CN103391982A - 热熔粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热熔粘合剂,其不易于造成拉丝,耐热性和热稳定性优异,并在宽温度范围具有优异的粘合强度。此外,本发明提供通过使用所述热熔粘合剂制造的纸产品。本发明公开了一种热熔粘合剂,其包含(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物和(B)乙烯/羧酸酯的共聚物,其中基于总量为100重量份的组分(A)和组分(B),乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的量为13-35重量份。当乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物,并且乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含(B1)乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物时,所述热熔粘合剂是优选的。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据巴黎公约请求于2011年2月25日提交的日本专利申请2011-039806的权益,将其全文援引加入本文。
技术领域
本发明涉及一种热熔粘合剂。此外,本发明涉及使用所述热熔粘合剂得到的纸产品。
背景技术
热熔粘合剂是无溶剂的粘合剂,并具有能够瞬时粘结和高速粘结的性质,这是由于该粘合剂的粘合性在粘合剂被加热并熔化,涂布至被粘物,然后通过冷却固化之后显现。例如,热熔粘合剂目前广泛地用于纸加工、木工、卫生材料和电子领域。
根据目的用途,通常已使用基于乙烯的共聚物,例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下亦称为“EVA”)和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(以下亦称为“EEA”);基于烯烃的树脂,例如聚乙烯、聚丙烯和无定形聚α烯烃(以下亦称为“APAO”);合成橡胶,例如基于苯乙烯的嵌段共聚物(例如基于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(以下亦称为“SIS”)、基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(以下亦称为“SBS”)及它们的氢化产物);和聚氨酯等作为热熔粘合剂的基础聚合物。
在这些热熔粘合剂中,包含基于乙烯的共聚物作为基础聚合物的热熔粘合剂常用于纸加工领域,例如装订和包装、以及木工领域。
在涂覆热熔粘合剂的情况中,常使用一种被称为热熔涂布器的特殊涂布器。热熔涂布器包括作为分配端口的喷嘴,并且热熔粘合剂被加热至约120-190℃,从喷嘴尖分配,并涂覆至被粘物。
在涂覆热熔粘合剂的情况中,有时可能在喷嘴尖和被粘物之间产生线状(string-shaped)的热熔粘合剂物质。该线状物质是由于热熔粘合剂的拉丝性质(stringing property)产生的,并且污染喷嘴和被粘物。因此,对于粘合剂制造商而言一项重要的职责是研发不易造成拉丝的热熔粘合剂。
专利文件1和2公开了包含基于乙烯的共聚物作为基础聚合物的热熔粘合剂。
专利文件1公开了将包含乙烯/(甲基)丙烯酸酯的共聚物作为基础树脂的热熔粘合剂与通过中/低压方法得到的聚乙烯混合(专利文件1的权利要求1)。专利文件2公开了包含乙烯/C3-C20α-烯烃的共聚物作为基础聚合物的热熔粘合剂,其用于包装、装订和木工(参见专利文件2的权利要求1和[0013])。这两个文件公开了减少热熔粘合剂的拉丝。
但是,每年对于减少热熔粘合剂的拉丝存在更高的要求。特别地,处理卡纸板,例如瓦楞纸板和纸板箱的用户对于拉丝要求严格。专利文件1和2公开了具有低拉丝性质的热熔粘合剂,但是,它们不能充分地、优选彻底地满足用户要求的高性能。
此外,对于热熔粘合剂不但要求减少拉丝性质,而且要求耐热性、热稳定性和宽温度范围的粘合性。
由此,一直希望研发一种热熔粘合剂,其在拉丝性质、耐热性、热稳定性和宽温度范围的粘合性上都优异。
专利文件1:JP2007-314716A
专利文件2:JP2008-527067A
发明内容
本发明要解决的问题
为实现下述目的而产生本发明,并且本发明的目的是提供一种热熔粘合剂,其不易于造成拉丝,并且在耐热性和热稳定性上优异,并且还具有优异的宽温度范围的粘合强度。本发明的另一目的是提供通过使用所述热熔粘合剂制造的纸产品。
解决问题的手段
本发明已深入研究,并发现上述目的可通过在制备热熔粘合剂的情况中以特定的比例混合特定的基于乙烯的共聚物而实现,并由此完成本发明。
也就是说,在一个方面,本发明提供一种热熔粘合剂,其包含:
