CN106573484B - 自发泡热熔粘合剂组合物以及制成并且使用它们的方法 - Google Patents

Abstract

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。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。

Description

自发泡热熔粘合剂组合物以及制成并且使用它们的方法

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，

d)热熔融物应用设备总体上对于生产线人员是可理解的。对于这些个人改变设备、温度和压力设置是常见情况。在此专利中指定的发泡剂在350°F以及高于350°F的温度下开始分解并且产生气体。如在图1上示出的，其是公开可获得的曲线图，示出了邻苯二甲酸二辛酯中的偶氮二甲酰胺(CELOGEN AZ-130)的分解速率，该分解速率是温度下的时间的函数。在此专利中披露的方法不具有监控该熔融的热熔发泡剂混合的累积的热历程的规定。因此，当该累积的热历程达到分解点时，将在开向大气的熔融物槽中产生热熔泡沫。当在该熔融物槽中发生泡沫膨胀时，该泡沫从该槽溢出，污染周围区域，呈现危险的烧伤危害并且焚化电子控制。

美国专利号4,059,466还描述了一种通过以下方式生产热熔泡沫的方法：首先加热固体热熔颗粒和发泡剂粉末共混物至其中该共混物变成熔融的但是低于该发泡剂的分解温度的温度(T-1)，然后泵送并且使所述熔融的组合物加压通过热源以增加其温度至该发泡剂的分解温度(T-2)，然后在其膨胀至热熔泡沫内时将所述组合物分配至大气压内。此专利指定了大约375°F的粘合剂施加温度，其低于分解100％该发泡剂需要的温度。在375°F下，放出的气体量将取决于该材料保持在此温度下的时间长度。因此，当材料消耗速率改变时，泡沫密度将改变。

在升高的温度下化学发泡剂分解产生气体。分解速率是时间和温度的函数。随着温度增加，活化并且分解该发泡剂需要的时间长度降低(参见，例如，图1)。

图1揭示了在383°F和低于383°F的温度下，不是所有的偶氮二甲酰胺都分解，甚至在温度下在30分钟之后。除非实现392°F和高于392°F的温度，在较低温度下分解的偶氮二甲酰胺的量将变化。因此，由所产生的气体体积产生的泡沫密度取决于材料保持在低于392°F的任何给定温度下的时间长度。

在自动化的热熔融物应用中，随着生产线改变速度或者在停工时间过程中例如改变分配喷嘴，对于午休时间或者中断材料消耗速率的任何其他情况固定线拥挤，每单位时间消耗的热熔融物的量不断地改变。

因为在热熔融物消耗上的这个变化性，低于392°F的任何分解温度将导致不一致且可改变的发泡剂分解和放出气体的量。这进而导致所产生的热熔泡沫的密度的变化性。因为沉积的粘合剂的可变体积能够引起粘合失效、可改变的凝固时间(太快或太慢)、以及可变的粘合表面区域，可变的泡沫密度在自动化的热熔融物生产线上是不能接受的。

另外，在375°F和高于375°F的温度下，热熔融物经受热降解，损失物理特性并且降低粘合剂性能。此外，在这些升高的温度下，大部分热熔融物由于泡孔聚结、泡孔破裂以及泡沫收缩具有太低而不能支持可接受的泡沫形成的粘度。

发明的简要概述

为了避免可能在需要实现发泡剂的完全分解的升高的温度下发生的自发泡热熔粘合剂组合物的热降解，必要的是冷却该热熔融物。存在两种条件，在这两种条件下冷却该热熔融物低于该发泡剂的分解温度是必要的。

第一条件适用于将该热熔发泡剂掺和物的温度增加至该发泡剂的分解温度所利用的加热设备。如果在发泡剂分解温度下保持持续延长的时间周期，热熔融物将开始降解，如果由于生产线停车，热熔融物消耗的速率变慢或者停止，发生降解。当此发生时，该热熔融物的温度必须主动地减小。

第二条件是在被分配到被粘合的衬底上之前，在第二条件下该热熔融物温度应该被降低低于该发泡剂的分解温度。该热熔融物淀积温度必须是足够低的以防止泡沫泡孔聚结、泡孔破裂以及泡沫收缩。该热熔融物淀积温度可以被进一步减小以降低该分配的粘合剂的BTU含量，使得可以减少凝固以及形成粘合花费的时间(凝固时间)。

