粘合剂组合物的制作方法

文档序号:22507825发布日期:2020-10-13 09:47阅读:96来源:国知局
领域本发明涉及粘合剂组合物,特别是用于低表面能基底的粘合剂组合物。背景含有乙烯基酯聚合物的水性分散体已经广泛应用于粘合剂和涂料领域。例如含有乙酸乙烯酯聚合物的稳定的水性聚合物分散体已经作为粘合剂而应用于纸包装和印染加工、木工、乙烯基层合、织造和非织造织物、膜、金属箔和金属化膜以及挠性泡沫材料如聚氨酯泡沫体或海绵橡胶。粘合剂往往利用使用乳液聚合合成的聚合物来制备。通过蒸发或除去水性介质,组合物在室温下固化或硬化以形成膜,其期望的特征在于高强度和挠性以及耐热性和耐湿性。包含乙酸乙烯酯乳液聚合物的水性粘合剂组合物的一些实例可以在美国专利号5571860和6762239中找到。对于某些应用,特别是在粘附到低表面能基底如经常在食品和其他商品的包装中遇到的聚乙烯和定向聚丙烯膜的方面,通常将外增塑剂加入至基于乙烯基酯的粘合剂组合物以确保令人满意的粘合水平。在这样的应用中采用的典型的增塑剂包括苯甲酸酯,并且可以以5-20重量%的乙烯基酯的浓度加入以实现挠性、粘结强度和最小成膜温度的正确平衡。然而,特别是当以这样的高水平使用时,这样的增塑剂增加了不期望的化合物从粘合剂层中迁移出来并且进入所粘结的材料(或包装材料本身)中的潜在可能。因此,这样的增塑剂用于食品接触材料是受限制的。为了避免对于外增塑剂的需要,已知的是将丙烯酸2-乙基己酯加入至乙酸乙烯酯共聚物以增加它们的粘合强度。例如美国专利号4322516公开了一种共聚物,该共聚物具有-20℃到-60℃的玻璃化转变温度,用作压敏粘合剂,并且由包含以下各项的水性分散体来生产:(a)10-30重量%的乙烯单元,(b)29-69重量%的丙烯酸酯单元,优选丙烯酸2-乙基己酯,(c)20-55重量%的乙酸乙烯酯单元,(d)0.2-8重量%的(甲基)丙烯酰胺单元,和(e)可以与以上共聚的0-12%的其他烯属不饱和单体单元。然而,实现与低表面能(非极性)基底的令人满意的粘合强度所要求的高水平的丙烯酸2-乙基己酯使得这些三元共聚物是昂贵的,并且在许多情况下难以制造。因此在开发新的基于乙烯基酯的粘合剂方面有极大的兴趣,该粘合剂可以用于粘结到低表面能基底、尤其是定向聚丙烯膜而无需外增塑剂。例如从美国专利号6706805已知的是含有以它们的水性分散体或可再分散在水中的可再分散聚合物粉末形式的用聚乙烯醇保护性胶体稳定的得自乙烯基酯、(甲基)丙烯酸酯和任选的乙烯共聚单体的共聚物的建筑材料可以通过乳液或悬浮共聚在至少两步方法中生产,其中a)在第一步中,将乙烯基酯组分任选地与乙烯聚合到90-100重量%的转化率,和b)在第二步中,随后加入(甲基)丙烯酸的一种或多种酯并使其聚合。该(甲基)丙烯酸的酯以1-70重量%、优选5-40重量%的量共聚,基于所有共聚单体的总重量。美国专利号8993668公开了聚乙烯酯分散体,其可以用作乳液漆,并且其通过在第一阶段中碳链长度为c1-c18的直链或支化的脂族饱和羧酸的至少一种乙烯基酯和任选的与之可共聚的另外的单体以及在第二阶段中至少一种不同的可自由基聚合单体在保护性胶体、乳化剂或其混合物存在下的多阶段自由基乳液聚合来生产,其中该至少一种不同的可自由基聚合的单体选自乙烯基芳烃和烯属不饱和单羧酸或二羧酸的酯。美国专利申请公开号2005/0107527公开了一种可用于涂料组合物的水性聚合物分散体,其表现出改进的抗粘连性,并且包括通过如下这样的方法制造的多阶段乳液聚合物,该方法包括第一聚合阶段和第二聚合阶段,在第一聚合阶段中具有至少约50℃的经计算的玻璃化转变温度的第一单体混合物经由自由基乳液聚合来聚合以获得第一阶段乳液聚合物,在第二聚合阶段中,在该第一阶段乳液聚合物存在下,具有约-30℃到约10℃的经计算的玻璃化转变温度的第二单体混合物经由自由基乳液聚合来聚合。概述根据本发明,现在已经发现一种粘合剂组合物,其表现出对低能基底如定向聚丙烯膜优异的粘合而没有加入外增塑剂,该粘合剂组合物可以通过多阶段自由基乳液聚合方法来生产,在该方法中将乙烯基酯和乙烯在第一阶段聚合,和然后将乙烯基酯和丙烯酸2-乙基己酯在第二阶段中在该第一阶段聚合物存在下聚合。