CN110157366A - 一种环保卫生用品用热熔压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种环保卫生用品用热熔压敏胶，由重量份计的以下组分组成：热塑性弹性体40～70份；增粘剂20～30份；交联剂5～8份；防老剂1～3份；第一偶联剂10～15份；其他助剂1～3份；所述增粘剂由增粘树脂、反应性单体、第二偶联剂、无机纳米粒子制备而成，所述增粘树脂可选用芳香系列增粘树脂，无机纳米离子为纳米氧化铝，热塑性弹性体为SBS、SIS、SEBS中两种或两种以上的组合物。使用两种以上热塑性弹性体，多种组分优势互补及协同作用使热熔压敏胶在初粘性、持粘性和流动性等方面实现平衡互补；增粘剂采用独特的组分配方，使增粘剂在起到增粘、增加流动性、浸润性的同时，可提高粘结强度和抗水性。

Description

一种环保卫生用品用热熔压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及压敏胶黏剂技术领域，尤其涉及一种环保卫生用品用热熔压敏胶及其制备方法。

背景技术

压敏胶是一类对压力敏感的胶黏剂，不需要添加其它助剂或者通过加温的方式，只需要施加很小的压力就能与被粘基材牢固粘接，揭开之后也不会对基材的表面产生影响，其特点是粘之容易，揭之不难，剥而不损，在较长的时间内胶层不会干涸，故压敏胶也称为不干胶。压敏胶的制品在包装、汽车、运输、通讯、电器、建材、机械、航空、轻工、卫生等各领域都有应用，因其使用方便易操作适用范围广，压敏胶发展迅速。

热熔胶是一种可塑性的粘合剂，在一定温度范围内物理状态随温度改变而改变，而化学特性不变，其无毒无味，属于环保型化学产品。

卫生用品如卫生巾、纸尿裤、医疗用品等中需要用到各种热熔胶，卫生用品行业的热熔压敏胶主要具备良好的粘结性、柔软性，流动性和浸润性要好，并且无毒、无气味。但现有的卫生用品用胶由于过分追求环保性能，导致胶黏性能下降，并且防水性差，拉伸强度低，耐热性能和耐寒性能差；热熔胶需要熔融使用，现有技术的环保热熔胶熔融时的黏度很高，流动性差，导致涂布操作耗能高，涂布不均匀，涂布量大成本高，且会影响卫生用品的使用。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种黏结强度高、流动性好、防水性好且使用方便的环保卫生用品用热熔压敏胶。本发明的目的之二在于提供上述环保卫生热熔压敏胶的制备方法，采用该方法制备的压敏胶具有剥离强度大、持粘性久、耐老化性能优良等特点，并且采用该方法制作成本降低。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种环保卫生用品用热熔压敏胶，由重量份计的以下组分组成：

所述增粘剂由增粘树脂、反应性单体、第二偶联剂、无机纳米粒子制备而成。

更进一步地，所述增粘树脂为脂肪族增粘树脂或/和芳香族增粘树脂。芳香族增粘树脂能与弹性体具有更佳的相容度，可显著提高胶体的模量。

更进一步地，所述芳香族增粘树脂为芳香族石油树脂、古马隆-茚树脂、芳香族单体改性的萜烯树脂中两种或两种以上的组合物。芳香族石油树脂可为C9石油树脂、C5/C9共聚石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂。混合增粘树脂的软化点更低，在本发明中既具有增粘树脂的效果，又具有增塑剂的功效，能够达到降低熔融黏度的目的，非常适用于卫生用品中的背胶。

更进一步地，所述无机纳米粒子为纳米氧化铝。本发明使用的纳米颗粒通常优选具有50m²/g～200m²/g的比表面积。本发明的纳米粒子优选具有较窄的粒度分布，分散性优选1.5～2.0。所述纳米氧化铝的处理包括一次进行聚集、分离、脱酸处理，得到粉末状纳米氧化铝。无机纳米粒子还可以是纳米氮化铝、纳米氮化硼，这些粒子的导热性好，在热熔胶的熔融制备过程中可起到良好的导热作用，使产品流动性好，易于熔融操作和涂布加工操作，同时其本身也是良好的补强剂。

更进一步地，所述反应性单体为双丙酮丙烯酰胺；所述第二偶联剂为硅烷偶联剂KH530。所述其他助剂包括软化剂或增塑剂。还可以包括其它种类的热塑性树脂。

更进一步地，所述热塑性弹性体为SBS、SIS、SEBS中两种或两种以上的组合物。

更进一步地，所述热塑性弹性体为10～20重量份的SIS与30～50重量份的SBS的组合物。将SIS和SBS混合使用，加工性能和使用性能更好，因为在熔融制备压敏胶的过程中，SIS中的聚异戊二烯链段易受热氧化而断裂降解，熔融粘度下降，压敏胶的初粘力增加；而SBS中的聚丁二烯链段受热氧化则倾向于交联，熔融黏度增大，压敏胶的持粘力和剪切强度提高。用合适的比例将两者混合使用，可以调整最优的SBS-SIS体系的熔融黏度，优势得到互补，并且相对于SIS单主体树脂的热熔压敏胶，成本明显降低。

