发明领域

本发明涉及具有凝胶结构和凝胶性能的热熔性粘合剂。这些粘合 剂用于许多领域和特别适合用于滤器折叠用途。

本发明的背景

常用的热塑性热熔性粘合剂是由热塑性聚合物、增粘剂、蜡或增 塑油和可能存在的其它常规添加剂组成。在过去，十分关注这些配制 材料在粘合剂熔体(液体)和粘合形式(固体)中的性能。因为热熔 体是以它们的熔融液态施用，然后粘合和冷却到其固态，所以热熔体 的液态和固态性能自然地决定了其在所需应用中的机械和粘合中的性 能。如此，注意力集中在固体和液体性能。

液固转变的考虑主要仅仅集中在设计其发生的时刻。熔融的液态 粘合剂必须在粘合过程中保持熔融，和在粘合剂润湿两种基材时开始 固化。在润湿基材之前的硬化或“固化”抑制了粘合的形成。

结晶是从液体较快速地转变成固体，是蜡和在一定程度上是半结 晶聚合物的特性。热熔体的峰值结晶温度和初始结晶温度通常为了达 到发生结晶的特定后续应用时间而改进。热熔性粘合剂结晶和转变成 固体将理想地刚好在基材被粘合剂压制之后快速地发生。这种快速固 化将使粘合快速地以其永久强度粘合。实际上，粘合剂在离开施用喷 嘴时开始固化过程，和在基材被粘合剂压制之前发生冷却。当开始合 适的相转变时间时，在粘合形成之前的冷却的量也起到作用。

与已知的液态和固态中的粘合剂性能相比，不太了解在液体和固 体形式之间的转变过程中的粘合剂性能。对这种转变态的掌握可以用 于改进粘合剂的性能和用途。在本领域还需要这样的热熔性粘合剂配 料，它是特别设计以形成会改进粘合剂性能的向液态和固态的中间状 态。本发明的目的是解决这一问题。

发明概述

本发明涉及一种具有变化的液固相转变的热熔性粘合剂。本发明 的粘合剂配制成经过凝胶态，它是向液体和固体形式的中间形式。该 凝胶状态的性能与液体或固体的性能不同，可以配制成具有所需要的 性能优点和工艺需要。本发明提供一种在施用期间或在之后的任何时 间显示凝胶结构和凝胶性能的热熔性粘合剂。

本发明的热熔性粘合剂配料经过明显的凝胶态，其中液相被捕获 在互锁的三维网络内，也称为固相。固相包含胶凝剂。液相包含热塑 性聚合物、增粘剂和任选的蜡。胶凝剂有利地是聚乙烯(PE)均聚物 或共聚物蜡，最优选支化PE蜡。在优选的实施方案中，液相包含乙 烯乙酸乙烯酯共聚物和烃增粘树脂，和固相包含支化PE蜡。在另一 个乙烯乙酸乙烯酯共聚物、合成蜡和烃增粘树脂的熔融配料中，支化 PE蜡沉淀形成物理交联网络。在一个实施方案中，粘合剂显示在处于 施用温度或低于施用温度之上至少25°F温度范围的凝胶性能。

本发明的另一方面涉及一种制品，它包含显示凝胶性能的热熔性   粘合剂。该制品优选由纸、硬纸板等制成。本发明还涉及容器，例如 纸盒、箱、盒、袋、盘等。特别有用的制品包括使用本发明粘合剂形 成的折叠制品例如折叠的滤器(filters)等。

本发明的另一个方面涉及一种将基材粘合到相似或不相似的基材 上的方法，包括在至少第一基材上施用熔融的热熔性粘合剂组合物， 使第二基材与施用到第一基材上的组合物接触，从而将第一和第二基 材粘合在一起，其中所述热熔性粘合剂显示凝胶性能。在一个实施方 案中，施用到一种基材上的粘合剂与施用到第二种基材上的粘合剂接 触以将第一基材粘合到第二基材上。

