CN111777986B - 一种可提升排废效果的热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可提升排废效果的热熔胶及其制备方法，按照质量份数，一种可提升排废效果的热熔胶包括以下原料组分：苯乙烯热塑性弹性体30～45份、增粘树脂40～55份、改性聚乙烯蜡1～4份和混合助剂11～21份。本技术方案提出的一种可提升排废效果的热熔胶，其不易引起回流粘连，有利于提升模切排废效果，降低使用其的标签生产废品率。进而提出一种上述可提升排废效果的热熔胶的制备方法，能有效确保热熔胶达到提升模切排废效果，具有工艺简单、操作性强的特点。

Description

一种可提升排废效果的热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶技术领域，尤其涉及一种可提升排废效果的热熔胶及其制备方法。
背景技术
目前热熔胶的应用广泛，已经渗透到生活的方方面面。在物流快递行业，热熔胶已经成熟地应用在快递袋封口、物流快递纸箱的封装以及商用标签的生产和使用中。随着电商领域日趋完善，对商用标签需求越来越大。商用标签工艺包含涂布、模切排废，如何安全、环保、高效生产是每个标签生产厂家都需考虑的问题。
模切排废工艺指的是不干胶材料涂布为半成品后，然后通过刀具模切，立刻把不需要的部分拉扯出来的工艺。针对模切排废工艺，每个标签生产厂家的模切设备及车间环境都良莠不齐，在标签生产模切排废过程中，刀具不能流畅地分切，容易导致引起回流粘连，就会产生飞标、切不断、断废等一系列标签生产问题，废品率较高，甚至无法正常排废，效率低下，成本高浪费大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可提升排废效果的热熔胶，其不易引起回流粘连，有利于提升模切排废效果，降低使用其的标签生产废品率。
本发明的另一个目的在于提出一种上述可提升排废效果的热熔胶的制备方法，能有效确保热熔胶达到提升模切排废效果，具有工艺简单、操作性强的特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种可提升排废效果的热熔胶，按照质量份数，所述热熔胶包括以下原料组分：苯乙烯热塑性弹性体30～45份、增粘树脂40～55份、改性聚乙烯蜡1～4份和混合助剂11～21份。
优选的，所述苯乙烯热塑性弹性体包括SIS橡胶和SSBR橡胶，且按照质量百分比，所述SSBR橡胶占所述苯乙烯热塑性弹性体的40～70％。
优选的，所述SSBR橡胶的熔融指数为10～18g/10min。
优选的，所述增粘树脂的软化点为90～110℃。
优选的，所述增粘树脂包括石油树脂和松香树脂。
优选的，所述改性聚乙烯蜡的分子量为1500～5000，且所述改性聚乙烯蜡的滴点为100～120℃。
优选的，所述混合助剂包括包括增塑剂和抗氧剂，且按照质量份数，所述热熔胶包括增塑剂10～20份和抗氧剂1份。
优选的，所述增塑剂为环烷油，且按照质量百分比，所述环烷油的环烷烃含量大于30％。
一种可提升排废效果的热熔胶的制备方法，所述可提升排废效果的热熔胶为上述的可提升排废效果的热熔胶，所述可提升排废效果的热熔胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的热熔胶原料混合均匀，加热熔化后得到混合溶液；
(2)对混合溶液抽真空直到没有气泡产生；
(3)在真空环境下搅拌混合均匀，得到热熔胶。
优选的，步骤(1)中，热熔胶原料的加热熔化温度为130～160℃；
