CN117467385A - 一种用于pp合成膜的抗溶胀热熔压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶及其制备方法，该用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体30‑50份，增粘树脂40‑60份，橡胶油10‑20份，抗氧剂0.2‑1.5份；本发明所制备的抗溶胀热熔压敏胶在70℃的温度下，放置3天后PP膜仍然不产生起皱现象，同时还将其初粘力提高至15N，持粘力长达36h，剥离强度高达17N，尤其适用于PP、BOPP合成膜等膜类产品上的应用。
Description
技术领域
本发明涉及热熔胶技术领域，分类号为C09J123/00，具体的，涉及一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶及其制备方法。
背景技术
热熔胶是一种可塑性的粘合剂，常温呈固体状态，加热融化后能快速粘接，其通常是以SBS和SIS为主体的胶水，100％固含量，不含溶剂，可以直接涂布或者通过转移涂的方式涂布到产品上。
聚丙烯(PP)由于具有密度低、易成型、价格低廉、综合性能好等优点成为应用广泛的塑料，但PP膜的表面张力较低，相对分子质量较小，普通的热熔胶与PP膜的粘结强度较弱，进而限制了PP膜的应用，虽然常规的溶剂型胶黏剂对PP膜有一定的粘结强度，但其耐热性较差，并且溶剂挥发也对环境和人体有害，此外，常规的热熔胶中含有小分子油会进入PP膜中，导致PP膜产生溶胀现象。
中国专利CN102786895A公开了PP透明盒用热熔胶及其制备方法，所制备的聚烯烃热熔胶具有较好的耐热性能和初粘性，但并未解决PP膜容易产生溶胀的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体30-50份，增粘树脂40-60份，橡胶油10-20份，抗氧剂0.2-1.5份。
进一步优选的，所述用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体30-35份，增粘树脂40-50份，橡胶油10-15份，抗氧剂0.5-1.5份。
进一步优选的，所述用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体32份，增粘树脂45份，橡胶油12份，抗氧剂1份。
优选的，所述苯乙烯系热塑性弹性体包括SEBS、SBS、SIS、SEPS、SEEPS中的至少一种。
优选的，所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为(20-30)：(1-6)：(1-3)。
进一步优选的，所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为(22-26)：(3-5)：(1-2)。
进一步优选的，所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为24：4：2。
优选的，所述SBS、SIS和SEBS中，每个物质的苯乙烯的质量百分含量均小于20％。
优选的，所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和松香树脂，两者重量比为(8-12)：1。
进一步优选的，所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和松香树脂，两者重量比为(9-10)：1。
进一步优选的，所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和松香树脂，两者重量比为9：1。
优选的，所述松香树脂为季戊四醇改性松香树脂。
优选的，所述橡胶油为环烷油，其相对分子质量为700-800。
优选的，所述抗溶胀热熔压敏胶的原料还包括重量份为2-5份的聚丁二烯和2-5份的聚异戊二烯，其中聚丁二烯的数均分子量小于2000，聚异戊二烯的重均分子量为800-1500。
进一步优选的，所述抗溶胀热熔压敏胶的原料还包括重量份为3-5份的聚丁二烯和3-5份的聚异戊二烯，其中聚丁二烯的数均分子量为1000-2000，聚异戊二烯的重均分子量为900-1200。
进一步优选的，所述抗溶胀热熔压敏胶的原料还包括重量份为4份的聚丁二烯和4份的聚异戊二烯，其中聚丁二烯的数均分子量为1000-2000，聚异戊二烯的重均分子量为1000。
优选的，所述橡胶油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为(10-15)：(1-5)：(1-5)。
进一步优选的，所述橡胶油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为(11-13)：(3-5)：(3-5)。
进一步优选的，所述橡胶油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为12：4：4。
本发明第二方面提供了一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶的制备方法，包括步骤为：按重量份将橡胶油、聚丁二烯、聚异戊二烯加入反应釜中混合得到混合油，此时混合油的分子量在1000-2000之间，之后升温至120-140℃，再按重量份加入苯乙烯细热塑性弹性体，搅拌15-20min后得到混合料，再按重量份加入增粘树脂、抗氧化剂，继续搅拌50-60min，即得。
常规的热熔胶会含有小分子油进入PP膜中，导致PP膜产生溶胀现象。为了解决该问题，本申请采用分子量高达700-800的环烷油，同时还加入数均分子量小于2000的聚丁二烯，重均分子量为800-1500的聚异戊二烯，三者混合所制成的混合油的分子量在1000-2000之间，在保证压敏胶的粘结强度较好的同时，解决了现有技术中的常规热熔胶会使得PP膜产生溶胀现象的问题，同时进一步限定环烷油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为(10-15)：(1-5)：(1-5)，一方面避免环烷油用量过多，导致其与热塑性弹性体的聚苯乙烯链段之间相互作用降低，导致压敏胶的软化点下降的问题，另一方面避免聚丁二烯和聚异戊二烯用量过多，使得热熔胶在PP膜的剥离强度和耐热性能下降的问题。
