阻燃性热熔粘合剂制造技术

本发明专利技术公开一种热熔粘合剂组合物，该热熔粘合剂组合物包含15重量％至45重量％的至少一种增粘树脂，以及20重量％至60重量％的至少一种单活性中心催化的丙烯均聚物(A)与至少一种丙烯共聚物(B)的混合物，其中丙烯均聚物(A)具有20,000至145,000的重均分子量，丙烯共聚物(B)具有5重量％至25重量％的乙烯共聚单体含量，并且丙烯均聚物(A)与丙烯共聚物(B)的重量比为1:3至3:1，其中热熔粘合剂还包含下列两种组分(a)和(b)中的至少一种：(a)15重量％至40重量％的量的粒状磷基化合物，或(b)4重量％至15重量％的量的室温液态磷基化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃性热熔粘合剂
本专利技术涉及一种热熔粘合剂组合物，该热熔粘合剂组合物包含至少一种增粘树脂、至少一种单活性中心催化的丙烯均聚物与至少一种丙烯共聚物的混合物、至少一种磷基化合物。本专利技术还涉及一种包含热熔粘合剂的制品。本专利技术还涉及一种借助于热熔粘合剂将第一基体材料粘结至第二基体材料的方法。
技术介绍
热熔粘合剂为无溶剂粘合剂，并且由于在粘合剂通过加热熔融并涂覆到粘附物上，随后冷却以固化粘合剂之后表现出粘合性，其具有可实现即时粘结和高速粘结的特性，并因此已被用于广泛的领域中。目前，用于各种应用的各种热熔粘合剂已被开发出来并且供应给市场。粘合剂组合物组分，诸如基体聚合物、增粘剂、蜡、官能化聚烯烃和油通常作为用于配制成热熔粘合剂组合物的单独组分提供。在一些应用中，寻求提供阻燃性、室温和高温下良好的粘附性和较高粘结强度、经调节的软化点、以及长开放时间的期望组合的热熔粘合剂组合物。无定形聚α-烯烃(APAO)基材料是常用于热熔粘合剂的聚烯烃。对于APAO基聚合物，可以实现可接受的耐热特性和粘附特性。APAO的主要问题与造成附聚问题的聚合物的残余粘性、暗示高施加温度的高软化点、以及低凝固速度有关。另外，尽管在无应力条件下呈现出高耐热性的粘结，但APAO趋于在施加某些温度(高于室温)时损失内聚力，并且在应力条件下损失粘结强度。已经尝试通过使用茂金属技术基聚合物材料来解决以上问题中的一些。然而，此类热熔粘合剂通常具有较低粘度水平、粘结材料的较差耐热性或较差凝固特征。在期望较长开放时间和较低软化点的一些应用领域中，还需要较高阻燃性。例如，用于海军建设的建筑构件或用于建筑物的隔热板需要具有较高阻燃性。这些隔热板使用热熔粘合剂来层合。因此，在该领域中使用的热熔粘合剂也应当有利地具有较高阻燃性，因为否则隔热板的阻燃性部分地无效。除了较高阻燃性之外，热熔粘合剂在此类应用领域中还应当合意地在高温下保持粘结强度，使得发生火灾时在能够采取抵制措施之前粘结不会坍塌。后者的要求一定程度地与期望低软化点相冲突。因此，难以找到使冲突特性同时良好平衡的组合物。具有阻燃性的热熔粘合剂可通过将阻燃剂引入粘合剂组合物中来获得。然而，较高量非粘合剂组分的存在可能损害所得的粘附特性。此外，一些阻燃剂基于含卤素材料，这些材料由于对人类健康和环境的负面影响而逐渐被禁止使用。因此，选择适合用于热熔粘合剂的足够有效的阻燃剂是一项困难的任务。更重要地，即使在存在足够量的所选阻燃剂或者特定阻燃剂或添加剂的协同组合的情况下，也难以找到在宽温度范围内提供期望的粘附特性的组分的组合。因此，本领域需要具有长开放时间，甚至在高温下良好的粘附特性和低软化点的阻燃性热熔粘合剂组合物。本专利技术的目的在于满足上述需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种热熔粘合剂组合物，基于组合物的总重量，该热熔粘合剂组合物包含：(i)15重量％至45重量％的至少一种增粘树脂，以及(ii)20重量％至60重量％的至少一种单活性中心催化的丙烯均聚物(A)与至少一种丙烯共聚物(B)的混合物，其中丙烯均聚物(A)具有20,000至145,000的重均分子量，丙烯共聚物(B)具有5重量％至25重量％的乙烯共聚单体含量，并且丙烯均聚物(A)与丙烯共聚物(B)的重量比为1:3至3:1，其中所述热熔粘合剂还包含(iii)下列两种组分(a)和(b)中的至少一种：(a)15重量％至40重量％的量的粒状磷基化合物，或(b)4重量％至15重量％的量的室温液态磷基化合物。本专利技术还提供一种制品，该制品包括第一基体材料和第二基体材料，以及在第一基体材料和第二基体材料中间的上述热熔粘合剂组合物的层。此外，本专利技术提供一种将第一基体材料粘结至第二基体材料的方法，该方法包括以下步骤：使上述热熔粘合剂熔融，将粘合剂涂覆到至少一种基体材料上，并且将另一种基体材料粘结到涂覆的热熔粘合剂。本专利技术的另外实施方案描述于以下具体实施方式和所附权利要求书中。