TW201925314A - 熱熔黏著劑組成物 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種熱熔黏著劑組成物，其具有改良的低溫流動性、改良的黏著強度和內聚力、和改良的低溫噴塗性，同時沒有臭味，該熱熔黏著劑組成物包括於特定的溫度具有不同的熔黏性之兩種丙烯系彈性體的組合，及包括該熱熔黏著劑組成物之熱熔黏著劑。

Description

熱熔黏著劑組成物

本發明係關於一種熱熔黏著劑組成物。

熱熔黏著劑是一種藉加熱熔化時使用的黏著劑。由於熱熔黏著劑發散較少的揮發性有機溶劑，所以已經增加使用熱熔黏著劑作為環保黏著劑。已知的廣用熱熔黏著劑通常由基礎聚合物(如，包括烯烴系共聚物等的熱塑性聚合物)和賦黏劑或黏度改質劑(如，各式各樣的蠟等)所組成。具有極佳柔軟性和低成本的優點之烯烴系共聚物(如，乙烯-乙酸乙烯基共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯等)被廣泛用來作為基礎聚合物。

此外，天然樹脂(如，松香系樹脂、萜烯系樹脂等)、和其衍生物、或石油樹脂被廣泛用來作為用於增進黏著強度的賦黏劑。石油系蠟、礦物蠟(如，煤等)、低分子量聚乙烯蠟等被廣泛用來作為用以降低黏度的蠟。

熱熔黏著劑用於各種領域，包括汽車、包裝容器、結構性材料、電子材料等。但是，當具有低極性的烯烴系共聚物被用來作為基礎聚合物或使用聚矽氧或蠟進行表面塗覆時，黏著強度不足。使用熱塑性橡膠作為基礎聚合物之熱熔黏著劑具有極佳的耐熱性和耐冷性，但具有因為高黏度而導致加工性降低的問題。

此外，當過度使用塑化劑以強化耐冷性或彈性時，與基礎樹脂的配伍性欠佳，在使用溫度產生相分離，並發生滲漏現象而產生黏著強度減少及於低溫未達到足夠的強度和柔軟度的問題。

同時，在熱熔黏著劑用於衛生產品的情況中，通常使用由非晶狀聚-α-烯烴、苯乙烯共聚物等所組成之熱熔黏著劑，但是這些黏著劑具有黏著強度欠佳或低溫流動性欠佳的缺點。特別地，苯乙烯共聚物系黏著劑具有臭味問題，並因此它們被烯烴系黏著劑所代替。但是，非晶狀聚-α-烯烴因為欠佳的內聚力，所以具有關於噴塗性方面的缺點。

據此，持續努力以開發用於由丙烯-乙烯共聚物所組成的衛生用品之黏著劑，以開發具有極佳的黏著強度和改良的噴塗性，同時沒有臭味的黏著劑。

所欲解決技術問題

為解決以上問題，本發明提供一種熱熔黏著劑組成物，其具有改良的低溫流動性、改良的黏著強度和內聚力、和改良的低溫噴塗性，同時沒有臭味，該熱熔黏著劑組成物包括於特定的溫度具有不同的熔黏性之兩種丙烯系彈性體的組合，及包括該熱熔黏著劑組成物之熱熔黏著劑。

解決問題之技術手段

本發明提供一種熱熔黏著劑組成物，其包含非晶狀第一丙烯系彈性體，其具有於190℃為低於50,000 cPs的熔黏度和低於5%的晶度；和半晶狀第二丙烯系彈性體，其具有於190℃為高於50,000 cPs的熔黏度和高於5%的晶度。

此外，本發明提供一種熱熔黏著劑，其包含該熱熔黏著劑組成物。

此外，本發明提供一種模製物件，其包含包括該熱熔黏著劑之黏著劑層。

下文中，將更詳細地描述根據本發明之具體實施例之熱熔黏著劑組成物和熱熔黏著劑。

如上述者，根據本發明的一個具體實施例，發現包括於特定的溫度具有不同的熔黏性之兩種丙烯系彈性體的組合之熱熔黏著劑組成物具有改良的低溫流動性、改良的黏著強度和內聚力、和改良的低溫噴塗性，同時沒有臭味，藉此完成本發明。

