CN105121546A - 含有烯烃嵌段共聚物的可挤压粘着剂配方 - Google Patents
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Abstract
本发明提供包含以下组分的组合物:A)乙烯/α-烯烃嵌段共聚物;B)增粘剂;和其中所述组合物的熔融指数(I2)是1到50g/10min并且I10/I2比率是7.5到13。
Description
对相关申请的参考
本申请要求2013年4月18日提交的美国临时申请第61/813,463号的权益。
背景技术
弹性包装,如保护性包裹物、粘性固定件和可重复密封的薄膜,需要良好粘合和适当流变学以进行良好的挤压处理。常规保护性包裹物,例如汽车包裹物,通常使用昂贵的基于溶剂的技术形成。通常使用复杂的多步骤方法形成粘性固定件和可重复密封的薄膜。需要新的胶粘组合物,其可在无需溶剂的情况下挤到其它衬底上,并且具有良好可调的粘着性和适当的流变学以用于挤压处理。
粘着剂配方披露于以下参考文献中:美国专利8222339、7989543、7524911;美国公开案20120165455;和《用于压敏粘着剂的烯烃嵌段共聚物的研发(DevelopmentofOlefinBlockCopolymersforPressureSensitiveAdhesive)》,LiPiShan等人,由向PSTC呈递的论文改编,5月16日-18日,2007年,奥兰多,佛罗里达。
然而,如上文所讨论,需要新的胶粘组合物,其可使用常规薄膜制造设备挤到其它衬底而无需溶剂,并且其具有良好粘着性和适当流变学以用于挤压处理。这些需要已经通过以下发明满足。
发明内容
本发明提供包含以下组分的组合物:
A)乙烯/α-烯烃嵌段共聚物;
B)增粘剂;和
其中所述组合物的熔融指数(I2)是1到50g/10min并且I10/I2比率是7.5到13。
具体实施方式
如上文所论述,本发明提供包含以下组分的组合物:
A)乙烯/α-烯烃嵌段共聚物;
B)增粘剂;和
其中所述组合物的熔融指数(I2)是1到50g/10min并且I10/I2比率是7.5到13。
本发明组合物可包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。
本发明组合物的每个组分(例如A或B)可包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。
在一个实施例中,组合物的熔融指数(I2)是1到40g/10min,进一步1到30g/10min,进一步1到20g/10min。
在一个实施例中,组合物的熔融指数(I2)是2到50g/10min,进一步3到50g/10min,进一步4到50g/10min,进一步5到50g/10min。
在一个实施例中,组合物的I10/I2比率是7.6到13,进一步8到11。
在一个实施例中,组合物的I10/I2比率是7.7到13,进一步8.0到12,进一步8.2到11。
在一个实施例中,按组合物的重量计,组分A以大于或等于50重量百分比,进一步大于或等于55重量百分比,进一步大于或等于60重量百分比的量存在。
在一个实施例中,按组合物的重量计,组分A以50到95重量百分比,进一步60到90重量百分比,进一步65到85重量百分比,进一步70到85重量百分比的量存在。
在一个实施例中,按组合物的重量计,组分B以5到30重量百分比,进一步7到25重量百分比,进一步9到20重量百分比的量存在。
在一个实施例中,组合物进一步包含组分C),其是一种油。在另一实施例中,所述油是矿物油。
在一个实施例中,按组合物的重量计,组分C以2到25重量百分比,进一步4到20重量百分比,进一步6到15重量百分比的量存在。
在一个实施例中,组合物的密度是0.850g/cc到0.910g/cc,进一步0.860g/cc到0.900g/cc,进一步0.870g/cc到0.890g/cc。
在一个实施例中,组合物A的增粘剂的软化温度是80℃到140℃,进一步85℃到135℃,进一步90℃到130℃,进一步90℃到125℃,如通过环球法软化点(RingandBallsofteningpoint)(ASTME28)测定。
在一个实施例中,组分B的增粘剂的软化温度是80℃到120℃,进一步85℃到115℃,进一步90℃到110℃,如通过环球法软化点(ASTME28)测定。
在一个实施例中,组分B的增粘剂选自由以下组成的群组:非氢化脂族C5树脂、氢化脂族C5树脂、芳族经改质C5树脂、萜类树脂、非氢化C9树脂、氢化C9树脂或其组合。
在一个实施例中,组分B的增粘剂选自由以下组成的群组:非氢化脂族C5树脂、氢化脂族C5树脂、非氢化C9树脂、氢化C9树脂或其组合。
在一个实施例中,组合物中组分A的量大于组合物中组分B的量。
在一个实施例中,组合物的180°剥离粘着力(根据PSTC101,方法A;N/in)是1.0到10.0N/in,进一步2.0到20.0N/in。
在一个实施例中,组合物的180°剥离粘着力(根据PSTC101,方法A;N/in)是0.4到14.0N/in,进一步0.6到14.0N/in,进一步0.8到14.0N/in,进一步1.0到14.0N/in。
在一个实施例中,组合物的玻璃转变温度(Tg)是-70℃到-20℃,进一步-65℃到-30℃,进一步-62℃到-40℃,如通过DSC测定。
在一个实施例中,组合物的熔融温度(Tm)是110℃到130℃,进一步112℃到125℃,进一步115℃到122℃,如通过DSC测定。
在一个实施例中,组合物的结晶温度(Tc)是100℃到120℃,进一步102℃到118℃,进一步104℃到115℃,如通过DSC测定。
在一个实施例中,组合物的结晶的δH是15J/g到35J/g,进一步16J/g到32J/g,进一步17J/g到30J/g,如通过DSC测定。
在一个实施例中,组合物的储能模量(25℃下的G′)是0.4×107到3.0×107达因/平方厘米,进一步0.5×107到2.5×107达因/平方厘米,进一步0.5×107到2.0×107达因/平方厘米,如通过DMS测定。
本发明还提供一种物品,其包含至少一种由本发明组合物形成的组分。
在一个实施例中,物品选自薄膜或保健品(例如尿布)。
在一个实施例中,物品是汽车保护性包裹物。
本发明组合物可包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。
本发明组合物的组分A可包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。
本发明组合物的组分B可包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。
本发明组合物的组分C可包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。
本发明的物品可包含如本文所述的两个或两个以上实施例的组合。
