[发明专利]粘合剂组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及压敏热熔粘合剂组合物，其包含茂金属催化的聚烯烃无规共聚物。粘合剂中的结晶随时间变化被抑制，且粘合剂保持剥离性能和粘性性能之间的平衡，使得这些粘合剂特别适于电子、医学、工业、制图、建筑和消费品应用。

背景技术

压敏粘合剂是积极的，永久粘性的，通过手指或手压力附着至基底，并显示出对基底的强保持力。压敏粘合剂不需要任何溶剂、水、或热以活化粘合剂。压敏粘合剂通过平衡流动和对流动的阻力而形成结合：粘合剂足够软以流动和润湿基底，且由于粘合剂足够硬以当将压力施加至结合时抵抗流动因此结合足够强。

压敏热熔粘合剂在熔融状态下被施用至基底，并且冷却以使压敏粘合剂层硬化。这样的粘合剂广泛地用于多种商业和工业应用例如膜、标签、装箱单、小袋、安全袋、带、平面艺术、定位胶、医用敷料、个人护理产品、卫生应用、女性护理产品等。

典型的压敏热熔粘合剂(PSHMA)由弹性体基础聚合物形成。广泛地选择的弹性体基础材料包括天然橡胶、乙烯基醚、丙烯酸类树脂、丁基橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、硅酮和腈类。基于橡胶的PSHMA良好地附着至多种基底，但随时间易于变黄且不推荐用于高热应用。丙烯酸类聚合物形成的PSHMA通常具有较好的长期老化性能，但对于低表面能基底的附着不佳。基于硅酮的PSHMA也受困于与低表面能基底的附着不佳。

尽管聚合物技术的近期发展已使用于PSHMA的基础聚合物的数目增加，但它们之中并非所有都能够满足PSHMA的剥离和粘性的性能要求。典型的聚烯烃在结构中具有高百分比的结晶度，并且因此，使用这样的聚烯烃制成的粘合剂不满足压敏粘合剂的性能要求。此外，在PSHMA中使用无定形的聚-α-烯烃导致内聚失效，且粘合剂中的无定形的聚-α-烯烃随时间变化易于产生结晶度，由此丧失粘性。实际上，Pressure-SensitiveAdhesiveandApplications,2^ndEd.,IstvanBenedek,CRCPress,2004,第144-145页教导了使用无定形聚-α-烯烃制成的粘合剂由于长的开放时间而显示出初始的压敏粘合剂性质；然而，随后粘合剂不再具有粘性。美国专利第7,199,180号教导了可以使用低分子量(重均分子量Mw小于100,000)茂金属催化的乙烯/α-烯烃聚合物形成压敏粘合剂；然而，未提及粘合剂在长时间内保持压敏性的能力。

另一类广为人知的弹性体基础聚合物为通过链穿梭技术制备的烯烃嵌段共聚物(OBC)。OBC具有半结晶和弹性体片段结构的交替嵌段，与苯乙烯嵌段共聚物的那些相似；然而，由于OBC的高结晶度，基于OBC的PSHMA随时间变化丧失粘性并具有不佳的浸湿性能。

本领域中需要在长时间段内具有剥离性能和粘性性能的平衡的PSHMA。本发明满足此需要。

发明内容

本发明提供了基于聚烯烃的压敏热熔粘合剂。本发明提供了基于聚烯烃的压敏热熔粘合剂和包含基于聚烯烃的压敏热熔粘合剂的制品。

本发明的一个方面涉及包含大于约15重量％的茂金属催化的聚烯烃无规共聚物的压敏热熔粘合剂。所述粘合剂具有(i)小于1.5J/g的熔化热，根据ASTMD3418-12在1℃/分钟的加热和冷却速率下测量；和(ii)-40℃至5℃的玻璃化转变温度(Tg)。

本发明的另一个方面涉及热熔压敏粘合剂，包含(a)约10-约40重量％的茂金属催化的聚烯烃无规共聚物，根据ASTMD3418-12在10℃/分钟的加热和冷却速率下测量，其具有小于约15J/g的熔化热；(b)约40-约85重量％的增粘剂；(c)约1-约50重量％的增塑剂；和(d)任选地存在的添加剂。压敏粘合剂具有(i)小于1.5J/g的熔化热，根据ASTMD3418-12在1℃/分钟的加热和冷却速率下测量；(ii)-40℃至5℃的玻璃化转变温度(Tg)；和(iii)在25℃下，小于5×10⁴帕斯卡的储能模量(G’)。

本发明的另一个方面涉及热熔压敏粘合剂，其包含大于15重量％的聚烯烃聚合物；其中所述粘合剂具有(i)小于1.5J/g的熔化热，根据ASTMD3418-12在1℃/分钟的加热和冷却速率下测量；(ii)-40℃至5℃的玻璃化转变温度(Tg)；(iii)在棉织物基底上至少150gf/in的剥离力，在25gsm施加水平下根据棉剥离方法测量；和(iv)在40℃下10周之后，在棉织物基底上至少100gf/in的老化后剥离力，在25gsm施加水平下根据棉剥离方法测量。

具体实施方式