CN113825814A - 粘合剂组合物 - Google Patents

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CN113825814A CN201980096441.7A CN201980096441A CN113825814A CN 113825814 A CN113825814 A CN 113825814A CN 201980096441 A CN201980096441 A CN 201980096441A CN 113825814 A CN113825814 A CN 113825814A
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金怡
J·J·I·范登
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Abstract

本公开提供了一种组合物。所述组合物含有：(A)乙烯/α‑烯烃共聚物，所述乙烯/α‑烯烃共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6‑C8α‑烯烃共聚单体，所述乙烯/α‑烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc的密度，所述乙烯/α‑烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/α‑烯烃共聚物的玻璃化转变温度为‑55℃到‑20℃；(B)增粘剂；以及(C)蜡。

Description

粘合剂组合物
背景技术
在粘合剂行业，基于乙烯的聚合物与增粘剂和蜡一起调配用于生产具有适合于包装粘合剂的粘合性质的热熔粘合剂(HMA)以及用于其它应用。在其它因素相同的情况下，基于乙烯的聚合物的共聚单体含量和结构(以及因此基于乙烯的聚合物的性质)会影响HMA的粘合性能。改变共聚单体的类型和含量可以对应地改变基于乙烯的聚合物的熔体粘度和其它性质，从而影响HMA性能，例如纤维撕裂。
本领域认识到需要扩大可用于提供适合的粘合性能的HMA调配物中的基于乙烯的聚合物的种类。
发明内容
本公开提供了一种组合物。所述组合物含有：(A)乙烯/α-烯烃共聚物，所述乙烯/α-烯烃共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体，所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc，所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度-55℃到-20℃；(B)增粘剂；以及(C)蜡。
本公开还提供了一种制品。所述制品含有至少一种由含有以下的组合物形成的组分：所述组合物含有：(A)乙烯/α-烯烃共聚物，所述乙烯/α-烯烃共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体，所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc，所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃；(B)增粘剂；以及(C)蜡。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的热应力样品固持器的示意图。
定义
对元素周期表的任何参考是如CRC出版公司(CRC Press,Inc.)于1990-1991年出版的元素周期表。通过用于对各族进行编号的新记号法来提及所述表中的一族元素。
出于美国专利实践的目的，任何提及的专利、专利申请或公布的内容均全文以引用方式并入(或其等效美国版以引用方式如此并入)，尤其是关于本领域中的定义(在不会与本公开中具体提供的任何定义不一致的情况下)和常识的公开内容。
本文公开的数值范围包括来自上限值和下限值的所有值，并且所述所有值包含上限值和下限值。对于含有确切值(例如，范围为1或2；或3到5；或6；或7)的范围，包含任何两个确切值之间的任何子范围(例如，以上范围1-7包含子范围1到2；2到6；5到7；3到7；5到6；等)。
除非相反地说明，由上下文暗示或在所属领域中惯用，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公开的提交日为止的现行方法。
“粘合剂组合物”是能够在施加热和/或压力下将相关基底接合在一起的组分的混合物。合适的粘合剂组合物的非限制性实例是热熔粘合剂(HMA)组合物。“热熔粘合剂(HMA)组合物”是能够在施加热或更通常地施加热和压力下将相关基体接合在一起的组分的混合物。
术语“嵌段共聚物”或“链段共聚物”是指包括以线性方式而不是以悬垂或接枝方式接合的两个或更多个化学上不同的区域或链段(被称为“嵌段”)的聚合物，即包括相对于聚合官能团端对端接合(共价键合)的化学上不同的单元的聚合物。在一个实施例中，嵌段的不同之处在于并入其中的共聚单体的量或类型、密度、结晶度的量、结晶度的类型(例如，聚乙烯相对于聚丙烯)、可归因于这种组成的聚合物的微晶大小、立构规整度(全同立构或间同立构)的类型或程度、区域规则度或区域不规则度、支化的量(包含长链支化或超支化)、均勻度或任何其它化学或物理性质。
术语“组合物”是指包括所述组合物以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物的混合物。
术语“包括”、“包含”、“具有”及其派生词并不意图排除任何另外的组分、步骤或程序的存在，无论其是否被具体公开。为了避免任何疑问，除非相反地说明，否则通过使用术语“包含”所要求保护的所有组合物可包括任何额外添加剂、佐剂或化合物，无论呈聚合或其他形式。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何随后列举的范围中排除任何其它组分、步骤或程序，除了对操作性来说并非必不可少的那些之外。术语“由……组成”排除未具体描绘或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及以任何组合形式列举的成员。单数的使用包含复数的使用，并且反之亦然。
“基于乙烯的聚合物”是含有超过50重量％的聚合乙烯单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于乙烯的聚合物包含乙烯均聚物和乙烯共聚物(意指衍生自乙烯和一种或多种共聚单体的单元)。术语“基于乙烯的聚合物”和“聚乙烯”可互换使用。基于乙烯的聚合物(聚乙烯)的非限制性实例包含低密度聚乙烯(LDPE)和线性聚乙烯。线性聚乙烯的非限制性实例包含线性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、多组分乙烯基共聚物(EPE)、乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(也被称为烯烃嵌段共聚物(OBC))、单位点催化的线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)、基本上线性或线性塑性体/弹性体和高密度聚乙烯(HDPE)。通常，聚乙烯可在气相、流化床反应器、液相淤浆工艺反应器或液相溶液工艺反应器中使用非均相催化体系(如齐格勒-纳塔催化剂)，包括第4族过渡金属和配体结构的均相催化体系(如茂金属、非茂金属金属中心的杂芳基、杂价芳氧基醚、膦亚胺等)生产。非均相和/或均相催化剂的组合还可以用于单反应器或双反应器配置中。在一个实施方案中，基于乙烯的聚合物不含有在其中聚合的芳香族共聚单体。
“乙烯塑性体/弹性体”是包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体、或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元的基本上线性的或线性的含有均相短链支化分布的乙烯/α-烯烃共聚物。乙烯塑性体/弹性体的密度为0.870g/cc，或0.880g/cc，或0.890g/cc到0.900g/cc，或0.902g/cc，或0.904g/cc，或0.909g/cc，或0.910g/cc，或0.917g/cc。乙烯塑性体/弹性体的非限制性实例包含AFFINITYTM塑性体和弹性体(可购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company))、EXACTTM塑性体(可购自埃克森美孚化工公司(ExxonMobil Chemical))、TafmerTM(可购自三井(Mitsui))、NexleneTM(可购自鲜京化学公司(SK Chemicals Co.))和LuceneTM(可购自乐金化学有限公司(LG Chem Ltd.))。
