CN113242896B - 热熔粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种耐热性优异、在从低温至高温的宽范围内均具有优良的粘合性且热稳定性优异的热熔粘合剂。用于解决问题的方案为一种热熔粘合剂,其包含烯烃共聚物(A)、增粘树脂(B)以及蜡(C),其中所述烯烃共聚物(A)包含熔点在100℃~140℃之间的茂金属型乙烯/α‑烯烃共聚物(A1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种热熔粘合剂以及使用该热熔粘合剂制得的产品。
背景技术
热熔粘合剂是一种不含溶剂的粘合剂,将其加热、熔化并涂布至被粘物(adherend),然后通过冷却进行固化以产生粘合性。因此,热熔粘合剂具有能够实现瞬时粘接和高速粘接的特征,并可用于各种领域中,例如,纸加工领域、木材加工领域、卫生材料领域以及电子领域。
作为热熔粘合剂的基础聚合物,根据预期用途,通常使用例如以下物质:乙烯/羧酸共聚物,例如,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(下文也称为“EVA”)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(下文也称为“EEA”);聚烯烃,例如,聚乙烯、聚丙烯以及乙烯与α-烯烃的共聚物;合成橡胶,例如,苯乙烯基嵌段共聚物(例如,苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及它们的氢化产物);聚氨酯;等。
在这些热熔粘合剂中,使用聚烯烃作为基础聚合物的热熔粘合剂被用于多种领域中,例如,书籍装订、包装、木材加工以及无纺织物(参见专利文献1和2)。
专利文献1公开了一种热熔粘合剂,其包含作为聚烯烃的半结晶丙烯聚合物、非官能化蜡以及乙烯-烯属不饱和酯共聚物([权利要求1]、[表1]~[表6])。如第[0089]段所述的,专利文献1的热熔粘合剂可用于粘接多种基底,包括包装、袋子、盒子(boxes)、纸箱(cartons)、箱子(cases)、托盘(trays)、多层袋(multi-wall bags)、书籍装订、纸制品,包括例如纸毛巾(例如,多用途毛巾)、卫生纸、面巾纸、湿巾、薄纸(tissues)、毛巾(例如,纸毛巾)及其组合。
然而,专利文献1的热熔粘合剂的耐热性较差,且高温下的粘合性不足。当使用专利文献1的粘合剂生产纸板箱时,若纸板箱中所容纳的内容物是温热的,则粘合剂的性能会因为内容物的热量而不稳定,且所组装的纸板箱可能会打开。
专利文献2公开了一种包含乙烯/具有3~20个碳原子的烯烃的共聚物以及乙烯/羧酸酯的共聚物的热熔粘合剂。该热熔粘合剂在从热熔体喷枪喷出时具有降低的成丝性(thread formation)([权利要求1],[表1]~[表2])。然而,专利文献2的热熔粘合剂在粘接后的耐热性以及高温下的粘合性方面仍存在改进的空间。
引用列表
专利文献
[PTL1]专利文献1:JP 2017-538806 A
[PTL2]专利文献2:JP 2012-177009 A
发明内容
本发明要解决的问题
本发明解决了上述常规问题,且本发明的目的在于提供一种耐热性优异、在从低温至高温的宽范围内均具有优良的粘合性,且热稳定性优异的热熔粘合剂。
解决问题的方案
本发明提供了一种热熔粘合剂,其包含烯烃共聚物(A)、增粘树脂(B)以及蜡(C),其中
所述烯烃共聚物(A)包含熔点在100℃~140℃之间的茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)。
在一个实施方案中,茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的乙烯含量为7.0~10.0重量%。
在一个实施方案中,茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)为茂金属型丙烯/乙烯共聚物。
在一个实施方案中,以(A)至(C)总共100重量份计,包含10~70重量份的(A1)。
本发明还提供了一种纸产品,其包含在作为被粘物的纸中的粘合部分以及根据上述任一项所述的热熔粘合剂,该热熔粘合剂在多个所述粘合部分处粘接并固化。
发明效果
