热熔性粘合剂.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380033770.X

申请日:

2013.06.27

公开号:

CN104540914A

公开日:

2015.04.22

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C09J 123/08申请公布日:20150422|||实质审查的生效IPC(主分类):C09J 123/08申请日:20130627|||公开

IPC分类号:

C09J123/08

主分类号:

C09J123/08

申请人:

汉高股份有限及两合公司

发明人:

高森爱

地址:

德国杜塞尔多夫

优先权:

2012-144973 2012.06.28 JP

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司72002

代理人:

祁丽; 于辉

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内容摘要

本发明公开了热熔性粘合剂,其包含:(A)基于乙烯的共聚物,(B)聚酯多元醇和(C)蜡;其中,所述蜡(C)包括(C1)费托蜡和(C2)石油蜡二者。所述热熔性粘合剂可以在低温下施加,并且具有适当长的开放时间,并且对纸的粘合性优异。所述热熔性粘合剂可优选用于制备纸制品。本发明还提供了可通过使用所述热熔性粘合剂制得的纸制品。

权利要求书

权利要求书
1.  一种热熔性粘合剂,其包含:
(A)基于乙烯的共聚物,(B)聚酯多元醇和(C)蜡;其中,所述蜡(C)包括 (C1)费托蜡和(C2)石油蜡二者。

2.  根据权利要求1所述的热熔性粘合剂,其中所述石油蜡(C2)包括选 自石蜡和微晶蜡中的至少一种。

3.  根据权利要求1或2所述的热熔性粘合剂,其中所述基于乙烯的共 聚物(A)包括选自乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物和乙烯/羧酸酯的共聚 物中的至少一种。