步骤(2)中，真空下的负压范围为-0.7Mpa～1Mpa。
本发明的有益效果：本技术方案提出的一种可提升排废效果的热熔胶，其不易引起回流粘连，有利于提升模切排废效果，降低使用其的标签生产废品率。进而提出一种上述可提升排废效果的热熔胶的制备方法，能有效确保热熔胶达到提升模切排废效果，具有工艺简单、操作性强的特点。
具体实施方式
一种可提升排废效果的热熔胶，按照质量份数，所述热熔胶包括以下原料组分：苯乙烯热塑性弹性体30～45份、增粘树脂40～55份、改性聚乙烯蜡1～4份和混合助剂11～21份。
由于苯乙烯热塑性弹性体具有初粘强、压敏性高的特点，因此现有技术中的标签用热熔胶大多数以苯乙烯热塑性弹性体作为主要原料。为了节省生产成本，实现生产线上多类型标签用热熔胶的生产，本技术方案同样采用苯乙烯热塑性弹性体作为主要原料，但控制其添加量在30～45份，使制备而成的热熔胶达到一定的粘结性，保证标签在使用时的有效贴合，若苯乙烯热塑性弹性体的含量大于45份，容易导致会导致热熔胶的粘度较高，热熔涂布困难，若苯乙烯热塑性弹性体的含量小于30份，则会导致热熔胶抗渗油性能降低，不利于后续生产过程中涂覆有热熔胶的标签成品的模切，造成排废困难。
为了提高热熔胶的粘性，同时改善苯乙烯热塑性弹性体与配方中其他原料的相容性，本技术方案添加了40～55份的增粘树脂与苯乙烯热塑性弹性体复配。若增粘树脂的添加量低于40份，容易导致热熔胶产品的粘性减弱；若增粘树脂的添加量高于55份，容易导致热熔胶的玻璃化温度太高，从而降低其润湿性。
在配方中添加改性聚乙烯蜡，可有效提高热熔胶的内聚力，与苯乙烯热塑性弹性体共同作用，有利于提高热熔胶的内聚力及储存模量，从而能有效改善标签成品的模切能力。具体地，改性聚乙烯蜡的添加量控制在1～4份，当聚乙烯蜡的添加量低于1份时，改性聚乙烯蜡与苯乙烯热塑性弹性体共同作用后提供的改善模切能力会下降；由于苯乙烯热塑性弹性体与改性聚乙烯蜡本身的相容性不高，当改性聚乙烯蜡的添加量高于4份时，胶体太硬，初粘差，同时过多改性聚乙烯蜡会导致成分中蜡的析出，也会影响胶水粘性。
本发明一种可提升排废效果的热熔胶，将苯乙烯热塑性弹性体、增粘树脂、改性聚乙烯蜡和混合助剂进行复配制备热熔胶，使得制备后的热熔胶不易引起回流粘连，有利于提升模切排废效果，从而能有效降低使用其的标签生产废品率。
更进一步说明，所述苯乙烯热塑性弹性体包括SIS橡胶和SSBR橡胶，且按照质量百分比，所述SSBR橡胶占所述苯乙烯热塑性弹性体的40～70％。
更进一步说明，本发明的技术方案中所使用的苯乙烯热塑性弹性体包括SIS橡胶和SSBR橡胶。SSBR橡胶是一种无规共聚物，其本身具有低延伸率的特点，能有效提高模切性能，其主要用于轮胎填充、鞋材领域，若将SSBR橡胶引入热熔胶产品中，容易导致配方中热熔胶粘度过大，且容易引起热熔胶质量波动过大，品质无法控制，不利于终端客户涂布使用。
SIS橡胶的流动性和相容性相比起SBS橡胶等其他同类型的弹性体要高，具有一定流动性和相容性的苯乙烯热塑性弹性体可以使热熔胶配方中的原料得到更好地融合，提高热熔胶的粘结力，从而保证标签产品贴合的有效性，避免涂覆有热熔胶的标签出现掉标情况。
为了利用SSBR橡胶能有效提高模切性能的特点，同时需要避免热熔胶配方中引入SSBR橡胶会导致粘度过大、热熔胶质量波动过大和品质无法控制的情况，在本发明的技术方案中，将SIS橡胶和SSBR橡胶进行复配，从而能有效提升SSBR橡胶的综合性能，有利于避免在热熔胶配方中引入SSBR橡胶后发生热熔胶品质无法控制的情况。
