包含用于改進(jìn)的固化時間的成核劑的聚烯烴粘合劑組合物的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2012年10月12日提交的No. 61/713, 182美國臨時申請的權(quán)益，并 且與在2012年3月9日提交的序列號為61/609, 020的美國專利申請相關(guān)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及聚烯烴粘合劑組合物，其包含一種或多種用于改進(jìn)成品粘合劑的固化 時間的成核劑。
【背景技術(shù)】
[0004] 在歷史上，包裝級熱熔粘合劑（"HMA"）制劑包括基礎(chǔ)聚合物、一種或多種蠟和增 粘劑。除了基礎(chǔ)粘合劑粘合強(qiáng)度性能以外，HM的固化時間是包裝級HMA的關(guān)鍵參數(shù)。這 是由于更低的固化時間可以實(shí)現(xiàn)更快的包裝線速度。
[0005] 固化時間是粘合兩種基材之后的最小時間間隔，在其間，粘合的粘結(jié)強(qiáng)度變得比 接合應(yīng)力（通常稱為彈開力（pop open force))更強(qiáng)。因此，固化時間代表了冷卻HMA和 獲得良好粘合所需的時間。開放時間（open time)是在施加液體HMA之后的最大的時間間 隔，在其間可以將第二基材與熔融的粘合劑接觸并形成良好的粘合。一般地，一旦粘合劑冷 卻到特定的溫度，不再可能產(chǎn)生粘合。通常HMA配方設(shè)計師嘗試設(shè)計具有長的開放時間和 短的固化時間的HMA制劑，這是難以達(dá)到的平衡。
[0006] 常規(guī)的HMA制劑含有最多30%的蠟以獲得良好的固化時間。然而，蠟不參與實(shí)際 的粘合劑性能；通過去除蠟可以提高整體的粘合劑性能。因此希望的是提供需要更少的蠟、 優(yōu)選地極少至無賭的熱恪粘合劑制劑和更高的基礎(chǔ)聚合物負(fù)載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明概述
[0008] 前述和/或其它挑戰(zhàn)通過本文所公開的方法和產(chǎn)品解決。
[0009] 在一個方面中，提供了一種粘合劑組合物，其包含：聚烯烴組合物，所述聚烯烴組 合物包含丙烯均聚物或丙烯與乙烯或(；至C 1(| α -烯烴的共聚物；和成核劑，與其中不存在 所述成核劑的在其它方面相同的粘合劑組合物相比，所述成核劑有效用于使所述粘合劑組 合物的固化時間降低。成核劑可以是有機(jī)金屬鹽。粘合劑組合物在牛皮紙上具有1牛頓或 更大的點(diǎn)T型剝離力（Dot T-Peel) 〇
[0010] 在另一個方面中，提供了一種粘合劑組合物，其包含：聚烯烴組合物，所述聚烯烴 組合物包含丙烯均聚物或丙烯與乙烯或(；至C 1(| α -烯烴的共聚物；和成核劑，與其中不存 在所述成核劑的在其它方面相同的粘合劑組合物相比，所述成核劑有效用于使所述粘合劑 組合物的固化時間降低，其中所述成核劑為結(jié)晶溫度高于所述聚烯烴組合物的結(jié)晶溫度的 無機(jī)固體顆?；蛴袡C(jī)組分。粘合劑組合物在牛皮紙上具有1牛頓或更大的點(diǎn)T型剝離力。 [0011] 在又一個方面中，提供了一種粘合劑組合物，其包含：聚烯烴組合物，所述聚烯烴 組合物包含丙烯均聚物或丙烯與乙烯或(；至C 1(ι α -烯烴的共聚物；和成核劑，與其中不存 在所述成核劑的在其它方面相同的粘合劑組合物相比，所述成核劑有效用于使所述粘合劑 組合物的固化時間降低至少10%。粘合劑組合物在牛皮紙上具有1牛頓或更大的點(diǎn)T型剝 離力。
[0012] 本發(fā)明的這些及其它方面將在以下詳細(xì)描述中更詳細(xì)地描述并在附圖中顯示。
[0013] 附圖簡述
[0014] 圖1是說明各種粘合劑組合物隨時間推移的成型貼合強(qiáng)度（building strength) 的圖形化描述。
[0015] 圖2是說明表1的組合物F的差示掃描量熱法冷卻曲線的圖形化描述。
[0016] 圖3是說明表1的組合物F的差示掃描量熱法冷卻曲線的圖形化描述。
[0017] 發(fā)明詳述