在一方面,本发明涉及一种粘合剂组合物,其包含通过自由基乳液聚合方法而制备的共聚物分散体,该聚合方法包括:(a)在第一阶段中并且在乙烯压力下,将包含60重量%-95重量%的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和5重量%-40重量%的乙烯的第一单体组合物聚合以生产玻璃化转变温度tg小于或等于30℃的第一阶段聚合物;和(b)在第二阶段中并且在该第一阶段聚合物存在下,将包含5重量%-95重量%的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和5重量%-95重量%的丙烯酸2-乙基己酯的不同的第二单体组合物聚合,以使得通过该第二单体组合物生产的聚合物具有小于或等于30℃的玻璃化转变温度tg。详述本文所述的是一种粘合剂组合物,其适合于粘附到低能基底如聚乙烯和定向聚丙烯膜上,该粘合剂组合物包含共聚物分散体,该共聚物分散体通过多阶段自由基引发的乳液聚合方法来制备,并且其包含含由第一单体组合物形成的至少第一聚合物相和由不同的第二单体组合物形成的第二聚合物相的颗粒。虽然由不同的单体组合物形成,但是第一和第二聚合物相二者都具有小于或等于30℃的玻璃化转变温度tg。第一聚合物相典型地具有优选为-35℃到25℃、更优选-35℃到10℃的玻璃化转变温度tg。第二聚合物相典型地具有优选为-70℃到25℃、更优选-70℃到0℃的玻璃化转变温度tg。本文所引用的所有玻璃化转变温度值根据astme1356,通过差示扫描量热法(dsc),使用具有流体n2冷却系统的mettlerdsc820来测量。测试的范围是-80℃到130℃,加热速率是10℃/min。引述了中点tg。第一单体组合物第一单体组合物包含作为主要单体的60重量%-95重量%、优选60重量%-85重量%的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和5重量%-40重量%、优选15重量%-40重量%的乙烯,二者百分比基于该第一单体组合物中主要单体的总重量。合适的c1-c18羧酸的乙烯基酯的实例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯、和具有5-15个碳原子、通常8-13个碳原子的支化单羧酸的乙烯基酯,并且其均聚物的玻璃化转变温度tg小于0℃。这样的单体(iii)的实例包括乙烯基2-乙基己酸酯,具有10或11个碳原子的α-支化单羧酸的乙烯基酯如veova和veova以及具有10-13个碳原子的支化单羧酸的乙烯基酯如exxarneo12。特别优选的是乙酸乙烯酯。除了上述主要单体之外,第一单体组合物可以包含至多10重量%、例如0.1-2重量%、典型的0.5-1.5重量%[基于主要单体的总重量]的至少一种具有3-4个碳原子的烯属不饱和单羧酸或二羧酸。合适的共聚单体(iv)的实例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸和马来酸,并且丙烯酸和甲基丙烯酸是优选的。额外地或可替代地,第一单体组合物可以包含至多10重量%、例如0.1-2重量%、典型的0.5-1.5重量%[基于主要单体的总重量]的至少一种甲基丙烯酸或丙烯酸酯,其用选自环氧化物基团和羟基基团的一种或多种基团改性。合适的环氧改性的酯的实例包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸缩水甘油酯。合适的羟基改性的酯的实例包括具有c1-c5烷基的羟烷基酯如羟乙基、羟丙基或羟丁基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。优选的共聚单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯。任选地,单体混合物还包括至多10重量%、例如0.01-5重量%、优选0.2-1.5重量%的一种或多种另外的单-或多-烯属不饱和共聚单体(vi),同样基于主要单体的总重量。合适的共聚单体(vi)的实例包括官能化共聚单体,例如烯属不饱和羧酰胺和腈如丙烯酰胺和丙烯腈;富马酸和马来酸的单酯和二酯如二乙基和二异丙基酯以及马来酸酐;烯属不饱和磺酸和它们的盐,优选乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。另外的实例是预交联共聚单体,例如多烯属不饱和共聚单体如己二酸二乙烯酯、马来酸二烯丙基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯和氰尿酸三烯丙基酯,和后交联共聚单体如n-羟甲基丙烯酰胺(nma)、n-羟甲基甲基丙烯酰胺、烷基酯如异丁氧基醚或n-羟甲基丙烯酰胺的酯。