CN103540281B - 一种快速固化的橡胶型热熔胶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速固化的橡胶型热熔胶，其组份及重量百分比为：热塑性橡胶：25‑40%、增粘树脂：35‑65%、增塑剂：5‑20%、固化速度调节剂：大于0且不大于10%、抗氧剂：0‑3%。制备得到的橡胶型热熔胶不但具有与现有技术中通用的聚酰胺类折边有相同或接近的固化速度，而且具有更良好的粘接性能，使用的基材更加广泛，更适用于自动化的机器折边，此外还同时兼具有耐老化性能好，节省能耗和延长设备使用寿命的优点。

Description

一种快速固化的橡胶型热熔胶

技术领域

本发明属于高分子产品加工领域，具体涉及一种快速固化的橡胶型热熔胶。

背景技术

在运动鞋鞋面的制造生产过程中，通常热熔胶在高温下（130℃~180℃）被热熔涂布到零配件上，对这些零配件进行针车前的暂时固定。热熔胶一般应用于运动鞋鞋面的以下主要部位：1、鞋面成型前的多次针车零配件的组合固定，这些零配件材质为不织布、人造皮、动物皮或EVA及PU发泡材质等；2、中底板与楦头的暂时固定，这个部位的通用材质是纤维纸板与塑胶楦头或铝楦头；3、鞋面零配件针车前的折边固定，这些零配件材质为不织布、人造皮、动物皮等。对于上述的第1种应用部位，一般需要感压型或半感压型热熔胶，要求开放时间长，固化比较慢；对于上述的第2种应用部位，一般需要较低粘接力的EVA型热熔胶；对于上述的第3种应用部位，要求固化速度快（开放时间3s或以内）、粘接力强（折边后材质不弹开）同时应具有一定的柔韧性，有些鞋面还要求耐黄变等级3.8级以上。因此，用于鞋面零配件针车前的折边领域亟待一种不同于感压型或半感压型热熔胶和中底板与楦头暂时固定EVA型热熔胶的可以快速固化的橡胶型热熔胶。

目前，应用于鞋面零配件针车前折边的热熔胶品种，多以聚酰胺热熔胶为主，此类热熔胶的特点是固化快，对皮革粘接力好，缺点是适用材质比较单一，柔韧性不好、耐黄变性差；此外，国内也有报道针对聚烯烃类热熔胶进行改性用于鞋面零配件针车前的折边领域，但始终无法达到理想的固化速度（开放时间3s或以内），因而，本领域需要一种可以快速固化的橡胶型热熔胶来弥补上述两种类型热熔胶的不足，在保证粘接力和柔韧性的同时提高其固化速度，还要保证其用于折边上胶机时的涂布性能。

发明内容

本发明的目的在克服上述现有技术中的不足，提供一种快速固化的橡胶型热熔胶，所述热熔胶对不织布和皮革具有良好的粘接性能，固化速度快（开放时间3s或以内），同时具有良好的柔韧性和涂布性能。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种快速固化的橡胶型热熔胶，其组份及重量百分比为：

热塑性橡胶：25-40%、增粘树脂：35-65%、增塑剂：5-20%、固化速度调节剂：大于0且不大于10%、抗氧剂：0-3%；

所述热塑性橡胶选自结构形式为A-B-A三嵌段共聚物、A-B二嵌段共聚物、A-C-B-A四嵌段共聚物、A-B-AB-A-B多嵌段共聚物、星型嵌段共聚物或其接枝改性产物中的一种或多种混合物，其中A为苯乙烯，C为乙烯，B为丁二烯、异戊二烯或戊二烯；所述热塑性橡胶在选用时至少有一种的熔融指数大于8g/10分钟；

所述固化速度调节剂选自脂肪烃，包括石蜡、微晶石蜡、合成石蜡、低分子量聚乙烯蜡、费托蜡、聚丙烯蜡中的一种或多种混合物；所述固化速度调节剂的分子量大于350。

优选的，所述橡胶型热熔胶的组份及重量百分比为：热塑性橡胶：25-35%、增粘树脂：40-55%、增塑剂：5-12%、固化速度调节剂：3-8%、抗氧剂：0.2-1.5%。

