利技术的一个实施方式使用此类基于乙烯和C4至C20α-烯烃的共聚物或三聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热熔粘合剂组合物，其包含：（a）约20%至60%重量的茂金属催化的聚烯烃聚合物；（b）约15%至65%重量的增粘性树脂；（c）约2%至20%重量的苯乙烯嵌段共聚物；和（d）约2%至25%重量的固体增塑剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.08 US 61/473,5631.一种热熔粘合剂组合物，其包含：(a)20％至60％重量的茂金属催化的聚烯烃聚合物，所述聚烯烃聚合物是聚乙烯聚合物，并且所述聚乙烯聚合物是乙烯和辛烯-1的共聚物，其具有等于或大于500g/10min的熔体指数；(b)15％至65％重量的增粘性树脂；(c)2％至20％重量的苯乙烯嵌段共聚物，所述苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物，其具有10％至20％重量的苯乙烯含量；和(d)2％至25％重量的固体增塑剂，其中，所述组合物具有至少1×106达因/cm2的30℃储能模量G1，和等于或大于100的30℃储能模量G1与70℃储能模量G1的比率。2.权利要求1所述的组合物，其中所述增粘性树脂选自由以下组成的组：脂肪族和环脂肪族石油烃树脂、氢化脂肪族和环脂肪族石油烃树脂、氢化芳香族石油烃树脂、脂肪族/芳香族石油衍生烃树脂、氢化脂肪族/芳香族衍生烃树脂、芳香族改性的环脂肪族树脂、氢化芳香族改性的环脂肪族树脂、多萜烯树脂、天然萜烯的共聚物和三聚物、及其混合物。3.权利要求2所述的组合物，其中所述增粘性树脂具有等于或大于90℃的软化点。4.权利要求1所述的组合物，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·维特拉诺，K·斯特费尔，T·海勒麦克，
申请(专利权)人：波士胶公司，
类型：
国别省市：