更进一步地，SSBR橡胶主要用于轮胎填充、鞋材领域，鲜少用于热熔胶技术领域，而在SSBR橡胶的常规使用领域中，其与其他聚合物组成的混合物中，SSBR橡胶的占比也一般不超过20％。而在本发明的技术方案中，将SIS橡胶和SSBR橡胶组合后添加至热熔胶配方中，且按照质量百分比，SSBR橡胶占苯乙烯热塑性弹性体的40～70％，使得制备后的热熔胶不易引起回流粘连，在有效稳定热熔胶品质的前提下，有利于提升模切排废效果，从而能有效降低使用其的标签生产废品率。
更进一步说明，所述SSBR橡胶的熔融指数为10～18g/10min。
在本技术方案的一个实施例中，将SSBR橡胶的熔融指数控制在10～18g/10min，当热熔胶配方中的SSBR橡胶高于18g/10min时，胶体流动性过好，品质波动大；当热熔胶配方中的SSBR橡胶低于10g/10min时，热熔胶胶体的流动性欠佳，粘度过高，难以涂布。
更进一步说明，所述增粘树脂的软化点为90～110℃。
热熔胶的粘性主要由增粘树脂提供，其大大提升了热熔胶制品的剥离强度，使得最终不干胶标签材料成品具有优异的粘结性能与较为广泛的应用温度范围，通用性较强。
本发明选用软化点为90～110℃的增粘树脂，有利于提高热熔胶配方中各原料的相容性，在增加热熔胶粘性的同时还能有效避免引起热熔胶的回流粘连，能有效确保模切排废效果的提升。
更进一步说明，所述增粘树脂包括石油树脂和松香树脂。
为了使制备而成的热熔胶达到一定的粘结性，进一步有效避免引起热熔胶的回流粘连，本技术方案的增粘树脂中包括石油树脂和松香树脂，两种树脂的复配可增加热熔胶粘性的同时还能有效避免引起热熔胶的回流粘连，能有效确保模切排废效果的提升。
更进一步说明，所述改性聚乙烯蜡的分子量为1500～5000，且所述改性聚乙烯蜡的滴点为100～120℃。
本发明所使用的改性聚乙烯蜡的分子量为1500～5000，且其滴点为100～120℃，将其引入至热熔胶配方中，有利于确保热熔胶产品品质的稳定，进一步提高热熔胶的内聚力及储存模量，从而更有效地改善标签成品的模切能力。
更进一步说明，所述混合助剂包括包括增塑剂和抗氧剂，且按照质量份数，所述热熔胶包括增塑剂10～20份和抗氧剂1份。
在本技术方案的一个实施例中，混合助剂包括包括增塑剂和抗氧化剂，在热熔胶配方中添加增塑剂，可有效削弱高分子聚合物之间的范德华力，增加聚合物分子链的移动性，从而提高了热熔胶的涂布流平性，同时增塑剂的添加也降低了聚合物分子链的结晶性，增加热熔胶初粘时的粘结力并能改善模切排废能力。当增塑剂的添加量过低时,会导致热熔胶粘度偏高；当增塑剂的添加量过高时,热熔胶容易产生渗油风险，影响模切排废性能。
由于苯乙烯热塑性弹性体的不饱和橡胶相，在空气中会受到空气、臭氧和紫外线的作用而发生热氧老化，特别是热熔胶在高温下配制和熔融涂布时，这种老化更为严重，在配方中添加抗氧剂，能有效抑制高温和空气对其造成的氧化作用，保证性能长期稳定，还可尽量减少因氧化造成热熔胶的粘结性和耐候性等的性能衰减。本技术方案中抗氧剂的添加量为1份，抗氧剂的使用量若小于1份，热熔胶的抗老化效果变差；若抗氧剂的使用量若大于1份，则会使用过剩，造成不必要浪费。
更进一步说明，所述增塑剂为环烷油，且按照质量百分比，所述环烷油的环烷烃含量大于30％。
环烷烃含量大于30％的环烷油相比起其他类型的增塑剂，乳化性和相容性较好，且无污染、无毒，能降低苯乙烯热塑性弹性体的玻璃化温度或熔融温度，改善胶层脆性，增进熔融物质流动性，并使胶膜具有柔韧性的物质，还能降低热熔胶的成本。
一种可提升排废效果的热熔胶的制备方法，所述可提升排废效果的热熔胶为上述的可提升排废效果的热熔胶，所述可提升排废效果的热熔胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将配方量的热熔胶原料混合均匀，加热熔化后得到混合溶液；