根据本发明,提供了一种热熔粘合剂,其在从低温至高温的宽温度范围内均具有优异的粘合性(尤其是高温粘合性)。例如,使用本发明的热熔粘合剂制得的纸产品具有优异的耐热性。
因此,具有本发明的热熔粘合剂的纸产品不太可能受到待包装(包装的)内容物的热量的影响。
具体实施方式
本发明的热熔粘合剂包含作为主要组分的烯烃共聚物(A)、增粘树脂(B)以及蜡(C)。
在本说明书中,“热熔粘合剂”是指这样一种粘合剂:其在常温下为固态,但可通过加热和熔化而具有流动性,其可涂布至物体(例如,基底或被粘物),并可通过冷却进行固化和粘接。
<烯烃共聚物(A)>
烯烃共聚物(A)是指作为单体的烯烃的共聚物,且不包括均聚物,例如,聚乙烯和聚丙烯。烯烃共聚物(A)的实例包括丙烯与另一α-烯烃的共聚物,以及乙烯与另一α-烯烃的共聚物。α-烯烃为位于碳-碳双键的α-位(即末端)处的烯烃。
在烯烃共聚物(A)中,作为烯烃,可具体提及乙烯、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、2,3-二甲基-2-丁烯等。
烯烃共聚物(A)的具体实例包括乙烯/辛烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、丙烯/乙烯共聚物、丙烯/1-丁烯共聚物、丙烯/乙烯/1-丁烯的三元共聚物、丙烯/1-己烯/1-辛烯的三元共聚物以及丙烯/1-己烯/甲基戊烯的三元共聚物。这些共聚物可单独使用,或两种或更多种可混合在一起。
烯烃共聚物(A)的市售产品的实例包括:由Dow Chemical Company生产的Affinity GA1900(商品名)、Affinity GA1950(商品名)、Affinity EG8185(商品名)、Affinity EG8200(商品名)、Engage 8137(商品名)、Engage 8180(商品名)以及Engage8400(商品名);由Evonik Degussa Japan Co.,Ltd.生产的Vestoplast 703(商品名)以及Vestoplast 708(商品名);由Exxon Mobil Corporation生产的Vistamaxx 2330(商品名)、Vistamaxx 6202(商品名)以及Vistamaxx 8880(商品名);由Eastman Chemical Company生产的Eastoflex E1016PL-1(商品名);由Mitsui Chemicals,Inc.生产的Toughmer系列;由Prime Polymer Co.Ltd.生产的Evolue SP1071C、Evolue SP2030、Evolue SP2530S以及Evolue SP4020;由Tosoh Corporation生产的Niporon Z HM510R以及Niporon Z HM300K;由Mitsubishi Chemical Corporation生产的WINTEC WMG03、WINTEC WSX03、WINTECWMG03UX以及WINTEC WMG02UX;等。
对于烯烃共聚物(A),其是结晶的或是非结晶的都无不重要,只要本发明的目的不被破坏即可,但考虑到粘合性的提高,该烯烃共聚物优选包括结晶的烯烃共聚物。
在本文中,“结晶的”是指通常所称的“结晶的”,且更具体地,其是指聚合物规则地排列的状态。虽然“非结晶的”通常是指不结晶的,但更具体地,其被定义为聚合物的分子链随机地排列的状态。
在本发明中,“烯烃共聚物(A)”包括熔点在100℃~140℃之间的茂金属型丙烯/乙烯共聚物(A1)。
本说明书中的熔点是指使用差示扫描量热法(DSC)测得的值。具体地,使用由SIINanotechnology Corporation生产的DSC 6220(商品名)进行测量:在铝容器中称取10mg样品,并在10℃/min的升温速率下进行测量。熔融峰顶部的温度被称作熔点。
茂金属型丙烯/乙烯共聚物是通过使用茂金属催化剂聚合乙烯和α-烯烃而制得的聚合物。使用茂金属催化剂制得的聚合物具有非常窄的分子量分布,且不会导致结晶度出现偏差。茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物在乙烯部分和α-烯烃部分的排列、各结构单元的含量比例等方面是均匀的。因此,可降低形成低分子量化合物的可能性,所述低分子量化合物导致粘合力下降,且粘合力不会下降。
当茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的熔点在100℃~140℃的范围内时,耐热性得到提高,且本发明的热熔粘合剂在高温下的粘合性极其优异,同时可维持低温下的粘合性。
当茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的熔点低于100℃时,热熔粘合剂的耐热性降低,且高温下的粘合性降低。当茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物的熔点高于140℃时,热熔粘合剂在高温下具有优异的粘合性,但在低温下具有低的粘合性。
茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的乙烯含量优选为7.0~10.0重量%,更优选为7.0~9.0重量%,最理想地为7.0~8.0重量%。茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的落入上述范围内的乙烯含量可提高茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的熔点,且本发明的热熔粘合剂具有优异的耐热性。
此外,在本说明书中,乙烯含量为乙烯结构相对于乙烯和α-烯烃聚合物的总重量的比例,且其是基于ASTM方法通过Exxon Mobil方法测得的值。
在本发明中,茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)优选为茂金属型乙烯/丙烯共聚物。具有低熔点聚乙烯单元和高熔点聚丙烯单元且含有大量的聚丙烯单元的(A1)可提高其熔点,并有助于提高热熔粘合剂的耐热性。
茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的市售产品的实例包括由Exxon MobilCorporation生产并在实施例中公开的Vistamaxx A(原型)。
<增粘树脂(B)>
增粘树脂(B)不受特别限制,只要其是通常用于热熔粘合剂的增粘树脂,且能够获得本发明所预期的热熔粘合剂即可。
例如,增粘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、天然萜烯的三维聚合物、氢化萜烯的共聚物的氢化衍生物、聚萜烯树脂、酚基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、环状脂族石油烃树脂以及环状脂族石油烃树脂的氢化衍生物。这些增粘树脂可单独使用或可组合使用。对于增粘树脂,还可使用液体型增粘树脂,只要其具有无色到浅黄色的色调且基本上无味,而且具有优良的热稳定性。综合考虑这些性能,优选将上述树脂的氢化衍生物等用作为增粘树脂。
作为增粘树脂,可以使用市售产品。此类市售产品的实例包括由Exxon MobilCorporation生产的ECR 5600(商品名)、由Maruzen Petrochemical Co.,Ltd.生产的MARUKACLEAR H(商品名)、由YASUHARA CHEMICAL Co.,Ltd.生产的Clearon K100(商品名)、由Arakawa Chemical Industries,Ltd.生产的ARKON M100(商品名)、由Idemitsu KosanCo.,Ltd.生产的I MARV S100(商品名)、I MARV Y135(商品名)和I MARV P125(商品名)、由YASUHARA CHEMICAL Co.,Ltd.生产的Clearon K4090和Clearon 4100、由Exxon MobilCorporation生产的ECR231C(商品名)和ECR179EX(商品名)、由JXTG Nippon Oil&EnergyCorporation生产的T-REZ HC103(商品名)、T-REZ HA103(商品名)、T-REZ HA125(商品名)、T-REZ HB103(商品名)和T-REZ HA085(商品名),以及由Eastman Chemical Company生产的REGALITE R7100(商品名)。
<蜡(C)>
“蜡(C)”为重量平均分子量小于15000,在常温下为固态且在加热时变为液态的有机物质。蜡可为合成蜡或天然蜡。
