[发明专利]适用于挤压涂敷纸质基底的丙烯聚合物粘合剂组合物

说明书

本申请为一份分案申请，原申请申请日为2009年4月23日，申请号为200980104978.x，发明名称为“适用于挤压涂敷纸质基底的丙烯聚合物粘合剂组合物”。

技术领域

本发明涉及基于聚丙烯的粘合剂组合物，其适用于挤压涂敷，尤其是纸质基底的挤压涂敷。

背景技术

一般来说，用薄层塑料进行基底(例如纸张、纸板、织物以及金属箔)的挤压涂敷是大规模实施的。首先挤压聚合物，以使熔融聚合物材料流通过扁平的模具而获得几微米厚的薄膜，然后再进行涂敷步骤，由此使该膜置于支撑物上并通过冷却辊。在冷却时，该聚合物粘附到它的支撑物上。

尽管低密度聚乙烯(LDPE)的刚性、阻隔性以及耐温性往往不令人满意，但由于其易于加工，因此在挤压涂覆中还主要使用LDPE。

聚丙烯也称为丙烯聚合物，是一种众所周知的商用聚合物，其用于多种产品，例如包装膜和模制成形。

商用丙烯聚合物展示出一些理想的性能，如良好的耐热性和透明度，这使得聚丙烯聚合物在许多应用领域中得到关注。

然而，由于许多聚丙烯材料受到低熔体强度以及低熔体延展性的影响，它们在高速挤压涂敷中呈现较差的加工性。而且，聚丙烯对诸如纸质基底的粘附力也不令人满意。由于这些原因，目前仅有几种基于聚丙烯的体系可以用在挤压涂敷工业中。

在改进聚丙烯聚合物的加工性能方面已做了很多努力。一类高熔体强度聚丙烯已部分克服了在加工中的缺点。这类聚合物的特点是在线性聚合物骨架上引入了分支。这可以通过补充反应器处理、和二烯类进行共聚以及通过在高温下用特定的催化剂催化的聚合反应来实现。

尽管这些支化的聚合物类型具有改善的性能，但其对如纸张的基底的粘附性仍需改进。

改进基底和塑料层之间的粘附性的不同方法是公知的，如对熔融的聚合物膜进行臭氧处理、对基底进行火焰处理和电晕处理或者使用粘合剂层。

还使用了其他方法来增加丙烯聚合物层对不同基底的粘附性。

例如，US 4 394 485披露了四组分的粘合剂共混物，其包含对极性基底如金属、玻璃、纸张等具有提高的粘附性的改性聚烯烃树脂。该共混物由高密度聚乙烯(HDPE)、LDPE、聚丙烯的均聚物或共聚物以及用羧酸或酸衍生物接枝的聚乙烯聚合物构成，并且其可用于如层压、共挤出、粉末和/或挤压涂敷、吹塑成型等的工艺中。聚乙烯组分的存在必然会限制这些组合物的热稳定性。

根据US 4 394 485，通过将挤压模制膜热封至基底上而进行了粘附性测试，其在停留时间、温度和涂层厚度上均不及挤压涂敷工艺。尽管如此，还是发现了其对非多孔基底如聚丙烯(PP)和乙烯-乙烯醇(EVOH)膜以及铝箔的粘附性更好。

WO 00/69982描述了适用于涂覆基底的丙烯聚合物粘合剂组合物，其显示出对金属的提高的粘附性而无需涂底剂，或者显示出对带有涂底剂的聚合物基底的提高的粘附性而无需后加热。

这种共混物由三种组分构成，这些组分包含：(a)50～80wt％的未改性的丙烯聚合物，其可以为均聚物或共聚物、丙烯多相聚合物或其混合物，(b)10～30wt％的高熔体强度的丙烯聚合物，以及(c)3～30wt％的用具有极性基团的不饱和化合物接枝的改性丙烯聚合物，其中，(a)、(b)和(c)的总合为100％。

US 4 957 968描述了一种三组分的热塑性弹性体粘合剂共混物，其可以没有预处理或不使用其他粘合剂的情况下粘附至金属、玻璃、木材、聚烯烃和极性聚合物上。

这三种组分是：(a)被化学反应官能团改性的聚烯烃，(b)由乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、辛烯-1、4-甲基-戊烯-1和己烯-1中的一种或多种制备的聚合物，以及(c)烯属弹性体。例如，这种共混物包含(a)马来酸酐改性的聚丙烯、(b)聚丙烯，以及(c)三元乙丙橡胶。

WO 00/31181描述了可润湿的聚丙烯组合物，其包含最高至85wt％的未改性聚丙烯和最高至35wt％的含有选自羧基、羟基、醚基或酯基中的功能部位的亲水性极性化合物。例如，马来酸酐改性的聚丙烯(MAPP)可被用作极性化合物。为了提供永久的可润湿性，用热的氢氧化钾处理未改性聚丙烯与如MAPP的聚合物的混合物。该组合物可用于，诸如在纸张或纸板上实现可湿性聚丙烯的挤压涂覆，以用于注重刚性和可印刷性的包装应用中。

尽管已经在丙烯聚合物粘合剂组合物的领域中做了许多开发工作，仍不断需要替代性或改进的丙烯聚合物粘合剂组合物，其能被用在纸质基底的挤压涂覆中，并且与已知的丙烯聚合物材料、高熔体强度丙烯聚合物及其混合物相比，能呈现出对基底提高的粘附性。