本发明的另一方面涉及一种生产折叠制品的方法。折叠制品可以 通过将至少一行粘合剂施用到要折叠的基材上来形成。基材用例如常 规的折叠机折叠，形成折叠线(pleats)，该折叠线基本上与粘合剂线 的方向垂直。当折叠时，在一个折叠物(pleat)表面上存在的粘合剂 与在邻近折叠物表面上存在的粘合剂接触，形成粘合并将该制品保持 在折叠形式。优选的是，将至少两条粘合剂线施用在基材上，所述粘 合剂线按照彼此平行的方式延伸和彼此处于预定的距离。

附图简述

图1-3是显示处于凝胶态的粘合剂的沉淀PE网络的显微镜照片。

图1是具有10％胶凝剂添加剂的凝胶态粘合剂在120.5℃的显微镜 照片。

图2是具有10％胶凝剂添加剂的凝胶态粘合剂在149.9℃的显微镜 照片。

图3是具有20％胶凝剂添加剂的凝胶态粘合剂的显微镜照片。

图4A和4B是不含胶凝剂的粘合剂的显微镜照片。

图5是比较两种凝胶(◆和■)和一种对比标准(▲)热熔性粘合 剂的粘合力与粘合时间的图。标准热熔体在1-3秒范围内具有显著更 低的粘合力，表明具有较低的原始强度。

图6是比较两种凝胶(-◆-◆-和-▲-▲-)和一种对比标准(-■- ■-)热熔性粘合剂储存模量(storage modulus)的流变学痕量。标 准热熔体在施用中具有显著更低的储存模量，表明具有较低的原始强 度。

本发明的详细描述

所有这里引用的文献在这里全部引入供参考。

已经发现在粘合剂从液态向固态转变期间存在的性能可以被控制 以改变粘合剂的性能和扩展其最终用途。特别是，已经发现向热熔性 粘合剂配料中添加胶凝剂可以用于按照需要改进在液态和固态之间出 现的转变。特别是，粘合剂的半固体凝胶性能可以通过改变胶凝剂的 负载水平、胶凝剂的粒度或分子尺寸、粘合剂温度和溶剂/熔融体系 来调节。

对可以用于实施本发明的粘合剂的类型没有特别限制，对本发明 的实施不是关键的。通常，向其中加入本发明胶凝剂添加剂的粘合剂 配料包含热塑性聚合物、增粘剂和优选还包含不形成凝胶的蜡或稀释 剂，和/或本领域技术人员公知和对于特定配料所需的用量的其它常 规添加剂例如抗氧化剂和稳定剂。

本发明的热熔性粘合剂可以使用本领域公知的技术制备。通常， 粘合剂组合物通过将熔体中的组分在约100-200℃的温度共混直到获 得均匀共混物来制备，通常共混约2小时。各种共混方法是公知的， 任何能生产均匀共混物的方法是满意的。

本发明的热熔性组合物将通常含有胶凝剂、粘合剂(基料)聚合 物、增粘剂和优选蜡。在优选的实施方案中，粘合剂共聚物包含至少 一种乙烯共聚物，胶凝剂是聚乙烯蜡。

胶凝剂也称为凝胶剂，可以在搅拌下在粘合剂制备过程中的任何 时间加入。添加量将取决于胶凝剂的类型、胶凝剂的粒度或分子尺寸、 所需要的施用温度、尺寸和溶解或分散体性能。胶凝剂按照能在从粘 合剂的液态(熔融态)转变成固态的过程中有效形成结构凝胶的量添 加。通常，胶凝剂的量是粘合剂组合物的约0.5-40重量％。

组分的任何组合可以用于制备粘合剂，只要在施用温度或者在施 用到基材上之后在所需温度达到明显的凝胶性能即可。具体地说，组 分的用量足以形成由沉淀胶凝剂组成的三维晶格网络。这种网络以及 由聚合物和/或增粘剂组分组成的液相的共同存在通过限制液相的流 动而形成了凝胶性能。

这是使用的凝胶的结构定义是半固体体系，其中液相被捕获在互 锁的三维网络中。本发明所关注的三维网络是由具有强化学相互作 用、物理交联或化学交联的蜡或聚合物(胶凝剂)组成。在胶凝剂分 子之间的相互作用能固定各个料股，并产生稳定而柔韧的网络结构。 液相是由增粘剂、蜡或增塑油、基体聚合物和其它处于熔融态的任选 组分组成。与凝胶结构共存的凝胶性能包括提高的伸长率、抗液态变 形性或抗液态流动性以及剪切变稀或触变性能。