本发明提供了生产自发泡热熔粘合剂组合物的简化的、成本有效的方法，以及用于生产并且分配它们的设备和方法。在一个实施例中，本发明提供了一种具有加热和/或冷却熔融的热熔融物两者的双重能力的装置。它运行以将热熔融物和发泡剂的熔融的掺和物提高至该发泡剂的分解温度，并且当必要时，降低热熔融物的温度以避免热降解并且提供最佳的热熔融物分配温度。

在本发明的一个实施例中，在被结合至热熔融物材料内之前，涂覆微粉化的发泡剂颗粒的表面。所述涂料是与该热熔融物化学上相容的液体。该液体涂料防止这些微米级的发泡剂颗粒的附聚并且帮助在其制造过程中其至该熔融的热熔融物内的均匀分布。因此，在一个实施例中，本发明包括在低于该发泡剂的分解温度的温度下用一种或多种任何给定热熔融物配制品的低粘度成分表面涂覆这些微粉化的发泡剂颗粒以形成浓缩物，并且然后在其制造过程中将所述发泡剂浓缩物结合至该熔融的热熔融物内。

本发明的另一个方面是在使用的时候监控并且控制自发泡熔融的热熔发泡剂掺和物的温度和热历程，其中在其被泵送、被加压并且被加热至其中该发泡剂分解的第二温度之前，该熔融的热熔融物的熔融温度和热历程保持低于该发泡剂的分解。

本发明的又另一个目的是提供一种单一设备，该设备具有将熔融的热熔发泡剂掺和物(T-1)加热至该发泡剂的分解温度(T-2)、然后将该含有热熔融物的气体冷却至低于该发泡剂的分解温度的温度(T-3)，并且然后将所述含有热熔融物的气体分配至大气压内(其中其膨胀成泡沫)的能力。

本发明还针对自发泡热熔粘合剂材料的制备、以及一种活化并且分配热熔融物的工艺，其中它膨胀成发泡的热熔粘合剂。通过以下方式制成自发泡热熔融物，首先通过利用高剪切混合通过用给定热熔融物配制品的液体组分或低粘度熔融的组分涂覆浓缩物制备该微粉化的发泡剂粉末的浓缩物。在低于该发泡剂的分解温度的温度下以0.1至8.0百分比的最终发泡剂浓度，然后将所述发泡剂浓缩物掺合至熔融的热熔融物内。在该热熔融物制造过程中在低于该发泡剂的分解温度的共混温度下，将这种发泡剂分散体浓缩物结合至该热熔融物内。作为浓缩的微粉化的分散体的发泡剂与配制品成分之一的结合确保发泡剂颗粒在该热熔融物中的均匀分布。如果在正常的热熔融物制造工艺过程中将发泡剂粉末直接添加至这些熔融的热熔融物成分中，这种工艺要求少得多的产生热暴露的剪切混合以及将另外被要求的加工时间。它还避免用高剪切混合可发生的发泡剂的过早分解。

本发明的前述和其他特征在下文中在下面更充分地进行描述，以下说明书详细地阐明了本发明的某些说明性实施例(这些是指示的)，然而，没有其中可以采用本发明的原理的不同方式中的一些。

附图的简要说明

参考附图图形，请注意：

图1是曲线图(现有技术-公开可获得的)，示出了邻苯二甲酸二辛酯中的偶氮二甲酰胺(CELOGEN AZ-130)的分解速率，其中示出了作为温度下的时间的函数的分解速率。

图2是用于主动地加热/冷却根据本发明的热熔组合物的示例性装置的透视示意图；

图3是与图2中示出的装置类似的装置的侧剖面图，在该装置上附接歧管；并且

图4是示出了串联图2和3中示出的装置的侧剖面图。

发明的详细说明

根据本发明的自发泡热熔粘合剂组合物包括基础热熔粘合剂组合物与一种或多种化学发泡剂的掺和物。术语“基础热熔粘合剂组合物”指的是向其中添加该一种或多种化学发泡剂的热熔组合物。优选地，该化学发泡剂以该掺和物的按重量计从约0.1％至8.0％的浓度存在。更优选地，该化学发泡剂在该掺和物的按重量计1％与2％之间存在。