已发现本发明组合物可以共挤压粘着剂形式使用,并且提供成本节省和降低的环境废料。本发明组合物可用于形成简单构造的“较低成本制造”物品,并且其在其制造过程中无需使用溶剂。本发明组合物也可以代替基于苯乙烯的组合物用于层压和粘性应用,如保护性包裹物和可重新密封的包装,降低与基于苯乙烯的组合物相关的气味、颜色和成本。本发明组合物是易于可挤压/可处理的并且可以粒化。
A.乙烯/α-烯烃嵌段共聚物
如本文中所使用,术语“乙烯/α-烯烃嵌段共聚物”、“烯烃嵌段共聚物”或“OBC”意指乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物,并且包括乙烯和呈聚合形式的一种或多种可共聚α-烯烃共聚单体,其特征在于在化学或物理特性方面不同的两个或更多个聚合单体单元的多嵌段或链段。在本文中,关于术语乙烯/α-烯烃嵌段共聚物和本段中讨论的类似术语,术语“互聚物”可与“共聚物”互换使用。当在共聚物中提及“乙烯”或“共聚单体”的量时,应理解此意指其聚合单元。在一些实施例中,多嵌段共聚物可以由下式表示:
(AB)n,
其中n至少是1,优选是大于1的整数,例如2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100或更大;“A”表示硬嵌段或链段;并且“B”表示软嵌段或链段。优选的是,A和B以与实质上分支链或实质上星形方式相反的实质上直链方式连接。在其它实施例中,A嵌段和B嵌段沿聚合物链随机分布。换句话说,嵌段共聚物通常并不具有如下结构:
AAA-AA-BBB-BB。
在其它实施例中,嵌段共聚物通常不具有包含不同共聚单体的第三种嵌段。在其它实施例中,嵌段A和嵌段B中的每一者具有实质上随机分布在嵌段内的单体或共聚单体。换句话说,嵌段A和嵌段B都不包含两个或更多个具有独特组成的子链段(或子嵌段),例如端部链段,其具有与嵌段的其余部分实质上不同的组成。
优选的是,乙烯占整个嵌段共聚物的大部分摩尔分数,即乙烯占整个聚合物的至少50摩尔百分比。更优选的是,乙烯占至少60莫耳百分比、至少70莫耳百分比或至少80莫耳百分比,其中整个聚合物的实质上其余部分包含至少一种其它共聚单体,其优选是具有3个或更多个碳原子的α-烯烃。在一些实施例中,烯烃嵌段共聚物可以包含50mol%到90mol%乙烯,优选60mol%到85mol%、更优选65mol%到80mol%。对于多种乙烯/辛烯嵌段共聚物来说,优选组合物包含大于整个聚合物的80摩尔百分比的乙烯含量和整个聚合物的10摩尔百分比到15摩尔百分比,优选15摩尔百分比到20摩尔百分比的辛烯含量。
烯烃嵌段共聚物包括不同量的“硬”链段和“软”链段。“硬”链段是聚合单元中乙烯按聚合物的重量计以大于95重量%或大于98重量%、高达100重量%的量存在的嵌段。换句话说,硬链段中的共聚单体含量(除乙烯以外的单体的含量)按聚合物的重量计,小于5重量%或小于2重量%,并且可以低到零。在一些实施例中,硬链段包括衍生自乙烯的所有或基本上所有单元。“软”链段是聚合单元中共聚单体含量(除乙烯以外的单体的含量)按聚合物的重量计大于5重量%,或大于8重量%、大于10重量%,或大于15重量%的嵌段。在一些实施例中,软链段中的共聚单体含量可以大于20重量%,大于25重量%,大于30重量%,大于35重量%,大于40重量%,大于45重量%,大于50重量%或大于60重量%,并且可以高达100重量%。
软链段可以按OBC总重量的1重量%到99重量%存在于OBC中,或OBC总重量的5重量%到95重量%、10重量%到90重量%、15重量%到85重量%、20重量%到80重量%、25重量%到75重量%、30重量%到70重量%、35重量%到65重量%、40重量%到60重量%或45重量%到55重量%。相反地,硬链段可以按类似范围存在。软链段重量百分比和硬链段重量百分比可以基于从DSC或NMR获得的数据计算。这种方法和计算披露于例如2006年3月15日以科林(ColinL.P.Shan)、朗尼黑兹利特(LonnieHazlitt)等人的名义提交且转让给陶氏全球技术公司(DowGlobalTechnologiesInc.)的名称为“乙烯/α-烯烃嵌段互聚物(Ethylene/α-OlefinBlockInterpolymers)”的美国专利第7,608,668号中,其披露内容以全文引用的方式并入本文中。具体来说,可以如US7,608,668的第57栏到第63栏中所描述,测定硬链段和软链段重量百分比和共聚单体含量。
烯烃嵌段共聚物是包含两个或更多个优选地以直链方式而不是侧接或接枝方式连接的化学上相异的区域或链段(称为“嵌段”)的聚合物,即,包含相对于聚合烯系官能团端到端连接的化学上不同的单元的聚合物。在一个实施例中,嵌段在并入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度、可归因于这种组合物的聚合物的微晶尺寸、立体异构性(全同立构或间同立构)的类型或程度、区域规整性或区域不规整性、支化量(包括长链支化或超支化)、均质性或任何其它化学物理性质物理性质方面不同。与现有技术的嵌段互聚物(包括通过依序单体添加、立体易变催化剂或阴离子聚合技术制造的互聚物)相比,本发明OBC的特征在于聚合物多分散性(PDI或Mw/Mn或MWD)的独特分布,即嵌段长度分布和/或嵌段数量分布两者,在一个实施例中,这归因于在其制备中使用的梭移剂以及多种催化剂的作用。
在一个实施例中,OBC以连续过程制造并且多分散指数PDI(或MWD)是1.7到3.5,或1.8到3,或1.8到2.5,或1.8到2.2。当以分批或半分批方法生产时,OBC的PDI是1.0到3.5,或1.3到3,或1.4到2.5,或1.4到2。
此外,烯烃嵌段共聚物的PDI拟合舒尔茨-弗洛里分布(Schultz-Florydistribution)而不是泊松分布(Poissondistribution)。本发明OBC具有多分散的嵌段分布以及多分散的嵌段大小分布。这使得形成具有改良和可区别的物理特性的聚合物产物。多分散嵌段分布的理论益处先前已在波坦金(Potemkin),《物理评论E(PhysicalReviewE)》(1998)57(6),第6902-6912页以及多勃雷宁(Dobrynin),《化学物理杂志(J.Chem. Phys.)》(1997)107(21),第9234-9238页中加以建模并且讨论。
在一个实施例中,本发明的烯烃嵌段共聚物具有嵌段长度的最可能分布。在一个实施例中,烯烃嵌段共聚物被定义为具有:
a)(A)1.7到3.5的Mw/Mn、至少一个以摄氏度为单位的熔点Tm和以克/立方厘米为单位的密度d,其中Tm和d的数值对应于以下关系式:
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,和/或
b)(B)1.7到3.5的Mw/Mn,并且其特征在于以J/g为单位的熔化热ΔH和定义为最高DSC峰与最高结晶分析分馏(“CRYSTAF”)峰之间的温差的以摄氏度为单位的差量ΔT,其中ΔT和ΔH的数值具有以下关系式:
对于ΔH大于零并且最大130J/g来说,ΔT>-0.1299ΔH+62.81