本领域技术人员公知的适用于配制热熔性粘合剂的任何基体聚合 物可以在本发明中适用。这些聚合物包括无定形聚烯烃，含乙烯的聚 合物和橡胶态嵌段共聚物，以及它们的共混物。在优选的实施方案中， 粘合剂包含至少一种乙烯共聚物，和可以包含两种或多种聚合物的共 混物。这里使用的术语乙烯共聚物表示乙烯的均聚物、共聚物和三元 共聚物。聚合物组分的存在量通常是约10-60％，更优选约20-45％， 更优选约25-35％。乙烯共聚物的例子包括与一种或多种能与乙烯共聚 的极性单体形成的共聚物，所述极性单体例如是乙酸乙烯酯或单羧酸 的其它乙烯基酯，或丙烯酸或甲基丙烯酸或它们与甲醇、乙醇或其它 醇形成的酯。其例子包括乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯、乙烯丙 烯酸正丁酯、乙烯丙烯酸、乙烯甲基丙烯酸酯，以及它们的混合物和 共混物。其它例子包括、但不限于循环利用的聚对苯二甲酸乙二酯和 聚乙烯，乙烯/α-烯烃共聚物，1-丁烯-乙烯共聚物，无规聚丙烯， 低密度聚乙烯，丙烯酸2-乙基己基酯与乙烯和或乙酸乙烯酯的共聚 物，均相线性乙烯/α-烯烃共聚物，熔融指数较低的丙烯酸正丁酯共 聚物、乙烯乙烯基酯共聚物)。在本发明中可以使用无规和嵌段共聚 物以及它们的共混物。

在乙烯共聚物中所需的极性单体含量通常是约1-60重量％，优选 15-45重量％，更优选超过25重量％。乙烯共聚物优选具有约10- 5000g/10分钟的熔融指数。

特别优选的粘合剂将含有乙烯乙酸乙烯酯。优选乙烯乙酸乙烯酯 组分含有小于约40％的乙酸乙烯酯。乙烯乙酸乙烯酯共聚物是在商业 上从DuPont Chemical Co.，Wilmington，DE以商品名Elvax(例 如Elvax210，熔融指数是400g/10分钟，共聚物中的乙酸乙烯酯含 量是约28重量％；Elvax205W，熔融指数是800g/10分钟，乙酸乙烯 酯含量是约28重量％；Elvax410，熔融指数是500g/10分钟，乙酸 乙烯酯含量是约18重量％)获得。其它乙烯乙酸乙烯酯共聚物是从 Exxon Chemical Co.以商品名Esorene(例如UL 8705)、从Millennium Petrochemicals，Rolling Meadows，IL以商品名Ultrathene(例 如UE 64904)和从AT Polymers Film Co.，Charlotte，NC以商品名 AT(例如AT1850M)获得。

优选用于本发明的胶凝剂是低分子量聚乙烯(PE)均聚物或共聚 物蜡以及它们的共混物。包括氧化均聚物、氧化高密度聚乙烯、乙烯 乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物和马来酸酐共聚物。在本发明 中可以有利地使用胶凝剂例如从Allied Signal获得的A-C聚乙烯 凝胶和从Eastman Chemical Company获得的EPOLENE。胶凝剂的用 量通常是约0.5-40重量％。

