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氢化处理的合成费-托蜡在聚烯烃基热熔粘合剂中的用途的制作方法

2023-03-31 22:01:15 来源:中国专利 TAG:

氢化处理的合成费-托蜡在聚烯烃基热熔粘合剂中的用途
发明领域
1.本发明涉及氢化处理的合成费-托蜡(fischer-tropsch wax)在聚烯烃基(polyolefin-based)热熔粘合剂组合物中的用途,其中氢化处理的合成费-托蜡改善聚烯烃基热熔粘合剂组合物中的颜色劣化(color degradation),并且表征为多分散度在1.02和1.06之间。
2.现有技术描述和本发明的目的
3.一般来说,粘合剂是施加到两个分开的物品(“被粘物”)的一个表面或两个表面上的物质,通过在物品之间形成粘性结合来将它们粘合在一起并阻止它们分离。形容词可与“粘合剂”一词连用,以描述基于特定粘合剂的物理或化学形式、所接合材料的类型或粘合剂应用的条件的性质。
4.热熔粘合剂(hma,hot melt adhesive)(“热熔胶”)是一种粘合剂,是100%非挥发性固体热塑性塑料。在应用过程中,热熔粘合剂在升高的温度下,通常在65-180℃的范围内,以熔融状态,被施加到至少一个待粘合的基材上,与其它基材接触,然后再冷却固化。随后,它在这些基材之间形成强结合。这种几乎瞬间的粘合使热熔粘合剂成为自动化操作的绝佳选择。其中,热熔粘合剂最常见的应用之一包括包装材料的粘合。典型的热熔粘合剂由基础聚合物、稀释蜡或油、增粘剂、稳定剂和可选的填料组成。
5.基础聚合物是系统的分子骨架,用于提供内在的强度和耐化学性以及应用特性。油和蜡用于调节粘度和凝固时间。加入增粘剂是为了提高初始粘合力和改性基础聚合物。
6.填料用于微调某些特性,如熔体粘度、热膨胀系数、凝固时间等。
7.基于乙烯-醋酸乙烯酯聚合物的热熔胶特别受工艺品的欢迎,因为它们易于使用,并且可以接合广泛的常见材料。
8.苯乙烯嵌段共聚物通常用于热熔粘合剂中,因为它们具有双重特性,即苯乙烯相的凝聚力与另一相的橡胶状行为相关。
9.最近,茂金属基热熔体和/或无定形聚烯烃热熔体的使用增多。它们与聚乙烯和聚丙烯等非极性基材结合良好,但通常不建议用于极性表面。它们还具有良好的阻隔性能,即低的水分和水蒸气渗透性,以及对极性溶剂和溶液(包括酸、碱、酯和醇)优异的耐化学性,但对非极性溶剂(如烷烃、醚和油)仅具有中等的耐热性和差的耐化学性。它们可以被配制成具有一定范围的熔体粘度、硬度、软化点、表面粘性和晾置时间(open time)。与eva和聚酰胺热熔胶相比,聚烯烃具有更长的晾置时间用于定位零件。与可比较的eva相比,它们还具有较低的熔体粘度和较慢的凝固时间。它们减少凝胶和焦炭的形成,无气味且无色。一些聚烯烃可以在没有任何添加剂的情况下使用,但它们通常与增粘剂、蜡和增塑剂(矿物油、聚丁烯油)混合使用。它们与许多非极性溶剂和热模添加剂相容。常见的聚烯烃包括无定形(无规立构)丙烯(app,atactic propylene)、无定形丙烯-乙烯(ape,amorphous propylene-ethylene)、无定形丙烯-丁烯(apb,amorphous propylene-butylene)、无定形丙烯-己烯(aph,amorphous propylene-hexylene)、无定形丙烯-乙烯-丁烯。这些聚烯烃具有不同的硬度和软化点,按照如下顺序降低:app》ape》apb》aph,并对应结晶度的降低。所有
聚烯烃都具有低的内聚能和低的缠结重量。聚合物链相当柔软,这在聚烯烃和低表面能基材之间的界面上提供了良好的相互扩散和缠结。在机械载荷下,大部分应变通过聚合物链的变形和解缠结而消散。因此,具有高剥离能的内聚破坏是聚烯烃的典型破坏模式。
