[发明专利]高性能热熔粘合剂及其用途

说明书

本发明提供一种高性能热熔粘合剂组合物，与常规热熔粘合剂相比，其在较低温度下具有更高的热应力和更高的粘合力值。可以使用较少量的所述高性能热熔粘合剂来提供与常规热熔粘合剂相似的性能。

技术领域

本发明涉及适用于容器标签以及纸盒和盒子密封的高性能热熔粘合剂。与常规热熔粘合剂相比，所述高性能热熔粘合剂在较低温度下在纤维素基材上具有更高的热应力和粘合性。

背景技术

热熔粘合剂是在室温下为固体的热塑性材料，并且当以熔融状态施加时，在其固化时粘附到基材。热熔粘合剂在轻微接触压力下形成初始粘合和初始强度(greenstrength)。随着时间的推移，热熔粘合剂与基材形成强粘合强度。随着基材上施加的粘合剂的量增加，粘合强度增加。

用于制造热熔粘合剂的主要原料是聚合物、增粘剂、稀释剂和蜡。通常使用能量密集型方法用石油合成原料。此外，大部分石油是从世界各地运输的，这增加了碳足迹。

为了减少石油密集的碳足迹，已经用基于烯烃的粘合剂取代基于乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的粘合剂。由于基于烯烃的粘合剂的密度低于基于EVA的粘合剂，已经使用降低重量的粘合剂来实现相似的性能；然而，用于粘合的粘合剂的总体积没有变化。

人们越来越希望减少碳足迹并生产出具有更高效率和性能的产品。制造环境友好型粘合剂的一种方法是通过形成具有改进的粘合强度的热熔粘合剂来减少碳足迹。本发明满足了这一需求。

发明内容

本发明提供一种高性能热熔粘合剂组合物，与常规热熔粘合剂相比，其在较低温度下具有更高的热应力和更高的粘合力值。另一方面，本发明提供一种具有相似粘合强度的制品，与常规热熔粘合剂相比，其具有较少量的高性能热熔粘合剂。

本发明的一个方面涉及一种高性能热熔粘合剂组合物，其包含：

(A)约20重量％至约50重量％的聚合物，该聚合物具有(i)约105℃至约150℃的熔点，和(ii)约-80℃至约-50℃的玻璃化转变温度；

(B)约20重量％至约40重量％的蜡；

(C)约30重量％至约70重量％的增粘剂；和

(D)约0.01重量％至约3重量％的抗氧化剂。

所述热熔粘合剂基本上不含任何增塑剂，并且基本上不含任何DSC熔点低于约105℃的聚合物。

在另一方面，本发明提供了一种制品，其包含两个纤维素基材，在两个基材之间夹入粘合剂。所述粘合剂是一种高性能热熔粘合剂组合物，其包含：

(A)约20重量％至约50重量％的聚合物，该聚合物具有(i)约105℃至约150℃的熔点，和(ii)约-80℃至约-50℃的玻璃化转变温度；

(B)约20重量％至约40重量％的蜡；

(C)约30重量％至约70重量％的增粘剂；和

(D)约0.01重量％至约3重量％的抗氧化剂。

所述热熔粘合剂基本上不含任何增塑剂，并且基本上不含任何DSC熔点低于约105℃的聚合物。所述高性能热熔粘合剂具有大于140°F的热应力值，并且在-20°F、珠粒重量0.075g/in下测量的粘合撕裂值(adhesion tear value)大于80％。

本发明的另一方面涉及一种制造制品的方法，其包含以下步骤：

(A)形成高性能粘合剂组合物，其包含(i)约20重量％至约50重量％的聚合物，该聚合物具有(a)约105℃至约140℃的熔点，和(b)约-80℃至约-50℃的玻璃化转变温度；(ii)约30重量％至约20重量％的蜡；(iii)约30重量％至约70重量％的增粘剂；和(iv)约0.01重量％至约3重量％的抗氧化剂；