本发明的粘合剂组合物优选被增粘。增粘组分的用量通常是粘合 剂组合物的约10-60重量％，更特别是约25-45重量％。

优选的增粘剂是从石油衍生的合成烃树脂。非限定性例子包括脂 族烯烃衍生的树脂，例如从Goodyear以商品名Wingtack和从Exxon 以商品名Escorez1300系列获得的那些。这类中的普通C5增粘树脂 是1，3-戊二烯和2-甲基-2-丁烯的二烯-烯烃共聚物，软化点为约95 ℃。该树脂可以以商品名Wingtack95获得。这些树脂通常具有由ASTM 方法E28确定的环和球式软化点为约20-150℃。也可以使用C9芳族/ 脂族烯烃类树脂，例如从Exxon以商品名Escorez2000系列获得。 当需要长期抗氧化性和紫外光暴露下时，氢化烃树脂是特别有用的。 这些氢化树脂包括例如Exxon的氢化脂环族树脂的Escorez 5000系 列，氢化C9和/或C5树脂例如来自Arakawa Chemical的ArkonP系 列，氢化芳族烃树脂例如来自Hercules Specialty Chemicals的 Regalrez1018、1085和RegaliteR系列。其它芳族改性烃树脂 包括Arizona Chemical Company的Zonatac系列。其它有用的树脂 包括氢化聚萜烯例如来自日本Yasuhara Yushi Kogyo Company的 ClearonP-105、P-115和P-125。

适用于本发明的蜡包括石蜡、微晶蜡、高密度低分子量聚乙烯蜡、 副产物聚乙烯蜡、Fischer-Tropsh蜡、氧化Fischer-Tropsh蜡和官 能化蜡例如羟基硬脂酰胺蜡和脂肪酰胺蜡。本领域中通常使用术语合 成高熔点蜡，包括高密度低分子量聚乙烯蜡、副产物聚乙烯蜡和 Fischer-Tropsh蜡。也可以使用改性蜡，例如乙酸乙烯酯改性和马来 酸酐改性的蜡。蜡组分的用量是按粘合剂计为大于约10重量％，通常 是约20-40重量％。

在这里使用的石蜡是具有环和球法软化点为约55-85℃的那些。优 选的石蜡是从Astor Wax Corporation，Doraville，GA获得的Okrin 236 TP；从Pennzoil Products Co.，Houston，TX获得的 Penreco4913；从Moore and Munger，Shelton，CT获得的R-7152 石蜡；和从International Waxes，Ltd，Ontario，Canada获得的 Paraffin Wax 1297。特别优选的是熔点为约130-165° F的石蜡，例 如从Citgo获得的Pacemaker和从Moore and Munger获得的R-2540； 和熔点低于约180°F的低熔点合成Fischer-Tropsh蜡。最优选的蜡 是熔点为150°F的石蜡。其它石蜡包括从CP Hall以商品名1230、 1236、1240、1245、1246、1255、1260&1262获得的蜡。CP Hall 1246 石蜡是从CP Hall(Stow，Ohio)获得。

这里使用的微晶蜡是具有50重量％或更多的含30-100个碳的环状 或支化链烷的那些。它们通常比石蜡和聚乙烯蜡更不容易结晶，熔点 大于约70℃。例子包括VictoryAmber Wax，70℃熔点的蜡，从 Petrolite Corp.(Tulsa，OK)获得；BarecoES-796 Amber Wax， 70℃熔点的蜡，从Bareco(Chicago，IL)获得；Okerin177，80 ℃熔点的蜡，从Astor Wax Corp.获得；Besquare175和195 Amber Wax，80℃和90℃熔点的微晶蜡，从Petrolite Corp.(Tulsa，OK) 获得；Indramic91，90℃熔点的蜡，从Industrial Raw Materials (Smithport，PA)获得；和Petrowax9508 Light，90℃熔点的蜡， 从Petrowax PA Inc(New York，N.Y.)获得。

其中的高密度低分子量聚乙烯蜡的例子包括乙烯均聚物，从 Petrolite Inc.(Tulsa，Okla)作为PolywaxTM 500、PolywaxTM 1500 和PolywaxTM 2000获得。PolywaxTM2000的分子量是约2000，Mw/Mn 是约1.0，16℃下的密度是约0.97g/cm3，和熔点是约126℃。

