專利名稱：低施用溫度熱熔性粘合劑組合物以及包含該組合物的制品的制作方法
低施用溫度熱熔性粘合劑組合物以及包含該組合物的制品相關(guān)申請的交叉引用此申請要求2007年11月13日遞交的美國臨時申請系列號No. 60/987，659的權(quán) 益，將此申請引入這里供參考。背景本發(fā)明涉及一種低施用溫度的熱熔性粘合劑組合物。希望獲得低施用溫度的熱 熔性粘合劑組合物，其中原料的類型和來源可以被代替并且同時保持粘合劑組合物能在約 4.4°C (40° F)至約48.9°C (120° F)的溫度下形成纖維撕裂粘合。概述在一個方面，本發(fā)明的特征是熱熔性粘合劑組合物，其包含含乙烯共聚物的熱塑 性聚合物，含苯酚改性的芳烴樹脂的第一種增粘劑，以及第一種蠟。在一個實施方案中，此 組合物還包含與第一種增粘劑不同的第二種增粘劑。在另一個實施方案中，此組合物還包 含與第一種蠟不同的第二種蠟。在一些實施方案中，此組合物顯示在149°C (300° F)下的 粘度不超過約6000厘泊(cps)。在其它實施方案中，此組合物顯示在149°C (300° F)下的 粘度不超過約3500厘泊。在一些實施方案中，此組合物顯示在149°C (300° F)下的粘度 不超過約3000厘泊。在另一個實施方案中，此組合物顯示在135°C (275° F)下的粘度不 超過約1500厘泊。在其它實施方案中，此組合物顯示當(dāng)根據(jù)纖維撕裂實驗方法檢測時至少40%的纖 維撕裂，其中施用溫度為135°C (275° F)，檢測溫度是48. 9°C (120° F)。在其它實施方案中，此組合物顯示當(dāng)根據(jù)纖維撕裂實驗方法檢測時至少40%的纖 維撕裂，其中施用溫度為149°C (300° F)，檢測溫度是48. 9°C (120° F)。在一些實施方案中，第二種增粘劑包括以下樹脂中的至少一種松香酯，松香酸， 苯乙烯化萜烯，萜烯-酚樹脂，脂族烴樹脂，芳族改性的脂族樹脂，芳烴樹脂，α -甲基苯乙 烯樹脂，氫化烴樹脂，以及芳族改性的烴樹脂。在另一個實施方案中，第一種和第二種蠟選自石蠟、費-托合成過程中得到的蠟 (Fischer-Tropsch wax)、副產(chǎn)物聚乙烯蠟、高密度低分子量聚乙烯蠟、微晶蠟、植物蠟以及 它們的組合物。在一些實施方案中，第一種蠟選自石蠟、費-托合成過程中得到的蠟以及它們的 組合物。在其它實施方案中，第一種蠟具有不超過83°c的熔點且在25°C下的針入法硬度不 大于27dmm(分毫米)。在一些實施方案中，第二種蠟選自費-托合成過程中得到的蠟、副產(chǎn)物聚乙烯蠟、 高密度低分子量聚乙烯蠟、微晶蠟以及它們的組合物。在其它實施方案中，第二種蠟的熔點高于第一種蠟的熔點。在一些實施方案中，此組合物顯示剝離粘合失敗溫度為至少50°C (122° F)。在其它實施方案中，乙烯共聚物包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。在一些實施方案 中，乙烯共聚物包括以下至少一種乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物，乙烯/甲基丙烯酸甲酯共 聚物，乙烯/甲基丙烯酸乙酯共聚物，乙烯/丙烯酸2-乙基己基酯共聚物，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物，和乙烯/丙烯酸共聚物。在一個實施方案中，此組合物當(dāng)加熱到135°C (275° F)時用裸眼檢測時是透明 的。在另一個實施方案中，此組合物當(dāng)加熱到149°C (300° F)時用裸眼檢測時是透明的。在另一個方面，本發(fā)明的特征是一種制備結(jié)構(gòu)體的方法，此方法包括將這里公開 的熱熔性粘合劑組合物施用到第一基材上，并使施用的熱熔性粘合劑與第二基材接觸以使 第一基材經(jīng)由所述粘合劑組合物粘合到第二基材上，所述粘合劑組合物顯示與第一和第二 基材之間的纖維撕裂粘合。在一些實施方案中，基材包括以下的至少一種紙板，波面紙板， 卡片紙板，以及涂覆的卡片支板。在另一個實施方案中，基材包括紙和封皮紙中的至少一 種。在其它方面，本發(fā)明的特征是一種包裝制品的方法，此方法包括將用包裝填充制 品，并將在這里公開的熱熔性粘合劑組合物施用到包裝的第一表面上。在一個實施方案中， 此方法還包括將施用的熱熔性粘合劑組合物與第二表面接觸。在其它實施方案中，基材是 包裝的第二表面。在其它方面，本發(fā)明的特征是由本文公開的組合物制成的包裝結(jié)構(gòu)體或用此組合 物密封的包裝結(jié)構(gòu)體。包裝結(jié)構(gòu)體選自袋子、盒子、紙板、箱子和盤。在另外的其它方面，本發(fā)明的特征是使用這里公開的組合物制造粘合的書籍的方 法(例如雜質(zhì)、軟封面和硬封面)以及含有這里公開的組合物的粘合的書籍。