專利名稱：基于無(wú)定形聚－α－烯烴和間同聚丙烯共混物的熱熔性粘合劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于共混聚合物的新型熱熔性粘合劑組合物，其由有規(guī)立構(gòu)的、主要是結(jié)晶的間同聚丙烯均聚物和共聚物(SPP)及無(wú)定形無(wú)規(guī)聚-α-烯烴(APAO)組成。更具體而言，本發(fā)明涉及能用于箱/紙板箱封條和生產(chǎn)無(wú)紡布一次性物品、例如尿布和婦女衛(wèi)生產(chǎn)品的粘合劑組合物。該粘合劑組合物可以在一次性無(wú)紡物品的裝配中具體地用作彈性附件和建筑粘合劑。
背景技術(shù)：
熱熔性粘合劑在環(huán)境溫度下典型地以固體塊存在，并且通過(guò)加熱可以轉(zhuǎn)變成可流動(dòng)的液體。這些粘合劑對(duì)于生產(chǎn)大量通常需要粘合許多基底的一次性用品特別有用。具體的應(yīng)用包括一次性尿布、醫(yī)院襯墊(pads)、婦女衛(wèi)生棉、pantyshields、手術(shù)簾和成年人失禁短內(nèi)褲，這些物品統(tǒng)稱作一次性無(wú)紡產(chǎn)品。其它各種應(yīng)用涉及紙產(chǎn)品、包裝材料、紙帶和標(biāo)簽。在大多數(shù)這些應(yīng)用中，加熱熱熔性粘合劑至其熔融狀態(tài)，然后應(yīng)用到基材上。接著，立即與第二塊基材接觸并且與壓縮到第一塊基材上。粘合劑在冷卻時(shí)固化形成強(qiáng)的結(jié)合。熱熔性粘合劑的主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有液體載體，從而消除了與去除溶劑相關(guān)的高成本過(guò)程，液體載體通常用于水或溶劑基粘合劑的情況。
對(duì)于許多應(yīng)用，熱熔性粘合劑通常通過(guò)活塞或齒輪泵裝置以薄膜的形式被直接擠壓到基材上。在此情況下，基材在壓力下與熱壓模(hot die)緊密接觸。壓模的溫度必須維持在粘合劑熔點(diǎn)之上，熔點(diǎn)典型地在150到200℃之間。對(duì)于某些應(yīng)用，特別是對(duì)于生產(chǎn)無(wú)紡物品，經(jīng)常需要粘接細(xì)微且熱敏感的基材，例如薄規(guī)格的聚乙烯薄膜。在這種情況下，必須避免薄膜和壓模間的直接接觸，從而防止薄膜燃燒或變形。已經(jīng)發(fā)展了幾種應(yīng)用方法，通過(guò)這些方法在壓縮空氣的幫助下，熱熔性粘合劑被從遠(yuǎn)處噴涂到基材上。這些非接觸涂布技術(shù)包括旋涂和不同形式的熔融-吹氣方法。因此排除了涂布頭與基材間的直接接觸。所有本文上述的涂布技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，并且商業(yè)裝備很容易獲得。
但是，噴涂技術(shù)迫切地需要熱熔性粘合劑。粘合劑的粘度在應(yīng)用溫度下必須足夠低，通常在2,000到30,000cP的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在2,000到15,000cP的范圍內(nèi)。許多其它的物理因素，尤其是粘合劑的流變學(xué)性質(zhì)在確定熱熔性粘合劑的噴涂能力中起作用。大多數(shù)商業(yè)熱熔性產(chǎn)品不會(huì)導(dǎo)致它們的噴涂應(yīng)用。沒(méi)有公認(rèn)的理論模型或準(zhǔn)則來(lái)預(yù)測(cè)噴涂能力，必須用應(yīng)用裝備來(lái)經(jīng)驗(yàn)性地確定。
根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含SPP和APAO共混聚合物、增粘樹(shù)脂、增塑劑和任選的合成聚烯烴蠟或石油蠟的混合物提供了可噴涂的熱熔性粘合劑組合物。該組合物具有新的性質(zhì)組合，包括韌性、低或沒(méi)有收縮、高的內(nèi)聚強(qiáng)度、低粘度、極好的熱穩(wěn)定性和對(duì)許多基材良好的粘附力。本發(fā)明的組合物在一次性無(wú)紡物品的裝配中被特別地用于聚乙烯和聚丙烯薄膜、無(wú)紡布和松緊帶的彼此粘接或者自身粘接。
共混聚合物的組分之一是間同聚丙烯(SPP)聚合物。本發(fā)明中使用的SPP聚合物是質(zhì)上是高分子量的有規(guī)立構(gòu)的丙烯均聚物，或者丙烯與其它α-烯烴單體如乙烯、丁烯-1或己烯-1的共聚物。間同聚合物不應(yīng)該與常規(guī)的結(jié)晶聚丙烯和本質(zhì)上無(wú)定形的無(wú)規(guī)聚-α-烯烴(APAO)混淆。這些聚合物彼此在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上都不相同。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常規(guī)的結(jié)晶聚丙烯具有全同分子鏈構(gòu)型。全同構(gòu)型可以描述成通過(guò)聚合物主鏈描繪的假想平面同一面上具有與連續(xù)單體單元的叔碳原子相連的甲基。這種立體化學(xué)結(jié)構(gòu)可以使用費(fèi)歇爾投影式圖示如下 由于鏈的高度規(guī)則性，常規(guī)的全同聚丙烯(IPP)是高度結(jié)晶的，結(jié)晶度典型地高于50％，并且熔化熱高于70J/g。它們通常是具有高密度和高熔點(diǎn)的硬質(zhì)材料。由于缺乏撓性，IPP聚合物在熱熔性粘合劑中僅被小量地用作改性劑，典型的用量為約2％到5％。根據(jù)ASTMD-1238測(cè)試方法測(cè)量，典型的常規(guī)IPP通常具有在0.5到200g/10min范圍內(nèi)的熔體流動(dòng)速率，它與重均分子量成反比。
共混聚合物的另一種組分包含APAO聚合物。APAO聚合物是一類基本上無(wú)定形的低分子量丙烯均聚物，或者丙烯與乙烯、或丁烯或己烯的共聚物。與IPP或SPP中的規(guī)則結(jié)構(gòu)相比，APAO具有無(wú)規(guī)的分子鏈，連續(xù)單體單元的甲基立體上隨意地分布在穿過(guò)聚合物主鏈假想平面的兩面。無(wú)規(guī)APAO分子鏈的立體構(gòu)型可以使用費(fèi)歇爾投影式圖示如下 SPP的立體鏈結(jié)構(gòu)獨(dú)特地不同于IPP和APAO的結(jié)構(gòu)。與IPP的全同鏈構(gòu)型和APAO的無(wú)規(guī)鏈構(gòu)型相比，SPP的立體化學(xué)可以描述成連續(xù)單體單元的叔甲基沿著主鏈交替分布在假想平面的每一側(cè)。SPP的立體構(gòu)型可以描述如下 聚丙烯的立體構(gòu)型還可以通過(guò)C-13 NMR來(lái)定量表征。在NMR命名法中，平面同一面上連續(xù)甲基“內(nèi)消旋(meso)”對(duì)(dyad)，例如IPP的情況，由字母m來(lái)表示。平面相對(duì)面上連續(xù)甲基“外消旋(racemi)”對(duì)，例如SPP的情況，由字母r來(lái)表示。m或r的百分比定義為聚合物立構(gòu)規(guī)整度，m或r的和等于100％。因此，理想的全同聚丙烯具有100％的m對(duì)，而理想的間同聚丙烯具有100％的r對(duì)。這種獨(dú)特的SPP立體化學(xué)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了不同尋常且可取的物理和機(jī)械性質(zhì)組合，例如低密度、低熔點(diǎn)、撓性和韌性。