“高密度聚乙烯”(或“HDPE”)是具有至少一种C4-C10α-烯烃共聚单体或C4-C8α-烯烃共聚单体并且密度大于0.94g/cc、或0.945g/cc、或0.95g/cc或0.955g/cc到0.96g/cc、或0.97g/cc或0.98g g/cc的乙烯均聚物或乙烯/α-烯烃共聚物。HDPE可以是单峰共聚物或多峰共聚物。“单峰乙烯共聚物”是在显示分子量分布的凝胶渗透色谱法(GPC)中具有一个独特峰的乙烯/C4-C10α-烯烃共聚物。“多峰乙烯共聚物”是在显示分子量分布的GPC中具有至少两个独特峰的乙烯/C4-C10α-烯烃共聚物。多峰包含具有两个峰(双峰)的共聚物以及具有多于两个峰的共聚物。HDPE的非限制性实例包含各自可购自陶氏化学公司的DOWTM高密度聚乙烯(HDPE)树脂、ELITETM增强聚乙烯树脂以及CONTINUUMTM双峰聚乙烯树脂、可购自莱昂德尔巴塞尔工业公司(LyondellBasell)的LUPOLENTM以及来自北欧化工公司(Borealis)、英力士公司(Ineos)、埃克森美孚公司的HDPE产品。
“互聚物”是通过使至少两种不同的单体聚合来制备的聚合物。此通用术语包含共聚物，通常用于指由两种不同单体制备的聚合物，以及由多于两种不同单体制备的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。
“低密度聚乙烯”(或“LDPE”)由乙烯均聚物或包括至少一种C3-C10α-烯烃，优选地密度为0.915g/cc到0.940g/cc并且含有具有宽MWD的长链分支的C3-C4的乙烯/α-烯烃共聚物组成。LDPE通常借助于高压自由基聚合(具有自由基引发剂的管状反应器或高压釜)而生成。LDPE的非限制性实例包含MarFlexTM(雪佛龙菲利斯)、LUPOLENTM(莱昂德尔巴塞尔工业公司)、以及来自北欧化工公司(Borealis)、英力士公司(Ineos)、埃克森美孚公司和其它公司的LDPE产品。
“线性低密度聚乙烯”(或“LLDPE”)是含有非均相短链支化分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物，所述非均相短链支化分布包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元。LLDPE的特征在于与常规LDPE相比长链支化(如果存在的话)极少。LLDPE的密度为0.910g/cc、或0.915g/cc、或0.920g/cc或0.925g/cc到0.930g/cc、或0.935g/cc或0.940g/cc。LLDPE的非限制性实例包含各自可购自陶氏化学公司的TUFLINTM线性低密度聚乙烯树脂和DOWLEXTM聚乙烯树脂；以及MARLEXTM聚乙烯(可购自雪佛龙菲利普斯公司)。
“多组分乙烯基共聚物”(或“EPE”)包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体、或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元，如以下专利参考所述的：USP 6,111,023；USP 5,677,383；以及USP 6,984,695。EPE树脂的密度为0.905g/cc、或0.908g/cc、或0.912g/cc或0.920g/cc到0.926g/cc、或0.929g/cc、或0.940g/cc或0.962g/cc。EPE树脂的非限制性实例包含各自可购自陶氏化学公司的ELITETM增强型聚乙烯和ELITE ATTM先进技术树脂；可购自诺瓦化学公司(Nova Chemicals)的SURPASSTM聚乙烯(PE)树脂；以及可购自从鲜京化学公司(SK Chemicals Co)的SMARTTM。
“基于烯烃的聚合物”或“聚烯烃”是含有超过50重量％的聚合烯烃单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于烯烃的聚合物的非限制性实例包含基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。
“聚合物”是通过使呈聚合形式提供构成聚合物的多个和/或重复“单元”或“单体单元”的无论相同或不同类型的单体聚合而制备的化合物。因此，通用术语聚合物涵盖术语均聚物，通常用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物，和术语共聚物，通常用于指由至少两种类型的单体制备的聚合物。聚合物还涵盖所有形式的共聚物，例如，无规共聚物、嵌段共聚物等。术语“乙烯/α-烯烃聚合物”和“丙烯/α-烯烃聚合物”表示如上所述分别使乙烯或丙烯与一种或多种额外可聚合α-烯烃单体聚合而制备的共聚物。应注意，尽管聚合物经常称作由一种或多种特定单体“制成”，“基于”特定的单体或单体类型，“含有”特定的单体含量等，但在此上下文中，术语“单体”应理解为指特定单体的聚合遗余物，而不是未聚合的物质。一般来说，本文的聚合物指代基于聚合形式的相应单体的“单元”。
“基于丙烯的聚合物”是指含有超过50重量％的聚合丙烯单体(按可聚合单体的总量计)以及任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。
“松香”是树脂酸的混合物，所述树脂酸是羧酸。合适的松香的非限制性实例包含胶状松香、木松香、高油松香和其组合。合适的树脂酸的非限制性实例包含枞酸、新枞酸、脱氢枞酸、沼泽酸、左旋海松酸、海松酸、异海松酸和其组合。
“单位点催化的线性低密度聚乙烯”(或“m-LLDPE”)是包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体、或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元的含有均相短链分支分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物。m-LLDPE的密度为0.913g/cc、或0.918g/cc、或0.920g/cc到0.925g/cc或0.940g/cc。m-LLDPE的非限制性实例包含EXCEEDTM茂金属PE(可购自埃克森美孚化工公司)、LUFLEXENTM m-LLDPE(可购自利莱昂德尔巴塞尔工业公司)和ELTEXTM PF m-LLDPE(可购自英力士烯烃和聚合物公司(IneosOlefins&Polymers))。
“超低密度聚乙烯”(或“ULDPE”)和“极低密度聚乙烯”(或“VLDPE”)各自为包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C3-C10α-烯烃共聚单体、或至少一种C4-C8α-烯烃共聚单体或至少一种C6-C8α-烯烃共聚单体的单元的含有非均相短链分支分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物。ULDPE和VLDPE的密度各自为0.885g/cc，或0.90g/cc至0.915g/cc。ULDPE和VLDPE的非限制性实例包含各自可购自陶氏化学公司的ATTANETM ULDPE树脂和FLEXOMERTM VLDPE树脂。
测试方法
根据ASTM D 1386/7测量酸值(或酸数)。酸值是物质中存在的未反应脂肪酸含量的量度。酸值是中和一克物质(例如，蜡)中存在的游离羧酸所需要的氢氧化钾的毫克数。酸值单位为mg KOH/g。
根据ASTM D792，方法B对密度进行测量。以克(g)每立方厘米(g/cc或g/cm3)对结果进行记录。
根据ASTM D3954测量滴点。
纤维撕裂(％)：根据标准化方法使用Inland波纹纸板对组合物的纤维撕裂(FT)百分比进行测定。将样品组合物加热至170℃，并通过沿纸板试片纵向拖动样品组合物来将样品组合物珠粒(以每米2.1克的重量施加)用刮刀或热熔胶施涂器施涂到纸板试片(25.4mm×76.2mm)上，并将第二个试片快速(在1秒内)以2.5巴(250kPa)的压力放置在样品组合物的顶部上持续10秒以将粘结固持就位。将样品在室温和54％相对湿度下调节24小时。调节后，立即通过在一个角下方插入刮刀的刀片以将角折叠起来，从而将样品(n＝5)拉开。然后将样品放置在水平表面上，具有折角的一侧朝上。在将样品固持在尽可能接近设定在测试温度的加热或冷却源的情况下，以相对于每个试片的纵向轴线成大约45-90°的角度尽可能快地手动拉动折角，以撕开粘合剂粘结。以25％的增量(即0％、25％、50％、75％和100％)估计撕裂的纤维的百分比(纤维撕裂)，并且记录平均值。