本發(fā)明的特征是一種熱熔性粘合劑組合物，其能在低溫施用，并且保持與基于纖 維素的基材之間的良好粘合。熱熔性粘合劑組合物可以與各種不同的石蠟配制以顯示能用 于許多應(yīng)用的剝離粘合溫度。其它特征和優(yōu)點將通過以下優(yōu)選實施方案的描述和權(quán)利要求來說明。詳細描述熱熔性粘合劑組合物包含含有乙烯共聚物的熱塑性聚合物、第一種增粘劑和第 一種蠟。熱熔性粘合劑組合物可以在低的施用溫度下施用。一種衡量熱熔性粘合劑組合 物在低施用溫度下施用的能力的方式是其熔體粘度。熱熔性粘合劑組合物優(yōu)選顯示在 1490C (300° F)下的粘度不超過約6000厘泊。在其它實施方案中，熱熔性粘合劑組合物 顯示在149°C (300° F)下的粘度不超過約3500厘泊，在149°C (300° F)下的粘度不超 過約3000厘泊，在149°C (300° F)下的粘度不超過約2000厘泊，在149°C (300° F)下 的粘度不超過約1500厘泊，在135°C (275° F)下的粘度不超過約2000厘泊，或甚至在 1350C (275° F)或甚至121 °C (250° F)下的粘度不超過約1500厘泊。熱熔性粘合劑組合物也顯示良好的耐熱性和耐冷性。一個有用的衡量耐熱性的手 段是在高溫下保持粘合的能力。熱熔性粘合劑組合物優(yōu)選顯示在至少4. 4°C (40° F)、至 少25°C (77° F)或甚至至少49°C (120° F)的溫度下的纖維撕裂粘合。纖維撕裂粘合是 在預(yù)先已經(jīng)經(jīng)由粘合劑組合物粘合到一起的兩個基材被力分開后纖維覆蓋至少部分粘合 劑組合物的區(qū)域。一種有用的衡量耐冷性的手段是在4. 4°C (40° F)下保持粘合的能力。 熱熔性粘合劑組合物優(yōu)選顯示在4. 4°C (40° F)下的纖維撕裂粘合。熱熔性粘合劑組合物的組分優(yōu)選彼此相容。衡量在熱熔性粘合劑組合物中的組分 相容性的手段是熱熔性粘合劑組合物的透明性。熱熔性粘合劑組合物優(yōu)選是目測透明的， 即當(dāng)加熱到至少121°C (250° F)或甚至至少135°C (275° F)或甚至至少149°C (300° F)的溫度用裸眼觀察時沒有渾濁。第一種增粘劑是苯酚改性的芳烴樹脂，其具有115°C (239° F)至125°C (257° F) 或甚至120°C (248° F)的軟化點，根據(jù)ASTM E28檢測。有用的苯酚改性C9芳烴樹脂是 可以商品名 HIKOTACK P120P 從 KolonChemical Company LTD (Kwacheon City，Korea)獲 得。HIK0TACKP120P苯酚改性C9芳烴樹脂具有115°C (239° F)至125°C (257° F)的軟 化點(根據(jù)ASTM E28測定)，最大加德納色數(shù)是8(根據(jù)ASTM D 1544測定)，最大酸值是 0. IKOHmg/g (根據(jù)ASTM D 974測定)，最大溴值是30BrCg/g (根據(jù)ASTM D 1159測定)，這 些值都是由生產(chǎn)者報告的。苯酚改性的芳烴樹脂優(yōu)選按照不超過約45重量％、不超過約30 重量％或甚至不超過約25重量％的量存在于組合物中。此組合物可以包含任選的與第一種增粘劑不同的第二種增粘劑。第二種增粘劑優(yōu) 選與熱熔性粘合劑組合物相容，并優(yōu)選能幫助使得第一種增粘劑與熱熔性粘合劑組合物相 容。合適的增粘劑具有高于60°C的環(huán)球軟化點，例子包括天然和改性的松香，例如脂松香、 木松香、妥爾油松香、蒸餾松香、氫化松香、二聚松香和聚合松香；松香酯，例如天然和改性 松香的甘油酯和季戊四醇酯，例如淺木松香的甘油酯，氫化松香的甘油酯，聚合松香的甘油 酯，氫化松香的季戊四醇酯，以及松香的被苯酚改性的季戊四醇酯；酚改性的萜烯或α “甲 基苯乙烯樹脂，以及它們的氫化衍生物，包括例如從在雙環(huán)萜烯和苯酚的酸性介質(zhì)中縮合 獲得的樹脂產(chǎn)物；環(huán)球軟化點為約70_135°C的脂族石油烴樹脂；后面的樹脂是從主要選自 烯烴和二烯烴中的單體聚合獲得的，包括氫化脂族石油烴樹脂；芳族石油烴樹脂，以及混合 芳族和脂族烷屬烴樹脂，和它們的氫化衍生物；芳族改性的脂環(huán)族石油烴樹脂以及它們的 氫化衍生物；脂環(huán)族石油烴樹脂以及它們的氫化衍生物；苯乙烯化的萜烯；以及它們的組 合物。