本發(fā)明中使用的間同聚合物優(yōu)選地具有等于或高于70％的r值。具有高于80％r值的聚合物是更優(yōu)選的，那些具有高于85％r值的聚合物是最優(yōu)選的。應(yīng)該指出相比而言常規(guī)IPP的r值通常在幾個(gè)百分點(diǎn)的范圍內(nèi)。
除了立體化學(xué)的差異外，SPP還容易通過(guò)它們獨(dú)特的物理性質(zhì)而與IPP和APAO區(qū)分開(kāi)。典型的SPP具有在130～160℃間的熔點(diǎn)，而結(jié)晶的IPP典型地具有約176℃以上的熔點(diǎn)。另一方面，盡管某些級(jí)別的商業(yè)產(chǎn)品可以表現(xiàn)出非常低的結(jié)晶度，但是APAO通常主要是無(wú)定形的，沒(méi)有良好定義的熔點(diǎn)。SPP和IPP及APAO間的另一個(gè)深刻差異在于它們的密度。SPP的密度典型地在0.86到0.90g/cm3，處于IPP和APAO的密度之間。IPP具有最高的密度，從0.90到0.95g/cm3，APAO具有最低的密度，從0.85到0.87g/cm3。
由于其高的熔點(diǎn)、高的結(jié)晶度和缺乏可取的物理和機(jī)械性質(zhì)，例如撓性和韌性，常規(guī)IPP沒(méi)有被單獨(dú)用作熱熔性粘合劑應(yīng)用的聚合物基?；贗PP的熱熔性粘合劑太脆而不能提供可接受的粘合強(qiáng)度，而且還需要遠(yuǎn)高于聚合物熔點(diǎn)的高應(yīng)用溫度。
包含APAO、APAO/聚丙烯(PE)共混物、APAO/聚丁烯(PB)、或APAO/IPP共混物的熱熔性粘合劑在本領(lǐng)域中是公知的。這些粘合劑典型地由本文上述的APAO或APAO共混物和烴類增粘劑組成。公知基于APAO的粘合劑通常具有不好的粘附強(qiáng)度、不好的耐熱性、低的高溫粘合強(qiáng)度和低的剪切值。還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)APAO在一次性無(wú)紡應(yīng)用中的更多用途，這些應(yīng)用需要在非常低的涂布量下具有高粘合強(qiáng)度并且使用噴涂技術(shù)容易加工。APAO基粘合劑通常缺乏這種性能。盡管做了許多嘗試來(lái)通過(guò)混合APAO和PE、PB和常規(guī)IPP來(lái)解決這些問(wèn)題，但是這種改性經(jīng)常不僅不會(huì)校正這些問(wèn)題，而且還會(huì)帶來(lái)不利的副作用。
例如，Trotter等在美國(guó)專利第4,022,728號(hào)中描述了熱熔性壓敏組合物，該組合物包含APAO、低分子量的基本上無(wú)定形的彈性體、液體增粘劑和達(dá)到2重量％的常規(guī)結(jié)晶聚丙烯(IPP)的混合物。該專利聲稱這種組合物提供了良好的低溫粘附性質(zhì)。
Meyer等在美國(guó)專利第4,120,916號(hào)中公開(kāi)了包含低分子量聚乙烯、低分子量的常規(guī)含聚合物丙烯和APAO混合物的熱熔性粘合劑。據(jù)說(shuō)這些粘合劑組合物提供了短的固化時(shí)間，并且對(duì)于粘合石蠟改性的波紋紙板是有用的。
Lakshmanan等在美國(guó)專利第4,761,450號(hào)中公開(kāi)了一種用作熱熔性粘合劑的共混聚合物，它包含低密度的乙烯聚合物、10丁烯和乙烯或丙烯的共聚物、烴增粘劑，以及由低分子量液體聚丁烯、無(wú)定形聚丙烯及它們的混合物組成的低分子量聚合物。
Lakshmanan等還在美國(guó)專利第5,478,891號(hào)中公開(kāi)了包含(a)乙烯與具有至少4個(gè)碳原子α-烯烴的高分子量共聚物和(b)無(wú)定形聚丙烯或無(wú)定形聚烯烴的共混組合物。共混物的組成被描述為具有300到6000范圍內(nèi)的分子量。該共混聚合物據(jù)稱可以用于熱熔性粘合劑、涂料、密封劑、柏油改性劑和塑料添加劑。
Ryan在美國(guó)專利第5,747,573號(hào)中公開(kāi)了用于粘接塑料和金屬箔容器的APAO基熱熔性粘合劑組合物。該粘合劑組合物包含APAO、固體苯甲酸鹽增塑劑和烴類增粘劑的共混物。
Sustic在美國(guó)專利第5,723,546號(hào)中公開(kāi)了由高平均分子量的主要為無(wú)規(guī)柔性聚烯烴聚合物和低平均分子量APAO組成的共混聚合物。據(jù)說(shuō)該混合物可以用于熱熔性粘合劑。
APAO與PE、PB或常規(guī)IPP的共混會(huì)帶來(lái)幾個(gè)缺點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)的粘合劑包含APAO/PE或APAO/PB共混物，例如那些上述的在美國(guó)專利第4,120,916、4,761,450和5,478,891號(hào)中描述的共混物，趨向于具有不好的相容性。這些粘合劑在應(yīng)用過(guò)程期間會(huì)經(jīng)歷相分離，在此期間熱熔性粘合劑不得不在高溫下保持熔融狀態(tài)一段長(zhǎng)的時(shí)間，有時(shí)候幾個(gè)小時(shí)，甚至幾天。炭化、結(jié)皮和膠凝在相分離的熱熔性粘合劑中可能相當(dāng)快速的發(fā)生，因而會(huì)引起應(yīng)用裝備的阻塞或堵塞。這些共混聚合物的不相容性還會(huì)引起脆性、光學(xué)混濁、不好或沒(méi)有固化時(shí)間，以及低的粘合強(qiáng)度。盡管基于APAO和常規(guī)的IPP共混物的熱熔性粘合劑沒(méi)有相容性的問(wèn)題，但是它們?nèi)跃哂兴猩鲜龅钠渌秉c(diǎn)。此外，由于常規(guī)IPP聚合物的高結(jié)晶度和高熔點(diǎn)，基于APAO/IPP混合物的熱熔性粘合劑趨向于硬且脆的，除非IPP聚合物的量保持在非常低的水平，例如在現(xiàn)有技術(shù)美國(guó)專利第4,022,728號(hào)中公開(kāi)的約2重量％或者以下。結(jié)果，這些粘合劑具有不好的拉伸強(qiáng)度、不好的粘合強(qiáng)度和不好的抗沖擊性。IPP的另一個(gè)有害效果是增加涂布溫度。粘合劑必須被加熱到IPP的熔點(diǎn)(從180到200℃)以上，使之達(dá)到液態(tài)。美國(guó)專利第5,723,546號(hào)中描述的高和低分子量無(wú)規(guī)聚烯烴方法雖然對(duì)APAO的拉伸強(qiáng)度提供了一些改進(jìn)，但是沒(méi)有能夠提供足夠的拉伸強(qiáng)度和高溫性質(zhì)來(lái)克服單獨(dú)APAO基熱熔性粘合劑的缺陷。
