CN106085308A - 应用于聚氯乙烯薄膜上的压敏黏合剂及其制备方法与用途 - Google Patents

应用于聚氯乙烯薄膜上的压敏黏合剂及其制备方法与用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种应用于聚氯乙烯薄膜上的橡胶体系热熔压敏黏合剂及其制备方法与用途。本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂主要由特定质量份数的嵌段共聚物热塑弹性体、增塑剂、增粘树脂、纯C9单体树脂和抗氧剂制备得到；本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂，可在150℃‑160℃下可以涂布，抗增塑剂性能良好，初粘性强，尤其适于制备软电气绝缘PVC胶带。本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法工艺简单，生产效率高，适于大规模生产。

Description

应用于聚氯乙烯薄膜上的压敏黏合剂及其制备方法与用途
技术领域
本发明涉及黏合剂技术领域，具体而言，涉及一种应用于聚氯乙烯薄膜上的橡胶体系热熔压敏黏合剂及其制备方法与用途。
背景技术
黏合剂(英文名称adhesive)又名胶黏剂，俗称“胶”。它是将两种材料通过界面的粘附和内聚强度连接在一起的物质，对被粘结物的结构不会有显着的变化，并赋予胶结面以足够的强度。界面的粘结使用黏合剂克服了焊接、或铆接时的应力集中现象，粘结具有良好的耐震动、耐疲劳性，应力分布均匀，密封性好等特性。在许多场黏合剂可以代替焊接、铆接、螺栓及其他机械连接，适用于异型及复杂构件的黏接，也适用于薄板材料，小型元件的粘结，在宇航、交通运输、仪器仪表、电子电器、纺织、建筑、木材加工、医疗器械、机械制造、生活用品等领域黏结剂及粘接技术得到广泛的应用。
目前工业上的聚氯乙烯胶带产品都是用溶剂型橡胶压敏粘合剂直接涂布于聚氯乙烯薄膜上制成的。溶剂型橡胶压敏粘合剂中含大量有机溶剂，一般为甲苯。在涂布过程中，有机溶剂会部分挥发到大气造成环境污染。所得的聚氯乙烯胶带也含有溶剂残留，残留溶剂会在使用过程中缓慢释放出来而污染到使用环境，如汽车的室内环境。完全不能满足欧盟委员会颁布的＜＜关于在电子电气中限制使用某些有物质指令＞＞(ROHS指令)要求。而且溶剂型橡胶压敏粘合剂的涂布工艺所用能耗较高，涂布设备的占地面积较大，因而生产成本较高。100％固含量的热熔胶具有环保，设备占地面积小，能耗低等特点。
此外，采用现有黏合剂制备得到的聚氯乙烯胶带产品，由于内聚力差、抗增塑剂迁移性能差，在实际使用时容易溢胶、翘边，不能满足长期稳定使用的需求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，所述的橡胶体系热熔压敏黏合剂具有特定初粘性能和抗增塑剂性能良好等优点。
本发明的第二目的在于提供一种所述的橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，该方法工艺简单，生产效率高，适于大规模生产。
本发明的第三目的在于提供一种所述的橡胶体系热熔压敏黏合剂的用途，所述的橡胶体系热熔压敏黏合剂适用于制备软电气绝缘PVC胶带。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，主要由以下质量份数的成分制备得到：
20-50份嵌段共聚物热塑弹性体、10-30份增塑剂、20-60份增粘树脂、1-10份纯C9单体树脂、0.1-2份抗氧剂。
优选地，所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，主要由以下质量份数的成分制备得到：
30-40份嵌段共聚物热塑弹性体、15-25份增塑剂、30-50份增粘树脂、3-7份纯C9单体树脂、0.5-1.5份抗氧剂；
进一步优选地，主要由以下质量份数的成分制备得到：
35份嵌段共聚物热塑弹性体、19份增塑剂、40份增粘树脂、5份纯C9单体树脂、1份抗氧剂。
本发明提供了一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，主要由特定质量份数的嵌段共聚物热塑弹性体、增塑剂、增粘树脂、纯C9单体树脂、抗氧剂制备得到；本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂具有良好的初粘和抗增塑剂性能，尤其适用于软电气绝缘PVC胶带。
优选地，所述嵌段共聚物热塑弹性体包括SIS和SBS，SEBS中的一种或多种，进一步优选包括星型结构的SIS和星型结构的SBS中的一种或两种。
进一步优选地，所述星型结构的SIS包括Quintac 3450、Vector 4230中的一种或两种；所述星型结构的SBS包括Solprene S 9618。
本发明采用特定的嵌段共聚物热塑弹性体，有助于在保证内聚力的前提下降低黏合剂的粘度，使其能够保证在150℃-160℃下可以涂布，不会破坏PVC薄膜。
优选地，所述纯C9单体树脂包括软化点高于110度的纯C9单体树脂。
高软化点纯C9单体树脂粘度高，耐高温性能好，能够有效提高所得橡胶体系热熔压敏黏合剂的耐高温性能，进一步提高所制备的PVC胶带的耐高温性能，使PVC胶带能够长期稳定使用。
优选地，所述纯C9单体树脂中包括Plastolyn 290。
本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂中使用特定用量及成分的高软化点纯C9单体树脂，可以加强星型结构的SIS或星型结构的SBS中的苯乙烯嵌段，达到提高内聚力的效果。
优选地，所述增塑剂包括脂肪族二元酸酯类增塑剂、苯二甲酸酯类增塑剂、苯多酸酯类增塑剂、苯甲酸酯类增塑剂、多元醇酯类增塑剂、氯化烃类增塑剂、环氧类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂中的一种或多种；优选包括苯二甲酸酯类增塑剂、苯多酸酯类增塑剂、苯甲酸酯类增塑剂中的一种或多种；进一步优选包括邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二正辛酯邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯 二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种。
本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂中使用特定用量和成分的增塑剂，能够有效提高黏合剂的的抗增塑剂迁移性能，使其能够长期稳定使用，优选采用与所涂布的PVC膜中成分相同的增塑剂，针对性的提高抗增塑剂迁移性能。
优选地，所述增粘树脂包括石油树脂，松香树脂，萜烯树脂和酚醛树脂中的一种或多种，进一步优选包括氢化石油树脂。
