[发明专利]减粘裂化方法

说明书

一种用于提高聚乙烯共聚物或乙烯塑性体或弹性体的MFR₂的方法，所述方法包括：(I)在0.1‑2重量％的非过氧化物自由基引发剂存在的情况下，挤出密度为910‑970kg/m³且MFR₂为1‑100g/10min的聚乙烯共聚物或密度为855‑910kg/m³且MFR₂为0.5‑100g/10min的乙烯塑性体或弹性体，以产生MFR₂为200g/10min或更高的聚乙烯共聚物，或MFR₂为200g/10min或更高的乙烯塑性体或弹性体。

技术领域

本发明涉及一种显著提高聚乙烯共聚物、乙烯塑性体或乙烯弹性体的MFR₂的减粘裂化方法，并涉及在该方法中得到的聚乙烯共聚物或乙烯塑性体或乙烯弹性体。该方法的产物可特别地用作热熔粘合剂。特别地，发明人已经发现：使用特定的自由基引发剂并通过改变引发剂的量、螺杆速度和挤出机内的挤出机输出，能够控制减粘裂化聚合物的MFR。此外，发明人已经发现：在减粘裂化过程中输入挤出机中的能量与减粘裂化聚合物的最终MFR相关。

背景技术

热熔粘合剂(HMA)被用于许多商业领域，例如装订、消费品包装和工业包装、尿布、家具、鞋袜等。

HMA包含聚合物基础树脂作为主要组分。该组分可选地与一种或多种增粘剂和/或增塑剂组合。合适的聚合物基础树脂是高分子量聚合物，其提供粘合剂的机械性能。这类聚合物包括乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、苯乙烯嵌段共聚物(如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯SIS或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯SBS)、低密度聚乙烯、无规聚丙烯、反应性聚氨酯、聚酰胺、聚酯和均相线性乙烯/α-烯烃共聚物。

添加增粘剂以提供和增强粘合剂的粘合性能。需要增粘剂和聚合物基础树脂之间优异的相容性以确保匀质的产品。

通常添加增塑剂以控制(或降低)共混物的粘度，并使得能够通过简单的机器处理粘合剂。也可以添加蜡状物、填料、有色颜料和稳定剂。

迄今为止，EVA对于热熔粘合剂应用是最常用的聚合物基础树脂之一。虽然它性能良好，但该材料具有缺点，例如在聚合物结构中存在乙酸乙烯酯(VA)。VA导致气味、挥发和排放问题。另外，由于VA的含量，EVA共聚物的极性高。这可导致EVA和通常用于热熔粘合剂中的非极性蜡状物之间显著的相容性问题。另一个缺点是EVA的耐湿性水平低(因此阻隔性低)。

现有技术中还公开了包含与掺有乙酸乙烯酯的聚合物不同的聚合物的热熔粘合剂。例如，US 5 021 257公开了一种热熔粘合剂组合物，其包含至少一种基本上无定形的丙烯/己烯共聚物、至少一种增粘剂与至少一种基本上结晶的低粘度烃蜡状物的共混物。

本发明的发明人寻求一种具有低Mw和高MFR的新型聚合物材料，其可代替常规的EVA型聚合物用于热熔粘合剂中。虽然之前已经使用了低Mw基础树脂，但它们通常通过聚合过程直接制备。合适的等级包括由Dow以商品名Affinity出售的那些。然而，由于链转移限制并且控制形成聚合物的MFR的能力有限，通过聚合过程制备这种高MFR聚合物是困难的。在这些非常低的分子量下的MFR控制是困难的并且需要小心控制聚合条件和催化剂性质。

因此，能够采用常规聚乙烯共聚物、塑性体或弹性体并通过反应器后的减粘裂化显著提高其MFR是有益的。然而，在常规的减粘裂化方法中，观察到的MFR提高并不理想。发明人现在已经设计了一种方法，通过该方法聚乙烯共聚物、塑性体或弹性体可被减粘裂化，并且显着提高MFR。此外，发明人可以通过操纵减粘裂化参数(如温度、螺杆速度、比能输入(SEI)等)来控制MFR的提高。

因此，发明人不是直接在反应器中产生非常高的MFR，而是使用较低的MFR起始材料并通过减粘裂化提高其MFR。反应器后的减粘裂化的益处在于能够容易地调节最终聚合物的MFR。通过直接合成途径，改变最终MFR需要小心操纵催化剂和聚合过程。使用这些参数控制MFR具有挑战性，而如下发明人所示的减粘裂化方法更加灵活。