在先前的美國(guó)專利第5,317,070號(hào)中，Brant等公開(kāi)了基于具有至少80％外消旋對(duì)聚合物鏈和約100到180℃熔點(diǎn)的增粘SPP的熱熔性粘合劑。聲稱該粘合劑在粘合劑應(yīng)用和形成接合期間具有良好的固化時(shí)間。該類型的增粘SPP通常缺乏撓性和韌性，因此還具有不良的粘合強(qiáng)度及不良的抗沖擊性。另外，當(dāng)SPP從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固體結(jié)晶態(tài)時(shí)，表現(xiàn)出固有的收縮問(wèn)題。收縮經(jīng)常在粘合劑/基材界面處引起應(yīng)力集中，因而引起災(zāi)難性的粘著力破壞。
因此，提供能克服本文上述的現(xiàn)有技術(shù)粘合劑缺點(diǎn)的熱熔性粘合劑將是有利的。在本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)在SPP/APAO共混熱熔性粘合劑組合物中存在協(xié)同作用。由于這種協(xié)同作用，SPP/APAO共混聚合物具有現(xiàn)有技術(shù)中APAO和SPP基熱熔性粘合劑系統(tǒng)所不具有的獨(dú)一無(wú)二的性質(zhì)組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及基于SPP和APAO共混聚合物的熱熔性粘合劑組合物。除了SPP/APAO共混物外，本發(fā)明粘合劑包含任選的增塑劑和任選的蠟作為基本成分。本發(fā)明的組合物利用SPP和APAO間的有益性質(zhì)，并且已經(jīng)克服了現(xiàn)有技術(shù)APAO混合粘合劑和增粘SPP的缺點(diǎn)。本發(fā)明的組合物提供了良好平衡的拉伸強(qiáng)度、韌性、撓性和粘附力性質(zhì)。它表現(xiàn)出完全相容性、極好的熱穩(wěn)定性、可調(diào)節(jié)的固化時(shí)間、改進(jìn)的內(nèi)聚強(qiáng)度、低粘度、固化時(shí)的低收縮度、凝固時(shí)低或沒(méi)有粘性(tack)，以及使用常規(guī)涂布設(shè)備的良好可加工性。特別是，本發(fā)明產(chǎn)生了能良好適合于大量噴涂應(yīng)用技術(shù)的粘合劑組合物，例如旋涂、熔融-吹風(fēng)、控制涂布、控制波等，但是現(xiàn)有技術(shù)的APAO和SPP基粘合劑缺少這種廣泛的可加工性。
本發(fā)明熱熔性粘合劑組合物的一個(gè)顯著特征是它能夠在非常低的涂布重量下提供與大量極性和非極性基材的強(qiáng)烈粘合。粘合劑能在多孔和薄膜基材上良好地工作。在相等的涂布重量下，本發(fā)明粘合劑得到比現(xiàn)有技術(shù)的粘合劑高得多的皮層剝離粘著力值。在低涂布重量下產(chǎn)生高剝離強(qiáng)度的能力使最終用戶可以使用更少的粘合劑，這明顯具有很大的價(jià)值利益。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種在環(huán)境溫度下具有非常低或者沒(méi)有粘性的粘合劑。該特征對(duì)于在多孔基材上使用是特別有利的，其中粘合劑的滲出和隨后的堵塞是很受關(guān)注的。堵塞在輥狀物品的生產(chǎn)中是尤其有害的。輥狀物品通常是在隨后過(guò)程轉(zhuǎn)化成最終產(chǎn)品的中間產(chǎn)品。輥堵塞使之很難，并且有時(shí)甚至不可能在隨后的轉(zhuǎn)化過(guò)程中使輥解纏繞。具有低涂布重量能力的本發(fā)明粘合劑的非粘性特征將會(huì)消除這種堵塞問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)涉及用于構(gòu)造一次性無(wú)紡物品的可噴涂熱熔性粘合劑，用來(lái)使聚乙烯、聚丙烯薄膜、無(wú)紡布等彼此粘接或者自身粘接。該粘合劑在這種應(yīng)用中提供了優(yōu)良的剝離強(qiáng)度和粘附持久性。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供在生產(chǎn)嬰兒尿布、成年人失禁短內(nèi)褲等中用于彈性粘附應(yīng)用的可噴涂熱熔性粘合劑，用來(lái)在聚乙烯薄膜和無(wú)紡布，或者在兩種無(wú)紡布間粘接彈性繩。這類粘合劑可以形成具有彈性粘附和構(gòu)造的雙重功能。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供用于紙板箱和包裝箱封條的熱熔性粘合劑，從而在次環(huán)境溫度下提供強(qiáng)的粘合。由于其韌性和撓性，SPP/APAO基熱熔性粘合劑對(duì)于低溫應(yīng)用是有利的。本發(fā)明的粘合劑將在環(huán)境溫度下提供纖維撕裂粘合。
本發(fā)明的熱熔性粘合劑組合物包含下列成分的混合物作為其組分a.約15％到80重量％、優(yōu)選地約25％到60重量％、并且最優(yōu)選地約35％到55重量％量的間同聚丙烯(SPP)聚合物和無(wú)規(guī)聚-α-烯烴(APAO)的共混物，所述共混物具有從約10重量％SPP和90重量％APAO到約90重量％SPP和10重量％APAO的SPP與APAO比；所述共混物具有20％SPP和80％APAO的最優(yōu)選比例；所述SPP具有約0.85g/cc到0.92g/cc的密度及等于或高于1g/10min的熔體流動(dòng)速率，以及等于或高于70％的r值；并且所述APAO具有約0.85g/cc到0.89g/cc的密度和約-5到-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，以及約4,000g/mol到約150,000g/mol的重均分子量(Mw)；b.約15重量％到65重量％，優(yōu)選地為30重量％到50重量％量的相容增粘劑；c.約0％到35重量％，優(yōu)選地約5％到30重量％的增塑劑；d.約0％到3重量％的穩(wěn)定劑或抗氧化劑；e.任選地，約0％到30重量％，優(yōu)選地約0％到18重量％的蠟；增加組合物的組成達(dá)到100重量％。粘合劑組合物可以包含其它的組分，例如填料和/或著色劑和/或發(fā)熒光試劑和/或能夠按需要改進(jìn)上述基本粘合劑組合物粘附性質(zhì)的其它聚合物。