4.  一种纸制品,其可通过使用根据权利要求1-3中任一项所述的热熔 性粘合剂制得。

说明书

说明书热熔性粘合剂
相关申请的交叉参考
本申请根据巴黎公约第4条基于2012年6月28日在日本提交的日本 专利申请第2012-144973号要求优先权,该申请的全部内容通过引用并入本 文中。
技术领域
本发明涉及热熔性粘合剂。此外,本发明涉及可通过使用所述热熔性 粘合剂获得的纸制品。
背景技术
热熔性粘合剂是无溶剂的粘合剂,并且具有能够瞬时粘结和高速粘结 的特征,这是因为粘合剂的粘合性在粘合剂被加热、熔融、施加到被粘物 并然后通过冷却凝固之后即表现出来。例如,热熔性粘合剂目前广泛地用 于纸加工、木工、卫生材料和电子领域。
根据预期用途,通常使用以下物质作为热熔性粘合剂的基础聚合物: 基于乙烯的共聚物,例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(下文也称为“EVA”)和乙烯 -丙烯酸乙酯共聚物(下文也称为“EEA”);基于烯烃的树脂,例如聚乙烯、聚 丙烯和非晶态聚α烯烃(下文也称为“ΑΡΑO”);合成橡胶,例如基于苯乙烯 的嵌段共聚物(例如,基于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(下文也称 为“SIS”)、基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(下文也称为“SBS”)和其 氢化产物);聚氨酯等。
在这些热熔性粘合剂中,包含基于乙烯的共聚物作为基础聚合物的热 熔性粘合剂常用于纸加工领域例如装订和包装、膜加工和木工领域。
当将基于乙烯的热熔性粘合剂施加到例如纸或膜的被粘物时,常使用 称为热熔胶施加器的特殊涂布施加器。热熔胶施加器包括作为分配端口的 喷嘴,并且热熔性粘合剂被加热到约120-190℃,从喷嘴尖分配,并施加到 被粘物。
专利文献1到3公开了包含基于乙烯的共聚物作为基础聚合物的热熔 性粘合剂。
专利文献1公开了包含乙烯/丙烯酸乙酯作为一种组分的热熔性粘合剂 (参见专利文献1的权利要求1和表1)。同一文献公开了对基于聚烯烃的树 脂具有优异的粘合性的热熔性粘合剂可通过混合乙烯/丙烯酸乙酯、特定的 聚酯和相容性试剂获得(参见专利文献1的[0006]、[0038])。
专利文献2和3公开了包含乙烯/烯烃共聚物和乙烯/羧酸酯共聚物两种 组分的热熔性粘合剂(参见专利文献2的权利要求1和表1,专利文献3的 表1)。两篇文献均公开了减少热熔性粘合剂的拉丝(或拉丝性质)的效果(或 粘合剂具有优异的抗拉丝性),拉丝在粘合剂被施加到被粘物时发生(参见专 利文献2的表1和[0038],专利文献3的表1和[0025]到[0027])。
最近,要求基于乙烯的热熔性粘合剂具有各种性能,特别是低温涂布 性。热熔性粘合剂在高温下被施加到被粘物(或基底材料)不是优选的,因为 根据被粘物的类型和/或粘合剂的组成有时可能会对涂装线产生不利影响。 因此,已经在开发可在约120℃到约140℃的低温下施加到被粘物的热熔性 粘合剂方面取得了进展。
专利文献1的热熔性粘合剂被加热到150℃,然后粘结到被粘物(参见 专利文献1的[0024])。专利文献2的热熔性粘合剂在170℃或180℃下通过 喷嘴喷射(参见专利文献2的[0037]),并且专利文献3的热熔性粘合剂在 180℃下通过喷嘴喷射(参见专利文献3的[0021])。专利文献1-3的各热熔性 粘合剂具有优异的热稳定性,因为它们是在高温下施加,但不适合于低温 (120-140℃)涂布。
考虑到对被粘物的润湿性和对具有复杂形状的被粘物的涂布性,需要 热熔性粘合剂具有适当长的开放时间。当热熔性粘合剂的开放时间过短时, 会难以粘结。
近来,经常使用其表面涂布有化学品以赋予产品包装豪华感觉的纸板 来包装产品。因此,需要热熔性粘合剂对纸板涂布的表面具有一定程度的 粘合性并且粘合性在宽的温度范围内是优异的。
在粘合剂领域中,迫切需要开发可以在低温下施用并且具有适当长的 开放时间并且对纸的粘合性优异的基于乙烯的热熔性粘合剂。
专利文献1:JP 07-150123 A
专利文献2:JP 2008-527067 A
专利文献3:JP 2008-214539 A
发明内容
本发明所要解决的问题
本发明的目的是提供可在低温下施加和还具有适当长的开放时间并且 对纸的粘合性优异的热熔性粘合剂。其另一个目的是提供可通过使用所述 热熔性粘合剂制造的纸制品。
解决问题的方式
本发明的发明人进行了深入研究,并且发现上述目的可通过将特定的 聚酯和特定的蜡与基于乙烯的共聚物混合来实现,因此本发明得以完成。
即,在一个方面中,本发明提供包含以下的热熔性粘合剂:(A)基于乙 烯的共聚物,(B)聚酯多元醇和(C)蜡;其中,所述蜡(C)包括(C1)费托蜡和(C2) 石油蜡二者。
在一个优选的实施方案中,本发明提供热熔性粘合剂,其中所述石油 蜡(C2)包括选自石蜡和微晶蜡中的至少一种。
在另一个优选的实施方案中,本发明提供热熔性粘合剂,其中所述基 于乙烯的共聚物(A)包括选自乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物和乙烯/羧 酸酯的共聚物中的至少一种。
在另一方面,本发明提供一种纸制品,其可通过使用上述的热熔性粘 合剂制得。
本发明的效果
由于本发明的热熔性粘合剂包含(A)基于乙烯的共聚物,(B)聚酯多元醇 和(C)蜡;并且所述蜡(C)包括(C1)费托蜡和(C2)石油蜡二者,因此,所述热 熔性粘合剂可在低温下被施加,并且具有适当长的开放时间,并且对纸的 粘合性优异。所述热熔性粘合剂可优选作为纸用热熔性粘合剂。最近,用 于包装产品的纸板经常涂布有化学品。本发明的热熔性粘合剂也对该特殊 的纸板也表现出优异的粘合性。