对于在本发明中使用的目前最优选的化学发泡剂是偶氮二甲酰胺。然而，可以使用其他化学发泡剂，这些化学发泡剂包括，例如，氧基双(苯磺酰肼)(OBSH)、甲苯磺酰肼、三肼基三嗪、对甲苯磺酰基氨基脲(TSS)、碳酸氢钠以及碳酸氢钾。

化学发泡剂商业上呈以范围在3与100微米之间的粒度(即，对于在本发明中使用优选的范围)的粉末形式供应。这些颗粒经常以结块或团聚体粘贴在一起，在它们结合至自发泡热熔融物内之前必须被分解以便防止该热熔融物泡沫的泡沫坍塌、空隙以及不均匀的密度。因此，发泡剂颗粒必须涂覆有载体并且被分散至载体内，该载体可以是与给定热熔融物相容的或者低粘度(优选地低于1,000厘泊)的液体、给定热熔融物配制品的熔融组分。所述发泡剂可以构成总共混物的按重量计从5％至70％，优选地该分散体浓缩物的25％至50％。该分散体浓缩物优选地是通过以下方式制备的：将该发泡剂粉末缓慢过筛至该液相材料内，同时在500rpm的最小值下、或者优选地在3,200rpm下使用可商购的高速混合机(如Cowels分散机)搅拌该液体。分解发泡剂团聚体需要的时间取决于特定的发泡剂以及其浓度如总分散体的百分比。可商购的研磨计细度可以用于确定何时该分散体被足够共混。研磨计细度应该揭示了在该分散体中的平均粒度是与通过发泡剂供应商指定的粒度相同。

可以用发泡剂用于产生微粉化的分散体的一些相容液体包括矿物油、环烷油和增塑剂。用于制备发泡剂分散体的一些低粘度熔融的热熔融物成分是蜡和增粘剂。理想地，该完成的分散体的粘度将范围是在从100至3,000厘泊内、但是优选地小于1,000厘泊的粘度。当呈熔融状态时，用给定热熔融物的熔融的低粘度组分制成的分散体还应该具有在100与3,000厘泊之间、并且优选地小于1,000厘泊的粘度。

当该基础热熔粘合剂组合物在常规的热熔粘合剂的制造中利用的正常混合/共混工艺过程中是熔融的时，将发泡剂和载体的分散体浓缩物结合至该基础热熔粘合剂组合物内。在分散体结合的工艺过程的热熔融物的温度必须低于特定的发泡剂的分解温度。如果在接近或高于该发泡剂的分解温度的温度下，将该发泡剂分散体浓缩物引入至热熔融物批中，将产生不可预测量的气体，从而引起在该热熔融物混合容器中发生一些发泡。这将潜在地毁灭整个生产批次。

因为用于制造热熔融物的正常混合程序有时候产生热，优选的是保持该热熔融物温度低于该发泡剂的分解温度的5％至10％，同时结合该发泡剂分散体。例如：偶氮二甲酰胺(AZ-130)在大约338°F下开始分解。因此，向其引入的该基础热熔融物批次的温度应该不超过约320°F。发泡剂苯磺酰肼(OBSH)在302°F下开始分解。因此，该基础热熔融物批的温度应该不超过280°F，同时结合OBSH发泡剂分散体。

如上所指出的，在高剪切下进行混合以确保该化学发泡剂在该基础热熔粘合剂组合物中的均匀分布。一旦足够的混合已经发生，将该材料冷却(主动地或者被动地)并且加工用于最终用途(例如，制粒或者放置至适合的容器如筒内，如在本领域中已知的)。这种材料有时候可以在此被称为“自发泡热熔粘合剂组合物”和/或被称为“发泡剂热熔掺和物”。

在热熔融物工业中众所周知的是热降解以及所得物理特性损失是在熔融并且施加热熔粘合剂的工艺中的主要问题。作为沿着热熔融物设备和软管的侧壁的层流的结果，发展了分子链的断裂。典型地对于大多数热熔融物，高于350°F，随时间的推移该热降解过程开始并且随着温度增加加速。当热熔发泡剂掺和物被加热至分解该热熔掺和物中包含的发泡剂必要的较高温度时，特别放大这种现象。因此，为了消除在用于分解发泡剂的热交换器装置中的热熔融物的热降解的潜在发展，无论材料流动何时停止，必要的是主动地冷却所述热交换器以降低温度。