根据由包装专业协会(Institute of Packaging Professions)(IoPP)编制的《建议用于测定热熔胶的热应力抗性的测试方法(Suggested Test Method for Determiningthe Heat Stress Resistance of Hot Melt Adhesives)》方法T-3006测量热应力抗性(热应力)。为了制备一个样品，通过使用Inatec粘结测试仪(应用温度177℃)施涂0.00014lb/in的组合物(约0.12–0.13克)来使尺寸为2英寸(50.8mm)×3-3/16英寸(81mm)和2英寸(50.8mm)×5-1/2英寸(139.7mm)的两个纸板试片(切割有沿长方向的凹槽)粘结。并且这个测试仪用于在恒定压力下压缩试片，并且不需要进一步应用加热。垂直于较短试片的中心的凹槽涂覆组合物，并且对试片进行粘结，使得组合物距长试片的一端3/4英寸(19mm)。每种组合物制备五个复本。将每个试片在22℃-23℃和50％相对湿度下储存24小时。如图1所示，然后将样品(10)装载到样品固持器(12)中，使短的试片端与样品固持器(12)的边缘对齐，如图1所示。样品(10)用样品固持器(10)的宽板(14)固持就位，并且用蝶形螺帽(16)将板(14)固定到样品固持器(12)。将“200g”重物(18)附接到试片(20)上，离粘结的距离为3.94英寸(100mm)。通过将附接到重物的栓钉放入在较长试片的端部处制成的孔中来固定重物(18)。然后将含有试片(20)和附接重物(18)的样品固持器(12)放入对流烘箱(未示出)中，在设定温度下进行平衡，并且在烘箱中保持24小时。在24小时结束时，如果至少80％的粘合(即，4个粘合)未破坏，则认为样品在测试温度下通过了耐热性测试。改变烘箱温度，直到确定到最大传递热应力抗性(温度)。每个测试温度都使用所有的新粘结试片样品。结果记录为热应力温度(℃)。
以下的熔体粘度是使用布鲁克菲尔德粘度计(Brookfield Viscometer，型号DV0III，版本3)和SC-31热熔粘度计主轴根据ASTM D 3236测量的：在177℃下的基于乙烯的共聚物；在177℃下的组合物；在135℃下的基于乙烯的聚合物蜡；以及在170℃下的基于丙烯的聚合物蜡。将样品倒入铝一次性管状室中，进而将所述室插入布鲁克菲尔德加热器(Brookfield Thermosel)中，并且锁定就位。样品室在底部具有与布鲁克菲尔德加热器的底部适配的槽口，以确保当主轴插入并且旋转时不会使所述室转动。将样品(大约8-10克)加热到所需温度直到熔融样品在样品室顶部下方一英寸处为止。降低粘度计设备，并且将主轴浸没在样品室中间，其中所述主轴不与所述室的侧面接触。继续降低，直到粘度计上的支架在加热器上对齐为止。将粘度计接通，并且设定成以平稳剪切速率运行，按粘度计的rpm输出计，所述剪切速率会引起转矩读数在40％到60％的总转矩容量的范围内。每分钟获取一次读数，持续15分钟，或直到值稳定的时刻记录最终读数。
根据ASTM E28使用梅特勒托利多FP900热值分析系统(Mettler Toledo FP900Thermosystem)测量环球软化点。
差示扫描量热法(DSC)
差示扫描量热法(DSC)可用于测量聚合物在宽温度范围内的熔融、结晶和玻璃化转变行为。例如，使用配备有冷藏冷却系统(RCS)和自动取样器的TA仪器(TA Instruments)Q1000 DSC来执行此分析。在测试期间，使用50毫升/分钟的氮气吹扫气流。在190℃下将每个样品熔融压制成薄膜；然后将熔融样品空气冷却到室温(25℃)。从经过冷却的聚合物中抽取3-10mg，6mm直径样本；称重；放置于轻铝盘(50mg)中，并且进行卷曲关闭。接着执行分析以确定其热性质。
通过使样品温度斜升和斜降以产生热流对温度的曲线来确定样品的热行为。首先，将样品快速加热到180℃并且保持等温3分钟以便去除其热历程。接下来，以10℃/分钟冷却速率将样品冷却到-80℃并且在-80℃下保持等温3分钟。然后以10℃/分钟的加热速率将样品加热到180℃(这是“第二加热”匀变)。记录冷却和第二加热曲线。确定的值为外推的熔融开始温度Tm和外推的结晶开始温度Tc。
通过首先在熔融转变的开始与结束之间绘制基线来根据DSC加热曲线确定熔点Tm。接着对熔融峰的低温侧上的数据绘制切线。此线与基线的相交处是外推的熔融开始温度(Tm)。这如在Bernhard Wunderlich,《聚合材料的热表征中的热分析基础(The Basis ofThermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials)》92,277–278(Edith A.Turi编辑,第2版,1997)中所描述的。
玻璃化转变温度Tg由其中一半样品已经得到液体热容的DSC加热曲线确定，如Bernhard Wunderlich,《聚合材料的热表征中的热分析基础(The Basis of ThermalAnalysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials)》92,278–279(EdithA.Turi编辑,第2版1997)中所描述的。从玻璃化转变区域上方和下方绘制基线并且通过Tg区域外推所述基线。样品热容在这些基线中间的温度Tg。
剥离粘合破坏温度(PAFT)和剪切粘合破坏温度(SAFT)
在剥离模式下使用化工仪器OSI-8可编程烘箱使用100克重物根据ASTM D4498测试剥离粘合破坏温度(PAFT)。测试开始于40℃，并且温度以0.5℃/分钟的平均速率升高。
在剪切模式下使用化工仪器OSI-8可编程烘箱使用500克重物根据ASTM D4498测量剪切粘合破坏温度(SAFT)。测试开始于40℃，并且烘箱温度以0.5℃/分钟的平均速率斜变。记录样本失效时的温度。
使用两张60g/m2的牛皮纸(每张尺寸为6英寸×12英寸(152mm×305mm))制备用于进行PAFT和SAFT测试的样品。在纵向且以1英寸(25mm)的间隙隔开的底部纸张上以平行方式粘合两个1.75英寸或2英寸(45mm或51mm)宽的单面压敏胶带(如遮蔽胶带)条。将待测组合物样品加热到177℃(350℉)并且以均匀方式细洒在胶带条之间形成的间隙的中间。然后，在组合物可能过度变稠之前，使两根玻璃棒(一根棒紧跨在胶带上并且垫在具有同一胶带的条的间隙的两侧，随后是第二根棒和(两根棒之间的)第二张纸)沿纸的长度向下滑动。这以以下方式完成：使得第一根棒将组合物均匀地铺展在胶带条之间的间隙中，并且第二根棒将第二张纸均匀地压缩在间隙的顶部和胶带条的顶部。因此，在两个胶带条之间产生了单个的1英寸(25.4mm)宽的样品组合物条，并且对纸张进行粘结。将如此粘结的纸张横向切成宽度为1英寸(25.4mm)且长度为3英寸(76.2mm)的条，每个条在中心具有1英寸×1英寸(25mm×25mm)的粘合剂样品粘结。将条在室温(23℃)和54％相对湿度下调节24小时。然后在PAFT和SAFT测试中根据需要使用条。测试来自每个组合物样品的两个样本，并且记录PAFT和SAFT的平均失效温度。
晾置时间和凝结时间
使用用于形成和撕裂测试粘结的机械测试装置INATEC粘结测试仪确定凝结时间和晾置时间性质。将INATEC粘结测试仪加热到173℃，并通过手持式热电偶进行测量。底部基体是2.5"(63.5mm)×2"(50.8mm)的波纹纸板，将所述波纹纸板在递送范围为0.26到0.29g/延米的粘合剂珠粒的粘合剂罐下的轨道上移动。使粘合剂罐压力升高或降低以维持珠粒大小一致。将2.5"(63.5mm)×2"(50.8mm)的顶部基体以2.5巴(250kPa)的压力施加到底部基体。INATEC具有2个定时器，能够测量可能精确到秒的凝结时间和晾置时间。
晾置时间测量——是将粘合剂施加到一个基体与将所述粘合剂与第二基体粘结之间的最长时间段，其中与第二基体粘结会引起50％的纤维撕裂粘结。为了测试，将压缩时间(或凝结时间)设定为由实现100％纤维撕裂的凝结时间测量确定的时间。将晾置时间设定为10秒并且以10秒间隔增加，直到实现小于50％的纤维撕裂为止。将晾置时间减少5秒并且测定纤维撕裂％。最后，以1秒间隔改变晾置时间以确定实现50％或更大的纤维撕裂的最大容许时间。
凝结时间测量——是实现纤维撕裂粘结所需要最小压缩时间。为了测试，将晾置时间设定在2秒(sec)。随着将顶部基体压缩到底部基体上而形成粘结。在预设的压缩时间之后，随着将顶部基体从底部基体拉开而进行撕裂测试。然后进行目测评估以确定预设测试条件下实现的纤维撕裂百分比。以一秒间隔改变凝结时间以确定实现100％纤维撕裂和小于50％纤维撕裂的时间。将凝结时间记录为精确到秒的最短时间，此时获得最小的50％纤维撕裂。
具体实施方式
