CN114207014A - 含聚烯烃的热熔粘合剂 - Google Patents
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Abstract
热熔粘合剂使用具有受控的立构误差的聚合物的共混物并且包含立构嵌段聚丙烯,该立构嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中该第一嵌段的全同立构指数与该第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%。该热熔粘合剂在不削弱剪切强度的情况下展现出改善的剥离特性和粘性特性,反之亦然。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2019年8月1日提交的美国专利申请号62/881,462的优先权。
技术领域
本发明涉及一种热熔粘合剂组合物,该组合物基于立构嵌段聚丙烯聚合物,其中聚合物主链的两种或更多种离散链段具有影响最终热机械特性的不同的全同立构指数值。
背景技术
热熔粘合剂在环境温度下典型地作为固体物质存在并且可以通过施加热量将其转化为可流动的液体。这些粘合剂可用于多种多样的应用中,如纸产品、书籍装订、包装材料、汽车零件如车门面板、航天航空应用、电器、胶带和标签、以及卫生制品(包括含非织造基底的那些)。一些热熔粘合剂尤其可用于制造各种经常有必要粘结各种基底的一次性用品。具体的应用包括一次性尿片、医院用垫、女性卫生巾、内裤垫布、手术巾和成人失禁短内裤,统称为一次性非织造卫生产品。
在这些应用的大部分中,将热熔粘合剂加热至其熔融状态并且然后施加到基底(经常被称为主基底)上。对于胶带或标签的制备,一般仅使用主基底。在其他应用中,然后立即使第二基底(经常被称为次基底)与第一基底接触并向第一基底压紧。粘合剂在冷却时固化而形成强的粘结。热熔粘合剂的主要优点是不存在液体载体(如基于水或溶剂的粘合剂的情况将存在液体载体),从而消除了与溶剂去除相关的昂贵的工艺。
对于许多应用,经常通过使用活塞或齿轮泵设备将热熔粘合剂以薄膜或珠的形式直接挤出到基底上。在此情况下,使基底在压力下与热模具(die)紧密接触。模具的温度必须保持远高于粘合剂的熔点,以使熔融的热熔材料顺利地流过施加喷嘴。对于大多数应用,特别是在食品包装和一次性非织造卫生制品制造中遇到的那些应用,经常涉及易碎且热敏感的基底(如薄规格塑料膜)的粘结。这对热熔粘合剂施加的涂覆温度规定了上限。在许多应用中,当今的商业热熔体典型地被配制成具有低于200℃、优选低于150℃的涂覆温度,以避免基底燃烧或变形。
除了直接涂覆之外,还开发了若干种间接或非接触式涂覆方法,通过这些方法可以借助于压缩空气将热熔粘合剂从远处喷涂到基底上。这些非接触式涂覆技术包括常规的螺旋喷涂、OmegaTM、SurewrapTM和各种形式的熔喷方法。然而,间接方法要求粘合剂的粘度必须足够低,在施加温度下通常在2,000至30,000mPa.s的范围内,优选在2,000至15,000mPa.s的范围内,以便获得可接受的涂覆图案。许多其他物理因素,尤其是粘合剂的流变特性,在确定热熔体的喷涂性上起作用。大多数商业热熔体产品不适合喷涂施加。没有公认的预测喷涂性的理论模型或指南,喷涂性必须使用施加设备凭经验确定。
热熔粘合剂是有机材料,其典型地由聚合物、增塑剂、增粘树脂和抗氧化剂包组成。其他成分,如蜡、填充剂、着色剂和UV吸收剂,也可以用于改变粘合剂特性或提供特殊的属性。这些有机成分在粘合剂的涂覆条件下易于热降解。例如,当经受175℃持续24小时时,广泛使用的基于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)三嵌段共聚物的商业热熔粘合剂可能遭受粘度从其原始值下降约50%。基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)的热熔体可能在类似条件下由于交联造成问题。交联可能导致粘度急剧增加,并且可能最终由于形成三维聚合物网络而使粘合剂不可流动。粘度变化经常伴随着炭化、胶凝和在熔融材料顶部形成皮层。降解将不可避免地导致粘合剂特性和性能劣化。此外,它们还可能引起设备损坏。降解速率依赖于温度;温度越高,降解越快。因此,降低粘合剂的涂覆温度可以减缓降解。
发明内容
希望开发具有改善的粘性特性和剪切特性的热熔粘合剂,包括在用于粘结低能量基底(如聚乙烯和聚丙烯基底)时,并且其在老化后是稳定的。在许多热熔粘合剂的施加所要求的相当低的粘度值下,人们认为必须经常以剪切强度(内聚性)降低为代价来改善剥离或粘性(粘附性),或以剥离或粘性为代价来改善剪切强度。希望开发低粘度的、容易施加的热熔粘合剂,其在不削弱剪切强度的情况下展现出改善的剥离或粘性,反之亦然。
根据本发明的一个实施例,热熔粘合剂组合物包含:(a)立构嵌段聚丙烯,其包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%;以及(b)增粘树脂或增塑剂中的至少一种。
根据本发明的另一个实施例,制造层压体的方法包括以下步骤:将呈熔融状态的本发明的热熔粘合剂组合物施加到主基底上;以及任选地,通过使次基底与该粘合剂组合物接触而将该次基底配合到第一基底上。
根据本发明的另一个实施例,热熔粘合剂组合物包含:(a)立构嵌段聚丙烯,其包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%;以及(b)增粘树脂或增塑剂中的至少一种,其中该立构嵌段聚丙烯以及该增粘树脂和该增塑剂中的至少一种以有效提供以下热熔粘合剂组合物的量存在,该热熔粘合剂组合物具有:当以5gsm添加量施加在第一聚乙烯层与第二聚乙烯层之间时,在25℃下老化后至少0.5磅力的90°时的剥离强度;(2)当将聚乙烯环线以3密耳的粘合剂厚度施加在不锈钢上时,使用配备有100牛顿负荷传感器的Instron 5500R拉伸试验架以每分钟12英寸的速度,至少1磅力的初始环粘性和至少1磅力的老化环粘性;以及(3)当施加在抛光的不锈钢与聚对苯二甲酸乙二醇酯之间时,使用1千克重物,在23℃下至少500分钟的剪切值。
在回顾以下附图及其描述后,本发明的其他特征和优点对于本领域技术人员可以是明显的。
具体实施方式
根据本发明的实施例,热熔粘合剂组合物包含:(a)立构嵌段聚丙烯,其包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%;以及(b)增粘树脂或增塑剂中的至少一种。