对于ΔH超过130J/g来说,ΔT≥48℃
其中使用至少5%的累积聚合物测定CRYSTAF峰值,并且如果小于5%的聚合物具有可鉴别的CRYSTAF峰值,那么CRYSTAF温度是30℃;和/或
c)(C)在300%应变和1次循环下用压缩模制的乙烯/α-烯烃互聚物膜测量的以百分比为单位的弹性恢复Re,并且具有以克/立方厘米为单位的密度d,其中当乙烯/α-烯烃互聚物实质上不含交联相时,数值Re和d满足以下关系式:
Re>1481-1629(d);和/或
d)(D)具有在使用TREF分馏时在40℃与130℃之间洗脱的分子馏份,其特征在于所述馏份的摩尔共聚单体含量大于或等于数量(-0.2013)T+20.07,更优选大于或等于数量(-0.2013)T+21.07,其中T是TREF馏份的峰洗脱温度的数值,以℃为单位测量;和/或
e)(E)具有在25℃下的储能模量G′(25℃)和在100℃下的储能模量G′(100℃),其中G′(25℃)与G′(100℃)的比率在1∶1到9∶1范围内。
烯烃嵌段共聚物还可以具有:
f)(F)当使用TREF分馏时在40℃与130℃之间洗脱的分子洗脱份,其特征在于洗脱份的嵌段指数是至少0.5并且至多1,并且分子量分布Mw/Mn大于1.3;和/或
g)(G)平均嵌段指数大于零并且最多1.0,并且分子量分布Mw/Mn大于1.3。应理解,烯烃嵌段共聚物可以具有性质(A)-(G)中的一个、一些、全部或任何组合。嵌段指数可以如美国专利第7,608,668号中详细描述般测定,所述专利出于所述目的以引用的方式并入本文中。用于测定特性(A)到(G)的分析方法披露在例如美国专利第7,608,668号第31栏第26行到第35栏第44行中,所述专利出于所述目的以引用的方式并入本文中。
适用于制备本发明OBC的合适单体包括乙烯和一种或多种除乙烯以外的加成可聚合单体。适合的共聚单体的实例包括具有3到30个,优选3到20个碳原子的直链或分支链α-烯烃,如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯以及1-二十烯;具有3到30个,优选3到20个碳原子的环烯烃,如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环十二烯以及2-甲基-1,4,5,8-二甲桥-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘;二烯烃和聚烯烃,如丁二烯、异戊二烯、4-甲基-1,3-戊二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、1,5-己二烯、1,4-己二烯、1,3-己二烯、1,3-辛二烯、1,4-辛二烯、1,5-辛二烯、1,6-辛二烯、1,7-辛二烯、亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、4-亚乙基-8-甲基-1,7-壬二烯以及5,9-二甲基-1,4,8-癸三烯;以及3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、1,2-二氟乙烯、四氟乙烯以及3,3,3-三氟-1-丙烯。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的密度是0.850g/cc到0.900g/cc,或0.855g/cc到0.890g/cc,或0.860g/cc到0.880g/cc。在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的肖氏A值(ShoreAvalue)是40到70,优选是45到65并且更优选是50到65。在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的熔融指数(MI或I2)是0.1g/10min到50g/10min,或0.3g/10min到30g/10min,或0.5g/10min到20g/10min,如通过ASTMD1238(190℃/2.16kg)测量。在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物包含聚合乙烯和一种α-烯烃作为唯一单体类型。在另一个实施例中,α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的密度是0.850g/cc到0.900g/cc,或0.855g/cc到0.890g/cc,或0.860g/cc到0.880g/cc。在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物的熔融指数(MI或I2)是0.5g/10min到50g/10min,或0.7g/10min到40g/10min,或0.8g/10min到30g/10min,或1.0g/10min到20g/10min,如通过ASTMD1238(190℃/2.16kg)测量。在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物包含聚合乙烯和一种α-烯烃作为唯一单体类型。在另一个实施例中,α-烯烃选自丙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物中的共聚单体选自丙烯、丁烯、己烯和辛烯。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物不包括苯乙烯。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物是乙烯/辛烯嵌段共聚物。
乙烯/α-烯烃嵌段共聚物可以通过链梭移工艺制造,例如在以引用的方式并入本文中的美国专利第7,858,706号中所描述。具体来说,适合的链穿梭剂和相关信息在第16栏第39行到第19栏第44行中列出。适合的催化剂描述于第19栏第45行到第46栏第19行中并且适合的共催化剂描述于第46栏第20行到第51栏第28行中。所述方法描述于整个文献中,但尤其是在第51栏第29行到第54栏第56行中。所述工艺还在例如以下各者中有所描述:美国专利第7,608,668号;US7,893,166;以及US7,947,793。
在一个实施例中,乙烯/α-烯烃嵌段共聚物具有以下特性A到E中的至少一种:
(A)1.7到3.5的Mw/Mn、至少一个以摄氏度为单位的熔点Tm和以克/立方厘米为单位的密度d,其中Tm和d的数值对应于以下关系式:
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2,和/或
(B)1.7到3.5的Mw/Mn,并且其特征在于以J/g为单位的熔化热ΔH和定义为最高DSC峰与最高结晶分析分馏(“CRYSTAF”)峰之间的温差的以摄氏度为单位的差量ΔT,其中ΔT和ΔH的数值具有以下关系式:
对于ΔH大于零并且最大130J/g来说,ΔT>-0.1299ΔH+62.81
对于ΔH超过130J/g来说,ΔT≥48℃