当石油蜡(C2)包括选自石蜡和微晶蜡中的至少一种时,本发明的热熔性 粘合剂的低温涂布性、开放时间和对纸的粘合性以良好平衡的方式被更进 一步改善。
当基于乙烯的共聚物(A)包括选自乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物 和乙烯/羧酸酯的共聚物中的至少一种时,本发明的热熔性粘合剂的低温涂 布性、开放时间和对纸的粘合性以良好平衡的方式被更进一步改善。因此, 所述热熔性粘合剂更适合作为纸加工用热熔性粘合剂。
由于本发明的纸制品可通过使用上述热熔性粘合剂制造,因此其通过 低温涂装线制造。因此,不会对热熔性粘合剂的涂装线和作为基础材料的 纸产生不利影响。此外,由于热熔性粘合剂具有适当长的开放时间,因此 能够为通过粘结制造纸制品的步骤提供一些富余时间。
如本文所用,“开放时间”是指在将粘合剂施加到被粘物后,直到由于粘 合剂的流动性的消失,热熔性粘合剂不再润湿被粘物的表面的时间。
具体实施方式
本发明的热熔性粘合剂包含三个组分:(A)基于乙烯的共聚物,(B)聚酯 多元醇和(C)蜡;并且所述蜡(C)包括(C1)费托蜡和(C2)石油蜡二者。
如本文所用,“热熔性粘合剂”是指在常温下为固体并且通过加热和熔融 具有流动性的粘合剂,例如,可以施加到目标例如基底材料或被粘物并且 可以通过冷却进行硬化和粘结的粘合剂。
在本发明中,“(A)基于乙烯的共聚物”是指乙烯与其它可聚合单体的烯 烃的共聚物,并且没有特别限制,只要可获得本发明的目标热熔性粘合剂。
在本发明中,基于乙烯的共聚物(A)和蜡(C)之间的区别通过比较重均分 子量得到。所述基于乙烯的共聚物(A)具有10,000或更高的重均分子量,而 所述蜡(C)具有小于10,000的重均分子量。重均分子量是指按照聚苯乙烯标 准物通过凝胶渗透色谱(GPC)获得的值。具体地,重均分子量可以通过以下 GPC设备和测量方法来测量。使用由TOSOH公司制造的HCL-8220GPC作 为GPC设备,并且使用RI作为检测器。使用由TOSOH公司制造的两个 TSKgel SuperMultipore HZ-M作为GPC柱。将样品溶解在四氢呋喃中,并 使溶液在0.35ml/min的流速和40℃的柱温度下流动,以获得分子量的测量 值。通过使用具有单分散分子量的聚苯乙烯作为标准物质的校准曲线,转 换所测量的分子量以获得目标重均分子量。
“其它可聚合单体”是指(除乙烯以外)具有与乙烯可加成聚合的碳原子 之间的双键的单体。
“其它可聚合单体”的具体实例包括“除乙烯以外的基于烯烃的烃”、“具 有烯属双键的羧酸”、“具有烯属双键的羧酸酐”和“具有烯属双键的羧酸 酯”。
“除乙烯以外的基于烯烃的烃”(以下也称为“烯烃”)更优选具有3-20 个碳的烯烃。“具有3-20个碳的烯烃”的具体实例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、 1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、顺式-2-丁烯、反式-2-丁烯、异 丁烯、顺式-2-戊烯、反式-2-戊烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、2,3-二 甲基-2-丁烯。
“具有烯属双键的羧酸”(以下也称为“羧酸”)是具有烯属双键和羧 基的化合物,并且没有特别限制,只要可获得本发明的热熔性粘合剂。其 具体实例包括油酸、亚油酸、马来酸、衣康酸、琥珀酸、丙烯酸和甲基丙 烯酸。
“具有烯属双键的羧酸酐”(以下也称为“羧酸酐”)是具有其中两个 羧基经历脱水缩合的羧酸酐基团的化合物,并且没有特别限制,只要可以 获得本发明的热熔性粘合剂。其具体实例包括马来酸酐等。
“具有烯属双键的羧酸酯”(以下也称为“羧酸酯”)的实例包括(甲 基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸2- 乙基己酯;羧酸乙烯基酯和烯丙基酯,例如乙酸乙烯酯和乙酸烯丙酯。
这些“其它可聚合单体”可以单独或组合使用。
如本文所用,当所述其它可聚合单体是“除乙烯以外的基于烯烃的烃” 时,所述基于乙烯的共聚物(A)包括“(A1)乙烯与烯烃的共聚物”。当所述其 它可聚合单体是“具有烯属双键的羧酸”时,所述基于乙烯的共聚物(A)包 括“(A2)乙烯与羧酸的共聚物”。当所述其它可聚合单体是“具有烯属双键 的羧酸酐”时,所述基于乙烯的共聚物(A)包括“(A3)乙烯与羧酸酐的共聚 物”。当所述其它可聚合单体是“具有烯属双键的羧酸酯”时,所述基于乙 烯的共聚物(A)包括“(A4)乙烯与羧酸酯的共聚物”。
在本发明中,所述基于乙烯的共聚物(A)优选包括(A1)乙烯与烯烃的共 聚物。因此,所述“其它可聚合单体”优选包括“除乙烯以外的基于烯烃 的烃”,更优选包括“具有3-20个碳的烯烃”,特别优选包括选自丙烯、丁烯 和辛烯中的至少一种,并且最优选包括辛烯。
乙烯与烯烃的共聚物(A1)优选包括乙烯与具有3-20个碳的烯烃的共聚 物(以下也称为“乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物”)。更特别地,该共 聚物更优选包括例如选自以下的至少一种:乙烯与辛烯的共聚物、乙烯与 丙烯和1-丁烯的共聚物、乙烯与丙烯的共聚物和乙烯和丁烯的共聚物;特 别优选包括选自乙烯与辛烯的共聚物和乙烯与丙烯和1-丁烯的共聚物中的 至少一种;最优选包括乙烯与辛烯的共聚物。这些乙烯与烯烃的共聚物(A1) 可以单独或组合使用。可以使用商购产品作为所述乙烯与烯烃的共聚物 (A1)。
