[发明专利]含聚烯烃的热熔粘合剂

说明书

热熔粘合剂使用具有受控的立构误差的聚合物的共混物并且包含立构嵌段聚丙烯，该立构嵌段聚丙烯包含具有在约50％与约95％之间的全同立构指数的第一嵌段和具有在约5％与50％之间的全同立构指数的第二嵌段，其中该第一嵌段的全同立构指数与该第二嵌段的全同立构指数之间的差至少为约10％。该热熔粘合剂在不削弱剪切强度的情况下展现出改善的剥离特性和粘性特性，反之亦然。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2019年8月1日提交的美国专利申请号62/881,462的优先权。

技术领域

本发明涉及一种热熔粘合剂组合物，该组合物基于立构嵌段聚丙烯聚合物，其中聚合物主链的两种或更多种离散链段具有影响最终热机械特性的不同的全同立构指数值。

背景技术

热熔粘合剂在环境温度下典型地作为固体物质存在并且可以通过施加热量将其转化为可流动的液体。这些粘合剂可用于多种多样的应用中，如纸产品、书籍装订、包装材料、汽车零件如车门面板、航天航空应用、电器、胶带和标签、以及卫生制品(包括含非织造基底的那些)。一些热熔粘合剂尤其可用于制造各种经常有必要粘结各种基底的一次性用品。具体的应用包括一次性尿片、医院用垫、女性卫生巾、内裤垫布、手术巾和成人失禁短内裤，统称为一次性非织造卫生产品。

在这些应用的大部分中，将热熔粘合剂加热至其熔融状态并且然后施加到基底(经常被称为主基底)上。对于胶带或标签的制备，一般仅使用主基底。在其他应用中，然后立即使第二基底(经常被称为次基底)与第一基底接触并向第一基底压紧。粘合剂在冷却时固化而形成强的粘结。热熔粘合剂的主要优点是不存在液体载体(如基于水或溶剂的粘合剂的情况将存在液体载体)，从而消除了与溶剂去除相关的昂贵的工艺。

对于许多应用，经常通过使用活塞或齿轮泵设备将热熔粘合剂以薄膜或珠的形式直接挤出到基底上。在此情况下，使基底在压力下与热模具(die)紧密接触。模具的温度必须保持远高于粘合剂的熔点，以使熔融的热熔材料顺利地流过施加喷嘴。对于大多数应用，特别是在食品包装和一次性非织造卫生制品制造中遇到的那些应用，经常涉及易碎且热敏感的基底(如薄规格塑料膜)的粘结。这对热熔粘合剂施加的涂覆温度规定了上限。在许多应用中，当今的商业热熔体典型地被配制成具有低于200℃、优选低于150℃的涂覆温度，以避免基底燃烧或变形。

除了直接涂覆之外，还开发了若干种间接或非接触式涂覆方法，通过这些方法可以借助于压缩空气将热熔粘合剂从远处喷涂到基底上。这些非接触式涂覆技术包括常规的螺旋喷涂、Omega^TM、Surewrap^TM和各种形式的熔喷方法。然而，间接方法要求粘合剂的粘度必须足够低，在施加温度下通常在2,000至30,000mPa.s的范围内，优选在2,000至15,000mPa.s的范围内，以便获得可接受的涂覆图案。许多其他物理因素，尤其是粘合剂的流变特性，在确定热熔体的喷涂性上起作用。大多数商业热熔体产品不适合喷涂施加。没有公认的预测喷涂性的理论模型或指南，喷涂性必须使用施加设备凭经验确定。

热熔粘合剂是有机材料，其典型地由聚合物、增塑剂、增粘树脂和抗氧化剂包组成。其他成分，如蜡、填充剂、着色剂和UV吸收剂，也可以用于改变粘合剂特性或提供特殊的属性。这些有机成分在粘合剂的涂覆条件下易于热降解。例如，当经受175℃持续24小时时，广泛使用的基于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)三嵌段共聚物的商业热熔粘合剂可能遭受粘度从其原始值下降约50％。基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)的热熔体可能在类似条件下由于交联造成问题。交联可能导致粘度急剧增加，并且可能最终由于形成三维聚合物网络而使粘合剂不可流动。粘度变化经常伴随着炭化、胶凝和在熔融材料顶部形成皮层。降解将不可避免地导致粘合剂特性和性能劣化。此外，它们还可能引起设备损坏。降解速率依赖于温度；温度越高，降解越快。因此，降低粘合剂的涂覆温度可以减缓降解。

发明内容