本公开提供了一种组合物。所述组合物含有：(A)乙烯/α-烯烃共聚物，所述乙烯/α-烯烃共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体，所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc，所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃；(B)增粘剂；以及(C)蜡。
在一个实施例中，所述组合物是粘合剂组合物。
A.乙烯/α-烯烃共聚物
所述粘合剂组合物含有乙烯/α-烯烃共聚物。所述乙烯/α-烯烃共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体。所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc，所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃。
适合的乙烯/α-烯烃共聚物的非限制性实例包含LDPE和线性聚乙烯。线性聚乙烯的非限制性实例包含LLDPE、ULDPE、VLDPE、EPE、乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(也被称为OBC)、m-LLDPE、基本上线性或线性塑性体/弹性体(POP)和其组合。在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物是POP。
所述乙烯/α-烯烃共聚物含有以下、基本上由以下组成或由以下组成：(i)乙烯和(ii)C6-C8α-烯烃共聚单体。在实施例中，所述α-烯烃共聚单体选自己烯和辛烯。在另外的实施例中，α-烯烃是己烯。
在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物是乙烯/己烯共聚物。
所述乙烯/α-烯烃共聚物含有：(i)乙烯；和(ii)按所述乙烯/α-烯烃共聚物的总重量计，20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体。在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物含有：(i)衍生自乙烯的65wt％、或70wt％或75wt％到80wt％的单元；和(ii)衍生自C6-C8α-烯烃共聚单体的互补量的单元，或按所述乙烯/α-烯烃共聚物的总重量计，衍生自C6-C8α-烯烃共聚单体的20wt％到25wt％或30wt％或35wt％的单元。
所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc。在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc或0.885g/cc到0.890g/cc或0.895g/cc。在另一个实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.890g/cc、或0.880g/cc到0.885g/cc或0.885g/cc到0.890g/cc。
所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s。在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4000mPa·s、或5000mPa·s、或10000mPa·s、或12000mPa·s、或12500mPa·s到13000mPa·s、或15000mPa·s、或18000mPa·s或20000mPa·s。在另外的实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为5000mPa·s到15000mPa·s或10000mPa·s到15000mPa·s。
所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度Tg为-55℃到-20℃。在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度为-55℃、或-50℃或-48℃到-45℃、或-40℃、或-35℃、或-30℃或-25℃。在另一个实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度Tg为-50℃到-30℃、或-50℃到-40℃或-48℃到-45℃。
在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的熔融温度Tm为40℃、或50℃、或55℃、或60℃、或65℃、或70℃、或75℃、或77℃或80℃到83℃、或85℃、或90℃、或100℃、或110℃或120℃。在另一个实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的熔融温度Tm为40℃到120℃、或70℃到100℃、或80℃到120℃、或80℃到100℃或77℃到83℃。
在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的结晶温度Tc为50℃、或55℃或60℃到64℃、或65℃、或70℃、或75℃、或80℃或90℃。在另一个实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物的结晶温度Tc为50℃到90℃、或55℃到80℃或60℃到65℃。
在实施例中，所述乙烯/α-烯烃共聚物是由以下组成的乙烯/己烯共聚物：(i)65wt％到80wt％、或70wt％到80wt％或75wt％到80wt％的乙烯；和(ii)按所述乙烯/己烯共聚物的总重量计，20wt％到35wt％、或20wt％到30wt％或20wt％到25wt％的己烯。(i)所述乙烯/己烯共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc或0.885g/cc到0.890g/cc；(ii)所述乙烯/己烯共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s、或5000mPa·s到15000mPa·s或10000mPa·s到15000mPa·s；并且(iii)所述乙烯/己烯共聚物的玻璃化转变温度Tg为-55℃到-20℃、或-50℃到-30℃、或-50℃到-40℃或-48℃到-45℃。在实施例中，所述乙烯/己烯共聚物还具有以下性质中的一种或两种性质：(iv)熔融温度Tm为40℃到120℃、或70℃到110℃、或80℃到120℃、或80℃到90℃或77℃到83℃；和/或(v)结晶温度Tc为50℃到90℃、或55℃到80℃或60℃到65℃。
所述乙烯/α-烯烃共聚物可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
B.增粘剂
所述组合物包含增粘剂。所述增粘剂可以改变所述组合物的性质，如粘弹性质(例如，tanδ)、流变性质(例如，粘度)、粘性(例如，粘附能力)、压敏性和润湿性质。在一些实施例中，所述增粘剂用于改进所述组合物的粘性。在具体实施例中，所述增粘剂用于润湿粘附表面和/或改进对粘附表面的粘附。
适合于本文所公开的组合物的增粘剂在室温下可以为固体、半固体或液体。适合的增粘剂的非限制性实例包含(1)天然和改性的松香(例如，脂松香、木松香、妥尔油松香(tall oil rosin)、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香和聚合松香)；(2)天然和改性的松香的甘油酯和季戊四醇酯(例如，浅木松香的甘油酯、氢化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氢化松香的季戊四醇酯以及经酚醛改性的松香的季戊四醇酯)；(3)天然萜烯的共聚物和/或三元共聚物(例如，苯乙烯/萜烯和α-甲基苯乙烯/萜烯)；(4)多萜树脂和氢化多萜树脂；(5)酚醛改性的萜烯树脂和其氢化衍生物(例如，双环萜烯和苯酚在酸性介质中缩合而成的树脂产物)；(6)脂肪族或环脂肪族烃树脂和其氢化衍生物(例如，主要由烯烃和二烯烃组成的单体聚合而成的树脂)；(7)芳香族烃树脂和其氢化衍生物；(8)芳香族改性脂肪族或环脂肪族烃树脂和其氢化衍生物；和(9)其组合。
