[发明专利]自发泡热熔粘合剂组合物以及制成并且使用它们的方法

说明书

本申请涉及自发泡热熔粘合剂组合物以及制成并且使用它们的方法。自发泡热熔粘合剂组合物是通过将包括化学发泡剂和相容的载体(液体或熔融的)的分散体浓缩物与熔融的基础热熔粘合剂组合物在低于该化学发泡剂的分解温度的温度下掺合形成的。将再凝固的材料通过装置加工，该装置将该材料加热高于此种化学试剂的分解温度并且在被分配之前使其冷却低于此种温度。该装置优选地包括传感器以及被配置成防止在加工过程中该材料累积不利的热历程的控制器。

本申请是申请日为2015年8月17日，申请号为201580042663.2，发明名称为“自发泡热熔粘合剂组合物以及制成并且使用它们的方法”的申请的分案申请。

发明背景

发明领域

本发明涉及自发泡热熔粘合剂组合物以及制成并且使用它们的方法。更特别地，本发明涉及自发泡热塑性热熔组合物，制造自发泡热塑性热熔组合物的方法，用于活化自发泡热塑性热熔组合物的加工设备以及用于使用自发泡热塑性热熔组合物将一个或多个衬底粘附地粘合在一起的方法。

相关技术的简要说明

发泡粘合剂使闭合泡孔气泡均匀分布遍及基体。使用发泡热熔粘合剂存在许多益处，这些益处包括对于等效的粘合性能减少的粘合剂消耗、较长的粘合剂开放时间，较低的BTU含量/等量体积粘合剂，降低的重量/粘合(导致较低的成本以及较低的能量消耗)。例如包括在美国专利号4,200,207、4,059,714、4,059,466、4,555,284和在WO 2013/078446中描述了各种泡沫热熔组合物以及制成它们的方法。

生产热熔泡沫的已知方法是计量加入并且在升高的压力(例如，300psi并且高于)下将惰性气体混合至熔融的热熔融物内。在压力下气体溶解至该热熔融物内，但是当该熔融材料从加压的分配设备分配至标准大气压内时，产生泡沫。不幸地，这种机械工艺不产生一致的且均匀的泡沫密度。

美国专利号4,059,714传授了使用如在美国专利号4,200,207中描述的泵。此泵具有两个阶段，其中气体被供应至第二阶段与热熔融物混合，被加压，并且当被分配至大气压内时最后产生发泡的热熔融物。在实践中，已知的是空化在该泵的第二阶段中发生，这导致其迅速地磨损。随着泵磨损，泡沫的品质和密度降低，因此要求频繁昂贵的泵修理或者更换。这种工艺要求再循环回路，该回路使未被分配的热熔融物返回到该泵的第二阶段。用被加热的返回软管实现再循环，这些软管是昂贵且笨重的。被返回到该泵的第二阶段的材料有助于引起不均匀的泡沫密度。

美国专利号4,059,466详细地描述了发泡的热熔融物的益处。此专利的权利要求书限定了一种通过以下方式用热塑性粘合剂粘合的方法：“加热固体热塑性粘合剂和发泡剂”、然后使所述材料加压、加热它至该发泡剂的分解温度、然后将该熔融的热熔融物分配至标准大气压内，其中它膨胀成闭合的泡孔泡沫。由于若干技术障碍，此工艺没有在工业中使用并且尚未得到商业接受，这些障碍包括：

a)该固体热塑性粘合剂粒料和该发泡剂粉末以极其不同的粒度存在。当这些组分混合在一起时，该粉状的发泡剂任意分布遍及该热熔融物粒料。因此，该热熔融物的一些部分没有发泡剂，而其他部分具有非常高浓度的发泡剂。发泡剂的不均匀分布引起泡沫密度的极端变化性，从而使其商业上是不能接受的。具有高浓度的发泡剂的热熔融物的那些部分以如此大的体积膨胀，使得它们引起该泡沫坍塌并且还在挤出物中产生空气间隙以及空隙。类似地，不具有发泡剂的热熔融物的部分根本没有泡沫。

b)该发泡剂粉末通过重力沉降，从而使与该加热的槽地板和槽壁直接接触。此发泡剂粉末的一些甚至在该粒料热熔融物变成熔融的之前分解。这进一步有助于在商业应用中的不能接受的泡沫均匀性。

c)美国专利号4,059,466描述了对于热熔发泡剂粉末混合250°F的熔融温度。对于适应热熔粘合剂的高速自动应用这是不切实际的低温。在250°F下，大部分热熔融物的熔融速率低于自动化生产线的要求速率，