圖1a示意性地闡述了本發(fā)明粘合劑不可取的不好螺旋噴流型。
圖1b示意性地闡述了本發(fā)明粘合劑可取的完美螺旋噴流型。
圖2闡述了上折板上應(yīng)用本發(fā)明粘合劑的波紋盒示意透視圖。
圖3闡述了用本發(fā)明粘合劑密封的圖2波紋盒。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)熱熔性粘合劑組合物，它包含約15％到80重量％，優(yōu)選地約25％到60重量％，并且最優(yōu)選地約35％到55重量％量的間同聚丙烯(SPP)聚合物和無(wú)規(guī)聚-α-烯烴(APAO)的共混物作為主要聚合物組分，所述共混物具有從約10重量％SPP和90重量％APAO到約90重量％SPP和10重量％APAO的SPP與APAO比；所述共混物具有20％SPP和80％APAO的最優(yōu)選比例。本發(fā)明的熱熔性粘合劑組合物還包括約15重量％到65重量％，優(yōu)選地為約30重量％到50重量％量的增粘劑；約0％到30重量％，優(yōu)選地約5％到30重量％的增塑劑；約0％到30重量％，優(yōu)選地約0％到18重量％的蠟；以及約0％到3重量％的穩(wěn)定劑或抗氧化劑。任選的組分，例如填料、著色劑、發(fā)泡劑、發(fā)熒光試劑等可以按需要添加到基本組合物中來(lái)改善其性質(zhì)。
本發(fā)明的熱熔性粘合劑包括SPP聚合物。制備SPP聚合物的技術(shù)已經(jīng)在授予Natta等的美國(guó)專利第3,305,538和3,258,455號(hào)、授予Ewen等的美國(guó)專利第4,892,851號(hào)、授予Job的美國(guó)專利第5,270,410號(hào)、授予Eckman等的美國(guó)專利第5,340,917號(hào)、授予Ewen等的美國(guó)專利第5,476,914號(hào)中公開(kāi)，這些專利的公開(kāi)內(nèi)容引入本文作參考。當(dāng)間同丙烯均聚物可以被用于本發(fā)明的熱熔性組合物時(shí)，間同的聚丙烯共聚物是優(yōu)選的。適當(dāng)?shù)腟PP共聚物可以通過(guò)丙烯與其它包含2到10個(gè)碳原子的不飽和烯烴單體共聚來(lái)制備，所述不飽和烯烴包括，但不局限于乙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基-戊烯-1、己烯-1和辛烯-1。這些均聚物和共聚物可以用本文上述的任何現(xiàn)有技術(shù)過(guò)程來(lái)生產(chǎn)。但是，使用在美國(guó)專利第5,476,914號(hào)中公開(kāi)的利用金屬茂催化劑方法制備的聚合物是優(yōu)選的。與其它方法相比，使用金屬茂催化劑制備的SPP聚合物具有更好的立體規(guī)整性、更窄的分子量分布和更均勻的共聚單體分布，這些特性會(huì)帶來(lái)更好的物理和機(jī)械性質(zhì)和優(yōu)越的可加工性。最優(yōu)選的SPP聚合物類型是金屬茂催化的丙烯與乙烯或丁烯-1的共聚物，其中乙烯或丁烯-1共聚單體的含量范圍從約2％到20重量％。
本發(fā)明中使用的SPP聚合物優(yōu)選地具有等于或高于70％的r值，更優(yōu)選地高于80％，并且最優(yōu)選地高于85％。所述聚合物在室溫下通常具有從約0.85g/cc到約0.90g/cc、優(yōu)選地從0.86g/cc到0.88g/cc范圍內(nèi)的密度，密度根據(jù)ASTM D-1505測(cè)試方法測(cè)量。根據(jù)ASTM D-1238測(cè)試方法測(cè)量，該聚合物還具有等于或高于1g/10min，優(yōu)選地在20到500g/10min之間的熔體流動(dòng)速率，該速率與重均分子量Mw成反比。這種聚合物的實(shí)例可以從ATOFINA Petrochemicals，Inc.，Houston，TX以下面的商標(biāo)獲得Fina EOD98-05、Fina EOD99-19、Fina EOD 96-28、Fina EOD 96-30、Fina EOD 99-08和Fina EOD96-34。
本發(fā)明中使用的的共混物APAO組分由幾種不同種類的無(wú)規(guī)的、低分子量、低熔融粘度且基本上無(wú)定形的基于丙烯的聚合物。術(shù)語(yǔ)“基本上無(wú)定形”此處定義為具有低于30％的結(jié)晶度，使用差示掃描量熱計(jì)(DSC)相對(duì)于高度結(jié)晶的聚丙烯標(biāo)樣來(lái)測(cè)量。這些聚合物是丙烯均聚物或丙烯與一種或多種α-烯烴共聚單體如乙烯、丁烯-1、己烯-1和辛烯-1的共聚物。本發(fā)明范圍內(nèi)APAO聚合物的重均分子量在從約4,000到約150,000g/mol，優(yōu)選地從約10,000到約100,000g/mol的范圍內(nèi)。所述聚合物有利地具有在約80到170℃之間的軟化點(diǎn)和從-5到-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。盡管可以使用落在本文上述物理性質(zhì)范圍內(nèi)的任何APAO聚合物，但是最優(yōu)選的APAO選自以下組中丙烯均聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯-1共聚物和丙烯-乙烯-丁烯-1三元共聚物。此處所述的這類APAO聚合物可以從EastmanChemical Company，Kingsport，TN以Eastoflex商標(biāo)名商購(gòu)，或者從Huntsman Corporation，Houston，TX以Rexflex商標(biāo)名商購(gòu)，或者從Degussa Corporation，Passipanny，NJ以Vestoplast商標(biāo)名商購(gòu)。
在本發(fā)明熱熔性粘合劑中使用的增粘樹(shù)脂或增粘劑是那些能擴(kuò)展粘附性質(zhì)并改善比粘附性的物質(zhì)。此處使用的術(shù)語(yǔ)“增粘樹(shù)脂”包括
