CN114163975B - 一种热熔压敏胶及其制备方法、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热熔压敏胶及其制备方法、使用方法。一种热熔压敏胶，包括以下重量份数的各原料组分：12‑18份的增塑剂、15‑25份的SBCs高分子聚合物、8‑16份的丁苯橡胶、1‑1.5份的PE蜡、0.5‑1份抗氧化剂和32‑55份增粘树脂。本发明提出一种热熔压敏胶的制备方法，可以制得一种高剥离强度、高初粘强度的热熔压敏胶，使得该胶带可以应用于尿不湿等护理产品、双面胶、标签等方面，解决热熔压敏胶适用范围较小的问题。
Description
技术领域
本发明涉及热熔压敏胶技术领域，尤其涉及一种热熔压敏胶及其制备方法、使用方法。
背景技术
目前，现有的胶带用胶、标签用胶，市场胶带用胶主要为水胶(丙烯酸胶水)、油胶、热熔压敏胶等，其中水胶、油胶为主、热熔压敏胶的市场占有量还是很低，但是热熔压敏胶较其余两种的胶水更为环保，胶带市场未来仍会逐渐转变到环保的理念中，热熔压敏胶的需求日益增加，将成为市场引人注目的增长点。
热熔压敏胶具有无溶剂、无污染、高温粘度低等优点，它在熔融状态下进行涂布，冷却固化后施加轻度指压就能快速粘合，同时又能够容易地被剥离，不污染被粘物表面。但是热熔压敏胶的剥离强度和初粘强度较差，使得热熔压敏胶的适用范围较小。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种热熔压敏胶，热熔压敏胶的剥离性能和初粘性能较好，可以解决热熔压敏胶适用范围较小的问题。
本发明的还有一个目的在于提出一种热熔压敏胶的制备方法，可以制得一种高剥离强度、高初粘强度的热熔压敏胶。
本发明的更有一个目的在于提出一种热熔压敏胶的使用方法，通过在离型纸基材的表面刮涂有热熔压敏胶，可以得到一种剥离强度高，初粘强度高的胶带，使得该胶带可以应用于尿不湿等护理产品、双面胶、标签等方面。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
一种热熔压敏胶，包括以下重量份数的各原料组分：12-18份的增塑剂、15-25份的SBCs高分子聚合物、8-16份的丁苯橡胶、1-1.5份的PE蜡、0.5-1份抗氧化剂和32-55份增粘树脂。
可选的，所述SBCs高分子聚合物为SIS橡胶。
可选的，所述SIS橡胶中异戊二烯的含量为85％-95％。
可选的，按质量份数计算，所述增粘树脂包括16-25份石油树脂和16-30份松香树脂。
可选的，所述石油树脂为伊斯曼5140和金海4300的混合。
可选的，松香树脂的软化点为100℃-110℃。
可选的，所述松香树脂：金海4300：伊斯曼5140的质量比为(16-30)：(3-5)：(13-20)。
可选的，所述增塑剂为环烷油和白油的混合。
一种热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、按质量份数计算，称取12-18份的增塑剂、15-25份的SBCs高分子聚合物、8-16份的丁苯橡胶、1-1.5份的PE蜡、0.5-1份抗氧化剂和32-55份增粘树脂；
S2、将所述增塑剂、SBCs高分子聚合物、丁苯橡胶、PE蜡、抗氧化剂和增粘树脂混合，在真空环境下搅拌均匀，压强为-0.7Mpa—1Mpa，搅拌速度为40-45r/min，并加热至熔化，加热温度为130℃-155℃，熔融时间为35-45min，得到所述热熔压敏胶。
一种热熔压敏胶的使用方法，在170-175℃下恒温融化所述热熔压敏胶，将融化的热熔压敏胶刮涂在离型纸基材，上胶量为20-25g/m2，冷却降温，热熔压敏胶和离型纸基材复合。
与现有技术相比，本发明的实施例具有以下有益效果：
1.本方案中，石油树脂可以提高热熔压敏胶成品的相容性，使得体系内的各组分相互融合，形成均质混合体系。松香树脂主要用于提升热熔压敏胶对集材的粘接力。将石油树脂和松香树脂混合添加到体系内，不仅可以提高体系内的相容性，还可以提高热熔压敏胶成品的初粘强度；