具体实施方式如上所概述，基于组合物的总重量，根据本专利技术的热熔粘合剂组合物包含15重量％至45重量％的至少一种增粘树脂，以及20重量％至60重量％的至少一种单活性中心催化的丙烯均聚物(A)与至少一种丙烯共聚物(B)的混合物。热熔粘合剂还包含组分(a)粒状磷基化合物，或(b)室温液态磷基化合物中的至少一种。在一些实施方案中，仅使用粒状磷基化合物。在其他实施方案中，仅存在室温液态磷基化合物。在一个优选的实施方案中，采用粒状磷基化合物和室温液态磷基化合物两者的组合。基于热熔粘合剂组合物的总重量，粒状磷基化合物(a)可以以15重量％至40重量％的量存在于热熔粘合剂组合物中。此外或另选地，室温液态磷基化合物(b)可以以4重量％至15重量％的量存在于热熔粘合剂中。根据本专利技术的热熔粘合剂组合物具有高阻燃性并且没有残余粘性，并因此没有现有技术热熔粘合剂所经历的附聚问题。此外，本专利技术的热熔粘合剂的特征在于长开放时间、良好的粘附特性以及相对快的凝固和粘结材料的良好耐寒性及高耐热性。此外，根据本专利技术的热熔粘合剂具有低软化点，并因此可在较低的施加温度下使用。热熔粘合剂可例如通过缝式喷嘴或辊来施加。如本领域中所知，术语“单活性中心催化的”是指由具有单一催化部位的聚烯烃聚合催化剂所获得的丙烯均聚物或共聚物。单活性中心聚烯烃聚合催化剂在本领域中用于提供均质聚合物专有的结构和物理特性，诸如窄分子量分布。单活性中心催化剂的示例包括茂金属催化剂。在本专利技术的上下文中，术语“粒状磷基化合物”是指在室温或更高温度下呈固体粒状形式(诸如粉末)的磷基化合物。在本专利技术的意义中，“室温”是指20℃。已知磷基化合物具有阻燃特性。粒状磷基化合物在本领域中是已知的。根据本专利技术合适的典型示例包括聚磷酸盐/酯和固体膦酸盐。聚磷酸盐/酯为由通过共享氧原子而连接在一起的四面体PO4(磷酸盐)结构单元形成的聚合含氧阴离子的盐或酯。聚磷酸盐/酯可采用线性或环状的结构。在一个实施方案中，聚磷酸铵用作根据本专利技术的粒状磷基阻燃剂。在一个优选的实施方案中，包封的聚磷酸铵用作粒状磷基化合物。聚磷酸铵可例如用三聚氰胺包封。在本专利技术的上下文中，术语“室温液态磷基化合物”是指至少在约20℃的温度下或甚至在更低温度下为液体的磷基化合物。在该语境中，液体基本上意指非固体，并且包括粘性液体或高粘性液体。室温液态磷基化合物在本领域中是已知的并且可商购获得。此类磷基化合物通常具有8重量％至25重量％、诸如15重量％至23％、或甚至18重量％至25重量％范围内的磷含量。根据本专利技术合适的典型示例包括室温液态膦酸酯、磷酸酯(例如磷酸烷基酯)、膦、氧化膦、以及磷酸盐。膦酸酯为包含C-PO(OR)2基团的有机磷化合物，其中R为氢、烷基或芳基，并且C通常意指在有机磷膦酸酯中提供碳-磷键的碳基基团。在本专利技术的一个优选的实施方案中，环状膦酸酯用作室温液态磷基化合物。在环状膦酸酯中，如上所定义的两个R基团键合在一起以形成环，或者一个R基团可与碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热熔粘合剂组合物，基于所述组合物的总重量，所述热熔粘合剂组合物包含：/n(iv)15重量％至45重量％的至少一种增粘树脂，以及/n(v)20重量％至60重量％的至少一种单活性中心催化的丙烯均聚物(A)与至少一种丙烯共聚物(B)的混合物，其中/n所述丙烯均聚物(A)具有20,000至145,000的重均分子量，/n所述丙烯共聚物(B)具有5重量％至25重量％的乙烯共聚单体含量，并且/n丙烯均聚物(A)与丙烯共聚物(B)的重量比为1:3至3:1，其中所述热熔粘合剂还包含/n(vi)下列两种组分(a)和(b)中的至少一种：/n(a)15重量％至40重量％的量的粒状磷基化合物，或/n(b)4重量％至15重量％的量的室温液态磷基化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180614 US 62/684,9681.一种热熔粘合剂组合物，基于所述组合物的总重量，所述热熔粘合剂组合物包含：
(iv)15重量％至45重量％的至少一种增粘树脂，以及
(v)20重量％至60重量％的至少一种单活性中心催化的丙烯均聚物(A)与至少一种丙烯共聚物(B)的混合物，其中
所述丙烯均聚物(A)具有20,000至145,000的重均分子量，
所述丙烯共聚物(B)具有5重量％至25重量％的乙烯共聚单体含量，并且
丙烯均聚物(A)与丙烯共聚物(B)的重量比为1:3至3:1，其中所述热熔粘合剂还包含
(vi)下列两种组分(a)和(b)中的至少一种：
(a)15重量％至40重量％的量的粒状磷基化合物，或
(b)4重量％至15重量％的量的室温液态磷基化合物。


