CN103805112B - 可喷涂的环保热熔压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可喷涂的环保热熔压敏胶及其制备方法，该热熔压敏胶的主要成分及其重量配比为：熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶20%、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶8%、水白氢化松香7%、白色歧化氢化松香甘油酯10%、浅黄色的改性萜烯树脂8%、碳五石油树脂5%、白色增粘树脂7.5%、聚异丁烯3%、沙索蜡4%。本发明的环保热熔压敏胶不含有机溶剂、零VOC、不含重金属、无味，完全绿色环保无毒，具有优良的粘结性能、剥离强度较大、干燥速度较快、开放时间长、省胶、方便施工、成本低廉、防火安全等优点，广泛应用于床垫、沙发、转椅、枕头、屏风等软体家具行业和纸尿布及卫生巾等卫生制品行业，尤其适合于欧美绿色环保高档出口产品和儿童制品应用。

Description

可喷涂的环保热熔压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及其制备方法，更具体地说是涉及一种可用于喷涂的环保热溶压敏胶及其制备方法，可广泛应用于床垫、沙发、转椅、枕头、屏风等软体家具行业和纸尿布及卫生巾等卫生制品行业，尤其适合于欧美绿色环保高档出口产品和儿童制品应用。

背景技术

热熔压敏胶是目前全球最环保的胶粘剂品种之一，而中国市场目前使用的大量热熔压敏胶仅仅适合于涂胶、刷胶、辊胶、点胶等传统落后保守的施工方式，而实践证明在胶粘剂使用过程中，使用喷涂的施工方式往往比传统的涂刷点胶施工方式更能达到省时、省力、省胶、增效等作用，起到事半功倍的效果。

而且，国内喷胶市场目前还是以中低端溶剂型喷胶应用为主，大量有机溶剂包括有毒的卤代烃和三苯（苯、甲苯、二甲苯）溶剂在施工时进入空气中，既消耗大量日趋紧张的石油油料资源，又严重影响人民生活环境与身体健康；尽管国家在2009年9月1日起开始实施国家标准GB 18583-2008(室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质强制性限量标准)，但是对于三苯和卤代烃的限量还是过于宽松，例如：甲苯+二甲苯≤15%，低毒卤代烃二氯甲烷≤5%，加上溶剂型喷胶的VOC排放量又大，按照欧美日等西方发达国家对于环保的高标准要求而言，GB 18583-2008国家标准是远远不够的。尽管国家环保部门和国标委出台了更为严格的环保标准，胶粘剂环境标志产品认证技术要求标准HJ/T 220-2005,重点是对于三苯、卤代烃、丙酮等做了更为严格的限量，例如：纯苯≤0.2%，甲苯+二甲苯≤0.2%，卤代烃≤0.2%，丙酮≤0.75‰，重金属（铅、镉、汞、铬）≤0.5‰等，但是 满足环境标准认证的溶剂型胶粘剂，其VOC排放量还是较大，标准限制为VOC≤750g/L（限量太宽松），因此，满足环境标志产品标准的溶剂型喷胶还不是目前最环保的胶粘剂产品，部分高档领域尚难以满足欧美日等西方发达国家对于环保的零VOC高标准要求，因此应国际国内高档环保领域的强烈要求，开发无溶剂型完全环保的高效胶粘剂成为时代进步的迫切要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服传统的溶剂型喷胶（油性喷胶）和传统刷涂式热熔胶存在的缺陷，提供一种零VOC、纯固含量、不含有机溶剂、不含重金属、无味、具有优良的初粘力、粘结强度优、持粘力优、剥离强度高、压敏性优、开放时间长、反复粘贴次数多、胶层非常柔软、干燥时间较短的适合于喷涂的环保热熔胶。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种可喷涂的环保热熔压敏胶的制备方法。

解决上述技术问题采用的技术方案是这样的：

本发明的可喷涂的环保热熔压敏胶，包括以下重量百分比的成分：

熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶 17～25%；

熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶                 5～12%；

水白氢化松香                               5～12%；

白色歧化氢化松香甘油酯                     7～15%；

浅黄色的改性萜烯树脂                       5～12%；

碳五石油树脂                               4～8%；

白色增粘树脂                               5～13%；

聚异丁烯                                   2～7%；

沙索蜡                                     3～5%。

上述的热塑性橡胶分为熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶与熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶两类，均采用进口特级的高档合成橡胶，它们两者能够很好热熔，并且在快速粘合定位与开放时间及柔软性能方面进行互补。

