[发明专利]低施用温度热熔型粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及热熔型粘合剂，更具体地涉及低施用温度热熔型粘合剂，其具有高的耐热性和良好的冷温度性能(cold temperature performance)。所述粘合剂特别地非常适用于包装应用。

背景技术

热熔型粘合剂在熔融时施用到基材，然后与第二基材接触放置。粘合剂冷却并硬化以在基材之间形成粘接(bond)。热熔体广泛用于工业粘合剂施用，比如产品组装和包装。后者包括箱和纸盒(carton)密封。

在包装工业中，热熔型粘合剂广泛用于密封纸板箱、盘(tray)和纸盒。这些操作中的一些需要具有优异耐高温性的热熔型粘合剂(能够在高温下保持纤维撕裂)，而不损失良好的冷温度性能。一个实例是在高于140°F的温度下包装新焙烤的物品，并随后储藏在-20°F的冷藏温度下。另一个需要具有良好耐热和耐冷性的热熔型粘合剂的实例是在通过卡车或铁路装运密封的箱、纸盒或盘的过程中。在夏季卡车中的温度可能非常高(达到145°F)，而在冬季可能非常低(-20°F)。所使用的热熔型粘合剂应当足够坚固，以使密封的容器不会在运输过程中爆开。

用于包装应用，如箱和纸盒密封的热熔体一般由聚合物、稀释剂(通常为增粘剂)和蜡组成。所述蜡用于几种功能。由于其分子量低，其降低粘度。低粘度有助于降低施用温度，提供“更洁净的处理(cleaner processing)”，还提供良好的基材的浸湿。另外，所述蜡快速结晶，这有助于材料快速硬化或固化。快的固化速度对于高速生产来说是重要的。最后，所述蜡由于其高熔点而为最终的粘接提供耐热性。

传统的包装粘合剂使用石油衍生的蜡，比如石蜡和微晶蜡。石蜡的低分子量使其成为低施用温度粘合剂的首选。

尽管已在包装应用中使用基于乙烯醋酸乙烯酯和/或乙烯丙烯酸正丁酯的热熔型粘合剂，但仍需要新的和改进的热熔体配方，包括基于新聚合物或聚合物的特定组合的配方，其具有高耐热性和良好的冷粘合性。本发明解决了该需求。

发明内容

本发明提供了低施用温度热熔型粘合剂，其包含聚烯烃共聚物组分和马来酸化聚乙烯蜡(maleated polyethylene wax)。所述粘合剂配制用于在低于300°F的温度下施用。

在一个实施方案中，低施用温度热熔型粘合剂包含聚烯烃共聚物组分和马来酸化聚乙烯蜡组分。聚烯烃组分包含两种不同的聚烯烃共聚物。至少一种聚烯烃共聚物是茂金属催化的乙烯/α-烯烃共聚物，其使用茂金属催化体系通过聚合乙烯和α-烯烃(如丁烷、己烯、辛烯)制备得到，所述共聚物在190℃下的熔融指数大于约400g/10分钟。在一个优选的实施方案中，在190℃下的熔融指数大于约400g/10分钟的聚烯烃共聚物是由乙烯和1-辛烯单体制备的。

配制粘合剂以使其在120℃或更低温度下的粘度为约3000厘泊。

在一个实施方案中，所述粘合剂包含在190℃下的熔融指数为约500g/10分钟的聚烯烃共聚物，和在190℃下的熔融指数为约1000g/10分钟的聚烯烃共聚物。

在另一个实施方案中，所述粘合剂包含在190℃下的熔融指数为约1000g/10分钟的聚烯烃共聚物，和在190℃下的熔融指数小于约35g/10分钟的聚烯烃共聚物。熔融指数较低的共聚物理想地具有嵌段结构。

本发明的粘合剂配方通常含有的聚烯烃共聚物组分的量不超过30重量％，一般为25-30重量％。基于粘合剂的重量，马来酸化聚乙烯蜡组分在粘合剂配方中的量通常不超过10重量％，更典型的为5-10重量％。

本发明还提供了使用本发明的粘合剂制造的制品。所述粘合剂可以有利地用于密封和/或形成例如箱、纸盒、盘和袋。因此，本发明提供了密封和/或形成箱、纸盒、盘或袋的方法。该方法包括向基材表面施用熔融形式的热熔型粘合剂，以密封和/或形成箱、纸盒、盘或袋。本发明还包括包装的制品，例如包装的食品制品，其包含在纸盒、箱、盘或袋中，其中所述纸盒、箱、盘或袋通过使用所述热熔型粘合剂而形成和/或密封。

本发明的另一个实施方案是将基材粘接到相似或不相似的基材的方法。该方法包括向至少第一基材的至少一部分施用熔融的热熔型粘合剂，使第二基材与第一基材上的粘合剂接触，并使粘合剂固化，从而第一基材与第二基材粘接。在低于300°F的温度下将熔融的粘合剂施用到基材。

附图说明

图1A和1B的侧视图显示了用于测量粘合剂粘接的耐热性的粘合剂珠的布置和其他维度参数(dimensional parameter)。

发明详述