用于装订的热熔粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术提供用于装订的热熔粘合剂组合物，所述热熔粘合剂组合物包含基础聚合物、蜡和/或油、增粘剂、稳定剂以及任选存在的填充剂；其中所述基础聚合物包含基于丙烯的弹性体、非晶态聚‑α‑烯烃(APAO)以及任选存在的基于乙烯的塑性体或基于丙烯的塑性体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热熔粘合剂组合物，尤其是基于聚烯烃的热熔粘合剂组合物，以及所述热熔粘合剂组合物用于装订中的用途。
技术介绍
热熔粘合剂(HMA)为100％非挥发性的固态热塑性材料。在施用时，将热熔粘合剂在高温下以熔融状态施加于待粘合的基材中的至少一个上，使其与另外一个或多个基材接触，然后经由冷却而凝固。随后，其在这些基材之间形成稳固的粘接。对于热熔粘合剂而言，最常见的应用包括纸盒和纸箱的密封(caseandcartonsealing)、非织造结构物与书脊的粘结、层合以及装订。典型的热熔粘合剂配制物由一种或多种基础聚合物、一种或多种稀释蜡或者一种或多种稀释油、一种或多种增粘剂、稳定剂和任选存在的一种或多种填充剂组成。依据不同应用领域的不同技术要求，使用不同原材料的组合。例如，对于装订而言好的粘合剂应具有适合于处理的粘度，是柔性的以利于多次翻动，可快速固化以容许整齐裁边，具有长的开放时间(opentime)以接受封面，可与各种纸料良好粘接，并且应具有较宽的工作温度窗口以用于极端高温和低温的应用领域。与其它技术手段相比，热熔粘合剂因其生产效率和成本效益而广泛用于装订中。对于装订应用中的热熔粘合剂而言，最常用的基础聚合物为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)。基于EVA的热熔粘合剂因其可快速固化、成本较低且处理容易而可被用于高速操作中，并且还因为EVA是最通用的基础聚合物之一。然而，EVA共聚物通常耐热性不佳；因为为了实现足够的柔性，需要具有高乙酸乙烯酯(VA)含量的EVA，而这使得软化温度较低。而且，极性VA基团会导致共聚物在高温、存在空气的情况下热稳定性较差，而这会导致出现焦化、结皮(skin)或者出胶(gel)。此外，苯乙烯类嵌段共聚物也已经广泛用于热熔粘合剂配制物的现有技术中，以实现良好的装订性能。美国专利4,722,650公开了用于精装书的书皮和用于生产书皮的方法，其中所述方法使用其中尤其包含特定A-B-A嵌段或者A-B-A-B-A-B多嵌段苯乙烯-丁二烯共聚物的组合物。美国专利4,942,195公开了适合于装订应用的热熔粘合剂组合物，所述热熔粘合剂组合物中尤其含有特定苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物。所述组合物可含有费-托蜡。与苯乙烯类嵌段共聚物和EVA共聚物相比，聚烯烃在高温下具有更好的热稳定性、更宽的工作温度窗口和更为轻微的气味。经茂金属催化的聚烯烃已经被用于包装并且表现出了与常规的EVA产品一样好的固化速度和粘附力。美国专利6,582,829B1公开了用于纸包装和装订应用的热熔粘合剂组合物，所述热熔粘合剂组合物包含至少一种均相的线性或者基本上为线性的乙烯/α-烯烃共聚物、至少一种嵌段共聚物和至少一种增粘树脂。WO01/34719A1还公开了用于装订中的热熔粘合剂，所述热熔粘合剂包含至少一种均相的线性或者基本上为线性的乙烯/α-烯烃共聚物、至少一种增粘树脂以及尤其任选存在的嵌段共聚物。
技术实现思路
在热熔粘合剂领域、特别是用于装订中的热熔粘合剂领域中，仍需要寻找这样的粘合剂，其具有可持续的原材料供应、良好的机械加工性并且与常规的基于EVA的配制物以及基于SBC的配制物相比其具有更为轻微的气味。同时，仍然可保持用于装订应用所需的性能，例如，在室温下合乎需要的粘度、短的固化时间、长的开放时间和良好的柔性。本专利技术的一方面涉及具有聚烯烃组分的热熔粘合剂组合物，所述热熔粘合剂组合物与基于EVA的配制物和基于SBC的配制物相比，显示了在良好机械加工性方面的改进、较轻微的气味和较好的老化性能。本专利技术的热熔粘合剂组合物包含、优选地大体上包含基础聚合物、蜡和/或油、增粘剂、稳定剂和任选存在的填充剂，更优选地由上述组分组成；其中所述基础聚合物包含、优选地大体上包含基于丙烯的弹性体、非晶态聚-α-烯烃(APAO)以及任选存在的基于乙烯的塑性体或基于丙烯的塑性体，更优选地由上述组分组成。术语“大体上包含”应理解为，权利要求中所列出的组分——包括被称为任选存在的组分——构成目标物(subject)的主要部分，例如构成目标物的80％以上、优选地90％以上、更优选地95％以上；并且除这些组分之外，还可以包含一种或多种常规的添加剂或组分。例如，根据实际需要，本专利技术的组合物可以包括少量的一种或多种颜料、EVA共聚物和/或苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)，如SEBS、SEPS、SBS、SIS等等。本专利技术的热熔性装订粘合剂组合物具有优选地在180℃下1,000cps至10,000cps、更优选地在180℃下2,000cps至7,000cps的熔体粘度，小于10秒的固化时间，大于20秒的开放时间，以及高于80℃的软化点。