还合适的是硅官能化共聚单体如丙烯酰氧丙基三(烷氧基)硅烷和甲基丙烯酰氧丙基三(烷氧基)硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷和乙烯基甲基二烷氧基硅烷。第二单体组合物第二单体组合物包含作为主要单体的5重量%-95重量%、优选5重量%-75重量%的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和5重量%-95重量%、优选25重量%-95重量%的丙烯酸2-乙基己酯,二者百分比基于第二单体组合物的主要单体的总重量。如第一单体组合物的情况那样,用于第二单体组合物的合适的c1-c18羧酸的乙烯基酯包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯,以及具有5-15个碳原子、通常8-13个碳原子的支化单羧酸的乙烯基酯,并且它的均聚物的玻璃化转变温度tg小于0℃。这样的单体(iii)的实例包括乙烯基2-乙基己酸酯,具有10或11个碳原子的α-支化单羧酸的乙烯基酯如和和具有10-13个碳原子的支化单羧酸的乙烯基酯如exxarneo12。特别优选的是乙酸乙烯酯。另外,第二单体组合物可以包括与第一单体组合物相同的任选的共聚单体,其量与以上所讨论的相同。在一种优选的实施方案中,第二单体组合物包含0.05重量%至约2重量%的至少一种烯属不饱和羧酸,尤其是丙烯酸或甲基丙烯酸。第二单体组合物通常不含有乙烯,虽然在第二聚合相开始时在反应器中可以存在未聚合的乙烯。在一些实施方案中,第一单体组合物占第一和第二单体组合物总共的至少75重量%、例如75-95重量%。分散体稳定体系在聚合期间和之后二者中,本文所述的多阶段聚合物以水性共聚物分散体或乳胶的形式来稳定。该共聚物分散体因此在稳定体系存在下制备,和随后含有该稳定体系,该稳定体系通常包含保护性胶体以及非离子型和阴离子型表面活性剂中的一种或两种。通常保护性胶体以0.01-3重量%、例如0.05-2重量%的量存在,而非离子型表面活性剂以0.01-5重量%、例如0.5-4重量%的量存在并且阴离子型表面活性剂以0.01-5重量%、例如0.05-2重量%的量存在,其中所有重量%基于第一和第二单体组合物中的单体的总重量。非离子型与阴离子型表面活性剂的重量比可以在宽范围内如在1:1到50:1之间、通常在1:1到10:1之间波动。合适的非离子型乳化剂的实例包括酰基、烷基、油烯基和烷基芳基乙氧基化物。这些产品是可商购的,例如在名称或下可商购的。它们包括例如乙氧基化脂肪醇(eo度:3-80;烷基:c8-c36),尤其是c11线性或支化醇(3-40)乙氧基化物,c12-c14脂肪醇(3-40)乙氧基化物,c13-c15羰基合成醇(3-40)乙氧基化物,c16-c18脂肪醇(11-80)乙氧基化物,c10羰基合成醇(3-40)乙氧基化物,c13羰基合成醇(3-40)乙氧基化物,具有20个环氧乙烷基团的聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯,具有最小10重量%的环氧乙烷含量的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物,油醇的聚环氧乙烷(4-40)醚,和壬基酚的聚环氧乙烷(4-40)醚。特别合适的是c10-c16烷基醇的聚环氧乙烷(4-40)醚。合适的阴离子型乳化剂的实例包括链长c12-c20的线性和支化脂族羧酸的钠、钾和铵盐,羟基十八烷磺酸钠,链长c12-c20的羟基脂肪酸的钠、钾和铵盐以及它们的磺化和/或硫酸化和/或乙酰化产物,烷基硫酸盐,包括为三乙醇胺盐形式的那些,烷基(c10-c20)磺酸盐,烷基(c10-c20)芳基磺酸盐,二甲基-二烷基(c8-c18)氯化铵,和它们的磺化产物,木质素磺酸及其钙、镁、钠和铵盐,树脂酸,氢化和脱氢的树脂酸及它们的碱金属盐,十二烷基化的二苯基醚二磺酸钠,月桂基硫酸钠,eo度在1-10之间的硫酸化烷基或芳基乙氧基化物,例如乙氧基化的月桂基醚硫酸钠(eo度是3)或具有4-8个碳原子的磺化二羧酸的单酯或二酯、优选c4-c18烷基酯的盐,或这些盐的混合物,优选琥珀酸酯的磺化盐,更优选磺化琥珀酸的单-或二-c4-c18烷基酯的盐如碱金属盐,或聚乙氧基化烷醇或烷基酚的磷酸盐。