更优选的，所述热塑性橡胶在选用时至少有一种的熔融指数大于8g/10分钟。

优选的，所述热塑性橡胶为A-B-A三嵌段共聚物，其中A为苯乙烯，C为乙烯，B为丁二烯、异戊二烯或戊二烯。

所述增粘树脂选自脂肪烃、脂环族烃、芳香族烃、改性的烃类树脂和氢化衍生物、萜烯及其氢化衍生物、松香、改性的松香及其氢化衍生物等，以及上述化合物的混合物。

本发明所述增粘树脂具体可选自C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9石油树脂、萜烯树脂、松香、松香酯等，以及上述树脂的氢化或改性物。优选的，增粘树脂为氢化或半氢化C5石油树脂、C5/C9石油树脂，熔体加德纳比色小于3号色的萜烯树脂、萜烯苯乙烯树脂和松香酯；优选的，所述增粘树脂的环球法软化点在100℃-120℃之间，所述增粘树脂的重量百分比优选量为40%-55%。

所述增塑剂选自矿物基烃类油、石油基烃类油、聚丁烯、聚异丁烯液体增粘剂树脂、液体弹性体、官能化的油、脂肪油等，以及上述化合物的混合物。

所述增塑剂包括烯烃类低聚物和低分子聚合物，还有植物油和动物油及其衍生物，可采用的石油衍生物含有很小比例芳香烃（优选＜15%重量比）的高沸点材料。另一方面，增塑剂可以完全是非芳香族。合适的低聚物包括平均分子量为350~10000的聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚异丁烯或类似物，以及液体增粘树脂。优选的，所述增塑剂重量百分比优选量为5%-12%。本发明所述增塑剂具体可选自克拉玛依公司的KN4010、KN4008、KN4012等。

优选的，所述固化速度调节剂为合成石蜡、低分子量聚乙烯蜡或费托蜡中的一种或多种混合物。作为一种最优选方案，所述固化速度调节剂最优选为费托蜡。

所述抗氧剂选自受阻酚或与助抗氧剂结合的受阻酚。

优选的，所述抗氧剂重量百分比优选量为0.2%~1.5%，本发明所述抗氧剂具体可选自Ciba公司的抗氧剂1010和1076。本发明所述抗氧剂可以单独使用，也可以与亚磷酸酯、硫化二丙酸二硬脂酸酯等助抗氧剂共同使用。

所述热塑性橡胶包括从美国壳牌化学公司获得的Kraton D和G系列聚合物，所述聚合物可以单独使用，或者以混合物的形式使用。所述热塑性橡胶的分子量一般通过测试其熔融指数来表征，橡胶的熔融指数越大，表明其分子量越小，熔体流动性好，反之亦然。

根据实际需要，本发明的热熔胶中可以加入不影响其物化性能的其他化合物。这些化合物包括增加颜色的颜料、荧光剂、任何遮掩气味的化合物、紫外光吸收剂以及填料等。

本发明选择特定的熔融指数的热塑性橡胶与增粘树脂、增塑剂、固化速度调节剂以及抗氧剂在特定重量百分比条件下复配，制备得到的热熔胶在175℃时粘度小于13000厘泊，保证150℃折边温度下的良好涂布性能；而且在此涂布温度下，开放时间≤3S，适合自动化的折边机器折边使用。本发明优选配比条件下制得的热熔胶在175℃时粘度小于10000厘泊，开放时间约2S，可适用于更先进的自动化的折边机器折边使用。同时所述热熔胶固化速度快，粘接性能好，适用多种基材，包括皮革、中底折边、不织布折边，以及上述基材类似物等。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明公开了一种快速固化的橡胶型热熔胶，不但具有与现有技术中通用的聚酰胺类折边有相同或接近的固化速度，而且具有更良好的粘接性能，使用的基材更加广泛，更适用于自动化的机器折边，此外还同时兼具有耐老化性能好，节省能耗和延长设备使用寿命的优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。除非特别说明，实施例中所涉及的试剂、方法均为本领域常用的试剂和方法。

本发明用下列步骤制备样品：

将热塑性橡胶、抗氧剂和增塑剂一起加入到控温160℃左右的浆式混合器中，将各物料混合搅拌直至均匀，然后缓慢加入增粘树脂，加完后混合搅拌15-25分钟，再加入固化速度调节剂，混合搅拌10-15分钟，同时抽真空消泡。然后将完全熔融均匀的热熔胶倒入用离型纸折出的盒子中，并冷却到室温。

供选择的热塑性橡胶列于表1。

表1

热塑性橡胶	熔融指数，g/10分钟	种类
			VectorD-4411	33	SIS
KratonD-1155	14	SBS
			KratonG-1726	50	SEBS
VectorG-1652	2	SEBS
			YH-792	1.5	SBS
YH-1209	10	SIS

