CN103788907B - 无溶剂型热熔压敏胶、制备方法及制成的铝箔胶粘带 - Google Patents

Abstract

一种无溶剂型热熔压敏胶、制备方法及制成的铝箔胶粘带，无溶剂型热熔压敏胶包括：20～50质量份热塑性弹性体、40～70质量份增粘剂、16～30质量份增塑剂、0.01～0.1质量份抗氧剂。氮气保护，在反应釜中加入增粘剂、增塑剂、抗氧剂，搅拌升温至100～130℃，保持30～80min；待各助剂熔化呈现流动状态时，添加热塑性弹性体，升温至140～180℃，搅拌80～150min直至完全熔化均匀，趁热出料即得。本发明的无溶剂型热熔压敏胶在粘结强度、初粘性及高温条件下保持力都得到了显著的改善，优于环保型水乳型丙烯酸酯压敏胶粘剂，综合性能和传统溶剂型橡胶压敏胶粘剂相当，但成本却大幅度降低，且安全环保。

Description

无溶剂型热熔压敏胶、制备方法及制成的铝箔胶粘带

技术领域

本发明涉及热熔压敏胶及其制备和应用，具体地涉及一种性能出色的无溶剂型环保热熔压敏胶、该热熔压敏胶的制备方法以及由该热熔压敏胶制成的铝箔胶粘带。

背景技术

随着人们生活条件的提高，对家用电器的需求也日益广泛。铝箔胶粘带是一种金属箔胶带，广泛应用于所有铝箔复合材料的接缝粘贴，保温钉穿刺处的密封以及破损处的修复，也是冰箱、冰柜生产厂的主要原辅材料，更是保温材料经销部门必购原料，其广泛应用于冰箱、冰柜等侧板蒸发器盘管的固定粘贴，具有良好的热传导效果。铝箔胶粘带通常采用优质压敏胶，粘性好、附着力强、抗老化性能好，也可用于PDA、PDP、LCD显示器、笔记本电脑、复印机等各种电子产品内需电磁屏蔽的地方，还可以用于蒸汽导管外包裹，防止温度向外散失。

铝箔胶粘带一般采用溶剂型橡胶系压敏胶粘剂，其综合性能优异，但由于溶剂型橡胶系压敏胶粘剂成本昂贵，且含有苯类有机溶剂，严重污染环境，在现在日益要求绿色环保的政策下，溶剂型橡胶系压敏胶面临着市场萎缩的挑战，且越来越多的制冷行业相关企业（如海尔、美的、美玲、新飞、西门子等）面临市场价格的压力，越发引起对原辅助材料的重视，既希望原辅材料如铝箔胶粘带的价格下调，同时又要保证铝箔胶粘带的质量，这也在一定程度上限制了溶剂型橡胶系压敏胶粘剂的使用投入。

目前市面上现有的铝箔胶粘带大多数涂布溶剂型橡胶系压敏胶粘剂，只有少数几家胶粘带企业采用水性压敏胶粘剂或橡胶型热熔压敏胶粘剂涂布在铝箔上，但存在着剥离强度一般或高温持粘性差或初粘性一般的问题。如江阴一家压敏胶粘剂生产企业所生产的铝箔胶粘带用乳液压敏胶粘剂，已勉强满足铝箔胶粘带最低使用要求，但其180°剥离强度一般，还有很大的改进余地；南宝热熔型橡胶压敏胶粘剂初粘性和180°剥离力优良，但高温持粘性比较差；国民淀粉产的橡胶型热熔压敏胶粘剂初粘性和持粘性比较好，但也存在着高温持粘性一般的问题；杭州仁和橡胶型热熔压敏胶180°剥离力和高温持粘性都比较不错，但初粘性比较差，无法适应制冷行业的需求。