合适的保护性胶体的实例包括水溶性或水分散性聚合物改性的天然物质,例如纤维素醚,实例是甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素;水溶性或水分散性聚合物合成物质如聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇或它们的共聚物(具有或不具有残留的乙酰基含量),和聚乙烯醇,其用饱和基团部分地酯化或乙酰化或醚化并且还具有不同的分子量。优选地,保护性胶体是纤维素醚,特别是羟乙基纤维素或聚乙烯醇。除了在本文共聚物的乳液聚合期间所用的乳化剂和保护性胶体之外,还可以在聚合后加入另外的乳化剂、保护性胶体和/或其他稳定剂。聚合物分散体的制备期望的共聚物分散体通过在水性介质中并且在一种或多种自由基引发剂存在下的上述稳定体系和单体的多阶段乳液聚合来生产。合适的自由基引发剂包括过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、异丙基枯基过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵、具有偶数个碳原子和c8-c12链长的饱和的一元脂族羧酸的过氧化物、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、乙酰基环己烷磺酰基过氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过辛酸叔丁酯、双(3,5,5-三甲基)己酰基过氧化物、过新戊酸叔丁酯、过氧化氢蒎烷、对甲烷过氧化氢。上述化合物也可以用于氧化还原体系,使用过渡金属盐如铁(ii)盐作为催化剂。氧甲烷亚磺酸的碱金属盐、羟基胺盐、二烷基二硫代氨基甲酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢铵、连二亚硫酸钠、二硫化二异丙基黄原酸酯、抗坏血酸、酒石酸和异抗坏血酸及它们的钠或钾盐可以用作还原剂。多阶段乳液聚合可以根据常规的乳液聚合技术来进行。优选地,该方法是如下来进行:首先在水相中在乳化剂、引发剂和如果期望的话的保护性胶体存在下,在例如50-105℃、优选65-95℃的合适温度下将第一单体组合物乳化和然后聚合,以生产第一聚合物相。随后,在第二阶段中在水相中,在第一聚合物相以及乳化剂、引发剂和如果期望的话的保护性胶体存在下,在例如50-85℃、优选55-80℃的合适温度下将第二单体组合物聚合,以生产第二聚合物相和由此获得包含第一和第二聚合物相的聚合物颗粒。可以获得从核壳到janus和覆盆子结构的多种颗粒形态。在核壳形态的情况下,第一聚合物相不必然对应于聚合物颗粒的核相。在一些实施方案中,令人期望的是预聚少量(小于20重量%)的第一单体组合物以生产原位种子,然后将剩余量的第一单体组合物和第二单体组合物依次计量入反应器中以形成最终的聚合物分散体。聚合一完成,随后就可以是另外的优选化学后处理,尤其是用氧化还原引发剂如上述氧化剂和还原剂的组合物的后处理,以降低产物中残留的未反应单体的水平。另外,残留单体和不可聚合的voc可以以已知方式除去,例如通过物理脱单体即蒸馏,尤其是借助于蒸汽蒸馏,或通过用惰性气体汽提来除去。一种特别有效的组合是物理和化学方法之一,其能够将残留单体降低到非常低的含量(<1000ppm、优选<100ppm)。如本文所制备的共聚物分散体将通常具有至少100mpas、例如约100mpas至约10000mpas的在50-60%的固体和25℃下的粘度,其用brookfield粘度计以20rpm用适当的转子来测量。粘度可以通过将增稠剂和/或水加入至共聚物分散体来调节。合适的增稠剂可以包括聚丙烯酸酯或聚氨酯,例如borchigel和tafigelpur可替代地,共聚物分散体可以基本上没有增稠剂。在聚合后,所得的水性共聚物分散体的固体含量可以通过加入水或通过蒸馏除去水来调节到期望的水平。通常,在聚合后期望的聚合物固体含量水平是约30重量%至约70重量%,基于聚合物分散体的总重量,更优选约50重量%至约65重量%。在使用之前,本发明的共聚物分散体可以喷雾干燥以生产可再分散粉末。本文所述的共聚物分散体可以用于多种应用,例如用于粘合剂、嵌缝剂和密封剂。