a.根據(jù)ASTM方法E28-58T測(cè)定，具有從10℃到160℃環(huán)球軟化點(diǎn)的脂族和環(huán)脂族石油烴樹(shù)脂，后者樹(shù)脂從主要由脂族和/或環(huán)脂族烯烴和二烯烴組成的單體聚合得到；還包括氫化的脂族和環(huán)脂族石油烴樹(shù)脂；這些基于該類型C5烯烴餾分的商購(gòu)樹(shù)脂的實(shí)例是Hercules Corp.銷售的piccotac 95增粘樹(shù)脂和ExxonMobilChemical Company銷售的Escoreze l310LC；b.芳香族石油烴樹(shù)脂及其氫化衍生物；c.脂族/芳香族石油衍生的烴樹(shù)脂及其氫化衍生物；d.芳香烴改性的環(huán)脂族族樹(shù)脂及其氫化衍生物；e.具有從約10℃到約140℃軟化點(diǎn)的多萜樹(shù)脂，后者多萜樹(shù)脂通常源于萜烯烴，例如以蒎烯為代表的單萜，在Friedel-Crafts催化劑的存在下于溫和的低溫下聚合而得；還包括氫化的多萜樹(shù)脂；f.天然萜的共聚物和三元聚合物，例如苯乙烯/萜、α-甲基苯乙烯/萜和乙烯基甲苯/萜；g.天然和改性的松香，例如槍松香(gun rosin)、木松香、高-油松香(tall-oil rosin)、蒸餾松香、氫化松香、二聚松香和聚合松香；h.天然和改性松香的甘油和季戊四醇酯，例如淡色木松香甘油酯、氫化松香甘油酯、聚合松香甘油酯、淡色木松香季戊四醇酯、氫化松香季戊四醇酯、高-油松香季戊四醇酯，以及苯酚改性的松香季戊四醇酯；
i.苯酚改性的萜烯樹(shù)脂，例如源于萜和苯酚在酸性介質(zhì)中縮合的樹(shù)脂產(chǎn)物；對(duì)于某些配方需要兩種或多種上述增粘樹(shù)脂的混合物。盡管可以使用15％到65重量％的范圍，但是優(yōu)選地量為從約30％到約50重量％。用于本發(fā)明的增粘樹(shù)脂也許可以包括極性增粘樹(shù)脂，但是從許多極性樹(shù)脂僅表現(xiàn)出與SPP和APAO聚合物部分相容的角度來(lái)看，可選的極性增粘樹(shù)脂是有限的。
如上所述，在本發(fā)明范圍內(nèi)使用的增粘樹(shù)脂為約15％到65重量％。優(yōu)選地，增粘樹(shù)脂可以選自任何能商購(gòu)的非極性型樹(shù)脂。優(yōu)選的樹(shù)脂是脂族石油烴樹(shù)脂，其實(shí)例是基于C5烯烴，例如從Hercules Corp.獲得的Hercotac 1148。最優(yōu)選的是軟化點(diǎn)在70℃以上的基于氫化DCPD的或其芳香烴改性衍生物的非極性產(chǎn)品。這些樹(shù)脂的實(shí)例是ExxonMobil Chemical company銷售的Escoreze 5400和Escoreze5600。
本發(fā)明組合物中可以存在0％到約35重量％、優(yōu)選地從約5％到約30％的增塑劑，從而提供所需的粘度控制并賦予其撓性。適當(dāng)?shù)脑鏊軇┛梢赃x自以下組中常用塑化油如礦物油、烯烴低聚物和低分子量聚合物、以及植物和動(dòng)物油及此類油的衍生物?？梢允褂玫氖驮从皖愂莾H包含少量芳香烴的相對(duì)高沸點(diǎn)的材料。就此而言，芳香烴優(yōu)選地是少于30％并且更特別地是低于15％的油，由芳香碳原子餾分測(cè)量。更優(yōu)選地，油可以是基本上非芳香的。低聚物可以是具有在約350到約10,000之間平均分子量的聚丙烯、聚丁烯、氫化聚異戊二烯、氫化聚丁二烯等。適當(dāng)?shù)闹参锖蛣?dòng)物油包括常用脂肪酸的甘油酯及其聚合產(chǎn)物。其它有用的增塑劑可以在常規(guī)二苯甲酸酯、磷酸酯、酞酸酯，以及單或聚二醇酯中發(fā)現(xiàn)。這些增塑劑的實(shí)例包括，但不局限于二苯甲酸二丙二醇酯、四苯甲酸季戊四醇酯、磷酸-2-乙基己基二苯酯、聚乙二醇400-二-2-乙基己酸酯、鄰苯二甲酸丁基苯甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯。發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明中有用的增塑劑可以是任何數(shù)量的不同增塑劑，但是本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有低于5,000平均分子量的礦物油和液體聚丁烯是特別有利的。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)增塑劑被典型地用來(lái)降低整體粘合劑組合物的粘度，而基本上不會(huì)降低粘附強(qiáng)度和/或粘合劑的使用溫度，并且用來(lái)擴(kuò)展固化時(shí)間并改善粘合劑的撓性。
可以使用蠟來(lái)降低熱熔性粘合劑組合物的熔融粘度。盡管在本發(fā)明的組合物中可以使用從約0％到35重量％的量，但優(yōu)選的量在0％到18重量％之間。這些蠟還影響粘合劑設(shè)置時(shí)間和軟化點(diǎn)。有用的蠟是1、低分子量、即等于500-6000的數(shù)均分子量(Mn)的聚乙烯，其具有使用ASTM方法D-1321確定的從約0.1到120硬度值，具有從約65℃到140℃的ASTM軟化點(diǎn)的蠟；2、具有從約50℃到80℃的熔點(diǎn)的石油蠟，例如石蠟，以及具有從約55℃到100℃熔點(diǎn)的微晶蠟，后者的熔點(diǎn)由ASTM方法D127-60來(lái)確定；3、由一氧化碳和氫氣聚合制備的合成蠟，例如Fischer-Tropsch蠟；及4、聚烯烴蠟。此處使用的術(shù)語(yǔ)“聚烯烴蠟”指那些包含烯烴單體單元的聚合或長(zhǎng)鏈體。這類材料可以從Eastman Chemical Co.以“Epolene”商標(biāo)商購(gòu)。在本發(fā)明組合物中優(yōu)選使用的材料具有從約100℃到170℃的環(huán)球軟化點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解這些蠟稀釋劑的每種在室溫下都是固體。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其它物質(zhì)可以用作蠟稀釋劑的等價(jià)物，包括氫化動(dòng)物、魚和植物脂肪及油，例如氫化牛脂、豬脂、豆油、棉花子油、蓖麻油、鯡油、鱈魚肝油等，通過(guò)氫化在室溫下它們是固體。這些氫化材料在粘合劑工業(yè)中經(jīng)常被稱作“動(dòng)物或植物蠟”。
本發(fā)明可以包括從約0％到約3重量％量的穩(wěn)定劑。優(yōu)選約0.1％到1％的穩(wěn)定劑被加入組合物中。加入可用于本發(fā)明熱熔性粘合劑組合物的穩(wěn)定劑有助于保護(hù)上述的聚合物，因此保護(hù)整個(gè)粘合劑系統(tǒng)不受熱和氧化分解的影響，它們通常在生產(chǎn)和應(yīng)用粘合劑期間以及在終產(chǎn)品正常暴露于周圍環(huán)境時(shí)發(fā)生。可應(yīng)用的穩(wěn)定劑有高分子量的受阻酚和多官能團(tuán)酚，例如含硫和磷的酚。受阻酚對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的，其作為酚類化合物的特征為在緊臨其酚羥基處還包含空間位阻很大的基團(tuán)。特別地，叔丁基通常在苯環(huán)至少一個(gè)酚羥基的鄰位上取代。在羥基附近存在這些空間位阻很大的取代基團(tuán)用來(lái)阻礙其伸縮頻率，因此阻礙其反應(yīng)性；這種空間位阻因此提供了具有穩(wěn)定性質(zhì)的酚類化合物。代表性的受阻酚包括1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3-5-二叔丁基-4-羥芐基)苯；