10.聚烯烃基热熔体广泛用于包装和非织造工业(女性卫生用品、尿布等)。它们适用于将纸、(烯烃)塑料薄膜和金属箔粘附到各种基材上。
11.由于它们具有防潮和抗化学物质的能力,并且能够粘附到难以粘合的塑料上,如普通的聚烯烃外壳和部件,因此它们也在电器、汽车和产品组装工业中有许多应用。最常见的聚烯烃是聚丙烯。它的工作温度从-30℃到110℃。
12.合适的市售丙烯聚合物可以各种商品名称购得,包括例如来exxonmobil chemical company(休斯顿,得克萨斯州)的vistamaxx系列商品名称,包括vistamaxx 8880丙烯-乙烯共聚物。合适的市售乙烯α-烯烃共聚物也可以各种商品名称购得,包括例如来自lyondellbasell的koattro系列商品名称,包括koattro pb m 0600m聚丁烯-1-乙烯共聚物,以及来自dow chemical company的affinity系列商品名称,包括affinity ga 1950乙烯-辛烯共聚物。
13.合适类别的增粘剂包括芳族、脂族和脂环族烃树脂,混合的芳族和脂族改性烃树脂,芳族改性脂族烃树脂,及其氢化形式;萜烯、改性萜烯及其氢化形式;天然松香、改性松香、松香酯及其氢化形式;低分子量聚乳酸;和它们的组合。
14.有用的增粘剂可以各种商品名称购得,包括例如来自exxonmobil chemical company(休斯敦,得克萨斯州)的escorez系列商品名称,包括例如escorez 1310lc、escorez 5400、escorez 5637、escorez 5415、escorez 5600、escorez 5615和escorez 5690;来自eastman chemical company(金斯波特,田纳西州)的eastotac系列商品名称,包括例如eastotac h-100r、eastotac h-100l和eastotac h130w;来自cray valley hsc(埃克斯顿(exton),宾夕法尼亚州)的wingtack系列商品名称,包括例如wingtack 86、wingtack extra和wingtack 95;来自eastman chemical company(金斯波特,田纳西州)的piccotac系列商品名称,包括例如piccotac 8095和1115;来自arkawa europe gmbh(德国)的arkon系列商品名称,包括例如arkon p-125;来自eastman chemical company的regalite和regalez系列商品名称,包括例如regalite rl 125和regalrez 1126;以及来自resinall corp(赛文(severn),北卡罗来纳州(n.c.))的resinall系列商品名称,包括resinall r1030。
15.热熔粘合剂可以进一步包含增塑剂,例如加工油。加工油可以包括例如矿物油、环烷油、石蜡油、芳香油、蓖麻油、油菜籽油、甘油三酸酯油或其组合。如本领域技术人员将理解的,加工油也可以包括填充油(extender oil),其通常用于粘合剂中。如果粘合剂用作生产胶带或标签的压敏粘合剂,或者用作粘合非织造制品的粘合剂,则在粘合剂中使用油可能是理想的。在某些实施例中,粘合剂可以不包括任何加工油。
16.还可以存在其他添加剂,例如抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、增粘剂、紫外光稳定剂、流变改性剂、缓蚀剂、着色剂(例如颜料和染料)、阻燃剂、成核剂或填料,例如炭黑、碳酸钙、钛氧化物、锌氧化物或其组合。