本专利技术的另一方面涉及根据本专利技术的热熔粘合剂组合物用于装订的用途。本专利技术的组合物(其还可以被称为书脊胶)表现出良好的抗墨性能。具体实施方式将对本专利技术详细描述如下。本文的材料、方法和实施例仅为示例性的，并且除非另有特别说明，不意图为限制性的。本文描述了合适的方法和材料，尽管与本文中所描述的那些相似或等同的方法和材料可用于本专利技术的实践或测试中。本文提到的所有公布文本和其它参考文献的全部内容通过援引加入的方式明确地纳入本文。除非另有限定，本文使用的所有科技术语的含义与本领域普通技术人员所通常理解的相同。如有抵触，以本说明书(包括定义)为准。除非另有说明，所有百分比、份数、比率等均以重量计。如果本文记载了一个数值范围，除非另有说明，该范围意图包括其端点以及该范围内的所有整数和分数。不定冠词“一(a或an)”用于描述本专利技术的要素和组分。这么做的目的仅为方便起见，以及给出本专利技术的一般含义。这种描述应该理解为包括一个或至少一个，并且单数形式同样包括复数形式，除非其明显是另外的意思。除了操作实施例之外，或者在另外指明的情况下，本文使用的表达成分的量、反应条件或者限定成分参数的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。术语“装订”用于描述通过其生产书籍的方法。术语“书籍”意图包括含有用粘合剂粘合的书页的制品，包括但并不限于平装书、精装书、小册子、实验记录本、软皮封面书、杂志、指导手册杂志(instructionmanualmagazine)、目录册(catalog)、商业杂志(tradejournal)、号码簿(directory)等等。本文使用的术语“开放时间”指热熔粘合剂用以在从其施用温度冷却下来期间形成粘接的最长时间段。在开放时间期间，可在两个基材之间形成粘着力。在开放时间之后，粘合剂对于另外的基材基本上不会表现出粘合性。对于热熔粘合剂的施用来说，开放时间越长越好。在这种上下文中，开放时间的单位始终是“秒”或“s”。本文使用的术语“固化时间(settingtime或settime)”或者类似表述指的是，对待粘接的基材压缩以获得在适当的开放时间内形成的纤维撕裂粘接所必需的时间。如果压缩时间长于或等于固化时间值，则能够实现完全的纤维撕裂粘接。否则，不能形成完全的纤维撕裂粘接。热熔粘合剂的固化时间对于工艺要求来说应足够短。在这种上下文中，固化时间的单位始终为“秒”或“s”。本文使用的术语“室温(RT)”是指大约25℃。术语“聚合物”是指由重复的本文档来自技高网...

【技术保护点】
热熔粘合剂组合物，包含：基础聚合物、蜡和/或油、增粘剂、稳定剂以及任选存在的填充剂；其中所述基础聚合物包含基于丙烯的弹性体、非晶态聚‑α‑烯烃(APAO)以及任选存在的基于乙烯的塑性体或基于丙烯的塑性体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.热熔粘合剂组合物，包含：基础聚合物、蜡和/或油、增粘剂、稳定剂以及任选存在的填充剂；其中所述基础聚合物包含基于丙烯的弹性体、非晶态聚-α-烯烃(APAO)以及任选存在的基于乙烯的塑性体或基于丙烯的塑性体。2.根据权利要求1所述的热熔粘合剂组合物，其中所述弹性体具有：低于100g/10min、优选地低于50g/10min的熔体流动速率(MFR)，所述熔体流动速率(MFR)根据ASTMD1238在230℃/2.16kg下测量；不大于0.865g/m3的密度，所述密度根据ASTMD1505测量；和小于10J/g、优选地小于5J/g的熔融焓，所述熔融焓通过示差扫描量热法测量。3.根据权利要求1或2所述的热熔粘合剂组合物，其中所述非晶态聚-α-烯烃具有不小于1000g/mol的、优选地1000至50000g/mol的重均分子量，以及在180℃下不小于1000cps、优选地1000cps至10000cps、更优选地1000cps至5000cps的布氏粘度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热熔粘合剂组合物，其中所述基于乙烯的塑性体或基于丙烯的塑性体具有：大于20g/10min、优选地30g/10min至1000g/10min的MFR，所述MFR根据ASTMD1238在230℃/2.16kg下测量；大于0.865g/m3、优选地>0.865至1.0g/m3、更优选地>0.865至0.9g/m3的密度，所述密度根据ASTMD1505测量；和大于10J/g、优选地大于15J/g的熔融焓，所述熔融焓通过差示扫描量热法测量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热熔粘合剂组合物，其中所述基于丙烯的弹性体为丙烯与选自乙烯、丁烯、己烯和辛烯或者它们的组合的一种或多种共聚单体的共聚物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热熔粘合剂组合物，其中所述基于乙烯的塑性体为乙烯与选自丙烯、丁烯、己烯和辛烯或者它...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·包，YG·刘，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE