CN110546225A - 具有改善的流变性能的热熔压敏粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粘合剂组合物,其含有至少一种具有不小于45%的二嵌段含量的第一苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯嵌段共聚物,至少一种具有不超过30wt%的苯乙烯含量的第二苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯嵌段共聚物,至少一种具有等于或大于100℃软化点的第一增粘树脂和至少一种具有等于或大于120℃的软化点的第二增粘树脂。本发明还涉及使用该粘合剂组合物将基材粘结在一起的方法。

Description

具有改善的流变性能的热熔压敏粘合剂组合物
技术领域
本发明涉及一种粘合剂组合物,特别是一种热熔压敏粘合剂和其用于粘结基材的用途。
发明背景
热熔粘合剂是单组分的不含水和溶剂的粘合剂,其在室温下为固体。这些粘合剂以熔体的形式施加,而粘合剂的粘结通过冷却凝固而建立。由于相对较短的开放时间,待粘结的基材通常在施加粘合剂熔体后立即或几分钟后装配在一起。在一些应用中,等待时间,即在将粘合剂施加到第一基材的表面和将粘合剂膜与第二基材接触之间的时间段相对较长,并且必须通过加热使粘合剂层重新活化。通常,将涂覆有粘合剂的第一基材冷却并存储或多或少的长时间段,直到将粘合剂涂层加热至施用温度并与另一基材的表面接触。
热熔粘合剂具有在其施加之后冷却时立即产生高初始强度的优点,并且它们还提供良好的热稳定性和耐环境影响性。现有技术的热熔粘合剂的缺点在于,它们不得不熔化,这不仅对于施加如此,而且对于要在长时间等待的情况下粘结基材也是如此。同样,如果没有额外的加热,通常不可能用薄的粘合剂层粘结大表面。
也已知可用作压敏粘合剂的热熔粘合剂(PSA-HM)。这些粘合剂可以熔体形式施加,通过施加轻微压力它们可以立即粘附到几乎任何种类的基材上。通常,PSA-HM粘合剂的表面在正常室温下会永久发粘,而硅胶纸则用作隔离衬纸,以避免不需要的粘结。与传统的热熔粘合剂相比,这些类型的粘合剂具有以下优势:它们可用于使用薄粘合剂膜粘结大表面。此外,在长时间等待的情况下,由于粘合剂层永久发粘,因此无需加热再活化即可使用PSA-HM粘合剂。
现有技术的PSA-HM粘合剂,特别是基于苯乙烯嵌段共聚物的粘合剂,具有施用窗口窄的缺点。术语“施用窗口”在这里是指给定的粘合剂可以使用但不提供良好粘结性能的条件范围。特别地,基于苯乙烯嵌段共聚物的现有技术的粘合剂通常具有相对较高的玻璃化转变温度(Tg),和另一方面具有相对较低的交叉温度(crossover temperature),即在该温度下存储和损耗模量相交或相等并且tanδ一致(unity)的温度。在柔性粘合剂的情况下,Tg和交叉温度限定了可施用粘合剂的温度范围的下限和上限。在低于Tg的温度下,粘合剂材料变脆,并且粘合剂粘结的韧性降低。在高于交叉点的温度下,粘合剂丧失其结构完整性,这最终可能导致粘合剂粘结失效。
因此,需要一种在温度方面具有更宽施用窗口的PSA-HM粘合剂。
发明概述
本发明的目的是提供一种具有改善的高温耐热性、低温柔韧性和粘性的粘合剂组合物。术语“粘性”在本文中是指通过简单接触即为粘性或粘合剂的物质的性质,其通常可以作为环形初粘(loop tack)来测量。
特别地,本发明的目的是提供具有低玻璃化转变温度和高交叉温度的压敏热熔粘合剂组合物。
已经令人惊讶地发现一种粘合剂组合物能够解决与现有技术热熔粘合剂组合物相关的问题,该组合物包含至少一种具有高二嵌段含量的第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,至少一种具有高异戊二烯含量的第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,至少一种具有等于或高于100℃的软化点的第一增粘树脂,和至少一种不同于第一增粘树脂并具有等于或高于120℃的软化点的第二增粘树脂。
本发明的主题为如权利要求1所定义的粘合剂组合物。
本发明的粘合剂组合物的优点之一是,与典型的现有技术的PSA-HM粘合剂相比,它具有相对广阔的施用窗口。该粘合剂组合物还具有良好的高温耐热性和通过剥离力测量的高粘结强度。另一个优点是,由于相对较少量的芳族树脂,该粘合剂具有低的气味,这使其适合于室内应用,例如用于粘结汽车内部部件。
在其他独立权利要求中呈现了本发明的其他方面。本发明的优选方面呈现在从属权利要求中。