图2说明了本发明的实施例，其是可以主动地加热或冷却热熔粘合剂组合物的装置10。在此有时候被称为“热交换器”的装置10连接到热熔融物软管20上，该软管从来源如熔融物釜(没有示出)供应呈熔融的但是不是活化状态的热熔融物。该熔融的热熔融物通过入口30并且穿过热传递线圈40进入装置10内。将该热熔融物在热传递线圈40中加热至其活化温度(即，其中该化学发泡剂完全分解成气体的温度)。该化学发泡剂的分解引起该热熔融物材料在热传递线圈40中加压。一旦被活化，该活化的热熔融物材料流动离开出口50至根据本发明的另一个装置10’(例如，如在图4中示出的)、至歧管(例如，如在图3中示出的)、或者直接至热熔融物分配设备中。

热传递线圈40被包封在主体60内，该主体优选地是由铝制成的但是可能由其他适合的材料制成的。主体60还包封加热器70，该加热器供应热以加热在热传递线圈40中的热熔融物材料。加热器70由控制器80控制，该控制器基于从传感器90接收的信息或数据激发并且脱激发加热器70。

主体60还包封冷却线圈100。冷却线圈100接收由冷却线110通过冷却入口120供应的冷却空气或水(或其他可流动的冷却材料)。通过螺线管130控制该冷却材料的流动，该螺线管与控制器80连通。当该温度被确定为在主体60中是太高时，螺线管130打开允许来自冷却材料源(没有示出)的冷却材料从冷却材料供应线140通过该螺线管、冷却线110和冷却入口120流动至冷却线圈100内以冷却热传递线圈40中的材料。

因此，为了使用图2中示出的装置10，将在低于该发泡剂的分解温度的温度T-1下的熔融的热熔发泡剂掺和物在压力下泵送通过热熔融物软管20至入口30，使得它然后流动通过热传递线圈40(在通过出口50离开之前)。通过加热器70将包含在主体60中的热传递线圈40中的熔融材料加热至该发泡剂的分解温度T-2，该加热器是由响应于从传感器90接收的温度数据的控制器80控制的。在分解温度T-2下的含有溶解气体的热熔融物在出口50处离开该设备。控制器80利用软件算法监控进入并且离开热传递线圈40的材料流，这些软件算法检测如通过传感器90测量的温度改变的速率。当材料流停止持续比对于引起该热熔融物的热降解的已知的预定程序化的参数更长时，温度控制器80关闭加热器70的电源并且开启螺线管130的电源，引起冷却空气或水流动通过冷却线圈100，从而降低主体60内的热传递线圈40中的材料的温度。这种冷却模式继续，直到实现预建立的冷却温度。当温度传感器90检测已经重新开始的材料流时，螺线管130被脱激发，冷却模式停止并且加热器70被接通电源，将该设备返回到加热器模式。

在本领域中还已知的是，发泡的热熔粘合剂不凝固或者尽可能快地“凝固”未发泡的热熔粘合剂，因为这些夹带的气体泡孔充当减慢热损失的速率的绝缘体。因此，具有加热并且冷却热熔融物两者的能力的热交换器的另外优点是它可以用于冷却活化的热熔融物材料至任何较低的温度，因此减少了其BTU含量，使得该分配的粘合剂的凝固时间可以如所希望的降低。

图3示出了与图2中示出的装置相同的装置10’，除了在它被分配或者被沉积之前它操作以冷却活化的热熔融物(例如，如从根据图2的装置接收的)之外。现在参考图3，在压力下在T-2下的含有夹带气体的热熔融物通过软管20(优选地被加热的)通过入口30被接收并且流动通过热交换线圈40，直到它通过出口50离开。再次，热交换线圈40被包封在主体60内。在热需要被供应给该材料的情况下，存在加热器70。但是装置10’特别地被配置成通过冷却线圈100供应冷却材料以将该活化的热熔融物材料的温度降低至最终所希望的热熔融物淀积温度。传感器90与控制器80连通以确定进入主体60的材料的温度。如果在入口30处或附近引入的热熔融物材料温度高于所希望的热熔融物淀积温度，传感器90将此信息传达给控制器80，该控制器通过关闭加热器70的电源并且开启螺线管130的电源应答，引起冷却空气或水流动通过冷却线圈100，直到实现所希望的热熔融物淀积温度。歧管150任选地连接在出口50处。歧管150允许活化的热熔融物材料在预定分配温度(T-3)下被供应至多个与歧管150流体连通的分配器上。