17.有用的抗氧化剂包括例如:季戊四醇四[3,(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2
’‑
亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚);亚磷酸酯,包括例如:三-(对壬基苯基)-亚磷酸酯
(tnpp,tris-(p-nonylphenyl)-phosphite)和双(2,4-二叔丁基苯基)4,4
’‑
二苯基-二膦酸酯,二硬脂基-3,3
’‑
硫代二丙酸酯(dst-dp,di-stearyl-3,3'-thiodipropionate),以及它们的组合。有用的抗氧化剂可以各种商品名称购得,包括例如irganox系列商品名称,包括例如irganox 1010、irganox 565和irganox 1076受阻酚类抗氧化剂和irgafos 168亚磷酸酯抗氧化剂,所有这些都可以从basf corporation(弗洛厄姆帕尔克(florham park),新泽西州)购得;以及ethyl 702 4,4
’‑
亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚),其可以从albemarle corporation(巴吞鲁日(baton rouge),路易斯安那州)购得。
[0018]
蜡可以用作热熔粘合剂中的成核剂、稀释剂或降粘剂。
[0019]
作为成核剂,蜡提高了hma中聚合物材料的断裂伸长率。因为稀释蜡促进润湿并降低粘合剂配方的(熔融)粘度,这使得降低成本并控制粘合剂的施用速度。从改善柔韧性和由于粘度降低而改善润湿性的观点来看,蜡的含量是决定性的。
[0020]
蜡通常被定义为化学组合物,其具有40℃以上的滴溶点,在轻微压力下可擦拭,在20℃时可揉捏或从硬到脆且从透明到不透明,在40℃以上熔化而不分解,且通常在50-90℃之间熔化,特殊情况下可达200℃熔化,形成糊状物或凝胶,是热和电的不良导体。
[0021]
蜡可以根据各种标准进行分类,例如它们的来源。这里,蜡可以分为两大组:天然蜡和合成蜡。天然蜡可以进一步分为化石蜡(例如石油蜡)和非化石蜡(例如动物蜡和植物蜡)。石油蜡分为粗晶蜡(石蜡)和微晶蜡(微蜡)。合成蜡可分为部分合成蜡(如酰胺蜡)和全合成蜡(如聚烯烃蜡和费-托蜡)。
[0022]
石蜡来源于石油。它们是透明的、无气味的,并且可以被提炼用于食品接触。它们(主要)含有一系列正烷烃和异烷烃以及一些环烷烃。未加工石蜡或粗石蜡(疏松石蜡)含有大量短链烷烃(“油”),在进一步精炼时会被去除。可以获得不同分布和质量的石蜡。精炼可以包括脱油、蒸馏和氢化处理。
[0023]
合成费-托蜡或烃(其源自于从合成气(一氧化碳和氢气)到烷烃的催化费-托合成),主要含有正烷烃、少量支链烷烃,并且基本上不含环烷烃或杂质,例如硫或氮。作为回应,烯烃和含氧化合物(即氧化烃,如醇、酯、酮和/或醛)的数量可能更高,并且不同于石油基蜡。费-托蜡也可以进一步精炼,例如除去含氧化合物的量。这也可以包括脱油、蒸馏和氢化处理。
[0024]
氢化处理费-托蜡可以使用蜡氢化处理领域技术人员已知的任何合适的技术催化进行。通常,在约30巴至约70巴(bar)(例如约50巴)的绝对压力和约150℃至约250℃(例如约220℃)的高温下,在镍催化剂(例如来自南非克洛克普霍恩街1号(1horn street)1624的sued-chemie sa(pty)ltd的nisat 310)的存在下,使用氢对费-托蜡进行氢化处理。
[0025]