氢化C5树脂是以乙烯裂解的C5馏分为原料，由C5组分中的双烯和单烯经阳离子聚合而成，具有较好的相容性以及热稳定性和光稳定性。季戊四醇改性松香树脂的具有分子量大、酸值低、硬度和软化点高等特性，与热塑性弹性体的相容性较好，并且具有极佳的耐热性能，限定两者的质量比为(8-12)：1，保证了氢化C5树脂和季戊四醇改性松香树脂对热塑性弹性体的相容性，剥离强度增强，还避免季戊四醇改性松香树脂过多，其分子量较低会使得PP膜产生溶胀现象。
有益效果：本发明针对常规的热熔胶会对PP膜产生溶胀现象的缺点，通过配方的设计不仅解决了该问题，还显著提高了热熔胶的耐热性能，使其在70℃的温度下，放置3天后PP膜仍然不产生起皱现象，其软化点高达110℃，解决了现有技术中溶剂型胶黏剂的耐热性能较差的问题，同时还将其初粘力提高至15N，持粘力长达36h，剥离强度高达17N，扩大了热熔胶在各个领域的应用，尤其适用于PP、BOPP合成膜等膜类产品上的应用。
实施例
实施例1
一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体32份，增粘树脂45份，橡胶油12份，抗氧剂1份，聚丁二烯4份，聚异戊二烯4份。
所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为24：4：2，所述SBS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为18％，牌号为DX410JS，所述SIS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为15％，牌号为D-1112，所述SEBS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为18％，牌号为G1643M。
所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和季戊四醇改性松香树脂，两者重量比为9：1，所述氢化C5石油树脂购自美国伊士曼，型号为Regalrez 1126，所述季戊四醇改性松香树脂购自上饶市思楠树脂有限公司，软化点为100-105℃。
所述橡胶油为环烷油，其相对分子质量为700-800，购自克拉玛依，型号为JH80。
所述抗氧剂为抗氧剂1076。
所述聚丁二烯购自日本曹达，型号为B-1000，数均分子量为1000-2000，所述聚异戊二烯的重均分子量为1000，购自美国SCRSTANDARD，型号为SCPI-1K。
所述环烷油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为12：4：4。
本实施例还提供了一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶的制备方法，包括步骤为：按重量份将橡胶油、聚丁二烯、聚异戊二烯加入反应釜中混合得到混合油，此时混合油的分子量在1000-2000之间，之后升温至130℃，再按重量份加入苯乙烯热塑性弹性体，在50rpm/min的搅拌速度下搅拌20min后得到混合料，再按重量份加入增粘树脂、抗氧化剂，继续搅拌55min，即得。
实施例2
一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体50份，增粘树脂60份，橡胶油15份，抗氧剂1份，聚丁二烯4份，聚异戊二烯4份。
所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为24：4：2，所述SBS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为18％，牌号为DX410JS，所述SIS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为15％，牌号为D-1112，所述SEBS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为18％，牌号为G1643M。
所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和季戊四醇改性松香树脂，两者重量比为9：1，所述氢化C5石油树脂购自美国伊士曼，型号为Regalrez 1126，所述季戊四醇改性松香树脂购自上饶市思楠树脂有限公司，软化点为100-105℃。
所述橡胶油为环烷油，其相对分子质量为700-800，购自克拉玛依，型号为JH80。
所述抗氧剂为抗氧剂1076。
所述聚丁二烯购自日本曹达，型号为B-1000，数均分子量为1000-2000，所述聚异戊二烯的重均分子量为1000，购自美国SCRSTANDARD，型号为SCPI-1K。
所述环烷油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为15：4：4。
本实施例还提供了一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶的制备方法，包括步骤为：按重量份将橡胶油、聚丁二烯、聚异戊二烯加入反应釜中混合得到混合油，此时混合油的分子量在1000-2000之间，之后升温至130℃，再按重量份加入苯乙烯细热塑性弹性体，在50rpm/min的搅拌速度下搅拌20min后得到混合料，再按重量份加入增粘树脂、抗氧化剂，继续搅拌55min，即得。
实施例3
一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体32份，增粘树脂45份，橡胶油20份，抗氧剂1.5份，聚丁二烯5份，聚异戊二烯5份。
所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为24：4：2，所述SBS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为18％，牌号为DX410JS，所述SIS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为15％，牌号为D-1112，所述SEBS购自美国科腾，其苯乙烯质量百分含量为18％，牌号为G1643M。