合成蜡的实例包括费托蜡(Fischer-Tropsch waxes)、聚烯烃蜡(例如,聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯/聚丙烯蜡)等。
“费托蜡”是指那些通过费托方法合成且通常被称作费托蜡的蜡。费托蜡是通过从组分分子具有宽的碳数分布的蜡分馏出组分分子具有窄的碳数分布的蜡而获得。
作为费托蜡,可以使用市售的来自Sasol Wax Company的SASOL H1(商品名)和SASOL C80(商品名),以及来自NIPPON SEIRO CO.,LTD.的FT-115(商品名)。
天然蜡包括石蜡、微晶蜡以及矿脂。
石蜡是在室温下为固态的蜡,从真空蒸馏提取的油中分离出来。代表性石蜡的实例包括由NIPPON SEIRO CO.,LTD.生产的石蜡系列。
微晶蜡是在室温下为固态的蜡,从真空蒸馏塔底油或重质提取油中分离生产。代表性微晶蜡的实例包括由NIPPON SEIRO CO.,LTD.生产的Hi-Mic系列。
矿脂是在室温下为半固态的蜡,从真空蒸馏塔底油中分离生产。矿脂的代表性实例包括由CHUO YUKA CO.,LTD.生产的Centon CP系列。
这些蜡可单独使用,或两种或更多种可混合在一起。
在本发明中,蜡(C)的熔点优选在60℃~150℃之间,理想地在80℃~130℃之间,最理想地在90℃~120℃之间。通过提高蜡(C)的熔点,本发明的热熔粘合剂的耐热性和热稳定性得到提高,从而在高温度范围内获得优异的粘合强度。至于费托蜡的熔点,(A1)的熔点的定义以及其测量方法同样适用。
<热熔粘合剂>
在本发明的热熔粘合剂中,以组分(A)至(C)总共100重量份计,茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的共混量优选为10~70重量份,特别优选为30~70重量份,最理想地为35~65重量份。
茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的落入上述范围内的共混量可提高热熔粘合剂的耐热性和热稳定性,进而使得能够在维持低温下的粘合性的同时提高高温下的粘合性。
在本发明的热熔粘合剂中,以组分(A)至(C)总共100重量份计,增粘树脂(B)的共混量优选为20~60重量份,特别优选为20~50重量份,最理想地为20~45重量份。
增粘树脂(B)的落入上述范围内的共混量可提高热熔粘合剂的初始粘合性,且可维持其在从低温至高温的宽温度范围内的粘合性。
在本发明的热熔粘合剂中,以组分(A)至(C)总共100重量份计,蜡(C)的共混量优选为5~30重量份,特别优选为10~25重量份,最理想地为15~25重量份。
蜡(C)的落入上述范围内的共混量降低热熔粘合剂的粘度,提高各组分之间的相容性,从而提高耐热性和热稳定性。因此,提高高温下的粘合性,同时维持低温下的粘合性。
本发明的热熔粘合剂可进一步包括其他添加剂。
作为此类添加剂,可提及例如增塑剂、稳定剂(紫外线吸收剂、抗氧化剂)以及颗粒填料。
共混“增塑剂”是为了降低热熔粘合剂的熔体粘度、赋予柔性以及提高对被粘物的润湿性。增塑剂不受特别限制,只要其与基于乙烯的共聚物相容,且能够获得本发明所预期的热熔粘合剂。增塑剂的实例包括石蜡油、环烷油以及芳香油。特别优选的是无色、无味的石蜡油。
可以使用市售产品作为增塑剂(D)。其实例包括例如由Kukdong Oil&ChemicalsCo.,Ltd.生产的White Oil Broom 350(商品名);由IDEMITSU KOSAN CO.,LTD.生产的Diana Fresia S32(商品名)、Diana Process Oil PW-90(商品名)以及DN Oil KP-68(商品名);由BP Chemicals,Inc.生产的Enerper M1930(商品名);由Crompton Corporation生产的Kaydol(商品名);以及由ESSO生产的Primol 352(商品名)。这些增塑剂(D)可单独使用或可组合使用。
共混“稳定剂”是为了防止热熔粘合剂因热量、空气、光等而发生分子量降低、凝胶化、着色、产生气味等,从而提高热熔粘合剂的稳定性。其不受特别限制,只要能够获得本发明所预期的热熔粘合剂。作为稳定剂,可提及例如抗氧化剂以及紫外线吸收剂。