发明详述
本发明的主题是一种粘合剂组合物,其包含:
a)5-50wt%的至少一种具有不小于45%的二嵌段含量的第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,
b)1-35wt%的至少一种不同于至少一种第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物并且具有不超过30wt%的苯乙烯含量的第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,
c)10-50wt%的至少一种具有等于或大于100℃,优选等于或大于120℃软化点的第一增粘树脂,
d)1-30wt%的至少一种与至少一种第一增粘树脂不同的并且具有等于或大于120℃软化点、优选等于或大于140℃软化点的第二增粘树脂,所有比例是基于粘合剂组合物的总重量的。
在本文中,以“聚(多)”开头的物质名称是指每个分子中形式上包含两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。例如,多元醇是指具有至少两个羟基的化合物。聚醚是指具有至少两个醚基的化合物。
术语“分子量”在本文中表示分子或分子的一部分(也称为“基团”)的摩尔质量(g/mol)。术语“平均分子量”是指分子或基团的低聚或聚合物混合物的数均分子量(Mn)。分子量可以通过凝胶渗透色谱法来确定,该凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯作为标准物,在聚合物的四氢呋喃溶液中进行。
术语“玻璃化转变温度”是指根据ISO 11357标准由DSC测得的温度,在该温度以上,聚合物组分变得柔软而柔韧,并且在其以下温度则变得坚硬且呈玻璃态。可以使用Mettler Toledo 822e设备以2摄氏度/分钟的加热速率进行测量。可以借助DSC软件从测得的DSC曲线确定Tg值。
术语“软化点”在本文中是指化合物在该温度下软化成橡胶状状态的温度,或化合物内的结晶部分熔融的温度。可以根据DIN EN 1238通过环球方法测量软化点。
组合物中“至少一种组分的含量或量”,例如“至少一种共聚物的量”是指总计的量,即在组合物中含有的所有共聚物的各个量的总和。此外,在组合物包含基于组合物的总重量计20wt%的至少一种共聚物的情况下,在组合物中含有的所有共聚物的量的总和等于20wt%。
粘合剂组合物优选为热熔粘合剂组合物,优选热熔压敏粘合剂组合物(HMPSA)。
本发明的粘合剂组合物包含至少一种具有不小于45%、优选不小于50%、更优选不小于55%、最优选不小于60%的二嵌段含量的第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物,该至少一种第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物在粘合剂组合物中以5-50wt%、优选10-40wt%、更优选10-35wt%、最优选15-30wt%的总量存在,基于粘合剂组合物的总重量计。
本发明的粘合剂组合物进一步包含至少一种不同于至少一种第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物并且具有不超过35wt%、优选不超过30wt%、更优选不超过25wt%、最优选不超过20wt%的苯乙烯含量的第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,该至少一种第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物在粘合剂组合物中以1-35wt%、优选2.5-30wt%、更优选5-25wt%、最优选5-20wt%的总量存在,基于粘合剂组合物的总重量计。
术语“嵌段共聚物的苯乙烯含量”是指嵌段共聚物中苯乙烯或聚苯乙烯的重量百分数,并且基于嵌段共聚物的总重量计。术语苯乙烯含量和聚苯乙烯含量可以互换使用。术语“二嵌段含量”是指苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中SI-二嵌段的量。
至少一种第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高二嵌段含量使得能够形成软的粘合剂组合物,其相比于基于SIS嵌段共聚物的具有低二嵌段含量(例如不超过30%)的粘合剂组合物具有改善的粘性。
