[发明专利]粘合剂组合物及其用途

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年11月19日提交的美国临时专利申请序列号No.61/415,501的优先权，其内容援引加入本文。

技术领域

本发明涉及粘合剂，其包含聚合物组分，至少一种成核剂，和至少一种官能化蜡。更具体地，本发明涉及具有增加的耐热性和降低的固化时间的粘合剂，使得这些粘合剂特别适于装配和包装应用。

背景技术

粘合剂可以被施加到基材上，并且广泛地用于多种商业和工业应用，例如产品装配和包装。

热熔性粘合剂被广泛地用于包装工业以密封纸板箱、托盘和纸盒。一些包装应用要求粘合剂在极端应力和晃动处理以及高温和高湿度的情况下仍能强力粘附到基材上。而且，箱子和纸盒在运输期间经常要经受非常高的温度，所以具有足够良好的耐热性的粘合剂是这些应用所需要的。“足够良好的耐热性”被理解为是指粘附后的粘合剂在高温下例如大于52℃(125℉)维持纤维撕裂强度(fiber tear)，并且因此在高温的作用下不会立即软化，立即软化的结果是粘合剂的粘附力松懈和/或粘附的部分彼此之间相对移动。

聚合物技术的最新进展已经涉及新一代的丙烯与多种共聚单体为基础的粘合剂。然而，这样的粘合剂通常具有较长的固化时间。为了加快生产量，包装厂商期望粘合剂具有较短的固化时间。

在US2005/0288412中，为了增加生产量，成核剂被加入到聚丙烯基热熔性粘合剂中以加速结晶时间(固化时间)。然而，这种方法的缺点在于粘合剂的耐热性也可能会降低。

本领域中需要具有良好的高耐热性和快速固化时间性能的热熔性粘合剂。本发明满足了这一需求。

发明概述

本发明提供了新型的粘合剂，使用这些粘合剂将基材粘附在一起的方法，以及包含所述粘合剂的制品。

在一个实施方式中，本发明的粘合剂包含：(a)聚合物组分，其以聚合形式含有基于聚合物组分总重量至少65重量%的丙烯；(b)至少一种成核剂；和(c)至少一种官能化蜡，其中成核剂与官能化蜡的重量比在约1:500至约50:1的范围内。成核剂可以选自有机酸盐、磷酸类、乙烯-(甲基)丙烯酸离子聚合物，多酰胺组分，二亚苄基山梨醇、糖醇以及它们的相应衍生物。官能化蜡可以选自不饱和的羧酸或酸酐接枝的蜡。在其他实施方式中，所述官能化蜡是马来酸酐接枝的聚丙烯。

本发明的另一个方面涉及一种粘合剂，其包含：(i)至少一种聚合物组分，其以聚合形式含有基于聚合物组分总重量至少65重量%的丙烯；(ii)至少一种成核剂，其选自有机酸盐、磷酸类、乙烯-(甲基)丙烯酸离子聚合物，多酰胺组分，山梨糖醇类以及它们的相应衍生物；和(iii)至少一种官能化蜡，其是由至少一种具有小于12个碳原子的烯键式不饱和二羧酸酐接枝的蜡。

在另一个方面中，本发明涉及一种粘合剂，其包含：(1)基于粘合剂总重量约30至约99重量%的聚合物组分，所述聚合物组分以聚合形式含有基于聚合物组分总重量至少65重量%的丙烯；(2)基于粘合剂总重量约0.05至约1重量%的至少一种成核剂；和(3)基于粘合剂总重量约0.01至约5.0重量%的至少一种官能化蜡，其中粘合剂的总重量%等于100重量%。

在本发明的一个实施方式中，所述聚合物组分是单一的聚合物或混合的聚合物。所述聚合物组分可以包含丙烯与至少一种共聚单体的至少一种共聚物，所述共聚单体选自乙烯和/或C_4-20α-烯烃，其中所述共聚物优选以聚合形式含有至少65重量%，更优选至少80重量%的丙烯和/或优选含有不超过35重量%，更优选不超过20重量%的乙烯和/或C_4-20α-烯烃，各自都是基于共聚物的总重量。

在其他方面中，本发明的粘合剂是热熔性粘合剂。

在另一个实施方式中，本发明的粘合剂还包含油、增粘剂、非官能化蜡、增塑剂和/或稳定剂、和/或它们的混合物。

另一个方面涉及一种具有高耐热性和快速固化时间的粘合剂的形成方法，所述方法包括加热聚合物组分至其熔融状态，所述聚合物组分以聚合形式含有基于聚合物组分总重量至少65重量%的丙烯；向熔融聚合物组分中加入至少一种成核剂和至少一种官能化蜡直到形成均匀的混合物；以及冷却混合物，优选至室温(22℃)。冷却的粘合剂可以被造粒或者形成块状以便储藏或运输。所述粘合剂可以被再加热从而施用到基材上。

一个其他实施方式涉及施用本文所描述的粘合剂。将所述粘合剂以熔融状态施加在基材上；将另一个基材置于所述熔融粘合剂之上；冷却所述粘合剂由此形成两个基材的粘附。