(2)对混合溶液抽真空直到没有气泡产生；
(3)在真空环境下搅拌混合均匀，得到热熔胶。
本技术方案还提出了一种可提升排废效果热熔胶的制备方法，能有效确保热熔胶达到提升模切排废效果，具有工艺简单、操作性强的特点。
更进一步说明，步骤(1)中，热熔胶原料的加热熔化温度为130～160℃；
步骤(2)中，真空下的负压范围为-0.7Mpa～1Mpa。
常规热熔胶的生产加工温度为160～180℃范围内的任一温度，过高的加工温度范围会加快热熔胶的老化，从而削弱热熔胶的耐候性，影响其粘结时的贴合效果。由于本技术方案中添加了低软化点的增粘树脂，使得热熔胶原料之间可以在低熔化温度内也可实现融合，再加上其他具有良好相容性的原料，可进一步提高热熔胶制备时的互相融合，从而避免粘结性和耐候性等性能的损失。
将步骤(1)得到的混合溶液在-0.7Mpa～1Mpa的负压范围内抽真空，需要说明的是，负压为-0.7Mpa～1Mpa范围内的任一负压值。在此负压范围内可有效去除热熔胶原料在加热熔化、混合搅拌过程中产生的气泡，从而增加热熔胶涂布时的平整度，一定程度上保证了标签产品贴合时的有效性，提升热熔胶的粘结力。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例组1-一种可提升排废效果的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将下表1中配方量的热熔胶原料混合均匀，在140℃的熔化温度下加热熔化，得到混合溶液；
(2)对混合溶液在-0.1Mpa的负压范围内抽真空直到没有气泡产生；
(3)在真空环境下搅拌混合均匀，得到热熔胶。
表1实施例组1中热熔胶各原料的配比
Figure BDA0002581356860000081
分别采用上述表1中不同的热熔胶原料配方制备可提升排废效果的热熔胶，并对获得的热熔胶进行以下性能测试：
1、粘贴时的剥离强度测试：
将制备好的热熔胶涂覆在钢板上，在常规剥离强度测试方法下测试其在实验室180°环境下的剥离力，当剥离强度范围在16～25N/in内时，产品达到合格标准。
2、平刀模切速率：
将制备好的热熔胶涂覆在标签用纸上，利用平刀模切机对标签用纸上下分切，测试每分钟的分切次数，当每分钟的分切次数达到400次/分钟时，产品达到合格标准。
3、滚刀模切速率：
将制备好的热熔胶涂覆在标签用纸上，将把分切刀具安装在滚动轴承上，依靠轴承带动刀具旋转实现对标签用纸的分切，测试每分钟分切刀具对标签用纸的分切长度，当每分钟的分切长度达到140米/分钟时，产品达到合格标准。
其结果如下表2：
表2实施例组1中不同热熔胶的性能测试结果
测试项目 实施例1-1 实施例1-2 实施例1-3
初粘时的剥离强度(N/in) 20 25 17
平刀模切速率(次/分钟) 408 439 421
滚刀模切速率(米/分钟) 140.3 148.6 143.5
由上表可以看出，利用本发明的技术方案制备热熔胶，并将其使用于标签用纸，其粘性好，初粘时的剥离强度可达到16～25N/in，其不易引起回流粘连，平刀模切速率均大于400次/分钟，且滚刀模切速率均大于140米/分钟，有利于提升模切排废效果，降低使用其的标签生产废品率。
对比例组1-一种热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将下表3中配方量的热熔胶原料混合均匀，在140℃的熔化温度下加热熔化，得到混合溶液；