在实施例中，所述增粘剂包含脂肪族、环脂肪族和芳香族烃以及改性烃和氢化形式；萜烯和改性萜烯以及氢化形式；以及松香和松香衍生物以及氢化形式；以及这些增粘剂中的两种或更多种增粘剂的混合物。这些增粘树脂的环球软化点为70℃或100℃到130℃或150℃。这些增粘树脂还具有不同水平的氢化或饱和，所述饱和是另一个常用术语。适合的增粘树脂的非限制性实例包含来自田纳西州金斯波特(Kingsport,Tenn.)的伊士曼化工公司(Eastman Chemical Co.)的EastotacTM H-100、H-115和H-130，它们是部分氢化的环脂肪族石油烃树脂，软化点分别为100℃、115℃和130℃。这些增粘树脂具有E级、R级、L级和W级，指示不同水平的氢化，其中E是氢化最少并且W是氢化最多。E级的溴值为15，R级的溴值为5，L级的溴值为3，并且W级的溴值为1。伊士曼化工公司的EastotacTM H-142R的软化点为140℃。适合的增粘树脂的其它非限制性实例包含：是部分氢化脂肪族石油烃树脂的EscorezTM5300、5400和5637以及部分氢化芳香族改性石油烃树脂的EscorezTM 5600，全部均可从德克萨斯州休斯顿(Houston,Tex.)的埃克森化工公司(Exxon Chemical Co.)获得；是脂肪族、芳香族石油烃树脂的WingtackTM Extra，其可从俄亥俄州阿克伦市(Akron,Ohio)的固特异化工公司(Goodyear Chemical Co.)获得；是部分氢化环脂肪族石油烃树脂的HercoliteTM2100，其可从特拉华州威尔明顿(Wilmington,Del.)的赫克力士公司(Hercules,Inc.)获得；来自克雷威利(Cray Valley)的NorsoleneTM烃树脂；以及可从欧洲荒川有限公司(Arakawa Europe GmbH)获得的ArkonTM水白色氢化烃树脂。
在实施例中，所述增粘剂包含脂肪族烃树脂，如由烯烃和二烯烃组成的单体的聚合得到的树脂(例如，来自德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化工公司的ESCOREZTM 1310LC、ESCOREZTM 2596或来自田纳西州金斯波特的伊士曼化工公司的PICCOTACTM 1095、PICCOTACTM 9095和其氢化衍生物；环脂肪族石油烃树脂和其氢化衍生物(例如，来自埃克森美孚化工公司的ESCOREZTM 5300和5400系列；来自伊士曼化工公司的EASTOTACTM树脂)。在一些实施例中，所述增粘剂包含氢化环烃树脂(例如来自伊士曼化工公司的REGALREZTM和REGALITETM树脂)。
在实施例中，所述增粘剂是氢化烃树脂。在另外的实施例中，所述增粘剂是C4-C24、或C6-C20、或C8-C18、或C8-C10或C9氢化烃树脂。适合的C9氢化烃树脂的非限制性实例是可从伊士曼化工公司获得REGALITETM R1100。
在实施例中，所述增粘剂的环球软化点为95℃、或97℃或100℃到105℃、或110℃、或115℃、或120℃、或130℃、或140℃或150℃。在另外的实施例中，所述增粘剂的环球软化点为95℃到150℃、或95℃到120℃、或95℃到110℃或100℃到105℃。
在实施例中，所述增粘剂是C4-C24、或C6-C20、或C8-C18、或C8-C10或C9氢化烃树脂；并且所述增粘剂的环球软化点为95℃到150℃、或95℃到120℃、或95℃到110℃或100℃到105℃。
在实施例中，所述增粘剂或进一步地所述组合物不含或基本上不含松香酯。“松香酯”是呈聚合形式的含有松香并且任选地一种或多种二烯的聚合物，然后使用一种或多种多元醇使聚合物结构酯化，并且然后任选地使经过酯化的聚合物结构氢化。可以理解，作为酯，松香酯含有至少一个带有氧原子的酯基，因此松香酯排除了仅由氢和碳原子构成的增粘剂。“多元醇”是含有至少两个羟基(-OH)的醇。
所述增粘剂可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
C.蜡
所述组合物包含蜡。蜡可用于降低组合物的熔体粘度并且调节组合物的晾置时间和凝结时间。合适的蜡的非限制性实例包含基于乙烯的聚合物蜡、基于丙烯的聚合物蜡、石蜡、微晶蜡、副产物聚乙烯蜡、费托蜡(Fischer-Tropsch wax)、氧化的费托蜡、如羟基硬脂酰胺蜡和脂肪酰胺蜡等官能化蜡和其组合。
基于乙烯的聚合物蜡
在一个实施例中，蜡是基于乙烯的聚合物蜡。
“基于乙烯的聚合物蜡”是熔体粘度在135℃下小于或等于(≤)1,000mPa·s，或≤500mPa·s、或≤100mPa·s、或≤50mPa·s或≤10mPa·s的基于乙烯的聚合物。所述基于乙烯的聚合物蜡由大部分量(即，大于50wt％)的聚合乙烯单体和任选的α-烯烃共聚单体构成。
在一个实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡选自高密度、低分子量的聚乙烯蜡；副产物聚乙烯蜡；含有基于乙烯的聚合物的费托蜡；含有基于乙烯的聚合物的氧化费托蜡；官能化聚乙烯蜡；和其组合。
在一个实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡未被官能化。
在一个实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡是含有基于乙烯的聚合物的费托蜡。含有基于乙烯的聚合物的费托蜡的非限制性实例包含SASOLTM蜡，例如SASOLWAXTM H1，可购自沙索蜡公司(Sasol Wax Company)。
在实施例中，基于乙烯的聚合物蜡在135℃下的熔体粘度为1mPa·s、或2mPa·s、或3mPa·s、或4mPa·s、或5mPa·s、或6mPa·s、或7mPa·s或8mPa·s到10mPa·s、或20mPa·s、或50mPa·s、或100mPa·s、或200mPa·s、或300mPa·s、或400mPa·s、或500mPa·s、或750mPa·s或小于1,000mPa·s。在另一个实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡在135℃下的熔体粘度为1mPa·s到小于1,000mPa·s、或1mPa·s到100mPa·s、或1mPa·s到50mPa·s、或1mPa·s到10mPa·s或5mPa·s到10mPa·s。
在实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡的密度为0.880g/cc、或0.885g/cc、或0.890g/cc、或0.895g/cc、或0.900g/cc、或0.910g/cc到0.920g/cc、或0.930g/cc、或0.940g/cc、或0.950g/cc、或0.960g/cc或0.970g/cc。在另一个实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡的密度为0.880g/cc到0.970g/cc、或0.890g/cc到0.940g/cc、或0.900g/cc到0.920g/cc或0.895g/cc到0.905g/cc。
在实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡具有以下性质中的一种、一些或全部性质：(i)熔体粘度为1mPa·s到小于1,000mPa·s、或1mPa·s到100mPa·s、或1mPa·s到50mPa·s、或/1mPa·s到10mPa·s或5mPa·s到10mPa·s的在135℃下；和/或(ii)密度为0.880g/cc到0.970g/cc、0.890g/cc到0.940g/cc、0.900g/cc到0.920g/cc或0.895g/cc到0.905g/cc；和/或(iii)熔点为大于80℃或大于90℃；和/或(iv)酸值为0mg KOH/g到0.1mg KOH/g、或0.5mg KOH/g或1.0mg KOH/g；和/或(v)滴点为100℃到120℃或110℃到115℃。在另外的实施例中，所述基于乙烯的聚合物蜡是费托蜡。
所述基于乙烯的聚合物蜡可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
基于丙烯的聚合物蜡
在实施例中，蜡是基于丙烯的聚合物蜡。
“基于丙烯的聚合物蜡”是基于丙烯的聚合物，其在170℃下的熔体粘度小于或等于(≤)1,000mPa·s、或≤500mPa·s、或≤100mPa·s或≤50mPa·s。基于丙烯的聚合物蜡由大部分量(即，大于50wt％)的聚合丙烯单体和任选的α-烯烃共聚单体构成。基于丙烯的聚合物蜡可以借助于齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂聚合或茂金属催化剂聚合产生，分别得到齐格勒-纳塔催化的基于丙烯的聚合物蜡或茂金属催化的基于丙烯的聚合物蜡。
在一个实施例中，基于丙烯的聚合物蜡是丙烯均聚物。
在一个实施例中，基于丙烯的聚合物蜡是丙烯均聚物，并且排除官能化蜡、聚乙烯蜡、费托蜡、动物蜡、植物蜡、石油衍生的蜡(石蜡、微晶蜡)和褐煤蜡。
适合的基于丙烯的聚合物蜡的非限制性实例是以商品名称LICOCENE出售的可购自科莱恩(Clariant)的蜡。