为了使产品防老化性能更好、更柔软湿润、施工效果更好，本发明的可喷涂的环保热熔压敏胶，还包括以下重量百分比的成分：

润湿剂          0.3～0.8%；

防老剂          0.5～1.5%；

抗氧剂          0.7～1.2%；

柔软剂           15～30%。

本发明环保热熔压敏胶的最佳重量配比为：熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶20%、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶8%、水白氢化松香7%、白色歧化氢化松香甘油酯10%、浅黄色的改性萜烯树脂8%、碳五石油树脂5%、白色增粘树脂7.5%、聚异丁烯3%、沙索蜡4%、润湿剂0.5%、防老剂1%、抗氧剂1%、柔软剂25%，各组分之和为100%。

所述水白氢化松香和白色歧化氢化松香甘油酯都采用软化点高于80℃的特级品。

所述浅黄色的改性萜烯树脂采用软化点为105℃的工业一级品。

所述碳五石油树脂采用软化点为110℃的工业一级品。

所述白色增粘树脂采用特殊精制的软化点为115℃的特级品松香改性季戊四醇酯。

所述聚异丁烯采用分子量为5000的工业一级品，属于初粘性极强和开放时间长的树脂。

所述沙索蜡采用熔点为80℃的工业一级品，对于热熔胶体系起到了很好的柔韧性和相容稳定性能。

所述的抗氧剂选用1010环保品；防老剂选用OPPD环保品；润湿剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚环保品；柔软剂选用环烷油环保品。

本发明可喷涂的环保热熔压敏胶的制备方法包括以下工艺步骤：

a.按配比将柔软剂、防老剂、抗氧剂和润湿剂投入带有搅拌装置的容器中，开始向反应釜夹套内导入预先加热的高温导热油来升温，开始静态热熔，将温度升至物料温度为100℃～120℃，并于该温度下保温8～12分钟；

b.按配比投入水白氢化松香、白色歧化氢化松香甘油酯、浅黄色的改性萜烯树脂、碳五石油树脂、白色增粘树脂、聚异丁烯、沙索蜡，继续静态热熔，升温至混合物料为120℃～140℃，并于该温度下保温15～25分钟；

c.然后按配比将熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶投入混配反应釜，紧密关闭投料口，开启真空阀，抽真空至真空度为-0.1MPa；

d.继续升温，静态热熔，将混合物料温度升至160℃～180℃，并于该温度下保温15～25分钟；

e.开始缓慢搅拌进行动态热熔，先低速搅拌热熔混合体25～35分钟；然后加快搅拌速度搅拌80～100分钟；

f.待物料颜色为淡黄色透明均匀液体时，取样检测，合格后出料冷却成型包装。

所述步骤e中，搅拌器的转速为：前期300转/分，后期1500转/分。

与传统的溶剂型喷胶和传统的涂刷型热熔胶相比，本发明具有如下优点：

1.本发明配方中完全不含有任何有机溶剂，属于零VOC，纯固含量产品，是完全绿色环保的胶粘剂品种。

2.本发明配方采用了较多比例的环保合成树脂、增粘树脂、环保助剂等，完全不依赖于石油化工的化工原料，完全杜绝了有机溶剂原料的使用，不受国际石油波动的制约和影响，基本摆脱了国际油价对胶粘剂行业的严重制约，成本低廉。

3. 本发明配方产品改变了传统热熔胶固化太快，开放时间太短的缺点，具有较长的开放时间和很强的常温压敏性能，非常适合于喷胶工人机械化流水高效作业。

4.本发明可喷涂的环保热熔压敏胶非常适合喷涂，喷涂时非常均匀，施工省胶，便利高效，成本低廉，完全改变了传统型热熔胶只适合刷胶和涂胶点胶等呆板落后的施工方式。

5.本发明配方产品由于杜绝了任何有机溶剂的添加，由于不含有机溶剂，因此相对于传统型喷胶喷胶后干燥时间明显缩短，一般传统喷胶干燥时间为5~10分钟，而本配方喷胶干燥时间仅为10~15秒，极大地提高了施工效率70倍。

6.本发明配方产品由于采用低气味的热塑性合成橡胶、增粘树脂、环保助剂等，无任何有机溶剂，因此本配方产品属于典型的无味产品，喷涂施工时段无刺激性气味产生，用胶的制成品无异味残留。

