CN86102255B - 一种柔软固体压敏胶及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔软固体压敏胶及其制法，属于压敏胶粘剂领域。本发明克服了胶带等传统粘贴工具使用不够方便的局限，可广泛用于在各种无灰干燥表面间进行粘贴固定。此外，本发明提供了一种利用油脂工业废付产物的途径。本发明的基本做法是将具有一定不饱和度的高级脂肪酸多价金属皂，特别是铝皂与赋粘树脂共热混合，并加入交联剂反应交联。上述脂肪酸皂可通过对植物油碱炼皂脚直接进行置换反应制取。

Description

一种柔软固体压敏胶及其制法

本发明涉及压敏胶粘剂领域。

现有压敏胶一般都制成胶带形式。其中单面胶带不适合要求两面粘贴的应用场合，双面胶带使用又较麻烦，不便于随时零星撕用，而且胶带的胶层薄，基材剪断后不可复原，难以多次重复使用。另一方面，胶带以昂贵的橡胶类柔性聚合物为赋予产品柔韧性的基础组分，其用量通常高达总重的30～50%，又需要专门的制造设备，故其生产投资和产品成本较高。

本发明突破了压敏胶带的上述局限，提供了一种新的可广泛用于在各种无灰干燥表面间进行粘贴固定的柔软固体形式的压敏胶，它使用方便，可多次重复使用。另一方面，本发明以高级脂肪酸铝等高级脂肪酸多价金属皂或其交联产物作为赋予产品柔性的基础组分，故可以不用或少用昂贵的橡胶类柔性聚合物（用量不超过总重的5%即可）而改用廉价原材料，且本发明所需生产设备简单，用普通加热搅拌装置即可生产，因此本发明易于达到低的生产投资和产品成本。本发明的另一个目的是提供一条简便易行的利用植物油皂脚的新途径。许多植物油，如棉子油和菜子油，在碱炼过程中都产生一种含大量高级脂肪酸的废物-皂脚。目前对这种废物的利用尚不充分，利用方式主要有制低级肥皂和提炼脂肪酸，但前者产品质量低劣，后者则需经减压蒸馏，工艺和设备较复杂，难以由废物产地的乡镇企业就地加工利用，这就限制了皂脚的利用，使它在一些地区积压，成为一个污染源。本发明可采用皂脚为主要原料，这就提出了一条处理和利用皂脚的新途径，又由于本发明所需设备简单，生产投资少，故它适于皂脚产地的广大乡镇企业实施，将皂脚就地加工利用，从而有利于保护资源和环境。

本发明的基本做法是将高级脂肪酸多价金属皂与赋粘树脂加热混匀，这就可以制成具有压敏性粘结力的柔软固体;当高级脂肪酸多价金属皂中含有适量不饱合键时，配方中可加入交联剂进行交联，以提高产品的内聚力等使用性能;配方中还可以加入增塑剂和填料，以调整产品的内聚力、快粘力、柔性和软化点等性能，并降低成本;此外，配方中也可以加入适量柔性聚合物，以进一步调整产品性能。

上述高级脂肪酸多价金属皂中脂肪酸的碳原子数应大于10，否则易使产品的软化点偏低，考虑到原料来源的方便，脂肪酸的碳原子数一般以12～20，特别是16～18为主要考虑范围。高级脂肪酸多价金属皂中最好含有50～100%（重量）的不饱和高级脂肪酸多价金属皂。不饱和键的存在可改善产品的柔性和工艺性能，并提供交联位置。高级脂肪酸多价金属皂的金属基为二、三价金属，其中Al，或者Al与Mg等二价金属组合效果最好，在多种金属组合的情况下，Al所占的摩尔分数宜为40%以上，且选择二价金属基时最好使其所成的高级脂肪酸皂的熔点低于125℃。因为Al的三价高级脂肪酸皂具有分枝状空间结构，易于彼此纠缠连结，对提高产品的软化点和柔韧性等使用性能有明显作用，而Mg等二价金属的高级脂肪酸皂高温流动性较好，有利于改善工艺性能等。