在实施例中，基于丙烯的聚合物蜡具有以下性质中的一种、一些或全部性质：(i)密度为0.89g/cc、或0.90g/cc到0.91g/cc；和/或(ii)在170℃下的熔体粘度为40mPa·s、或50mPa·s或60mPa·s到65mPa·s、或70mPa·s、或75mPa·s、或80mPa·s、或90mPa·s或100mPa·s。
所述基于丙烯的聚合物蜡可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
所述蜡可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
D.任选添加剂
在实施例中，所述组合物含有(A)所述乙烯/α-烯烃共聚物；(B)所述增粘剂；(C)所述蜡；以及(D)任选添加剂。
适合的添加剂的非限制性实例包含增塑剂、油、稳定剂、抗氧化剂、颜料、染料、防结块添加剂、聚合添加剂、去沫剂、防腐剂、增稠剂、流变改性剂、湿润剂、填充剂、溶剂、成核剂、表面活性剂、螯合剂、胶凝剂、加工助剂、交联剂、中和剂、阻燃剂、荧光剂、相容剂、抗菌剂、水、助粘剂(如马来酸酐官能化聚烯烃)和其组合。
在一个实施例中，组合物包含抗氧化剂。抗氧化剂防止组合物由于由像热、光或者来自原料(例如增粘性树脂)的残留催化剂这类东西引发的与氧气的反应而被降解。合适的抗氧化剂包含高分子量受阻酚和多官能酚，例如含硫酚和含磷酚。代表性的受阻酚包含：1,3,5-三甲基-2,4,6-三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-苯；四-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸季戊四醇酯；3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸正十八烷酯；4,4'-亚甲基双(2,6-叔丁基-苯酚)；4,4'-硫代双(6-叔丁基-邻甲酚)；2,6-二叔丁基苯酚；6-(4-羟基苯氧基)-2,4-双(正辛基硫基)-1,3,5三嗪；3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸二正辛基硫基)乙酯；和山梨醇六[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基)-丙酸酯]。这类抗氧化剂可购自巴斯夫公司(BASF)并且包含IrganoxTM 565、1010、1076和1726，其为受阻酚。这些是主要的抗氧化剂，用作自由基清除剂，并且可单独使用或者与其它抗氧化剂组合使用，所述其它抗氧化剂例如是亚磷酸酯抗氧化剂，如IrgafosTM 168，可购自巴斯夫公司。亚磷酸酯抗氧化剂被看作是次要抗氧化剂，并且通常不会单独使用。这些主要用作过氧化物分解剂。其它可用的抗氧化剂是可购自索尔维(Solvay)的CyanoxTM LTDP和可购自圣莱科特国际集团(SI Group)的EthanoxTM 330。许多这类抗氧化剂可以单独使用或与其它这类抗氧化剂组合使用。
在实施例中，所述组合物包含抗氧化剂，所述抗氧化剂是受阻酚抗氧化剂。在另外的实施例中，所述受阻酚抗氧化剂是可从巴斯夫公司以IRGANOXTM 1010商购获得的四-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸季戊四醇酯。
任选添加剂可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
F.组合物
本发明组合物含有(A)所述乙烯/α-烯烃共聚物；(B)所述增粘剂；(C)所述蜡。在实施例中，所述组合物含有(D)任选添加剂。
在实施例中，所述组合物是粘合剂组合物，并且进一步地热熔粘合剂(HMA)组合物。
在实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有20wt％、或25wt％、或30wt％、或35wt％或40wt％到45wt％、或50wt％、或55wt％、或60wt％、或65wt％或70wt％的所述乙烯/α-烯烃共聚物。在另一个实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有20wt％到70wt％，或25wt％到50wt％，或35wt％到45wt％，或40wt％的所述乙烯/α-烯烃共聚物。在另一个实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有20wt％到小于50wt％或小于45wt％的乙烯/α-烯烃共聚物。
在实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有20wt％、或25wt％、或30wt％或35wt％到40wt％、或45wt％、或50wt％、或55wt％或60wt％的增粘剂。在另一个实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有20wt％到60wt％、或25wt％到50wt％、或35wt％到45wt％或35wt％到40wt％的增粘剂。在另一个实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有20wt％到小于50wt％或小于40wt％的增粘剂。
在实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有10wt％、或15wt％或20wt％到25wt％、或30wt％、或35wt％或40wt％的蜡。在另一个实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有10wt％到40wt％、或15wt％到30wt％、或15wt％到25wt％或15wt％到20wt％的蜡。
在实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有0wt％、或0.1wt％、或0.2wt％、或0.3wt％或0.4wt％到0.5wt％、或0.6wt％、或0.7wt％、或0.8wt％、或1.0wt％、或2.0wt％、或2.5wt％或3.0wt％的一种或多种任选添加剂。在另一个实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有0wt％到3wt％或0.1wt％到1.0wt％的一种或多种任选添加剂。
在实施例中，按所述组合物的总重量计，所述组合物含有以下、基本上由以下组成或由以下组成：(A)20wt％到70wt％、或25wt％到50wt％、或35wt％到45wt％或40wt％的所述乙烯/α-烯烃共聚物；(B)20wt％到60wt％、或25wt％到50wt％、或35wt％到45wt％或35wt％到40wt％的增粘剂；(C)10wt％到40wt％、或15wt％到30wt％、或15wt％到25wt％或15wt％到20wt％的蜡；和(D)0wt％到3wt％或0.1wt％到1.0wt％的一种或多种任选添加剂。
在实施例中，所述(A)乙烯/α-烯烃共聚物、所述(B)增粘剂和所述(C)蜡是存在于组合物中的仅有的聚合物组分。换句话说，所述组合物不含或基本上不含在组成上、结构上和/或物理上不同于所述(A)乙烯/α-烯烃共聚物、所述(B)增粘剂和所述(C)蜡的聚合物。
在实施例中，所述组合物不含或基本上不含松香酯。
在实施例中，所述组合物在177℃下的熔体粘度为500mPa·s、或600mPa·s、或700mPa·s、或750mPa·s或800mPa·s到840mPa·s、或850mPa·s、或900mPa·s、或1200mPa·s、或1500mPa·s或2000mPa·s。在另一个实施例中，所述组合物在177℃下的熔体粘度为500mPa·s到2000mPa·s或500mPa·s到900mPa·s、或700mPa·s到900mPa·s、或800mPa·s到850mPa·s或800mPa·s到840mPa·s。500mPa·s到2000mPa·s的在177℃下的熔体粘度在HMA应用中是有利的，因为其优化了基体与组合物的润湿，并且改善了组合物和由所述组合物形成的制品的加工性能。
在实施例中，所述组合物的凝结时间小于3秒、或小于或等于2秒。在另一个实施例中，所述组合物的凝结时间大于0秒到2秒、或小于3秒。在另外的实施例中，所述组合物的凝结时间大于0到2秒。低凝结时间在HMA应用中是有利的，因为其可以实现更快的生产线速度。
在实施例中，所述组合物的晾置时间大于10秒或大于15秒。
在实施例中，所述组合物的热应力大于50℃、或大于55℃、或大于60℃、或等于或大于65℃。高热应力在HMA应用中是有利的，因为其指示所述组合物表现出改进的耐高温性，并且使由所述组合物形成的制品(如包装)能够在高温环境中保持粘合。