如本文所用,立构嵌段聚丙烯意指具有至少两个立构规整度不同的嵌段的丙烯均聚物。立构规整度是带有悬垂侧基的聚合物中的相邻手性中心的规整度的度量。较高的立构规整度值表示更多的手性中心具有相同类型的取向。立构规整度的水平影响结晶度,并且进而影响各种材料特性,如熔点、拉伸强度、溶解度以及许多其他特性。对于相邻手性中心(二单元组),有两个可能的取向:内消旋(m),这种情况下两个中心具有相同的取向;和外消旋(r),这种情况下取向相反。具有随机排列的侧甲基的丙烯——意指不具有高水平的内消旋或外消旋二单元组排列的那些——被描述为无规立构。侧甲基展现出的低有序水平妨碍了在固态下的有效堆积,使得无规立构聚丙烯熔点低且通常是可溶的。在间同立构聚丙烯中,相邻手性中心具有相反的取向(0%m,100%r),而全同立构聚合物具有取向相同(100%m,0%r)的相邻中心。在这些聚合物中观察到的更有序的性质使得它们能够在固态下有效堆积以产生紧密堆积的、更多结晶的材料,这些材料展现出较高的熔点和较差的溶解度。这些分类代表了有限的情况,然而,事实上,在间同立构聚丙烯和全同立构聚丙烯中将会看到一些“立构误差”,并且取决于主导结构,这些立构误差将通过%立构规整度来描述,其中内消旋碳:外消旋碳的水平是通过分析确定的。
在本文中,每种嵌段的立构规整度是根据每种嵌段的全同立构指数定义的,该全同立构指数是使用C-13核磁共振确定的并且由如文献(参见Angew.Chem.Int.Ed.[德国应用化学],2006,45,2400及其中的参考文献)中所述的五单元组定义。立构规整度描述了大分子内相邻手性中心的相对立体化学性质。平均而言,全同立构指数定义了位于同一侧大分子主链上的聚丙烯的侧甲基的碳原子数量(“内消旋”碳取代基)。在本文中使用的通过五单元组测量的全同立构指数的情况下,其是指相对于聚丙烯链上的侧甲基的总数目,其中侧甲基的碳原子都位于分子链的同一侧上的五单体序列的数目。如本文所用,立构嵌段聚丙烯的“净全同立构指数”仅是构成立构嵌段聚丙烯的嵌段的全同立构指数的加权平均值。例如,如果立构嵌段聚丙烯是由25mol%的全同立构指数为60的第一嵌段和75mol%的全同立构指数为30的第二嵌段构成的二嵌段,则净全同立构指数为37.5,其是0.25*60与0.75*30的和。根据本发明的典型的立构嵌段聚丙烯可以根据美国专利号8,513,366生产。
根据本发明的优选实施例,立构嵌段聚丙烯具有在约10%与约80%之间、优选在20%与约65%之间、更优选在30%与约55%之间、并且最优选在32%与约50%之间的净全同立构指数。根据本发明的优选实施例,第一嵌段的全同立构指数在约52%与75%之间、优选在约55%与约72%之间、并且最优选在约60%与约70%之间,并且第二嵌段的全同立构指数在约12%与约48%之间、优选在约15%与约45%之间、并且最优选在约20%与约40%之间。根据本发明的优选实施例,第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约15%、优选至少为约20%、并且最优选至少为约25%。
根据本发明的一个实施例,立构嵌段聚丙烯是二嵌段聚合物。根据本发明的另一个实施例,立构嵌段聚丙烯是三嵌段聚合物,并且第三嵌段具有在约50%与95%之间的全同立构指数,像第一嵌段。根据本发明的又另一个实施例,立构嵌段聚丙烯是二嵌段共聚物,并且该组合物进一步包含立构三嵌段聚丙烯,该立构三嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段、具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段、以及具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第三嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%,并且第三嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%。根据本发明的另一个实施例,立构嵌段聚丙烯是模式为A-B-A-B-A的五嵌段共聚物,其中A是第一嵌段并且B是第二嵌段。
本发明中使用的立构嵌段聚丙烯的分子量可以根据应用以已知的方式在宽范围内变化。优选地,立构嵌段聚丙烯具有在约4,000与约500,000道尔顿之间、优选在约8,000与约400,000道尔顿之间、更优选在约12,000与约300,000道尔顿之间、更优选在约12,000与约275,000道尔顿之间、并且最优选在约16,000与约250,000道尔顿之间的重均分子量。分子量数据是通过凝胶渗透色谱法确定的。在三氯苯中制成大约1.0mg/mL的样品。样品是通过在145℃下加热大约2小时来制备的,并且进样前未经过滤。测试在145℃下进行。摩尔质量值(Mn,Mw,Mz)是相对于聚苯乙烯标准物计算的,并且是标准偏差小于5%的三次进样的平均值。
立构嵌段聚丙烯的第一嵌段和第二嵌段的相对量可以根据应用以已知的方式在宽范围内变化。优选地,第一嵌段占立构嵌段聚丙烯的在约10mol%与约50mol%之间、优选在约18mol%与约40mol%之间、并且最优选在约20mol%与约35mol%之间。优选地,第二嵌段占立构嵌段聚丙烯的在约50mol%与约90mol%之间、优选在约60mol%与约82mol%之间、并且最优选在约65mol%与约80mol%之间。
已经发现,根据本发明的实施例的粘合剂在相同的剥离或粘性下提供了更好的剪切性能(反之亦然)。这可以通过将本发明的剪切性能相对于剥离或粘性性能的曲线与已知粘合剂的类似曲线进行比较来证明。换句话说,由文献(Polym.Chem.[聚合物化学],2011,2,2155)中报告的数据,用单中心催化剂体系产生的大部分全同立构聚丙烯的熔点可以基于以下等式得到:
Tm=1.85*[mmmm]净-12℃,
其中[mmmm]净是立构嵌段聚丙烯的净全同立构指数。
然而,根据本发明的实施例的粘合剂具有的熔点比通过以上等式计算的熔点高至少5℃、优选高7℃、并且最优选高10℃。根据本发明的实施例,在本发明的粘合剂中使用的立构嵌段聚丙烯具有至少75℃、优选至少约80℃、更优选至少约85℃、并且最优选至少约90℃的熔点。如本文所述的熔点和玻璃化转变温度是使用差示扫描量热法(DSC)根据ASTM E-794-01测量的,除了具有对测试的一处修改之外,在于使用每分钟20℃的扫描温度而不是每分钟10℃的扫描温度。