本发明还针对一种控制并且监控发泡剂热熔掺和物的温度和累积的热历程的方法，该掺和物被加热以在低于在开向大气的热熔融物槽或容器中的发泡剂的分解温度的温度下变成熔融的。如图1上示出的，偶氮二甲酰胺在338°F下在仅仅5分钟中将开始分解。在开向大气的容器中的发泡剂分解是放热的并且是自加速的。一旦引发分解，热熔发泡剂掺和物具有引发泡沫膨胀的潜能并且从热熔融物容器或槽溢出，因此污染周围区域。这种事件呈现了在工业环境中是不能接受的烧伤危害和家政恶梦。如果在开放的容器中保持熔融的热熔发泡剂掺和物的累积的热历程不被监控并且控制，该发泡剂的过早分解和泡沫溢出可能发生。

本发明提供了具有通过位于该熔融物容器中的传感器提供的温度输入的电子控制算法。特定的算法基于被监控的具体发泡剂掺和物的特定分解特征。在偶氮二甲酰胺(CELOGEN AZ-130)的特定情况下，一种适合的控制算法程序可以是：

·热熔融物温度325°F-没有发生作用；

·330°F和高于330°F的热熔融物温度持续超过10分钟-活化的***警报--如果在10分钟的***警报内不采取校正动作，槽加热器自动地关闭直到材料温度下降至325°F；

·340°F和高于340°F的热熔融物温度持续超过五分钟-活化的***警报--如果在3分钟的***警报内不采取校正动作，槽加热器自动地关闭直到材料温度下降至325°F；并且

·345°F和高于345°F的热熔融物温度-立即***警报活化的并且槽加热器关闭持续30分钟或者直到材料温度下降至325°F或低于325°F。

将理解的是，可以基于被利用的材料的组成、在所希望的作用之前的延迟周期等调节特定的时间和温度。在所有指出的故障条件下，仅仅在该熔融的热熔发泡剂掺和物冷却至低于在使用中的特定发泡剂的分解时间-温度特征曲线的预定温度之后，该加热器将被返回到接通电源。

自动化的生产线必须具有一致的且均匀的粘合剂珠粒尺寸以及施加至被粘合的衬底上的粘合剂体积以便确保可靠的粘合剂粘合。当热熔发泡剂掺和物用于产生热熔泡沫时，必要的是在该粘合剂被分配到衬底上之前100％的所有发泡剂被分解。不完全的或可变的发泡剂分解引起不一致的泡沫密度，该泡沫密度在自动化的生产线上是不能接受的。

如在图1中示出的，偶氮二甲酰胺必须在大气压下达到392°F或高于392°F的温度持续11分钟以完全分解。如果在水压闭合***中分解发生，其中通过放热反应产生的压力和热增加反应速率，则使偶氮二甲酰胺的分解速率加速。然而，如在图1上示出的实现总分解所要求的温度保持相同。

已知的是，当暴露于升高的温度持续延长的时间周期时，热塑性热熔融物降解并且失去它们的物理特性。因此，必要的是限制给定量的热熔融物被保持在发泡剂分解温度下的时间长度，以避免热降解。达到该发泡剂的完全分解所要求的升高的温度还是随时间的推移将引发热熔融物的热降解的温度。

在自动化生产中的热熔融物消耗的速率改变并且有时候停止持续不可预测的时间间隔；例如，如果生产线拥挤或者在午休时间轮班过程中，过夜关闭等等。当热熔融物消耗停止时，存在于用于将热熔发泡剂掺和物的温度增加至分解(T-2)的设备中的材料应该具有中断加热并且开始冷却该材料以避免响应于在热熔融物消耗上的改变的热降解的能力。这种程序还防止碳化物累积；即，在该材料流动路线的壁上的降解的热熔融物。随时间的推移，碳化物能够累积从而约束材料流动。碳化颗粒还暂停并且塞住分配喷嘴。

为了消除热降解的可能性以及还为了提供在分配含有溶解气体的热熔融物之前降低T-2温度的能力，本发明利用具有加热或冷却流动通过其的热熔融物的双重能力的设备。它们可以串联连接，如在图4中示出的。