至少一种第一SIS嵌段共聚物的苯乙烯含量不特别限制。可能有利的是至少一种第一SIS嵌段共聚物具有10-45wt%、更优选15-40wt%的苯乙烯含量,基于苯乙烯嵌段共聚物的总重量计。20-35wt%的苯乙烯含量是特别优选的。或者,可以优选的是至少一种第一SIS嵌段共聚物具有低苯乙烯含量。在这种情况下,10-20wt%和尤其是12-15wt%的苯乙烯含量是优选的。
优选地,至少一种第二SIS嵌段共聚物具有不超过35%的二嵌段含量,更优选不超过30%,甚至更优选不超过25%,最优选不超过20%。
可以优选的是至少一种第一和至少一种第二SIS嵌段共聚物是线性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物。
可以有利的是第一和第二SIS嵌段共聚物具有在200℃/5kg下测定的不超过50g/10min、特别是1-45g/10min、优选2-40g/10min、更优选3-30g/10min的熔体流动指数。
具有不小于45%的二嵌段含量的合适的可商购获得的SIS嵌段共聚物例如包括D-1113P和D-1119P(所有来自Kraton Performance Polymers)。具有不超过35%的二嵌段含量和不超过35wt%的苯乙烯含量的合适的可商购获得的SIS嵌段共聚物包括D-1111P、D-1114P、D-1117P、D-1161P、D-1193P(所有来自Kraton Performance Polymers)。
本发明的粘合剂组合物包含10-50wt%、优选15-45wt%、更优选15-40wt%、最优选20-40wt%的至少一种具有等于或大于100℃、优选120℃的软化点的第一增粘树脂,基于粘合剂组合物的总重量计。至少一种第一增粘树脂可以具有250-3500、优选300-2500、更优选500-2000g/mol的平均分子量(Mn)。
术语“增粘”树脂是指通常增强粘合剂组合物的粘附性和/或粘性的烃类树脂。术语“粘性”在本文中是指通过简单接触即为发粘或粘附的物质的性质,其可以例如作为环形初粘进行测量。优选的增粘树脂在25℃的温度下增粘。
增粘树脂的实例包括天然树脂、合成树脂和化学改性的天然树脂。
合适的天然树脂和化学改性的天然树脂的实例包括松香、松香酯、酚醛改性的松香酯和萜烯树脂。术语“松香”应理解为包括松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香和改性松香,例如这些松香中的任何一种的二聚、氢化、马来酸酯化和/或聚合形式。
合适的萜烯树脂包括天然萜烯的共聚物和三元共聚物,例如苯乙烯/萜烯和α-甲基苯乙烯/萜烯树脂;聚萜烯树脂,通常是在中等低温下在Friedel-Crafts催化剂的存在下,由萜烯烃(例如称为蒎烯的双环单萜烯)聚合得到的;氢化的聚萜烯树脂;和包括其氢化衍生物的酚改性萜烯树脂。
术语“合成树脂”是指由明确定义的反应物(其本身不具有树脂的特性)之间的受控化学反应(例如加成聚合和缩合聚合)获得的化合物。可以聚合以合成合成树脂的单体可以包括脂族单体、脂环族单体、芳族单体或它们的混合物。脂肪族单体可包括C4、C5和C6链烷烃、烯烃和共轭二烯烃。脂族单体或脂环族单体的实例包括丁二烯、异丁烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、环戊烷、1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯、异戊二烯、环己烷、1-3-己二烯、1-4-己二烯、环戊二烯、二环戊二烯和萜烯。芳族单体可包括C8、C9和C10芳族单体。芳族单体的实例包括苯乙烯、茚、苯乙烯的衍生物、茚的衍生物、香豆酮及其组合。
特别地,合适的合成树脂包括通过聚合不饱和单体的混合物而制得的合成烃树脂,所述不饱和单体的混合物作为天然气液体、粗柴油或石脑油裂化的副产物获得。由石油基原料获得的合成烃树脂在本文中称为“石油烃树脂”。这些还包括纯单体芳族树脂,它们是通过聚合已纯化的芳族单体原料制得的,以消除造成颜色的污染物并精确控制产品的组成。石油烃树脂通常具有相对较低的平均分子量,例如在250-5,000g/mol的范围内,并且玻璃化转变温度高于0℃、优选地等于或高于15℃、更优选等于或高于30℃。