本发明的粘合剂的粘度可以根据应用以已知的方式在宽范围内变化。根据本发明的粘合剂材料的粘度通常应该是在适于进行加工并施加到其基底上的施加温度下的粘度。在低施加温度下具有相对低的粘度的粘合剂需要通过标准热熔粘合剂设备进行加工并获得所希望的图案以及因此在施加温度下的合适的粘结性能。根据本发明的优选实施例,组合物的粘度在163℃下为在约1,000cP与约500,000cP之间、优选在163℃下为在约2,000cP与约250,000cP之间、更优选在163℃下为在约2,000cP与约125,000cP之间、并且最优选在163℃下为在约2,000cP与约100,000cP之间。如本文所述的粘合剂组合物的粘度是通过ASTM D3236测量的。
本发明的粘合剂的软化点可以根据应用以已知的方式在宽范围内变化。根据本发明的优选实施例,粘合剂组合物的环球法软化点在约50℃与约150℃之间、优选在约55℃与约140℃之间、更优选在约60℃与约135℃之间、并且最优选在约65℃与约130℃之间。在本文中,根据ASTM E-28中所叙述的方法,用自动化的Herzog装置确定环球法软化点。
如上所述,本发明的粘合剂组合物包含立构嵌段聚丙烯以及增粘树脂和增塑剂中的至少一种。根据本发明的实施例,立构嵌段聚丙烯以按重量计在约5%与约90%之间、优选在约10%与约70%之间、更优选在约15%与约50%之间、并且最优选在约15%与约35%之间的量存在;增粘树脂以按重量计在约0%与约70%之间、优选在约30%与70%之间、优选在约40%与60%之间、并且最优选在约45%与约55%之间的量存在;并且增塑剂以在约10%与约50%之间、优选在约15%与约40%之间、并且最优选在约20%与约35%之间的量存在。
本发明的热熔粘合剂组合物的实施例还包含增粘树脂(本文中也称为“增粘剂”)。如本说明书中所定义的,增粘剂可以是分子或大分子并且通常是化合物或与常见聚合物相比相当低分子量的聚合物,该增粘剂来自天然来源或来自化学方法或其组合,通常增强最终热熔粘合剂组合物的粘附性。代表性的树脂包括C5/C9烃树脂、合成聚萜烯、松香、松香酯、天然萜烯等。更具体地,有用的增粘树脂包括任何相容的树脂或其混合物,如(1)天然和改性松香,包括脂松香、木松香、妥尔油松香、蒸馏松香、氢化松香、二聚松香和聚合松香;(2)天然和改性松香的甘油和季戊四醇酯,包括浅色木松香的甘油酯,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和松香的酚改性的季戊四醇酯;(3)天然萜烯的共聚物和三元共聚物,如苯乙烯/萜烯和α甲基苯乙烯/萜烯;(4)通常在适度低温下在弗里德尔-克拉夫茨(Friedel-Crafts)催化剂存在下,由萜烯烃如双环单萜(称为蒎烯)的聚合产生的聚萜烯树脂;还包括氢化聚萜烯树脂;(5)酚改性的萜烯树脂及其氢化衍生物,例如像在酸性介质中由双环萜烯和酚的缩合产生的树脂产物;(6)由主要由烯烃和二烯烃组成的单体的聚合产生的脂肪族石油烃树脂;还包括氢化脂肪族石油烃树脂;和(7)环状石油烃树脂及其氢化衍生物。对于一些配制品可能要求以上描述的增粘树脂中的两种或更多种的混合物。还包括环状或非环状的C5树脂和芳香族改性的非环状或环状树脂。
在本发明的一个实施例中,包括增粘剂并且其选自由以下组成的组:脂肪族烃树脂和脂环族烃树脂及其氢化衍生物、氢化芳香族烃树脂、芳香族地改性的脂肪族或脂环族树脂及其氢化衍生物、聚萜烯和苯乙烯化的聚萜烯树脂、以及它们的混合物。在本发明的另一个实施例中,增粘剂选自由以下组成的组:C5脂肪族烃树脂、氢化C5树脂、氢化C9树脂、氢化DCPD树脂和芳香族改性的DCPD树脂。
本发明的热熔粘合剂组合物的实施例还包含增塑剂。增塑剂可用于本发明中以控制粘合剂在配制、施加和最终用途期间的特性。可用于本发明的增塑剂组分可以选自基于矿物的油、基于石油的油、液体树脂、液体弹性体、聚丁烯、聚异丁烯、邻苯二甲酸酯和苯甲酸酯增塑剂、以及环氧化的大豆油中的任何一种。优选地,增塑剂选自由以下组成的组:矿物油和液体聚丁烯,并且甚至更优选具有小于30%的芳香族碳原子的矿物油。增塑剂广义地定义为可以添加到热塑性橡胶和其他树脂中以改善成品粘合剂的可挤出性、柔性、可加工性和拉伸性的典型有机组合物。在环境温度或施加温度下流动并且在本发明的组合物中相容的任何材料可能是有用的。优选地,增塑剂具有在大于约40℃的温度下的低挥发性。最常用的增塑剂是油,其主要是烃油,芳香烃含量低并且在性质上是链烷的或环烷的。这些油优选为低挥发性的、透明的并且具有很少的颜色和可忽略的气味。本发明还可以包括烯烃低聚物、低分子量聚合物、合成烃油、植物油及其衍生物和类似的增塑油。固体增塑剂也可用于本发明。此类增塑剂的实例包括1,4-环己烷二甲醇二苯甲酸酯、三苯甲酸甘油酯、四苯甲酸季戊四醇酯和邻苯二甲酸二环己基酯。优选基于石油的油,其中可用于本发明的本文上述的类型的合适的环烷矿物油从尼纳斯公司(Nynas)以商品名可商购。合适的液体增塑剂包括聚丁烯如由英力士公司(Ineos)供应的Indopol系列材料。根据需要,还可以使用增塑剂的共混物来调节最终用途性能和最终特性。
根据本发明的实施例,包括增塑剂并且其选自由以下组成的组:矿物油、合成油、低分子量聚合物和液体聚丁烯。
本发明的热熔粘合剂还可以包含按重量计从约0.1%至约5%的量的稳定剂或抗氧化剂。优选地,将从约0.1%至2%的稳定剂或抗氧化剂掺入组合物中。掺入在本发明的热熔粘合剂组合物中有用的稳定剂以帮助保护以上指出的聚合物以及由此总粘合剂体系免受热降解和氧化降解的影响,该热降解和氧化降解通常在粘合剂的制造和施加期间以及在最终产品通常暴露于周围环境时发生。在可适用的稳定剂中,是受阻酚和多官能酚,如含硫和磷的酚。抗氧化剂(如受阻胺酚)可以被表征为还含有与其酚羟基紧密靠近的体积大的基团的酚化合物,并且是优选的。特别地,通常叔丁基在相对于酚羟基的邻位中的至少一个上被取代到苯环上。这些空间上体积大的取代的基团在羟基附近的存在用于延缓其拉伸频率以及相应地其反应性;此位阻因此提供了具有其稳定特性的酚化合物。