在实施例中，所述组合物的剥离粘合破坏温度(PAFT)大于50℃、或大于55℃或大于60℃。在另一个实施例中，所述组合物的PAFT为50℃到80℃、或55℃到80℃、或60℃到80℃或62℃到80℃。高PAFT在HMA应用中是有利的，因为其指示所述组合物表现出改进的耐高温性，并且使由所述组合物形成的制品(如包装)能够在高温环境中保持粘合。
在实施例中，所述组合物的剪切粘合破坏温度(SAFT)大于80℃或大于90℃。在另一个实施例中，所述组合物的SAFT为80℃到100℃、或90℃到100℃或94℃到100℃。高SAFT在HMA应用中是有利的，因为其指示所述组合物表现出改进的耐高温性，并且使由所述组合物形成的制品(如包装)能够在高温环境中保持粘合。
在实施例中，所述组合物在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂大于90％、或大于91％或等于或大于92％。在另一个实施例中，所述组合物在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂为90％到100％、或91％到100％或92％到100％。在-20℃到60℃的温度范围下的高纤维撕裂在HMA应用中是有利的，因为其指示由所述组合物形成的制品(如包装)将在宽范围的温度内粘合。
在实施例中，所述组合物在-20℃到0℃的温度范围下的纤维撕裂大于90％、或大于91％或等于或大于92％。在另一个实施例中，所述组合物在-20℃到0℃的温度范围下的纤维撕裂为90％到100％、或91％到100％或92％到100％。
在一个实施例中，所述组合物具有以下性质的一种、一些或全部性质：(i)在177℃下的熔体粘度为500mPa·s到2000mPa·s、或500mPa·s到900mPa·s、或700mPa·s到900mPa·s、或800mPa·s到850mPa·s或800mPa·s到840mPa·s；和/或(ii)凝结时间大于0秒到2秒、或小于3秒；和/或(iii)晾置时间大于10秒或大于15秒；和/或(iv)热应力大于50℃、或大于55℃、或大于60℃或等于或大于65℃；和/或(v)PAFT为50℃到80℃、或55℃到80℃、或60℃到80℃或62℃到80℃；和/或(vi)SAFT为80℃到100℃、或90℃到100℃或94℃到100℃；和/或(vii)在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂为90％到100％、或91％到100％或92％到100％。
在实施例中，(i)所述组合物的凝结时间小于3秒，并且(ii)所述组合物在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂为大于90％、或大于91％或等于或大于92％。在另一个实施例中，(i)所述组合物的凝结时间大于0秒到2秒、或小于3秒，并且(ii)所述组合物在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂为下90％到100％、或91％到100％或92％到100％。
在实施例中，(i)所述组合物的凝结时间大于0秒到2秒、或小于3秒；(ii)所述组合物在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂为90％到100％、或91％到100％、或92％到100％；和(iii)所述组合物的热应力大于50℃、或大于55℃、或大于60℃或等于或大于65℃。
在实施例中，所述组合物是粘合剂组合物，并且进一步地热熔粘合剂(HMA)组合物，所述组合物含有以下、基本上由以下组成、或由以下组成：
(A)按所述组合物的总重量计，35wt％到45wt％或40wt％乙烯/己烯共聚物，按所述乙烯/己烯共聚物的总重量计，所述乙烯/己烯共聚物由以下组成：(i)75wt％到80wt％或75wt％的乙烯；和(ii)20wt％或25wt％或25wt％的己烯；所述乙烯/己烯共聚物：
(1)密度为0.880g/cc到0.890g/cc或0.885g/cc；
(2)在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s、或5000mPa·s到15000mPa·s、或10000mPa·s到15000mPa·s或12500mPa·s；
(3)玻璃化转变温度Tg为-50℃到-40℃或-48℃；并且
所述乙烯/己烯共聚物任选地具有以下性质中的一种或两种性质：
(4)熔融温度Tm为70℃到90℃、或80℃到90℃、或77℃到83℃、或80℃；和/或
(5)结晶温度Tc为60℃到65℃、或64℃；
(B)按所述组合物的总重量计，35wt％到40wt％、或39.5wt％的增粘剂，其中所述增粘剂是C8-C10或C9氢化烃树脂；并且所述增粘剂的环球软化点为100℃到105℃；
(C)按所述组合物的总重量计，10wt％到40wt％、或15wt％到30wt％、或15wt％到25wt％或15wt％到20wt％的蜡，其中所述蜡是基于乙烯的聚合物蜡(如费托蜡)，并且所述基于乙烯的聚合物蜡具有以下性质中的一种、一些或全部性质：
(1)在135℃下的熔体粘度为5mPa·s到10mPa·s或8mPa·s；和/或
(2)密度为0.895g/cc到0.905g/cc或为0.900g/cc；和/或
(3)熔点大于80℃或大于90℃；和/或
(4)酸值为0mg KOH/g到0.1mg KOH/g；和/或
(5)滴点为110℃到115℃或为112℃；以及
(D)按所述组合物的总重量计，0wt％到3wt％或0.1wt％到1.0wt％的一种或多种任选添加剂(如抗氧化剂)；并且
所述组合物具有以下性质中的一种、一些或全部性质：
(i)在177℃下的熔体粘度为800mPa·s到2000mPa·s；或800mPa·s到840mPa·s；和/或
(ii)凝结时间为大于0秒到2秒或小于3秒；和/或
(iii)放置时间为大于15秒；和/或
(iv)热应力为大于60℃或等于或大于65℃；和/或
(v)PAFT为60℃到70℃或62.4℃；和/或
(vi)SAFT为94℃到100℃；和/或
(vii)纤维撕裂在-20℃到60℃的温度范围下为92％到100％；和/或
(viii)纤维撕裂在-20℃到0℃的温度范围下为92％到100％。
应当理解，本文所公开的组分和组合物中的每个组分和组合物中的组分(包含前述组合物)的总和得到按每个相应组分或组合物的总重量计100重量％(wt％)。
在不希望受到任何特定理论的束缚的情况下，据信以下使得含有增粘剂和蜡的组合物能够表现出低凝结时间(即，小于3秒)：(i)所述乙烯/α-烯烃共聚物的高密度(即，0.880-0.895g/cc)；和/或(ii)所述乙烯/α-烯烃共聚物的低粘度(即，4,000-20,000mPa·s)。然而，基于乙烯的聚合物的高密度和低粘度通常会导致HMA组合物在-20℃到60℃的温度范围下，并且特别是在-20℃到0℃的温度下的纤维撕裂较差(即，小于90％)。令人惊讶地发现，HMA组合物包含：(A)乙烯/α-烯烃共聚物，所述乙烯/α-烯烃共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体，所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc，所述乙烯/α-烯烃共聚物的在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃；(B)增粘剂；以及(C)蜡，所述组合物出乎意料地表现出以下的组合：(1)低凝结时间(即，小于3秒)和(2)在-20℃到60℃的温度范围下的高纤维撕裂(即，等于或大于90％)。低凝结时间和在-20℃到60℃的温度范围下的高纤维撕裂的组合在HMA应用中是有利的，因为所述组合使得生产线速度能够加快，同时使得由所述组合物形成的制品(如包装)能够在宽范围的温度内粘合。
所述组合物可以包括本文所公开的两个或更多个实施例。
G.制品
本公开提供一种制品。所述制品包含至少一种由本发明组合物形成的组分。
组合物可以是如上文所公开的任何组合物。在一个实施例中，组合物是HMA组合物。
合适的制品的非限制性实例包含HMA粘合的纸板包装盒、多层制品、木制品和非编织制品。
在实施例中，所述制品包含基体。组合物在基底的至少一个表面上。合适的基底的非限制性实例包含膜、片材、织物、纸板和木材。在一个实施例中，组合物在基底的至少一个表面与另一基底的至少一个表面之间形成密封。
作为示例而非限制，现在将在以下实例中详细描述本公开的一些实施例。
实例
A.聚合物A的制备
聚合物A是一种按照以下方法和表1的反应条件制备的乙烯/己烯共聚物。