7.本发明配方产品由于在使用特选的进口高档热塑性橡胶和增粘树脂的同时又添加了进口的高功能助剂，如高档环保型防老剂、抗氧剂、润湿剂、柔软剂，进而使得本配方可喷涂的热熔压敏胶比传统喷胶具有更为优良的初粘力、持粘力、剥离强度等。

8.本发明配方产品可喷涂的环保热熔压敏胶特殊的配方结构体系，使本配方产品具有非常柔软的干胶层，非常适合于粘合床垫和枕头及布衣沙发等特殊软体家具外，还非常适合于粘合纸尿布、卫生巾等软质卫生制品。

9.本发明配方产品零VOC纯固含量，不含任何有机溶剂，因此本发明配方产品防火，在生产、运输、使用、储存中非常安全，不会发生火灾等事故。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步详细说明。

实例A

1.制备配方：

原料名称                                 重量配比（%）

熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶   18

熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶                 7

水白氢化松香                                8

白色歧化氢化松香甘油酯                      11

浅黄色的改性萜烯树脂                        8

碳五石油树脂                                  5

白色增粘树脂                                  9.5

聚异丁烯                                    5

沙索蜡                                      4

润湿剂                                       0.5

防老剂                                       0.8

抗氧剂                                       1.2

柔软剂                                      22

合计                                        100 。

2.制备工艺：

a.将计量好的环烷油、防老剂、抗氧剂、润湿剂投入带有搅拌装置的容器中，开始向反应釜夹套内导入预先加热的高温导热油来升温，开始静态热熔，将温度升至物料温度为110℃，并于该温度下保温10分钟；

b.准确计量投入水白氢化松香、白色歧化氢化松香甘油酯、浅黄色的改性萜烯树脂、碳五石油树脂、白色增粘树脂、聚异丁烯、沙索蜡，继续静态热熔，升温至混合物料为130℃，并于该温度下保温20分钟；

c.然后将计量准确的熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶投入混配反应釜，紧密关闭投料口，开启真空阀，抽真空至真空度为-0.1MPa；

d.继续升温，静态热熔，将混合物料温度升至170℃，并于该温度下保温20分钟；

e.开始缓慢搅拌进行动态热熔，先低速搅拌，搅拌速度为300R/MIN，于该搅拌速度下搅拌热熔混合体30分钟；然后加快搅拌速度，将搅拌速度提高为1500R/MIN，并于该速度下搅拌90分钟；

f.待物料颜色为淡黄色透明均匀液体时，取样检测粘度、粘性等指标，合格后出料冷却成型包装。

3.所制成品性能测试指数(测试环境：温度：25℃，湿度：70%)如表1所示：

表1：

4.所制成品的用途：

该可喷涂的环保热熔压敏胶适用于海绵、布、EVA、PU厚皮、真皮、PU仿皮、再生皮、木材、金属、石材、鞋材等材料之间的粘合，应用领域为：床垫、沙发、箱包、转椅、枕头、屏风、木材等软体家具行业和纸尿布、卫生巾等卫生制品行业。

喷涂施工操做步骤：

a.清洁材质：被粘材质表面清洁干净，不得有油脂、灰尘或其它杂质；

b.均匀喷涂：喷嘴距离材质表面0.3米左右，均匀走枪，均匀喷涂；

c.适度晾置：均匀喷涂后，晾置15~30秒后迅速粘合；

d.粘合加压：粘合时用力加压，会使粘合效果更佳。

粘合效果：以被粘合材料样品用力撕扯时材质破坏但是胶层完好无损为合格。

实例B

1.制备配方：

原料名称                                   重量配比（%）

熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶      20

熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶                   8

水白氢化松香                                    7

白色歧化氢化松香甘油酯                        10

浅黄色的改性萜烯树脂                          8

碳五石油树脂                                    5

白色增粘树脂                                    7.5

聚异丁烯                                      3

沙索蜡                                        4

润湿剂                                          0.5

防老剂                                          1

抗氧剂                                          1

柔软剂                                         25

合计                                            100 。

2.制备工艺：

a.将计量好的环烷油、防老剂、抗氧剂、润湿剂投入带有搅拌装置的容器中，开始向反应釜夹套内导入预先加热的高温导热油来升温，开始静态热熔，将温度升至物料温度为110℃，并于该温度下保温10分钟；

b.准确计量投入水白氢化松香、白色歧化氢化松香甘油酯、浅黄色的改性萜烯树脂、碳五石油树脂、白色增粘树脂、聚异丁烯、沙索蜡，继续静态热熔，升温至混合物料为130℃，并于该温度下保温20分钟；