聚烯烃成核剂同样也可以存在于本发明中。适用于本发明的成核剂通常是称为澄清剂的子类的成核剂,其通常用于聚烯烃添加剂包中以促进快速结晶。合适的材料包括二亚苄基山梨糖醇衍生物,如由美利肯公司(Milliken)供应的Millad 3988和Millad NX8000以及由巴斯夫公司(BASF)生产的Irgaclear D。其他合适的试剂包括芳香族酰胺体系,如由新日本化学公司(New Japan Chemical Company)提供的NJ Star NU-100。如果包含,成核剂通常以按组合物的重量计约0.05%至5.0%的量存在于粘合剂组合物中,优选使用按重量计约0.1%至2.5%、并且最优选按重量计约0.2%至1.0%。还可以使用两种或更多种成核剂的共混物。例如,还可以使用成核剂和与第一成核剂不同的第二成核剂的共混物。如果需要,按重量计从约0.05%至约5%的一种或多种附加的成核剂可以与第一成核剂共混在一起。成核剂可以直接作为粉末使用,作为合适的增塑剂的一部分中的浆料使用,或作为合适的聚合物母料(如Milliken NX-10)的母料中的组分使用。还可以包括成核包(Nucleation packages),如US2015/0299526中描述的那些,以定制热熔粘合剂的凝固速率和粘结特性。
应当理解的是,可以将其他任选的添加剂掺入本发明的粘合剂组合物中以便改变具体物理特性。这些可以包括例如这样的材料如紫外线(UV)吸收剂、蜡、表面活性剂、惰性着色剂、二氧化钛、荧光剂和填充剂。典型的填充剂包括滑石、碳酸钙、粘土二氧化硅、云母、硅灰石、长石、硅酸铝、氧化铝、水合氧化铝、玻璃微球、陶瓷微球、热塑性微球、重晶石和木粉并且可以以按重量计最高达60%、并且优选按重量计在1%与50%之间的量被包含。
在本发明的实施例中,热熔粘合剂组合物不包含蜡。在本发明的其中包含蜡的实施例中,蜡可以以按重量计最高达20%、优选按重量计在0.1%与18%之间的量被包含。蜡可以选自由以下组成的组:石油蜡、低分子量的聚乙烯和聚丙烯、合成蜡和聚烯烃蜡及其混合物。在优选的实施例中,蜡是具有约400至约6,000g/mol的数均分子量的低分子量聚乙烯。根据本发明的实施例,粘合剂组合物进一步包含蜡。在实施例中,蜡以按重量计在约0.1%与约20%之间的量存在。
根据本发明的实施例,粘合剂组合物进一步包含辅助聚合物。辅助聚合物可以选自由以下组成的组:乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丁烯-1、聚丁烯-1/乙烯聚合物和苯乙烯嵌段共聚物。
在本发明的实施例中,热熔粘合剂组合物包含以下、基本上由以下组成、或由以下组成:立构嵌段聚丙烯,其包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%;以及增粘树脂和增塑剂中的至少一种、或增粘树脂和增塑剂两者。在本发明的实施例中,组合物包含立构嵌段聚丙烯,其包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%;并且不含其他聚合物。
本发明的热熔粘合剂组合物可以使用本领域已知的任何技术来配制。混合程序的代表性实例涉及将所有组分置于配备有转子的带夹套的混合容器中,并且之后将混合物的温度升高至从120℃至230℃的范围以使内容物熔化。应当理解,此步骤中使用的精确温度将取决于具体成分的熔点。在搅拌下将成分单独或以某些组合引入到容器中,并使混合继续直到形成一致且均匀的混合物。
在本发明的实施例中,使用传统的置顶式混合器在约180℃下制造粘合剂。首先,将增塑剂、增粘剂和任何一种或多种抗氧化剂在惰性层下加热至所希望的温度,并开始搅拌使其均匀。然后,添加立构嵌段聚丙烯。继续在施加热的同时混合,直到混合物均匀并且聚合物熔化。可以使用其他常规方法来制造本发明的热熔粘合剂。例如,可以使用采用静态混合、单螺杆挤出、双螺杆挤出和捏合的方法。然后将热熔粘合剂冷却至室温,并形成为其上形成有保护性皮层的筒状物(chub)或形成为粒料以便装运和使用。
然后可以使用各种涂覆技术将所得的热熔粘合剂施加到基底上。实例包括热熔体狭缝模具式涂覆、热熔体轮涂、热熔体辊涂、熔喷涂覆以及刮涂(slot)、螺旋喷涂和包装喷涂方法如用于固定弹性股线的方法。喷涂技术是众多的,并且可以在或不在压缩空气的辅助下进行,该压缩空气将使粘合剂喷涂图案成形。热熔粘合剂材料通常通过软管被熔融泵送到基底上的最终涂覆点。任何高于粘合剂配制品的软化点的施加温度都是合适的。
本发明的热熔粘合剂组合物可以用于许多应用中,例如像在一次性非织造卫生制品、纸张加工、柔性包装、木材加工、盒和箱密封、贴标签和其他组装应用中。特别优选的应用包括尿布和成人失禁短内裤弹性附着、一次性尿布和女性卫生巾构造、尿布和餐巾芯稳定、尿布底片层压、工业过滤材料转化、手术服和手术单组装。已经发现,本发明的粘合剂特别可用作卫生制品如尿布中的结构粘合剂。结构粘合剂通常用于将非织造层粘结到聚乙烯膜上。压敏应用。胶带和标签、垫附着等。以及弹性物和弹力物,其中粘合剂除了仅粘附基底之外还应当用于功能目的。
本发明的粘合剂还可以用于其中涉及各种基底材料的任何应用。实例包括非织造材料和聚合物膜。任何基底材料和任何基底形式都可以以与粘合剂的可能的任何组合使用,该粘合剂用于将自身折叠的单个基底或两个或更多个基底粘结在一起。基底可以具有多种形式,例如纤维、膜、线、条、带、带条、涂层、箔、片和箍。基底可以具有任何已知的成分,例如聚烯烃,聚丙烯酸,聚酯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,纤维素,像木材、纸板或纸。本体基底的机械特性可以是刚性的、塑性的或弹性的。上述列表不是限制性的或包括一切的,而仅作为常见的实例提供。
在本发明的实施例中,制造层压体的方法包括将呈熔融状态的本发明的热熔粘合剂组合物施加到主基底上的步骤。在这个实施例中,层压体可以是胶带或标签并且由充当胶带背面或标签表面的主基底和粘合剂组成。在另一个实施例中,制造层压体的方法进一步包括在粘合剂完全冷却之前,通过使次基底与粘合剂组合物接触而将该次基底配合到主基底上。在使粘合剂冷却之后,粘合剂将主基底粘结到次基底上。在其中粘合剂适合用作结构粘合剂的实施例中,主基底可以是聚烯烃膜如聚乙烯,并且次基底可以是非织造材料或层。
在本发明的替代性实施例中,使用热熔体施加的直接接触方法(如狭缝或V形狭缝施加器头),将粘合剂施加到第一基底上。可替代地,可以使用热熔体的非接触方法(如喷涂施加器),将粘合剂施加到第一基底上。
本发明的粘合剂还可以用于其中涉及各种基底材料(与弹性股线一起)的任何应用。实例包括非织造材料和聚合物膜。任何基底材料和任何基底形式都可以以与粘合剂的可能的任何组合使用,该粘合剂用于将自身折叠的单个基底与弹性股线、或将两个或更多个中间夹着弹性股线的基底粘结在一起。基底可以具有多种形式,例如纤维、膜、线、条、带、带条、涂层、箔、片和箍,与弹性股线一起。基底可以具有任何已知的成分,例如聚烯烃、聚丙烯酸、聚酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。上述列表不是限制性的或包括一切的,而仅作为常见的实例提供。