费-托蜡的氢化处理应理解为其中杂质如醇或其它含氧化合物和不饱和烃如烯烃通过与氢的催化反应转化为烷烃的过程。它不包括裂化反应,如加氢异构化或加氢裂化,因此不会改变链长分布和支链与直链分子的比例。
[0026]
费-托蜡通常可分为低熔点(冷凝点(congealing point)为20-45℃)、中熔点(冷凝点为45-75℃)和高熔点(冷凝点为75-110℃)。
[0027]
合成蜡的另一个来源是从烯烃单体的低聚/高聚中获得的产物,随后可能进行氢化。
[0028]
费-托蜡是根据上述定义的主要包含烃的蜡。烃是只由碳原子和氢原子组成的分
子。如果没有另外提到,n-或直链是指直链和脂肪族的,i-、iso-或支链的代表支链和脂肪族的。
[0029]
费-托蜡中的碳链长度分布和支链烷烃与直链烷烃的比率可以根据欧洲蜡联合会(european wax federation,ewf)的气相色谱分析烃蜡的标准试验方法(ewf方法001/03)通过高温气相色谱来确定。gc数据也可用于确定蜡的多分散度(dm=mw/mn),多分散度由蜡烷烃的重均与数均之比计算得出,反映了分子量分布的宽度。该数值越小,分子量分布越窄。完全均匀的(蜡)聚合物理论上具有1的多分散度。
[0030]
通常,蜡以20-30%的含量包含在热熔粘合剂配方中,受蜡含量影响的性能有粘连(blocking)特性、软化点和晾置时间。使用高熔点微晶蜡(熔点90℃)和合成蜡(熔点75-110℃)是因为它们有助于高温性能和更大的凝聚强度。高熔点石蜡(熔点65-70℃)因其阻隔、防粘连和热封性能以及较低的成本而广泛用于热熔涂料。
[0031]
当用于聚烯烃基热熔粘合剂时,费-托蜡,例如可从德国汉堡的sasol wax gmbh或南非萨索尔堡的sasol south africa limited获得的sasolwax h1、sasolwax c105/h105和/或sasolwax c80/c80m(而c80m是c80的未氢化形式),提供短的凝固时间、高的裂解温度和大的saft值和paft值。sarawax sx105是来自shell的费-托蜡。
[0032]
凝固时间是当两种或更多种基材用粘合剂进行结合时,形成可接受的粘合所需的时间。它可以在itw dynatec胶测试装置上在170℃测定。凝固时间是通过在0.1秒的晾置时间和25rpm的泵速下施加一定的力时改变按压时间来测定的。为了补偿纸张差异和环境条件,这种力量是通过每天对照标准进行基准测试来确定的。当使用单槽波纹板时,凝固时间等于产生50%纤维撕裂的按压时间。
[0033]
裂解温度可以基于us20090203847中描述的方法来确定,在烘箱中初始温度为40℃(保持恒定20分钟),以12℃/小时的速度升温,并且将100g的重物附接至测试件。裂解温度是样品结合失效时记录的烘箱温度,代表样品的耐热性。通过在170℃将粘合剂珠施加在单凹槽波纹板上来制备试样。在施加粘合剂后,立即将另一个波纹片放置在粘合剂珠上,在其上具有100g的重物。这样的结合在测试前至少放置24小时。
[0034]
基于astm d 4498测定saft(shear adhesion fail temperature,剪切粘合失效温度),初始温度为40℃(保持恒定25分钟),以30℃/小时的速度升温,500g的重物附接至测试件。牛皮纸测试件由itw dynatec胶测试装置制备,压力为200n,晾置时间为0.1秒,按压时间等于凝固时间加1秒,泵速为15rpm。
[0035]
paft(peel adhesion fail temperature,剥离粘合失效温度)是基于修改astm d4498来确定的,初始温度为50℃(保持恒定15分钟),以30℃/小时的速度升温,并且100g的重物附接至测试件。牛皮纸试件由itw dynatec胶测试装置制备,压力为200n,晾置时间为0.1秒,按压时间等于凝固时间加1秒,泵速为15rpm。