四-3(3，5-二叔丁基4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯；正十八烷基-3(3，5-二叔丁基4-羥苯基)丙酸酯；4，4′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基酚)；2，6-二叔丁基酚；6-(4-羥基苯氧基)-2，4-雙(正辛硫基)-1，3，5-三嗪；2，3，6-三(4-羥基-3，5-二叔丁基苯氧基)-1，3，5-三嗪；二正十八烷基-3，5-二叔丁基-4-羥芐基磷酸酯；2-(正辛硫基)-乙基-3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯；和六-3(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸山梨醇酯。
尤其優(yōu)選的穩(wěn)定劑是四-3(3-5-二叔丁基-4-間苯二酚)丙酸季戊四醇酯。
這些穩(wěn)定劑的性能可以通過(guò)結(jié)合使用以下物質(zhì)而增強(qiáng)(1)增效劑，例如硫代二丙酸酯和亞磷酸鹽；和(2)螯合劑和金屬去活化劑，例如乙二胺四乙酸、它的鹽和二水楊酰丙二亞胺(disalicylalpropylenediimine)。
應(yīng)該理解為了改變特定的物理性質(zhì)，其它的可選添加劑可以加入本發(fā)明的組合物中。例如，這些添加劑包括諸如惰性著色劑(例如二氧化鈦)、填料、發(fā)熒光試劑、表面活性劑、其它類型的聚合物等材料。典型的填料包括滑石、碳酸鈣、粘土、硅石、云母、硅灰石、長(zhǎng)石、硅酸鋁、氧化鋁、水合氧化鋁、玻璃微球、陶瓷微球、熱塑塑料微球、重晶石和木屑。表面活性劑在衛(wèi)生一次性無(wú)紡布中是特別重要的，因?yàn)樗鼈兡軇×医档屠鐟?yīng)用到尿布芯上的粘合劑的表面張力，從而允許尿較快地傳輸并隨后吸附到芯中。
本發(fā)明的熱熔性粘合劑組合物可以使用預(yù)混合SPP/APAO共混物來(lái)配制，但是優(yōu)選地通過(guò)本領(lǐng)域公知的任何混合技術(shù)來(lái)在混合期間引入聚合物作為分離的組分?，F(xiàn)有技術(shù)混合程序的代表性實(shí)例包括將除了SPP聚合物外的所有組分放入裝備有轉(zhuǎn)子的夾套混合鍋中，然后升高混合物的溫度到160℃到200℃來(lái)熔化混合物。應(yīng)當(dāng)理解該步驟中使用的精確溫度取決于具體組分的熔點(diǎn)。SPP聚合物被隨后在攪拌下引入鍋中，使混合繼續(xù)到形成連續(xù)且均勻的混合物。在整個(gè)混合過(guò)程期間，鍋中的混合物用惰性氣體，例如二氧化碳或氮?dú)鈦?lái)保護(hù)。
然后，使用許多應(yīng)用技術(shù)將所得的熱熔性粘合劑應(yīng)用到基材上。實(shí)例包括熱熔噴膠器、熱熔縫-口模式涂布(slot-die coating)、熱熔輪涂、熱熔輥涂、熔融吹風(fēng)涂布、螺旋噴霧等。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，熱熔性粘合劑被使用螺旋噴霧噴涂到基材上，螺旋噴霧是生產(chǎn)用于在尿布生產(chǎn)中彈性附著和構(gòu)筑的單纖維螺旋圖樣的優(yōu)選技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，熱熔性涂料器裝備有中央帶噴嘴尖的盤狀涂布頭。噴嘴尖圍繞著一系列傾斜孔口來(lái)通過(guò)熱空氣噴射流。熱熔性粘合劑以細(xì)絲形式從噴嘴中噴出。然后通過(guò)從來(lái)自孔口的高粘熱空氣噴射流旋轉(zhuǎn)細(xì)絲，從而從粘合劑單根線產(chǎn)生螺線圖案。全面描述噴涂技術(shù)并不是本發(fā)明的目的，其細(xì)節(jié)可以在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明的粘合劑組合物可以用于大量的應(yīng)用，例如一次性無(wú)紡衛(wèi)生物品、紙張加工、軟包裝、木材加工、紙板箱和包裝箱封條、標(biāo)簽和其它裝配應(yīng)用。特別優(yōu)選的應(yīng)用包括一次性尿布和婦女衛(wèi)生棉織物、尿布和成年人失禁短內(nèi)褲彈性附件、尿布和餐巾芯的穩(wěn)定、尿布背面疊層、工業(yè)濾料改裝、手術(shù)袍及手術(shù)簾組件等等。
具體實(shí)施方式
試驗(yàn)和材料根據(jù)ASTM D-3236方法在350°F下測(cè)試Brookfiled粘度。
根據(jù)ASTM E-28方法，使用自動(dòng)化Herzog裝置來(lái)確定環(huán)球軟化點(diǎn)。
在控制的大氣環(huán)境(20℃和50％相對(duì)濕度)中，使用拉伸試驗(yàn)機(jī)(Instron Model55R1 122)在180°幾何的狀態(tài)下測(cè)試剝離強(qiáng)度。在試驗(yàn)前，樣品被置于控制環(huán)境中大約12小時(shí)，從而確保數(shù)據(jù)的再現(xiàn)性和準(zhǔn)確度。試驗(yàn)以12″/min的十字頭(cross-head)速度進(jìn)行。六次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均剝離值，換算成g/in單位，報(bào)道為剝離強(qiáng)度。
使用本文后面所述的實(shí)施例1～3的層壓樣品進(jìn)行抗蠕變性測(cè)試。切成300納米長(zhǎng)度的樣品被完全伸展，并且其端部被牢固地粘附到硬質(zhì)波紋紙板片上。標(biāo)記200納米的長(zhǎng)度，并且切斷標(biāo)記處的彈性繩。然后，將樣品放入100°F的空氣循環(huán)烘箱中。在這些條件下，伸展下的彈性繩可以退到特定的距離。在1小時(shí)后測(cè)量端部間的距離。定義為蠕變滯留(Creep Retention)并以百分?jǐn)?shù)(％)表示的最終長(zhǎng)度與初始長(zhǎng)度的比值是粘合劑保持彈性繩能力的度量。
在Meltex CT225(Nordson)熱熔性涂布器上憑經(jīng)驗(yàn)測(cè)量可噴涂性。涂布條件根據(jù)粘合劑樣品變化。