然而,该分散体特别意图用于粘合剂配制剂,尤其是用于粘附到低能基底如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、定向聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素基底、尤其是在食品和其他商品包装中经常遇到的膜。在一些实施方案中,本文所述的共聚物分散体可以使用用于常规乙烯基酯/乙烯粘合剂的粘合促进剂,例如另外的共聚物分散体,其通过包含至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和乙烯的另一单体混合物的自由基乳液聚合如单阶段自由基乳液聚合方法来制备。在这样的情况下,本文所述的多阶段共聚物分散体可以占该粘合剂组合物中所用的聚合物分散体总重量的5-50wt%。当配制到粘合剂中时,本文所述的水性共聚物分散体可以与典型地用于生产分散体基粘合剂的添加剂组合。典型的添加剂包括填料如碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐和/或硅酸盐和增粘树脂,例如松香酯、苯乙烯化萜烯、萜烯酚醛塑料。一种典型的粘合剂配制剂可以因此含有15-70重量%的本发明共聚物分散体、0-50重量%的填料和5-50重量%的增粘树脂。其他合适的添加剂包括例如成膜助剂如白色溶剂油、丁二醇、丁基二甘醇、丁基二丙二醇和丁基三丙二醇;润湿剂如amptegowet.fluowet增稠剂如聚丙烯酸酯或聚氨酯如borchigel和tafigelpur消泡剂如矿物油消泡剂或有机硅消泡剂;uv保护剂如tinuvin随后加入的稳定聚合物如聚乙烯醇或纤维素醚,以及粘合剂配制中典型种类的其他添加剂和辅助剂。这些添加剂在最终的分散体基粘合剂中的分数可以是基于分散体至多25重量%、优选2-15重量%、和特别是5-10重量%。如其他基于乙烯基酯的粘合剂组合物那样,由本文所述的共聚物分散体生产的粘合剂还可以含有外增塑剂如邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、己二酸二异丁酯、coasolplastilit和然而,使用这样的添加剂经常在食品接触应用中受到限制,并且含有本发明共聚物分散体的粘合剂配制剂通常在没有加入增塑剂的情形下表现出优异的粘合性能。因此在许多实施方案中,由本文所述的共聚物分散体生产的粘合剂配制剂不含外增塑剂。含有本发明共聚物分散体的粘合剂配制剂特别适合于通过喷涂来施加到基底上。本发明另外的特征在以下编号的段落中提出:段落1。一种粘合剂组合物,其包含通过自由基乳液聚合方法而制备的共聚物分散体,该聚合方法包括:(a)在第一阶段,将包含60重量%-95重量%的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和5重量%-40重量%的乙烯的第一单体组合物聚合以生产玻璃化转变温度tg小于或等于30℃的第一聚合物相;和(b)在第二阶段并且在该第一聚合物相存在下,将包含5重量%-95重量%的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和5重量%-95重量%的丙烯酸2-乙基己酯的不同的第二单体组合物聚合,以使得通过该第二单体组合物生产的聚合物相具有小于或等于30℃的玻璃化转变温度tg。段落2。根据段落1的粘合剂组合物,其中该第一单体组合物包含15重量%-40重量%的乙烯。段落3。根据段落1或段落2的粘合剂组合物,其中该第一阶段聚合物具有-35℃到25℃、优选-35℃到10℃的玻璃化转变温度。段落4。根据段落1-3中任一项的粘合剂组合物,其中该第二单体组合物包含25重量%-95重量%的丙烯酸2-乙基己酯。段落5。根据段落1-4中任一项的粘合剂组合物,其中该第二单体组合物进一步包含0.05重量%至约1.5重量%的至少一种烯属不饱和羧酸。段落6。根据段落1-5中任一项的粘合剂组合物,其中该第二聚合物相具有-70℃到25℃、优选-70℃到0℃的玻璃化转变温度。段落7。根据段落1-6中任一项的粘合剂组合物,其中该第一和第二单体组合物中之一或每个的至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯包含乙酸乙烯酯。段落8。根据段落1-7中任一项的粘合剂组合物,其中该第一单体组合物占该第一和第二单体组合物总共的至少75重量%。