CN102181248B - 聚乙烯材料用热熔压敏胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热熔压敏胶组合物，其特征在于以重量百分比计包括：20-30％的主体聚合物，30-40％的增粘剂，30-40％的增塑剂，1-2％抗氧剂和1-2％光稳定剂；本发明还提供其制备工艺。本发明的热熔压敏胶具有较好的内聚力，初粘性好、持粘强度高，低温柔性好，在冬季也有较好的初粘性，可用于粘接固体材料，特别是粘接聚乙烯材料效果良好。
Description
技术领域
本发明属于高分子粘接剂领域，具体涉及一种聚乙烯材料用热熔压敏胶粘剂及制备方法。
背景技术
热熔压敏胶是一种新型粘合剂，不含任何溶剂，无污染，生产工艺简单，成本低廉，使用方便，用途广泛。
热熔压敏胶兼有热熔和压敏双重特性。在加热到130-200℃时即变成液态，可以通过喷涂、辊涂和刮涂方法使用，当冷却至室温时又呈固态，赋予一定压力即可产生良好的粘接效果。
传统的热熔压敏胶通常涂布在纸张、塑料薄膜，织物或金属箔上制成胶带或胶片，主要用于各类封箱、封盒和纸品包装、商标与标签的粘贴以及固体件的粘接，但对于难粘的聚乙烯类材料粘接效果不佳。本发明的热熔压敏胶工艺简单，低温柔性良好，初粘力高、持粘力好，且用于难粘的聚乙烯材料与同类产品比较其持粘性能更优越，低温柔性好。
发明内容
本发明旨在提供一种适合粘接聚乙烯类材料的热熔压敏胶，用以解决前述技术问题。
本发明的另一个目的在于提供一种上述聚乙烯类材料用热熔压敏胶的制备方法。
本发明提供一个热熔压敏胶组合物，以重量百分比计包括：20-30％的主体聚合物，20-50％的增粘剂，10-50％的增塑剂，1-2％抗氧剂和1-2％光稳定剂；
其中所述主体聚合物选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯基粘合剂、无定型烯烃共聚物基粘合剂和乙烯-辛烯共聚物基粘合剂或其混合物。
其中优选以重量百分比计包括30-40％的增粘剂，30-40％的增塑剂。
其中所述主体聚合物为重量比1∶1∶1的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯基粘合剂、无定型烯烃共聚物基粘合剂和乙烯-辛烯共聚物基粘合剂。
所述增粘剂为石油树脂、萜烯树脂、松香酯或者其混合物。
所述增塑剂为聚异丁烯。
所述抗氧化剂为二叔丁基对甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的复配体系；光稳定剂为Ciba TINVUN 622和CHIMASSORB 944的复配体系。
本发明还提供一种热熔压敏胶组合物的制备方法，包括如下步骤：
1)在捏合机中分别加入以重量百分比计20-50％的增粘剂，10-50％的增塑剂，1-2％抗氧剂和1-2％光稳定剂；
2)升温至150℃～200℃，保温20分钟～50分钟后加入以重量百分比计20-30％的主体聚合物，温度控制在130℃～200℃搅拌60分钟，熔融混合均匀得成品。
所述增粘剂为石油树脂、萜烯树脂、松香酯或者其混合物，以重量百分比计最佳为30-40％。
所述增塑剂为低分子量的聚异丁烯，以重量百分比计最佳为30-40％。
本发明主体聚合物采用无定型烯烃共聚物APAO。APAO是饱和聚合物，有良好热稳定性，胶色浅、透明，熔融黏度小，能粘结聚乙烯、聚丙烯等难粘材料。以获得较好的持粘强度；为提高APAO的低温性能，改善冬季初粘性差等缺陷，因此添加部分弹性体SIS和POE，以获得较好的平衡。
为提高热熔胶粘剂的初粘力，改善胶粘剂对被粘物的润湿能力，我们添加石油树脂，增加热熔胶粘剂的黏弹性；为降低体系粘度、润湿性和玻璃化温度，提高热熔胶黏剂伸长率，而使胶膜具有柔韧性，我们采用低分子量的聚异丁烯作为增塑剂。聚异丁烯为无色透明液体，耐老化、耐氧化、耐低温，并且具有自粘性。
为降低高温及使用过程中产品产生老化趋势，采用复合抗氧剂和热稳定剂是必要的。本体系通过实验验证，复合抗氧剂及热稳定剂比例为1∶1时，防老化性能最好。
本发明在制备热熔压敏胶过程中，先添加石油树脂、聚异丁烯、抗氧剂和光稳定剂，升温至130℃～200℃，后加入无定型聚烯烃(APAO)，热塑性弹性体(SIS)，乙烯-辛烯共聚物(POE)，再溶解后，开启捏合机。目的为：粘度较低的聚异丁烯与石油树脂先溶胀无定型聚烯烃，热塑性弹性体，乙烯-辛烯共聚物，溶胀后的无定型聚烯烃，热塑性弹性体，乙烯-辛烯共聚物在开启捏合机后，可有效降低剪切负荷，减少混合时间，节省生产成本。
本发明的热熔压敏胶具有较好的内聚力，可用于粘接固体材料，特别对于粘接聚乙烯材料效果良好。
本发明的优点在于：
a生产工艺简单；
b生产中无有害物质排放，不使用任何溶剂，属环境友好型产品；
c该产品粘接聚乙烯材料效果良好；
d该产品初粘性好、持粘强度高；
e该产品低温柔性好
具体实施方式：
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的剥离强度的测试方法采用GB/T328.20-2007和GB/T328.23-2007中的实验方法。测试中使用的拉力机为微机控制电子万能试验机，型号为CMT 6104。
下述实施例中：石油树脂可由南京扬子伊士曼化工有限公司购得，聚异丁烯可由韩国大林公司购得，无定型聚烯烃(APAO)可由德固赛公司购得，热塑性弹性体(SIS)可由广州市拓来贸易有限公司购得乙烯-辛烯共聚物(POE)可由日本三井公司购得，抗氧剂可由天津力生化工有限公司购得，光稳定剂可由南京迈达化学实业有限公司购得。
实施例1