有用的可商購的增粘劑的例子包括可以以下商品名獲得的那些SYLVALITE RE IOOL松香季戊四醇酯，SYLVAREZ TP2040萜烯-酚樹脂，以及ZONATAC M106苯乙烯化 萜烯樹脂，它們都可從 ArizonaChemical (Jacksonville，F(xiàn)lorida)獲得；來自 Eastman Chemical (Kingsport, Tenenesses)的 FORAL AX-E，KRISTALEX (例如 KRISTALEX 3100α-甲 基苯乙烯樹脂)以及EN DEX樹脂；氫化環(huán)狀烴樹脂的ESC0REZ 5000系列，ESC0REZ 1000 系列脂族烴樹脂，以及ESC0REZ 2000系列芳族改性烴樹脂，它們都可從ExxonMob i 1 ChemicalChemical (Houston, Texas)獲得；以及 HIKOTACK P120 芳烴樹脂，可從 Kolon Chemical (KwacheonCity, South Korea)獲得。第二種增粘劑當(dāng)存在于組合物中時，優(yōu)選以約5-50重量％、約15-40重量％或甚 至約15-30重量％的量存在。這里使用的術(shù)語“乙烯共聚物”表示乙烯的共聚物和三元共聚物。有用的乙烯共 聚物的例子包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共 聚物，乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物，乙烯/丙烯酸共聚物，乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物，乙烯 /甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯/丙烯酸2-乙基己基酯共聚物，以及它們的組合物。有用的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物顯示熔體指數(shù)小于約2600g/10分鐘，或甚至小 于約1100g/10分鐘。合適的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物也包含含量為至少18重量％、至少 25重量％、至少約40重量％、約18-50重量％或甚至約25-50重量％的乙酸乙烯酯。合適 的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可以商品名ATEVA系列獲得，包括ATEVA 1850A、1880A、2830A和 4030AC，來自 AT Plastic, Inc. (Edmonton, Alberta, Canada)；以商品名 LEVAMELT 系列 獲得，包括例如 LEVAMELT 800 和 LEVAMELT 8896，來自 Bayer Corporation (Pittsburgh, Pennsylvania)；以及以商品名 ESC0RENE 系列獲得，包括 ESCORENE MV02514 和 UL8705，來 自 ExxonMobil Chemical Company(HoustoruTexas)0有用的乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物包含占所述共聚物的約18-40重量％的甲基 丙烯酸甲酯。合適的乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物顯示熔體指數(shù)小于約1100g/10分鐘，或 甚至小于約900g/10分鐘。有用的乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物可以以商品名ACRYFT獲 得，包括 ACRYFT WK601 和 WK602，來自 Sumitomo Chemical Company (日本東京)。熱熔性粘合劑組合物優(yōu)選包含約20-50重量％或甚至約20-40重量％的乙烯共聚 物。有用的第一種和第二種蠟包括例如石蠟、費-托合成過程中得到的蠟、副產(chǎn)物聚 乙烯蠟、高密度低分子量聚乙烯蠟、微晶蠟和植物蠟。石蠟和微晶蠟是從原油精煉的。在一個實施方案中，有用的石蠟含有約40-90% 的正烷烴。有用的石蠟具有小于約80°C或甚至小于約75°C的軟化點，并含有小于約3. 0重 量％的油或甚至小于約2.0重量％的油。有用的微晶蠟含有異(支化)烷烴或環(huán)烷烴。有 用的微晶蠟具有小于約90°C (200° F)的軟化點。費-托合成過程中得到的蠟是通過費-托(Fischer-Tropsch)合成法生產(chǎn)的蠟， 包括例如催化化學(xué)反應(yīng)，其中合成氣體(即合成氣)、即一氧化碳和氫氣的混合物被轉(zhuǎn)化成 各種長度的液體烴。有用的費_托合成過程中得到的蠟具有小于約225°C的軟化點。副產(chǎn)物聚乙烯蠟是通過精制從高密度聚乙烯聚合物生產(chǎn)工藝獲得的廢料流獲得 的。副產(chǎn)物聚乙烯蠟通常具有寬的分子量分布。