“乙烯与丙烯和1-丁烯的共聚物”的实例包括由EVONIK DEGUSSA 制造的VESTOPLAST 703(商品名)、VESTOPLAST 708(商品名)等。
“乙烯与辛烯的共聚物”的实例包括由Dow化学公司制造的AFFINITY  GA1900(商品名)、AFFINITY GA1950(商品名)、AFFINITY EG8185(商品 名)、AFFINITY EG8200(商品名)、ENGAGE 8137(商品名)、ENGAGE 8180 (商品名)、ENGAGE 8400(商品名)等。
“乙烯与丙烯的共聚物”的实例包括由Eastman化学公司制造的 Eastoflex E1016PL-1等。
在本发明中,所述基于乙烯的共聚物(A)除了(A1)之外或代替(A1)可以 包括选自上述(A2)至(A4)中的至少一种。在(A2)至(A4)中,更优选(A4)。可 以使用商购产品作为(A2)至(A4),并且可以单独或组合使用。
(A2)的实例包括乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物和乙烯/ 羟基硬脂酸共聚物。
(A3)的实例包括乙烯/马来酸酐共聚物。
(A4)的实例包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚 物、乙烯/丙烯酸2-乙基己酯共聚物、乙烯/丙烯酸丁酯共聚物、乙烯/甲基 丙烯酸丁酯共聚物等。(A4)更优选是乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和/或乙烯/甲基 丙烯酸甲酯共聚物,特别优选是乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
基于乙烯的共聚物(A)优选具有10-2,000g/10分钟,更优选10-1,500 g/10分钟,最优选200-1,200g/10分钟的熔体流动速率。
当熔体流动速率为10-2,000g/10分钟时,获得在粘合力、耐热性和低 温涂布性之间具有更加优异的平衡的热熔性粘合剂。
如本文所用,“熔体流动速率”是指表示树脂的流动性的指标,并且通过 以下方式测定:在由加热器加热的圆筒形容器中,在预定的温度(190℃)下 加热和加压给定量的合成树脂,并测定每10分钟通过设置在容器底部的孔 (喷嘴)挤出的树脂的量。使用的单位是g/10分钟。使用JIS K6769中定义的 挤出式塑度仪作为测试机,并且通过JIS K7210中定义的测量方法进行测 量。
本发明的所述基于乙烯的共聚物(A)优选包括选自各自具有200-1,200 g/10分钟的熔体流动速率的(A1)至(A4)中的至少一种,更优选包括选自各自 具有200-1,200g/10分钟的熔体流动速率的(A1)和(A4)中的至少一种。
具有200-1,200g/10分钟的熔体流动速率的(A1)的实例包括乙烯与辛烯 的共聚物,例如由Dow化学公司制造的AFFINITY GA1900(商品名)、 AFFINITY GA1950(商品名)和AFFINITY EG8185(商品名)。
具有200-1,200g/10分钟的熔体流动速率的(A4)的实例包括乙烯与乙酸 乙烯酯的共聚物,例如,由TOSOH公司制造的Ultracene 722(商品名)和 杜邦制造的Evaflex 210(商品名);乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物,例如 Sumitomo Chemical株式会社制造的ACRYFT CM5021(商品名)和ACRYFT  CM5022(商品名)。
在本发明中,聚酯多元醇(B)是“主链型”聚酯,并且是在“主链”中具有 酯键和羟基的化合物,并且没有特别限制,只要可以获得本发明的目标热 熔性粘合剂。
聚酯多元醇(B)的玻璃化转变点优选为30℃或更低,更优选-70℃到 30℃,最优选-60℃到25℃。当聚酯多元醇(B)的玻璃化转变点在上述范围 内时,本发明的热熔性粘合剂在宽的温度范围内具有更优异的粘合性。
如本文所用,玻璃化转变点是DSC曲线的拐点的温度,所述DSC曲线 通过使用差示扫描量热计(具体地,DSC6220(商品名),由SII  NanoTechnology公司制造)在5℃/分钟的升温速率下测量5-10mg样品而获 得。
在本发明中,聚酯多元醇(B)的数均分子量优选为2,000-10,000,更优 选2,000-8,000,最优选2,500-7,000。当聚酯多元醇(B)的数均分子量在上述 范围内时,本发明的热熔性粘合剂对纸的粘合性优异,并且也具有优异的 低温涂布性。
如本文所用,数均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)来测量。聚酯多元醇 (B)的数均分子量的测量的细节与上述基于乙烯的共聚物(A)的重均分子量 的测量相同。
聚酯多元醇(B)可以例如通过低分子量多元醇与二羧酸或其酸酐的缩聚 反应而获得。
低分子量多元醇优选为具有1-3个官能团的多元醇,特别优选二官能多 元醇,即,所谓的二醇。这些多元醇可以单独或组合使用。
二醇的实例包括低分子量二醇,例如乙二醇、1-甲基乙二醇、1-乙基乙 二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸 二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、环己烷二甲醇、2,4-二甲基-1,5-戊二 醇和2,4-二丁基-1,5-戊二醇。