其中使用至少5%的累积聚合物测定CRYSTAF峰值,并且如果小于5%的聚合物具有可鉴别的CRYSTAF峰值,那么CRYSTAF温度是30℃;和/或
(C)在300百分比变形和1次循环下用压缩成形乙烯/α-烯烃互聚物薄膜测量的以百分比计的弹性恢复Re,并且具有以克/立方厘米计的密度d,其中当乙烯/α-烯烃互聚物实质上不含交联相时,数值Re和d满足以下关系式:
Re>1481-1629(d);和/或
(D)具有在使用TREF分馏时在40℃与130℃之间洗脱的分子馏份,其特征在于所述馏份的摩尔共聚单体含量大于或等于数量(-0.2013)T+20.07,更优选大于或等于数量(-0.2013)T+21.07,其中T是TREF馏份的峰洗脱温度的数值,以℃为单位测量;和/或
(E)具有在25℃下的储能模量G′(25℃)和在100℃下的储能模量G′(100℃),其中G′(25℃)与G′(100℃)的比率在1∶1到9∶1范围内。
乙烯/α-烯烃嵌段共聚物可包含本文中所描述的组合或两种或更多种实施例。
B.增粘剂
本发明组合物包含增粘剂。典型地,增粘剂是用于降低模数和改良表面粘着性的树脂。
在一个实施例中,增粘剂可以是非氢化脂族C5(五个碳原子)树脂、氢化脂族C5树脂、芳族经改质C5树脂、萜类树脂、氢化C9树脂或其组合。
在一个实施例中,增粘剂的密度是0.92g/cc到1.06g/cc。
在一个实施例中,增粘剂的环球法软化温度(根据ASTME28测量)是80℃到140℃,或85℃到130℃,或90℃到120℃,或90℃到100℃。
在一个实施例中,增粘剂的熔融粘度在175℃下小于1000帕斯卡秒(Pa·s)。在另一实施例中增粘剂的熔融粘度在175℃下大于或等于1帕斯卡秒(Pa·s),进一步在175℃下大于或等于5帕斯卡秒(Pa·s)。
在一个实施例中,增粘剂的熔融粘度在175℃下小于500Pa·s,或在175℃下小于200Pa·s,或在175℃下小于100Pa·s,或在175℃下小于50Pa·s。在另一个实施例中,增粘剂的熔融粘度在175℃下是1Pa·s到小于100Pa·s或小于50Pa·s。
用于“C5增粘剂”的C5树脂可从C5原料(如戊烯和戊二烯)获得。用于增粘剂的萜类树脂可基于蒎烯和d-柠檬烯原料。用于增粘剂的氢化树脂可基于芳族树脂(如C9原料)、松香、脂族或萜类原料。
适合的增粘剂的非限制性实例包括以商标PICCOTAC、REGALITE、REGALREZ和PICCOLYTE出售的增粘剂,如可从伊士曼化学公司(TheEastmanChemicalCompany)购得的PICCOTAC1095、REGALITER1090、REGALREZ1094,和来自皮诺瓦公司(PINOVA)的PICCOLYTEF-105。
增粘剂可包含本文中所描述的组合或两种或更多种实施例。
C.油
本发明组合物可包含油。在一个实施例中,油含有大于95摩尔%脂族碳。在一个实施例中,油的非晶形部分的玻璃转变温度低于-70℃。油可以是矿物油。适合的油的非限制性实例包括以商标HYDROBRITE550(索恩本公司(Sonneborn))、PARALUX6001(雪佛龙公司(Chevron))、KAYDOL(索恩本公司)、BRITOL50T(索恩本公司)、CLARION200(希戈公司(Citgo))和CLARION500(希戈公司)。油可包含本文中所描述的组合或两种或更多种实施例。
D.添加剂
本发明组合物可以包含一种或多种添加剂。添加剂包括(但不限于)抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、颜料、粘度调节剂、防结块剂、脱模剂、填充剂、摩擦系数(COF)调节剂、诱导加热粒子、气味调节剂/吸收剂和其任何组合。在一个实施例中,本发明组合物进一步包含一种或多种其它聚合物。其它聚合物包括(但不限于)基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。
定义
除非相反地陈述,从上下文暗示或所属领域惯用的,否则所有份数和百分比都以重量计,并且所有测试方法都是到本发明的申请日为止的现行方法。
如本文中所使用,术语“组合物”包括包含所述组合物的材料,以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
如本文中所使用,术语“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型单体制备的聚合化合物。因此,通用术语聚合物涵盖如下文定义的术语均聚物(用于指由一种单体制备的聚合物,并且应理解,微量杂质可并入聚合物结构和/或主体聚合物中)和术语互聚物。
如本文中所使用,术语“互聚物”是指通过聚合至少两种不同类型的单体而制备的聚合物。因此,通用术语互聚物包括共聚物(用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由两种以上不同类型的单体制备的聚合物。然而,对于上文所讨论的乙烯/α-烯烃嵌段共聚物,发现术语“共聚物”的例外。
如本文中所使用,术语“基于乙烯的聚合物”是包含大部分重量%聚合乙烯单体(按可聚合单体的总重量计)并且任选地可以包含至少一种聚合共聚单体的聚合物。
如本文中所使用,术语“乙烯/α-烯烃互聚物”是指互聚物,其包含呈聚合形式的大部分量的乙烯单体(按互聚物的重量计)和至少一种随机分布在互聚物内的α-烯烃。因此,这一术语不包括乙烯/α-烯烃嵌段共聚物。
如本文中所使用,术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是指包含呈聚合形式的大部分量的乙烯单体(按共聚物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。α-烯烃随机分布在共聚物内。因此,这一术语不包括乙烯/α-烯烃嵌段共聚物。
如本文中所使用,术语“烯烃基聚合物”是指包含呈聚合形式的大部分量的烯烃单体(例如乙烯或丙烯)(按聚合物的重量计)和任选地可包含一种或多种共聚单体的聚合物。
如本文中所使用,术语“基于丙烯的聚合物”是指包含呈聚合形式的大部分量的丙烯单体(按聚合物的总重量计)和任选地可包含至少一种聚合共聚单体的聚合物。
术语“包含”和其派生词并不意图排除任何其它组分、步骤或程序的存在,无论其是否在本文中披露。为了避免任何疑问,除非相反地陈述,否则在本文中通过使用术语“包含”主张的所有组合物可以包括无论聚合或呈其它方式的任何其它添加剂、佐剂或化合物。相比之下,术语“基本上由......组成”从任何随后列举的范围排除任何其它组分、步骤或程序,除了对可操作性来说不是必不可少的那些之外。术语“由...组成”排除没有具体叙述或列出的任何组份、步骤或程序。
测试方法
DSC