有用的副產(chǎn)物聚乙烯蠟具有不大于約225°C 的軟化點。高密度低分子量聚乙烯蠟是通過高密度聚乙烯的受控?zé)峤到猥@得的，或通過直接 合成一系列低分子量單個級分。在本發(fā)明中有用的高密度低分子量聚乙烯蠟具有不大于約 225 °C的軟化點。植物蠟通常通過衍生自植物的油進行氫化獲得，包括例如豆油、蓖麻油和它們的 組合物。優(yōu)選的是，第一種蠟具有小于83 °C或甚至小于75 °C的熔點(使用差示掃 描量熱法(DSC)根據(jù)ASTM D87-04檢測，標(biāo)題為“石油蠟熔點的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法(冷 卻曲線)”，以及在25°C下的最大針入法硬度不大于27dmm(分毫米)，或甚至不大于 24dmm(根據(jù)ASTM D1321-04測定，標(biāo)題為“石油蠟針入法硬度的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法”)。優(yōu) 選的第一種蠟可以從各種來源以各種商品名獲得，包括例如PACEMAKER 155石蠟，來自 CitgoPetroleum(Houston, Texas) ；SARAffAX SX-70 費-托合成過程中得到的蠟，來自 Shell MDS(Bintulu, Malaysia) ；FRP 64/66 石蠟，來自 HCI (Jingmen, China) ；CALUMET SC6519 石賭,來自 Calumet LubricantsCompany (Indianapolis, Indiana) ；PARVAN 1520 石賭,來 自 ExxonMobiICompany (Dallas, Texas) ；IGI 5812A·晶 M，^ 自 IGI, Inc. (Agincourt, Ontario, Canada)。第一種蠟優(yōu)選以約5-50重量％或甚至約10-45重量％或甚至約20_40重量％的 量存在于熱熔性粘合劑組合物中。
此組合物可以任選地包含第二種蠟，其與第一種蠟不同。在一個實施方案 中，第二種蠟的熔點高于第一種蠟的熔點。優(yōu)選的第二種蠟包括例如低分子量聚乙烯 蠟，以商品名 PETROLITE C-4040 和 POLYffAX 1000,2000 和 3000 從 Baker Petrolite Corporation (Sugarland，Texas)獲得；低分子量副產(chǎn)物聚乙烯蠟，以商品名MARCUS 100,200 和 300 從 MarcusChemical Co.獲得，H. R. D. Corp.的分部(Housten, Texas)； 費-托合成過程中得到的蠟，以商品名PARAFLINT H_1、H-4和H-8從Sasol-SA/ Moore & Munger (Shelton，Connecticut)獲得；禾口 BAREC0PX—105，從 Baker Petrolite Corporation(Sugarland, Texas)獲得；以及微晶蠟，以商品名 BE-SQUARE 195 從 Baker Petrolite Corporation 獲得。第二種蠟當(dāng)存在于組合物中時，存在量是不大于約25重量％，不大于約20重 量％，不大于約15重量％，或甚至不大于約10重量％。此組合物可以任選地包含其它添加劑，包括例如抗氧化劑、增塑劑、顏料、填料、染 料、UV穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑以及它們的組合物。有用的抗氧化劑包括位阻酚抗氧化劑，其例 子是可以商品名IRGAN0X系列獲得的那些，包括IRGAN0X 565、IRGANOX 1010和IRGAN0X 1076，來自 Cia Specialty Chemicals (Basel，Switzserland)。此組合物優(yōu)選包含約 0-2 重 量％的抗氧化劑。粘合劑組合物也適用于包裝應(yīng)用中，包括例如在兩個或多個基材之間形成密封、 縫和破壞性粘合。熱熔性粘合劑組合物可以施用到各種基材上，特別用于經(jīng)由熱熔性粘合 劑組合物將第一種基材粘合到第二種基材上。合適的基材包括原始和循環(huán)的基于纖維素 的基材，包括例如紙、牛皮紙、封皮紙、紙板、波面紙板、卡片紙板、波面卡片紙板、粗紙板以 及實心纖維紙板，以及其表面被處理過的上述基材，包括例如被涂料(例如涂覆的牛皮紙、 涂覆的牛皮紙板和涂覆的卡片紙板)、膜、層壓材料、箔、鍍金屬的表面以及它們的混合物處 理。涂料通常用于處理基于纖維素的基材，包括例如蠟(例如石蠟)、類脂、玉米蛋白 (即，從玉米衍生的可溶于醇的蛋白)、粘土、聚合物以及它們的混合物。