“UV吸收剂”用于提高热熔粘合剂的耐光性。“抗氧化剂”用于防止热熔粘合剂发生氧化降解。抗氧化剂和UV吸收剂通常用于热熔粘合剂中,且其不受特别限制,只要能够获得下文所述的预期的纸产品。
作为“抗氧化剂”,可提及例如基于酚的抗氧化剂、基于硫的抗氧化剂以及基于磷的抗氧化剂。作为紫外线吸收剂,可提及例如基于苯并三唑的紫外线吸收剂以及基于二苯甲酮的紫外线吸收剂。此外,还可添加基于内酯的稳定剂。这些可单独使用或可组合使用。
可以使用市售产品作为稳定剂。其实例包括:由Sumitomo Chemical Company,Limited生产的Sumilyzer GM(商品名)、Sumilyzer TPD(商品名)以及Sumilyzer TPS(商品名);由Ciba Specialty Chemicals Co.生产的Irganox 1010(商品名)、Irganox HP2225FF(商品名)、Irgafos 168(商品名)以及Irganox 1520(商品名);ADEKA CORPORATION的Adekastab AO-60(商品名);由JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD.生产的JF77(商品名)和JP-650(商品名)。这些稳定剂可单独使用或可组合使用。
本发明的热熔粘合剂可进一步包含颗粒填料。颗粒填料可为通常使用的颗粒填料,且其不受特别限制,只要能够获得本发明所预期的热熔粘合剂。“细粒填料”的实例包括例如云母、碳酸钙、高岭土、滑石、氧化钛、硅藻土、尿素树脂、苯乙烯珠粒、煅烧粘土、淀粉等。这些形状优选为球形,且尺寸(在球形情况下为直径)不受特别限制。
本发明的热熔粘合剂可通过使用通常已知的用于制备热熔粘合剂的方法制备,通过共混烯烃共聚物(A)、增粘树脂(B)、蜡(C)以及上述各种添加剂(如果必要的话)。例如,其可通过以预定量共混上述组分并对其进行加热和熔融来制备。添加各组分的顺序、加热方法等不受特别限制,只要能够获得预期热熔粘合剂即可。
<具有热熔粘合剂的产品>
加热并熔化本发明的热熔粘合剂,将其涂布至被粘物的粘合部分,接着使其以如涂布时的熔融状态与另一被粘物接触。之后,将其冷却并固化以粘接被粘物。例如,被粘物的实例包括电子部件、木制品、建筑材料、卫生材料、纸材料等。在这些实例中,优选的是纸,特别是纸板。
纸板是指所谓的硬纸板纸,其指代由木浆、废纸等制成的厚纸的通用术语(JIS P0001 4001)。硬纸板是一种片材纸板衬层,其中层压在用作为波纹形状的内芯的纸板的一侧或两侧上。用于衬层的纸板包括由牛皮纸浆和废纸制成的牛皮纸衬层(K衬层)以及由废纸制成的黄麻衬层(C衬层)等。硬纸板的典型实例包括文献JIS 1516中描述的外硬纸板。
本发明的纸产品包括在作为被粘物的纸材料上的粘合部分,以及在多个所述粘合部分处粘接并固化的热熔粘合剂。纸材料可为单个构件,例如,在组装纸板箱的情况下。可选地,其可为多个构件,如在制造工艺品的情况下。
纸产品的类型不受特别限制,但通常而言,可提及书籍装订、日历、硬纸板包装容器、硬纸盒等。考虑到本发明的热熔粘合剂的特性,由纸板组成的纸产品(例如,硬纸板包装容器以及硬纸盒)作为本发明的纸产品特别有效。
将热熔粘合剂涂布至粘合部分的方法不受特别限制,只要能够获得预期的纸产品即可,但广泛使用的是热熔体涂布机。作为热熔体涂布机,可提及例如由NordsonCorporation生产的ProBlue P4 Melter(商品名)和ProBlue P10 Melter(商品名)等。
例如,涂布方法大致分为接触涂布以及非接触涂布。“接触涂布”是指在涂布热熔粘合剂时喷射机与构件或膜进行接触的涂布方法,而“非接触涂覆”是指在涂布热熔粘合剂时热熔粘合剂不与构件或膜进行接触的方法。作为接触涂布方法,可提及例如狭缝式涂覆器涂布、辊式涂覆器涂布等,而作为非接触涂布方法,可提及例如能够实现螺旋涂布的螺旋涂布、能够实现波浪式涂布的ω涂布和控制接缝涂布、能够实现表面涂布的狭缝式喷雾涂布和帘式喷雾涂布、能够实现点状涂布的点式涂布、能够实现线性涂布的珠粒涂布等。
当通过热熔体涂布机涂布本发明的热熔粘合剂时(即使用热熔体涂布机将热熔粘合剂沿着相对于地面水平的方向排出以进行涂布的情况下),热熔粘合剂的丝状材料(thread-form material)几乎不被排出。因此,被粘物的粘合部分以外的区域或涂布机的喷射口的周边区域不会沾上丝状材料。