(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物,和
(B)乙烯/羧酸酯的共聚物,其中基于总量为100重量份的组分(A)和组分(B),乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的量为13-35重量份。
在一个实施方案中,本发明提供热熔粘合剂,其中乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物,并且乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含(B1)乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
优选地是,乙烯/羧酸酯的共聚物(B)还包含(B2)乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物。
在一个优选实施方案中,本发明提供还包含(C)费-托石蜡(Fischer-Tropsch wax)的热熔粘合剂。费-托石蜡优选具有100℃-120℃的熔点。
在另一方面,本发明提供通过使用以上的热熔粘合剂生产的纸产品。
发明效果
由于根据本发明的热熔粘合剂包含(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物和(B)乙烯/羧酸酯的共聚物,其中基于总量为100重量份的组分(A)和(B),乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的量为3-35重量份,所述热熔粘合剂不易于造成拉丝,并且在耐热性和热稳定性上优异,并具有优异的宽温度范围的粘合强度。
在根据本发明的热熔粘合剂中,当乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物,并且乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含(B1)乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物时,所述热熔粘合剂更不易于造成拉丝,并且在耐热性和热稳定性上优异,并且还具有优异的宽温度范围的粘合强度。
在根据本发明的热熔粘合剂中,当乙烯/羧酸酯的共聚物(B)还包含(B2)乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物时,所述热熔粘合剂更不易于造成拉丝,并且仍然在耐热性和热稳定性上优异,并且还仍然具有优异的宽温度范围的粘合强度。
当根据本发明的热熔粘合剂还包含(C)费-托石蜡时,所述热熔粘合剂的耐热性和高温下的粘合强度优异。
当费-托石蜡具有100℃-120℃的熔点时,所述热熔粘合剂在耐热性和高温下的粘合强度更佳。
由于通过使用上述热熔粘合剂制备根据本发明的纸产品,所以热熔性粘合剂的线状下落物质不粘着。由于使用耐热性和宽温度范围的粘合强度优异的热熔粘合剂制备本发明的纸产品,所以它可以在冷冻室中储存,并且还可在冷冻室中储存之后在常温下长时间放置。所述纸产品作为用于包装饮料(例如啤酒)的卡板纸,例如瓦楞纸板、纸板箱等是特别有效的。
具体实施方式
根据本发明的热熔粘合剂包含以下组分作为必要组分:
(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物,和
(B)乙烯/羧酸酯的共聚物。
如本文所使用的,“热熔粘合剂”是指在常温下为固体,并且通过加热和熔化具有流动性的粘合剂,例如可涂覆至目标物,例如基材或被粘物,并且还可通过冷却而固化并粘结的粘合剂。
在本发明中,“(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物”是指乙烯与具有3-20个碳的烯烃的共聚物。
“具有3-20个碳的烯烃”的具体实例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯、异丁烯、顺-2-戊烯、反-2-戊烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和2,3-二甲基-2-丁烯等。具有3-10个碳的烯烃是优选的,丙烯、丁烯和辛烯是更优选的,并且辛烯是特别优选的。
乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)的实例包括(A1)乙烯与辛烯的共聚物、(A2)乙烯与丙烯和1-丁烯的共聚物、(A3)乙烯与丙烯的共聚物、和(A4)乙烯与丁烯的共聚物等。
在本发明中,特别优选地是,乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)优选包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物。可使用市售产品作为乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)。