c.然后将计量准确的熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶投入混配反应釜，紧密关闭投料口，开启真空阀，抽真空至真空度为-0.1MPa；

d.继续升温，静态热熔，将混合物料温度升至170℃，并于该温度下保温20分钟；

e.开始缓慢搅拌进行动态热熔，先低速搅拌，搅拌速度为300R/MIN，于该搅拌速度下搅拌热熔混合体30分钟；然后加快搅拌速度，将搅拌速度提高为1500R/MIN，并于该速度下搅拌90分钟；

f.待物料颜色为淡黄色透明均匀液体时，取样检测粘度、粘性等指标，合格后出料冷却成型包装。

3.所制成品性能测试指数(测试环境：温度：25℃，湿度：70%)如表2所示：

表2：

4.所制成品的用途：

该可喷涂的环保热熔压敏胶适用于海绵、布、EVA、PU厚皮、真皮、PU仿皮、再生皮、木材、金属、石材、鞋材等材料之间的粘合，应用领域为：床垫、沙发、箱包、转椅、枕头、屏风、木材等软体家具行业和纸尿布、卫生巾等卫生制品行业。

喷涂施工操做步骤：

a.清洁材质：被粘材质表面清洁干净，不得有油脂、灰尘或其它杂质；

b.均匀喷涂：喷嘴距离材质表面0.3米左右，均匀走枪，均匀喷涂；

c.适度晾置：均匀喷涂后，晾置15~30秒后迅速马上粘合；

d.粘合加压：粘合时用力加压，会使粘合效果更佳。

粘合效果：以被粘合材料样品用力撕扯时材质破坏但是胶层完好无损为合格。

实例C

1.制备配方：

原料名称                                  重量配比（%）  

熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶     22

熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶                 10

水白氢化松香                                   5

白色歧化氢化松香甘油酯                        9

浅黄色的改性萜烯树脂                         6

碳五石油树脂                                   4

白色增粘树脂                                   6

聚异丁烯                                     2.5

沙索蜡                                       3

润湿剂                                         0.5

防老剂                                         1.2

抗氧剂                                         0.8

柔软剂                                        30

合计                                        100 。

2.制备工艺：

a.将计量好的环烷油、防老剂、抗氧剂、润湿剂投入带有搅拌装置的容器中，开始向反应釜夹套内导入预先加热的高温导热油来升温，开始静态热熔，将温度升至物料温度为110℃，并于该温度下保温10分钟；

b.准确计量投入水白氢化松香、白色歧化氢化松香甘油酯、浅黄色的改性萜烯树脂、碳五石油树脂、白色增粘树脂、聚异丁烯、沙索蜡，继续静态热熔，升温至混合物料为130℃，并于该温度下保温20分钟；

c.然后将计量准确的熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶投入混配反应釜，紧密关闭投料口，开启真空阀，抽真空至真空度为-0.1MPa；

d.继续升温，静态热熔，将混合物料温度升至170℃，并于该温度下保温20分钟；

e.开始缓慢搅拌进行动态热熔，先低速搅拌，搅拌速度为300R/MIN，于该搅拌速度下搅拌热熔混合体30分钟；然后加快搅拌速度，将搅拌速度提高为1500R/MIN，并于该速度下搅拌90分钟；

f.待物料颜色为淡黄色透明均匀液体时，取样检测粘度、粘性等指标，合格后出料冷却成型包装。

3.所制成品性能测试指数(测试环境：温度：25℃，湿度：70%)如表3所示：

表3：

4.所制成品的用途：

该可喷涂的环保热熔压敏胶适用于海绵、布、EVA、PU厚皮、真皮、PU仿皮、再生皮、木材、金属、石材、鞋材等材料之间的粘合，应用领域为：床垫、沙发、箱包、转椅、枕头、屏风、木材等软体家具行业和纸尿布、卫生巾等卫生制品行业。