根据本发明的实施例,热熔粘合剂组合物包含:立构嵌段聚丙烯,其包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中第一嵌段的全同立构指数与第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10%;以及增粘树脂或增塑剂中的至少一种;其中立构嵌段聚丙烯以及增粘树脂和增塑剂中的至少一种以有效提供以下热熔粘合剂组合物的量存在,该热熔粘合剂组合物具有:(1)当以5gsm添加量施加在第一聚乙烯层与第二聚乙烯层之间时,在25℃下老化后至少0.5磅力的90°时的剥离强度;(2)当将聚乙烯环线以3密耳的粘合剂厚度施加在不锈钢上时,使用配备有100牛顿负荷传感器的Instron5500R拉伸试验架以每分钟12英寸的速度,至少1磅力的初始环粘性和至少1磅力的老化环粘性;以及(3)当施加在抛光的不锈钢与聚对苯二甲酸乙二醇酯之间时,使用1千克重物,在23℃下至少500分钟的剪切值。
发明方面
方面1.一种热熔粘合剂组合物,其包含:
(a)立构嵌段聚丙烯,该立构嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%;
(b)增粘树脂或增塑剂中的至少一种。
方面2.如方面1所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯具有在约10%与约80%之间、优选在20%与约65%之间、更优选在30%与约55%之间、并且最优选在32%与约50%之间的净全同立构指数。
方面3.如方面1或2所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯具有在约4,000与约500,000道尔顿之间、优选在约8,000与约400,000道尔顿之间、更优选在约12,000与约300,000道尔顿之间、更优选在约12,000与约275,000道尔顿之间、并且最优选在约16,000与约250,000道尔顿之间的重均分子量。
方面4.如方面1-3中任一项所述的组合物,其中:
该第一嵌段的该全同立构指数在约52%与75%之间、优选在约55%与约72%之间、并且最优选在约60%与约70%之间,
该第二嵌段的该全同立构指数在约12%与约48%之间、优选在约15%与约45%之间、并且最优选在约20%与约40%之间。
方面5.如方面1-4中任一项所述的组合物,其中该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约15%、优选至少为约20%、并且最优选至少为约25%。
方面6.如方面1-5中任一项所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯是二嵌段聚合物。
方面7.如方面1-5中任一项所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯是三嵌段聚合物,并且第三嵌段具有在约50%与95%之间的全同立构指数。
方面8.如方面1-5中任一项所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯是二嵌段共聚物,并且该组合物进一步包含立构三嵌段聚丙烯,该立构三嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段、具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段、以及具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第三嵌段,其中该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%,并且该第三嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%。
方面9.如方面1-8中任一项所述的组合物,其中该第一嵌段占该立构嵌段聚丙烯的在约10mol%与约50mol%之间、优选在约18mol%与约40mol%之间、并且最优选在约20mol%与约35mol%之间;并且
该第二嵌段占该立构嵌段聚丙烯的在约50mol%与约90mol%之间、优选在约60mol%与约82mol%之间、并且最优选在约65mol%与约80mol%之间。
方面10.如方面1-9中任一项所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯具有的熔点比由以下等式计算的熔点高至少5℃:
Tm=1.85*[mmmm]净-12℃,
其中[mmmm]净是该立构嵌段聚丙烯的净全同立构指数;并且
该立构嵌段聚丙烯具有如通过DSC测量的至少75℃、优选至少约80℃、更优选至少约85℃、并且最优选至少约90℃的熔点。
方面11.如方面1-10中任一项所述的组合物,其中该组合物的粘度在163℃下为在约1,000cP与约500,000cP之间、优选在163℃下为在约2,000cP与约250,000cP之间、更优选在163℃下为在约2,000cP与约125,000cP之间、并且最优选在163℃下为在约2,000cP与约100,000cP之间。
方面12.如方面1-11中任一项所述的组合物,该组合物具有在约50℃与约150℃之间、优选在约55℃与约140℃之间、更优选在约60℃与约135℃之间、并且最优选在约65℃与约130℃之间的环球法软化点。
方面13.如方面1-12中任一项所述的组合物,其中:
该立构嵌段聚丙烯以按重量计在约5%与约90%之间、优选在约10%与约70%之间、更优选在约15%与约50%之间、并且最优选在约15%与约35%之间的量存在;
该增粘树脂以按重量计在约0%与约70%之间、优选在约30%与70%之间、优选在约40%与60%之间、并且最优选在约45%与约55%之间的量存在;并且
该增塑剂以在约10%与约50%之间、优选在约15%与约40%之间、并且最优选在约20%与约35%之间的量存在。
方面14.如方面1-13中任一项所述的组合物,其中该增粘树脂选自由以下组成的组:脂肪族烃树脂和脂环族烃树脂及其氢化衍生物、氢化芳香族烃树脂、芳香族地改性的脂肪族或脂环族树脂及其氢化衍生物、聚萜烯和苯乙烯化的聚萜烯树脂、以及它们的混合物。