所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和季戊四醇改性松香树脂，两者重量比为9：1，所述氢化C5石油树脂购自美国伊士曼，型号为Regalrez 1126，所述季戊四醇改性松香树脂购自上饶市思楠树脂有限公司，软化点为100-105℃。
所述橡胶油为环烷油，其相对分子质量为700-800，购自克拉玛依，型号为JH80。
所述抗氧剂为抗氧剂1076。
所述聚丁二烯购自日本曹达，型号为B-1000，数均分子量为1000-2000，所述聚异戊二烯的重均分子量为1000，购自美国SCRSTANDARD，型号为SCPI-1K。
所述环烷油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为20：5：5。
本实施例还提供了一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶的制备方法，包括步骤为：按重量份将橡胶油、聚丁二烯、聚异戊二烯加入反应釜中混合得到混合油，此时混合油的分子量在1000-2000之间，之后升温至130℃，再按重量份加入苯乙烯细热塑性弹性体，在50rpm/min的搅拌速度下搅拌20min后得到混合料，再按重量份加入增粘树脂、抗氧化剂，继续搅拌55min，即得。
对比例1
将环烷油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比改为12：2：6，所述聚丁二烯购自日本曹达，型号为B-2000，数均分子量为2000-3000，其余同实施例1。
对比例2
将环烷油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比改为16：2：4，其余同实施例1。
对比例3
将季戊四醇改性松香树脂改为松香树脂，同时限定氢化C5树脂和松香树脂的重量比改为15：1，其余同实施例1。
对比例4
将氢化C5树脂和季戊四醇改性松香树脂的重量比改为7：3，其余同实施例1。
性能评价
1.测量实施例1所制备的热熔压敏胶的物性参数，测试数据如表1。
(1)熔融粘度：根据测试标准HG/T 3660-1999的测试标准进行测定，使用加热型博勒飞(Brookfield)粘度计进行测量。
(2)软化点：根据测试标准GB/T 15332-1994进行测试。
2.把根据实施例和对比例获取的热熔胶涂布样品上进行测试，测试结果见下表2，具体如下：
(1)环形初粘力：按国家标准GB/T 31125-2014的具体规定进行测试；
(2)持粘力：按照GB4851-2014的测试标准进行测试。
(3)剥离强度的测试方法按照国家标准GB/T 2792-2014的具体规定进行测试。
(4)抗溶胀性能测试：将实施例和对比例所制备的压敏胶涂覆在PP膜(宽5cm，长5cm)上，涂覆厚度为0.1mm，之后将其放入70℃的烘箱中，摆放数天，直至PP膜上有起皱现象，记录相应的天数。
对实施例1进行上述测试，测试数据如下表1。
表1
表2
与实施例1相比，对比例1中聚异戊二烯的用量较多，会导致其剥离强度下降，分子量的变化会对抗溶胀性能有影响，对比例2中环烷油的用量较多，会使得剥离强度降低，对比例3中氢化C5石油树脂的用量提高，会降低剥离强度，对比例4中季戊四醇改性松香树脂的用量较多，会使得抗溶胀性能显著下降。
Claims (10)
1.一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，按重量份计，其原料包括：苯乙烯系热塑性弹性体30-50份，增粘树脂40-60份，橡胶油10-20份，抗氧剂0.2-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述苯乙烯系热塑性弹性体包括SEBS、SBS、SIS、SEPS、SEEPS中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述苯乙烯系热塑性弹性体为SBS、SIS和SEBS，三者的重量份之比为(20-30)：(1-6)：(1-3)。
4.根据权利要求3所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述SBS、SIS和SEBS中，每个物质的苯乙烯的质量百分含量均小于20％。
5.根据权利要求1所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述增粘树脂为氢化C5石油树脂和松香树脂，两者重量比为(8-12)：1。
6.根据权利要求5所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述松香树脂为季戊四醇改性松香树脂。
7.根据权利要求1所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述橡胶油为环烷油，其相对分子质量为700-800。
8.根据权利要求1所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述抗溶胀热熔压敏胶的原料还包括重量份为2-5份的聚丁二烯和2-5份的聚异戊二烯，其中聚丁二烯的数均分子量小于2000，聚异戊二烯的重均分子量为800-1500。
9.根据权利要求8所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶，其特征在于，所述橡胶油、聚丁二烯和聚异戊二烯三者的重量比为(10-15)：(1-5)：
(1-5)。
10.一种根据权利要求1所述的一种用于PP合成膜的抗溶胀热熔压敏胶的制备方法，其特征在于，包括步骤为：先将橡胶油、聚丁二烯、聚异戊二烯混合后升温，再加入苯乙烯系热塑性弹性体，搅拌后加入增粘树脂、抗氧化剂，继续搅拌即得。
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