用于制備聚合物膜的聚合物包括例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酯薄膜(mylar)、聚 偏二氯乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物以及它們的組合物，以及它們的多層結(jié)構(gòu)體。常規(guī)聚 乙烯膜的例子包括高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯。鋁是用于形成箔的常規(guī)材料，但其它金屬也是合適的，包括例如金、銀、鉻、錫、銅、 鋅和它們的混合物。層壓材料包括各種材料的多層，包括例如金屬、聚合物、基于纖維素的片材、聚合 物膜以及它們的組合物。鍍金屬的聚合物膜具有沉積在聚合物膜上的鍍金屬的表面層。直 接出現(xiàn)在聚合物膜上的鍍金屬可以通過任何合適的鍍金屬的方法完成，包括例如真空沉 積、電鍍、濺射和它們的組合。鋁是用于鍍金屬的膜中的常規(guī)材料，但是其它金屬也是合適 的，包括例如金、銀、鉻、錫、銅、鋅和它們的混合物。合適的鍍金屬的聚合物膜包括例如鍍金屬的聚酯、鍍金屬的聚烯烴(例如聚丙 烯、聚乙烯、聚丙烯均聚物、乙烯/丙烯無規(guī)共聚物、乙烯/丙烯/ 丁烯三元共聚物、以及丙 烯/ 丁烯共聚物)、乙基乙烯基醇共聚物。有用的聚合物膜包括上述聚乙烯膜。鍍金屬的聚合物膜可以包括多層，即聚合物、粘合劑、金屬和各種組合的多層膜。鍍金屬的聚合物膜也可以是結(jié)構(gòu)體的組分，結(jié)構(gòu)體包括例如多種基材、多層、各種不同材料 和它們的組合。熱熔性粘合劑組合物適用于各種應(yīng)用中，包括粘書(例如雜質(zhì)、軟封面書和硬封 面書)。這些組合物可用于單次或兩次粘書。這些組合物還適用于其它書結(jié)構(gòu)應(yīng)用(例如 側(cè)邊粘合、背面襯里、接縫粘合劑和緊密襯背)。在單次粘書中，書的各頁被收集在一起，將要粘合的邊緣修齊，并且將一層粘合劑 (即，單次)施用到修齊的收集書頁上。使用任何合適的涂覆技術(shù)施用粘合劑，包括例如輥 涂。優(yōu)選，在施用粘合劑之后立即在粘合劑的暴露表面上放置封面，并施加壓力以形成粘 合。單次粘合劑將書頁保持在一起，并將封面粘合到書脊上。單次粘書用于生產(chǎn)各種制品， 包括例如雜質(zhì)和軟封面書。在兩次粘書中，兩個單獨的粘合劑層(即兩次)施用到書的骨架上。兩個單獨的 粘合劑層向書骨架增加了額外強度。兩個單獨的粘合劑層可以是相同的粘合劑或它們可以 是兩種不同的粘合劑。在一些實施方案中，一層粘合劑層將書頁保持在一起(即底漆)，第 二層粘合劑層將封面固定在合適的位置(即，封面膠或第二次粘合劑)。在其它實施方案中 (例如硬封面書粘合)，兩個單獨的粘合劑層用于形成書芯(即，不帶封面的書頁芯)，并且 將封面在單獨的工藝中施用。在這里公開的組合物用做底漆和第二次粘合劑。兩次粘書用 于生產(chǎn)各種制品，包括例如雜質(zhì)、軟封面書和硬封面書。粘書工藝也任選地包括將側(cè)粘粘合劑沿著緊鄰封面膠的書芯側(cè)邊平行地施用到 書脊上。側(cè)膠保持封面(例如軟封面，雜質(zhì)封面)處于合適位置形成合葉。各種額外的添加劑可以任選地在構(gòu)成硬封面書期間施加，從而向成品書增加強 度，添加劑包括例如背襯粘合劑、緊密襯背粘合劑、接縫粘合劑和它們的組合。背襯粘合劑 可以通過將額外材料層(例如紙(例如牛皮紙)、玻璃布以及它們的組合)在施用硬封面之 前施用到骨架上而用于增強粘合的書塊。緊密襯背粘合劑可以用于將書芯的骨架連接到硬 封面上。接縫粘合劑可以用于增強在打開書時硬封面彎曲的區(qū)域。熱熔性粘合劑組合物也適用于濾紙中(例如將過濾介質(zhì)粘合到濾紙骨架上，并將 折疊平面過濾介質(zhì)的折疊線(即折疊)保持在彼此分開的固定空間中)。熱熔性粘合劑組合物特別適用于形成包裝結(jié)構(gòu)體，包括例如袋子、盒子(例如飲 料(例如啤酒、蘇打等)以及谷類盒子)、紙板、箱子(例如便攜箱)、盤以及它們的組合物， 以及密封應(yīng)用，包括例如箱子和紙板密封。在一個實施方案中，所述組合物特別適用于防漏式箱和紙板密封。在防漏應(yīng)用中， 將粉末物質(zhì)例如薄烤餅混合物、面粉等直接密封到紙板中，且沒有其它容器，即在紙板內(nèi)沒 有袋子。熱熔性箱子和紙板密封粘合劑需要充分密封盒子以防止任何粉末逃逸出去。熱熔性粘合劑組合物優(yōu)選形成了與包裝結(jié)構(gòu)體的基材中的至少之一之間的纖維 撕裂粘合?？梢允褂酶鞣N熱熔體施用技術(shù)將熱熔性粘合劑組合物施用到基材上，包括例如擠 出(例如珠粒施用器)、輥涂和槽式噴嘴涂覆。在一種施用方法中，將熱熔性粘合劑組合物 經(jīng)由噴嘴直接擠出到基材上，然后與第二基材接觸。