在本发明中,二醇优选包括选自乙二醇、新戊二醇和己二醇中的至少 一种。
二羧酸的实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、 辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、2-甲基琥珀酸、2-甲基己二酸、3- 甲基己二酸、3-甲基戊二酸、2-甲基辛二酸、3,8-二甲基癸二酸、3,7-二甲基 癸二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、偏苯三酸、 均苯三酸、环己烷二甲酸等。这些二羧酸单独或组合使用。
羧酸酐的实例包括乙酸酐、丙酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐和邻苯二甲 酸酐。这些羧酸酐可以单独或组合使用。
在本发明中,这些二羧酸和其酸酐优选含有选自以下物质中的至少一 种:苯二甲酸类,例如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯二甲 酸酐;以及己二酸类,例如2-甲基己二酸和3-甲基己二酸。
在本发明中,蜡(C)同时包括(C1)费托蜡,其是合成蜡中的一种,和(C2) 石油蜡,其是天然蜡中的一种。
如本文所用,“蜡”是指在常温下为固体,在加热时变为液体,并且通常 被认为是“蜡”的有机物质,并且没有特别限制,只要它具有蜡状性质并且可 以获得本发明的热熔性粘合剂。如上所述,所述蜡具有小于10,000的重均 分子量。
费托蜡(C1)是指通过费托方法合成的蜡,并且通常被认为是费托蜡。费 托蜡通过从蜡中分离其中组分分子具有比较宽的碳数分布的蜡以使组分分 子具有比较窄的碳数分布来获得。典型的费托蜡包括Sasol H1(商品名)和 Sasol C80(商品名),这两者均可商购自Sasol Wax公司。
石油蜡(C2)的实例包括石蜡、微晶蜡和矿脂。
石蜡是在常温下为固体的通过从真空蒸馏提取油分离产生的蜡。典型 的石蜡包括由NIPPON SEIRO株式会社制造的石蜡系列。
微晶蜡是在常温下为固体的通过从真空蒸馏底部或重质提取油分离产 生的蜡。典型的微晶蜡包括由NIPPON SEIRO株式会社制造的Hi-Mic系列。
矿脂是在常温下为半固体的通过从真空蒸馏底部分离产生的蜡。典型 的矿脂包括由CHUO YUKA株式会社制造的Centon CP系列。在本发明中, 石油蜡(C2)优选为石蜡或微晶蜡。
在本发明中,除费托蜡(C1)或石油蜡(C2)以外,蜡(C)还可以包含合成 蜡,例如聚烯烃蜡(例如,聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯/聚丙烯蜡);和天 然蜡,例如蓖麻蜡。
除组分(A)、(B)和(C)以外,本发明的热熔性粘合剂还可优选包含(D)增 粘剂。当热熔性粘合剂包含(D)增粘剂树脂时,低温涂布性和对纸的粘合性 更加改善,同时保持热稳定性。
对“增粘剂树脂”没有特别限制,只要它常用于热熔性粘合剂中,并且可 以获得本发明的目标热熔性粘合剂。
增粘剂树脂的实例包括天然松香、改性松香、氢化松香、天然松香的 甘油酯、改性松香的甘油酯、天然松香的季戊四醇酯、改性松香的季戊四 醇酯、氢化松香的季戊四醇酯、天然萜烯的共聚物、天然萜烯的三元共聚 物、氢化萜烯的共聚物的氢化衍生物、聚萜烯树脂、基于酚的改性萜烯树 脂的氢化衍生物、脂族石油烃树脂、脂族石油烃树脂的氢化衍生物、芳族 石油烃树脂、芳族石油烃树脂的氢化衍生物、环状脂族石油烃树脂和环状 脂族石油烃树脂的氢化衍生物。这些增粘剂树脂可以单独或组合使用。可 以使用液体型增粘剂树脂,只要所述增粘剂树脂具有无色到浅黄色的色调 并且基本上没有气味,并且还具有令人满意的热稳定性。综合考虑这些特 性,上述树脂的氢化衍生物优选作为增粘剂树脂。
市售产品可以用作增粘剂树脂。市售产品的实例包括ECR5600(商品 名),由Exxon Mobil公司制造;MARUKACLEAR H(商品名),由Maruzen  Petrochemical株式会社制造;CLEARON K100(商品名),由YASUHARA  CHEMICAL株式会社制造;Alkon M100(商品名),由Arakawa Chemical  Industries株式会社制造;I-MARV S100(商品名)和I-MARV Y135(商品名), 由Idemitsu Petroleum Chemical株式会社制造;CLEARON K4090(商品名) 和CLEARON K4100,由YASUHARA CHEMICAL株式会社制造;ECR231C (商品名)和ECR179EX(商品名),由Exxon Mobil公司制造;以及Rigarite  R7100(商品名),由Eastman化学公司制造。这些可商购的增粘剂树脂可以 单独或组合使用。
基于100重量份的组分(A)-(C)的总重量,本发明的热熔性粘合剂优选 包含40-100重量份,更优选50-80重量份的量的增粘剂树脂(D)。
当本发明的热熔性粘合剂包含上述比例的组分(A)-(D)时,所述热熔性 粘合剂更适合于低温涂布,还具有适当长的开放时间,并且对纸的粘合性 更优异,并且,所述热熔性粘合剂也可以同于组装涂布有化学品的特定纸 板。
如果需要,本发明的热熔性粘合剂还可包含各种添加剂。各种添加剂 的实例包括增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、稳定剂和细颗粒填料。