合适的增粘树脂的实例可以包括C5脂族石油烃树脂、混合的C5/C9脂族/芳族石油烃树脂、芳族改性的C5脂族石油烃树脂、脂环族石油烃树脂、混合的C5脂族/脂环族石油烃树脂、混合的C9芳族/脂环族石油树脂树脂、混合的C5脂肪族/脂环族/C9芳族石油烃树脂、芳烃改性的脂环族石油树脂、C9芳族石油烃树脂、聚萜烯树脂和天然萜烯的共聚物和三元共聚物以及上述增粘树脂的氢化型。符号“C5”和“C9”表示由其制备树脂的单体主要分别是具有4-6个碳原子和8-10个碳原子的烃。术语“氢化的”包括完全、基本上和至少部分氢化的树脂。部分氢化的树脂的氢化水平可以为例如50%、70%或90%。
优选地,至少一种第一增粘树脂是具有等于或高于100℃的软化点,更优选等于或高于120℃的氢化的石油烃树脂。已经发现在粘合剂组合物中存在这种氢化的石油烃树脂可以改善粘性,而不会对粘合剂的其他性能,例如剥离强度产生负面影响。特别地,已经发现含有至少一种氢化的石油烃树脂且其在粘合剂组合物中以基于粘合剂组合物的总重量计10-50wt%、特别是15-45wt%、优选15-40wt%、最优选20-40wt%的总量存在的本发明的粘合剂组合物,具有优异的粘性和改善的高温耐热性。
优选地,至少一种第一增粘树脂选自氢化的C5脂族石油烃树脂、氢化的混合的C5/C9脂族/芳族石油烃树脂、氢化的芳族改性C5脂族石油烃树脂、氢化的脂环族的石油烃树脂、氢化的混合的C5脂族/脂环族石油烃树脂、氢化的混合的C9芳族/脂环族石油烃树脂、氢化的混合的C5脂族/脂环族/C9芳族石油烃树脂、氢化的芳族改性脂环族石油烃树脂和氢化的C9芳族石油烃树脂。
具有等于或高于100℃软化点的合适的可商购获得的氢化的C5脂族石油烃树脂包括H-100E、H-115E、H-130E、H-100R、H-115R、H-130R、H-142R、H-100L、H-115L、H-130L、H-100W、H-115W、H-130W和H-142W(所有来自EastmanChemicals)和5300、5320和5340(所有来自ExxonMobil)。
具有等于或高于100℃软化点的合适的可商购获得的氢化的C9芳族石油烃树脂包括S1100、S5100、S7125、R1100、R7100和R1125和C6100以及1126和6108(所有来自Eastman Chemicals);和P-100、P-125、P-115和M-100(来自Arakawa Chemical).
具有等于或高于100℃软化点的合适的可商购获得的氢化的脂环族石油烃树脂包括SU-100、SU-110、SU-120和SU-130(所有来自Kolon Industries)和5400、5415(来自ExxonMobil)。
具有等于或高于100℃软化点的合适的可商购获得的氢化的混合的C5脂族/脂环族石油烃树脂、氢化的混合的C5脂族/脂环族/C9芳族烃树脂,和氢化的芳族改性脂环族石油烃树脂例如包括SU-210、SU-230和SU-230S、SU-420和SU-525(所有来自Kolon Industries)和5600、5615和5637(所有来自Exxon Mobil)。
根据一个或多个实施方案,至少一种第一增粘树脂是具有等于或高于100℃、更优选等于或高于120℃软化点的完全氢化的石油烃树脂。优选地,完全氢化的石油烃树脂选自完全氢化的C5脂族石油烃树脂、完全氢化的脂环族石油烃树脂、完全氢化的混合的C5脂族/脂环族石油烃树脂、完全氢化的混合的C9芳族/脂环族石油烃树脂、完全氢化的混合的C5脂族/脂环族/C9芳族石油烃树脂、完全氢化的芳族改性脂环族石油烃树脂和完全氢化的C9芳族石油烃树脂。
本发明的粘合剂组合物进一步包含1-30wt%、优选2.5-25wt%、更优选5-20wt%、最优选5-15wt%的至少一种不同于至少一种第一增粘树脂并且具有等于或高于120℃、优选140℃的软化点的第二增粘树脂,基于粘合剂组合物的总重量计。至少一种第二增粘树脂可以具有500-3500、优选1000-3000、更优选2000-3000g/mol的平均分子量(Mn)。
优选地,至少一种第二增粘树脂是具有等于或高于120℃,更优选等于或高于140℃软化点的纯单体芳族石油烃树脂。
术语“纯单体芳族石油烃树脂”在本文中是指由芳族单体原料生产的芳族石油烃树脂,所述芳族单体原料已通过例如蒸馏和/或热浸进行了纯化。已经发现,含有至少一种纯单体芳族石油烃树脂且其在粘合剂组合物中以基于粘合剂组合物的总重量计1-30wt%、特别是2.5-25wt%、优选5-20wt%、最优选5-15wt%的总量存在的本发明的粘合剂组合物具有高交叉温度和改善的高温耐热性。