供选择的增粘树脂列于表2。

表2

树脂名称	类型	软化点℃	加德纳比色	供应商
					SU-130	氢化C5石油树脂	130	＜1﹟	韩国Kolon公司
E-5600	氢化C5/C9石油树脂	100	＜1﹟	美国埃克森公司
					PER-100L	浅色松香季戊四醇酯	100	＜2﹟	梧州日成林产化工

固化速度调节剂为Shell公司的费托蜡PX-105。

对热熔胶进行以下性能的测定：布氏粘度、环球软化点、开放时间、对不织布的剥离强度、对皮革的剥离强度。

布氏粘度：粘度测试在Brookfield粘度计中于175℃进行，单位用cps（厘泊）表示。

软化点：用环球法软化点测试仪进行，控制升温速度5℃/分钟。

开放时间：按HG/T 3716-2003标准进行，用s（秒）表示。

对不织布及皮革的剥离强度： 在150℃的熔胶温度下，用钜隆公司提供的自动折边机将热熔胶与不织布或皮革进行折边复合，控制涂胶量为40g/平米，将上述制备的复合样品在常温下冷却约30分钟，按GB2792-1998标准进行剥离强度测试，以达到材破为标准。

实施例 1

本实施例按照表3的配方制备热塑性橡胶，并将测试结果列于表3中。

表3

配方	I-1	I-2	I-3
				KN4010	8	8	8
YH792	15		15
				KratonD-1155	15	30
VectorD-4411			15
				PX-105	5	5	5
E-5600	56.5	56.5	56.5
				Irganox1010	0.2	0.2	0.2
Irganox1076	0.3	0.3	0.3
				配方测试结果	I-1	I-2	I-3
175℃粘度，cps	13000	11500	11200
				软化点，℃	115	115	113
开放时间，S	2.5	2.5	3
				对不织布/皮革剥离强度	材破	材破	材破

以上三个配方均是可以适用于自动化机器折边的快速固化橡胶型热熔胶， I-1由于选用的热塑性橡胶熔融指数稍为偏低，粘度稍为偏大，涂布性能一般，I-2、I-3由于选用了更高熔融指数的热塑性橡胶，粘度降到11000左右，涂布性能改善明显，同时关键的固化速度和粘接性能两个指标改变不大。

实施例 2

本实施例按照表4的配方制备热塑性橡胶，并将测试结果列于表4中。

表4

配方	Ⅱ -1	Ⅱ -2
			白油（作为增塑剂）	8	8
YH1209	20
			KratonG-1726	10	20
VectorG-1652		10
			PX-105	5	5
SU-130	56.5	56.5
			Irganox1010	0.2	0.2
Irganox1076	0.3	0.3
			配方测试结果	Ⅱ -1	Ⅱ -2
175℃粘度，cps	9000	10500
			软化点，℃	115	118
开放时间，S	3	2.5
			对不织布/皮革剥离强度	材破	材破
耐黄性（UV黄变等级）	3.8	4.0

采用VectorG-1652与KratonG-1726混合可以提高产品的耐黄变性能，但是成本更高，对产品的涂布性能影响不大，同时关键的固化速度和粘接性能两个指标改变不大，也可以做出适用于自动化机器折边的快速固化橡胶型热熔胶。

实施例 3

本实施例按照表5的配方制备热塑性橡胶，并将测试结果列于表5中。

表5

配方	Ⅲ -1	Ⅲ -2
			KN4010	8	8
YH792		10
			Kraton D-1155	20	10
VectorD-4411	10	10
			PX-105	5	5
PER-100L	56.5	56.5
			Irganox1010	0.2	0.2
Irganox1076	0.3	0.3
			配方测试结果	Ⅲ -1	Ⅲ -2
175℃粘度，cps	9000	10500
			软化点，℃	105	106
开放时间，S	3	3
			对不织布/皮革剥离强度	材破	材破
耐黄性（UV黄变等级）	4.0	3.8

采用YH792代替部分Kraton D-1155得到的产品耐黄性会稍差，但成本得到降低，对产品的涂布性能影响不大，同时关键的固化速度和粘接性能两个指标改变不大，也可以做出适用于自动化机器折边的快速固化橡胶型热熔胶。

Claims (1)

1.一种快速固化的橡胶型热熔胶，其特征在于，其组份及重量百分比为：

白油8%、KratonG-1726 20%、VectorG-1652 10%、PX-105 5%、SU-130 56.5%、Irganox1010 0.2%、Irganox1076 0.3%；

所述 KratonG-1726 为熔融指数为50g/10分钟的SEBS热塑性橡胶，所述VectorG-1652为为熔融指数为2g/10分钟的SEBS热塑性橡胶，所述PX-105为费托蜡，所述SU-130为软化点130℃的氢化C5石油树脂。