乙烯与辛烯的共聚物(A1)的实例包括由The Dow Chemical Company生产的AFFINITY GA1900(商用名)、AFFINITY GA1950(商用名)、AFFINITYEG8185(商用名)、AFFINITY EG8200(商用名)、ENGAGE8137(商用名)、ENGAGE8180(商用名)、和ENGAGE8400(商用名)等。
乙烯与丙烯和1-丁烯的共聚物(A2)的实例包括由EVONIK DEGUSSA生产的VESTOPLAST730(商用名)、VESTOPLAST708(商用名)等。
乙烯与丙烯的共聚物(A3)的实例包括由Eastman Chemical Company生产的Eastoflex E1016PL-1等。
乙烯与丁烯的共聚物(A4)的实例包括由Mitsui Chemicals Inc.生产的TAFMER A4085等。
这些乙烯与具有3-20个碳的烯烃的共聚物可单独使用或组合使用。
在本发明中,“(B)乙烯/羧酸酯的共聚物”是指乙烯与具有烯键式双键的羧酸酯的共聚物。
“具有烯键式双键的羧酸酯(B)”的实例包括(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯;羧酸乙烯酯和烯丙基酯,例如乙酸乙烯酯和乙酸烯丙酯;等。
在本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
在本发明中,具有烯键式双键的羧酸酯优选是(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯,并且特别优选是甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯。
“乙烯/羧酸酯的共聚物(B)”的实例包括乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物、乙烯与羧酸乙烯酯的共聚物和乙烯与羧酸烯丙酯的共聚物。
在本发明中,“乙烯/羧酸酯的共聚物(B)”优选是乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物和乙烯与羧酸乙烯酯的共聚物,并且最优选是乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物。
乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物的实例包括乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物、乙烯与丙烯酸丁酯的共聚物、和乙烯与甲基丙烯酸丁酯的共聚物等。
乙烯与羧酸乙烯酯的共聚物的实例包括乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物。
在本发明中,特别优选地是,乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物包括乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物(B1),并且还包括乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物(B2)。
除了乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)和乙烯/羧酸酯的共聚物(B)之外,根据本发明的热熔粘合剂可包含其他基于乙烯的聚合物。其他基于乙烯的共聚物包括乙烯/羧酸共聚物、和乙烯/羧酸酐共聚物等。
在本发明中,“乙烯/羧酸共聚物”是指乙烯与具有烯键式双键的羧酸的共聚物。
对于“具有烯键式双键的羧酸”不存在特别限制,只要它可以是具有烯键式双键和羧基的化合物,并且可得到本发明的热熔粘合剂。其具体实例包括油酸、亚油酸、马来酸、衣康酸、琥珀酸、丙烯酸、和甲基丙烯酸等。
乙烯/羧酸共聚物的具体实例包括乙烯与丙烯酸的共聚物和乙烯与甲基丙烯酸的共聚物。
“乙烯/羧酸酐共聚物”是指乙烯与具有烯键式双键的羧酸酐的共聚物。
“具有烯键式双键的羧酸酐”是具有羧酸酐基的化合物,其中两个羧基进行脱水缩合,并不存在特定限制,只要可得到本发明的热熔粘合剂。其具体实例包括马来酸酐等。
乙烯/羧酸酐共聚物的具体实例包括乙烯与马来酸酐的共聚物。
在本发明中,以13-35重量份的量包含乙烯/羧酸酯的共聚物(B),其基于乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)和乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的总量100重量份。