更进一步地，所述第一偶联剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷或氟代硅烷中的一种或几种的组合物。硅烷偶联剂与聚合物具有更好的相容性，并且可以提高压敏胶的粘合力。

更进一步地，所述交联剂为季戊四醇三官能基醚，所述官能基选自烷氧基、环氧环丁基、缩水甘油基、缩水甘油氧基、卤素、丙烯酰基、丙烯酰氧基中的一种。交联剂使压敏胶的分子之间产生化学键，使线型分子互相连在一起，形成网络结构，有利于提高压敏胶的持粘性、耐热性和抗水性。

一种上述环保卫生用品用热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将部分增粘树脂、反应性单体、无机纳米粒子混匀后，于130～140℃下搅拌10～15min，再加入第二偶联剂、剩余的增粘树脂，于120～130℃下搅拌10～20min，然后于球磨机中球磨4～6min，即得增粘剂；

S2、在装有搅拌器、温度计及氮气输送管的反应装置中加入增粘剂、其他助剂及防老剂，加热并通入氮气保护，保持温度在120℃左右，当增粘剂基本熔化时，缓慢开动搅拌直至增粘剂全部热熔化；

S3、在保持通氮气及搅拌的情况下，升温至160～180℃，并分批加入热塑性弹性体，直到热塑性弹性体全部溶解后加入交联剂和第一偶联剂，保温反应1h；

S4、当整个体系变成均匀透明的粘稠液体后，停止加热和搅拌，趁热出料；

S5、在衬有防粘纸的定型盒内自然冷却定型，包装即得热熔型压敏胶。

本发明使用SBS与SIS的组合物作为热熔压敏胶的热塑性弹性体，两者优势互补及协同作用使热熔压敏胶在初粘性、持粘性和流动性等方面实现平衡互补；增粘剂采用独特的组分配方，使增粘剂在起到增粘、增加流动性、浸润性的同时，特别是芳香族增粘树脂可提高粘结强度，其中的偶联剂成分可增加其粘结强度和抗水性，而纳米颗粒引入配方中可进一步提高压敏胶的粘结强度，纳米金属颗粒(如纳米氧化铝)的导热性好，添加到热熔胶黏剂中可起到导热的作用有利于原料的熔融涂布加工工艺，并提高耐热性；偶联剂和交联剂在提高粘结强度的同时也提高了抗水性。

具体实施方式

一种环保卫生用品用热熔压敏胶，由重量份计的以下组分组成：

所述增粘剂由增粘树脂、反应性单体、第二偶联剂、无机纳米粒子制备而成。

所述增粘树脂为脂肪族增粘树脂或/和芳香族增粘树脂。

所述增粘树脂为芳香族石油树脂、古马隆-茚树脂、芳香族单体改性的萜烯树脂中两种或两种以上的组合物。

所述无机纳米离子为纳米氧化铝。本发明使用的纳米颗粒通常优选具有50m²/g～200m²/g的比表面积。本发明的纳米粒子优选具有较窄的粒度分布，分散性优选1.5～2.0。

所述反应性单体为双丙酮丙烯酰胺。

所述第二偶联剂为硅烷偶联剂KH530。

所述热塑性弹性体为SBS、SIS、SEBS中两种或两种以上的组合物。

所述热塑性弹性体为10～20重量份的SIS与30～50重量份的SBS的组合物。

所述第一偶联剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷或氟代硅烷中的一种或几种的组合物。

所述交联剂为季戊四醇三官能基醚，所述官能基选自烷氧基、环氧环丁基、缩水甘油基、缩水甘油氧基、卤素、丙烯酰基、丙烯酰氧基中的一种。

所述其他助剂包括软化剂或增塑剂。还可以包括其它种类的热塑性树脂。

一种上述环保卫生用品用热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

S1、将部分增粘树脂、反应性单体、无机纳米粒子混匀后，于130～140℃下搅拌10～15min，再加入第二偶联剂、剩余的增粘树脂，于120～130℃下搅拌10～20min，然后于球磨机中球磨4～6min，即得增粘剂；

S2、在装有搅拌器、温度计及氮气输送管的反应装置中加入增粘剂、其他助剂及防老剂，加热并通入氮气保护，保持温度在120℃左右，当增粘剂基本熔化时，缓慢开动搅拌直至增粘剂全部热熔化；