本发明的粘合剂优选还含有稳定剂或抗氧化剂。加入这些化合物 的作用是保护粘合剂不会由于例如热、光或来自原料例如增粘树脂的 残余催化剂引起的与氧的反应而发生降解。

在这里可以使用的稳定剂或抗氧化剂是高分子量位阻酚和多官能 酚，例如含硫和磷的苯酚。位阻酚是本领域技术人员公知的，可以作 为酚化合物，其在酚羟基附近含有空间大体积基团。这些抗氧化剂的 性能可以通过联合使用公知的协同剂例如硫代二丙酸酯和亚磷酸酯来 进一步提高。二硬脂基硫代二丙酸酯是特别有用的。如果使用，这些 稳定剂的用量通常是约0.1-1.5重量％，优选0.25-1.0重量％。抗氧 化剂可以从Ciba-Geigy(Hawthome，NY)获得，包括Irganox565、 1010和1076，它们是位阻酚。这些是用作自由基清除剂的主要抗氧 化剂，可以单独使用或者与其它抗氧化剂例如亚磷酸酯抗氧化剂联合 使用，例如来自Ciba-Geigy的Irgafos168。许多这些抗氧化剂可 以单独使用或者与其它这种抗氧化剂联合使用。这些化合物被少量加 入热熔体中，且对其它物理性能没有影响。可以加入且不影响物理性 能的其它化合物是用于赋予颜色的颜料，或者荧光剂，这里只是举例。 根据粘合剂的最终用途，可以包含其它添加剂，例如通常加入热熔性 粘合剂中的增塑剂、颜料和染料。这些添加剂是本领域技术人员公知 的。

本发明的热熔性粘合剂配料含有包含胶凝剂的固相以及包含热塑 性聚合物和增粘剂的液相。固相有利地是聚乙烯(PE)均聚物或共聚 物蜡。在一个优选的实施方案中，液相包含乙烯乙酸乙烯酯聚合物， 和增粘树脂是烃增粘树脂。固相包含支化PE蜡。在乙烯乙酸乙烯酯 共聚物、合成蜡和烃增粘树脂的另一个熔融配料中，支化PE蜡沉淀 形成物理交联的网络。用于支化PE蜡的物理交联方法是结晶现象， 结果是链段的端部彼此固定在一起。

这些组分的任何组合以使得具有明显的凝胶性能是在施用温度下 达到的，特别是在施用温度下形成由沉淀的细聚乙烯蜡粒子组成的三 维晶格网络。这种网络与由聚合物和优选增粘剂组分组成的液相的共 存通过限制液相的流动而产生凝胶性能。

粘合剂在处于熔融态时施用在基材上，并冷却硬化粘合剂层。本 发明的粘合剂优选配制用于在200-350°F的温度下施用。在一个实 施方案中，粘合剂在施用期间将处于凝胶态。在另一个实施方案中， 粘合剂将在涂到基材上之后经过凝胶态。特别优选的热熔性粘合剂组 合物显示超过至少25°F温度范围的凝胶性能。

粘合剂产品可以通过各种方法施用在基材例如纸或硬纸板或卡片 纸基材、无纺布制品等上，这些方法包括涂覆、喷射挤出、接触挤出 等，足以使得基材与另一种基材粘合在一起的粘合剂产品的量。

本发明提供一种将基材粘合到相似或不相似的基材上的方法，包 括在至少第一基材上施用熔融的热熔性粘合剂组合物，使第二基材与 施用到第一基材上的组合物接触，从而将第一和第二基材粘合在一 起，其中所述热熔性粘合剂显示凝胶性能。在一个实施方案中，施用 到一种基材上的粘合剂与施用到第二种基材上的粘合剂接触以将第一 基材粘合到第二基材上。应该理解的是第一和第二基材可以是相同基 材的不同区域。

本发明的配制粘合剂具有优异的机械和流动性能、高的原始强度、 高耐热性、改进的弹性、在多孔基材上的渗出少。这些性能使得本发 明的粘合剂适用于包装、转化、装订、封袋和无纺布市场中。这些粘 合剂的细粒特别用作箱、卡片纸和盘的成型，和作为密封粘合剂，非 常适合于滤器折叠结构。热熔性粘合剂通常以束的形式用活塞泵或齿 轮泵挤出设备挤出到基材上。热熔体施用设备可以从许多供应商获 得，包括Nordson、ITW和Slautterback。