2.根据权利要求1所述的热熔粘合剂组合物，其中
所述粒状磷基化合物为聚磷酸盐，优选地聚磷酸铵，更优选地包封的聚磷酸铵，甚至更优选地用三聚氰胺包封的聚磷酸铵；并且/或者
所述室温液态磷基化合物具有8重量％至25重量％范围内的磷含量，并且选自膦酸酯、磷酸酯、膦、氧化膦、以及磷酸盐，优选地环状膦酸酯。


3.根据权利要求1或2所述的热熔粘合剂组合物，所述热熔粘合剂组合物还包含0.5重量％至3重量％、优选地0.5重量％至2重量％的量的受阻胺光稳定剂。


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，其中基于所述组合物的总重量，所述热熔粘合剂组合物包含
(a)0.5重量％至3重量％、优选地0.5重量％至2重量％的量的受阻胺光稳定剂，以及15重量％至40重量％、优选地20重量％至35重量％、更优选地25重量％至32重量％的量的所述粒状磷基化合物；或者
(b)0.5重量％至3重量％、优选地0.5重量％至2重量％的量的受阻胺光稳定剂，以及4重量％至15重量％、优选地5重量％至12重量％、更优选地6重量％至10重量％的量的所述室温液态磷基化合物；或者
(c)15重量％至40重量％、优选地20重量％至35重量％、更优选地25重量％至32重量％的量的所述粒状磷基化合物，以及4重量％至15重量％、优选地5重量％至12重量％、更优选地6重量％至10重量％的量的所述室温液态磷基化合物；或者
(d)0.5重量％至3重量％、优选地0.5重量％至2重量％的量的受阻胺光稳定剂，15重量％至40重量％、优选地20重量％至35重量％、更优选地25重量％至32重量％的量的所述粒状磷基化合物，以及4重量％至15重量％、优选地5重量％至12重量％、更优选地6重量％至10重量％的量的所述室温液态磷基化合物。


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，其中所述丙烯均聚物(A)具有
根据ISO1183测量的0.85g/cm3至0.89g/cm3、优选地0.86g/cm3至0.88g/cm3的密度；和/或
根据ISO4625测量的80℃至100℃、优选地90℃至100℃的软化点；和/或
根据ASTMD3236在190℃下测量的4,000mPa·s至380,000mPa·s、优选地4,000mPa·s至150,000mPa·s、更优选地5,000mPa·s至75,000mPa·s、还更优选地5,000mPa·s至30,000mPa·s的粘度；和/或
30,000至100,000、优选地30,000至70,000的重均分子量；和/或
2.5或更小、优选地2.4或更小的分子量分布(Mw/Mn)。


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，其中所述丙烯共聚物(B)具有
5重量％至14重量％、优选地8重量％至14重量％的乙烯共聚单体含量；和/或
根据ISO1183测量的0.85g/cm3至0.89g/cm3、优选地0.860g/cm3至0.870g/cm3的密度；和/或
根据ASTMD3236在190℃下测量的1,000mPa·s至15,000mPa·s、优选地2,000mPa·s至10,000mPa·s的粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·塞拉，
申请(专利权)人：HB富乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US