2.本方案对松香树脂的软化进行限定，使得松香树脂的软化点位于100℃-110℃之间，因此本发明主要采用146松香树脂作为原料，146松香树脂的加入可以提升热熔压敏胶成品对基材的粘接力，本方案中，松香树脂量占据了本树脂体系中较大的比例，进一步降低使用温度，提升热熔压敏胶的相容性，可更好地对基材进行粘接。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种热熔压敏胶，其特征在于，包括以下重量份数的各原料组分：12-18份的增塑剂、15-25份的SBCs高分子聚合物、8-16份的丁苯橡胶、1-1.5份的PE蜡、0.5-1份抗氧化剂和32-55份增粘树脂。
本发明采用丁苯橡胶和SBCs高分子聚合物复配为橡胶基体，添加增塑剂、PE蜡、抗氧化剂和增粘树脂，可以提高传统的热熔压敏胶的剥离强度和初粘强度，解决了热熔压敏胶使用范围小的问题。
其中，丁苯橡胶是1，3-丁二烯和苯乙烯经过共聚制得的弹性体。丁苯橡胶分为溶聚丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶，本方案主要采用溶聚丁苯橡胶，溶聚丁苯橡胶主要是通过阴离子溶液聚合反应得到的一种无规共聚物。溶聚丁苯橡胶橡胶的加入，可以降低热熔压敏胶的内聚力，让胶体在剥离过程热熔压敏胶内聚破坏的效果，从而提高剥离强度，与此同时，热熔压敏胶的初粘强度也会有所提升。
SBCs高分子聚合物具有热塑性、高弹性、熔融指数和溶液粘度低、与增粘树脂相容性好等特点。配方中，丁苯橡胶和SBCs高分子聚合物的含量之和达到总配方的23-41份，使得制备得到的热熔压敏胶具有较高的初粘强度和剥离强度。
加入一定添加量的PE蜡可以改善热熔压敏胶的内聚，使得热熔压敏胶能够达到性能平衡的效果，从而提高热熔压敏胶的整体强度，进一步提高热熔压敏胶的剥离强度和初粘力。
加入适量的增粘树脂和增塑剂，增粘树脂可以提高热熔胶的相容性，提升热熔压敏胶与集材之间的粘接力。若增塑剂的添加量低于12份，则热熔压敏胶粘度过高，影响热熔压敏胶的涂布和初粘效果；若高于18份，增塑剂的分量过高，则容易导致热熔压敏胶的剥离力降低，不仅影响客户实际使用，还会导致胶体转移的问题。
在体系中加入抗氧化剂，抗氧化剂可以起到保持热熔压敏胶在氧化环境中的稳定性的作用，本方案中使用的抗氧化剂为利安隆的1726，使用比例为0.5-1份。抗氧化剂使用量若低于0.5份，则抗老化效果变差，达不到预期效果；若使用比例高于1份，则会性能过剩，造成不必要浪费。因此，本方案将抗氧化剂的含量设置在0.5-1份，不仅确保热熔压敏胶的抗老化效果，还可以减少不必要的浪费。
进一步的，所述SBCs高分子聚合物为SIS橡胶。SIS橡胶为苯乙烯-异戊二烯的嵌段共聚物，当SIS橡胶和丁苯橡胶的配合使用时，不仅能够提升热熔压敏胶的相容性，还能获得满足于应用面的剥离强度和环形初粘力的性能。
进一步的，所述SIS橡胶中异戊二烯的含量为85％-95％。采用异戊二烯的含量不同的SIS橡胶，容易对热熔压敏胶的弹性和强度造成影响。当SIS橡胶中的异戊二烯的含量低于85％时，采用该SIS橡胶制备得到的热熔压敏胶的粘接强度、弹性和初粘强度都较差，因此提高SIS橡胶中异戊二烯的含量，可以有效提高热熔压敏胶的初粘强度和粘接强度。
进一步的，按质量份数计算，所述增粘树脂包括16-25份石油树脂和16-30份松香树脂。本方案中，石油树脂可以提高热熔压敏胶成品的相容性，使得体系内的各组分相互融合，形成均质混合体系。松香树脂主要用于提升热熔压敏胶对集材的粘接力。将石油树脂和松香树脂混合添加到体系内，不仅可以提高体系内的相容性，还可以提高热熔压敏胶成品的初粘强度。
本方案中，松香树脂占据增粘树脂中较大的比例，在提高热熔压敏胶成品相容性的同时，还可以增加热熔压敏胶成品对集材的粘接力。
进一步的，所述石油树脂为伊斯曼5140和金海4300的混合。伊斯曼5140和金海4300均为软化点低、分子量低的单体树脂，将伊斯曼5140和金海4300进行特定范围内的添加量进行混合，使得石油树脂的添加量为整个配方的16-25份。
进一步的，松香树脂的软化点为100℃-110℃。本方案对松香树脂的软化进行限定，使得松香树脂的软化点位于100℃-110℃之间，因此本发明主要采用146松香树脂作为原料，146松香树脂的加入可以提升热熔压敏胶成品对基材的粘接力。本方案中，松香树脂量占据了本树脂体系中较大的比例，进一步降低使用温度，提升热熔压敏胶的相容性，更好地对基材进行粘接。
进一步的，所述松香树脂：金海4300：伊斯曼5140的质量比为(16-30)：(3-5)：(13-20)。当松香树脂、金海4300和伊斯曼5140按特定比例进行复配，可以提高热熔压敏胶的相容性，进一步提高热熔压敏胶和集材之间的粘接力。
进一步的，所述增塑剂为环烷油和白油的混合。本方案中环烷油采用克拉玛依环烷油为原料，选用100粘度的白油为原料，可将热熔压敏胶强度降低，增强热熔压敏胶的贴合性能。此外，本方案需要注意的是，环烷油和白油的含量之和不能超过18份，否则会降低热熔压敏胶的剥离强度，使得热熔压敏胶在使用过程中，容易出现移动的情况。环烷油和白油的含量之和也不能低于12份，否则热熔压敏胶的粘度过高，影响涂布和胶体的初粘性能。
一种热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、按质量份数计算，称取12-18份的增塑剂、15-25份的SBCs高分子聚合物、8-16份的丁苯橡胶、1-1.5份的PE蜡、0.5-1份抗氧化剂和32-55份增粘树脂；
S2、将所述增塑剂、SBCs高分子聚合物、丁苯橡胶、PE蜡、抗氧化剂和增粘树脂混合，在真空环境下搅拌均匀，压强为-0.7Mpa—1Mpa，搅拌速度为40-45r/min，并加热至熔化，加热温度为130℃-155℃，熔融时间为35-45min，得到所述热熔压敏胶。
其中，对体系溶液进行真空搅拌处理，可以使得溶液在真空中消泡，减少气泡对热熔压敏胶的粘接强度和初粘强度的影响。本方案还将搅拌速度控制在40-45r/min，较慢的搅拌速度可以减少在搅拌过程中产生气泡的情况出现，进一步达到消泡的目的。
加热溶液时，若加热温度低于130℃，则导致搅拌效率下降，使得搅拌时间增加，容易增加热熔压敏胶老化的机率。若加热温度高于155℃，则过高的温度加速热熔压敏胶的老化。因此将加热温度设置在130℃-155℃之间，可以确保搅拌效率高且热熔压敏胶不容易老化。
一种热熔压敏胶的使用方法，在170-175℃下恒温融化所述热熔压敏胶，将融化的热熔压敏胶刮涂在离型纸基材，上胶量为20-25g/m2，冷却降温，热熔压敏胶和离型纸基材复合。通过在离型纸基材的表面刮涂有热熔压敏胶，可以得到一种剥离强度高，初粘强度高的胶带，使得该胶带可以应用于尿不湿等护理产品、双面胶、标签等方面。
下面结合实施例和对比例进一步阐述本发明。
实施例1-4
按照表1所列的各原料对应备料，并按以下步骤制备实施例1-4的热熔压敏胶：
将所述增塑剂、SIS橡胶、丁苯橡胶、PE蜡、抗氧化剂和增粘树脂混合，在真空环境下搅拌均匀，压强为1Mpa，搅拌速度为40r/min，并加热至熔化，加热温度为140℃，熔融时间为40min，得到热熔压敏胶。
表1
对比例1-6
按照表2所列的各原料对应备料，并按以下步骤制备对比例1-6的热熔压敏胶：
将所述增塑剂、SBCs高分子聚合物、丁苯橡胶、PE蜡、抗氧化剂和增粘树脂混合，在真空环境下搅拌均匀，压强为1Mpa，搅拌速度为40r/min，并加热至熔化，加热温度为140℃，熔融时间为40min，得到热熔压敏胶。
表2
实施例1-4和对比例1-7制备的热熔压敏胶按照表3的检测标准进行剥离强度和初粘强度的检测，检测结果如表4所示。
表3
| 性能 | 检测方法 |
| 剥离强度 | GB/T 2792—2014 |
| 初粘强度 | GB/T 31125-2014 |
表4
