CN113480955B - 一种可移除热熔压敏胶及其制备方法 - Google Patents

一种可移除热熔压敏胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种可移除热熔压敏胶及其制备方法，属于热熔压敏胶领域。一种可移除热熔压敏胶，其包括以下原料制成：SEPS热塑性橡胶、SEBS热塑性橡胶、环己烷1,2‑二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡、抗氧剂、交联剂；其制备方法为：向反应釜加入SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶，升温至165±2℃并保温直至熔融；往加入抗氧化剂、环己烷1,2‑二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡搅拌均匀；往加入交联剂搅拌均匀后从反应釜中取出，涂布于PET膜上固化冷却获得热熔压敏胶。本申请降低热熔压敏胶的黏度的同时提高热熔压敏胶的内聚力，粘结后不易在掀离时产生粘胶脱离拉丝、粘胶转移、内聚破坏等情况。

Description

一种可移除热熔压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶领域，尤其是涉及一种可移除热熔压敏胶及其制备方法。
背景技术
热熔压敏胶是一种具有与压敏胶和热熔胶相似特点的粘胶产品，热熔压敏胶稍加压力即可与被粘物粘接，相比于溶剂型和乳液型压敏胶，热熔压敏胶无溶剂，更有利于环保和安全生产。
粘合力、内聚力、粘基力能够反映热熔压敏胶制品的粘合性能。粘合力是指热熔压敏胶制品与被粘物表面之间的力，一般用剥离强度测试来进行量度和表征；内聚力是指热熔压敏胶内部结构抵抗因外力作用而受到破坏的能力，一般用持久的剪切应力作用下抵抗剪切蠕变破坏的能力，即持粘性力来量度和表征；粘基力指热熔压敏胶与基材之间的粘合力。三者之间需要满足“粘合力＜内聚力＜粘基力”这样的条件，才能具备对外压力敏感的粘合特性。
市售的热熔压敏胶大多有粘贴后移除的需求，因此一般会在配制原料中加入填料、增塑剂等成分调整热熔压敏胶的黏度，以降低热熔压敏胶的粘合力，便于移除热熔压敏胶。但是热熔压敏胶的黏度降低后，热熔压敏胶内聚力一般随之降低，容易造成揭除胶体时出现胶层内聚破坏，最终导致热熔压敏胶沾污被粘物表面、拉丝或粘背等弊病。
发明内容
为了降低热熔压敏胶的黏度的同时，提高热熔压敏胶的内聚力，本申请提供一种可移除热熔压敏胶。
本申请提供的一种可移除热熔压敏胶，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种可移除热熔压敏胶，采用如下的技术方案：
一种可移除热熔压敏胶，按重量份计，其包括以下原料制成：SEPS热塑性橡胶12～14份、SEBS热塑性橡胶28～33份、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯18～22份、羧基化聚乙烯蜡8～12份、抗氧剂1.5～2.0份、交联剂3.0～4.0份。
通过采用上述技术方案，使制得的热熔压敏胶具有较低的粘合力以及较高的内聚力，粘结后不易在掀离时产生粘胶脱离拉丝、粘胶转移、内聚破坏等情况，热熔压敏胶掀离后能够保持良好的原状，从而使热熔压敏胶移除时残留率极低。对此，发明人猜测，可能是在环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯以及羧基化聚乙烯蜡共同对热塑性橡胶体系产生了某些改性作用，使热熔压敏胶形成聚苯乙烯-丁烯共聚物以及聚苯乙烯-聚异戊二烯共聚物相容交织的聚合物骨架，降低了热熔压敏胶的黏度的同时，羧基化聚乙烯蜡与这种聚合物骨架有良好的相容性，从而使热熔压敏胶具有优良的稳定性，能够良好地应用于有黏贴移除需求的产品上。
优选的，所述羧基化聚乙烯蜡的制备方法如下：将聚乙烯粗蜡投加于二甲苯中，升温至60±2℃并搅拌直至溶解后，加入乙酸钴、对苯二甲胺和过氧化苯甲酰，通入氧气并升温至95±5℃反应3～4h，待冷却至65±3℃加入丙酮，过滤析出的氧化产物，用丙酮洗涤后烘干至恒重。
通过采用上述技术方案，使聚乙烯粗蜡在乙酸钴的催化下与对苯二甲胺以及过氧化苯甲酰发生了氧化反应，使聚乙烯蜡上引入了一定量的羧基基团，有利于提高热熔压敏胶内部结构性，使得热熔压敏胶内聚力增大。
优选的，制备所述羧基化聚乙烯蜡的聚乙烯粗蜡、乙酸钴、对苯二甲胺以及过氧化苯甲酰的重量比为(33～37)：(0.23～0.26)：(0.85～0.9)：(1.32～1.38)。
通过采用上述技术方案，特定的配比制得的羧基化聚乙烯蜡具有与聚合物更好的位置选择性，从而使聚合物骨架在羧基化聚乙烯蜡的作用下有较低的分子链的移动性，提高热熔压敏胶的稳定性。
优选的，所述交联剂为三丙二醇二丙烯酸酯或3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐的至少一种。