S3、在保持通氮气及搅拌的情况下，升温至160～180℃，并分批加入热塑性弹性体，直到热塑性弹性体全部溶解后加入交联剂和第一偶联剂，保温反应1h；

S4、当整个体系变成均匀透明的粘稠液体后，停止加热和搅拌，趁热出料；

S5、在衬有防粘纸的定型盒内自然冷却定型，包装即得热熔型压敏胶。

表1为实施例1至实施例4的各组分及含量。

表1实施例1～4的组分配方

性能测试：

1)力学性能测试

将上述实施例1～4按照标准GB2792-81测试剥离强度、按照标准GB4851-84测试持粘性、按照GB4852-2002(滚球法)测试初粘性、按照标准HG/T 3660-1999测试熔融黏度进行性能测试，测试结果见表2，对照样为市场上销售的同类产品。

表2实施例1～4及对照样的测试结果

由表2可知，采用本发明制备的压敏胶的剥离强度和持粘性能均有较大改善，在使用过程中不会发生脱胶的问题。

2)卫生性能测试

将上述实施例1～4，按照标准GB9683-88测试卫生性，测试结果见表3。

表3实施例1～4的卫生性能测试结果

	实施例	实施例	实施例	实施例
					卫生性	合格	合格	合格	合格

3)性测试：将试样加热至180℃熔融后热熔涂布在防水无纺布上，并黏贴在表面平整光滑的钢板上，后置于80℃烘箱中保温1h，取出后趁热立即剥离，钢板上无残留。

4)耐寒性测试：将试样加热至180℃熔融后热熔涂布在防水无纺布上，并黏贴在表面平整光滑的钢板上，后置于-10℃的无霜冰箱中4h，取出后无纺布仍能粘附在钢板上而不脱落，立即用力剥离后胶面仍柔软，不发脆。

由以上测试结果可知，本发明的热熔压敏胶具有较好的粘结性能，且流动性好、耐温耐寒性佳。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，由重量份计的以下组分组成：热塑性弹性体40～70份；增粘剂20～30份；交联剂5～8份；防老剂1～3份；第一偶联剂10～15份；其他助剂1～3份；所述增粘剂由增粘树脂、反应性单体、第二偶联剂、无机纳米粒子制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述增粘树脂为脂肪族增粘树脂或/和芳香族增粘树脂。

3.根据权利要求2所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述芳香族增粘树脂为芳香族石油树脂、古马隆-茚树脂、芳香族单体改性的萜烯树脂中两种或两种以上的组合物。

4.根据权利要求1所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述无机纳米粒子为纳米氧化铝，其具有50m²/g～200m²/g的比表面积，其分散度为1.5～2.0。

5.根据权利要求1所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述反应性单体为双丙酮丙烯酰胺；所述第二偶联剂为硅烷偶联剂KH530；所述其他助剂包括软化剂或增塑剂。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述热塑性弹性体为SBS、SIS、SEBS中两种或两种以上的组合物。

7.根据权利要求6所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述热塑性弹性体为10～20重量份的SIS与30～50重量份的SBS的组合物。

8.根据权利要求1至5任一所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述第一偶联剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷或氟代硅烷中的一种或几种的组合物。

9.根据权利要求1至5任一所述的一种环保卫生用品用热熔压敏胶，其特征在于，所述交联剂为季戊四醇三官能基醚，所述官能基选自烷氧基、环氧环丁基、缩水甘油基、缩水甘油氧基、卤素、丙烯酰基、丙烯酰氧基中的一种。

10.一种如权利要求1至9任一所述的环保卫生用品用热熔压敏胶的制备方法，

其特征在于，包括以下步骤：

S1、将部分增粘树脂、反应性单体、无机纳米粒子混匀后，于130～140℃下搅拌10～15min，再加入第二偶联剂、剩余的增粘树脂，于120～130℃下搅拌10～20min，然后于球磨机中球磨4～6min，即得增粘剂；

S2、在装有搅拌器、温度计及氮气输送管的反应装置中加入增粘剂、其他助剂及防老剂，加热并通入氮气保护，保持温度在120℃左右，当增粘剂基本熔化时，缓慢开动搅拌直至增粘剂全部热熔化；

S3、在保持通氮气及搅拌的情况下，升温至160～180℃，并分批加入热塑性弹性体，直到热塑性弹性体全部溶解后加入交联剂和第一偶联剂，保温反应1h；

S4、当整个体系变成均匀透明的粘稠液体后，停止加热和搅拌，趁热出料；

S5、在衬有防粘纸的定型盒内自然冷却定型，包装即得热熔型压敏胶。