由表3的性能检测结果可知，实施例1-4制得的热熔压敏胶的剥离强度均在31N/inch以上，初粘强度均在41N/25mm以上，说明本发明的所述热熔压敏胶均具有较好的剥离强度和初粘强度。
对比例1与实施例2不同之处在于：对比例1中SIS橡胶中异戊二烯的含量小于85％，只有75％。异戊二烯在SIS橡胶中的含量降低，可能会影响SIS橡胶的弹性和强度，从而会影响到热熔压敏胶的剥离强度和初粘强度。故此，对比例1制得的热熔压敏胶的剥离强度和初粘强度相对实施例2的降低了较多。
对比例2与实施例2不同之处在于：对比例2将SIS橡胶等质量替换成SBS橡胶，由于SBS橡胶的渗油现象较为严重，使得对比例2制得的热熔压敏胶容易在较短的时间内，失去粘接性能。故此，对比例2制得的热熔压敏胶的初粘强度相比实施例2的降低了较多。
对比例3与实施例2不同之处在于：对比例3的增塑剂不含有白油，且增塑剂的重量份数只有10份，远少于实施例2中增塑剂的含量，导致对比例3制得的热熔压敏交的粘度过高，影响热熔压敏胶的涂布效果和初粘性能。故此，对比例3制得的热熔压敏胶的初粘强度相比实施例2的降低了较多。
对比例4与实施例1不同之处在于：对比例4的石油树脂不含有金海4300，且石油树脂的重量份只有10份，远少于实施例1中石油树脂的重量份，使得热熔压敏胶的剥离强度和初粘强度均下降，故此，对比例4制得的热熔压敏胶的剥离强度和初粘强度相比实施例1的降低了较多。
对比例5与实施例1不同之处在于：对比例5的松香树脂为140松香树脂，140松香树脂的软化点为130-136℃，高于实施例1中146松香树脂的软化点。软化点较高的松香树脂容易影响热熔压敏胶的相容性，降低了热熔压敏胶的初粘强度。故此，对比例5制得的热熔压敏胶的初粘强度相比实施例1的降低了较多。
对比例6与实施例1不同之处在于：对比例6的伊斯曼5140的重量份为10份，金海4300的重量份为2份，146松香树脂的重量份为13份。由于伊斯曼5140、金海4300和146松香树脂之间的比例与实施例1的并不相同，设置不合理，导致对比例6制得的热熔压敏胶的初粘强度和剥离强度相对实施例1的降低了许多。
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 (3)
1.一种热熔压敏胶，其特征在于，包括以下重量份数的各原料组分：12-18份的增塑剂、15-25份的SBCs高分子聚合物、8-16份的丁苯橡胶、1-1.5份的PE蜡、0.5-1份抗氧化剂和32-55份增粘树脂；
所述SBCs高分子聚合物为SIS橡胶；
所述SIS橡胶中异戊二烯的含量为85%-95%；
按质量份数计算，所述增粘树脂包括16-25份石油树脂和16-30份松香树脂；
所述石油树脂为伊斯曼5140和金海4300的混合；
松香树脂的软化点为100℃-110℃；
所述松香树脂：金海4300：伊斯曼5140的质量比为（16-30）：（3-5）：（13-20）；
所述增塑剂为环烷油和白油的混合。
2.一种如权利要求1中所述的一种热熔压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按质量份数计算，称取12-18份的增塑剂、15-25份的SBCs高分子聚合物、8-16份的丁苯橡胶、1-1.5份的PE蜡、0.5-1份抗氧化剂和32-55份增粘树脂；
S2、将所述增塑剂、SBCs高分子聚合物、丁苯橡胶、PE蜡、抗氧化剂和增粘树脂混合，在真空环境下搅拌均匀，压强为1Mpa，搅拌速度为40-45r/min，并加热至熔化，加热温度为130℃-155℃，熔融时间为35-45min，得到所述热熔压敏胶。
3.一种如权利要求1所述的一种热熔压敏胶的使用方法，其特征在于，在170-175℃下恒温熔化所述热熔压敏胶，将熔化的热熔压敏胶刮涂在离型纸基材，上胶量为20-25g/m2，冷却降温，热熔压敏胶和离型纸基材复合。
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