CN113416508A - 一种热熔压敏胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热熔压敏胶及其制备方法，按重量百分比计算，包括以下组分：苯乙烯‑异戊二烯嵌段共聚物25‑40％、芳香族石油树脂0‑25％、脂肪族石油树脂20‑40％，液体石油树脂4‑25％，ABA嵌段共聚物0‑6％，其他添加剂补充重量百分比到100％。本发明通过共混苯乙烯‑聚异戊二烯嵌段共聚物，改造热熔压敏胶内部结构，提高了剥离强度、耐候性、粘接性能、耐高低温性能。

Description

一种热熔压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其涉及一种热熔压敏胶及其制备方法。
背景技术
压敏胶(pressure sensitive adhesive，PSA)，是指一类对压力敏感、指压稍加压力即可与被粘物粘接，不需要使用溶剂或其他辅助手段的一类胶粘剂。热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品，较之前两者，热熔型压敏胶无溶剂，更有利于环保和安全生产，生产效率高，生产成本相对低，所以目前世界各国正大力开发热熔型压敏胶。
热熔压敏胶可适应各类材质，广泛应用于各类封箱、封盒、纸品包装、饮料瓶标签、防水卷材、软包装等领域，但现有的热熔压敏胶粘性受温度影响较明显，且存在耐高低温性能差、粘度低、耐候性差、剥离强度低的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种热熔压敏胶及其制备方法，解决了现有技术中溶剂胶存在的VOC超标、粘接性能差、施工效率低、耐光性差、耐高低温性能差的等问题，实现了耐高低温、耐光性和高剥离强度的效果。
本申请提供了一种热熔压敏胶，按重量百分比计算，包括以下组分：苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物25-40％、芳香族石油树脂0-25％、脂肪族石油树脂20-40％，液体石油树脂5-25％，ABA嵌段共聚物0-6％，其他添加剂补充重量百分比到100％。
所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物选自星型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物或线型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
所述ABA嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述其他添加剂包括低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、矿物油、紫外吸收剂、抗老剂中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的熔融指数为6～30g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下，二嵌段含量为0-60％。
在一种优选的实施方式中，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯含量为15～45wt％，熔融指数为6～25g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下。
在一种优选的实施方式中，所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯和/或2，4-二羟基二苯甲酮。
在一种优选的实施方式中，所述邻羟基苯甲酸苯酯与2，4-二羟基二苯甲酮的重量份比为2：1。
在一种优选的实施方式中，所述抗老剂为2，6二叔丁基对甲酚和/或三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
在一种优选的实施方式中，所述2，6二叔丁基对甲酚与三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的重量份比为1：2。
本申请提供了一种热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、芳香族石油树脂、脂肪族石油树脂，ABA嵌段共聚物，其他添加剂按重量份比投入合成釜内，加热至140-170℃，搅拌速度为60-120r/min，搅拌至熔融状态并混合均匀；(2)再搅拌1-3h，排出气泡；(3)包装后即得。
有益效果：
通过星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物复配，可以提高热熔压敏胶的耐低温性和粘度；通过添加紫外吸收剂，提高热熔压敏胶的耐光性；通过添加抗老剂，提高了热熔压敏胶的耐候性和抗老化性能、热稳定性。
具体实施方式
本申请提供了一种热熔压敏胶，按重量百分比计算，包括以下组分：苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物25-40％、芳香族石油树脂0-25％、脂肪族石油树脂20-40％，液体石油树脂4-25％，ABA嵌段共聚物0-6％，其他添加剂补充重量百分比到100％。
优选的，所述热熔压敏胶，按重量百分比计算，包括以下组分：苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物25-40％、芳香族石油树脂0-25％、脂肪族石油树脂20-40％，液体石油树脂4-10％，ABA嵌段共聚物0-6％，其他添加剂补充重量百分比到100％。
所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物选自星型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物或线型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
所述ABA嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；
所述其他添加剂包括低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、矿物油、紫外吸收剂、抗老剂中的至少一种。
优选的，所述低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、矿物油、紫外吸收剂、抗老剂的重量比为(0-70)：(5-15)：(5-15)：(30-80)：(20-80)：(3-5)：(3-5)。
更优选的，所述低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、矿物油、紫外吸收剂、抗老剂的重量比为(20-40)：(5-15)：(5-15)：(20-30)：(20-40)：(3-5)：(3-5)。
在一种优选的实施方式中，所述星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量份比为4-8：1。
星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物复配，可以提高热熔压敏胶的粘度和耐低温性能。可能原因为：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物是以苯乙烯、异戊二烯为单体的三嵌段共聚物，主链含有的双键结构，提供较多的交联点，有利于与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的相互缠结，提高热熔压敏胶的耐低温性和粘度。
