[发明专利]具有改进的环境相容性的持久粘性粘合剂

说明书

本发明提供了不含树脂和矿物油的压敏粘合剂组合物，其包含55‑100重量％的丙烯与一种或多种选自乙烯和具有4‑20个碳原子的1‑烯烃的另外的单体的共聚物，其中所述共聚物借助于金属茂催化剂制备，并且其特征在于a.在170℃下熔体粘度为20‑8000mPas(DIN 53019)；b.密度为0.84至0.90g/cm³(23℃，ISO 1183)；c.玻璃化转变温度为小于‑30℃(DIN EN ISO 11357‑2:2014)；和d.流动点，根据ASTM D97测量，小于50℃，其由于持久粘性而适合作为压力活化的压敏粘合剂。

本发明涉及用于粘合基材的不含树脂和矿物油的压敏粘合剂，所述压敏粘合剂含有使用金属茂催化剂制备的丙烯共聚物。

压敏粘合剂(PSA)适用于在由各种材料(基材)制成的接合部件的表面之间产生粘合接合。在此，将基材，包括具有低表面能的那些基材润湿并通过轻微的压力而将接合部件彼此结合在一起。基于物理原理的粘合作用通常是可逆的，并且随后可以在不破坏基材的情况下剥离。

压敏粘合剂组合物的应用领域非常多。它们特别用于可逆的且在基材上不留下粘合剂残留物的粘合剂接合，例如保护膜、油漆工的遮蔽带、粘性便条、标签、医用贴剂和工艺品。然而，在某些情况下，也可实现持久粘合，例如用于安全标签、安全信封、安全袋、薄膜粘合带、过滤器、包装、卫生制品和汽车领域或建筑中的粘合。

压敏粘合剂的加工，特别是在相应基材上的施涂，可以通过各种方法实现，例如由熔体、由水分散体或由使用有机溶剂的溶液。

由熔体施加的压敏粘合剂组合物属于热熔粘合剂，通过熔融粘合剂组合物，该粘合剂组合物转变成可以容易地施加到待粘合基材上并可以粘合的状态。然而，与常规的热熔粘合剂相比，压敏粘合剂的特征在于无限长的开放时间，即粘合剂可用于粘合的时间段。这导致在室温下的持久粘性。与之相反，常规的热熔粘合剂具有相对短的开放时间，并且在冷却后与基材形成不可逆的接合。

压敏粘合剂组合物的持久粘性可以用物理参数，即“Dahlquist标准”定性地描述。这是粘性的流变学标准，并且可以从振荡流变仪实验中得出。粘合剂的储能模量可通过在给定温度(此处为25℃)下的频率扫描来确定。如果在25℃和1Hz下的储能模量大于10⁵Pa，则为无粘性(S.S Heddleson等；Cereal Chem.70(6)744；1993)。如果粘合剂的储能模量＜10⁵Pa，则具有持久粘性，这对于压敏粘合剂是独特的。

为了能够实现压敏粘合剂组合物的持久粘性，压敏粘合剂组合物由如下配制剂组成，该配制剂由内聚性基础聚合物、粘合性增粘剂、任选地与增塑剂以及其它添加剂组合而成。

作为内聚性基础聚合物使用如下聚合物，例如天然和合成橡胶、聚丙烯酸酯、聚异丁烯、聚烯烃、聚酯、聚氯丁烯、聚乙烯醚、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物。这些基础聚合物通常是造成粘合剂体系内聚性效果的原因。

压敏粘合剂组合物中增粘剂的粘合效果主要由树脂组分决定。这些树脂是来自石油加工的C5或C9物流的低分子量产物，通常含有芳族化合物，并且通常具有高于室温的玻璃化转变温度。

因此，将树脂混入热熔粘合剂配制剂中提高了配制剂的玻璃化转变温度，使得相应的粘合剂的低温柔性降低，并且使用窗口在温度方面受到限制。

树脂在某些情况下通常具有大于1g/cm³的密度。因此，在热熔粘合剂配制剂中使用这样的树脂导致密度增加，特别是在聚烯烃配制剂中。由此对于恒定的施用体积，需要更重的粘合剂，这既构成了不利的成本因素，又意味着粘合的基材重量更高。

作为树脂使用聚萜烯树脂、天然和改性的松香树脂，尤其是树脂酯、木材树脂的甘油酯、苯酚改性的季戊四醇酯和苯酚改性的萜烯树脂。这类树脂含有刺激性/健康问题的物质，例如松香酸，并且可能诱发过敏，因此它们对于在卫生领域、食品包装和医疗领域中应用存在问题。