优选地，所述氢化石油树脂包括Regalite R 1090。
本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂中使用特定用量及成分的增粘树脂，其具有很好的兼容性，能够有效提高黏合剂的初粘性能以及耐水性，使其能够适用于制备软电气绝缘PVC胶带。
优选地，所述抗氧剂包括芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、辅助抗氧剂中的一种或多种。
进一步优选地，所述芳香胺类抗氧剂包括二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉化合物及其衍生物和聚合物中的一种或多种；所述受阻酚类抗氧剂包括2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种；所述辅助抗氧剂包括硫代二丙酸双酯、亚磷酸酯中的一种或多种。
进一步优选地，所述硫代二丙酸双酯包括硫代二丙酸双十二碳醇酯、硫代二丙酸双十四碳醇酯、硫代二丙酸双十八碳醇酯中的一种或多种；所述亚磷酸酯包括亚磷酸三辛酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三(十二碳醇)酯、亚磷酸三(十六碳醇)酯中的一种或多种。
本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂中使用特定用量及成分的抗氧剂，其具有高的抗氧化能力，与其他原料成分的相容性好，不析出，加工性能良好，在加工温度下不挥发、不分解，耐抽出性好，不溶于水和油中，能够有效延缓本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂的氧化降解，延长使用寿命。
上述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，按比例将各原料嵌段共聚物热塑弹性体、增塑剂、增粘树脂、纯C9单体树脂、抗氧剂搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法工艺简单，生产效率高，适于大规模生产。
上述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的用途，适用于制备电气绝缘PVC胶带。
本发明采用特定用量和成分的原料制备得到的橡胶体系热熔压敏黏合剂，可在150℃-160℃下可以涂布，抗增塑剂性能良好，初粘性强，尤其适于制备软电气绝缘PVC胶带。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，主要由特定质量份数的嵌段共聚物热塑弹性体、增塑剂、增粘树脂、纯C9单体树脂抗氧剂制备得到；本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂具有优良的抗增塑剂性能，初粘性强，尤其适用于软电气绝缘PVC胶带。本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法工艺简单，生产效率高，适于大规模生产。
本发明采用特定用量和成分的原料制备得到的橡胶体系热熔压敏黏合剂，可在150℃-160℃下可以涂布，抗增塑剂性能良好，初粘性强，尤其适于制备软电气绝缘PVC胶带。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Quintac 3450(星型结构的SIS)、15份DOP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
实施例2
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Vector 4230(星型结构的SIS)、15份DOP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
实施例3
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Solprene S9618(Dynasol，星型结构的SBS)、15份DOP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
实施例4
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Quintac 3450(星型结构的SIS)、15份DINP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
实施例5
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Vector 4230(星型结构的SIS)、15份DINP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
实施例6
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Solprene S9618(Dynasol，星型结构的SBS)、15份DINP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
实施例7
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Quintac 3450(星型结构的SIS)、15份DINP、44份Regalite R 1090、5份plastolyn 290、1份抗氧剂1010搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
对此例1
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Quintac 3450(星型结构的SIS)、15份DOP、49份Regalite R 1090、、1份抗氧剂1010、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
对比例2
一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，以质量份数计，将35份Quintac 3450(星型结构的SIS)、15K N 4010(环烷基橡胶油)、44份Regalite R 1090、5份plastolyn290、1份抗氧剂1010、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
对比例3
目前工业上普遍使用的汽车线束用聚氯乙烯胶带为华夏胶带UD110(汽车线束用PVC胶粘带，河北华夏实业有限公司生产)，所用的胶水是溶剂型橡胶体系，所用的聚氯乙烯膜属于含DOP增塑剂的聚氯乙烯膜。