段落9。根据段落1-8中任一项的粘合剂组合物,其中该聚合步骤中的每个在包含至少一种保护性胶体的稳定体系存在下进行。段落10。根据段落9的粘合剂组合物,其中该至少一种保护性胶体包含聚乙烯醇。段落11。根据段落1-10中任一项的粘合剂组合物,其还包含另外的共聚物分散体,该分散体通过包含至少一种c1-c18羧酸的乙烯基酯和乙烯的另外的单体混合物的自由基乳液聚合来制备。段落12。根据段落1-11中任一项的粘合剂组合物的用途,其用于将第一基底粘附至第二基底上,其中该第一和第二基底中的至少之一包含低表面能基底。段落13。根据段落1-11中任一项的粘合剂组合物的用途,其用于将第一基底粘附至第二基底上,其中该第一和第二基底中的至少之一包含定向聚丙烯。现在将参考以下非限定性实施例来更具体地描述本发明。在实施例中,分散体的固体含量如下来测量:将1-2g的水性分散体在105℃下干燥4小时,然后将干燥的聚合物的重量除以分散体的重量,结果以百分比表示。粘度在25℃下使用brookfielddv-i+粘度计,转子2、3或4以及20rpm的速度来测定。砂粒度是通过将100g分散体通过40μ过滤器进行过滤,干燥并称重干燥的砂粒来测定。砂粒度以基于湿分散体的重量的百分比来表示。对膜基底的粘合如下来测定:使用刮刀将粘合剂涂覆到牛皮纸(80gm-2)的光泽侧上(75μm,5mm宽)。借助于橡胶辊将膜胶粘到牛皮纸上,并且在1kg重量下放置2分钟。将测试片在23℃下储存24小时。然后用手以两种不同速度(慢和快)将膜条从牛皮纸上扯下。牛皮纸的纤维撕裂根据以下等级来判断:4=全表面撕裂3=几乎全表面撕裂2=一些纤维撕裂1=没有纤维撕裂,而是良好的粘合0=没有粘合实施例1(对比)对比实施例1是mowilithldm1081,一种vae分散体,其通过聚乙烯醇和乳化剂来稳定,含有大约26重量%乙烯,固体含量是52-55wt%,粘度是5000-9000mpa.s和tg是-6℃,由celanese生产。实施例2(对比)对比实施例2依照us9663678b2的实施例10的程序制成,其是含有28重量%乙烯,用4.5份聚乙烯醇和0.67份非离子型表面活性剂稳定的vae分散体。所得分散体的固体含量是56.0%,粘度是3270mpa.s,和tg是-11.5℃。实施例3(对比)对比实施例3是us9663678b2的实施例13,一种vae分散体,其含有32重量%乙烯,用4.5份的聚乙烯醇和0.67份的非离子型表面活性剂来稳定,并且固体含量是55.8%,粘度是2700mpa.s和tg是-14.9℃。实施例4(对比)除了将乙烯含量增加到36%和将乙酸乙烯酯的缓慢加入延长到180分钟之外,对比实施例4依照us9663678b2的实施例13的程序来制成。所得分散体的固体含量是55.1%,粘度是3550mpa.s和tg是-21.8℃。实施例5(对比)水溶液通过如下制备:在搅拌的同时将207.3g的25%聚乙烯醇水溶液,其水解度为87-89%并且4%水溶液在25℃的hoppler粘度为4.0-5.0mpa.s(selvole-4/88la,来自sekisui);345.4g的15%聚乙烯醇水溶液,其水解度为87-89%并且4%水溶液在25℃的hoppler粘度为20-26mpa.s(selvol523,来自sekisui);185.0g的70%乙氧基化醇非离子型表面活性剂的活性溶液(emulsogenepn287,来自clariant);和83.6g的31%乙氧基化磺基琥珀酸单酯的活性溶液(rewopolsbfa50,来自evonik)加入2850g去离子水中。加入1.35g的bruggoliteff6在51.8g去离子水中的溶液,随后加入1.66g消泡剂(agitan282)和1.64g的4%氯化铁溶液,然后用磷酸将ph调节到ph4.2。然后将该水溶液装料到装备有搅拌器、用于计量乙烯的计量泵和质量流量计的10l压力反应器中。反应器通过两次排空来脱气,然后用氮气加压到2巴,然后最后排空。将1243.5g的乙酸乙烯酯泵送入反应器中,然后将932.6g乙烯计量到反应器中,并且将温度调节到36℃。当反应器温度在36℃下稳定时,开始以36g/h的速率加入包含溶解在196.5g去离子水中的14.8g的70%活性叔丁基过氧化氢的氧化剂溶液和包含溶解在202.0g去离子水中的13.8g的bruggoliteff6和2.54g碳酸氢钠的还原剂溶液。