对“增塑剂”没有特别限制,只要所述增塑剂出于降低热熔性粘合剂的熔 融粘度的目的而混合,从而赋予柔性并改善对被粘物的润湿,并且与基于 乙烯的共聚物相容,并且可以获得本发明的目标热熔性粘合剂。增塑剂的 实例包括基于石蜡的油、基于环烷烃的油和芳族油。特别优选无色无味的 基于石蜡的油。
市售产品可以用作增塑剂。其实例包括White Oil Broom 350(商品名), 由Kukdong Oil&Chemical株式会社制造;Diana Frecia S32(商品名)、Diana  Process Oil PW-90(商品名)和DN Oil KP-68(商品名),由Idemitsu Kosan株 式会社制造;Enerper M1930(商品名),由BP Chemicals有限公司制造; Kaydol(商品名),由Crompton公司制造;和Primol 352(商品名),由Esso 公司制造。这些增塑剂可以单独或组合使用。
混入“稳定剂”,以通过防止由热引起的分子量的降低以及热熔性粘合剂 的凝胶化、着色和气味的发生而改善热熔性粘合剂的稳定性。对稳定剂没 有特别限制,只要可以获得本发明的目标热熔性粘合剂。稳定剂的实例包 括抗氧化剂和紫外线吸收剂。
“紫外线吸收剂”用来改善热熔性粘合剂的耐光性。“抗氧化剂”用来抑制 热熔性粘合剂的氧化降解。对抗氧化剂和紫外线吸收剂没有特别限制,只 要它们常用于热熔性粘合剂中,并且可以获得下文所述的目标纸制品。
“抗氧化剂”的实例包括基于酚的抗氧化剂、基于硫的抗氧化剂和基于磷 的抗氧化剂。紫外线吸收剂的实例包括基于苯并三唑的紫外线吸收剂和基 于二苯甲酮的紫外线吸收剂。也可以添加基于内酯的稳定剂。这些抗氧化 剂和紫外线吸收剂可以单独或组合使用。
可以使用市售产品作为稳定剂。其实例包括SUMILIZER GM(商品名)、 SUMILIZER TPD(商品名)和SUMILIZER TPS(商品名),由Sumitomo  Chemical株式会社制造;IRGANOX 1010(商品名)、IRGANOX HP2225FF (商品名)、IRGAFOS 168(商品名)和IRGANOX 1520(商品名),由Ciba  Specialty Chemicals有限公司制造;以及JF77(商品名),由Johoku Chemical 株式会社制造。这些稳定剂可以单独或组合使用。
本发明的热熔性粘合剂还可以包含细颗粒填料。对细颗粒填料没有特 别限制,只要其是常用的并且可以获得本发明的目标热熔性粘合剂。“细颗 粒填料”的实例包括云母、碳酸钙、高岭土、滑石、氧化钛、硅藻土、脲基 树脂、苯乙烯珠粒、烘干的粘土、淀粉等。这些细颗粒填料的形状优选为 球形。对尺寸(在球形情况下为直径)没有特别限制。
本发明的热熔性粘合剂在130℃下的熔融粘度优选为400-2,000mPa·s。 当在130℃下的熔融粘度在上述范围内时,热熔性粘合剂在130℃下的适用 性得以改善,并且对纸的粘合性或热稳定性得以保持。如本文所用,在130℃ 下的熔融粘度是指使用Brookfield粘度计和热电偶通过第27号转子测量的 值。
本发明的热熔性粘合剂可通过使用通常已知的用于制备热熔性粘合剂 的方法将基于乙烯的共聚物(A),聚酯多元醇(B)和蜡(C)以及如果需要的话, 增粘剂树脂(D)和各种添加剂混合来制备。例如,可以通过将上述组分以预 定量混合并加热和熔融混合物来制备。对各组分的添加顺序、加热方法等 没有特别限制,只要可以获得目标热熔性粘合剂。
本发明的热熔性粘合剂可以采取各种形式,并且通常呈块或膜(片)的形 式。呈块形式的热熔性粘合剂可以通过利用冷却将通过上述制备方法获得 的产物硬化来获得,而呈膜(片)形式的热熔性粘合剂可以通过使通过上述制 备方法获得的产物进一步形成膜来获得。
本发明的热熔性粘合剂可以通过被施加到被粘物来使用。在涂布中不 需要在热熔性粘合剂中混入有机溶剂,因此,所述热熔性粘合剂就环境而 言优选。
对涂布方法没有特别限制,并且可以使用通常已知的热熔性粘合剂的 施加(涂布)方法。例如,涂布方法大致分为接触涂布和非接触涂布。“接触 涂布”是指在施加热熔性粘合剂中使分配器与部件或膜接触的涂布方法,而 “非接触涂布”是指在施加热熔性粘合剂中不使分配器与部件或膜接触的涂 布方法。接触涂布方法的实例包括狭缝式涂布机涂布和辊式涂布机涂布。 非接触涂布方法的实例包括能够螺旋涂布的螺旋涂布方法;能够波浪式涂 布的ω涂布和控制接缝涂布方法;能够平面涂布的狭缝式喷涂方法和帘式 喷涂方法;能够斑点状涂布的点式涂布方法;能够线性涂布的珠粒涂布(bead  coating)方法等。
本发明的热熔性粘合剂在约130℃的低温下通过上述涂布方法施加到 基底材料。
本发明的热熔性粘合剂广泛地用于例如电子组件、木工、建筑材料、 卫生材料、纸制品等,并且可以适当地使用以制造纸制品,并且特别可用 作纸制品用热熔性粘合剂。
本发明的纸制品是指通过使用上述热熔性粘合剂制造的纸制品。对纸 制品的种类没有特别限制,只要所述纸制品是通过使用上述热熔性粘合剂 制造的。其具体实例包括装订本、日历、瓦楞纸板、纸板等。
本发明的纸制品的一个优选实施方案包括其表面涂布有化学品以赋予 产品包装豪华感觉的纸板。
本发明的主要实施方案在下文示出。
1.一种热熔性粘合剂,其包含:(A)基于乙烯的共聚物,(B)聚酯多元 醇和(C)蜡;其中,所述蜡(C)包括(C1)费托蜡和(C2)石油蜡二者。
2.根据上述1所述的热熔性粘合剂,其中所述石油蜡(C2)包括选自石 蜡和微晶蜡中的至少一种。