方面15.如方面1-14中任一项所述的组合物,其中该增塑剂选自由以下组成的组:矿物油、合成油、低分子量聚合物和液体聚丁烯。
方面16.如方面1-15中任一项所述的组合物,其进一步包含稳定剂或抗氧化剂。
方面17.如方面1-16中任一项所述的组合物,其进一步包含蜡。
方面18.如方面17所述的组合物,其中该蜡以按重量计在约0.1%与约20%之间的量存在。
方面19.如方面1-18中任一项所述的组合物,其进一步包含选自由以下组成的组的辅助聚合物:乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丁烯-1、聚丁烯-1/乙烯聚合物和苯乙烯嵌段共聚物。
方面20.如方面1-5或9-19中任一项所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯是模式为A-B-A-B-A的五嵌段共聚物,其中A是该第一嵌段并且B是该第二嵌段。
方面21.一种制造层压体的方法,该方法包括将呈熔融状态的如方面1至20中任一项所述的热熔粘合剂组合物施加到主基底上的步骤。
方面22.如方面21所述的方法,其中该层压体是胶带或标签。
方面23.如方面21所述的方法,其进一步包括通过使次基底与该粘合剂组合物接触而将该次基底配合到第一基底上。
方面24.如方面21-23中任一项所述的方法,其中该主基底是聚乙烯膜。
方面25.如方面23或24所述的方法,其中该次基底是非织造层。
方面26.一种层压体,其通过如方面21-25中任一项所述的方法制造。
方面27.如方面1-20中任一项所述的组合物,其中该立构嵌段聚丙烯以及该增粘树脂和该增塑剂中的至少一种以有效提供以下热熔粘合剂组合物的量存在,该热熔粘合剂组合物具有:(1)当以5gsm添加量施加在第一聚乙烯层与第二聚乙烯层之间时,在25℃下老化后至少0.5磅力的90°时的剥离强度;(2)当将聚乙烯环线以3密耳的粘合剂厚度施加在不锈钢上时,使用配备有100牛顿负荷传感器的Instron 5500R拉伸试验架以每分钟12英寸的速度,至少1磅力的初始环粘性和至少1磅力的老化环粘性;以及(3)当施加在抛光的不锈钢与聚对苯二甲酸乙二醇酯之间时,使用1千克重物,在23℃下至少500分钟的剪切值。
实例
以下实例展示了本发明的某些优选实施例的几个方面,而不应被解释为对本发明的限制。
在以下实例中,在表1中使用了根据美国专利号US 8,513,366中所述的一般方法生产的聚合物。在此研究中,使用了两种本发明的立构嵌段丙烯聚合物。在以下所述的材料中,所述的全同立构指数(II)是通过mmmm五单元组的浓度使用碳-13NMR确定的。第一种本发明的立构嵌段聚合物(SBP1)具有二嵌段结构,其具有27wt%的全同立构指数为65%的聚丙烯和73wt%的全同立构指数为35%的丙烯。SBP1的净全同立构指数为43%;如果该样品中的立构误差在整个聚合物链中随机排列,则预测的熔点Tm大约为67℃。通过差示扫描量热法(DSC)测量的SBP1的Tm为97℃,这凸显了由本发明的立构嵌段聚丙烯所提供的一种重大特性转变。第二种本发明的立构嵌段聚合物SBP2是由12wt%的全同立构指数为65%的聚丙烯端嵌段、72wt%的全同立构指数为31%的聚丙烯中间嵌段、以及16wt%的全同立构指数为61%的第二聚丙烯端嵌段组成的三嵌段。预测净全同立构指数为40%的SBP2的熔点大约为62℃。通过DSC测量的SBP2的Tm为94℃。将使用本发明的材料制造的粘合剂的性能与由日本出光株式会社(Idemitsu)生产并以商品名L-MODU S600和S901出售的商业无规立构嵌段聚丙烯进行比较。L-MODU聚合物的全同立构指数(如通过五单元组13-C NMR分析确定的)为52%;发现通过DSC确定的Tm为76℃,与预测值84℃一致,这与本发明的聚合物不同。此项工作中使用的本发明的聚合物和对比聚合物的物理特性数据,包括多分散性指数(PDI)(其是Mw/Mn),汇总于表1中。
表1.本发明的立构嵌段聚丙烯与无规立构误差聚丙烯的特征及物理特性
粘合剂配制
粘合剂是由表1中列出的本发明的聚合物和对比聚合物使用表2中示出的配方制成的。在氮气吹扫下,将油和增粘剂与抗氧化剂包一起添加到约300mL不锈钢反应容器中。接下来,使用配备有斜叶轮的顶置式搅拌器将材料在200rpm下混合并加热至170℃。在达到温度并使油和增粘剂充分均质化后,以使温度不降到低于150℃的速度缓慢添加聚合物。在添加所有聚合物后,将混合物在177℃下搅拌另外的30至60分钟,以确保完全合并。所使用的聚合物的量是产生的配制品的大约20wt%。含日本出光株式会社的L-Modu S600聚合物的样品被确定为在20%聚合物水平下具有低粘度;因此,减少油的含量,将聚合物含量增加至34%以消除材料之间大的粘度差异导致的性能转变。
表2.粘合剂配制品
将使用的成分列在表2中。Nyflex 222B是从尼纳斯公司(Nynas Corporation)可获得的加氢处理的环烷工艺用油。Escorez 5400是从埃克森美孚化工公司(ExxonMobilChemical)可商购的可商购二环戊二烯增粘树脂。Irgafos 168是三(2,4-二-叔丁基苯基)磷酸酯稳定剂并且从多个不同供应商可获得。Irganox 1010是从多个不同供应商可获得的季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)稳定剂。
所有的样品一经熔融和均质化,就将熔融的粘合剂倒入模具以提供用于粘度和环球法测试的样品。在测试前修整试样,并使其处于50%±5%相对湿度和23℃±2℃的条件下最少48小时。
粘度测量是在配备有#10主轴的CAP 2000+粘度计上进行的。改变主轴速度以产生在满刻度读数的10%与90%之间的结果。粘合剂的软化点是使用Herzog HRB 754确定的。物理测试数据提供于表3中。如所示,所有的样品都具有随温度变化的相似的粘度值。用本发明的二立构嵌段聚丙烯和三立构嵌段聚丙烯(分别为配制品实例1和实例2)制成的样品虽然整体的净立构规整度较低,但提供了更高的如通过环球法软化点(RSBP)判断的耐热性。
表3.粘合剂的物理特性