优选包含15-30重量份的量乙烯/羧酸酯的共聚物(B),并且特别优选15-20重量份。
当以13-35重量份的量包含乙烯/羧酸酯的共聚物(B)时,热熔粘合剂的拉丝减少,并且耐热性、热稳定性和宽温度范围的粘合强度得以维持。
优选地是,本发明的热熔粘合剂还包含费-托石蜡(C)。费-托石蜡(C)是指通过费-托法(Fischer-Tropsch method)合成的蜡,并且通常被称为费-托石蜡。通过分馏组分分子具有相对宽的碳数分布的蜡,使得组分分子具有相对窄的碳数分布而得到费-托石蜡。费-托石蜡的典型实例包括Sasol H1(商用名)、Sasol H8(商用名)和Sasol C80(商用名),并且它们中的任一种可从Sasol Wax Corporation商购。
通过包含费-托石蜡(C),本发明的热熔粘合剂在耐热性和热稳定性、以及高温范围的粘合强度上优异。费-托石蜡(C)优选具有100-120℃的熔点。费-托石蜡的熔点是指使用示差扫描量热仪(DSC)测试的值。具体地,使用SII NanoTechnology Inc.制造的DSC6220(商用名),在铝容器中称重10mg样品,在10℃/分钟的升温速率下进行测试,然后将所得熔化峰的顶部温度称为熔点。
根据本发明的热熔粘合剂还可任选地包含各种添加剂。各种添加剂的实例包括增粘性树脂、增塑剂、稳定剂(紫外吸收剂、抗氧化剂)和细颗粒填料。
对于“增粘性树脂”不存在特别限制,只要该增粘性树脂通常用于热熔性粘合剂,并且可得到根据本发明的目标热熔粘合剂。
该增粘性树脂的实例包括天然松香、改性松香、氢化松香、天然松香的甘油酯、改性松香的甘油酯、天然松香的季戊四醇酯、改性松香的季戊四醇酯、氢化松香的季戊四醇酯、天然萜烯的共聚物、天然萜烯的三元共聚物、氢化萜烯的共聚物的氢化衍生物、聚萜烯树脂、基于苯酚的改性萜烯树脂的氢化衍生物、脂族石油烃树脂、脂族石油烃树脂的氢化衍生物、芳族石油烃树脂、芳族石油烃树脂的氢化衍生物、脂环族石油烃树脂和脂环族石油烃树脂的氢化衍生物。这些增粘性树脂可单独使用或组合使用。可使用液体型的增粘性树脂,只要增粘性树脂具有无色至浅黄色的色调,并且基本上无臭味,并且还具有令人满意的热稳定性。综合考虑这些特性,上述树脂的氢化衍生物作为增粘性树脂是优选的。
商购产品可用作增粘性树脂。商购产品的实例包括由Exxon MobilCorporation生产的ECR5600(商用名)、由Maruzen Petrochemical CO,LTD.生产的MARUKACLEAR H(商用名)、由YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.生产的CLEARON K100(商用名)、由Arakawa Chemical Industries,Ltd.生产的Alkon M100(商用名)、由Idemitsu Petroleum Chemical Co.,Ltd.生产的I-MARV S100(商用名)、I-MARV Y135(商用名)和I-MARV P125(商用名)、由YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.生产的CLEARON K4090(商用名)和CLEARON K4100、由Exxon Mobil Corporation生产的ECR231C(商用名)和ECR179EX(商用名)、以及由Eastman Chemical Company生产的Rigarite R7100(商用名)。这些商购的增粘性树脂可单独使用或组合使用。
对于“增塑剂”不存在特别限制,只要出于降低热熔粘合剂的熔融粘度、赋予被粘物柔性和改进被粘物的润湿性的目的混合该增塑剂,并且其与基于乙烯的共聚物相容,此外可得到目的性的本发明热熔粘合剂。增塑剂的实例包括基于石蜡的油、基于环烷烃的油和芳香油(aromatic oil)。无色且无臭的基于石蜡的油是特别优选的。
商购产品可用作增塑剂。其实例包括由Kukdong Oil&Chemical Co.,Ltd.生产的White Oil Broom350(商用名)、由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.生产的Diana Frecia S32(商用名)、Diana Process Oil PW-90(商用名)和DN OilKP-68(商用名)、由BP Chemicals Ltd.生产的Enerper M1930(商用名)、由Crompton Corporation生产的Kaydol(商用名)和由Esso Corporation生产的Primol352(商用名)。这些增塑剂可单独使用或组合使用。
混合“稳定剂”以通过防止因热、空气和光而使分子量降低、以及防止出现热熔粘合剂的胶凝、变色和变臭,从而改进热熔粘合剂的稳定性。对于稳定剂不存在特别限制,只要可得到根据本发明的目标热熔粘合剂。稳定剂的实例包括抗氧化剂和紫外吸收剂。