使用差示扫描量热法(DSC)测量基于乙烯(PE)的聚合物样品和基于(PP)的聚合物样品中的结晶度。称取约五毫克到八毫克样品并且将其放置于DSC盘中。将盖卷曲在盘上以确保封闭氛围。将样品盘放置于DSC单元中,并且随后以大致10℃/min的速率对于PE加热到180℃温度(对于PP加热到230℃)。使样品在这一温度下保持三分钟。随后,对于PE以10℃/min的速率将样品冷却到-60℃(对于PP冷却到-40℃),并且在所述温度下等温保持三分钟。接着以10℃/min的速率加热样品,直到完全熔融(第二次加热)为止。对于聚合物样品(非配方),通过将由第二热曲线测定的熔化热(Hf或ΔH熔融)除以理论熔化热(对于PE来说是292J/g,对于PP来说是165J/g),并且将这一数量乘以100来计算结晶度百分比(例如对于PE,%结晶度=(Hf/292J/g)×100;并且对于PP,%结晶度=(Hf/165J/g)×100)。
除非另外陈述,否则由获自如上所述DSC的第二加热曲线(峰值Tm)测定每种聚合物的熔点(Tm)。由第二加热曲线测定玻璃转变温度(Tg)。自第一冷却曲线(峰值Tc)测量结晶温度(Tc)。由第一冷却曲线获得结晶的δH并且通过整合结晶峰下面积来计算。由第二加热曲线获得熔融的δH并且通过整合熔融峰下面积来计算。
熔融指数
根据ASTMD1238测量基于乙烯的聚合物或配方的熔融指数,在条件190℃/2.16kg下是I2并且在190℃/10kg下是I10。同时根据ASTMD1238,在条件230℃/2.16kg下测量基于丙烯的聚合物的熔体流动速率(MFR)。
密度
根据ASTMD1928制备用于密度测量的样品(聚合物和配方)。在使用ASTMD792方法B压制样品的一小时内进行测量。
GPC方法
凝胶渗透色谱系统由聚合物实验室PL-210型或聚合物实验室PL-220型仪器组成。色谱柱和传送室在140℃下操作。使用三个聚合物实验室公司(PolymerLaboratories)的10微米混合B色谱柱。溶剂是1,2,4-三氯苯。制备浓度为50毫升含有200ppm丁基化羟基甲苯(BHT)的溶剂中0.1克聚合物的样品。通过在160℃下轻微搅拌2小时制备样品。注射体积是100微升并且流速是1.0毫升/分钟。
GPC管柱组的校准用21种窄分子量分布聚苯乙烯标准品执行,其分子量在580到8,400,000g/mole的范围内,以六种“混合液”混合物形式排列,并且个别分子量之间的间隔至少十倍。标准品购自聚合物实验室公司(英国什罗普郡(Shropshire,UK))。对于等于或大于1,000,000g/mole的分子量在“0.025克于50毫升溶剂中”情况下并且对于小于1,000,000g/mole的分子量在“0.05克于50毫升溶剂中”情况下制备聚苯乙烯标准品。在轻轻搅拌下,在80℃下溶解聚苯乙烯标准品30分钟。首先运行窄标准品混合物,并且按照最高分子量组分递减的次序以使降解降到最低。使用以下等式使聚苯乙烯标准品峰值分子量转化成聚乙烯分子量(如威廉姆斯(Williams)和沃德(Ward,J.)《聚合物科学聚合物快报杂志(J.Polym.Sci.,Polym.Let.)》,6,621(1968)中所述):M聚乙烯=0.431(M聚苯乙烯)。聚乙烯等效分子量计算是使用威斯克泰TriSEC软件3.0版本(VISCOTEKTriSECsoftwareVersion3.0)进行。
DMS(聚合物和配方)
在压缩模制碟上测量动态机械光谱(DMS),所述压缩模制碟是在热压机中在180℃、10MPa压力下持续五分钟并且接着在压力下以90℃/min进行水冷却而形成。使用用于扭转测试的配备有双悬臂夹的ARES控制的应变变流仪(TA仪器公司(TAinstruments))进行测试。
挤压“1.5mm薄片”,并且以32mm×12mm条形物进行切割(测试样品)。测试样品固定在间隔10mm(抓握间隔ΔL)的夹具之间的两端,并且经历-100℃到200℃的连续温度步骤(5℃/步骤)。在每一温度下,在10rad/s的角频率下测量扭转模数G′,应变幅度维持在0.1%与4%之间以确保力矩足够并且测量保持为线性状态。
维持10g的初始静力(自动拉伸模式)以预防热膨胀发生时样品松弛。其结果是,抓握间隔ΔL随温度而增加,特别是在高于聚合物样品的熔融或软化点下。测试在最大温度下或当夹具之间的间隙达到65mm时停止。
粘着
除表10(下文讨论的特定制备方法-铸挤)中的数据以外,所有粘着剂测试(180°剥离和SAFT)使用通过在2密耳聚酯(PET)薄膜或其它所提到的衬底上刮涂0.8-1密耳粘着剂配方以形成薄膜层合物而制备的测试样本。将最终总成切割成“一英寸乘六英寸”条带(粘合面积“1英寸×6英寸”)。在受控温度和相对湿度(RH)(23℃和50%RH)条件下测量所有后续粘着性测试方法。将所有后续测试的重叠区域放在滚降机(CheminstrumentsRD-3000)上并且在4lb重量下以12英寸/分钟的速率传递两次(每个方向一次)。使用具有BlueHillv.3软件的英斯特朗型5564(INSTRONModel5564)完成所有剥离测试。
剥离力是从衬底移除粘着剂包覆薄膜所需的力的测量值。在层合步骤之后,在23℃/50%RH(相对湿度)下20分钟静置时间之后或在23℃/50%RH(相对湿度)下24小时静置时间之后测量剥离力。
筛选180°剥离力-使用测试方法PSTC101测试方法A,使用不锈钢(2"×6",科斯腾公司(Chemsultants))、喷漆板(3″×6″,可自测试板公司(TestPanelsIncorporated)购得;PPG343底涂剂,E86WE403底涂层和E126CD005透明涂层)或HDPE板(麦克马斯特-卡尔(McMaster-Carr)部件号8619K446,切割成2"×6"块片)测量180°剥离力。如实验部分中所描述制备薄膜层合物。移除剥离纸,并且经涂布PET粘附到板上,并且使用上述滚降技术层合。
SAFT(剪切粘着失效温度)
根据ASTMD4498制备每个样品。使用GruenbergCS60H47进行测试。悬挂重量是一公斤,并且与前述粘着测试类似地进行样品与不锈钢板的层合。这些数据展示于表1-7中并且以摄氏度报导。
现将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。
实例
试剂
INFUSE9107烯烃嵌段共聚物(OBC),密度是0.866g/cm3并且I2是1.0g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)购得。
INFUSE9507烯烃嵌段共聚物(OBC),密度是0.866g/cm3并且I2是5.0g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
INFUSE9807烯烃嵌段共聚物(OBC),密度是0.866g/cm3并且I2是15g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
INFUSE9817烯烃嵌段共聚物(OBC),密度是0.877g/cm3并且I2是15g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
PICCOTAC1095-C5增粘剂,环球法软化点是94℃并且Mw是1700,可从伊士曼化学公司购得。