(2)对混合溶液在-0.1Mpa的负压范围内抽真空直到没有气泡产生；
(3)在真空环境下搅拌混合均匀，得到热熔胶。
表3对比例组1中热熔胶各原料的配比
Figure BDA0002581356860000101
分别采用上述表3中不同的热熔胶原料配方制备可提升排废效果的热熔胶，并对获得的热熔胶进行剥离强度测试、平刀模切速率测试和滚刀模切速率，其结果如下表如示：
表4对比例组1中不同热熔胶的性能测试结果
Figure BDA0002581356860000102
通过实施例1-1、1-3与对比例1-1、1-2的性能测试结果可知，本技术方案将苯乙烯热塑性弹性体的添加量控制在30～45份，使制备而成的热熔胶达到一定的粘结性，保证标签在使用时的有效贴合，同时，能有效避免后续生产过程中涂覆有热熔胶的标签成品的模切，造成排废困难。
通过实施例1-1、1-3与对比例1-3、1-4的性能测试结果可知，在配方中添加改性聚乙烯蜡，可有效提高热熔胶的内聚力，与苯乙烯热塑性弹性体共同作用，有利于提高热熔胶的内聚力及储存模量，从而能有效改善标签成品的模切能力。当聚乙烯蜡的添加量低于1份时，改性聚乙烯蜡与苯乙烯热塑性弹性体共同作用后提供的改善模切能力会下降；由于苯乙烯热塑性弹性体与改性聚乙烯蜡本身的相容性不高，当改性聚乙烯蜡的添加量高于4份时，加入过多的改性聚乙烯蜡会导致成分中蜡的析出，使改性聚乙烯蜡失去效用。
对比例组2-一种热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将下表5中配方量的热熔胶原料混合均匀，在140℃的熔化温度下加热熔化，得到混合溶液；
(2)对混合溶液在-0.1Mpa的负压范围内抽真空直到没有气泡产生；
(3)在真空环境下搅拌混合均匀，得到热熔胶。
表5对比例组2中热熔胶各原料的配比
Figure BDA0002581356860000111
Figure BDA0002581356860000121
分别采用上表中不同的热熔胶原料配方制备可提升排废效果的热熔胶，并对获得的热熔胶进行剥离强度测试、平刀模切速率测试和滚刀模切速率，其结果如下表如示：
表6对比例组2中不同热熔胶的性能测试结果
Figure BDA0002581356860000122
通过实施例1-2与对比例组2的性能测试结果可知，本发明的技术方案将SIS橡胶和SSBR橡胶组合后添加至热熔胶配方中，且按照质量百分比，SSBR橡胶占苯乙烯热塑性弹性体的40～70％，使得制备后的热熔胶不易引起回流粘连，在有效稳定热熔胶品质的前提下，有利于提升模切排废效果，从而能有效降低使用其的标签生产废品率。
实施例组2-一种热熔胶的制备方法
根据实施例1-2中相同的制备方法和条件下，仅选用不同熔融指数的SSBR橡胶，如下列实施例所示：
实施例2-1：SSBR橡胶的熔融指数为5g/10min；
实施例2-2：SSBR橡胶的熔融指数为10g/10min；
实施例2-3：SSBR橡胶的熔融指数为18g/10min；
实施例2-4：SSBR橡胶的熔融指数为25g/10min；
将上述SSBR橡胶依据实施例1-2中的制备方法制备热熔胶，并对获得的热熔胶进行剥离强度测试、平刀模切速率测试和滚刀模切速率，其结果如下表如示：
表7实施例组2中不同热熔胶的性能测试结果
Figure BDA0002581356860000131
通过实施例1-2与实施例组2的性能测试结果可知，将SSBR橡胶的熔融指数控制在10～18g/10min，有利于获得具有一定粘性，且模切排废效果较佳的热熔胶。
实施例组3-一种热熔胶的制备方法
根据实施例1-2中相同的制备方法和条件下，仅选用不同分子量的改性聚乙烯蜡，如下列实施例所示：