在下文中通过实施例和对比例描述本发明,以更详细、更具体地描述本发明。这些实施例是为了描述本发明,而并非意图限制本发明。除非另有说明,否则实施例中所示的比例以非挥发性内容物的重量计。
实施例
热熔粘合剂的原料、配方以及评价方法如下所述。
(A)烯烃共聚物
(A1-1)茂金属型丙烯/乙烯共聚物(乙烯含量:7.1重量%,熔点:112℃,190℃下的熔体粘度:1850mPas,Vistamaxx A(原型),由Exxon Mobil Corporation生产)
(A1-2)茂金属型乙烯/己烯共聚物(乙烯含量:小于5重量%,熔点:100℃,熔体流动速率:10g/min,Evolue SP1071C(商品名),由Prime Polymer Co.Ltd.生产)
(A1-3)茂金属型乙烯/己烯共聚物(乙烯含量:小于5重量%,熔点:127℃,熔体流动速率:1.8g/min),Evolue SP4020(商品名),由Prime Polymer Co.Ltd.生产)
(A2)茂金属型丙烯/乙烯共聚物(乙烯含量:6.0重量%,熔点:97℃,190℃下的熔体粘度:1200mPas,Vistamaxx 8880(商品名),由Exxon Mobil Corporation生产)
(A3)茂金属型乙烯/辛烯共聚物(1-辛烯含量:35~37重量%,熔点:70℃,熔体流动速率:500g/10min,Affinity GA 1950(商品名),由Dow Chemical Company生产)
(A4)茂金属型乙烯/辛烯共聚物(1-辛烯含量:30~40重量%,熔点:70℃,熔体流动速率:1250g/10min,Affinity GA 1875(商品名),由Dow Chemical Company生产)
(A5)茂金属型乙烯/辛烯共聚物(1-辛烯含量:30~40重量%,熔点:68℃,熔体流动速率:660g/10min,Affinity GA 1000R(商品名),由Dow Chemical Company生产)
(A6)茂金属型丙烯/乙烯共聚物(熔点:142℃,WINTEC WMG03(商品名),由Mitsubishi Chemical Corporation生产)
(B)增粘树脂
(B1)氢化的脂环族/芳族共聚物烃树脂(软化点:103℃,T-REZ HC103(商品名),由JXTG Energy Corporation生产)
(B2)氢化的脂环族烃树脂(软化点:103℃,T-REZ HA103(商品名),由JXTG EnergyCorporation生产)
(B3)氢化的脂环族烃树脂(软化点:125℃,T-REZ HA125(商品名),由JXTG EnergyCorporation生产)
(C)蜡
(C1)费托蜡(熔点:108℃,针入度:2,SAZOL WAX H1(商品名),由Sasol Co.生产)
(C2)石蜡(熔点:69℃,针入度:12,Paraffin 155F(商品名),由NIPPON SEIROCO.,LTD.生产)
(C3)微晶蜡(熔点:84℃,针入度:12,Himic 1080(商品名),由NIPPON SEIRO CO.,LTD.生产)
(C4)聚乙烯蜡(熔点:109℃,针入度:7,High Wax 320P(商品名),由MitsuiChemicals,Inc.生产)
(C5)聚丙烯蜡(熔点:140/148℃,针入度:1或更小,High Wax NP 105(商品名),由Mitsui Chemicals,Inc.生产)
(D)抗氧化剂
(D1)基于酚的抗氧化剂(Adekastab AO60(商品名),由ADEKA CORPORATION生产)
(D2)基于磷的抗氧化剂(JP650(商品名),由JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD.生产)
(D3)基于硫的抗氧化剂(Sumilyzer TPS(商品名),由Sumitomo ChemicalCompany,Limited生产)
这些组分以表1和3中所示的比例(重量份)进行熔化和混合。使用通用搅拌器将各组分在约150℃下熔化并混合约一小时,以制备实施例1~9和对比例1~5的热熔粘合剂。通过以下方法进行评价实施例和对比例的热熔粘合剂的耐热性、粘合性以及热稳定性。评价结果示出在表2和4中。