上述高级脂肪酸多价金属皂可以由植物油碱炼脚皂与多价金属离子进行置换反应所产生的不溶性混合物代替。因为皂脚的主要成分为不饱和与饱和的高级脂肪酸钠，中性油和水，脂肪酸钠通过置换反应可直接转变为所需要的高级脂肪酸多价金属皂，其中不饱和的高级脂肪酸多价金属皂所占比例适合本产品的要求，中性油可在产品中起增塑剂的作用，其中的不饱和键还可通过交联反应与脂肪酸皂相连接，水将在反应后被滤除，而皂脚中的非脂肪物质和灰份杂质数量少，对产品的使用性能无显著影响。植物油碱炼皂脚与多价金属离子进行置换反应所产生的不溶性混合物的制法是，使皂脚与多价金属离子在水溶液中搅拌反应，然后滤取并干燥所得不溶物，即可得到棕或黑色的所需要的不溶性混合物。上述多价金属离子为二、三价金属离子，最好是Al⁺⁺⁺，或者是Al⁺⁺⁺，与Mg⁺⁺等二价金属离子组合，在多种金属离子组合的情况下，Al⁺⁺⁺所占的摩尔分数宜为40%以上，且选择二价金属离子时最好使其所成高级脂肪酸皂的熔点低于125℃。如欲制造浅色制品或减除皂脚中的杂质，可先对皂脚施以皂化、盐析、漂白等处理，处理后的皂脚及由此制成的不溶性混合物可以达到浅黄色至乳白色。

赋粘树脂可由萜烯树脂、石油树脂等常用的固体或流体赋粘树脂中的一种或数种充当，用量一般为高级脂肪酸多价金属皂重量的20～200%，具体视所用树脂的粘性大小及其它组分的品种和用量确定。

交联体系可以采用硫磺交联体系，硫磺用量可为不饱和高级脂肪酸多价金属皂重量的1～10%，也可采用非硫交联体系，如以有机过氧化物、秋兰姆化合物、含硫吗啡啉衍生物等为主的交联体系，交联反应一般在100～200℃下进行10～120分钟，以在不饱和高级脂肪酸多价金属皂之间产生交联结构。

填料可以采用常用的橡胶，塑料等工业用填料，如碳酸钙、硫酸镁、硫酸钡、高岭土、滑石粉、白炭黑等。增塑剂则可用液体或膏状的植物油、矿物油、合成油或酯类增塑剂等。填料和增塑剂的量依产品的性能要求，其它组分的品种和用量以及经济上的考虑确定。

柔性聚合物可以采用各种橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸酯等聚合物，用量一般为高级脂肪酸多价金属皂重量的1～20%，综合考虑产品的性能和成本，用量以3～13%更合适。柔性聚合物采用不饱和橡胶时，最好在不饱和高级脂肪酸多价金属皂的交联反应充分进行后再加入反应物料，这样可以加强不饱和高级脂肪酸多价金属皂间的交联而抑制橡胶的交联（前者的交联活性较弱），从而有利于使产品保持柔软及适度的韧性。

另外，只要在上述基本配方的范围内加以调整，例如赋粘树脂选用苯并呋喃茚树脂或其它粘性较低的树脂，并在适量增塑剂的配合下使填料量达到高级脂肪酸多价金属皂重量的100～1000%，即可制得油膏等防水材料。

本发明的优点在于提供了一种新的粘贴固定工具，它粘性适中、柔软稳定，可多次重复使用，用时只要撕下一块，夹在两个待粘面间用手一按即可粘住，其携带、撕用、粘贴和拆卸均方便，可用于解决多种要求易拆卸的粘贴固定问题，例如在水泥、陶瓷、塑料、金属、玻璃、木材等各种表面上贴纸。本发明所用原材料无毒，其产品亦安全无毒且不溶于水。另一方面，本发明开辟了一条利用植物油碱炼皂脚的新途径，有利于油脂资源的综合利用和环境保护。此外，本发明所需设备简单，生产投资少，原材料廉价易得，便于广大乡镇企业实施生产。

下面给出几个本发明的实施例：

例1：

分取棕色粘稠状棉子油皂脚（碘值43克碘/100克，其中含混合脂肪酸钠27%，中性油17%，水45%，非脂肪物和灰分杂质11%）100克、硫酸铝15克，加水制成溶液（共可加水500～1000毫米），并于60℃以下搅拌混合，待物料离析成絮状物与清水两相后，即以涤卡布过滤取出滤渣，并将滤渣置入烧杯逐步加热至110℃，待杯口已无明显水汽即可停止干燥。如此可得以混合高级脂肪酸铝为主要成分的黑色粘稠状不溶性混合物约50克。

再取上述不溶性混合物25克，松香甘油酯（软化点（环球法）85℃，酸值＜30毫克KOH/克）12.5克，苯并呋喃茚树脂（软化点（环球法）85℃，pH＝7）5克，碳酸钙粉30克，逐步加热至140℃并搅拌均匀，随后加入二硫化四甲基秋兰姆1.75克，氧化锌粉1.25克，并使物料维持140℃50分钟，然后将产物倒出。产品冷却后为黑色软固体，约73克，其性能见表1。