实施例3-1：改性聚乙烯蜡的分子量为1000；
实施例3-2：改性聚乙烯蜡的分子量为1500；
实施例3-3：改性聚乙烯蜡的分子量为5000；
实施例3-4：改性聚乙烯蜡的分子量为8000；
将上述改性聚乙烯蜡依据实施例1-2中的制备方法制备热熔胶，并对获得的热熔胶进行剥离强度测试、平刀模切速率测试和滚刀模切速率，其结果如下表如示：
表8实施例组3中不同热熔胶的性能测试结果
Figure BDA0002581356860000141
通过实施例1-2与实施例组3的性能测试结果可知，本技术方案将分子量为1500～5000的改性聚乙烯蜡引入至热熔胶配方中，有利于确保热熔胶产品品质的稳定，进一步提高热熔胶的内聚力及储存模量，从而更有效地改善标签成品的模切能力。
实施例组4-一种热熔胶的制备方法
根据实施例1-2中相同的制备方法和条件下，仅选用不同滴点的改性聚乙烯蜡，如下列实施例所示：
实施例4-1：改性聚乙烯蜡的滴点为90℃；
实施例4-2：改性聚乙烯蜡的滴点为100℃；
实施例4-3：改性聚乙烯蜡的滴点为120℃；
实施例4-4：改性聚乙烯蜡的滴点为130℃；
将上述改性聚乙烯蜡依据实施例1-2中的制备方法制备热熔胶，并对获得的热熔胶进行剥离强度测试、平刀模切速率测试和滚刀模切速率，其结果如下表如示：
表9实施例组4中不同热熔胶的性能测试结果
Figure BDA0002581356860000151
通过实施例1-2与实施例组3的性能测试结果可知，本技术方案选用滴点为100～120℃的改性聚乙烯蜡，有利于进一步地确保热熔胶产品品质的稳定，从而更有效地改善标签成品的模切能力。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可提升排废效果的热熔胶，其特征在于：按照质量份数，所述热熔胶包括以下原料组分：苯乙烯热塑性弹性体30～45份、增粘树脂40～55份、改性聚乙烯蜡1～4份和混合助剂11～21份；
其中，所述增粘树脂的软化点为90～110℃，所述改性聚乙烯蜡的分子量为1500～5000，且所述改性聚乙烯蜡的滴点为100～120℃；
所述苯乙烯热塑性弹性体包括SIS橡胶和SSBR橡胶，且按照质量百分比，所述SSBR橡胶占所述苯乙烯热塑性弹性体的40～70%；所述SSBR橡胶的熔融指数为10～18g/10min；
所述混合助剂包括增塑剂和抗氧剂，且按照质量份数，所述热熔胶包括增塑剂10～20份和抗氧剂1份。
2.根据权利要求1所述的一种可提升排废效果的热熔胶，其特征在于：所述增粘树脂包括石油树脂和松香树脂。
3.根据权利要求1所述的一种可提升排废效果的热熔胶，其特征在于：所述增塑剂为环烷油，且按照质量百分比，所述环烷油的环烷烃含量大于30%。
4.一种可提升排废效果的热熔胶的制备方法，其特征在于：所述可提升排废效果的热熔胶为权利要求1～3中任意一项所述的可提升排废效果的热熔胶，所述可提升排废效果的热熔胶的制备方法包括如下步骤：
（1）将配方量的热熔胶原料混合均匀，加热熔化后得到混合溶液；
（2）对混合溶液抽真空直到没有气泡产生；
（3）在真空环境下搅拌混合均匀，得到热熔胶。
5.根据权利要求4所述的一种可提升排废效果的热熔胶的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中，热熔胶原料的加热熔化温度为130～160℃；
步骤（2）中，真空下的负压范围为-0.7Mpa～1Mpa。
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