[發明專利]淺色芳族改性C5烴類樹脂

無效

• 申請號: 01801601.4
• 申請日: 2001-01-11
• 公開（公告）號: CN1383434A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: C·P·L·C·唐克;E·E·C·G·吉倫斯;G·A·維里澤爾
• 申請（專利權）人: 伊斯曼化學樹脂公司
• 主分類號: C08F240/00
• 分類號: C08F240/00;C08F236/04;C09J109/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王其灝

發明領域

本發明涉及在粘合劑中使用的增粘劑樹脂組合物以及它們的制備方法。更特別是本發明涉及從1，3-戊二烯濃縮物和乙烯基芳族化合物制備的淺色芳族改性C₅烴類組合物以及它們在粘合劑應用中的用途。

發明背景

增粘劑樹脂可用于制備熱塑性粘合劑如熱熔性粘合劑(HMA)和熱熔性壓敏粘合劑(HMPSA)。熱熔性粘合劑是一種能在加熱下快速熔融的固態熱塑性材料。然后熱熔性粘合劑經冷卻固化成堅固的粘合層。熱熔性壓敏粘合劑冷卻后保留了它的粘性。大多數其它類型的粘合劑通過溶劑蒸發或自由基固化機理固化。熱熔性粘合劑提供的快速粘合使得它們很適合許多自動操作。熱熔性粘合劑由彈性體、嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)制成，或由無定形聚烯烴與低分子量的低聚物增粘劑一起制成。

通常增粘劑必須適合于粘合劑應用。選擇增粘劑以賦予足夠粘合強度、促進底材潤濕并通常提高粘合性。增粘劑通常是通過不飽和脂族石油烴原料(如來自石油或石油化學加工裝置的乙烯裂化器的原料)的聚合制備的。

更特別是增粘劑常常是從具有兩個雙鍵的不飽和C₅烴(如C₅二烯和C₅環二烯)制備的。該C₅樹脂通常是使用AlCl₃催化劑在約30℃到約70℃的反應溫度下制備的。這些樹脂具有70-120℃的軟化點以便充分潤濕底材、保持粘合性并易于包裝。但是這些樹脂通常具有約5到約7或更大的加德納色，其對許多粘合劑應用來說常常顏色太深。

降低C₅樹脂中的C₅環二烯的量通常將改進或降低加德納色，但C₅樹脂的粘合性也會受影響(如更低的軟化點和降低的粘合性)。對具有降低的C₅環二烯含量的淺色增粘劑來說，可添加芳族物質到C₅樹脂來改進樹脂的粘合特征。這種低環二烯樹脂常常也需要使用萜烯(一種不飽和的環狀C₁₀H₁₆烴)來滿足粘合要求(如顏色和軟化點)。例如參考美國專利第4,994,516號，要求從C₅1，3-戊二烯、不飽和乙烯基芳族化合物和萜烯獲得的C₅樹脂能獲得足夠低的顏色而不會損失軟化點。但是使用萜烯常常需要制備原料流(如使用前的原料凈化或加氫處理)，使得使用萜烯的生產工藝常常更昂貴，更復雜。

芳族取代的C₅樹脂常常具有較深的顏色并需要后樹脂(post?resin)的氫化和加氫處理。例如參考美國專利第4,952,639號，其中乙烯基單不飽和芳族取代的C₅樹脂氫化前具有較深的加德納色(從約5到7)，氫化后的C₅樹脂的加德納色小于2。也可參考美國專利第5,817,900號，其中芳族改性C₅烴類樹脂需要加氫處理來將樹脂的加德納色從約7降低到約2。

已經提出無需使用后樹脂的氫化或加氫處理的淺色C₅樹脂。但是這種樹脂常常限制了芳族的取代量。例如參見美國專利第5,853,874號描述了一種加德納色約為3的淺色芳族改性C₅樹脂，但只描述了約5到15％(重量)的單乙烯基芳族取代到樹脂中。單乙烯基芳族取代的這種取代范圍限制了這些C₅樹脂作為增粘劑在某些熱熔性應用中的用途。

已經提出具有更高水平的單乙烯基芳族取代的其它樹脂，但需要使用BF₃催化劑，其活性比更廣泛使用的AlCl₃催化劑更低，導致制造的復雜性和成本的提高。例如美國專利第5,177,163號描述了采用BF₃催化劑形成的具有大約30％(重量)的單乙烯基芳族組分的淺色單乙烯基芳族取代的C₅樹脂。但是BF₃催化劑必須用化學品(如石灰和NH₄OH)中和，其與更廣泛使用的AlCl₃催化劑的水洗中和相比就更加昂貴。淺色C₅樹脂采用BF₃催化劑的所需反應溫度為約0℃到約10℃，其通常比AlCl₃催化劑的所需反應溫度更低，這導致反應時間更長和工藝成本更高。此外，提高BF₃催化劑體系的反應溫度到更經濟的條件常常產生不合乎要求分子量的最終C₅樹脂。