PICCOTAC1100-C5增粘剂,环球法软化点是100℃并且Mw是2900,可从伊士曼化学公司购得。
SONNEBORNHYDROBRITE550(矿物油),密度是约0.87g/cm3并且链烷烃碳占约70%。
CHEVRONPARALUX6001(矿物油),密度是约0.87g/cm3并且链烷烃碳占约70%
IRGANOX1010(抗氧化剂),季戊四醇四(3-(3,5-二-第三丁基-4-羟苯基)丙酸酯)。
DOWDX5E66(聚丙烯树脂),MFR是8.7g/10min(230℃/2.16kg)。可从布拉斯肯公司(Braskem)购得。
DOWLDPE5004I(低密度聚乙烯),密度是0.924g/cm3并且I2是4.2g/10min(190℃/2.16kg)
DOWLDPE748I(低密度聚乙烯),密度是0.920g/cm3并且I2是7g/10min(190℃/2.16kg)。
ULTRAMIDC33(聚酰胺),密度是1.12g/cm3。
DOWLEX2038.68聚乙烯树脂,密度是0.935g/cm3并且I2是1g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
AMPLIFYTY1052H(MAH接枝PE连接层浓缩物),密度是0.875g/cm3并且I2是1.3g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
AMPLIFYTY1053H(MAH接枝PE连接层浓缩物),密度是0.958g/cm3并且I2是2g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
ELITE5960(高密度聚乙烯),密度是0.960g/cm3并且I2是0.85g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
BRASKEMPP6D83K(无规共聚物聚丙烯),MFR是1.9g/10min(230℃/2.16kg)。
DOWDFDA-7059NT7线性低密度聚乙烯树脂,密度是0.918g/cm3并且I2是2g/10min(190℃/2.16kg)。
EVALH171B(乙烯乙烯醇),密度是1.17g/cm3并且I2是1.7g/10min(190℃/2.16kg)。
AMPACET10063(防结块母体混合物)。
AMPACET10090(润滑性母体混合物)。
ENGAGE7447聚烯烃弹性体,密度是0.865g/cm3并且I2是5.0g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
ENGAGE8137聚烯烃弹性体,密度是0.864g/cm3并且I2是13g/10min(190℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
VERSIFY3401弹性体,密度是0.865g/cm3并且MFR是8.0g/10min(230℃/2.16kg)。可从陶氏化学公司购得。
将表1-7,的配方(约10克总样品重量)称取到配备有刀片式搅拌器的5英钱玻璃小瓶中并且小瓶在热板上在搅拌下加热到150℃保持1小时。接着将每个配方散布到来自科斯腾公司的“2密耳”未经处理的聚酯膜(PET衬底)上。预先将PET衬底装载到耦合到刀片式涂布机的热熔融涂布装置(CHEMINSTRUMENTSLL-100实验室层合机)上。
涂布刀片温度设定成130℃,并且涂布板温度设定成110℃。使用CHEMINSTRUMENTSLL-100实验室层合机(设定成60psi和0.5读取速度)通过涂布机拉动2密耳聚酯膜。将每个配方以0.8到1密耳的涂层厚度涂布到衬底上,并且层合到经聚硅氧涂布的剥离纸。最终层合物(PET面材/配方/纸)的配方涂层厚度是0.8到1密耳。在衬底上涂布三或四英寸宽的薄膜(配方)。将层合物切割成“25mm×150mm”测试样品。每个测试样品使用PSTC-101A经受粘着测试。
对于每个测试样品,移除剥离纸,并且经涂布的PET使用滚降机粘附到不锈钢(2"×6",科斯腾公司)、喷漆板(3″×6",测试板公司)或HDPE板(2"×6",麦克马斯特-卡尔公司),参见测试方法部分。
表1A:使用INFUSE9507、PICCOTAC1095和HYDROBRITE550的配方
表1B:基于表11中实验数据估计I2和I10/I2值
表1A列举含有INFUSE9507作为烯烃嵌段共聚物(OBC)、PICCOTAC1095作为增粘剂和HYDROBRITE550作为矿物油的配方。OBC在70-90重量%范围内。增粘剂在5-20重量%范围内。矿物油在5-15重量%范围内。
表1B给出表1A中每个组合物的I2和I10/I2计算值。如表1B中所见,I2和I10/I2值在所需范围内。表1B中的值是使用表11中概括的组合物数据和JMPPro10.0.2(可从SAS购得)统计软件计算。在这一软件中,使用“混合物设计(MixtureDesign)”(选自DOE下拉菜单)估计表11中给出的三个组分范围(INFUSE9507在65到90重量%范围内,PICCOTAC1095在5到20重量%范围内,并且HYDROBRITE550在5到15重量%范围内)的I2和I10/I2反应。在软件中,使用盒中的“一”将“极端顶点”类型进一步选择到右侧,其将设计限制到最小子集(仅顶点)。将来自表11的实验数据(I2和I10/I2)添加到由软件产生的表中。表1A中的所有配方皆属于所选择的设计。接着使用程序的建模脚本将设计和数据建模。使用标准最小平方性质,并且强调作用杠杆。接着使用预测式计算表1B中的值。
I2预测式如下:
I2=5.65×((INFUSE9507-0.65)/0.25)+23.65×((PICCOTAC1095-0.05)/0.25)+32.15×((HYDROBRITE550-0.05)/0.25)。
I10/I2预测式如下:
I10/I2=7.7×((INFUSE9507-0.65)/0.25)+11.0333333333333×((PICCOTAC1095-0.05)/0.25)+11.95×((HYDROBRITE550-0.05)/0.25)。
作为代表性实例,输入来自实例8的配方,得到如下I2和I10/I2式:
I2(ing/10min)=5.65×((0.9-0.65)/0.25)+23.65×((0.05-0.05)/0.25)+32.15×((0.05-0.05)/0.25);和
I10/I2=7.7×((0.9-0.65)/0.25)+11.0333333333333×((0.05-0.05)/0.25)+11.95×((0.05-0.05)/0.25)。
当四舍五入到第一个小数位时,“I2方程”给出I2是5.65或5.7g/10min,并且“I10/I2方程”给出I10/I2是7.7,各自如表1B中所见。这一软件方法可用于估计其它配方。而且,如上文所讨论,可使用ASTMD1238测量配方的I2和I10熔融指数。