这些粘合剂用于生产所有类型的滤器，特别是折叠滤器。本发明 的粘合剂可以有利地用于生产折叠纸片或织物片材，用于例如家用加 湿器的滤器。加湿器用于在被加热的房屋内向干燥空气中加入水分。 加湿器的滤器作为毛细元件操作，用于通过毛细管作用从储库中将水 吸收到毛细元件的蒸发区域内，在那里，从毛细元件吸取的水用风扇 蒸发到空气中，从而排到室内。其它用途包括、但不限于用于空气清 新和/或净化的滤器，例如HEPA(高效颗粒空气)滤器和真空滤袋。 用于这种滤器中的纸可以被处理通过物理或化学方式保留空气中的杂 质。其它滤器包括用于过滤公用水源、家用自来水、游泳池、热浴盆、 Jauzzs、水热池等的滤水器。这些滤器可以包含抗微生物剂等。

本发明的粘合剂被施用在平面滤器介质(吸收剂纸或织物)上， 然后折叠，例如在常规的折叠机中，例如通过Solent Technologies and Geyer生产。无纺布基材特别用于滤器应用。在折叠过程中，滤器介 质通常在至少每英寸折叠，在每英寸经受180°弯曲。本发明的粘合 机在折叠之前施用到滤纸上时表现优异的性能。胶凝的程度可以得到 控制以提供所需的珠(bead)高度和保留值，使得当进行折叠时，粘 合剂能将滤器以折叠形式保持和适当地间隔折叠线。在本发明的实施 方案中，粘合剂通常按照直线(连续或不连续的)施用在要折叠的基 材上。折叠通常进行使得折叠线相对于粘合剂线基本垂直地、优选垂 直地延伸，从而在折叠操作过程中，在基材的一个部分上存在的粘合 剂与在基材下一部分上存在的粘合剂接触，从而固定折叠。在滤器折 叠应用中，存在对粘合剂界面的粘合剂，珠固化(set up)并抵抗流动。 折叠制品可以用作折叠片材，或可以成型为圆柱体，或可以以圆锥等 的形式生产。

除了折叠滤器之外，其它折叠制品包括、但不限于包装材料、绝 缘材料等。

要粘合的基材包括原始和循环利用的牛皮纸，高和低密度牛皮纸， 卡片纸，和各种类型的处理的和涂覆的牛皮纸和卡片纸。复合材料也 用于包装应用，例如用于包装酒精饮料。这些复合材料可以包括层压 到铝箔上的卡片纸，其进一步层压到膜材料例如聚乙烯、聚酯、聚丙 烯、聚偏二氯乙烯、乙烯乙酸乙烯酯和各种其它类型的膜上。另外， 这些膜材料还可以直接粘合到卡片纸或牛皮纸上。上述基材不是穷尽 性的列举，各种基材、特别是复合材料可以用于包装工业。

以下实施例仅仅用于进一步说明本发明。

实施例

实施例1

制备具有表1所示配方的粘合剂样品。样品1是凝胶型热熔体的 例子，样品2是强凝胶型热熔体的例子，对比样品3是标准热熔体的 例子。

表1     材料     样品1     样品2     样品3     Dupont Elvax 410 EVA     35     15     35     Exxon ECR-186烃增粘剂     35     45     35     Marcus 300合成PE蜡     20     20     30     Eastman Epolene C-17PE蜡     10     20     -

实施例2

获取粘合剂样品1-3的显微镜照片。在图1-3中可以看到沉淀的PE 网络。图1-3显示的球形体是被未溶解的熔融组分包围的PE蜡颗粒， 具有一定程度的物理交联。

图1是具有10％胶凝剂的凝胶态粘合剂样品1(Epolene C-17)在 120.5℃的显微镜照片。图2是显示粘合剂样品1在149.9℃的凝胶性 能。图3是具有20％胶凝剂的凝胶态粘合剂2的显微镜照片。图4A和 4B是不含胶凝剂的粘合剂的显微镜照片(分别在150.5℃和120℃)。

