CN109111879A - 一种辐射方式制备的热熔压敏胶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于辐射固化丙烯酸酯类热熔压敏胶的制备方法。该方法使用粘性单体丙烯酸乙酯，内聚单体丙烯酸甲酯，改性单体丙烯酸以一定比例混合，于50‑500kGy剂量下，经处理熔融涂覆于薄膜上进行辐照聚合。制备方法是采用辐射聚合的方法，制备的热熔压敏胶具有良好的物理‑化学性能和耐老化性能。本发明的效果：(1)本发明所述的热熔压敏胶使用辐射方法，可以摆脱传统的热熔压敏胶能耗大，不易于控制的难题；(2)本发明相对于传统的制备热熔压敏胶的方法，不用加入光固化剂，更加的环保节能。

Description

一种辐射方式制备的热熔压敏胶的方法
技术领域
本发明涉及热熔压敏胶技术领域，尤其涉及一种辐射方式制备热熔压敏胶的方法。
背景技术
热熔压敏胶(简称HMPSA)是以热塑性聚合物为主，加入增粘树脂、增塑剂、抗氧剂和其它添加剂熔融的粘合剂，兼有热熔胶和压敏胶双重特性：这类胶粘剂在熔融状态下涂布，冷却硬化后施加轻度指压便能快速枯台，同时它能比较容易地被剥离，不污染被粘合表面。
热熔胶是一类无溶剂存在的胶粘剂，具有环保、安全、粘结迅速、固化速度快、粘结范围广，适合自动化生产等突出优点。目前大多数种类的热熔胶都只具有热熔的性质，不具有压敏的特性。在过去的几十年里，热熔胶发展迅速，正逐步取代或替代溶剂型或水基型胶粘剂．成为增长最快的胶粘剂品种之一。在世界范围内的热熔胶已经成为继聚合乳液和传统溶剂型胶粘剂之后的第三大胶粘剂品种。从国外热熔胶市场产品类型来看，热熔胶根据其聚合物基体主要可分为：EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)共聚物、苯乙烯共聚物、聚烯烃、饱和聚酯、聚氨酯、聚酰胺等。以EVA为主要成分的热熔胶占据最大，发展也最早。目前市场销售量占有份额最大，约占50％。其次是采用苯乙烯共聚物为热塑性弹性体(合成橡胶)，如SBS、SIS、SEBS、SEPS等为主成分的热熔胶，约占市场销售份额的30％。另外还有以选用热塑性聚酯、聚酰胺为主成分的热熔胶，它们所占市场比例较小。在发达国家，热熔胶的市场份额约占20％以上，而我国仅占3％左右。就全世界范围来看，目前这类胶粘剂的应用领域主要集中在以下几个方面：1)包装用品，胶带、封箱纸胶带等；2)卫生用品，如妇女卫生巾、婴儿纸尿裤、卫生护垫等， 3)胶粘标签，用于商品价格、化妆品等；4)医疗用品，如医用透气胶带、药帖、一次性手术衣等；5)纺织用品，如汽车坐毯复合布、地毯背涂胶等；6)日常生活用品，如文具胶带、胶粘剂塑料挂钩等；7)特殊用途的压敏胶粘制品，如阻燃胶带、发光胶带、磁性胶带等。
辐射技术具有以下特点：(1) 任何形状的聚合物与单体都可使用，可以完成化学法难以进行的反应。 (2) 射线能量高，穿透能力强，反应可以深入到物质内部。 (3) 操作简单易行，反应时间短，稳定性高。不需交联剂和引发剂，不需要进行后处理。辐射聚合制备热熔压敏胶的方法，具有节能减排，能够连续化生产加工等优点。
申请号：CN201310279753.6公开了一种双螺杆挤出机生产热熔压敏胶的方法，特别之处是：所述方法在双螺杆挤出机上实施，将热熔压敏胶原料分为三类，各类原料分别由设置在双螺杆挤出机上的第一加料处、第二加料处、第三加料处分别投入双螺杆挤出机内，由双螺杆挤出机在运转过程中将热熔压敏胶原料经热融、均化后制成热熔压敏胶挤出。本发明的主要特点如下：(1)连续性生产，生产效率高，约是传统反应釜生产效率的2.5~3倍；(2)生产耗时短，原材料从加入双螺杆挤出机到生产出热熔压敏胶产品耗时不超过5分钟，即使经过降温包装耗时也不超过0.5小时；(3)生产的成品胶性能较稳定，由于生产过程短，高分子的胶的分子链段不容易断裂老化，产品性好。
申请号：CN201110285642.7公开了一种无色透明热熔压敏胶，其由包括以下重量份原料制备而成：聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯50~130份、增粘剂50~120份、增塑剂40~80份、软化剂10~30份、抗氧剂1~3份、填充剂5~20份。本发明还公开了上述无色透明热熔压敏胶的制备方法。本发明制备的无色透明的热熔压敏胶，具有生产成本低，粘结效果好、应用范围广等优点。
申请号：CN200710044409.3 公开了一种紫外光固化丙烯酸酯类热熔压敏胶粘剂，其特征在于压敏胶的固含量为100%，环境温度为80℃时的黏度为2000-3500CPS，其原料配方包含：丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、分子量调节剂、偶氮二异丁腈、黏度调节剂、光固化剂。本发明还提供了制备紫外光固化丙烯酸酯类热熔压敏胶粘剂的方法。本发明提供的紫外光固化丙烯酸酯类热熔压敏胶粘剂有利于降低成本和能耗，对于普通的热熔涂布机都比较适用，固化率高、稳定性好、收缩率低。
本专利利用辐射聚合技术制备丙烯酸酯类热熔压敏胶。该方法使用粘性单体丙烯酸乙酯，内聚单体丙烯酸甲酯，改性单体丙烯酸以一定比例混合，于50-500KGy剂量下，经处理熔融涂覆于薄膜上进行辐照聚合。制备方法是采用辐射聚合的方法，制备的热熔压敏胶具有良好的物理-化学性能和耐老化性能。产品主要用于包装用品，卫生用品，胶粘标签等。本发明制备的热熔压敏胶可以摆脱传统的热熔压敏胶能耗大，不易于控制的难题，相对于传统的制备热熔压敏胶的方法，不用加入光固化剂，更加的环保节能。
发明内容
本发明的目的就是在上述现有技术的基础上，提供一种辐射方式制备热熔压敏胶的方法，利用辐射聚合技术制备丙烯酸酯类热熔压敏胶，具有良好的物理-化学性能和耐老化性能，同时可获得良好的经济与环境效益。
该方法在保持良好的物理-化学性能和耐老化性能的前提下，解决了丙烯酸类热熔压敏胶聚合固化过程中固化程度低、固化时间长、助剂使用种类多等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种辐射方式制备热熔压敏胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 将质量浓度为30～80％的粘性单体、5～10％的内聚单体、3～5％的改性单体和0.1～5％的其他溶剂配制成理论固含量为50%的混合溶液。在50℃时，将 1/3 的混合溶液加入至于恒温水浴中的三口烧瓶中，升温，以适当搅拌速度搅拌。升温至 75℃时，保持恒温反应。当三口瓶中液体的自动加速现象结束后，滴加剩余的混合溶液，滴加时间约为 2.5h。滴加完成后，继续反应 3h。冷却至室温，出料；
(2) 将合成的胶粘剂去除溶剂后，在 80℃时熔融涂布于电晕后的薄膜上，涂布量为60g/m2；
(3) 开启辐照装置，在50-500KGy辐照剂量下，进行辐照聚合固化制备得到热熔压敏胶。
根据本发明技术方案，步骤（1）中加入的粘性单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸丁酯。
优选的，粘性单体为丙烯酸乙酯。
根据本发明技术方案，步骤（1）中加入的内聚单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，苯乙烯。
优选的，内聚单体为丙烯酸甲酯。
根据本发明技术方案，步骤（1）中加入的改性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸，马来酸，马来酸酐，甲基丙烯酸缩水甘油酯，衣康酸，二乙基苯。
优选的，改性单体为丙烯酸。
根据本发明技术方案，步骤（1）中加入的其他助剂为氯化铁、硫酸钠、硫化钠、硫氰酸铵。
优选的，其他助剂为氯化铁。
根据本发明技术方案，步骤（3）中使用的辐射方式为α射线、β射线、γ射线、X射线、高能电子束或紫外线的一种。
优选的，辐射方式为高能电子加速器的高能电子束。
根据本发明技术方案，步骤（3）中使用的辐射剂量为50～500kGy。
优选的，辐射剂量为100～300kGy。
本发明具有的优点和积极效果是：
（1）该发明首创将高能电子加速器应用于热熔压敏胶的聚合固化过程。该方式操作简单易行，反应时间短，稳定性高；不需交联剂和引发剂，不需要进行后处理。该方法具有节能减排，能够连续化生产加工等优点，是环境友好型的化工操作方式。
（2）本发明使用了丙烯酸作为改性单体，使热熔压敏胶更好的应用于包装用品，卫生用品，胶粘标签等。
（3）通过该方法制备热熔压敏胶，解决了固化程度低、固化时间长、助剂使用种类多等问题，得到的热熔压敏胶具有更好的物理-化学性能和耐老化性能。