使用“紫外吸收剂”以改进热熔粘合剂的耐光性。使用“抗氧化剂”以改进热熔粘合剂的氧化降解性。对于抗氧化剂和紫外吸收剂不存在特别限制,只要该抗氧化剂和紫外吸收剂通常用于热熔粘合剂中,并且可得到下述的目标纸产品。
“抗氧化剂”的实例包括基于苯酚的抗氧化剂、基于硫的抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。紫外吸收剂的实例包括基于苯并三唑的紫外吸收剂和基于二苯甲酮的紫外吸收剂。还可添加基于内酯的稳定剂。这些抗氧化剂和紫外吸收剂可单独使用或组合使用。
可使用商购产品作为稳定剂。其实例包括由Sumitomo ChemicalCompany,Limited生产的SUMILIZER GM(商用名)、由SUMILIZER TPD(商用名)和SUMILIZER TPS(商用名),由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.生产的IRGANOX1010(商用名)、IRGANOX HP2225FF(商用名)、IRGAFOS168(商用名)和IRGANOX1520(商用名),由ADEKA Corporation生产的ADK STAB AO-60(商用名),由Johoku Chemical Co.,Ltd.生产的JF77(商用名)和JP-650(商用名)。这些稳定剂可单独使用或组合使用。
根据本发明的热熔粘合剂还可包含细颗粒填料。对于细颗粒填料不存在特别限制,只要通常使用该细颗粒填料,并可得到根据本发明的目标热熔粘合剂。“细颗粒填料”的实例包括云母、碳酸钙、高岭土、滑石、氧化钛、硅藻土、基于脲的树脂、苯乙烯珠、烘培粘土、和淀粉等。这些细颗粒填料的形状优选是球形。对于尺寸(球形情况下为直径)不存在特别限制。
使用用于制备热熔性粘合剂的通常已知的方法,通过混合乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)、乙烯/羧酸酯的共聚物(B)、费-托石蜡(C)和任选存在的上述各种添加剂可制备根据本发明的热熔粘合剂。例如,它可通过以预设量混合上述组分,并加热和熔化混合物而制备。对于加入各组分的次序和加热方法等没有特别限制,只要可得到目标热熔粘合剂。
对于涂布热熔粘合剂的方法不存在特别限制,只要可得到目标纸产品,并且广泛使用热熔涂布器。热熔涂布器的实例包括由Nordson Corp.制造的ProBlue P4Melter(商用名)、和ProBlue P10Melter(商用名)等。
涂布方法例如大致分成接触式涂布和非接触式涂布。“接触式涂布”是指在涂布热熔粘合剂的情况中分配器与组件或膜接触的涂布方法,而“非接触式涂布”是指在涂布热熔粘合剂的情况中分配器不与组件或膜接触的涂布方法。接触式涂布方法的实例包括狭缝式涂布器涂布和辊涂机涂布。非接触式涂布方法的实例包括能够螺旋涂布的螺旋涂布法;能够波浪式涂覆的Ω涂布(omega coating)和控制狭缝涂布法(control seam coatingmethods);能够平面涂布的狭缝式喷涂法和帘式喷涂法;能够斑点状涂布的点式涂布法;和能够线性涂布的液滴涂布法(bead coating)等。
当通过热熔涂布器涂布本发明的热熔粘合剂时(即使通过使用热熔涂布器在与地面水平的方向流出而涂布热熔粘合剂),几乎不流出线状的热熔粘合剂物质。因此,被粘物和涂布器不被线状物质污染。
根据本发明的热熔粘合剂广泛用于例如电子组件、木工、建筑材料、卫生材料、和纸产品等,并可合适地用于制造纸产品,并且可用作纸产品用的热熔粘合剂。
根据本发明的纸产品是指通过使用上述热熔粘合剂生产的纸产品。对于纸产品的类型没有特别限制,只要该纸产品通过使用上述的热熔粘合剂生产。其具体实例包括装订、日历、瓦楞纸板、和纸板箱等。考虑到本发明的热熔粘合剂的特性,卡板纸,例如瓦楞纸板和纸板箱特别优选作为根据本发明的纸产品。
本发明的主要实施方案如下所示。
1.热熔粘合剂,其包含(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物和(B)乙烯/羧酸酯的共聚物,其中
基于总量为100重量份的组分(A)和(B),乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的量为13-35重量份。
2.上述项1的热熔粘合剂,其中乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物,并且乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含(B1)乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