在检测到温度增加2℃后,将夹套温度增加到72℃并且控制该反应以使得内部反应器温度在30分钟内达到85℃。在80℃,开始加入2072.5g乙酸乙烯酯,持续210分钟。在85℃,开始加入另外932.6g的乙烯,并且压力限制为80巴最大压力。夹套温度维持在72℃和使氧化剂和还原剂的速率在7.2-72g/h之间变化,以将内部温度保持在85℃。当内部温度不再能够以72g/h的氧化还原加入速率维持时,允许夹套温度增加。在氧化剂和还原剂溶液加入完成后,将反应器冷却到55℃,并且将内容物转移到第二容器。当已经转移了50%时,在5分钟内加入含有2.49g的brueggoliteff6、1.66g的agitan282消泡剂和0.21g硫酸铵铁(ii)六水合物在123.06g去离子水中的溶液。一旦所有的反应器内容物已经转移和压力低于1巴时,加入包含3.55g叔丁基过氧化氢和2.76g的30%活性过氧化氢在134.72g去离子水中的溶液,和将温度在50℃下保持30分钟。将容器冷却,将内容物排出,和将所得分散体通过150μ网眼过滤。所得分散体的固体含量是55.0%,粘度是1560mpa.s,ph是5.8,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.003%和tg(中点,通过dsc)是-22.7℃。实施例6(本发明)水溶液通过如下来制备:在搅拌的同时将680.7g的15%聚乙烯醇水溶液,其水解度为87-89%并且4%水溶液在25℃的hoppler粘度为20-26mpa.s(selvol523,来自sekisui);145.9g的70%乙氧基化醇非离子型表面活性剂的活性溶液(emulsogenepn287,来自clariant);和164.7g的31%乙氧基化磺基琥珀酸单酯的活性溶液(rewopolsbfa50,来自evonik)加入2624.1g去离子水中。加入1.33g的bruggoliteff6在51.1g去离子水中的溶液,随后加入1.63g消泡剂(agitan282)和1.66g的4%氯化铁溶液,然后用磷酸将ph调节到ph4.2。然后将水溶液装料到装备有搅拌器、用于计量乙烯的计量泵和质量流量计的10l压力反应器中。反应器通过两次排空来脱气,然后用氮气加压到2巴,然后最后排空。将1225.3g的乙酸乙烯酯泵送入反应器中,然后将919.0g乙烯计量到反应器中,并且将温度调节到36℃。当反应器温度在36℃下稳定时,开始以35g/h的速率加入包含溶解在193.6g去离子水中的14.6g的70%活性叔丁基过氧化氢的氧化剂溶液和包含溶解在199.1g去离子水中的13.6g的bruggoliteff6和2.50g碳酸氢钠的还原剂溶液。在检测到温度增加2℃后,将夹套温度增加到72℃和控制反应以使得内部反应器温度在30分钟内达到85℃。在80℃,开始加入1582.6g乙酸乙烯酯,持续150分钟。在85℃,开始加入另外612.6g的乙烯,并且压力限制为80巴最大压力。夹套温度维持在72℃和使氧化剂和还原剂的速率在7.2-72g/h之间变化,以将内部温度保持在85℃。当不再能够在72g/h的氧化还原加入速率下保持内部温度时,允许夹套温度增加。氧化还原溶液的加入持续直到已经加入总共的80%。将反应器冷却到60℃的内部温度并且在该温度下维持。在15分钟内加入包含204.2g乙酸乙烯酯、510.5g丙烯酸2-乙基己酯和51.1g丙烯酸的混合物。然后在30分钟内加入氧化还原溶液的剩余20%。在氧化剂和还原剂溶液加入完成后,将反应器冷却到50℃,并且将内容物转移到第二容器。当已经转移了50%时,在5分钟内加入包含2.45g的brueggoliteff6、1.63g的agitan282消泡剂和0.20g硫酸铵铁(ii)六水合物在121.25g去离子水中的溶液。一旦转移了所有的反应器内容物并且压力低于1巴,则加入包含3.50g叔丁基过氧化氢和2.72g的30%活性过氧化氢在132.7g去离子水中的溶液,和将温度在50℃下保持30分钟。冷却容器,将内容物排出,和将所得分散体通过150μ网眼过滤。所得分散体的固体含量是54.9%,粘度是6100mpa.s,ph是4.7,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.004%和tg(中点,通过dsc)是-21.5℃。实施例7,粘合测试实施例1-7的分散体如上所述如制备那样进行测试,并且还利用加入10%的benzoflex2088(eastman,一种苯甲酸酯的混合物)来增塑。