公开号为CN202912886U的中国专利公开了一种水性高剥离铝箔胶带，只涉及到铝箔胶带的结构组成，而未提到其中的水乳性压敏胶粘剂的相关信息；公开号为CN202643623U的中国专利公开了一种冰箱用铝箔胶带，也只是涉及到一些基本结构组成，对其中的重要组成部分，如压敏胶粘剂部分则没有说明；公开号为CN102391803A的中国专利公开了一种无色透明热熔压敏胶及其制备方法，其180°剥离力和初粘性比较好，但高温持粘性比较差，不能完全满足制冷行业铝箔胶粘带的使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种既可以保证质量不下降，又能大幅度降低生产成本的环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂，该环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂可以有效替代目前正在使用的溶剂型橡胶系压敏胶粘剂而应用于铝箔胶粘带，对胶粘带企业和制冷企业都有一个降低生产成本的推动作用，对民生也有帮助。

具体的，本发明提出的无溶剂型热熔压敏胶，其由包括以下质量份数的原料制备而成：

所述的热塑性弹性体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（简称SIS）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（简称SBS）、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物（简称SEBS）中的一种或几种，所述各嵌段共聚物均为线型结构；其中，线型SIS嵌段共聚物结构中聚苯乙烯嵌段质量含量为13～17%，熔融指数为7～12g/min；线型SBS嵌段共聚物结构中聚苯乙烯嵌段质量含量为25～30%，熔融指数为5～11g/min；线型SEBS嵌段共聚物结构中，对丁二烯嵌段进行了氢化，聚苯乙烯嵌段质量含量为12～16%，熔融指数为3.5～7g/min。

优选的，所述的热塑性弹性体为SIS和SBS，质量比为1:1～9:1。

进一步的，所述SIS和SBS质量比为2:1～8:1，占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数为30～40。

所述的增粘剂为松香树脂、轻化松香树脂、轻化松香甘油酯、萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯酚醛树脂、古马隆树脂、石油树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或几种。

优选的，所述的增粘剂为软化点90～150℃的萜烯树脂和/或萜烯酚树脂。

进一步的，所述的增粘剂为萜烯树脂和萜烯酚树脂，占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为15～50和5～35。

更进一步的，所述的萜烯树脂和萜烯酚树脂占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为30～50和5～20。

所述的增塑剂为环烷油、白油、液态树脂、邻苯二甲酸二辛脂中的一种或几种。

优选的，所述的增塑剂为环烷油和液态树脂，占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为3～20和1～15。

进一步的，所述的环烷油和液态树脂占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为5～16和1.5～14。

所述的抗氧剂为2,2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）（俗称抗氧剂2246）、2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇（俗称抗氧剂1010）中的一种或几种。

优选的，所述的抗氧剂为2,2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）和四[β-(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇，质量比为1:1。

进一步的，所述2,2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）和四[β-(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数为0.05～0.1。

本发明的目的之二在于提供一种制备上述无溶剂型热熔压敏胶的方法，包括下述步骤：

（1）在反应釜中加入增粘剂、增塑剂、抗氧剂，搅拌升温至100～130℃，并保持30～80min，全程通氮气保护；

（2）待各助剂熔化呈现流动状态时，添加热塑性弹性体，升温至140～180℃，搅拌80～150min直至热塑性弹性体完全熔化均匀，趁热出料，得到所述的无溶剂型热熔压敏胶。

优选的，步骤（2）中，添加热塑性弹性体后，升温至150～175℃。

本发明的目的之三在于提供一种包括上述无溶剂型热熔压敏胶的铝箔胶粘带，所述的铝箔胶粘带为三明治式的三层结构，依次为防粘层、铝箔基材层和无溶剂型热熔压敏胶层，铝箔基材层光面或哑光面涂布形成所述的无溶剂型热熔压敏胶层，另一面则涂布形成所述的防粘层。

优选的，所述无溶剂型热熔压敏胶层厚度为30～45um。

优选的，所述防粘层主体为硅树脂类防粘剂。

优选的，所述铝箔基材层厚度为25～75um。

进一步的，所述铝箔基材层厚度为30～50um。

本发明的无溶剂型热熔压敏胶在粘结强度、初粘性及高温条件下保持力都得到了显著的改善，优于环保型水乳型丙烯酸酯压敏胶粘剂，综合性能和传统溶剂型橡胶压敏胶粘剂相当，但成本却大幅度降低，且安全环保，对环境没有污染，符合当前国家绿色环保政策。