在引入反应环境之前，用分子筛将所有原料(单体和共聚单体)和工艺溶剂(窄沸程高纯度异链烷烃溶剂，Isopar-E或Petrosol)纯化。氢气以高纯度等级加压供应且未经进一步纯化。经由机械压缩机将反应器单体进料流加压到大于反应压力。经由泵将溶剂和共聚单体进料加压到大于反应压力。将各催化剂组分用纯化溶剂手动分批稀释到预先指定的组分浓度，并加压到反应压力以上。所有反应进料流均用质量流量计测量并用计算机自动化阀门控制系统独立控制。
连续溶液聚合反应器由全液、非绝热、等温、循环的回路组成，其模拟连续搅拌釜式反应器(CSTR)的热量移除。可以独立控制所有新鲜溶剂、单体、共聚单体、氢气和催化剂组分进料。通过使进料流通过热交换器来控制进入反应器的总新鲜进料流(溶剂、单体、共聚单体和氢气)的温度。将来自聚合反应器的总新鲜进料在四个位置处注入反应器中，每个注入位置之间的反应器体积大致相等。用接收总新鲜进料质量流量的四分之一的每个喷射器控制新鲜进料。将催化剂组分通过特别设计的注射插头注入聚合反应器中。聚合反应器的总催化剂和助催化剂进料在两个位置注入反应器中，每个注入位置之间的反应器体积大致相等，并且每个位置接收总进料质量流量的一半。通过计算机控制主催化剂组分进料以将反应器单体转化率维持在指定的目标。助催化剂组分基于所计算的与主催化剂组分的指定摩尔比进料。紧接着每个反应器进料注射位置，用静态混合元件将进料料流与循环聚合反应器内容物混合。使反应器的内含物连续循环通过热交换器，所述热交换器负责去除大量反应热，并且其中冷却剂侧的温度负责将等温反应环境维持在指定温度下。通过泵提供围绕反应器环管的循环。
最终的反应器流出物进入其中通过添加合适的试剂(水)并与其反应而失活的区域。在该相同的反应器出口位置处，添加其它添加剂以稳定聚合物。
在催化剂失活且添加添加剂之后，反应器流出物进入脱挥发分系统，其中从非聚合物料流去除聚合物。粒化并且收集分离的聚合物熔融物。非聚合物流通过将大部分从系统去除的乙烯分离的各种设备段。大部分溶剂和未反应共聚单体在通过纯化系统之后再循环回到反应器中。从工艺清除少量溶剂和共聚单体。
表1：聚合物A聚合工艺条件
Figure BDA0003354942660000271
下表2中提供了聚合物A的性质。
B.组合物
用来产生组合物、进一步地热熔胶组合物的材料在以下表2中示出。将来自表2的起始材料以120g的批量大小称重到烧杯混合器中。混合在180℃的温度下在氮气层下进行。在所有组分熔融后进行混合30分钟。以下表3中提供了组合物和其应用性能数据。
表2：组合物的起始材料
Figure BDA0003354942660000281
表3：组合物*
Figure BDA0003354942660000291
CS＝比较样品
Figure BDA0003354942660000292
组合物的粘度
*按组合物的总重量计，表3中的值为重量百分比(wt％)
如表3所示，CS 2包含：(A)乙烯/辛烯共聚物(AFFINITY GA 1950)，其含有(i)乙烯和(ii)大于35wt％的α-烯烃共聚单体(36wt％辛烯)，(i)所述乙烯/辛烯共聚物的密度小于0.880g/cc(0.874g/cc)，(ii)所述乙烯/辛烯共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s(17,000mPa·s)，并且(iii)所述乙烯/辛烯共聚物的玻璃化转变温度Tg小于-55℃(-56.1℃)；(B)增粘剂；以及(C)蜡，并且表现出(1)大于3秒(即，6秒)的凝结时间。因此，CS 2不适合于HMA应用。
CS 3包含：(A)乙烯/丙烯共聚物(AFFINITY GP 1570)，其含有(i)乙烯和(ii)大于20wt％的α-烯烃共聚单体(19wt％丙烯)，(i)所述乙烯/丙烯共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc(0.890g/cc)，(ii)所述乙烯/丙烯共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s(12,500mPa·s)，并且(iii)所述乙烯/丙烯共聚物的玻璃化转变温度Tg小于-55℃(-56℃)；(B)增粘剂；以及(C)蜡，并且表现出(1)大于3秒(即，4.5秒)的凝结时间和(2)在-20℃到60℃的温度范围下小于90％(在-20℃下为0％并且在0℃下为44％)的纤维撕裂。因此，CS 3不适合于HMA应用。
相比之下，一种组合物(实例1)包含：乙烯/己烯共聚物(聚合物A)，所述乙烯/己烯共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的己烯共聚单体(25wt％的己烯)，(i)所述乙烯/己烯共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc(0.885g/cc)，(ii)所述乙烯/己烯共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s(12,500mPa·s)，并且(ii)所述乙烯/己烯共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃(-48℃)；(B)增粘剂；以及(C)蜡，所述组合物出乎意料地表现出以下的组合：(1)小于3秒(即，2秒)的凝结时间和(2)在-20℃到60℃的温度范围下至少90％的纤维撕裂。因此，实例1适合于HMA应用。
包含玻璃化转变温度Tg较低的乙烯/α-烯烃共聚物通常会改进在-20℃到60℃的温度范围内的纤维撕裂。然而，如表3所示，一种组合物(实例1)包含：乙烯/己烯共聚物(聚合物A)，所述乙烯/己烯共聚物含有(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的己烯共聚单体，所述乙烯/己烯共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc，所述乙烯/己烯共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s，并且所述乙烯/己烯共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃；(B)增粘剂；以及(C)蜡，所述组合物出乎意料地表现出在-20℃到60℃的温度范围下的高纤维撕裂(即，等于或大于90％)。
尤其期望的是，本公开不限于本文所含有的实施例和说明，但是包含那些实施例的修改形式，所述修改形式包含在以下权利要求书的范围内出现的实施例的部分和不同实施例的要素的组合。

Claims (10)

1.一种组合物，其包括：
(A)乙烯/α-烯烃共聚物，所述乙烯/α-烯烃共聚物包括(i)乙烯和(ii)20wt％到35wt％的C6-C8α-烯烃共聚单体，
所述乙烯/α-烯烃共聚物的密度为0.880g/cc到0.895g/cc；
所述乙烯/α-烯烃共聚物在177℃下的熔体粘度为4,000mPa·s到20,000mPa·s；
所述乙烯/α-烯烃共聚物的玻璃化转变温度为-55℃到-20℃；
(B)增粘剂；以及
(C)蜡。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述乙烯/α-烯烃共聚物的熔融温度为77℃到83℃。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述α-烯烃共聚单体是己烯。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的组合物，其中所述增粘剂是氢化烃树脂。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的组合物，其包括
(A)20wt％到70wt％的所述乙烯/α-烯烃共聚物；
(B)20wt％到60wt％的增粘剂；以及
(C)10wt％到40wt％的蜡。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的组合物，其中所述组合物的凝结时间小于3秒。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的组合物，其中所述组合物在-20℃到60℃的温度范围下的纤维撕裂大于90％。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的组合物，其中所述组合物在177℃下的熔体粘度为500mPa·s到2000mPa·s。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的组合物，其中所述组合物的热应力大于60℃。
10.一种制品，其包括至少一种由根据前述权利要求中任一项所述的组合物形成的组分。
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