根據本發明的一個具體實施例之熱熔黏著劑組成物包括於特定的溫度具有不同的熔黏性之兩種丙烯系彈性體。具體言之，一者可為非晶狀丙烯系彈性體(下文中，稱為“第一丙烯系彈性體”)，其具有於190℃為低於50,000 cPs、10,000 cPs至40,000 cPs、或15,000 cPs至30,000 cPs的熔黏度和低於5%、0%至4%、或1%至3.5%的晶度，另一者是半晶狀丙烯系彈性體(下文中，稱為“第二丙烯系彈性體”)，其具有於190℃為高於50,000 cPs、550,000 cPs至900,000 cPs、或550,000 cPs至800,000 cPs的熔黏度和高於5%、5.05%至20%、或5.1%至15%的晶度。同時，應理解本說明書和請求項全數中使用的“第一”和“第二”用來指絕對順序。

根據本發明的一個具體實施例之熱熔黏著劑組成物中含括的第一丙烯系彈性體可為非晶狀(無定形)丙烯系彈性體，其具有於190℃為低於50,000 cPs的熔黏度和低於5%的晶度。此彈性體可改良該熱熔黏著劑組成物的低溫流動性。但是，當僅含括非晶狀彈性體時，會有該熱熔黏著劑組成物的內聚力降低的問題。

據此，在相關領域中，為解決包括非晶狀丙烯系烯烴的熱熔黏著劑組成物中之內聚力降低的問題，曾添加聚丙烯系蠟。此聚丙烯系蠟具有140℃或更高的熔點，並因此有在140℃或更低的低溫下噴塗性降低的問題。

但是，根據本發明的一個具體實施例，具有於190℃為高於50,000 cPs的熔黏度和高於5%的晶度之半晶狀丙烯系彈性體(第二丙烯系彈性體)與第一丙烯系彈性體以特定的重量比併用。因此，在該熱熔黏著劑組成物中，可改良內聚力且同時亦可維持和改良低溫噴塗性，即使未使用聚丙烯系蠟亦然。

具體言之，在根據本發明的一個具體實施例的熱熔黏著劑組成物中，基於100重量份的該第一丙烯系彈性體，該第二丙烯系彈性體的含量是10重量份至20重量份，且更具體地，10重量份至15重量份。當該熱熔黏著劑組成物中的第二丙烯系彈性體的含量低於上述重量份時，難以有效地解決降低的黏著強度和內聚力的問題，而當該熱熔黏著劑組成物中的第二丙烯系彈性體的含量高於上述重量份時，會有該組成物的黏度變得過高的問題。

同時，根據本發明的一個具體實施例之丙烯系彈性體可為選自由丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、和乙烯-丙烯-丁烯三聚物所組成群組之一或多者，且更具體地為丙烯-乙烯共聚物，其中該丙烯-乙烯共聚物可為非晶狀或半晶狀。

在更具體的具體實施例中，該第一丙烯系彈性體可為具有於190℃為低於50,000 cPs、10,000 cPs至40,000 cPs、或15,000 cPs至30,000 cPs的熔黏度和低於5%、0%至4%、或1%至3.5%的晶度之非晶狀丙烯-乙烯共聚物，而該第二丙烯系彈性體可為具有於190℃為高於50,000 cPs、550,000 cPs至900,000 cPs、或550,000 cPs至800,000 cPs的熔黏度和高於5%、5.05%至20%、或5.1%至15%的晶度之半晶狀丙烯-乙烯共聚物。