3.上述项2的热熔粘合剂,其中乙烯/羧酸酯的共聚物(B)还包含(B2)乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物。
4.上述项1-3中任一项的热熔粘合剂,所述热熔粘合剂还包含(C)费-托石蜡。
5.上述项4的热熔粘合剂,其中(C)费-托石蜡具有100℃-120℃的熔点。
6.纸产品,其是通过使用上述项1-5中任一项的热熔粘合剂制得的。
实施例
为了以更详细且更具体的方式描述,将通过实施例和对比例的方式描述本发明。这些实施例仅用于说明性目的,并且不应限制性地理解。
以下将描述热熔粘合剂的原料、配制物和评价方法。
(A)乙烯/具有3-20个碳原子的烯烃的共聚物
(A1)乙烯/辛烯的共聚物(1-辛烯含量:35-37重量%,熔体流率:500g/10分钟,由The Dow Chemical Company以商用名AFFINITY GA1950生产)
(A2)丙烯/乙烯/1-丁烯的共聚物(玻璃化转变点:-28℃,软化点:124℃,190℃的熔融粘度:2,700mPa·s,由EVONIK DEGUSSA以商用名VESTPLAST703生产)
(B)乙烯/羧酸酯的共聚物
(B1)乙烯/甲基丙烯酸甲酯的聚合物(甲基丙烯酸甲酯的含量:32重量%,熔体流率:450g/10分钟,由Sumitomo Chemical Company,Limited以商用名ACRYFT CM5022生产)
(B2)乙烯/丙烯酸乙酯的共聚物(丙烯酸乙酯的含量:25重量%,熔体流率:250g/10分钟,由The Dow Chemical Company以商用名NUC-6070生产)
(B3)乙烯/乙酸乙烯酯的共聚物(乙酸乙烯酯的含量:28重量%,熔体流率:18g/10分钟,由TOSOH CORPORATION以商用名Ultrasen710生产)
(C)费-托石蜡
(C1)费-托石蜡(熔点108℃,渗透度:2,由Sasol Corp.以商用名Sasolwax H1生产。
其熔点通过本发明详细描述的方法测试。
(D)增粘性树脂
(D1)芳族石油烃树脂的氢化衍生物(软化点:125℃,由IdemitsuKosan Co.,Ltd.以商用名I-MARV P125生产)
(E)稳定剂
(E1)四(亚甲基-3-(3’-二-叔-丁基-4-羟苯基)丙酸酯)甲烷(熔点:110-130℃,由ADEKA Corporation以商用名ADK STAB AO-60生产)
(E2)三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯(熔点:180℃,由JohokuChemical Co.,Ltd.以商用名JP-650生产)。
以表1和2显示的比例(重量份)熔化并混合这些组分。使用通用搅拌器,在约145℃将各组分熔化并混合约1小时以制备热熔粘合剂实施例1-5和对比例1-5。对于实施例和对比例的热熔粘合剂,使用以下方法评价耐热性、粘合性、热稳定性和拉丝性质。
在耐热性和粘合性的评价中,将热熔粘合剂涂覆至牛皮瓦楞纸板而得到样品。在热稳定性的评价中,在180℃的环境中储存热熔粘合剂1周,然后确认粘度变化率和碳化物的产生。在拉丝性质的评价中,在180℃的环境中确认热熔粘合剂的排出状态。以下描述各评价的汇总。
<耐热性>
(样品的制备)
使用在180℃熔化的热熔粘合剂,在涂布量为2g/m,固化时间(settingtime)为10秒,开放时间(opening time)为3秒和加压压力为1kg/25cm2的条件下将一件牛皮瓦楞纸板层合至一件牛皮瓦楞纸板。
(评价方法)
在60℃的环境中,在应力方向上对制备的各样品施加负载(300g/25cm2),然后测试直至剥离层合样品的时间。
A:剥离时间大于8小时。
B:剥离时间为5小时-8小时。
C:剥离时间为2小时或更长且小于5小时。
D:剥离时间小于2小时。
<粘合性>
(样品的制备)
使用在180℃熔化的热熔粘合剂,在涂布量为2g/m,固化时间为10秒,开放时间为3秒和加压压力为1kg/25cm2的条件下将一件牛皮瓦楞纸板层合至一件牛皮瓦楞纸板。
(评价方法)
在设定为60℃、23℃或-10℃的恒温浴中老化制备的各样品24小时,然后在大气中用手用力剥离。将牛皮瓦楞纸板的破裂部分在总粘合面积中的比例计为材料破裂率(材料的破裂部分的比例),然后评价其状态。
A:材料破裂率大于80%。
B:材料破裂率为60%-80%。
C:材料破裂率为40%或以上且小于60%。
D:材料破裂率小于40%。
<热稳定性>
(样品的制备)
在70cc玻璃瓶中加入热熔粘合剂(20g),并在180℃的恒温浴中储存1周,然后确认(1)粘度变化率和(2)碳化物的产生。
(评价方法)
1)粘度变化率
粘度变化率是在180℃储存1周后的热熔粘合剂的粘度变化与热熔粘合剂在180℃的初始粘度的比值。
具体地,通过以下计算公式确定粘度变化率。
粘度变化率(%)=(在180℃储存1周后的熔融粘度)X100/180℃的初始粘度)-100
A:粘度变化率小于5%。