具体实施方式

铝箔胶粘带一般用在制冷行业偏多，因此对压敏胶粘剂有着很高的要求。本发明根据目前传统型溶剂型橡胶压敏胶粘剂的价格高、不环保等缺点及制冷行业的特殊性能要求，采取这样一种思路：采用环保型热熔型橡胶压敏胶粘剂，来替代目前传统的溶剂型橡胶压敏胶粘剂，在不含有机溶剂、有效大幅度降低成本的前提下，很好地保持了180°剥离强度高、初粘性优异、高温持粘性优良、胶质柔软等优点。

本发明的环保无溶剂型铝箔胶粘带主要由三层结构组成的，分别为防粘层、柔质铝箔层、环保型热熔压敏胶粘剂层，其中防粘层主体为硅树脂类防粘剂，铝箔层为基材，要求有一定的抗拉强度，厚度在25～75um之间，优选厚度为30～50um；环保型橡胶型热熔压敏胶粘剂层厚度为30～45um。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂采用的主体为热塑性弹性体，包括SIS、SBS、SEBS嵌段共聚物中的一种或几种，以上所述嵌段共聚物都是线型结构，所占热熔压敏胶体系的质量份数为20～50。其中线型SIS嵌段结构中聚苯乙烯嵌段质量含量为13～17%，熔融指数为7～12g/min；线型SBS嵌段结构中聚苯乙烯嵌段质量含量为25～30%，熔融指数为5～11g/min；线型SEBS嵌段共聚物结构中，已对丁二烯嵌段进行了氢化，耐热、耐候性良好，聚苯乙烯嵌段质量含量为12～16%，熔融指数为3.5～7g/min；从成本考虑，优选SIS和SBS，质量比例为1:1～9:1，更优选SIS和SBS，质量比例为2:1～8:1，所占热熔压敏胶体系的质量份数为30～40。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂采用的增粘剂可为松香树脂、轻化松香树脂、轻化松香甘油酯、萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯酚醛树脂、古马隆树脂、石油树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或几种，所占热熔压敏胶体系的质量份数为40～70；优选萜烯树脂和萜烯酚树脂，软化点为90～150℃，更进一步地，质量份数分别为15～50和5～35，更优选30～50和5～20。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂采用的增塑剂可为环烷油、白油、液态树脂、邻苯二甲酸二辛脂中的一种或几种，所占热熔压敏胶体系的质量份数为16～30。优选环烷油和液态树脂，质量份数分别为3～20和1～15，更优选5～16和1.5～14。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂采用的抗氧剂可选抗氧剂2246、2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、抗氧剂1010中的一种或几种，所占热熔压敏胶体系的质量份数分别都为0.01～0.1，更优选0.05～0.1。优选抗氧剂2246和抗氧剂1010，其质量比例为1:1。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂采用的反应釜为可带电加热或导热油加热的不锈钢反应釜，釜盖留有氮气导入孔、加料口、热电偶插孔、导气安全孔。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂的制作工艺为：

（1）在反应釜中加入增粘剂、增塑剂、抗氧剂，全程通氮气保护，搅拌升温至100～130℃，保持30～80min；

（2）待增粘剂等添加助剂熔化呈现流动状态时，添加弹性树脂，升温至140～180℃，搅拌80～150min直至弹性树脂完全熔化均匀，即可趁热出料，得到铝箔胶粘带用环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂。

本发明的环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂采用热熔胶专用涂布机，涂布方式为加热熔化挤出涂布。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1

（1）在通有氮气保护的不锈钢反应釜中，加入110g萜烯树脂（软化点为115℃）、15g萜烯酚树脂（软化点为135℃）、19g液态树脂、25g环烷油4010、0.1g抗氧剂2246和0.1g抗氧剂1010，升温搅拌至130℃左右，保持45min；

