[發明專利]聚烯烴粘合劑組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201080023250.7
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN102449091A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: G·羅德里古茲;F·施普雷;江培軍;C·希姆斯;K·勒塔斯
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C09J123/10
• 分類號: C09J123/10;C09J123/00;C09J11/08;C09J11/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 楊立芳

相關申請的交叉引用

本申請要求于2009年5月29日提交的在前美國臨時申請序列號61/182,339的優先權，該文獻全文引入本文供參考。

技術領域

本發明涉及聚烯烴粘合劑組合物，其制備方法以及由其制得的制品。

背景技術

熱熔粘合劑(HMA)已經變成日常生活的一部分。隨著高速制造和加工設備的發展，熱熔粘合劑能出現在許多應用中。它們的范圍涵蓋從家具和鞋制造到包裝應用，嬰兒尿布和香煙制造。

HMA是熱塑性材料，其在室溫下是固體，并以其熔融形式施加到基材上并且當冷卻到小于其熔點的溫度時其將與基材的表面粘附。它們不同于其它液體粘合劑之處在于它們簡單地通過冷卻固化而不是通過化學固化或溶劑蒸發而固化。

因為HMA是100％固體體系，所以它們減少了運輸和儲存問題。由這些粘合劑提供的瞬時粘結強度已經允許高速生產機械設備的開發。它們與基于溶劑的體系相比的更高粘度允許它們用在各種多孔和無孔的基材上而不會犧牲粘結強度。另外，因為它們不借助于溶劑蒸發固化，所以它們不產生污染問題。污染問題這一事實隨著環境意識上升而變得日益重要。

在HMA組合物中，具有低粘度的蠟可用來降低高分子量聚合物組分和樹脂的高粘度來確保有效混合。這種粘度降低在施加階段是尤其重要的。低粘度幫助從儲罐將熔融粘合劑泵送到施加區域和確保當施加時基材的合適表面潤濕。US?2008/0081868公開了其中存在蠟的此類HMA組合物。

蠟在粘合劑組合物中的結晶度和凍凝點影響HMA的晾置時間(open?time)和固化時間，以及撓性和伸長率性能。蠟還在降低粒化HMA粘合劑組合物的粘連方面發揮重要作用以防止粘合劑粒料在輸送和儲存期間粘在一起。熱熔粘合劑的高溫性能還很大程度上受所使用的蠟的熔程控制。

包裝工業希望具有快速固化時間的粘合劑組合物，其在常規包裝操作溫度下在少于5秒內從熔融狀態固化成具有有利的點T-形剝離(Dot?T-Peel)、纖維撕裂和/或上述粘附性能的組合的固體或準固體。在這種范圍內有作用的熱熔基于聚合物的粘合劑是常規配制粘合劑的有利的替換物。

因此，對克服常規組合物中的已知缺陷并具有有利加工性能的粘合劑組合物存在當前和長期的需要。

發明內容

發明概述

根據本發明，提供了所附權利要求中任一項所限定的粘合劑組合物和方法。

在一個實施方案中，提供了粘合劑組合物，其包含(i)包含至少50mol％的丙烯含量的聚烯烴聚合物，其中所述聚烯烴聚合物具有2-120J/g的熔化熱；15,000-250,000的重均分子量(Mw)和大約1.8-10的重均分子量/數均分子量之比(Mw/Mn)；所述組合物還包含(ii)至少一種蠟；和(iii)至少一種蠟改性劑。

所述蠟改性劑可以包含官能化聚烯烴聚合物，優選官能化聚乙烯聚合物。

通常，與用相同粘合劑組合物在沒有蠟改性劑存在的情況下制備的參比組合物相比，所述蠟改性劑賦予大約33％或更多的固化時間改進。所述粘合劑組合物可以包含0.01-10wt％蠟改性劑，優選0.01-8wt％，更優選0.1-5wt％，基于所述粘合劑組合物的總重量。

所述聚烯烴聚合物還可以包含共聚物，該共聚物包含至少80wt％衍生自丙烯的單元和大約1-大約20wt％衍生自至少一種C6-C10α-烯烴的單元，其中所述共聚物具有小于100,000的分子量和大約10-大約70J/g的熔化熱。在一個優選的實施方案中，所述聚烯烴聚合物包含丙烯和至少一種單體的金屬茂催化劑聚合獲得的共聚物。

在另一個實施方案中，提供了粘合劑組合物的制備方法，包括提供(i)包含至少50mol％的丙烯含量的聚烯烴聚合物，其中所述聚烯烴聚合物具有2-120J/g的熔化熱；15,000-250,000的重均分子量(Mw)和大約1.8-10的重均分子量/數均分子量之比(Mw/Mn)；所述方法還包括(ii)提供至少一種蠟；和(iii)提供至少一種蠟改性劑，和將所述共聚物、所述蠟和所述蠟改性劑共混以形成所述粘合劑組合物，使得所述組合物具有通過Dot固化時間(Dot?Set?Time)測量的少于大約4秒的固化時間。

本發明的粘合劑組合物與其中不存在蠟改性劑的所述相同粘合劑組合物相比可以具有大約10％或更大的在-18℃下的纖維撕裂。所述組合物的固化時間當通過以下公式測定時可以等于或小于3秒：