[0018] 本文公開了粘合劑制劑，其能夠?qū)崿F(xiàn)提高的粘合劑特性并提供優(yōu)異的固化時間， 同時保持長的開放時間。在任何實(shí)施方案中，所述制劑能夠?qū)崿F(xiàn)更高的聚合物負(fù)載在成品 粘合劑中的使用，從而提供提高的粘合劑強(qiáng)度。在這樣的情況下，制劑可以降低粘合劑密度 并提供用于降低在包裝線上必須施加的粘合劑的質(zhì)量和體積的途徑。由于降低的熱質(zhì)量需 要更少的冷卻時間的事實(shí)，因此通過降低粘合劑體積，可以進(jìn)一步改善固化時間。
[0019] 通過在粘合劑制劑中加入成核劑，本文公開的制劑可以提供改善的固化時間，同 時保持長的開放時間。在任何實(shí)施方案中，所述制劑可以包含聚烯烴組合物，所述聚烯烴組 合物包含丙烯均聚物或丙烯與乙烯或(；至C ltlCt -烯烴的共聚物。在任何實(shí)施方案中，聚烯 烴組合物可以包含丙烯與乙烯的共聚物。
[0020] 在任何實(shí)施方案中，與其中不存在所述成核劑的在其它方面相同的粘合劑組合物 相比，成核劑可以有效用于使粘合劑組合物的固化時間降低，優(yōu)選地降低至少10%。在任何 實(shí)施方案中，相對于其中不存在所述成核劑的粘合劑組合物，所述成核劑可以有效地使所 述聚烯烴組合物的起始結(jié)晶溫度升高。在任何實(shí)施方案中，相對于其中不存在所述成核劑 的粘合劑組合物，成核劑可以有效地使所述聚烯烴組合物的起始結(jié)晶溫度升高至少l〇°C。
[0021] 在任何實(shí)施方案中，所述成核劑可以是金屬鹽。在任何實(shí)施方案中，所述成核劑可 以是結(jié)晶溫度高于所述聚烯烴組合物的結(jié)晶溫度的有機(jī)化合物。在任何實(shí)施方案中，所述 成核劑可以選自苯甲酸鈉、滑石、甘油醇鹽（glycerol alkoxide salt)、環(huán)羧酸鹽、二環(huán)羧 酸鹽、甘油鹽（glycerolate)和六氫化鄰苯二甲酸鹽。在任何實(shí)施方案中，所述成核劑包括 二環(huán)[2. 2. 1]庚烷二羧酸鹽。
[0022] 有利地，本文公開的制劑實(shí)現(xiàn)的固化時間的改善可以使用降低量的蠟，或更優(yōu)選 地極少至無蠟來實(shí)現(xiàn)。在任何實(shí)施方案中，粘合劑組合物可以包含等于或小于約25wt%的 蠟，或等于或小于約5wt%的蠟，或基本上不含蠟。
[0023] 本文公開的制劑可廣泛地應(yīng)用于多峰聚合物共混物，所述多峰聚合物共混物具有 有利于在粘合劑組合物中使用的性質(zhì)的組合。一般地，成核劑可以與具有多峰聚合物共 混物的聚烯烴組合物一起使用，其中所述共混物包含熔化熱差異為約20J/g或更大，或約 30J/g或更大的至少兩種聚合物。例如，可以使用成核劑以降低這樣的多峰聚合物共混物 的固化時間：其中一種聚合物具有約50J/g或更低的熔化熱，并且第二聚合物具有約30J/ g或更高的熔化熱。例如，可以采用成核劑以降低這樣的多峰聚合物共混物的固化時間：其 中一種聚合物具有約65J/g至約85J/g的熔化熱，并且第二聚合物具有約lOJ/g至約30J/ g的熔化熱。還可以采用成核劑以降低這樣的多峰聚合物共混物的固化時間：其中一種聚 合物具有約80J/g或更高的熔化熱，并且第二聚合物具有約50J/g或更低的熔化熱。還可 以采用成核劑以降低這樣的多峰聚合物共混物的固化時間：其中一種聚合物具有50J/g或 更高的熔化熱，并且第二聚合物具有約15J/g或更低的熔化熱。在任何實(shí)施方案中，存在于 共混物中的第一聚合物與第二聚合物的重量比可以是10:90至90:10,或20:80至80:20， 或 30:70 至 70:30,或 40:60 至 60:40。
[0024] 本文公開的制劑在牛皮紙上具有1牛頓或更大的點(diǎn)T型剝離力。本文所使用的點(diǎn) T型剝離力是根據(jù)ASTM D 1876測定的，除了樣品是通過使用一個粘合劑點(diǎn)將兩塊1英寸乘 3英寸（2. 54cm X 7. 62cm)的基材切塊（cut out)結(jié)合而制備的，所述粘合劑具有這樣的體 積，當(dāng)在500克的重量下壓縮時，占據(jù)約1平方英寸的面積（1英寸=2. 5