使用非晶狀和半晶狀丙烯-乙烯共聚物可以進一步改良熱熔黏著劑組成物的黏著強度和內聚力且亦可改良低溫噴塗性，即使未使用相關領域中常用的聚丙烯系蠟亦然。

上述第一和第二丙烯系彈性體可藉由使用先前已經知道的方法將丙烯和α-烯烴共聚而製得。或者，可以使用具有上述物理性質的市售彈性體。

同時，根據本發明的一個具體實施例，提供的是包括該熱熔黏著劑組成物之熱熔黏著劑。

具體言之，除了上述熱熔黏著劑組成物以外，該熱熔黏著劑可另外包括一或多種選自由賦黏樹脂、塑化劑、蠟、抗氧化劑、不同於上述丙烯系彈性體的彈性體、顏料、染料、填料、UV阻斷劑、抗靜電劑、抗結塊劑、助滑劑、無機填料、混合劑、安定劑、經改質的樹脂、均化劑、螢光增白劑、分散劑、熱安定劑、光安定劑、UV吸收劑、和潤滑劑所組成群組之添加劑。

作為上述的添加劑，可以無特別限制地適當施用此領域中通常使用的添加劑。

具體言之，另外可以使用例如下列的添加劑：賦黏劑(例如，二環戊二烯等)、礦油、抗氧化劑(例如，季戊四醇肆(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸)酯、亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯基)酯、或2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚等)。

同時，基於該熱熔黏著劑的總重，該添加劑的用量是在1重量%至80重量%，且更具體地，1重量%至70重量%的範圍內。當添加劑的用量在上述重量範圍內時，可以充分得到所須的添加效果且未損及該熱熔黏著劑的性質。

如上述者，藉由包括於特定的溫度具有不同的熔黏性之兩種丙烯系彈性體的組合，熱熔黏著劑組成物和包括該熱熔黏著劑組成物之熱熔黏著劑可具有改良的低溫流動性、改良的黏著強度和內聚力、及改良的低溫噴塗性，且同時沒有臭味。

據此，該熱熔黏著劑可以廣泛地用於衛生用品(如，尿布、餐巾、墊等)，以及汽車、包裝容器、結構材料、電子材料等領域。更具體言之，具有含括該熱熔黏著劑的黏著劑層之模製物件可以較佳地用於上述應用。

發明對照先前技術之功效

本發明的一種熱熔黏著劑組成物可具有改良的低溫流動性、改良的黏著強度和內聚力、和改良的低溫噴塗性，同時沒有臭味。

據此，包括本發明之熱熔黏著劑組成物之熱熔黏著劑可以廣泛地用於衛生用品(如，尿布、餐巾、墊等)，以及汽車、包裝容器、結構材料、電子材料等領域。

雖然本發明易於進行各種修改和替代形式，但是將如下詳細說明和描述具體實施例。然而，應該理解，此描述並非旨在將本發明限制於所公開的特定形式，相反，目的是涵蓋落入本發明的精神和範圍內的所有修改、等同物和替代物。

[ 製備例： 熱熔黏著劑組成物 之製備 ]

以下表1的組份併用以製備熱熔黏著劑。具體言之，各個組成物置於1升反應器中，並攪拌2小時，同時溫度維持於150℃，藉此製備熱熔黏著劑。

表1中，使用Eastman Aerafin 180作為丙烯-乙烯共聚物A (第一丙烯系彈性體)，使用ExxonMobil Vistamaxx 6202作為丙烯-乙烯共聚物B (第二丙烯系彈性體)。

使用Brookfield黏度計於190℃測定該第一和第二丙烯系彈性體的熔黏度。藉此方法測得的熔黏度示於表1。

此外，使用TA Instrument製造的DSC25，在氮氣氛下於10℃/min的加熱速率，測定該第一和第二丙烯系彈性體各者的熔化焓(△Hm)之後，根據以下等式1計算第一和第二丙烯系彈性體的晶度：
[等式1]
晶度的測定：晶度(%) = △Hm/△Hm˚ X 100

在等式1中，△Hm˚是100%晶狀丙烯系彈性體的對照熔化焓，選定為207 J/g，而△Hm是作為測定標的之丙烯系彈性體測得的熔化焓。

藉該方法測得丙烯-乙烯共聚物A (第一丙烯系彈性體)的晶度是1.8%，並確認丙烯-乙烯共聚物B (第二丙烯系彈性體)的晶度是5.1%。

[ 實驗： 熱熔黏著劑 之特徵的測定 ]