往200升的带油浴加热的捏合机中分别加入石油树脂30Kg，聚异丁烯30Kg，抗氧剂二叔丁基对甲酚0.75Kg和[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.25Kg，光稳定剂TINVUN622 0.75Kg和CHIMASSORB944 0.25Kg。升温油浴至180℃，保温30分钟熔融后加入无定型聚烯烃(APAO)15Kg，热塑性弹性体(SIS)15kg，乙烯-辛烯共聚物(POE)15kg，待无定型聚烯烃(APAO)、热塑性弹性体(SIS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后开启捏合机。温度控制在180℃搅拌60分钟，所有树脂熔融混合成均一粘稠状液体，停止搅拌，热熔压敏胶即制备完毕。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，热熔压敏胶胶的厚度约为0.3mm。测定热熔压敏胶的粘接性能，见表1。
实施例2
往200升的带油浴加热的捏合机中分别加入石油树脂40Kg，聚异丁烯30Kg，抗氧剂二叔丁基对甲酚0.25Kg和[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.75Kg，光稳定剂TINVUN622 0.25Kg和CHIMASSORB944 0.75Kg。升温油浴至180℃，保温30分钟后加入无定型聚烯烃(APAO)15Kg，热塑性弹性体(SIS)15kg，乙烯-辛烯共聚物(POE)15kg，待无定型聚烯烃(APAO)、热塑性弹性体(SIS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后开启捏合机。温度控制在180℃搅拌60分钟，所有树脂熔融混合好，停止搅拌，热熔压敏胶即制备完毕。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，热熔压敏胶胶的厚度约为0.3mm。测定热熔压敏胶的粘接性能，见表1。
实施例3
往200升的带油浴加热的捏合机中分别加入石油树脂30Kg，聚异丁烯40Kg，抗氧剂二叔丁基对甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯各0.5Kg，光稳定剂TINVUN622和CHIMASSORB944各0.5Kg。升温油浴至180℃，保温30分钟后加无定型聚烯烃(APAO)10Kg，热塑性弹性体(SIS)10kg，乙烯-辛烯共聚物(POE)10kg，待无定型聚烯烃(APAO)、热塑性弹性体(SIS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后开启捏合机。温度控制在180℃搅拌60分钟，所有树脂熔融混合好，停止搅拌，热熔压敏胶即制备完毕。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，热熔压敏胶胶的厚度约为0.3mm。测定热熔压敏胶的粘接性能，见表1。
实施例4
往200升的带油浴加热的捏合机中分别加入石油树脂40Kg，聚异丁烯40Kg，抗氧剂二叔丁基对甲酚和[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯各0.25Kg，光稳定剂TINVUN622和CHIMASSORB944各0.25Kg。升温油浴至180℃，保温30分钟后加入无定型聚烯烃(APAO)10Kg，热塑性弹性体(SIS)10kg，乙烯-辛烯共聚物(POE)10kg，待无定型聚烯烃(APAO)、热塑性弹性体(SIS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)完全溶解后开启捏合机。温度控制在180℃搅拌60分钟，所有树脂熔融混合好，停止搅拌，热熔压敏胶即制备完毕。涂覆在高密度聚乙烯(HDPE)片材上，热熔压敏胶胶的厚度约为0.3mm。测定热熔压敏胶的粘接性能，见表1。
表1合成热熔压敏胶的粘接性能(23℃)
Claims (6)
1.热熔压敏胶组合物，其特征在于以重量百分比计包括：20-30％的主体聚合物，20-50％的增粘剂，10-50％的增塑剂，1-2％抗氧剂和1-2％光稳定剂；
其中所述主体聚合物为重量比1∶1∶1的热塑性弹性体苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、无定型烯烃共聚物APAO和乙烯-辛烯共聚物。
2.如权利要求1所述的热熔压敏胶组合物，其中以重量百分比计包括30-40％的增粘剂，30-40％的增塑剂。
3.如权利要求1或2所述的热熔压敏胶组合物，其特征在于所述增粘剂为石油树脂、萜烯树脂、松香酯或者其混合物。
4.如权利要求1或2所述的热熔压敏胶组合物，其特征在于所述增塑剂为聚异丁烯。
5.如权利要求1或2所述的热熔压敏胶组合物，其特征在于所述抗氧剂为二叔丁基对甲酚和[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的复配体系。
6.一种权利要求2-5其中任意一项中所述热熔压敏胶组合物的制备方法，包括如下步骤：
1)在捏合机中分别加入以重量百分比计30-40％的增粘剂，30-40％的增塑剂，1-2％抗氧剂和1-2％光稳定剂；
2)升温至130℃～200℃，保温20分钟～50分钟后加入以重量百分比计20-30％的主体聚合物，温度控制在130℃～200℃搅拌60分钟，熔融混合均匀得成品。
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