图2显示施用温度对粘合剂微结构的影响。较高温度的显微镜图 象显示较少的PE蜡颗粒网络，对应于较弱的凝胶。

图3显示了凝胶浓度对配料的影响。图3是样品2的显微镜照片， 其配料中的胶凝剂含量是样品1中胶凝剂含量的2倍。与样品1相比， 观察到样品2(图3)在120℃具有更大的相畴(domains)。在样品2 中观察到与较大尺寸相畴的尺寸范围扫描相比，较小相畴的数目降 低，这可能是由于聚集导致的。这种变化与凝胶特性的增加是一致的， 因为半固体凝胶网络在分子水平上变大。理论上认为较大的微观半固 体凝胶网络将提供在性能特性例如抗流动性方面得到提高的宏观性 能。重要的是注意到图3显示与胶凝剂含量增加对应的网络尺寸增加， 但是可以获得相似的结果，其中该网络不会聚集，但是提高了表面积。 在没有聚集的情况下，提高的表面积将提供在半固体网络和液相之间 的更大相互作用，同时还增加相对于浓度的网络尺寸。这种对应于更 多胶凝剂含量的不同微观现象可以提供相同的宏观凝胶性能特性。

在图4A和4B中显示在不含胶凝剂的情况下配制的标准热熔性粘 合剂(样品3)，与凝胶热熔性粘合剂(图1、2、3)对比。在样品3 中不含凝胶组分，其显微镜照片没有显示半固体网络。这进一步说明 宏观凝胶特性依赖于微观半固体网络的存在。

实施例3

热熔性粘合剂的原始强度定义为在粘合足以冷却和达到最终粘合 强度的时间之前的时间内粘合具有的强度。粘合力与粘合时间一起记 录，并作为原始强度来记录。大多数与本发明相关的热熔性粘合剂在 10秒内达到其最终粘合强度，所关注的原始强度是在0-3秒范围内。 另一个分析原始强度的方法是使用流变仪。流变仪可以在各种温度下 在样品上诱导特定的力，并检测样品对这些力的响应。原始强度通常 用通过流变分析检测的储存模量表示。储存模量是机械强度的一种衡 量手段。

凝胶热熔性粘合剂的原始强度分析用粘合力和流变学进行。粘合 力分析是在用被于150℃施用到多孔滤器基材上的1英寸粘合剂珠宽 度的1/10形成的粘合上进行。图5是比较两种凝胶热熔性粘合剂(凝 胶1和2)和一种标准(对比)热熔性粘合剂的粘合力与粘合时间的 图。标准热熔体在表明较低原始强度的1-3秒范围内显示显著更低的 粘合力。该图还显示了三种粘合剂在达到它们的最大粘合强度和形成 完全固化粘合时的粘合强度在六秒时的截距。

在其施用温度左右的粘合剂的储存模量表明粘合剂在施用温度下 的机械强度。流变仪能检测在温度范围内的储存模量，和通过比较这 些曲线，可以确定粘合剂建立机械强度时的温度。在较高温度下的较 高储存模量表明较大的原始强度。图6显示在图5中通过粘合力分析 的样品的流变曲线。流变数据显示在高温下，对比样品具有比凝胶样 品更低的储存模量。该数据再次验证了表明凝胶粘合剂具有更高原始 强度的粘合力分析。

实施例4

粘合剂在多孔基材上的渗出可以通过视觉观察来确定。所检测的 粘合剂被施用到多孔基材、优选无纺布上，并使其在所需温度下平衡。 在施用粘合剂和平衡之后，目测基材的反面，并报告为基材上的高、 中或低量的粘合剂渗透。在一些情况下，这与改变时间结构、基材孔 隙率、基材厚度或平衡温度有关，从而更好地理解粘合剂渗出的倾向。

表2显示了在表1中样品的渗出结果。这些样品在施用和平衡到 室温之后1小时和在平衡到120℃之后24小时时观察。所用的基材是 多孔滤纸介质。凝胶粘合剂样品(样品1和2)显示比对比配料(样 品3)更少的渗出。

表2   样品1   样品2   样品3   平衡到室温之后1小时   无   无   低   平衡到120℃之后24小时   低   低   高

本领域技术人员显然可以在不偏离本发明精神和范围的情况下作 许多改进和变化。这里所描述的具体实施方案仅仅是举例，本发明仅 仅通过所附的权利要求以及与这些权利要求的等价范围来限定。