合适的纯单体芳族石油烃树脂是可商购获得的,例如以商品名购自Eastman Chemicals和以商品名Norsolene购自Cray Valley获得。具有等于或高于120℃软化点的合适的可商购获得的纯单体芳族石油树脂例如包括5140、290LV、D125、155和160(所有来自Eastman Kodak);和W120、W130和W140(所有来自Cray Valley)。
所述粘合剂组合物可以进一步包含:
e)1-35wt%、优选5-30wt%、最优选5-20wt%的至少一种25℃下为液体的聚烯烃树脂,基于粘合剂组合物的总重量计。
优选地,25℃下为液体的聚烯烃树脂具有500-5000g/mol、更优选1000-3000g/mol、最优选1500-2500g/mol的平均分子量(Mn),和/或-10至+15℃、特别是-10至+10℃范围的根据ISO 3016测定的倾点。
根据一个或多个实施方案,至少一种在25℃下为液体的聚烯烃树脂选自聚异丁烯(PIB)和聚丁烯,特别是低分子量聚异丁烯和低分子量聚丁烯。术语“聚异丁烯”在本文中是指异丁烯或2-甲基-1-丙烯的聚烯烃和烯烃低聚物,和术语“聚丁烯”在本文中是指包含异丁烯和/或1-丁烯和/或2-丁烯的聚烯烃和烯烃低聚物。
合适的可商购获得的在25℃下为液体的聚异丁烯包括例如H-300和H-1200(来自Ineos);V230、V500和V700(来自BASF);poly230(来自Univar GmbH,德国);和PB 950(来自Daelim Industrial)。
所述粘合剂组合物可以进一步包含:
f)1-25wt%、优选2.5-20wt%、最优选5-20wt%的至少一种不同于至少一种第一增粘树脂和至少一种第二增粘树脂并且具有等于或高于85℃软化点的第三增粘树脂,基于粘合剂组合物的总重量计。
优选地,至少一种第三增粘树脂是非氢化的石油烃树脂。已经发现在粘合剂组合物中存在这种非氢化的石油烃树脂进一步改善了粘性而不会对粘合剂的其它性能例如剥离强度和耐高温性产生负面影响。
非氢化的石油烃树脂优选选自非氢化的C5脂族石油烃树脂、非氢化的混合的C5/C9脂族/芳族石油烃树脂、非氢化的芳族改性C5石油烃树脂、非氢化的脂环族石油烃树脂、非氢化的混合的C5脂族/脂环族石油烃树脂、非氢化的混合的C9芳族/脂环族石油烃树脂、非氢化的混合的C5脂族/脂环族/C9芳族石油烃树脂、非氢化的芳族改性脂环族石油烃树脂和非氢化的C9芳族石油烃树脂。
根据一个或多个实施方案,至少一种第三增粘树脂为非氢化的芳族石油烃树脂,优选选自非氢化的混合的C5/C9脂族/芳族石油烃树脂、非氢化的芳族改性C5脂族石油烃树脂、非氢化的芳族改性脂环族石油烃树脂和非氢化的C9芳族石油烃树脂。
具有等于或高于85℃软化点的合适的可商购获得的非氢化的芳族石油烃树脂包括例如Plus、Extra、ET、STS和86(来自Cray Valley);8095、6095E、PiccoAR100、5120、5140、6100、2215、A100、A120和A140(来自Eastman Chemicals)、P-110S、P-120、P-120S、P-120P、P-120H、P-120HS、P-140、P-150和C-120(来自Kolon Industries);和2184(来自ExxonMobil)。
至少一种非氢化的芳族石油烃树脂,如果使用的话,可以在粘合剂组合物中以1-25wt%、优选2.5-20wt%、最优选5-20wt%的总量存在,基于粘合剂组合物的总重量计。
优选地,至少一种非氢化的芳族石油烃树脂具有1-60%、更优选5-40%、甚至更优选5-20%、最优选10-20%的芳族含量。芳族含量可以通过1H-NMR进行测量,该1H-NMR可以直接从场强大于300MHz、最优选大于400MHz(等效频率)的光谱仪的1H NMR光谱中测量。芳族含量是芳族质子对质子总数的积分。
根据一个或多个实施方案,粘合剂组合物包含:
10-35wt%的组分a),
5-25wt%的组分b),
15-40wt%的组分c),
5-20wt%的组分d),
任选地5-30wt%的组分e),和
任选地2.5-20wt%的组分f),所有比例是基于粘合剂组合物的总重量计。
另外,本发明的粘合剂组合物可以含有额外的辅助物质和添加剂,例如选自以下的那些:紫外线吸收剂、紫外线和热稳定剂、荧光增白剂、颜料、染料和干燥剂。可以包含在热熔粘合剂组合物中的示例性紫外线稳定剂包括例如空间受阻酚。然而,这些额外的辅助物质和添加剂的总量优选不超过10wt%,更优选不超过5wt%,最优选不超过2.5wt%,基于粘合剂组合物的总重量计。