[0036]
但是和其他有机材料一样,蜡容易被自动氧化,且随着时间的推移会失去原有的特性。这可能导致蜡单独或与聚合物一起颜色劣化。通常通过在较高温度下进行热老化来检查这些影响,例如在170℃下老化4天。
[0037]
在高温下热分解过程中,烃蜡中发生的典型化学过程基于自由基链机制,即自由基与烃链反应,使其断裂并形成较短的链和/或不饱和链,其可再次与氧反应并形成含氧化合物,这是颜色劣化和/或气味的主要原因。
[0038]
包括蜡在内的石油基产品的颜色通常根据标准astm d 156中定义的赛波特(saybolt)色度来确定。等级范围从 30(最浅等级)到-16(最深等级)。费-托蜡通常具有0至 30之间的赛波特色度,而氢化增加了该数值,通常至 26至 30。
[0039]
在热熔粘合剂中,颜色通常根据一维加德纳色标(gardner scale)来评定,该色标测量黄色的色度(astm d 1544),但这只能用于透明液体,这意味着粘合剂需要处于熔融状态,并且不是非常准确。
[0040]
确定颜色的其它方法,特别是当涉及热熔粘合剂组合物的颜色劣化时,从聚合物行业中是已知的,例如cielab值的测量(astm d 2244)。它也更好地与人类视觉的主观颜色和亮度感知相关。对于这种方法,用数码相机拍摄相关样品的照片,并且可以通过合适的软件,例如imagej或adobe photoshop,将数字图像的srgb颜色转换成cielab值。这给出了以下值:l用于样本的亮度,a用于绿色和品红色,b用于黄色和蓝色,而l对于最暗的黑色等于0,对于最亮的白色等于100。这些值可用于绘制在特定温度下,例如在烘箱中170℃,热熔粘合剂样本随时间的颜色劣化。为此,基于下面的公式1在不同的时间点计算样本的相对颜色感知变化,并随时间绘制。该绘制数据的线性拟合的梯度导致相应样本的平均线性颜色劣化率。
[0041][0042]
由于相对颜色变化也强烈依赖于热熔粘合剂组合物的混合条件,例如各个样品的加热和老化历史,不同颜色劣化试验(run)的绝对数据不能直接相互比较,但是只有在相同试验中使用的样品的数据是可比较的。
[0043]
通常可以使用各种抗氧化剂和/或稳定剂来提高热熔粘合剂和/或蜡的热稳定性。然而,在高温加工过程中,使用高分子量、挥发性较低的抗氧化剂(如irganox 1010)明显优于挥发性较高的抗氧化剂。
[0044]
现有技术中已有方法来改性聚合物本身或使用复杂的稳定剂体系来总体上改善颜色稳定性,特别是在热熔粘合剂中。
[0045]
例如,us20130253105a1公开了包含聚烯烃均聚物和共聚物以及聚苯撑醚(poly(phenylene ether))的聚合物组合物,在75℃热暴露158小时后,其通过cielab色移(

e)小于等于3反映出基本上是无瑕疵的。
[0046]
us4835200公开了包含嵌段共聚物的颜色稳定的热熔粘合剂,其使用基于溴化物的偶联剂、增粘树脂和有效量的稳定剂组合物制备。任选地,粘合剂组合物还可以包含石油衍生的蜡。颜色稳定性通过比较组合物在177℃老化一定时间(24小时和48小时)后加德纳颜色的增加来确定。
[0047]
us5266649公开了颜色稳定的二烯聚合物和包含它们的热熔粘合剂,而颜色稳定性源自用于聚合二烯的特定硅烷基偶联剂和抗氧化剂,并且颜色稳定性通过将聚合物加热至177℃时加德纳颜色随时间较缓慢增加来反映。文中没有使用蜡。
[0048]
ep2723825b1公开了包括用自由基引发剂改性的官能化聚乙烯和丙烯-α-烯烃聚合物的热熔粘合剂组合物。粘合剂可以进一步包含至少一种费-托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡
和马来酸化的聚丙烯蜡。在177℃老化48小时和96小时后,确定相应粘合剂组合物的加德纳颜色的增加。
[0049]
ep2292712a1公开了在热熔体中使用碳二亚胺与其他抗氧化剂一起作为颜色稳定剂。热熔体在130℃热老化后的颜色变化使用cielab-颜色体系测量,并直接比较老化前后的l、a和b值。
[0050]
然而,仍然存在提供包含在热熔粘合剂中并减少其颜色劣化的蜡的需求。


技术实现要素:

[0051]
令人惊讶地发现,根据本发明的一个宽泛的方面,聚烯烃基热熔粘合剂的颜色劣化可以通过在生产热熔粘合剂组合物中使用氢化处理的合成费-托蜡来改善,其中氢化处理的合成费-托蜡的特征在于:
[0052]-75℃至110℃范围内的冷凝点;
[0053]-根据astm d 156的低于或等于29的赛波特色度;和
[0054]-在1.02和1.06之间的多分散度dm=mw/mn。
[0055]
因此,根据本发明的广义方面,提供了所述类型的氢化处理的合成费-托蜡在改善聚烯烃基热熔粘合剂的颜色劣化中的用途。
[0056]
因此,还提供了一种使用所述类型的氢化处理的合成费-托蜡来改善聚烯烃基热熔粘合剂的颜色劣化的方法。
[0057]
这种用途和方法可以包括将所述类型的氢化处理的合成费-托蜡与用于生产聚烯烃基热熔粘合剂的组合物共混,所述组合物包含至少一种聚烯烃聚合物。
[0058]
在改善聚烯烃基热熔粘合剂的颜色劣化的意义上,通过“改性(modified)”是指合成费-托蜡改善聚烯烃基热熔粘合剂的颜色劣化特性,在上下文中颜色劣化是非期待的特性。因此,其改进将包括降低(减少)聚烯烃基热熔粘合剂随时间的颜色劣化。
[0059]
根据本发明的另一个更具体的方面,提供了一种聚烯烃基热熔粘合剂组合物,其包含至少一种聚烯烃聚合物和氢化处理的合成费-托蜡,其特征在于:
[0060]-75℃至110℃范围内的冷凝点;
[0061]-根据astm d 156的低于或等于29的赛波特色度;和
[0062]-在1.02和1.06之间的多分散度dm=mw/mn。
[0063]
根据本发明的另一个更具体的方面,提供了一种改善聚烯烃基热熔粘合剂的颜色劣化的方法,该方法包括将氢化处理的合成费-托蜡与用于生产聚烯烃基热熔粘合剂的组合物共混,该组合物包含至少一种聚烯烃聚合物,其中氢化处理的合成费-托蜡的特征在于:
[0064]-75℃至110℃范围内的冷凝点;
[0065]-根据astm d 156的低于或等于29的赛波特色度;和
[0066]-在1.02和1.06之间的多分散度dm=mw/mn。
[0067]
因此,该方法包括生产包含至少一种聚烯烃聚合物和所述类型的氢化处理的合成费-托蜡的组合物。
[0068]
根据本发明的又一个更具体的方面,提供了一种生产聚烯烃基热熔粘合剂的方法,该方法包括将氢化处理的合成费-托蜡与用于生产聚烯烃基热熔粘合剂的组合物共混,
该组合物包含至少一种聚烯烃聚合物,其中氢化处理的合成费-托蜡的特征在于:
[0069]-75℃至110℃范围内的冷凝点;
[0070]-根据astm d 156的低于或等于29的赛波特色度;和
[0071]-在1.02和1.06之间的多分散度dm=mw/mn。
[0072]
因此,该方法包括生产包含至少一种聚烯烃聚合物和所述类型的氢化处理的合成费-托蜡的组合物。
[0073]
本发明选择氢化处理的合成费-托蜡(以下称为费-托蜡)提供了优异的热熔粘合剂,其随着时间的推移颜色劣化减少,特别是在高温下。
[0074]
不需要使用特定的聚合物和/或稳定剂系统来改善颜色稳定性。费-托蜡的创造性应用允许减少热熔粘合剂组合物的颜色劣化,而不改变配方本身。这是一种廉价而有效的方法。