例2：

按例1所述方法利用棉子油皂脚和硫酸铝制成不溶性混合物。

取上述不溶性混合物40克，松香甘油酯（同例1）8克，苯并呋喃茚树脂（同例1）3克，加热熔化并搅拌均匀，随后加入硫酸钡粉45克，硫化锌粉19克，搅拌均匀并逐步升温至180℃，加入硫磺粉0.8克，氧化锌粉1.2克搅拌均匀，并使物料维持180℃40分钟，然后降温至80℃，加入以1.5克天然橡胶制成的含胶量5%（重量）的溶液及碳酸钙粉16克，随后逐步升温至180℃，同时搅拌均匀，待无溶剂烟气后即可将产物倒出。产品冷却后为棕灰色软固体，约130克，其性能见表1。

例3：

取硬脂酸铝25、油酸镁25克、松香甘油酯（同例1）25克、大豆油25毫升，置入烧杯内逐步加热至130℃并搅拌均匀，然后加入二硫化四甲基秋兰姆及氧化锌粉各1.25克，并使物料维持130℃50分钟，然后加入碳酸钙粉50克并搅拌均匀，即可将产物倒出。产品冷却后为淡黄色软固体，约145克，性能见表1。

例4：

取亚油酸铝25克、油酸铝12.5克、亚麻酸铝5克、棕榈酸铝7.5克，并以100毫升醇酸清漆稀料和8毫升大豆油将它们浸制成溶液，然后向此溶液中加入松香甘油酯（同例1）50克、苯并呋喃茚树脂（同例1）25克，逐步加热至120～140℃并搅拌均匀，然后使物料维持此温度范围至溶剂烟气消失，即可将产物倒出。产品冷却后成棕红色软固体，约130克。性能见表1。

（注）：无测试本发明产品物理性能的标准方法，故剥离强度和内聚强度借用测定包装用压敏纸胶带的北京市企业标准（京Q/EQ2-39-81）方法测定，具体做法是：先将本发明产品以纸（背面可用胶布加强）为基材制成胶层厚2毫米、宽2.5厘米的胶带。测剥离强度时将制好的胶带在不锈钢板上粘贴10厘米长，然后于常温下装入拉伸机，以100毫米/分钟的速度做180℃的剥离，测取拉伸机的平均负荷值;测内聚强度时则是将制好的胶带在不锈钢板上粘贴1厘米长，然后置入55℃烘箱并在胶带下端挂500克重法码使胶层受剪切作用，测取胶带与钢板断离的时间。

表1 实例产品的性能

测试方法 例1产品 例2产品 例3产品 例4产品

剥离强度（克） 见（注） 900 550 200 700

内聚强度（时间） 见（注） 3′8″ 3′23″ 7′19″ 2′20″

软化点（℃） SY2806-66 72 92 59 78

针入度（25℃1/10mm）SY2801-77 50 59 58 75

延度（厘米） SY2804-66 12.8 8.2

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Claims (7)

1、一种柔软固体压敏胶，含有赋粘树脂，其特征是含有高级脂肪酸多价金属皂，且赋粘树脂的量为高级脂肪酸多价金属皂重量的20～200%。

2、如权利要求1所述的产品，其特征是所说的高级脂肪酸多价金属皂中含有不饱和高级脂肪酸多价金属皂，高级脂肪酸多价金属皂的金属基为二、三价金属，特别是Al，或者是Al与Mg等二价金属组合。

3、如权利要求1所述的产品，其特征是所说的高级脂肪酸多价金属皂是植物油碱炼皂脚与多价金属离子进行置换反应所产生的不溶性混合物，上述多价金属离子是二、三价金属离子，特别是Al⁺⁺⁺，或者是;Al⁺⁺⁺与Mg⁺⁺等二价金属离子组合。

4、如权利要求2，3所述的产品，其特征是加入交联剂体系。

5、如权利要求1～3所述的产品，其中含有柔性聚合物，其特征是柔性聚合物的量为高级脂肪酸多价金属皂重量的1～20%。

6、如权利要求4所述的产品，其中含有柔性聚合物，其特征是柔性聚合物的量为高级脂肪酸多价金属皂重量的1～20%。

7、一种制造如权利要求3所述产品的方法，包括先制取植物油碱炼皂脚与多价金属离子置换反应所产生的不溶性混合物，再使之与其它组分混和，其特征是所说的植物油碱炼皂脚与多价金属离子置换反应所产生的不溶性混合物的制法是使皂脚与多价金属离子在水溶液中搅拌反应，然后滤取并干燥所得不溶物。