如上文所讨论,将表1A中的每个配方涂布到2密耳聚酯、未经处理的薄膜上,并且使用180°剥离测试作为附着力代表,测试与若干表面(不锈钢或喷漆板)的粘着。发现通过改变OBC、增粘剂和油的比率,可实现与不锈钢板以及具有透明顶涂层的喷漆板的多种粘着。可使用少量增粘剂和油实现大于13牛顿/英寸的粘着性。
选择基于表1A中所展示的结果(三个粘着性程度(高、中等和低))所选择的代表性配方进行进一步研究。表2-4中的配方使用不同量的增粘剂和OBC。如上文所讨论,实例15-47在不锈钢和HDPE板上的粘着测试使用“180°剥离测试”以及SAFT测试(实例15-35)。如这些表中所见,增加OBC的密度、降低与不锈钢的粘着性(参见表2和3)同时增加OBC的熔融指数并未显著改变粘着特性(参见表1、2和4)。稍微增加增粘剂的软化点温度具有局限性,或不影响粘着特性,如表3中所见。表2中所展示的数据还证实可移除矿物油,但与不锈钢的粘着性降低。增加熔融指数可稍微降低SAFT(参见表2和4),同时降低矿物油的量可增加SAFT(参见表2和3)。表3展示在类似熔融指数范围内,增加OBC的密度并不会影响SAFT。其它配方展示于表4中。
表2:使用INFUSE9807、PICCOTAC1100和HYDROBRITE550的配方展示粘着性和SAFT的良好平衡
FM=失效模式。参见表1。
*在35-45g/10min下估计组合物15的I2值;并且在9.4-10.4下估计I10/I2值。在25-35g/10min下估计组合物16的I2值;并且在8.3-9.3下估计I10/I2值。在36-46g/10min下估计组合物17的I2值;并且在8.9-9.9下估计I10/I2值。在30-45g/10min下估计组合物18的I2值;并且在9.4-10.9下估计I10/I2值。在20-35g/10min下估计组合物19的I2值;并且在8.3-9.8下估计I10/I2值。在31-46g/10min下估计组合物20的I2值;并且在8.9-11.4下估计I10/I2值。估计范围基于表8中的数据(INFUSE9817的I2与INFUSE9807的I2相同;PICCOTAC1095的熔融粘度(在160℃下10泊)与PICCOTAC1100(在170℃下10泊)几乎相同,因此类似组合物中的整体熔融指数(I2和I10)不应显著不同;从“INFUSE9807样品”移除矿物油产生主要通过聚合物的各别I2和I10值测定的组合物的I2和I10值,因为增粘剂在降低熔融粘度方面不如矿物油有效)。
表3:使用INFUSE9817、PICCOTAC1100和HYDROBRITE550的配方展示良好的粘着性和SAFT平衡
FM=失效模式。参见表1。
*在35-45g/10min下估计组合物21的I2值;并且在9.4-10.4下估计I10/I2值。在25-35g/10min下估计组合物22的I2值;并且在8.3-9.3下估计I10/I2值。在36-46g/10min下估计组合物23的I2值;并且在8.9-9.9下估计I10/I2值。估计范围基于表8中的数据(INFUSE9817的I2与INFUSE9807的I2相同;PICCOTAC1095的熔融粘度(在160℃下10泊)与PICCOTAC1100(在170℃下10泊)几乎相同,因此类似组合物中的整体熔融指数(I2和I10)不应显著不同;从“INFUSE9807样品”移除矿物油产生主要通过聚合物的各别I2和I10值测定的组合物的I2和I10值,因为增粘剂在降低熔融粘度方面不如矿物油有效)。
表4:使用INFUSE9507、PICCOTAC1100和HYDROBRITE550的配方展示良好的粘着性和SAFT平衡
FM=失效模式。参见表1。
*在7-17g/10min下估计组合物24的I2值;并且在8.9-9.9下估计I10/I2值。*在5-15g/10min下估计组合物25的I2值;并且在8.4-9.4下估计I10/I2值。*在10-20g/10min下估计组合物26的I2值;并且在8.8-9.8下估计I10/I2值。估计范围基于表8中的数据(INFUSE9817的I2与INFUSE9807的I2相同;PICCOTAC1095的熔融粘度(在160℃下10泊)与PICCOTAC1100(在170℃下10泊)几乎相同,因此类似组合物中的整体熔融指数(I2和I10)不应显著不同;从“INFUSE9807样品”移除矿物油产生主要通过聚合物的各别I2和I10值测定的组合物的I2和I10值,因为增粘剂在降低熔融粘度方面不如矿物油有效)。
表5-7展示以与以上表1A中的样品相同的方式制备和测试,由粘着性测试样品产生的不同无规共聚物的数据。如这些表中所见,配方展示不良的SAFT和剥离平衡。如表5和6中所见,即使当与较高量增粘剂一起调配时,配方仍具有低SAFT。表7中所展示的配方具有类似的剥离和SAFT,然而,与基于OBC的配方相比,这些其它基于聚合物的配方具有较窄的提供可接受粘着性程度的组分量范围。
表5:使用ENGAGE7447、PICCOTAC1100和HYDROBRITE550的配方
FM=失效模式。参见表1。×:未测试。
表6:使用ENGAGE8137、PICCOTAC1100和HYDROBRITE550的配方
FM=失效模式。参见表1。×:未测试。
表7:使用VERSIFY3401、PICCOTAC1100和HYDROBRITE550的配方
FM=失效模式。参见表1。
使用双螺杆挤出机制备若干配方,并且接着测试熔融指数和密度(表8)。通过单步骤双螺杆挤压过程制备表8中所展示的配方。表8中列举配方组分(重量%)。用COPERIONZSK-25,25mm共转双螺杆挤出机进行混合操作。挤出机的总长度∶直径比率(L/D)是48。挤出机配备有24kW马达,并且具有1200RPM的最大螺杆速度。用于这个挤压线的馈送系统由两个“失重型”馈送器组成。使用K-TRONKCLQX3单螺杆馈送器将聚合物前体供应到挤出机的主馈料导入口中。将PICCOTAC增粘剂馈入筒管5处的侧臂中。使用雷士齿轮泵(LeistritzGearPump)通过筒管4处的注射端口添加PARALUX过程油。使用具有2-孔洞模具的水下粒化单元将化合物粒化。收集颗粒,并且与2000ppmPOLYWAX2000(可从贝克休斯公司(BakerHughes)购得)一起撒布,并且接着在氮气吹扫下干燥24小时。对于所有样品,螺杆速度设定成300RPM。温度分布设定如下:100℃(区域1)、120℃(区域2)、140℃(区域3)、140℃(区域4)、110℃(区域5)、100℃(区域6)、110℃(区域7)。
以下实例使用具有不同熔融指数的若干OBC。使用PICCOTAC1095作为增粘剂,并且使用PARALUX6001作为矿物油。这些调配组合物的I2值范围是约2到约40克/10分钟(190℃,2.16kg),并且密度是约0.88g/cc。可将调配组合物挤到铸造或吹塑薄膜管中,并且可挤压涂布到衬底上,并且用于其它热熔融涂布技术中。配方具有极低的Tg,使得其适用于广泛温度范围的粘着剂应用。参见表9。也可以将本发明的配方粒化。
表8:使用双螺杆挤出机掺合配方
表9:使用双螺杆挤出机掺合的配方的DSC和DMS数据