用于测试粘结性能的样品是通过使用热熔粘合剂涂布机将粘合剂狭缝式涂布到2密耳(0.002英寸)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上制备的。将涂覆有硅酮的剥离纸放置在粘合剂膜之上。使经涂覆的膜的部分在设定为65℃和80%相对湿度(RH)的环境室中老化。将初始(刚制得的)经涂覆的膜与老化的经涂覆的膜两者都切割成1×3英寸的条。去除剥离纸,并且使用2kg的手压辊将粘合剂粘结至抛光的不锈钢(SS)面板上。在测试之前,使这些剪切试样在50%+/-5%相对湿度和23℃+/-2℃的条件下老化最少48小时。然后在23℃下,将样品放进剪切夹具中,并在PET条上附上1kg重物。表3中所列的关于“剪切失效”的值表示直至粘结失效(由重物掉落指示)的时间(以分钟计)。
如表3中可以看出,用配制品L-MODU S600制成的粘合剂具有最长的抗剪切性,这可能是由于配制品中的聚合物含量较高。尽管具有与用L-MODU S901制成的对比实例2(CE2)类似水平的聚合物负载和配制粘度,实例1的本发明的二嵌段粘合剂展现出显著更高的初始剪切性能。最值得注意地,相比于对比实例(CE2),两种本发明的粘合剂(实例1和实例2)都展现出显著改善的老化抗剪切性。
在刚制得的和老化的经涂覆的粘合剂样品上进行环粘性测试。对于老化,在测试之前,使经涂覆的膜样品处于50%+/-5%相对湿度和23℃+/-2℃的条件下最少48小时。然后将样品切割成1英寸乘5英寸的条。将这些条绕成环,使得粘合剂在环的外侧,并且将样品置于使用12英寸/分钟的速度的配备有100N负荷传感器的Instron 5500R拉伸试验架上。环粘性测试是在干净的不锈钢(SS)面板上进行的,每次测试在单独的面板的干净区域上使用新的环。测试了PET膜上的两种粘合剂厚度(1密耳和3密耳)。本发明的配制品(实例1和实例2)的初始和老化样品在1密耳厚度下与对比实例2的表现相似。然而,在3密耳下,本发明的实例(实例1和实例3)展现出比CE2(初始和经老化后)显著更高的环粘性值。发现,含有更高聚合物负载并展现出高剪切粘结性能的对比实例1(CE1)在环粘性测试中没有对不锈钢产生可测量的粘结。
对老化的粘合剂的粘性性能的进一步研究是在聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)基底上进行的。结果在下表3中列出。如所示,相对于对比样品(CE1和CE2),用立构嵌段聚丙烯(实例1和实例2)产生的本发明的配制品展现出等同的或改善的环粘性性能。
剥离测试是使用配备有100N负荷传感器的Instron 5500R拉伸试验架使用12英寸/分钟的速度进行的。对于这些测试,将具有硅酮衬垫顶片的先前以1密耳厚度涂到2.0密耳PET膜上的老化粘合剂切割成1英寸宽乘3英寸长的条,并且根据先前的测试进行调节。将内衬剥离以暴露大约1英寸的粘合剂。将暴露的粘合剂置于各种基底的干净面板上,并且然后将样品用2kg辊进行轧制,以使粘合剂与面板粘结。然后将面板置于夹具中,并且记录90°和180°剥离时的剥离值,如表3所示。如所示,相对于对比实例(CE1和CE2),本发明的配制品(实例1和实例2)展现出在不锈钢(SS)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)基底上更高的剥离粘结强度。
剪切粘附失效温度(SAFT)测试在以与剪切测试面板类似的方式制备的老化的粘合剂样品上进行。将调节过的面板置于强制通风烘箱中,将面板的温度以4°F/min从环境温度斜升到200°F。在测试中使用1kg重物。远程记录失效时间,并示出于表3中。与室温剪切测试的结果很相似,以较高聚合物负载制备的CE1给出最高的SAFT值。然而,相对于以相似聚合物负载制成的对比实例(CE2),本发明的配制品(CE1和CE2)展现出高的热剪切粘结特性。
如以上结果所示,与由商业的无规立构误差类似物产生的配制品(CE1和CE2)相比,含立构二嵌段聚丙烯和立构三嵌段聚丙烯的本发明的粘合剂(实例1和实例2)提供实质的益处。在相似粘度下,本发明的粘合剂展现出极大地更加平衡的剪切和剥离/粘性性能,使得其非常适合用于包括压敏粘合剂在内的各种应用。如表3中所示,第一对比实例(CE1)显示,使用无规立构误差聚丙烯可以产生展现出高剪切粘结性能的粘合剂。这种剪切性能的取得是以牺牲压力灵敏性为代价的,如对于各种基底的环粘性和剥离测试中CE1所展现的剥离和环粘性所示。第二对比实例(CE2)展现出对于许多基底适度良好的粘性和剥离值;然而,这伴随着剪切粘结性能的降低和更低的整体耐热性。本发明的配制品打破了这些固有的削弱,并使得产生相对低粘度的粘合剂,这些粘合剂展现出适用于压敏粘合剂应用所需的粘性,而不会导致剪切性能和耐热性的削弱。
在提供了值的范围的情况下,应理解,在这一范围的上限和下限与所述范围内的任何其他所述值或中间值之间的每个中间值,以及中间值的任何组合或子组合都包括在列举值的范围内。此外,本发明包括成分的范围,该范围是这种成分的第一范围的下限和第二范围的上限。
除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语均具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本文特别提及的所有公开物和专利出于所有目的以其全文通过引用并入,包括描述和披露公开物中报告的可能结合本发明使用的化学品、仪器、统计分析和方法。本说明书中引用的所有参考文献均应视为指示本领域技术水平。本文中任何内容都不应被解释为承认本发明无权凭借在先发明而早于这样的披露内容。
尽管本文参考某些特定实施例进行了说明和描述,但是本发明并不旨在限于所示的细节。而是,在权利要求的范围和等效物范围内且在不脱离本发明精神的情况下,可以对细节做出各种修改。
Claims (27)
1.一种热熔粘合剂组合物,其包含:
(a)立构嵌段聚丙烯,该立构嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%;
(b)增粘树脂或增塑剂中的至少一种。
2.如权利要求1所述的组合物,其中,该立构嵌段聚丙烯具有在约10%与约80%之间、优选在20%与约65%之间、更优选在30%与约55%之间、并且最优选在32%与约50%之间的净全同立构指数。
3.如权利要求1所述的组合物,其中,该立构嵌段聚丙烯具有在约4,000与约500,000道尔顿之间、优选在约8,000与约400,000道尔顿之间、更优选在约12,000与约300,000道尔顿之间、更优选在约12,000与约275,000道尔顿之间、并且最优选在约16,000与约250,000道尔顿之间的重均分子量。