优选地,粘合剂组合物在23℃下具有根据本申请的实验部分中所述的方法测量的至少25N/25mm、更优选至少30N/25mm、最优选至少35N/25mm的环形初粘粘附力。
通过在140-220℃、优选地160-200℃的温度下混合其组分直至获得均匀混合的混合物来制备根据本发明的粘合剂组合物。可以使用本领域技术人员已知的任何常规混合技术。优选地,通过使用捏合工艺进行混合。如果使用,组分a)至d)以及任选的组分e)和f)可以以任何常规顺序添加至混合器中。优选地,第一和第二SIS嵌段共聚物首先与添加剂,和与树脂c)和d),以及任选地树脂f)(如果使用的话)混合。如果使用,优选将液体树脂e)添加到组分a)至d)和添加剂的混合的组合物中或添加到组分a)至d)和f)和添加剂的混合的组合物中。
本发明的另一个主题是用于将两个基材粘结在一起的方法,该方法包含以下步骤:
i)将粘合剂组合物作为熔体施加到第一基材的表面,
ii)使施加的粘合剂冷却并且凝固,
iii)使凝固的粘合剂与第二基材的表面接触并且将基材压在一起而不再加热凝固的粘合剂。
优选地,在步骤iii)中,将基材压在一起至少一分钟的时间并且使用至少1kg/cm2的压力。
实施例
将以下在表1中显示的化合物和产品用于实施例。
表1
粘合剂组合物的制备
对于每种粘合剂组合物,将表1中所示的成分在Sigma捏合机中于180℃的温度混合。通过将苯乙烯嵌段共聚物、一小部分树脂和添加剂混合而开始制备工艺。第一混合步骤在CO2-气氛下进行,并且持续45分钟,然后加入其余的树脂并在真空下继续混合30分钟。
然后将液体聚异丁烯加入到混合物中,并在真空下继续混合另外30分钟。粘合剂组合物在用于表征其性能之前,已在硅化盒中保存了一天。
在190℃下的粘度
使用具有第27号转子的Brookfield DV-2Thermosel粘度计在190℃的温度下以每分钟10转测量粘度。选择二十分钟测量后得到的粘度值作为代表测量值。
软化点
软化点根据EN DIN 1238通过环和球方法测量。
剥离强度
剥离强度根据测试方法“FTM 1-剥离强度”进行测量,测量速度为每分钟300毫米。首先将宽度为25mm的样品条涂上粘合剂组合物,然后将其粘附到不锈钢板上,并使用标准FINAT辊在两个方向上滚动两次。20分钟接触时间后,将样品以180°的角度从不锈钢板上取下。测量从不锈钢表面释放样品所需的力。记录的力的平均值为剥离强度。
环形初粘
使用“FTM 9-环形初粘测量”方法在23℃的温度下测试粘合剂组合物的环形初粘。为了测量环形初粘,首先将宽度为25mm且长度约为200mm的样品条涂上粘合剂组合物,涂层厚度为100μm。然后将样品条形成环形并使其与以300mm/min的恒定速度移动的玻璃板接触。一旦建立了25mm x 25mm的接触面积,便撤回该环,并记录将环与测试板分开所需的力。将测得的力记录为环形初粘。表2中示出的环形初粘的值是由使用相同的粘合剂组合物进行的两次测量得到的平均值。
SAFT(剪切粘结破坏温度,PET-不锈钢)
首先用粘合剂组合物涂覆宽度为25mm且长度为70mm的PET样品,涂层厚度为100μm。将测试样品以25x 25mm的粘结面积粘结到不锈钢板上。样品形成一个环,并用订书机固定,以便可以将钩插入环中。将样品固定在专用SAFT机架上的烤箱中。将烤箱预热至40℃的温度。将对应于500g静载荷的金属重物连接到挂钩上。一次将两个试样放置在烤箱中进行SAFT测量。
在测量开始时,将测试样品在40℃的温度的烘箱中放置30分钟。然后,烤箱的温度以每分钟0.37K的速度增加。升高温度,直到烤箱中所有测试样品的粘合剂粘附失效。将粘附失效时的烤箱温度记录为相应的SAFT值。
表2中显示的SAFT值是使用相同粘合剂组合物的样品制备的两个相同测试样品的平均测量值。
玻璃化转变温度Tg和交叉温度Tx
将玻璃化转变温度确定为tanδ曲线的局部最大值,将交叉温度确定为损耗模量和存储模量的曲线相交处的温度。tanδ、损耗模量和储能模量是基于DTMA(动态机械热分析)测量确定,这些测量是使用以下DTMA测量参数进行的:
设备:Anton Paar MCR302 SN81765140
软件RHEOPLUS/32V3.62
印模(Stamp):25mm板(扁平表面)
测量间隙:(样品厚度)1mm
温度梯度:180摄氏度—(-10)摄氏度,采用-2摄氏度/分钟
振荡频率:1Hz
伽马振幅:1%(相当于0.8mrad)

Claims (15)

1.一种粘合剂组合物,包含:
a)5-50wt%的至少一种具有不小于45%的二嵌段含量的第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,