Claims (8)

1.一种辐射方式制备的热熔压敏胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 将一定配比的粘性单体、内聚单体、改性单体和其他助剂配制成理论固含量为50%的混合溶液，在50℃时，将 1/3 的混合溶液加入至于恒温水浴中的三口烧瓶中，升温，以适当搅拌速度搅拌，升温至 75℃时，保持恒温反应，当三口瓶中液体的自动加速现象结束后，滴加剩余的混合溶液，滴加时间约为 2.5h，滴加完成后，继续反应 3h，冷却至室温，出料；
(2) 将合成的胶粘剂去除溶剂后，在 80℃时熔融涂布于电晕后的薄膜上，涂布量为60g/m2；
(3) 开启辐照装置，在50-500KGy辐照剂量下，进行辐照聚合固化，就得到了热熔压敏胶。
2.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中组份和重量百分比含量如下：粘性单体 30～80％；内聚单体5～10％；改性单体 3～5％；其他助剂 0.1～5％。
3.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中粘性单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸丁酯中的一种或几种，优选为丙烯酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中内聚单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，苯乙烯中的一种或几种，优选为丙烯酸甲酯。
5.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中改性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸，马来酸，马来酸酐，甲基丙烯酸缩水甘油酯，衣康酸，二乙基苯中的一种或几种，优选为丙烯酸。
6.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）中其他助剂为氯化铁、硫酸钠、硫化钠、硫氰酸铵中的一种或几种，优选为氯化铁。
7.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（3）中辐射介质包括但不限于：α射线、β射线、γ射线、X射线、高能电子束或紫外线中的一种，优选为高能电子加速器的高能电子束。
8.根据权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于：步骤（3）中辐射剂量为50～500kGy，优选为100～300kGy。
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