4.如权利要求1所述的组合物,其中:
该第一嵌段的该全同立构指数在约52%与75%之间、优选在约55%与约72%之间、并且最优选在约60%与约70%之间,
该第二嵌段的该全同立构指数在约12%与约48%之间、优选在约15%与约45%之间、并且最优选在约20%与约40%之间。
5.如权利要求1所述的组合物,该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约15%、优选至少为约20%、并且最优选至少为约25%。
6.如权利要求1所述的组合物,其中,该立构嵌段聚丙烯是二嵌段聚合物。
7.如权利要求1所述的组合物,其中,该立构嵌段聚丙烯是三嵌段聚合物,并且第三嵌段具有在约50%与95%之间的全同立构指数。
8.如权利要求1所述的组合物,其中,该立构嵌段聚丙烯是二嵌段共聚物,并且该组合物进一步包含立构三嵌段聚丙烯,该立构三嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段、具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段、以及具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第三嵌段,其中该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%,并且该第三嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%。
9.如权利要求1所述的组合物,其中:
该第一嵌段占该立构嵌段聚丙烯的在约10mol%与约50mol%之间、优选在约18mol%与约40mol%之间、并且最优选在约20mol%与约35mol%之间;并且
该第二嵌段占该立构嵌段聚丙烯的在约50mol%与约90mol%之间、优选在约60mol%与约82mol%之间、并且最优选在约65mol%与约80mol%之间。
10.如权利要求1所述的组合物,其中:
该立构嵌段聚丙烯具有的熔点比由以下等式计算的熔点高至少5℃:
Tm=1.85*[mmmm]净-12℃,
其中[mmmm]净是该立构嵌段聚丙烯的净全同立构指数;并且
该立构嵌段聚丙烯具有如通过DSC测量的至少75℃、优选至少约80℃、更优选至少约85℃、并且最优选至少约90℃的熔点。
11.如权利要求1所述的组合物,其中,该组合物的粘度在163℃下为在约1,000cP与约500,000cP之间、优选在163℃下为在约2,000cP与约250,000cP之间、更优选在163℃下为在约2,000cP与约125,000cP之间、并且最优选在163℃下为在约2,000cP与约100,000cP之间。
12.如权利要求1所述的组合物,该组合物具有在约50℃与约150℃之间、优选在约55℃与约140℃之间、更优选在约60℃与约135℃之间、并且最优选在约65℃与约130℃之间的环球法软化点。
13.如权利要求1所述的组合物,其中:
该立构嵌段聚丙烯以按重量计在约5%与约90%之间、优选在约10%与约70%之间、更优选在约15%与约50%之间、并且最优选在约15%与约35%之间的量存在;
该增粘树脂以按重量计在约0%与约70%之间、优选在约30%与70%之间、优选在约40%与60%之间、并且最优选在约45%与约55%之间的量存在;并且
该增塑剂以在约10%与约50%之间、优选在约15%与约40%之间、并且最优选在约20%与约35%之间的量存在。
14.如权利要求1所述的组合物,其中,该增粘树脂选自由以下组成的组:脂肪族烃树脂和脂环族烃树脂及其氢化衍生物、氢化芳香族烃树脂、芳香族地改性的脂肪族或脂环族树脂及其氢化衍生物、聚萜烯树脂和苯乙烯化的聚萜烯树脂、以及它们的混合物。
15.如权利要求1所述的组合物,其中,该增塑剂选自由以下组成的组:矿物油、合成油、低分子量聚合物和液体聚丁烯。
16.如权利要求1所述的组合物,其进一步包含稳定剂或抗氧化剂。
17.如权利要求1所述的组合物,其进一步包含蜡。
18.如权利要求17所述的组合物,其中,该蜡以按重量计在约0.1%与约20%之间的量存在。
19.如权利要求1所述的组合物,其进一步包含选自由以下组成的组的辅助聚合物:乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、聚丁烯-1、聚丁烯-1/乙烯聚合物和苯乙烯嵌段共聚物。
20.如权利要求1所述的组合物,其中,该立构嵌段聚丙烯是模式为A-B-A-B-A的五嵌段共聚物,其中A是该第一嵌段并且B是该第二嵌段。
21.一种制造层压体的方法,该方法包括将呈熔融状态的如权利要求1至20中任一项所述的热熔粘合剂组合物施加到主基底上的步骤。
22.如权利要求21所述的方法,其中,该层压体是胶带或标签。
23.如权利要求21所述的方法,其进一步包括通过使次基底与该粘合剂组合物接触而将该次基底配合到第一基底上。
24.如权利要求23所述的方法,其中,该主基底是聚乙烯膜。
25.如权利要求24所述的方法,其中,该次基底是非织造层。
26.一种层压体,其通过如权利要求21至25中任一项所述的方法制造。
27.一种热熔粘合剂组合物,其包含:
(a)立构嵌段聚丙烯,该立构嵌段聚丙烯包含具有在约50%与约95%之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5%与50%之间的全同立构指数的第二嵌段,其中该第一嵌段的该全同立构指数与该第二嵌段的该全同立构指数之间的差至少为约10%;以及
(b)增粘树脂或增塑剂中的至少一种,
其中该立构嵌段聚丙烯以及该增粘树脂和该增塑剂中的至少一种以有效提供以下热熔粘合剂组合物的量存在,该热熔粘合剂组合物具有:(1)当以5gsm添加量施加在第一聚乙烯层与第二聚乙烯层之间时,在25℃下老化后至少0.5磅力的90°时的剥离强度;(2)当将聚乙烯环线以3密耳的粘合剂厚度施加在不锈钢上时,使用配备有100牛顿负荷传感器的Instron 5500R拉伸试验架以每分钟12英寸的速度,至少1磅力的初始环粘性和至少1磅力的老化环粘性;以及(3)当施加在抛光的不锈钢与聚对苯二甲酸乙二醇酯之间时,使用1千克重物,在23℃下至少500分钟的剪切值。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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