Fina EOD98-05和EOD 99-19是使用如美國(guó)專利第5,476，914號(hào)公開(kāi)的單活性中心金屬茂催化體系制備的丙烯-乙烯共聚物型SPP。該聚合物包含約10重量％的乙烯并且是從AtoFina Petrochemicals Inc，Houston，TX商購(gòu)的。它們都具有約95％的r值、0.87g/cc的密度和130℃的DSC熔點(diǎn)。Fina EOD98-05具有約20g/10min的熔體流動(dòng)速率，使用ASTM方法D-1238確定，并且Fina EOD 99-19具有25g/10min的熔體流動(dòng)速率。
從AtoFina Petrochemicals獲得的N01096-05是具有約10重量％乙烯的試驗(yàn)丙烯-乙烯共聚物SPP。它具有約95％的r值、0.87g/cc的密度和約118g/10min的熔體流動(dòng)速率。
Rexflex RT2180是均聚丙烯型APAO，它具有在190℃約8,000 cP的Brookfiled粘度、約-20℃的Tg和約157℃軟化點(diǎn)。它可以從Huntsman Corporation獲得。
Rexfiex RT2280也可以從Huntsman獲得，它是無(wú)規(guī)的丙烯-乙烯共聚物型APAO，具有在190℃約8,000cP的Brookfiled粘度、約-22℃的Tg和約146℃軟化點(diǎn)。
Rexflex RT2780也從Huntsman獲得，它是無(wú)規(guī)的丙烯-丁烯-1共聚物型APAO，具有在190℃約8,000cP的Brookfiled粘度、約-23℃的Tg和約110℃軟化點(diǎn)。
從Eastman Chemical Company，Kingsoft，TN獲得的EastoflexP1010是無(wú)規(guī)均聚丙烯型APAO，它具有在190℃約1,000cP的Brookfiled粘度、約-10℃的Tg和約150℃軟化點(diǎn)。
EastoflexM 1058也Eastman Chemical Company獲得，它是無(wú)規(guī)均聚丙烯/共聚物混合型APAO，具有在190℃約5,800cP的Brookfiled粘度和約151℃軟化點(diǎn)。
Eastoflex E-1200也從Eastman Chemical Company獲得，它是無(wú)規(guī)的丙烯-乙烯共聚物型APAO，具有在190℃約12,000cP的Brookfiled粘度、約-28℃的Tg和約135℃軟化點(diǎn)。
從Exxon獲得的Escorez 5380是非常淺色的氫化環(huán)脂族烴增粘劑，具有約80℃的R & B軟化點(diǎn)。
Hercotac 1148是R & B軟化點(diǎn)為100℃的C5脂族烴樹(shù)脂。它從Hercules Corporation獲得。
Eastotac H130R從Eastman Chemical Company獲得，它是R & B軟化點(diǎn)為130℃的部分氫化的C5烴樹(shù)脂。
Sylvaroz ZT 105是R & B軟化點(diǎn)為約105℃的苯乙烯化多萜增粘劑。它從Arizona Chemical Company，Jacksonville，F(xiàn)L獲得。
Kaydol油是USP級(jí)白色礦物油增塑劑，從Krompton Corporation，Greenwich，CT獲得。
Pennznap 500從Pennzoil Products Co.獲得，是工業(yè)礦物油增塑劑。
Marcus 300從Marcus Oil & Chemicals，Inc.獲得，是熔點(diǎn)為約240°F的合成聚乙烯蠟。
本發(fā)明通過(guò)下面給出的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1～3表1中所示的熱熔性粘合劑實(shí)施例1～3使用上述的組分和混合程序來(lái)制備。制備每份總量為2000克的樣品，并在二氧化碳?xì)夥蘸?50～375°F下于實(shí)驗(yàn)室型混合器中進(jìn)行混合，混合器包括由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的攪拌葉片、加熱套、溫度控制裝置和大小約1加侖的容器。向容器中加入適當(dāng)量的每種組分，除了SPP聚合物外，根據(jù)表中所示的比例計(jì)算。然后，升高容器的溫度，使混合物熔化。在容器內(nèi)的組分完全熔化后，打開(kāi)馬達(dá)開(kāi)始攪拌。隨后，引入SPP聚合物組分，并且徹底混合。粘合劑實(shí)施例1～3對(duì)于用作彈性附件應(yīng)用的彈性附件粘合劑是尤其有用的。
根據(jù)本文上述的程序?qū)嵤〣rookfield粘度、R & B軟化點(diǎn)和蠕變滯留試驗(yàn)。室溫粘性通過(guò)粘合劑對(duì)人手指的粘性來(lái)判斷。蠕變滯留試驗(yàn)的樣品使用螺旋噴霧技術(shù)在裝備有0.018″螺旋噴嘴的MeltexCT225型熱熔性涂布器上形成。為了制備樣品，伸展到300％伸長(zhǎng)率的三個(gè)彈性繩(Lycra 740)被層壓在1.0密耳厚聚乙烯薄膜和聚丙烯紡接(spunbond)無(wú)紡布層之間。
在涂布過(guò)程期間通過(guò)觀察螺旋圖案的形狀來(lái)評(píng)價(jià)可噴涂性。如果觀察到如圖1b中所示的良好螺旋圖案，則認(rèn)為可噴涂性是可接受的，相反，則被認(rèn)為是不可接受的(圖1a)。粘合劑以18g/m2的涂布重量螺旋噴涂，固化時(shí)間0.25秒、壓料輥上1巴壓縮，并且應(yīng)用溫度被設(shè)置為375°F。發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1～3的粘合劑幾乎沒(méi)有室溫粘性，具有低熔融粘度、良好的可噴涂性和良好的蠕變滯留特性。
表1實(shí)施例1～3

實(shí)施例4～8使用與本文上述相同的程序和表2中所列的組成來(lái)配制實(shí)施例4～8。這些配方特別適合于用作大量軟包裝應(yīng)用的層壓粘合劑和一次性無(wú)紡應(yīng)用的構(gòu)造粘合劑。當(dāng)用作這些粘合劑時(shí)，剝離強(qiáng)度是粘合劑性能最重要的度量。測(cè)量實(shí)施例4～8的剝離強(qiáng)度，結(jié)果在表2中報(bào)道。用于剝離強(qiáng)度測(cè)量的樣品通過(guò)使用控制纖維化涂布技術(shù)在裝備有三個(gè)ITW控制纖維化噴嘴的CT225熱熔性涂布器上層壓與實(shí)施例1～3相同的聚乙烯薄膜和聚丙烯紡接無(wú)紡布來(lái)制備，該涂布技術(shù)是另一種形式的空氣輔助噴涂應(yīng)用。以3g/m2的量，在325～375°F的應(yīng)用溫度和0.5秒的固化時(shí)間下應(yīng)用粘合劑。每個(gè)樣品的準(zhǔn)確應(yīng)用溫度在溫度范圍內(nèi)變化，從而最優(yōu)化噴涂圖案。發(fā)現(xiàn)實(shí)施例4～8的粘合劑幾乎沒(méi)有火具有非常低室溫粘性、低熔融粘度、良好的可噴涂性和基底-破壞薄膜/無(wú)紡粘接。