在一种优选的实施方式中，所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的熔融指数为6～30g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下，二嵌段含量为0-60％。
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯含量为15～45wt％，熔融指数为6～25g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下。
所述的星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物型号为D1107，购买自东莞市樟木头恒泰塑胶原料经营部。
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物品牌为岳阳石化，型号1188，购买乾亦元合成材料科技有限公司。
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯含量为15～45wt％时，能够很好的与星型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物嵌段聚合物相互融合增加交联点与交联作用，从而提高了热熔压敏胶的耐候性。
所述芳香族石油树脂为C9改性石油树脂；优选的，所述C9改性石油树脂的软化点为95-130℃，酸值为0.1-1.0mg KOH/g。
所述脂肪族石油树脂为C5石油树脂。
优选的，所述液体石油树脂选自C5液体石油树脂、C9液体石油树脂，C5/C9液体石油树脂中的至少一种。
进一步优选的，液体石油树脂为C9液体石油树脂。
所述的C9液体石油树脂CAS号为85-96-3，牌号DN-0005，购买自山东登诺新材料科技有限公司。
芳香族石油树脂与脂肪族石油树脂，与其他相互作用下，可以提高整个体系内聚合物的相容性，进而调节体系的粘度，达到增粘及润湿效果。
在一种优选的实施方式中，所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯和/或2，4-二羟基二苯甲酮。
所述邻羟基苯甲酸苯酯CAS号为118-55-8，购买自武汉拉那白医药化工有限公司。所述2，4-二羟基二苯甲酮CAS号为131-56-6，购买自上海源叶生物科技有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述邻羟基苯甲酸苯酯与2，4-二羟基二苯甲酮的重量份比为2：1。
邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮具有羟基、甲酮等基团，可以与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、2，6二叔丁基对甲酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯相互作用，抑制发生光氧化还原反应，防止紫外光对苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的降解，减弱紫外光对热熔压敏胶强度的影响。
在一种优选的实施方式中，所述抗老剂为2，6二叔丁基对甲酚和/或三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
所述2，6二叔丁基对甲酚CAS号为128-37-0，购买自上海皓鸿生物医药科技有限公司。所述三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯CAS号为31570-04-4，购买自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述2，6二叔丁基对甲酚与三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的重量份比为1：2。
2，6二叔丁基对甲酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的含有甲酚、磷酸酯等基团，与苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液体石油树脂等相互作用，可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止热熔压敏胶的老化并延长其使用寿命。
本申请提供了一种热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：(1)星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、增粘剂、矿物油、紫外吸收剂、抗老剂投入合成釜内，加热至140-170℃，搅拌速度为60-120r/min，搅拌至熔融状态并混合均匀；(2)再搅拌1-3h，排出气泡；(3)包装后即得。
实施例
实施例1
一种热熔压敏胶，按重量份计，包括以下组分：星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、低分子量聚异丁烯胶30份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物10份、苯乙烯马来酸酐共聚物10份、苯乙烯改性共聚物30份、C9改性石油树脂30份、C5石油树脂80份、C9液体石油树脂20份、矿物油30份、邻羟基苯甲酸苯酯2份、2，4-二羟基二苯甲酮1份、2，6二叔丁基对甲酚1份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2份。
所述的星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物型号为D1107，熔融指数为10g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下,购买自东莞市樟木头恒泰塑胶原料经营部；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物品牌为岳阳石化，型号1188，购买乾亦元合成材料科技有限公司，苯乙烯含量为20wt％，熔融指数为8-16g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下；低分子量聚异丁烯胶品牌为大林，型号为PB680，购买自广州辰胜化工科技有限公司；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物牌号为YH-503T，购买自东莞市塑宇化工有限公司；苯乙烯马来酸酐共聚物CAS号为31959-78-1，购买自上海法彩化工科技有限公司；苯乙烯改性共聚物牌号为M90Z，购买自山东鲁华。
所述C9改性石油树脂，其软化点为120℃，酸值为0.8mg KOH/g，购买自山东科特化工产品有限公司；C9液体石油树脂，CAS号为85-96-3，牌号DN-0005，购买自山东登诺新材料科技有限公司。
所述邻羟基苯甲酸苯酯CAS号为118-55-8，购买自武汉拉那白医药化工有限公司。所述2，4-二羟基二苯甲酮CAS号为131-56-6，购买自上海源叶生物科技有限公司。
所述2，6二叔丁基对甲酚CAS号为128-37-0，购买自上海皓鸿生物医药科技有限公司。所述三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯CAS号为31570-04-4，购买自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。