参考图4，将低于该发泡剂的分解温度(T-1)的熔融的热熔融物泵送至第一装置10内，在那里它被加热至该发泡剂的分解温度(T-2)。在正常生产中，该加热的热熔融物材料继续流动离开第一装置10并且进入第二装置10’内，其将该含气体的热熔融物冷却至低于该发泡剂的分解温度的温度(T-3)。然而，由于线拥挤或者其他原因，如果热熔融物材料流动停止，将在第一装置10中的加热器关闭并且将冷却空气或水引入以冷却该停滞的含气体的热熔融物至较低的温度，从而防止该热熔融物的降解。在关闭期间过程中，如以下描述的，这些控制器进行在第二装置10’中的适当的温度调节。当正常生产重新启动并且热熔融物材料开始再次流动时，这些控制器使这些装置10、10’返回到它们的正常生产状态。

因此，在连续流生产中第一装置10被配置成加热该流动通过它的热熔融物材料至该分解温度(T-2)，但是将进入至冷却模式内(如果生产流停止)。在正常的连续流生产过程中，串联的第二装置10’将冷却流动通过它的材料从分解温度(T-2)至较低的分配温度(T-3)，但是将打开该加热器并且对于在该***中的材料维持该温度(T-3)，直到生产重新启动并且新加热的材料流动至第二装置10’内。如果生产停止，然后在第二装置10’上的冷却必须停止并且加热必须被引发至保持的温度(T-3)，另外在第二装置10’中的材料将凝固。对于午休时间等在线停止过程中，这种情况可以发生。串联的两种装置的使用允许较高的通过量，同时还允许在生产过程中中断。

以下实例仅旨在说明本发明并且不应该被解释为对权利要求书加以限制。

实例A-1-发泡剂分散体浓缩物-液体的形成

在室温下使用高速掺混机在3,200rpm下持续8分钟制备30％浓度的与CalumetCalsol 550(由印第安纳州印第安纳波利斯的凯罗特种产品公司(Calumet SpecialtyProducts LLC,Indianapolis,Indiana)供应的氢化处理的环烷石油)掺合的来自康涅狄格州丹伯里的加拉塔化学品公司(Galata Chemical,Danbury,CT)的10微米的平均粒度的偶氮二甲酰胺(CELOGEN AZ-130)。所得分散体具有1,200厘泊的粘度。

实例A-2-自发泡热熔粘合剂组合物的形成

在高于该基础热熔粘合剂组合物的熔融温度但是低于偶氮二甲酰胺的分解温度的300°F的温度下将在实例A-1中形成的发泡剂分散体浓缩物添加并且共混至从富乐公司(H.B.Fuller)获得的金属茂基础热熔粘合剂组合物内。该基础热熔粘合剂组合物的精确组成对于制造厂商是专有的并且不被申请人已知。对于该混合物“降低(let down)”速率或者完成的发泡剂浓度是按重量计1.25％。使用具有2-1/2”螺旋混合头的1马力钻床(drill)在800rpm下在12夸脱混合容器中持续5分钟完成混合。将所得材料倾倒入具有8”×4”×3”近似尺寸的不粘模具内，并且允许冷却并且再凝固成自发泡热熔粘合剂组合物。

实例A-3-自发泡热熔粘合剂组合物的活化和用途

将来自实例A-3的自发泡热熔粘合剂组合物熔融在320°F下的LTI Dynatec热熔融物槽中。一旦熔融，将它在400psi下泵送通过热交换器(如在图2和3中示出的)以使其温度升高至410°F，从而分解所有的偶氮二甲酰胺。然后将它泵送通过冷却设备，使其温度降低至350°F并且分配至大气压，产生具有低于没有发泡剂的相同热熔融物的本体密度的50％的本体密度的热熔泡沫。该分配的热熔泡沫用于将以下衬底的组合连接在一起(并且彼此连接)：卡纸板、谷物箱纸箱、滤纸、饮料纸箱备料、以及粘土涂覆的工艺纸。在粘合的衬底上的室温撕裂试验揭示了在与该粘合剂接触的所有表面上的100％纤维撕裂。

实例B-1-发泡剂分散体浓缩物-固体的形成

使用高速掺混机在3,200rpm下持续4分钟制备按重量计30％浓度的呈熔融的(200°F)蜡(CALUMET FR-6513)的偶氮二甲酰胺(GALATACHEMICAL ACTAFOAM 130)。将所得发泡剂浓缩物冷却至室温并且凝固。

