[发明专利]具有改进性能特性的热塑性模塑材料

说明书

本发明涉及包含苯乙烯嵌段共聚物和基于丙烯的共聚物的热塑性模塑材料，其中SBC聚合物包含5至40重量％的苯乙烯含量并且丙烯共聚物的主链的重均分子量M_w10000g/mol。由于其熔体粘度和机械性能，热塑性模塑材料适用于固定颗粒。

领域

本发明涉及用于或作为可喷涂的形成结构的热熔粘合剂的具有改进的机械性能的热塑性模塑材料，其包含苯乙烯嵌段共聚物(SBC)和基于丙烯的聚合物，任选地接枝有苯乙烯或羧酸酐。

根据本发明的热塑性模塑材料和基于其的热熔粘合剂适用于将基材彼此粘合或用于将粉末或颗粒固定到任何类型的基材上，其中除了根据本发明的热塑性模塑材料之外，热熔粘合剂还可以含有增粘剂、增塑剂、有机或无机颜料、填料、阻燃剂、稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂和光稳定剂。

背景

热熔粘合剂是在室温下为固体的热塑性组合物。当通过加热将它们转变为液体或熔融状态时，即热熔粘合剂是开放的，热熔粘合剂可以施加到基材上。当在热熔粘合剂重新冷却到固态之前将第二基材施加到热熔粘合剂上时，可以形成粘合两个基材的粘合剂粘合。热熔粘合剂具有针对预期用途优化的开放时间，并实现被粘物的永久粘合剂粘合。热熔粘合剂典型地包含粘性基础聚合物、粘合剂增粘剂和任选的蜡、增塑剂(油)和其他添加剂。US 5,026,756中描述了典型的热熔粘合剂及其功能。

使用的粘性基础聚合物是聚合物，例如天然和合成橡胶；聚丙烯酸酯；聚异丁烯；一种或多种聚烯烃；聚酯；聚氯丁二烯；聚乙烯醚；聚氨酯；苯乙烯嵌段共聚物(SBC)，包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS),苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS),苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS),苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS),苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP)或苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)的嵌段共聚物。这些基础聚合物通常负责粘合剂体系的粘性效果。

热熔粘合剂的粘合效果主要由增粘剂决定，其通常是或含有树脂。这些树脂是例如来自原油加工的C5-或C9-流的低分子量产品，通常含有芳烃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制剂中会提高制剂的玻璃化转变温度，因此这种热熔粘合剂的低温柔韧性降低，并且热熔粘合剂可以使用的温度范围受到限制。

还用作树脂的是聚萜烯树脂、天然和改性松香树脂，特别是树脂酯、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。此类树脂类型含有具有刺激性/健康问题的物质，例如枞酸，并可能引起过敏，因此它们在卫生领域、食品包装和医疗领域的应用存在问题。

在某些情况下，树脂的密度典型地大于1g/cm³。因此，在热熔粘合剂制剂中使用此类树脂导致密度增加，特别是在包含聚烯烃作为粘性基础聚合物的制剂中。这意味着在恒定的应用体积下，需要更多重量的热熔粘合剂，这既是负面的成本因素，又会导致粘合基材的重量更高。

热熔粘合剂制剂中的增塑剂会降低粘合剂组合物的粘度，从而改进其可加工性和易用性。热熔粘合剂，特别是那些基于SBC的粘合剂，通常含有矿物油作为增塑剂，在某些情况下含量相当可观。

矿物油是基于原油的，因此含有链烷烃、环烷烃、芳族和多环化合物以及挥发性有机化合物(VOC)，它们会增加室内空气污染。这些化合物也称为基于矿物油的饱和烃(MOSH)和基于矿物油的芳烃(MOAH)，由于它们易于在人体组织中积累，因此被归类为具有毒理学危险性的化合物。矿物油在热熔粘合剂制剂中的整合通常很差，因此具有增加迁移的倾向。

热熔粘合剂具有多种可能的用途。它们特别适用于永久性粘合剂粘合。由于从熔体施加，热熔粘合剂可以避开溶剂。

由于许多热熔粘合剂经常与人体直接接触使用或用于日常用品中，因此当热熔粘合剂不含矿物油时是有利的并且需要尽可能低的树脂比例，由此它们表现出改进的环境无害性和较低的毒理学，并以可持续的方式生产。