所述热熔胶的制备方法为：(1)将星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、C9改性石油树脂、C9液体石油树脂、C5石油树脂、矿物油、邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2，6二叔丁基对甲酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯投入合成釜内，加热至140℃，搅拌速度为100r/min，搅拌至熔融状态并混合均匀；(2)再搅拌2h，排出气泡；(3)包装后即得。
实施例2
本实施例中热熔压敏胶由以下重量份的组分组成：星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、低分子量聚异丁烯胶30份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物10份、苯乙烯马来酸酐共聚物10份、苯乙烯改性共聚物30份、C9改性石油树脂30份、C5石油树脂份80份、C9液体石油树脂20份、矿物油30份、邻羟基苯甲酸苯酯3份、2，6二叔丁基对甲酚1份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2份。
制备方法与组分的购买厂家同实施例1。
实施例3
本实施例中热熔压敏胶由以下重量份的组分组成：星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、低分子量聚异丁烯胶30份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物10份、苯乙烯马来酸酐共聚物10份、苯乙烯改性共聚物30份、C9改性石油树脂30份、C5石油树脂份80份、C9液体石油树脂20份、矿物油30份、2，4-二羟基二苯甲酮3份、2，6二叔丁基对甲酚1份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2份。
制备方法与组分的购买厂家同实施例1。
实施例4
本实施例中热熔压敏胶由以下重量份的组分组成：星型结构的苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、低分子量聚异丁烯胶30份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物10份、苯乙烯马来酸酐共聚物10份、苯乙烯改性共聚物30份、C9改性石油树脂30份、C5石油树脂份80份、C9液体石油树脂20份、矿物油30份、邻羟基苯甲酸苯酯2份、2，4-二羟基二苯甲酮1份、2，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯3份。
制备方法与组分的购买厂家同实施例1。
实施例5
制备方法与组分的购买厂家与实施例1相同，区别在于，本实施例中星型苯乙烯-异戊二烯嵌段聚合物的熔融指数为3g/10min(200℃5kg载荷下)。
制备方法与组分的购买厂家同实施例1。
实施例6
制备方法与组分的购买厂家与实施例1相同，区别在于，C9改性石油树脂0份、C5石油树脂份80份、C9液体石油树脂50份。
实施例7
制备方法与组分的购买厂家与实施例1相同，区别在于，C9改性石油树脂50份、C5石油树脂份80份、C9液体石油树脂0份。
性能测试方法
1.高低温试验(胶体)：根据GB/T 2423.22-2012规定进行：
测试方法：将热熔胶加热至180℃，倒出，使其自然流平，冷却后，放置于冰箱-40℃24h,拿出后，将其平行置于1.5米高，自由落体，反复三次，胶不碎裂；将热熔胶加热至180℃，倒出，使其自然流平于测试钢板中，冷却后，放置于烘箱90℃，12h胶不流淌。
2.剥离强度(180℃)：根据GB/T 2790-1995规定进行。涂布贴合于钢板，分别将其放入180℃烘箱，拿出后，立刻测其剥离强度。
3.剪切强度：根据GB/T 7124-2008规定进行；粘度：根据HG/T 3660-1999规定进行。
性能测试数据
Figure BDA0003008160820000071
Figure BDA0003008160820000081

Claims (10)

1.一种热熔压敏胶，其特征在于，按重量百分比计算，包括以下组分：苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物25-40％、芳香族石油树脂0-25％、脂肪族石油树脂20-40％，液体石油树脂4-25％，ABA嵌段共聚物0-6％，其他添加剂补充重量百分比到100％。
2.如权利要求1所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物选自星型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物或线型苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
3.如权利要求1所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的熔融指数为6～30g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下，二嵌段含量为0-60％。
4.如权利要求1所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述ABA嵌段共聚物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述其他添加剂包括低分子量聚异丁烯胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯氢化聚合物、苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯改性共聚物、矿物油、紫外吸收剂、抗老剂中的至少一种。
5.如权利要求4所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯含量为15～45wt％，熔融指数为6～25g/10min，测试条件为200℃，5kg载荷下。
6.如权利要求1所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯和/或2，4-二羟基二苯甲酮。
7.如权利要求6所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述邻羟基苯甲酸苯酯与2，4-二羟基二苯甲酮的重量份比为2：1。
8.如权利要求1所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述抗老剂为2，6二叔丁基对甲酚和/或三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
9.如权利要求8所述的一种热熔压敏胶，其特征在于，所述2，6二叔丁基对甲酚与三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的重量份比为1：2。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、芳香族石油树脂、脂肪族石油树脂，液体石油树脂，ABA嵌段共聚物，其他添加剂按重量份比投入合成釜内，加热至140-170℃，搅拌速度为60-120r/min，搅拌至熔融状态并混合均匀；(2)再搅拌1-3h，排出气泡；(3)包装后即得。
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