优选的，所述交联剂为三丙二醇二丙烯酸酯和3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐按照1：(0.5～0.6)的重量比组成。
通过采用上述技术方案，三丙二醇二丙烯酸酯和3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐按特定的比例组成的交联剂对羧基化聚乙烯蜡与热塑性橡胶体系有更好的固化交联效果，提高热熔压敏胶的交联密度，进一步提高热熔压敏胶的内聚力。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羧基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羧基苯基)丙酸正十八碳醇酯。优选的，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羧基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
通过采用上述技术方案，使热熔压敏胶在高温下内聚力保持较高的水平，不易出现氧化龟裂的问题。
第二方面，本申请提供一种可移除热熔压敏胶的制备方法，采用如下的技术方案：一种可移除热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：向反应釜加入SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶，升温至165±2℃并保温直至SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶熔融，获得基料胶液；
步骤二：往基料胶液中加入抗氧化剂、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡，搅拌45～60min，获得改性胶液；
步骤三：往改性胶液中加入交联剂搅拌均匀后从反应釜中取出，涂布于PET膜上在80±2℃固化10～15min，冷却获得热熔压敏胶。
通过采用上述技术方案，使热塑性橡胶与羧基化聚乙烯蜡在环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯的作用下相容混合，加入交联剂后形成了稳定的空间结构，具有较高的内聚力以及较低的粘性，使得热熔压敏胶黏贴后移除容易，残留率低。
优选的，所述步骤三中涂布厚度为30～50μm。
通过采用上述技术方案，热熔压敏在粘合力与剥离力上具有更佳的平衡，使热熔压敏在维持较大的内聚力上保持较低的粘性，易于移除而残留率低。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过采用SEPS热塑性橡胶、SEBS热塑性橡胶、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯以及羧基化聚乙烯粗蜡，使热熔压敏胶在各原料的共同作用下具有良好的稳定性，具有较高的内聚力以及较低的粘合力，使得热熔压敏胶粘结后不易在掀离时出现粘胶脱离拉丝、粘胶转移、内聚破坏等情况；
2.通过采用三丙二醇二丙烯酸酯和3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐按特定的比例组成的交联剂，对羧基化聚乙烯蜡与热塑性橡胶体系有更好的固化交联效果，进一步提高热熔压敏胶的内聚力。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例以及实施例涉及的原料来源详见表1。
表1
Figure GDA0003609792170000031
Figure GDA0003609792170000041
制备例
制备例1
将35kg的聚乙烯粗蜡、100L的二甲苯投入反应釜中，升温至60±2℃并搅拌至聚乙烯粗蜡全部溶解后，加入0.25kg的乙酸钴、0.88kg的对苯二甲胺以及1.35kg的过氧化苯甲酰，往反应釜中通入氧气至含量达70％，升温至95℃并在95±5℃后保温反应3h，然后将反应液从反应釜中取出，待冷却至65±3℃以2mL/s的速度滴加丙酮50mL，滴加过程缓慢搅拌，将反应液中析出的氧化产物过滤得到，再用丙酮洗涤3次后，置于30℃的烘干箱中烘干至恒重，获得羧基化聚乙烯蜡。
制备例2
将33kg的聚乙烯粗蜡、100L的二甲苯投入反应釜中，升温至60±2℃并搅拌至聚乙烯粗蜡全部溶解后，加入0.23kg的乙酸钴、0.85kg的对苯二甲胺以及1.32kg的过氧化苯甲酰，往反应釜中通入氧气至含量达70％，升温至95℃并在95±5℃后保温反应3h，然后将反应液从反应釜中取出，待冷却至65±3℃以2mL/s的速度滴加丙酮50mL，滴加过程缓慢搅拌，将反应液中析出的氧化产物过滤得到，再用丙酮洗涤3次后，置于30℃的烘干箱中烘干至恒重，获得羧基化聚乙烯蜡。
制备例3