对于耐热性和热稳定性,将热熔粘合剂涂布至K-衬层硬纸板,以获得样品。对于热稳定性,将热熔粘合剂在180℃的气氛下储存72小时,然后确定粘度变化率以及碳化物的形成。各评价的概要如下所述。
<耐热性>
(样品制备)
将在180℃下熔化的热熔粘合剂涂布至K衬层硬纸板,在涂布量为2g/m、凝固时间为10秒、开放时间为3秒且按压压力为1kg/25cm2的条件下层压至K-衬层硬纸板。
(评价方法)
对所制得的样品在70℃的气氛下在应力方向上进行300g/25cm2的负载,并测量直到层压样品发生剥离的时间。评价标准如下所述。
◎:剥离时间超过5小时
○:剥离时间在2小时至5小时之间
×:剥离时间小于2小时
<粘合性>
(样品制备)
将在180℃下熔化的热熔粘合剂涂布至K衬层硬纸板,在涂布量为2g/m、凝固时间为10秒、开放时间为3秒且按压压力为1kg/25cm2的条件下层压至K-衬层硬纸板。
(评价方法)
所制得的样品在设定为70℃、23℃或-10℃的恒温室中老化24小时,然后在大气下用手强行剥离。总粘接面积中K-衬层硬纸板的破损率被用作为材料破损率(材料破损的比率),并对外观进行评价。评价标准如下所述。
◎:材料破损率高于80%
○:材料破损率在60%~80%之间
△:材料破损率为40%或更大且小于60%
×:材料破损率小于40%
<热稳定性>
(样品制备)
将20g热熔粘合剂放入70cc玻璃瓶中,并在180℃的恒温室中储存72小时。确定1)粘度增加-降低率,以及2)碳化物的形成。评价标准如下所述。
(评价方法)
1)粘度变化率
粘度增加-降低率为一周后热熔粘合剂在180℃下的粘度相对于热熔粘合剂在180℃下的初始粘度的增加或降低比率。
具体地,其通过如下公式进行计算。
粘度增加-降低率(%)=(在180℃下储存1周后的熔体粘度)×100/(在180℃下的初始粘度)-100
评价标准如下所述。
◎:粘度增加-降低率小于5%
○:粘度增加-降低率在5%~10%之间
△:粘度增加-降低率大于10%且小于20%
×:粘度增加-降低率为20%或以上
2)碳化物的形成
评价标准如下所述。
◎:无碳化物
○:形成少量碳化物
△:形成碳化物
×:形成大量碳化物
[表1]
[表2]
[表3]
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[表4]
如表2和表4所示,实施例1~9的热熔粘合剂具有优异的耐热性和热稳定性,且在宽温度范围(-10℃~70℃)内提供高的粘合性。由于70℃下的粘合性特别高,因此当用包装材料(例如,硬纸板)包装包裹时,无需担心内容物(包裹)的热量即可进行包装工作。
在另一方面,对比例1~5的热熔粘合剂在耐热性、热稳定性以及粘合性中的任一方面的表现均非常差。
由于对比例1和2的热熔粘合剂不含组分(A1),且组分(A)的熔点下降,因此耐热性低,且高温下的粘合性也低。
对比例3的热熔粘合剂不含组分(A1)但含有组分(A6),从而使得组分(A)的熔点变得过高,且低温(-10℃)下的粘合性低。
对比例4的热熔粘合剂不含增粘树脂(B),且对比例5的热熔粘合剂不含蜡(C)。因此,对比例4和5的热熔粘合剂从常温(23℃)至低温(-10℃)具有低的粘合性,且热稳定性也差。
工业实用性
本发明提供了一种热熔粘合剂。本发明的热熔粘合剂通常可用于纸加工领域,且适合用于组装硬纸板等或防止滑脱(slips)。
Claims (2)
1.热熔粘合剂,其包含烯烃共聚物(A)、增粘树脂(B)以及蜡(C),其中所述烯烃共聚物(A)包含熔点在100℃~140℃之间的茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1),其中所述茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)的乙烯含量为7.0~10.0重量%,其中所述茂金属型乙烯/α-烯烃共聚物(A1)为茂金属型丙烯/乙烯共聚物,并且其中以(A)至(C)总共100重量份计,含有35~70重量份的(A1)。
2.纸产品,其包含在作为被粘物的纸中的粘合部分,以及根据权利要求1所述的热熔粘合剂,所述热熔粘合剂在多个所述粘合部分处粘接并固化。
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