*来自DMS数据。
根据相同剥离力测试方法PSTC101A的粘着剂剥离数据提供于表10中。实例36-38与基于丙烯的聚合物(DowDX5E66)一起共挤出到三层铸造膜生产线上(参见实例45-47)。挤出粘着剂作为内层(C),而呈A/C/B薄膜配置的外层(A和B)是挤出的基于丙烯的聚合物。使用具有两个“25mm挤出机”和一个“30mm挤出机”的柯林斯三层铸造挤出生产线(Collinsthreelayercastextrusionline)生产铸造挤出结构。视材料而定,每个挤出机在通常用于聚丙烯或聚乙烯的温度下运行。挤出机A区域1-8的温度分布分别如下:54℃、220℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、230℃。挤出机B区域1-8的温度分布分别如下:43℃、220℃、225℃、230℃、235℃、235℃、230℃、230℃。挤出机C区域1-8的温度分布分别如下:49℃、100℃、180℃、200℃、220℃、230℃、230℃、230℃。模口间隙是20密耳,并且这产生2密耳厚乘7.25英寸宽的整体结构,具有以下层厚度:A(0.5密耳)、B(1.0密耳)和C(0.5密耳)。面向层C(粘合层)的移出滚筒(takeoffrollers)用遮蔽带缠绕以提供释放,然而,剥离纸或聚硅氧滚筒也将起作用。薄膜在捕捉滚筒上自动缠绕。
收集‘胶带’或粘着膜,并且以与先前进行的小规模实例相同的方式测试粘着性。解开自动缠绕的滚筒,并且将薄膜切割成“一英寸乘六英寸”条带以符合测试方法。还制备使用相同粘着剂但用聚乙烯树脂作为外层的类似结构且展示类似粘着性。参见表10。
表10.在具有DX5E66聚丙烯作为其余结构的柯林斯三层上挤出的经调配OBC铸件
分析表1A中覆盖的设计空间的四个角的熔融指数、密度和其它物理特性。其报导于表11和12中。表1A中的所有样品应合理地属于用这4个拐角实例(48-51)发现的范围内。使用3000E哈克碗混合器(3000EHaakebowlmixer)制备这些配方。以表11中列举的比率称取组分,以制备“200克”总样品。HYDROBRITE550和INFUSE9507在烘箱中在51℃下加热7天,以帮助将油吸收到聚合物中,促进哈克碗中的混合,其中接着添加PICCOTAC1095。在添加增粘剂之后,在160℃下加热碗,并且使用80RPM剪应力5分钟。
表11:用哈克碗混合器掺合的配方
表12:使用哈克碗混合器掺合的配方的DSC和DMS数据
*来自DMS数据
除上述表5-7中以外,制备若干比较组合物(实例52-59)。其以与实例48-51相同的方式混合。分出一些样品进行物理测试(表14和16)并且接着使用MTP140四面体压机(MTP140TetrahedronPress)将剩余样品压到2密耳PET上用于粘着性测试(表15中的结构),条件如表13中所展示。将样品压到约2密耳厚,使用2密耳黄铜模板设定在挤压过程期间的间隙。制备PET薄膜、具有黄铜模板的样品和聚硅氧剥离纸的夹层结构。接着从样品移除剥离纸和黄铜模板,并且根据以上粘着性测试说明将所得样品切割成条带,并且根据相同规则进行测试。
表13:MTP140四面体压机使用的条件
步骤 | 温度 | 温度变化率 | 力 | 力变化率 | 工具温度 | 时间 |
1 | 266 | 200 | 0.0 | 700 | 关闭 | 00:00:00 |
2 | 266 | 200 | 0.4 | 700 | 关闭 | 00:05:00 |
3 | 266 | 200 | 45.0 | 700 | 关闭 | 00:06:00 |
4 | 120 | 200 | 45.0 | 700 | 关闭 | 00:03:00 |
结束 | ----- | |||||
°F | °F/min | KLB | KLB/min | °F | HR∶MN∶SC |
表14:用哈克碗混合器掺合的比较实例
表15:比较实例的粘着性数据
表16:使用哈克碗混合器掺合的比较实例的DSC和DMS数据
*来自DMS数据
优选分别使用较高量增粘剂和油制备的实例52和53并且证实所得熔融流体具有足够的I2,但I10/I2比率较高,表明难以在共挤出生产线上处理。在24小时时,这两个实例的粘着性由对于保护性包裹物应用来说过高(参见实例52;保护性包裹物可移除表面油漆或其它表面处理),或过低(参见实例53;保护性包裹物未良好粘着到物品表面)。
实例54-57是具有优选范围外的I2或I10/I2比率的不同配方,但说明在未小心选择组分量情况下,粘着性将过低而无法在大部分应用中起作用。
实例58和59在其用于保护性包裹物应用的不良粘着效能方面分别与52和53类似,并且说明I2和I10/I2比率需要在优选范围内方可获得具有良好处理效能的组合物。实例58和59具有良好的I10/I2比率,但I2过高以致无法再共挤出生产线上良好处理。
Claims (11)
1.一种组合物,其包含以下组分:
A)乙烯/α-烯烃嵌段共聚物;
B)增粘剂;和
其中所述组合物的熔融指数(I2)是1到50g/10min,并且I10/I2比率是7.5到13。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中按所述组合物的重量计,组分A以大于或等于50重量百分比的量存在。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中按所述组合物的重量计,组分B以5到30重量百分比的量存在。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物,其中所述组合物进一步包含组分C),一种油。
5.根据权利要求4所述的组合物,其中按所述组合物的重量计,组分C以2到25重量百分比的量存在。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物,其中所述组合物的密度是0.860到0.900g/cc。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物,其中所述组合物在23℃/50%RH下的24小时静置期间之后的PSTC(PSCT-101,方法A;N/in)是0.4到14.0N/in。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物,其中所述组合物的玻璃转变温度(Tg)是-70℃到-20℃。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物,其中所述组合物的熔融温度(Tm)是110℃到130℃。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物,其中所述组合物的结晶温度(Tc)是100℃到120℃。
11.一种物品,其包含至少一种由根据前述权利要求中任一权利要求所述的组合物形成的组分。
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