将37kg的聚乙烯粗蜡、100L的二甲苯投入反应釜中，升温至60±2℃并搅拌至聚乙烯粗蜡全部溶解后，加入0.26kg的乙酸钴、0.9kg的对苯二甲胺以及1.38kg的过氧化苯甲酰，往反应釜中通入氧气至含量达70％，升温至95℃并在95±5℃后保温反应3h，然后将反应液从反应釜中取出，待冷却至65±3℃以2mL/s的速度滴加丙酮50mL，滴加过程缓慢搅拌，将反应液中析出的氧化产物过滤得到，再用丙酮洗涤3次后，置于30℃的烘干箱中烘干至恒重，获得羧基化聚乙烯蜡。
制备例4
将35kg的聚乙烯粗蜡、100L的二甲苯投入反应釜中，升温至60±2℃并搅拌至聚乙烯粗蜡全部溶解后，加入0.3kg的乙酸钴、1kg的对苯二甲胺以及1.5kg的过氧化苯甲酰，往反应釜中通入氧气至含量达70％，升温至95℃并在95±5℃后保温反应3h，然后将反应液从反应釜中取出，待冷却至65±3℃以2mL/s的速度滴加丙酮50mL，滴加过程缓慢搅拌，将反应液中析出的氧化产物过滤得到，再用丙酮洗涤3次后，置于30℃的烘干箱中烘干至恒重，获得羧基化聚乙烯蜡。
实施例
实施例1
一种可移除热熔压敏胶，各原料投加量详见表2，其制备方法包括以下步骤：
步骤一：向反应釜加入SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶，升温至165℃并在保温在165±2℃中，直至SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶熔融，获得基料胶液；
步骤二：往基料胶液中加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羧基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡，搅拌45min，获得改性胶液；
步骤三：往改性胶液中加入三丙二醇二丙烯酸酯、3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐交联剂，搅拌5min后从反应釜中取出，涂布于PET膜上，涂布厚度为30μm，在80±2℃固化10min，冷却后获得热熔压敏胶。
实施例2
一种可移除热熔压敏胶，各原料投加量详见表2，其制备方法包括以下步骤：
步骤一：向反应釜加入SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶，升温至165℃并在保温在165±2℃中，直至SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶熔融，获得基料胶液；
步骤二：往基料胶液中加入四[β-(3，5-二叔丁基-4-羧基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧化剂、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡，搅拌60min，获得改性胶液；
步骤三：往改性胶液中加入三丙二醇二丙烯酸酯、3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐交联剂，搅拌5min后从反应釜中取出，涂布于PET膜上，涂布厚度为50μm，在80±2℃固化15min，冷却后获得热熔压敏胶。
实施例3-9
与实施例1的不同之处在于，实施例3-9的各原料以及其投加量(单位：kg)不同，详见表2。
表2
Figure GDA0003609792170000061
对比例
对比例1
与实施例1的不同之处在于，对比例1中以等量的聚乙烯粗蜡替代羧基化聚乙烯蜡。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，对比例2中以等量的KN4006环烷油替代环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯。
对比例3
与实施例1的不同之处在于，对比例3中以等量的SBS热塑性橡胶替代SEBS热塑性橡胶。
对比例4
与实施例1的不同之处在于，对比例3中以等量的SBS热塑性橡胶替代SEPS热塑性橡胶。
性能检测试验
根据《胶粘带剥离强度的试验方法》GB/T 2792-2014内规定的180°剥离强度试验以及持粘性试验，对实施例1-9以及对比例1-4制得的试样检测剥离强度(单位：N/mm)、持粘性脱落时间(单位：min)、位移量(单位：mm)。剥离强度越大表示粘性越大，热熔压敏胶越难从被粘物体表面分离，移除热熔压敏胶越难；持粘性脱离时间越长、位移量越小，表示热熔压敏胶内聚力越大，粘结强度能够支撑热熔压敏胶内部分子的移动抵抗承载重力的形变破坏。各项试样的检测结果详见表3。
表3
Figure GDA0003609792170000071
根据表3的检测数据对比分析，实施例1与对比例1-4的剥离强度以及持粘性试验结果对比可得，实施例1的持粘性较好而剥离强度相对较低，对比例2与对比例3的剥离强度高，并且持粘性也较差，对比例1与对比例4的剥离强度虽然较低，但持粘性也更差。说明SEBS、SEPS热塑性橡胶在环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡以及交联剂的作用下能够形成内聚力高并且剥离力较低的热熔压敏胶，这种热熔压敏胶粘贴后容易移除，移除时胶体不易发生内聚破坏、拉丝、转移等情况，残留率非常低，能够更好地应用于有胶体移除需求的产品上。