[0075]
颜色劣化优选通过热熔粘合剂组合物的cielab值在特定温度下,例如在170℃的烘箱中,随时间的变化来确定。为此,热熔粘合剂组合物的相对颜色感知变化基于上述公式1在不同的时间点进行计算,并随时间作图。该绘制数据的线性拟合的梯度导致相应的热熔粘合剂组合物的平均线性颜色劣化率。
[0076]
费-托蜡通过费-托合成获得并且根据本发明优选地定义为来源于从由合成气(一氧化碳和氢气)到烷烃的钴或铁催化的费-托合成的烃。该合成的粗产物通过蒸馏被分离成液体和不同的固体馏分,其可以在之后被氢化处理。所述烃主要含有正烷烃、少量支链烷烃,并且基本上不含环烷烃或杂质,例如硫或氮。
[0077]
费-托蜡由亚甲基单元组成,根据一个实施方案,它们的碳链长度分布的特征在于对于所涉及的特定碳原子链长度,分子数量均匀增加和减少。这可以从蜡的气相色谱分析中看出。
[0078]
费-托蜡优选具有10wt%至25wt%的支链烃含量。费-托蜡的支链分子更优选含有大于10wt%、最优选大于25wt%的带有甲基支链的分子。此外,费-托蜡的支链分子优选不含季碳原子。这可以从蜡的核磁共振测量中看出。
[0079]
费-托蜡的冷凝点优选在90℃至105℃的范围内。
[0080]
根据astm d 156的费-托蜡的赛波特色度优选低于或等于10。
[0081]
费-托蜡的多分散度dm=mw/mn优选在1.03和1.05之间。
[0082]
在本发明的优选实施方案中,费-托蜡的分子量(数均)为500g/mol至1200g/mol,更优选600g/mol至1000g/mol,最优选880g/mol至920g/mol。
[0083]
在优选的实施方案中,费-托蜡另外彼此独立地具有一种或多种下列性质:
[0084]-用差示扫描量热法测定的熔化热为200j/g至250j/g,更优选207j/g至245j/g,甚至更优选210j/g至240j/g,最优选220j/g至235j/g;
[0085]-25℃的针入度(penetration)低于或等于5 1/10mm,更优选低于或等于1 1/10mm;
[0086]-40℃时的针入度低于或等于10 1/10mm;和
[0087]-135℃的布氏粘度(brookfield viscosity)大于或等于10mpa
·
s,更优选大于或等于12mpa
·
s。
[0088]
在进一步优选的实施方案中,费-托蜡以2wt%至40wt%、优选5wt%至30wt%的量
用在聚烯烃基热熔粘合剂组合物中。
[0089]
至少一种聚烯烃聚合物存在于热熔粘合剂组合物中。
[0090]
优选地,热熔粘合剂组合物包括在20wt%至80wt%的范围内、更优选在40wt%至50wt%的范围内的至少一种聚烯烃聚合物。
[0091]
任选地,抗氧化剂包含在热熔粘合剂组合物中,优选在0.1wt%至2wt%的范围内。
[0092]
此外,该组合物可以包含增粘剂,优选含量为10wt%至50wt%,更优选20wt%至40wt%;和/或加工油,优选含量为5wt%至15wt%。
[0093]
增粘试剂(“增粘剂”)可以选自芳族、脂族和脂环族烃树脂、混合的芳族和脂族改性烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂及其氢化形式;萜烯、改性萜烯及其氢化形式;天然松香、改性松香、松香酯及其氢化形式;低分子量聚乳酸;和它们的组合。
[0094]
加工油可以选自例如矿物油、环烷油、石蜡油、芳香油、蓖麻油、油菜籽油、甘油三酸酯油或其组合。如本领域技术人员将理解的,加工油也可以包括填充油,其通常用于粘合剂中。
[0095]