喷涂施工操做步骤：

a.清洁材质：被粘材质表面清洁干净，不得有油脂、灰尘或其它杂质；

b.均匀喷涂：喷嘴距离材质表面0.3米左右，均匀走枪，均匀喷涂；

c.适度晾置：均匀喷涂后，晾置15~30秒后迅速马上粘合；

d.粘合加压：粘合时用力加压，会使粘合效果更佳。

粘合效果：以被粘合材料样品用力撕扯时材质破坏但是胶层完好无损为合格。

上述各实施例中，所述水白氢化松香和白色歧化氢化松香甘油酯都采用软化点高于80℃的特级品。所述浅黄色的改性萜烯树脂采用软化点为105℃的工业一级品。所述碳五石油树脂采用软化点为110℃的工业一级品。所述白色增粘树脂采用特殊精制的软化点为115℃的特级品松香改性季戊四醇酯。所述聚异丁烯采用分子量为5000的工业一级品，属于初粘性极强和开放时间长的树脂。所述沙索蜡采用熔点为80℃的工业一级品，对于热熔胶体系起到了很好的柔韧性和相容稳定性能。所述的抗氧剂可选用1010 抗氧剂{化学名称: 四［β（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯}环保品；防老剂可选用OPPD防老剂（化学名称: N-仲辛基-N’-苯基对苯二胺）环保品；润湿剂可选用脂肪醇聚氧乙烯醚环保品；柔软剂可选用环烷油环保品。

Claims (7)

1.一种可喷涂的环保热熔压敏胶，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：

熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶    17～25%；

熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶                 5～12%；

水白氢化松香                                 5～12%；

白色歧化氢化松香甘油酯                         7～15%；

浅黄色的改性萜烯树脂                       5～12%；

碳五石油树脂                                 4～8%；

白色增粘树脂                                 5～13%；

聚异丁烯                                   2～7%；

沙索蜡                                     3～5%；

所述白色增粘树脂采用软化点为115℃的工业一级品松香改性季戊四醇酯。

2.根据权利要求1所述的可喷涂的环保热熔压敏胶，其特征在于：还包括以下重量百分比的成分：

润湿剂          0.3～0.8%；

防老剂          0.5～1.5%；

抗氧剂          0.7～1.2%；

柔软剂           15～30%。

3.根据权利要求2所述的可喷涂的环保热熔压敏胶，其特征在于：该可喷涂的环保热熔压敏胶的成分及其重量配比为：熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶20%、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶8%、水白氢化松香7%、白色歧化氢化松香甘油酯10%、浅黄色的改性萜烯树脂8%、碳五石油树脂5%、白色增粘树脂7.5%、聚异丁烯3%、沙索蜡4%、润湿剂0.5%、防老剂1%、抗氧剂1%、柔软剂25%，各组分之和为100%。

4.根据权利要求1或2所述的可喷涂的环保热熔压敏胶，其特征在于：所述水白氢化松香和白色歧化氢化松香甘油酯都采用软化点高于80℃的特级品，所述浅黄色的改性萜烯树脂采用软化点为105℃的工业一级品，所述碳五石油树脂采用软化点为110℃的工业一级品，所述聚异丁烯采用分子量为5000的工业一级品，所述沙索蜡采用熔点为80℃的工业一级品。

5.根据权利要求2所述的可喷涂的环保热熔压敏胶，其特征在于：所述防老剂选用OPPD防老剂（化学名称: N-仲辛基-N’-苯基对苯二胺）环保品；抗氧剂选用1010抗氧剂{化学名称: 四［β（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯}环保品；润湿剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚环保品；柔软剂选用环烷油环保品。

6.一种如权利要求2所述的可喷涂的环保热熔压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

a.按配比将柔软剂、防老剂、抗氧剂和润湿剂投入带有搅拌装置的容器中，开始向反应釜夹套内导入预先加热的高温导热油来升温，开始静态热熔，将温度升至物料温度为100℃～120℃，并于该温度下保温8～12分钟；

b.按配比投入水白氢化松香、白色歧化氢化松香甘油酯、浅黄色的改性萜烯树脂、碳五石油树脂、白色增粘树脂、聚异丁烯、沙索蜡，继续静态热熔，升温至混合物料为120℃～140℃，并于该温度下保温15～25分钟；

c.然后按配比将熔指6的SIS热塑性苯乙烯异戊二烯共聚橡胶、熔指8的SBS热塑性丁苯橡胶投入混配反应釜，紧密关闭投料口，开启真空阀，抽真空至真空度为-0.1MPa；

d.继续升温，静态热熔，将混合物料温度升至160℃～180℃，并于该温度下保温15～25分钟；

e.开始缓慢搅拌进行动态热熔，先低速搅拌热熔混合体25～35分钟；然后加快搅拌速度搅拌80～100分钟；

f.待物料颜色为淡黄色透明均匀液体时，取样检测，合格后出料冷却成型包装。

7.根据权利要求6所述的可喷涂的环保热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，搅拌器的转速为：前期300转/分，后期1500转/分。