（2）待上述添加剂完全熔化呈现流动状态时，添加70gSIS1161、30gSBS1155于不锈钢反应釜中，搅拌升温至160℃，保持120min直至上述添加物完全熔化均匀，即可趁热出料得到铝箔胶粘带用环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂；

（3）将上述得到的环保型橡胶型热熔压敏胶粘剂通过加热熔化挤出方式涂布在柔性铝箔的一面（另一面已涂布硅树脂类防粘层），冷却收卷。

实施例2

（1）在通有氮气保护的不锈钢反应釜中，加入100g萜烯树脂（软化点为120℃）、20g萜烯酚树脂（软化点为125℃）、25g液态树脂、18g环烷油4010、0.1g抗氧剂2246和0.1g抗氧剂1010，升温搅拌至120℃左右，保持30min；

（2）待上述添加剂完全熔化呈现流动状态时，添加75gSIS1107、25gSBS1155于不锈钢反应釜中，搅拌升温至170℃，保持120min直至上述添加物完全熔化均匀，即可趁热出料得到铝箔胶粘带用环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂；

（3）将上述得到的环保型橡胶型热熔压敏胶粘剂通过加热熔化挤出方式涂布在柔性铝箔的一面（另一面已涂布硅树脂类防粘层），冷却收卷。

实施例3

（1）在通有氮气保护的不锈钢反应釜中，加入100g萜烯树脂（软化点为125℃）、23g萜烯酚树脂（软化点为125℃）、22g液态树脂、21g环烷油4010、0.1g抗氧剂2246和0.1g抗氧剂1010，升温搅拌至130℃左右，保持60min；

（2）待上述添加剂完全熔化呈现流动状态时，添加80gSIS1107、20gSBS1155于不锈钢反应釜中，搅拌升温至166℃，保持135min直至上述添加物完全熔化均匀，即可趁热出料得到铝箔胶粘带用环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂；

（3）将上述得到的环保型橡胶型热熔压敏胶粘剂通过加热熔化挤出方式涂布在柔性铝箔的一面（另一面已涂布硅树脂类防粘层），冷却收卷。

实施例4

（1）在通有氮气保护的不锈钢反应釜中，加入97g萜烯树脂（软化点为105℃）、27g萜烯酚树脂（软化点为120℃）、15g液态树脂、17g环烷油4010、0.1g抗氧剂2246和0.1g抗氧剂1010，升温搅拌至120℃左右，保持30min；

（2）待上述添加剂完全熔化呈现流动状态时，添加85gSIS1161、15gSBS1155于不锈钢反应釜中，搅拌升温至170℃，保持100min直至上述添加物完全熔化均匀，即可趁热出料得到铝箔胶粘带用环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂；

（3）将上述得到的环保型橡胶型热熔压敏胶粘剂通过加热熔化挤出方式涂布在柔性铝箔的一面（另一面已涂布硅树脂类防粘层），冷却收卷。

目前市面上的水乳型铝箔胶粘带的粘结强度一般在10～15N/25mm之间，初粘性在6cm左右，在70℃条件下保持力小于45min，即不到45min砝码就落下；而环保无溶剂型橡胶型热熔压敏胶粘剂尚未有效应用于制冷行业所需求的铝箔胶粘带上。本发明的环保无溶剂型热熔型橡胶压敏胶粘剂在粘结强度、初粘性及高温条件下保持力都得到了显著的改善，优于环保型水乳型丙烯酸酯压敏胶黏剂，综合性能和传统溶剂型橡胶压敏胶粘剂相当，但成本却大幅度降低，且安全环保，对环境没有污染，符合当前国家绿色环保政策。

本发明相关检测数据如下表：

备注：

（1）70℃保持力测试方法为将铝箔胶粘带裁剪成25mm×150mm的条状，贴敷在标准钢板（50mm×60mm304SUS板×2块）上，经2Kg滚轮重复碾压3次，胶粘带在钢板上搭接面积为25mm×25mm，负重砝码为1Kg，置于70℃的烘箱中烘烤30min，观察胶粘带在钢板上的位移（mm），或观察砝码掉落下来的时间（min），视砝码掉落下来的时间大于15min为合格。