3.根据上述1或2所述的热熔性粘合剂,其中所述基于乙烯的共聚物 (A)包括选自乙烯/具有3-20个碳的烯烃的共聚物和乙烯/羧酸酯的共聚物中 的至少一种。
4.一种纸制品,其可通过使用根据上述1-3中任一项所述的热熔性粘 合剂制得。
实施例
下文将经由实施例和比较例描述本发明,但本发明并不限于这些实施 例。
热熔性粘合剂的组分在下文示出。
(A)基于乙烯的共聚物
(A1)乙烯与烯烃的共聚物
(A1-1)乙烯/辛烯的共聚物(重均分子量:43,000,1-辛烯的含量:35-37 重量%,熔体流动速率:500,由Dow化学公司以商品名AFFINITY GA1950 制造)
(A1-2)乙烯/辛烯的共聚物(重均分子量:38,000,1-辛烯的含量:35-37 重量%,熔体流动速率:1,000,由Dow化学公司以商品名AFFINITY GA1900 制造)
(A1-3)丙烯/乙烯/1-丁烯的共聚物(重均分子量:34,000,玻璃化转变点: -28℃,软化点:124℃,在190℃下的熔融粘度:2,700mPa·s,由EVONIK  DEGUSSA以商品名VESTPLAST703制造)
(A4)乙烯与羧酸酯的共聚物
(A4-1)乙烯/乙酸乙烯酯的共聚物(重均分子量:59,000,乙酸乙烯酯的 含量:28重量%,熔体流动速率:400,由TOSOH公司以商品名Ultracene 722制造)
(A4-2)乙烯/甲基丙烯酸甲酯的共聚物(重均分子量:71,000,甲基丙烯 酸甲酯的含量:32重量%,熔体流动速率:450,由Sumitomo Chemical株 式会社以商品名ACRYFT CM5022制造)
(A4-3)乙烯/丙烯酸甲酯的共聚物(重均分子量:68,000,丙烯酸甲酯的 含量:28重量%,熔体流动速率:250,由Dow化学公司以商品名NUC-6070 制造)
(B)聚酯多元醇
(B1)对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和己二酸与乙二醇的共聚物(数均分子 量:3,500,玻璃化转变点:-31℃,由HOKOKU有限公司以商品名HS Polyol 2000制造)
(B2)己二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸与新戊二醇和乙二醇的共聚物 (数均分子量:3,000,玻璃化转变点:20℃,由HOKOKU有限公司以商品 名HS Polyol 1000制造)
(B3)己二酸与新戊二醇、乙二醇和己二醇的共聚物(数均分子量: 5,500,玻璃化转变点:-50℃,由HOKOKU有限公司以商品名HS 2E-581A 制造)
(B4)己二酸与己二醇的共聚物(数均分子量:3,500,玻璃化转变点: -57℃,由HOKOKU有限公司以商品名HS 2H-351A制造)
(C)蜡
(C1)费托蜡(重均分子量:800,软化点:80℃,针入度:7或更小, 由Sasol公司以商品名Sasol C80制造)
(C2-1)石油蜡,石蜡(重均分子量:460,软化点:66℃,针入度:12, 由NIPPON SEIRO株式会社以商品名Paraffin Wax-150制造)
(C2-2)石油蜡,微晶蜡(重均分子量:800,软化点:88℃,针入度:6, 由NIPPON SEIRO株式会社以商品名Hi-MiC-1090制造)
(D)增粘剂树脂
(D1)热塑性烃树脂(软化点:100℃,由Exxon Mobil公司以商品名 ECR-179EX制造)
(D2)脂族烃树脂(软化点:90℃,由Zeon公司以商品名Quinton DX390N 制造)
根据表1-4中所示的配方,将这些组分在约145℃下经约1小时使用通 用搅拌器熔融并混合,以制备实施例1-12和比较例1-4的热熔性粘合剂。
对上述热熔性粘合剂的熔融粘度、低温涂布性、开放时间和粘合性进 行评价。
将所述热熔性粘合剂施加到牛皮挂面纸瓦楞纸板,以获得用于评价低 温涂布性和开放时间的样品。各评价的概况在下文描述。
<熔融粘度>
(测试方法)
使用Brookfield粘度计和热电偶,测量在130℃下的熔融粘度。
<低温涂布性>
(测试方法)
将在130℃下熔融的热熔性粘合剂以2g/m的涂布量施加到牛皮挂面纸 瓦楞纸板,然后,将所述牛皮挂面纸瓦楞纸板在10秒的固化时间和1kg/25 cm2的按压压力的条件下层压到另一牛皮挂面纸瓦楞纸板。强行剥离后,测 量热熔性粘合剂的散布状态。
A:热熔性粘合剂的散布大于10mm。
B:热熔性粘合剂的散布是8-10mm。
C:热熔性粘合剂的散布小于8mm。
<开放时间>
(评价方法)
将在130℃下熔融的热熔性粘合剂以2g/m的涂布量施加到牛皮挂面纸 瓦楞纸板,然后,将所述牛皮挂面纸瓦楞纸板在10秒的固化时间和1kg/25 cm2的按压压力的条件下层压到另一牛皮挂面纸瓦楞纸板。测量可进行粘结 的时间。
A:开放时间长于12秒。
B:开放时间为10-12秒。
C:开放时间短于10秒。
<粘合性>
(样品的制备)
使热熔性粘合剂在130℃下熔融,并以2g/m的涂布量施加到表面未用 表面处理剂处理的纸板和表面用表面处理剂处理的纸板。通过在1秒的固 化时间和5秒的开放时间的条件下,在1kg/25cm2的按压压力下层压纸板 中的每一个来制备样品。
(评价方法)
将各制备样品在设定为40℃、23℃、0℃、-10℃或-20℃的恒温浴中老 化24小时,然后将两个纸板在大气环境下用手强行剥离。通过目视观察剥 离表面的状态检查断裂部分的比例(材料断裂率)。总粘结面积中断裂纸板的 面积的比例被认为是材料的断裂部分的比例(材料断裂率)。
A:材料断裂率大于80%。
B:材料断裂率为65%-80%。
C:材料断裂率小于65%。
表1