隨著組合物冷卻，第一基材經(jīng)由熱熔性 粘合劑組合物形成與第二基材之間的粘合。在另一種施用方法中，將熱熔性粘合劑組合物 施用到輥子上，從輥子轉(zhuǎn)移到第一基材上，然后與第二基材接觸。隨著組合物冷卻，第一基材經(jīng)由熱熔性粘合劑組合物形成與第二基材之間的粘合。熱熔性粘合劑組合物可以以各種形式施用，包括例如珠粒、連續(xù)或不連續(xù)的(例 如間斷的(例如點和虛線))的圖案、無規(guī)圖案，以及它們的組合。下面將通過實施例說明本發(fā)明。所有比率和百分比是重量百分比，除非另有說明。 實施例檢測工序在實施例中使用的檢測工序包括以下。熔點檢測方法熔點是使用差示掃描量熱法根據(jù)ASTM D87-07 “石油蠟熔點的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法(冷 卻曲線)” (2007)檢測的。針入法硬度檢測方法針入法硬度是根據(jù)ASTM D1321 “石油蠟的針入法硬度的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法”(1997年 11月1日)檢測的。 熔體指數(shù)(“Ml ” )檢測方法熔體指數(shù)是按照ASTM D-1238檢測的，條件是190°C，使用2. 16kg砝碼(這公知為 條件E)，并以克/10分鐘的單位報告(g/lOmin)。剝離粘合失敗溫度(“PAFT”)檢測方法剝離粘合失敗溫度(“PAFT”)是以。C為單位的溫度，在此溫度下樣品的粘合失敗。 PAFT是按照ASTM D-4498中的PAFT實驗檢測的，不同的是實驗樣品夾心物的厚度是10密 耳，烘箱溫度自動升高而不是手動升高。剪切粘合失敗溫度(“SAFT”)檢測方法剪切粘合失敗溫度(“SAFT”)是以。C為單位的溫度，在此溫度下樣品的粘合失敗。 SAFT是按照ASTM D-4498中的SAFT實驗檢測的，不同的是實驗樣品夾心物的厚度是10密 耳，烘箱溫度自動升高而不是手動升高。粘度檢測方法粘度是按照ASTM D-3236 “熱熔性粘合劑和涂料的表觀粘度的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法”檢 測的(1988年10月31日)。熔體粘度是用Brookfield熱粘度計型號LVDV 2+使用合適的 錠子檢測的，單位是厘泊(“cps”)。熱老化粘度檢測方法將200g樣品放在400ml玻璃燒瓶中，并在烘箱中于特定溫度放置200小時。未覆 蓋玻璃燒瓶，并在96小時和200小時后從燒瓶取出樣品。樣品的顏色和樣品在特定溫度下 的粘度則按照ASTM D-4499 “熱熔性粘合劑的熱穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法”(2000)檢測，單位 是厘泊(“cps”)。按照ASTM D-4499(2000)中的工序觀察樣品的透明度、皮層形成、凝膠化和炭化， 并報告觀察結(jié)果。纖維撕裂檢測方法纖維撕裂衡量在已經(jīng)預(yù)先經(jīng)由粘合劑粘合在一起的兩個基材在力的作用下被分 開后覆蓋粘合劑區(qū)域的纖維的百分比。纖維撕裂的百分比如下檢測。在特定的施用溫度下使用Waldorf粘合模擬器將15. 24cm(6英寸)X0. 24cm(3/32英寸)的粘合劑組合物珠粒 施用到Inland高性能57磅100%原生襯板的第一基材上。在粘合劑珠粒已經(jīng)施用到第一 基材上之后兩秒時，粘合劑珠粒與Inland高性能57磅100%原生襯板的第二基材接觸，這 用0. 2IMPa的壓力壓制了粘合劑和第一基材(30磅/平方英寸(psi))達到2秒。所得的 結(jié)構(gòu)體然后在規(guī)定的實驗溫度下調(diào)節(jié)至少24小時，然后通過用手將兩個基材彼此拉開而 使結(jié)構(gòu)體的基材彼此分開。觀察粘合劑組合物的表面，并檢測被纖維覆蓋的粘合劑組合物 表面區(qū)域的百分比，并報告結(jié)果。對于每種熱熔性粘合劑組合物制備并檢測最少六個樣品。軟化點(“SP”)實驗方法軟化點按照ASTM D-3461檢測方法“浙青軟化點的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法(Mettler杯球方 法)”(1997年)檢測。實施例實施例1的熱熔性粘合劑組合物是作為350g批料如下制備的將34重量％的具 有28%乙酸乙烯酯含量和850g/10min熔體指數(shù)的ATEVA2850A乙烯/乙酸乙烯酯共聚物 (AT Plastic Inc，Edmonton，Alberta，加拿大)、19 重量％ 的具有按照 ASTM E28 檢測的 軟化點為 120°C 的 HIKOTACK P120P 苯酚改性的芳烴樹脂(Kolon Chemical CompanyLTD, Kwacheon City,韓國)、27重量％的具有按照ASTM D0127檢測的熔點為155 ° F的 PACEMAKER 155 石蠟(Citgo Petroleum Corporation, Houston, Texas)、19. 