实施例1与实施例5、对比例1的剥离强度以及持粘性试验结果对比可得，将聚乙烯粗蜡以一定的配比与对苯二甲胺和过氧化苯甲酰在乙酸钴的催化下进行羧基化改性，从而使羧基化聚乙烯蜡在环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯以及交联剂的作用下与SEBS、SEPS热塑性橡胶交联制成性能优良的热熔压敏胶，发明人猜测可能是聚乙烯粗蜡、乙酸钴、对苯二甲胺和过氧化苯甲酰在特定的比例发生的相互反应，能够使聚乙烯蜡上引入特殊位点的羧基基团，各羧基基团之间具有特殊的空间形态使得聚合物骨架与其相容位置有一定的选择性，从而使热熔压敏胶中的聚合物骨架在羧基化聚乙烯蜡的作用下分子链的移动性较低，对热熔压敏胶起到降低黏度的同时，反而提高了热熔压敏胶的内聚力，使得热熔压敏胶容易移除，移除过程能够很好地保持胶体原状。
实施例1与实施例6-7的剥离强度以及持粘性试验结果对比可得，三丙二醇二丙烯酸酯和3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐按特定的比例组成的交联剂，对于羧基化聚乙烯蜡与SEBS、SEPS热塑性橡胶的相互交联有更好的作用，对提高热熔压敏胶的内聚力有进一步的作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种可移除热熔压敏胶，其特征在于，按重量份计，其包括以下原料制成： SEPS热塑性橡胶12～14份、SEBS热塑性橡胶28～33份、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯18～22份、羧基化聚乙烯蜡8～12份、抗氧剂1.5～2.0份、交联剂3.0～4.0份。
2.根据权利要求1所述的一种可移除热熔压敏胶，其特征在于，所述羧基化聚乙烯蜡的制备方法如下：将聚乙烯粗蜡投加于二甲苯中，升温至60±2℃并搅拌直至溶解后，加入乙酸钴、对苯二甲胺和过氧化苯甲酰，通入氧气并升温至95±5℃反应3～4h，待冷却至65±3℃加入丙酮，过滤析出的氧化产物，用丙酮洗涤后烘干至恒重。
3.根据权利要求2所述的一种可移除热熔压敏胶，其特征在于，制备所述羧基化聚乙烯蜡的聚乙烯粗蜡、乙酸钴、对苯二甲胺以及过氧化苯甲酰的重量比为 (33～37)：(0.23～0.26)：(0.85～0.9)：(1.32～1.38)。
4.根据权利要求1所述的一种可移除热熔压敏胶，其特征在于，所述交联剂为三丙二醇二丙烯酸酯或3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种可移除热熔压敏胶，其特征在于，所述交联剂为三丙二醇二丙烯酸酯和3,3,4,4-二苯甲酮四甲酸二酐按照1：(0.5～0.6)的重量比组成。
6.根据权利要求1所述的一种可移除热熔压敏胶，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
7.一种权利要求1-6所述的任意一种可移除热熔压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：向反应釜加入SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶，升温至165±2℃并保温直至SEPS热塑性橡胶与SEBS热塑性橡胶熔融，获得基料胶液；
步骤二：往基料胶液中加入抗氧化剂、环己烷1,2-二羧酸二异壬基酯、羧基化聚乙烯蜡，搅拌45～60min，获得改性胶液；
步骤三：往改性胶液中加入交联剂搅拌均匀后从反应釜中取出，涂布于PET膜上在80±2℃固化10～15min，冷却获得热熔压敏胶。
8.根据权利要求7所述的一种可移除热熔压敏胶的制备方法，其特征在于,所述步骤三中涂布厚度为30～50μm。
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Denomination of invention: A removable hot-melt pressure-sensitive adhesive and its preparation method

Effective date of registration: 20230208

Granted publication date: 20220610

Pledgee: Bank of China Limited Xiamen Huli sub branch

Pledgor: Xiamen Qixing New Material Co.,Ltd.

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