B:粘度变化率为5%-10%。
C:粘度变化率大于10%且小于20%。
D:粘度变化率为20%或更大。
2)碳化物的产生
A:无碳化物产生。
B:轻微产生碳化物。
C:产生碳化物。
D:显著产生碳化物。
<拉丝性质>
垂直于被粘物,间歇地涂覆热熔粘合剂,被粘物距离热熔枪尖20cm。目测观察热熔枪和被粘物之间的下落物质的状态,然后评价拉丝性质。
(测试条件)
温度设定:槽、管和喷嘴全部都为180℃
喷嘴直径:14/1000英寸
喷嘴:1孔(排出口数:1)、4孔(排出口数:4)
排出压力:0.4MPa
排出喷射次数:对于1孔为350次喷射/5分钟,对于4孔为70次喷射/1分钟
A:下落物质具有颗粒形状。
B:大部分下落物质具有颗粒形状,并且轻微共存一些线状的下落物质。
C:具有颗粒形状的下落物质和线状的下落物质共存。
D:下落物质具有线状。
表1
表2
如表1所示,实施例1-5的热熔粘合剂以特定比例包含乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)和乙烯/羧酸酯的共聚物(B),并因此在耐热性、粘合性、热稳定性和拉丝性质上都优异,并且另外在性能的平衡上也优异。实施例1-3的热熔粘合剂显示出极其优异的性能,也就是说,耐热性、粘合性、热稳定性和拉丝性质全部都评级为“A”,这是由于组分(B)除了(B1)之外还包含(B2)或(B3)。实施例的热熔粘合剂可用于纸加工领域,特别是卡板纸,例如瓦楞纸板和纸板箱的应用中。
如表2所示,相反地,对比例1-5的热熔粘合剂在耐热性、粘合性、热稳定性和拉丝性质中的至少一个性能上不佳。
与实施例的热熔粘合剂相比,对比例1-3和对比例5的热熔粘合剂显示出低比例的组分(B)。从表2确认,当组分(B)的比例低时,热熔粘合剂的耐热性显著变差。
与实施例的热熔粘合剂相比,对比例4的热熔粘合剂显示出高比例的组分(B)。从表2确认,当组分(B)的比例增大时,热熔粘合剂的热稳定性显著变差。
工业应用性
本发明提供一种热熔粘合剂。根据本发明的热熔粘合剂适于纸加工领域,特别是卡纸板例如瓦楞纸板的制造。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.热熔粘合剂,其包含:
(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物,和
(B)乙烯/羧酸酯的共聚物,其中,
乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含乙烯与(甲基)丙烯酸酯的共聚物,和
基于总量为100重量份的组分(A)和组分(B),乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的量为13-35重量份。
2.权利要求1的热熔粘合剂,其中,
乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物,并且
乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含(B1)乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
3.权利要求2的热熔粘合剂,其中,
乙烯/羧酸酯的共聚物(B)还包含(B2)乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物。
4.权利要求1-3中任一项的热熔粘合剂,其中所述热熔粘合剂还包含(C)费-托石蜡。
5.纸产品,其是通过使用权利要求1-4中任一项的热熔粘合剂制得的。
Claims (5)
1.热熔粘合剂,其包含:
(A)乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物,和
(B)乙烯/羧酸酯的共聚物,其中,
基于总量为100重量份的组分(A)和组分(B),乙烯/羧酸酯的共聚物(B)的量为13-35重量份。
2.权利要求1的热熔粘合剂,其中,
乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物(A)包含(A1)乙烯与辛烯的共聚物,并且
乙烯/羧酸酯的共聚物(B)包含(B1)乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
3.权利要求2的热熔粘合剂,其中,
乙烯/羧酸酯的共聚物(B)还包含(B2)乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物。
4.权利要求1-3中任一项的热熔粘合剂,其中所述热熔粘合剂还包含(C)费-托石蜡。
5.纸产品,其是通过使用权利要求1-4中任一项的热熔粘合剂制得的。
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