（2）贴服性，指的是将制作成的铝箔胶粘带裁切成38mm宽的的长条状，平整地将冰箱用蒸发盘管道贴敷在冰箱侧板上，7天后观察铝箔胶粘带是否有翘起等现象。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (17)

1.一种无溶剂型热熔压敏胶，其由包括以下质量份数的原料制备而成：

所述的热塑性弹性体为SIS、SBS、SEBS嵌段共聚物中的一种或几种，所述各嵌段共聚物均为线型结构；其中，线型SIS嵌段共聚物结构中聚苯乙烯嵌段质量含量为13～17%，熔融指数为7～12g/min；线型SBS嵌段共聚物结构中聚苯乙烯嵌段质量含量为25～30%，熔融指数为5～11g/min；线型SEBS嵌段共聚物结构中，对丁二烯嵌段进行了氢化，聚苯乙烯嵌段质量含量为12～16%，熔融指数为3.5～7g/min；

所述的增粘剂为松香树脂、氢化松香树脂、氢化松香甘油酯、萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯酚醛树脂、古马隆树脂、石油树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或几种；

所述的增塑剂为环烷油、白油、液态树脂、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或几种；

所述的抗氧剂为2,2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的热塑性弹性体为SIS和SBS，质量比为1:1～9:1。

3.根据权利要求2所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述SIS和SBS质量比为2:1～8:1，占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数为30～40。

4.根据权利要求1所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的增粘剂为软化点90～150℃的萜烯树脂和/或萜烯酚树脂。

5.根据权利要求4所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的增粘剂为萜烯树脂和萜烯酚树脂，占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为15～50和5～35。

6.根据权利要求5所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的萜烯树脂和萜烯酚树脂占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为30～50和5～20。

7.根据权利要求1所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的增塑剂为环烷油和液态树脂，占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为3～20和1～15。

8.根据权利要求7所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的环烷油和液态树脂占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数分别为5～16和1.5～14。

9.根据权利要求1所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述的抗氧剂为2,2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）和四[β-(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇，质量比为1:1。

10.根据权利要求9所述的无溶剂型热熔压敏胶，其特征在于：所述2,2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）和四[β-(3,5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇占所述无溶剂型热熔压敏胶的质量份数为0.05～0.1。

11.一种制备权利要求1～10任一项所述的无溶剂型热熔压敏胶的方法，包括下述步骤：

（1）在反应釜中加入增粘剂、增塑剂、抗氧剂，搅拌升温至100～130℃，并保持30～80min，全程通氮气保护；

（2）待各助剂熔化呈现流动状态时，添加热塑性弹性体，升温至140～180℃，搅拌80～150min直至热塑性弹性体完全熔化均匀，趁热出料，得到所述的无溶剂型热熔压敏胶。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，添加热塑性弹性体后，升温至150～175℃。

13.一种铝箔胶粘带，为三明治式的三层结构，其特征在于：所述的铝箔胶粘带依次为防粘层、铝箔基材层和无溶剂型热熔压敏胶层，铝箔基材层光面或哑光面涂布权利要求1～10任一项所述的无溶剂型热熔压敏胶形成所述的无溶剂型热熔压敏胶层，另一面则涂布形成所述的防粘层。

14.根据权利要求13所述的铝箔胶粘带，其特征在于：所述无溶剂型热熔压敏胶层厚度为30～45um。

15.根据权利要求13所述的铝箔胶粘带，其特征在于：所述防粘层主体为硅树脂类防粘剂。

16.根据权利要求13所述的铝箔胶粘带，其特征在于：所述铝箔基材层厚度为25～75um。

17.根据权利要求16所述的铝箔胶粘带，其特征在于：所述铝箔基材层厚度为30～50um。