实验例
将本发明实施例1-7和比较例1-2所得橡胶体系热熔压敏黏合剂与对比例1-2所得橡胶体系热熔压敏黏合剂分别在160℃下涂布在0.15毫米厚的PVC膜上，制备得到胶层厚度为20微米的软电气绝缘PVC胶带，具体方法是在热熔涂布机上采用夹缝式挤压、涂布工艺完成的。将耐高温聚氯乙烯膜基材安装到放卷轴上，并引出至收卷轴。设定熔胶箱温度为160℃，涂布头温度为160℃，根据上胶的重量调整胶泵的转速和主机速度的比值。 设定收卷张力和放卷张力，并打开冷却装置。调整主机速度，将涂布头慢慢靠至聚氯乙烯膜面，打开胶泵开关进行涂布，调整涂布头和基材之间的间隙距离，调整涂布机速度进行涂布，本发明所采用的热熔压敏胶的涂布量是20克/平方米。
对所得软电气绝缘PVC胶带进行检测，所得结果如表1所示，表1中的软电气绝缘PVC胶带的初粘、180°剥离强度和低速解卷强度分别按中国国家标准GB/T4852-1984、GB/T8451-1998、GB/T2792-1998和GB/T4850-1984的方法测定；温度稳定性的测试方法如下：以软电气绝缘PVC胶带缠绕线束后，在85℃下老化24小时，观测老化后线束是否边缘胶带翘起、胶带松脱、是否有胶液溢出，以胶带未翘起、未松脱、不溢胶为合格；抗增塑剂性能测试方法：将缠绕在纸芯(外径为36mm、纸芯壁厚为3-4mm)的软电气绝缘PVC胶带(宽度为19-25mm)，长度至少为10米，在60℃下老化72小时，胶带断面不发生溢胶现象为抗增塑剂良好，轻微溢胶为一般，严重溢胶为抗增塑剂差；
表1 采用本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂制备得到的软电气绝缘PVC胶带测试结果
通过表1可以看出，采用本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂制备得到的软电气绝缘PVC胶带，具有优异的初粘性能、剥离强度，此外，采用本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂制备得到的软电气绝缘PVC胶带具有良好的温度稳定性；相此之下，采用对此例1橡胶体系热熔压敏黏合剂制备得到的软电气绝缘PVC胶带，由于内聚力差，导致了溢胶，翘边。采用对此例2橡胶体系热熔压敏黏合剂制备得到的软电气绝缘PVC胶带，抗增塑剂迁移性能较差，从而导致其溢胶，翘边情况严重。对比例3为河北华夏实业有限公司一款市场占有率较高的成熟产品，本发明各项数据均优于此产品。
本发明提供了一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，主要由特定质量份数的 嵌段共聚物热塑弹性体、增塑剂、增粘树脂、高软化点纯C9单体树脂、抗氧剂制备得到；本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂具有优良的初粘性能，能够保证在150-160℃下可以涂布，尤其适用于软电气绝缘PVC胶带。。
本发明橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法工艺简单，生产效率高，适于大规模生产。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，主要由以下质量份数的成分制备得到：
20-50份嵌段共聚物热塑弹性体、10-30份增塑剂、20-60份增粘树脂、1-10份纯C9单体树脂、0.1-2份抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，，主要由以下质量份数的成分制备得到：
30-40份嵌段共聚物热塑弹性体、15-25份增塑剂、30-50份增粘树脂、3-8份纯C9单体树脂、0.5-1.5份抗氧剂；
进一步优选地，主要由以下质量份数的成分制备得到：
35份嵌段共聚物热塑弹性体、19份增塑剂、40份增粘树脂、5份纯C9单体树脂、1份抗氧剂。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，所述嵌段共聚物热塑弹性体包括SIS和SBS，SEBS中的一种或多种，优选包括星型结构的SIS和星型结构的SBS中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，所述增塑剂包括脂肪族二元酸酯类增塑剂、苯二甲酸酯类增塑剂、苯多酸酯类增塑剂、苯甲酸酯类增塑剂、多元醇酯类增塑剂、氯化烃类增塑剂、环氧类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂中的一种或多种；优选包括苯二甲酸酯类增塑剂、苯多酸酯类增塑剂、苯甲酸酯类增塑剂中的一种或多种；进一步优选包括邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯，邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯，邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，所述增粘树脂包括石油树脂，松香树脂，萜烯树脂和酚醛树脂中的一种或多种，优选包括氢化石油树脂。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，所述纯C9单体树脂包括软化点高于110度的纯C9单体树脂。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，所述抗氧剂包括芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、辅助抗氧剂中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂，其特征在于，所述芳香胺类抗氧剂包括二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉化合物及其衍生物和聚合物中的一种或多种；所述受阻酚类抗氧剂包括2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种；所述辅助抗氧剂包括硫代二丙酸双酯、亚磷酸酯中的一种或多种。
9.如权利要求1-8任一所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的制备方法，其特征在于，按比例将各原料嵌段共聚物热塑弹性体、增塑剂、增粘树脂、纯C9单体树脂、抗氧剂搅拌、加热、熔融混合均匀，得到一种橡胶体系热熔压敏黏合剂。
10.如权利要求1-8任一所述的一种橡胶体系热熔压敏黏合剂的用途，其特征在于，所述橡胶体系热熔压敏黏合剂用于制备电气绝缘PVC胶带。
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