8 重量％ 的具 有按照ASTM E28檢測的軟化點為100°C的SYLVALITE RE IOOL季戊四醇松香酯(Arizona Chemical, Jacksnville, Florida)和 0. 2 重量％的 IRGAN0X 1076 位阻酚抗氧化劑(Ciba Specialty Chemicals, Basel, Switzerland)加入金屬罐。然后將金屬罐于 177°C放到 烘箱中直到各組分熔化。一旦組合物熔融，將此罐放到加熱罩(Glas-Col，Terre Haute, Indiana)中，其保持組合物的溫度為約150°C，并將組合物用立式攪拌器型號RZRI混合器 混合(Caframc^Wiarton，Ontario，加拿大)。繼續(xù)混合直到獲得光滑和均勻的熔融組合物。實施例2-10的熱熔性粘合劑組合物按照實施例1所述的方法制備，不同的是各組 分和其重量百分比如表1所示。對比例1和參比例1對比例1和參比例1的熱熔性粘合劑組合物按照實施例1所述的方法制備，不同 的是各組分和其重量百分比如表1所示。
備，不同的是材料和用量如下34重量％ WATEVA 285(^乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、38.8重 量％的HIKOTACK P120P苯酚改性芳烴樹脂、27重量％的PACEMAKER 155石蠟和0. 2重量％ 的IRGAN0X 1076位阻酚抗氧化劑。實施例12實施例12的熱熔性粘合劑組合物是作為350g批料按照實施例1所述的方法制 備，不同的是材料和用量如下34重量％ WACRYFT 28-800乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物 (Sumitomo Chemcial Company, Tokyo，日本)、19 重量％的 HIKOTACK P120P 苯酚改性芳烴 樹脂、27重量％的PACEMAKER 155石蠟、19. 8重量％的SYLVALITE RE 100L季戊四醇松香 酯和0. 2重量％的IRGAN0X 1076位阻酚抗氧化劑。實施例13實施例13的熱熔性粘合劑組合物是作為350g批料如下制備的將21. 5重量％的 具有28%乙酸乙烯酯含量和400g/10min熔體指數(shù)的ATEVA2842A乙烯/乙酸乙烯酯共聚物 (AT Plastic Inc，Edmonton，Alberta，加拿大)、24· 85 重量％ 的具有按照 ASTM Ε28 檢測 的軟化點為120°C的HIKOTACK P120P苯酚改性的芳烴樹脂(Kolon Chemical CompanyLTD, Kwacheon City,韓國)、14重量％的具有按照ASTM D0127檢測的熔點為155 ° F的 PACEMAKER 155 石賭(Citgo Petroleum Corporation, Houston, Texas)、24· 85 重量％ 的具 有按照ASTM Ε28檢測的軟化點為100°C的SYLVALITE RE IOOL季戊四醇松香酯(Arizona Chemical, Jacksnville, Florida)、6 重量％ 的 BARECO PX-I05 聚乙烯賭和 0. 2 重量％ 的 IRGAN0X 1076 位阻酚抗氧化劑(Ciba Specialty Chemicals，Basel，Switzerland)加入 金屬罐。然后將金屬罐于177°C放到烘箱中直到組合物熔化。一旦各組分熔融，將此罐放 到加熱罩(Glas-Col，Terre Haute, Indiana)中，其保持組合物的溫度為約150°C，并將組 合物用立式攪拌器型號RZRI混合器混合(Caframo，ffiarton, Ontario，加拿大)。然后，向 此組合物緩慢地加入6重量％的具有28%乙酸乙烯酯含量和6g/10min熔體指數(shù)的ATEVA 2810A乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(AT Plastic Inc，Edmonton，Alberta，加拿大)并同時混 合組合物。繼續(xù)混合直到獲得光滑和均勻的熔融組合物。當(dāng)按照粘度、熱老化粘度、軟化點、PAFT、SAFT和纖維撕裂實驗方法檢測對比例1、 參比例1和實施例1-13的組合物時，它們顯示出表2和3的性能。將對比例1、參比例1和 實施例1_7、11和12的組合物于275° F(135°C )施用到實驗基材上以進行纖維撕裂檢測 實驗，并于275° F(135°C)老化以進行熱老化粘度檢測實驗。將實施例8_10的組合物于 250° F(121°C)施用到實驗基材上以進行纖維撕裂檢測實驗，并于250° F(121°C)老化以 進行熱老化粘度檢測實驗。