表2實(shí)施例4～8

實(shí)施例9本實(shí)施例9中的粘合劑使用本文上述相同的程序來(lái)制備，其組成包括35.0重量％的Fina EOD 99-19 SPP聚合物、10.0重量％的EastoflexP1010 APAO、20.0重量％的Kaydol油、34.5重量％的Escorez5380增粘劑和0.5重量％的抗氧化劑。粘合劑樣品具有在375°F30,700cP的Brookfield粘度和251°F的軟化點(diǎn)。它特別有用于包裝箱和紙板箱的密封應(yīng)用。為了闡述這種應(yīng)用用途，參照?qǐng)D2和3，圖2中以21a和21b表示的單個(gè)粘合劑珠的直徑約為2毫米，它被手動(dòng)應(yīng)用于波紋箱20的上蓋面22a和22b的上表面上，如圖所示。在應(yīng)用粘合劑后，箱20的上蓋面22a和22b被立即折疊并與底蓋面23a和23b接觸以密封箱20。然后，22a、22b、23a和23b通過(guò)壓制裝置來(lái)保持于一起約1分鐘，從而密封箱20，如圖3所示。粘合劑應(yīng)用后，在約20分鐘內(nèi)粘合劑實(shí)現(xiàn)了纖維撕裂粘合。
使用本文上述公開(kāi)的組分可以進(jìn)行許多實(shí)施方案和變化，它們沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱熔性粘合劑組合物，其包括a.約15-70重量％的間同聚丙烯(SPP)聚合物和無(wú)規(guī)聚-α-烯烴(APAO)聚合物的共混物，所述共混物具有從約10重量％的SPP和90重量％的APAO到約90重量％的SPP和10重量％的APAO的SPP與APAO比；b.約15-65重量％的增粘劑；c.約0-35重量％的增塑劑；d.約0-3重量％的穩(wěn)定劑。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述SPP聚合物具有約0.85-0.92g/cc的密度和等于或高于1g/10min的熔體流動(dòng)速率及等于或高于70％的r值。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述APAO聚合物具有約0.85-0.89g/cc的密度和約-5--40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，以及約4,000-150,000g/mol的重均分子量(Mw)。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述SPP聚合物是具有約0.85-0.92g/cc的密度以及等于或高于1g/10min的熔體流動(dòng)速率的丙烯均聚物。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述SPP聚合物是丙烯與至少一種具有以下分子結(jié)構(gòu)的α-烯烴共聚單體的共聚物R-CH＝CH2式中，R是氫、或者烷基或芳基，所述α-烯烴由約2-30重量％的共聚物組成，并且具有約0.85-0.90g/cc的密度和等于或高于1g/min的熔體流動(dòng)速率。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中所述α-烯烴共聚單體選自以下組中乙烯、丁烯-1和己烯-1。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述APAO聚合物是丙烯和至少一種具有以下結(jié)構(gòu)的α-烯烴共聚單體的均聚物或共聚物R-CH＝CH2式中，R是氫、或者烷基或芳基。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述α-烯烴共聚單體選自以下組中乙烯、丁烯-1和己烯-1。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中所述增粘劑選自以下組中脂族和環(huán)脂族烴樹(shù)脂及其氫化衍生物、芳香或氫化芳香烴樹(shù)脂、芳香改性的脂族或環(huán)脂族樹(shù)脂及其氫化衍生物、多萜和苯乙烯化多萜樹(shù)脂。
10.權(quán)利要求9的組合物，其中所述增粘劑具有等于或高于80℃的R&B軟化點(diǎn)。
11.權(quán)利要求10的組合物，其中所述增粘劑是C-5脂族烴樹(shù)脂。
12.權(quán)利要求1的組合物，其中所述增塑劑選自以下組中礦物油和液體聚丁烯。
13.權(quán)利要求12的組合物，其中所述礦物油具有少于30％的芳族碳原子。
14.權(quán)利要求1的組合物，其中所述粘合劑組合物還包括高達(dá)30重量％的蠟。
15.權(quán)利要求14的組合物，其中所述蠟選自以下組中石油蠟、低分子量聚乙烯和聚丙烯、合成蠟和聚烯烴蠟。
16.權(quán)利要求1 5的組合物，其中所述蠟是數(shù)均分子量為約400-6,000g/mol的低分子量聚乙烯。
17.權(quán)利要求1的組合物，其中所述粘合劑組合物還包括高達(dá)60重量％的填料。
18.權(quán)利要求17的組合物，其中所述填料選自以下組中滑石、碳酸鈣、粘土、硅石、云母、硅灰石、長(zhǎng)石、硅酸鋁、氧化鋁、水合氧化鋁、玻璃微球、陶瓷微球、熱塑塑料微球、重晶石和木屑。
19.權(quán)利要求1的組合物，其中所述粘合劑組合物還包括著色劑。
20.權(quán)利要求1的組合物，其中所述粘合劑組合物還包括另一種聚合物。
21.一種使用權(quán)利要求1的粘合劑組合物粘接的波紋箱物品。
全文摘要
一種基于間同聚丙烯(SPP)和無(wú)規(guī)聚－α－烯烴(APAO)共混聚合物的熱熔性粘合劑組合物。該組合物包含約1 5～80重量％的SPP/APAO混合物、約15～65重量％的兼容增粘劑、約0～35重量％的增塑劑、約0～3重量％的穩(wěn)定劑，以及任選地約0～30重量％的蠟。粘合劑絡(luò)合物可以用于大量的應(yīng)用，例如一次性無(wú)紡衛(wèi)生物品、紙張加工、軟包裝、木材加工、紙板箱和包裝箱封條、標(biāo)簽和其它裝配應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09J123/02GK1571825SQ02820515
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月18日
發(fā)明者王寶玉, 張崇堯 申請(qǐng)人:博斯蒂克芬德利公司