实例B-2-自发泡热熔粘合剂组合物的形成

在按重量计1.35％的“降低”完成浓度的偶氮二甲酰胺下，将在实例B-1中形成的分散体浓缩物熔融共混至与在实例A-2中使用的相同的金属茂基热熔融物的熔融的成分内。使用与在实例A-2中使用的相同的加工条件和设备。

实例B-3-自发泡热熔粘合剂组合物的活化和用途

将在实例B-2中制备的自发泡热熔粘合剂组合物熔融在LTIDynatec热熔融物槽中并且以与实例A-3中相同的方式加工。所得泡沫本体密度比没有发泡剂的相同热熔融物低50％。该分配的热熔泡沫用于将以下衬底的组合连接在一起(并且彼此)：卡纸板、谷物箱纸箱、滤纸、饮料纸箱备料、以及粘土涂覆的工艺纸。在粘合的衬底上的室温撕裂试验揭示了在与该粘合剂接触的所有表面上的100％纤维撕裂。

实例C-1-发泡剂分散体浓缩物-液体的形成

在Hobart Planetary混合机中在240rpm在室温下持续10分钟制备与中等重量的类属矿物油掺合的50百分比浓度的偶氮二甲酰胺(GALATA CHEMICAL ACTAFOAM AZ-130)。所得分散体浓缩物是具有与苹果酱类似的流变学的稠膏。

实例C-2-自发泡热熔粘合剂组合物的形成

在按重量计1.5％的偶氮二甲酰胺“降低”浓度下，将在实例C-1中形成的分散体浓缩物熔融共混至Bostik 55-606压敏热熔粘合剂中。使用的混合条件和设备与实例A-2和B-2中的相同。将该熔融材料以固体铸造块冷却至室温。

实例C-3-自发泡热熔粘合剂组合物的活化和用途

将在实例C-2中产生的自发泡热熔粘合剂组合物在HMT(热熔融物技术公司(HotMelt Technologies)，罗契斯特市，密歇根州)热熔融物槽中加热并且加热至310°F的熔融温度。将该掺和物泵送并且加压至450psi，通过热交换器将该温度升高至400°F并且引起该发泡剂完全分解，从而产生具有该热熔融物的氮气溶液。通过12英尺的热熔融物软管在350°F下将该材料冷却至350°F泵送这种热熔融物气体溶液。当被分配至大气压内时，该压敏粘合剂产生了具有低于没有发泡剂的相同热熔融物50％的本体密度的泡沫。该材料用于粘合与在实例A-3和B-3中相同的衬底。在粘合的衬底上的室温撕裂试验揭示了在与该粘合剂接触的所有表面上的100％纤维撕裂。

另外的优点和修改对于本领域技术人员将容易想到。因此，本发明在其更宽方面不限于在此示出并且描述的特定细节和说明性实例。因此，可以做出各种修改，而不背离如通过所附权利要求书和它们的等效物限定的一般发明概念的精神或范围。

Claims (4)

1.一种用于活化和分配自发泡热熔粘合剂组合物的装置，所述装置包括：

入口，所述入口用于接收在低于存在于自发泡热熔粘合剂组合物中的化学发泡剂的分解温度的温度的熔融的自发泡热熔粘合剂组合物的流；

导管，所述导管与所述入口流体连通，所述导管被配置成包含在高于大气压的压力的自发泡热熔粘合剂组合物，所述导管包括出口；

加热夹套，所述加热夹套用于加热所述导管中的熔融的自发泡热熔粘合剂组合物至或高于所述化学发泡剂分解成气体的活化温度；以及

冷却夹套，所述冷却夹套用于冷却所述导管中的活化的自发泡热熔粘合剂组合物；

热熔粘合剂分配器，所述热熔粘合剂分配器与所述导管的出口流体连通；

传感器，所述传感器用于测量所述导管中的活化的自发泡热熔粘合剂组合物的温度；以及

控制器，所述控制器被配置成基于通过所述传感器测量的活化的自发泡热熔粘合剂组合物的温度来控制所述加热夹套和所述冷却夹套的操作，其中所述控制器被配置成基于通过所述传感器测量的活化的自发泡热熔粘合剂组合物的温度关闭至所述加热夹套的功率且将冷却材料供给至所述冷却夹套，以防止在所述导管中活化的自发泡热熔粘合剂组合物累积不利的热历程。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括用于多个热熔软管之一的整合的出口歧管。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括包封所述导管、所述加热夹套和所述冷却夹套的主体。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述主体是由铝制成的。