表2

表3

表4

如表1-4中所示,实施例1-12的热熔性粘合剂包含所有三种组分:(A) 基于乙烯的共聚物,(B)聚酯多元醇和(C)蜡;其中,所述蜡(C)包括(C1)费托 蜡和(C2)石油蜡二者。由于包含所有这些组分,实施例的热熔性粘合剂具有 优异的低温涂布性并具有适当长的开放时间并且对纸的粘合性优异。即使 对具有用化学品涂布的表面的纸板,所述热熔性粘合剂也可以保持优异的 粘合性。
相比之下,比较例1-4的热熔性粘合剂与实施例的热熔性粘合剂相比, 这些性能中的任一种都较差,因为比较例1-4不包含(A)、(B)、(C1)、(C2) 和(D)中的任一种。特别地,比较例的热熔性粘合剂对具有用化学品涂布的 表面的纸板在低温范围内的粘合性非常地差。
因此,与比较例的热熔性粘合剂相比,实施例的热熔性粘合剂适合用 于其表面涂布有化学品以赋予包装豪华感觉的纸板。
工业实用性
本发明提供热熔性粘合剂。本发明的热熔性粘合剂适合用于纸加工领 域,特别是制造装订本、日历、瓦楞纸板、包装纸板等。

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资源描述

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本发明公开了热熔性粘合剂,其包含:(A)基于乙烯的共聚物,(B)聚酯多元醇和(C)蜡;其中,所述蜡(C)包括(C1)费托蜡和(C2)石油蜡二者。所述热熔性粘合剂可以在低温下施加,并且具有适当长的开放时间,并且对纸的粘合性优异。所述热熔性粘合剂可优选用于制备纸制品。本发明还提供了可通过使用所述热熔性粘合剂制得的纸制品。。

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