b)1-35wt%的至少一种不同于所述至少一种第一苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物并且具有不超过30wt%的苯乙烯含量的第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物,
c)10-50wt%的至少一种具有根据DIN EN 1238通过环球法测量的等于或大于100℃的软化点的第一增粘树脂,
d)1-30wt%的至少一种与所述至少一种第一增粘树脂不同的并且具有根据DIN EN1238通过环球法测量的等于或大于120℃的软化点的第二增粘树脂,所有比例是基于粘合剂组合物的总重量的。
2.根据权利要求1的粘合剂组合物,其中至少一种第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有不超过35%,优选不超过30%的二嵌段含量。
3.根据权利要求1或2的粘合剂组合物,其中第一和第二苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线性的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物。
4.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其中至少一种第一增粘树脂是具有根据DIN EN 1238通过环球法测量的等于或大于100℃、优选等于或大于120℃的软化点的氢化石油烃树脂。
5.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其中至少一种第一增粘树脂具有250-3500g/mol、优选300-2500g/mol的平均分子量(Mn)。
6.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其中至少一种第一增粘树脂是完全氢化的石油烃树脂。
7.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其中至少一种第二增粘树脂是一种纯单体芳烃树脂,其具有根据DIN EN 1238通过环球法测量的等于或大于120℃、优选等于或大于140℃的软化点。
8.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其中至少一种第二增粘树脂具有500-3500g/mol、优选1000-3000g/mol的平均分子量(Mn)。
9.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其进一步包含:
e)1-35wt%的至少一种在25℃下为液体的聚烯烃树脂,基于粘合剂组合物的总重量计。
10.根据权利要求9的粘合剂组合物,其中至少一种在25℃下为液体的聚烯烃树脂具有500-5000g/mol、优选1000-3000g/mol的平均分子量(Mn)。
11.根据权利要求9或10的粘合剂组合物,其中至少一种在25℃下为液体的聚烯烃树脂选自聚异丁烯(PIB)和聚丁烯。
12.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其进一步包含:
f)基于粘合剂组合物的总重量计1-25wt%的至少一种第三增粘树脂,所述至少一种第三增粘树脂不同于所述至少一种第一增粘树脂和所述至少一种第二增粘树脂并且具有根据DIN EN 1238通过环球法测量的等于或大于85℃的软化点。
13.根据权利要求12的粘合剂组合物,其中所述至少一种第三增粘树脂是非氢化的石油烃树脂。
14.根据前述权利要求任一项的粘合剂组合物,其包含:
10-35wt%的组分a),
5-25wt%的组分b),
15-40wt%的组分c),
5-20wt%的组分d),
任选地5-30wt%的组分e),和
任选地2.5-20wt%的组分f),所有比例是基于粘合剂组合物的总重量的。
15.用于将两个基材粘结在一起的方法,该方法包含以下步骤:
i)将根据权利要求1-14任一项的粘合剂组合物作为熔体施加到第一基材的表面,
ii)使施加的粘合剂冷却和凝固,
iii)使凝固的粘合剂与第二基材的表面接触并且将基材压在一起而不再加热凝固的粘合剂。
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