粘合剂组合物中的聚烯烃聚合物可以选自无定形聚α-烯烃共聚物(apao,amorphous poly-alpha-olefin)、聚丙烯均聚物或聚丁烯均聚物,优选选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物的组,更优选乙烯或丙烯含量大于或等于50wt%。
[0096]
本文提及的所有冷凝点均根据astm d 938测量,聚合物的所有环球软化点(ring and ball softening point)均根据astm e 28测量。
[0097]
聚合物在190℃的布氏粘度和费-托蜡在135℃的布氏粘度是根据astm d 3236用转子27测量的。费-托蜡的粘度是根据astm d 445测量的。
[0098]
根据astm d 1321测量25℃的针入度,根据astm d 3418测量聚合物的玻璃化转变点(tg)。
[0099]
根据欧洲蜡联合会(european wax federation)的ewf方法001/03,通过气相色谱法测定费-托蜡的摩尔质量(数均)和异烷烃含量。基于该数据计算费-托蜡的多分散度dm=mw/mn。
[0100]
根据astm e 793,通过用差示扫描量热法测定熔化热。
实施例
[0101]
不同的聚合物(见表1)和费-托蜡(见表2)被用于通过熔融共混制备各种热熔粘合剂组合物(下文有时称为“配方”)(见表3-5)。
[0102]
熔融共混在混合容器中在150℃进行。在第一步中,抗氧化剂和一半量的聚合物以及一半量的蜡在60rpm混合10分钟,直到聚合物完全熔融。在第二步中,加入一半量的树脂并在60rpm混合15分钟。在第三步中,加入剩余的聚合物和蜡,并在60rpm混合10分钟,直到完全熔化。在最后一步中,将混合物转移到释放(release)涂层容器中,冷却并固化。
[0103]
表1:所用聚合物的数据
[0104][0105]
表2:所用费托蜡的数据
[0106][0107][0108]
表3:具有affinity ga 150的热熔粘合剂的组成
[0109][0110]
表4:具有koattro pb m 600m的热熔粘合剂的组成
[0111][0112][0113]
表5:具有vistamaxx 8880的热熔粘合剂的组成
[0114]
[0115]
所有配方都在170℃的烘箱中热老化96小时。在一定的时间间隔内,将hma钮扣浇铸在硅树脂模具中,以产生用于颜色稳定性分析的测试样品。然后将特定组的测试样品与零老化样品进行比较,以产生比较结果。为此,测试样品的cielab颜色值通过用数码相机拍摄相应样品的照片并用imagej软件将其rgb颜色转换成cielab值来确定。基于下面的公式计算相对颜色感知变化,并随时间变化绘图。该绘制数据的线性拟合的梯度导致每种配方的平均线性颜色劣化率(见表6-8)。
[0116][0117]
表6:配方1至7的平均线性颜色劣化率
[0118][0119]
表7:配方8至13的平均线性颜色劣化率
[0120][0121]
表8:配方9至18的平均线性颜色劣化率
[0122][0123]
从该数据可以清楚地看出,不仅费-托蜡的冷凝点对于减少热熔粘合剂中的颜色劣化是重要的(冷凝点越高越好),而且蜡被氢化处理也是重要的。然而,也可以看出单独的
氢化处理并不是决定性的,具有低赛波特色度的氢化处理蜡在减少颜色劣化方面可以令人惊讶地胜过具有高赛波特色度的类似蜡。不受这一理论的束缚,据推测的一个原因是对应蜡的碳链分布,并且由较小的多分散度值代表的较窄分布比所用蜡的低赛波特色度更重要。
再多了解一些

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