NT =未測得*實施例13是在149°C (300° F)下檢測，而不是在135°C (275° F)下檢測。當(dāng)在0、96和200小時時觀察對比例1和參比例1的組合物時，發(fā)現(xiàn)它們是透明的， 并沒有顯示出炭化、凝膠、皮層或邊緣環(huán)，加德納色值在96小時時增加3個單位，在200小 時時增加5個單位。當(dāng)在0、96和200小時時觀察實施例1_10和12的組合物時，發(fā)現(xiàn)它們是透明的， 并沒有顯示出炭化、凝膠、皮層或邊緣環(huán)，加德納色值在96小時時增加5個單位，在200小 時時增加7個單位。當(dāng)在0小時時觀察實施例11的組合物時，發(fā)現(xiàn)它是不透明的，并在96小時的時候 是不透明的，且沒有顯示出炭化、皮層或邊緣環(huán)，但是顯示出一些凝膠和一些沉淀，加德納 色值在96小時時增加4個單位。當(dāng)在0、96和200小時時觀察實施例13的組合物時，發(fā)現(xiàn)它們是透明的，并沒有顯 示出炭化、凝膠、皮層或邊緣環(huán)，加德納色值在96小時時增加6個單位，在200小時時增加 9個單位。將所有在此文件中引用的專利和專利申請引入供參考。其它實施方案在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱熔性粘合劑組合物，其包含含乙烯共聚物的熱塑性聚合物；含苯酚改性芳烴樹脂的第一種增粘劑，以及第一種蠟。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中此組合物顯示在300°F下的粘度不超過約6000厘泊。
3.權(quán)利要求1的熱熔性粘合劑組合物，其中此組合物還包含與第一種增粘劑不同的第 二種增粘劑。
4.權(quán)利要求3的熱熔性粘合劑組合物，其中第二種增粘劑包括以下樹脂中的至少一 種松香酯，松香酸，苯乙烯化萜烯，萜烯_酚樹脂，脂族烴樹脂，芳族改性的脂族樹脂，芳烴 樹脂，α -甲基苯乙烯樹脂，氫化烴樹脂，以及芳族改性的烴樹脂。
5.權(quán)利要求1的熱熔性粘合劑組合物，其中第一種蠟選自石蠟、費-托合成過程中得到 的蠟以及它們的組合物。
6.權(quán)利要求1的熱熔性粘合劑組合物，其中第一種蠟具有在25°C下針入法硬度不大于 27dmm0
7.權(quán)利要求1或3的熱熔性粘合劑組合物，其中此組合物還包含與第一種蠟不同的第 二種蠟。
8.權(quán)利要求7的熱熔性粘合劑組合物，其中第二種蠟選自高密度低分子量聚乙烯蠟、 副產(chǎn)物聚乙烯蠟、費-托合成過程中得到的蠟、微晶蠟以及它們的組合物。
9.權(quán)利要求1的熱熔性粘合劑組合物，其中乙烯共聚物包括以下至少一種乙烯/丙 烯酸正丁酯共聚物，乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物，乙烯/甲基丙烯酸乙酯共聚物，乙烯/ 丙烯酸2-乙基己基酯共聚物，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物，和乙烯 /丙烯酸共聚物。
10.權(quán)利要求3的熱熔性粘合劑組合物，其中此組合物當(dāng)加熱到不超過約300°F的溫 度時用裸眼檢測時是透明的。
11.一種制備結(jié)構(gòu)體的方法，此方法包括將權(quán)利要求1的熱熔性粘合劑組合物施用到第一基材的表面上，并且使施用的熱熔性粘合劑與第二基材接觸以使第一基材經(jīng)由所述粘合劑組合物粘合到 第二基材上，所述粘合劑組合物顯示與第一和第二基材之間的纖維撕裂粘合。
12.權(quán)利要求11的方法，其中第一或第二基材中的至少一種包括以下的至少一種紙 板，波面紙板，卡片紙板，涂覆的卡片紙板，紙和封皮紙。
13.由權(quán)利要求11的方法制備的包裝結(jié)構(gòu)體，其中包裝結(jié)構(gòu)體選自袋子、盒子、紙板、 箱子和盤子。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱熔性粘合劑組合物，其包含含苯酚改性芳烴樹脂的第一種增粘劑，含乙烯共聚物的熱塑性聚合物，以及第一種蠟。
文檔編號C09J123/08GK101883831SQ200880116015
公開日2010年11月10日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者B·M·艾池勒-約翰遜, V·羅加切夫斯基 申請人:H.B.富勒許可和金融公司