所用的膜基底是:opp(trespaphangnd35)、pet(hostaphanrn50)、pvc(genothermga66)、ca(醋酸纤维素n50)和ps(norflex50μ)。结果显示在表1中。表1opppetpvccaps实施例1未增塑的/增塑的0/10/11/44/40/1实施例2未增塑的/增塑的1/10/14/44/40/2实施例3未增塑的/增塑的0/10/02/44/40/0实施例4未增塑的/增塑的1/11/34/44/41/4实施例5未增塑的/增塑的1/14/44/44/44/4实施例6未增塑的/增塑的4/44/44/44/44/4结果表明,与对比实施例1-5的分散体相比,本发明实施例6的分散体表现出对于所有测试的膜基底和尤其是定向聚丙烯(opp)的优异的粘合,甚至在不加入增塑剂时。实施例8(本发明)依照实施例6的程序,除了将阴离子型表面活性剂的水平减半到0.5pphm(基于活性),和将非离子型表面活性剂的水平增加25%到2.5pphm(基于活性)。所得分散体的固体含量是54.7%,粘度是6060mpa.s,ph是4.7,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.009%和tg(中点,通过dsc)是-22.4℃。实施例9(本发明)依照实施例8的程序,除了将叔丁基过氧化氢和brüggoliteff6增加25%,和将75%的引发剂用于聚合vae相。在60分钟内加入包含乙酸乙烯酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸的第二相单体混合物,和在90分钟内加入最后的25%的引发剂,并且这二者的加入同时开始。所得分散体的固体含量是54.7%,粘度是2820mpa.s,ph是4.5,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.02%和tg(中点,通过dsc)是-20.7℃。实施例10(本发明)依照实施例9的程序,除了将75%的selvol523用水解度为87-89%并且4%水溶液在25℃的hoppler粘度为4-5mpa.s的聚乙烯醇(selvole-4/88la,来自sekisui)代替之外。所得分散体的固体含量是54.4%,粘度是710mpa.s,ph是5.0,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.03%和tg(中点,通过dsc)是-21.4℃。实施例11,(本发明)依照实施例9的程序,除了将聚乙烯醇用等量的羟乙基纤维素代替,并且将第二相单体和引发剂溶液的加入时间分别降低到30分钟和75分钟之外。所得分散体的固体含量是55.2%,粘度是4250mpa.s,ph是4.5,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.1%和tg(中点,通过dsc)是-21.8℃。实施例12,(本发明)依照实施例11的程序,除了将羟乙基纤维素的水平降低50%到1.0pphm活性,将阴离子型表面活性剂的水平加倍到1.0pphm活性和将非离子型表面活性剂的水平增加20%到3.0pphm活性之外。所得分散体的固体含量是55.1%,粘度是2585mpa.s,ph是4.4,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.02%和tg(中点,通过dsc)是-20.4℃。实施例13,(本发明)依照实施例12的程序,除了将羟乙基纤维素用等量的聚乙烯醇(selvol523)代替之外。所得分散体的固体含量是54.8%,粘度是2010mpa.s,ph是4.7,砂粒度(在40μ网眼上测量的)是0.02%和tg(中点,通过dsc)是-22.2℃。实施例14,(本发明)实施例8-13使用实施例7的程序测试。所有实施例对于5个基底中的每个得到了全表面撕裂。尽管已经参考特定实施方案来描述和说明了本发明,但是本领域普通技术人员将理解本发明本身适于进行不必须在本文中说明的变化。因此,为此原因,出于确定本发明真实范围的目的,应当仅参考附加的权利要求。当前第1页12
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