在製備例中得到之根據實例和比較例之熱熔黏著劑的特徵化係分別藉以下實驗方法測定。其結果示於表2。

1) 黏度： 根據ASTM 3236，使用標準Brookfield黏度計，轉軸#27於140℃，測定製備例中得到之各個熱熔黏著劑的黏度。

2) 軟化點： 軟化點係藉Ring & Ball 試驗方法測定。

3) 黏著強度： 首先，各個熱熔黏著劑於160℃加熱約5分鐘。確認各個熱熔黏著劑液化之後，將其於加熱至160℃的施用機上施用於PET基板上，且同時使用刮板塗覆將厚度調整為30 μm。同時與作為覆蓋膜之相同的PET基材層積以製備黏著強度樣品。

使用紋理分析器(TA)藉T-剝離試驗測定所製得試樣的黏著強度。關於此，此測定係在室溫和0.3 mpm的速率且樣品被切成1英吋寬度和100 mm長度的條件下進行。

4) 噴塗性 ： 使用Nordson corp.製造的Summit噴嘴，熱熔黏著劑於140℃、0.1 g/m² 的塗佈速率和0.1 Mpa的空氣壓力之條件下施用至非織布基底，非織布亦作為黏著基底。藉由證實在這些條件下的噴塗性和黏著強度以評估噴塗性。
○：噴霧形成均勻，非織布的黏著強度為2N/in或更高。
△：噴霧形成均勻，但非織布的黏著強度是1.5N/in或更低。
X：噴霧形成不均勻，且噴塗圖案或圖案密度不一致。

對照表2的結果，相較於根據比較例1和2的熱熔黏著劑，發現根據本發明之實例1和2的熱熔黏著劑在黏著強度和噴塗性方面展現改良的效果。

Claims (10)

1. 一種熱熔黏著劑組成物，其包含非晶狀(無定形)第一丙烯系彈性體，其具有於190℃為低於50,000 cPs的熔黏度和低於5%的晶度；和半晶狀第二丙烯系彈性體，其具有於190℃為高於50,000 cPs的熔黏度和高於5%的晶度。
2. 如請求項1之熱熔黏著劑組成物，其中基於100重量份的該第一丙烯系彈性體，該第二丙烯系彈性體的含量是10重量份至20重量份。
3. 如請求項1之熱熔黏著劑組成物，其中該丙烯系彈性體係選自由丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、和乙烯-丙烯-丁烯三聚物所組成之群組之一者。
4. 如請求項1之熱熔黏著劑組成物，其中該第一丙烯系彈性體包括具有於190℃為10,000 cPs至40,000 cPs的熔黏度和1%至3.5%的晶度之丙烯-乙烯共聚物。
5. 如請求項1之熱熔黏著劑組成物，其中該第二丙烯系彈性體包括具有於190℃為550,000 cPs至900,000 cPs的熔黏度和5.1%至15%的晶度之丙烯-乙烯共聚物。
6. 一種熱熔黏著劑，其包含如請求項1至5中任一項之熱熔黏著劑組成物。
7. 如請求項6之熱熔黏著劑，其中該熱熔黏著劑另外包括一或多種選自由賦黏樹脂、塑化劑、蠟、抗氧化劑、彈性體、顏料、染料、填料、UV阻斷劑、抗靜電劑、抗結塊劑、助滑劑、無機填料、混合劑、安定劑、經改質的樹脂、均化劑、螢光增白劑、分散劑、熱安定劑、光安定劑、UV吸收劑、和潤滑劑所組成群組之添加劑。
8. 如請求項6之熱熔黏著劑，其中該添加劑包括選自由二環戊二烯、礦油、季戊四醇肆(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸)酯、亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯基)酯、和2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚所組成群組中之一或多者。
9. 如請求項7之熱熔黏著劑，其中基於該熱熔黏著劑的總重，該添加劑的含量在1重量%至80重量%的範圍內。
10. 一種模製物件，其包含包括如請求項6之熱熔黏著劑之黏著劑層。