CN109777331B - 一种热熔压敏胶、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热熔压敏胶、其制备方法及其应用，热熔压敏胶包括按重量份计的有效成分：苯乙烯嵌段共聚物55‑70份；增粘树脂30‑45份；抗氧剂0.1‑0.5份；其制备方法为：将苯乙烯嵌段共聚物、增粘树脂和抗氧剂混合得到混合物，然后将混合物进行水下切粒，烘干；热熔压敏胶的应用为将热熔压敏胶用于制备保护膜；热熔压敏胶，其成分不含矿物油、聚丁烯油等增塑剂，加工过程无油析出和冒烟现象，不会污染模头，可连续生产，生产过程无三废，不污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种热熔压敏胶、其制备方法及其应用，属于高分子有机材料制备技术领域。
背景技术
保护膜是一种用来保护易损害表面的薄膜，其目的是对受保护基材表面在生产、加工、运输和贮存过程中进行临时性表面保护，由基材和压敏胶层组成。行业对保护膜的主要性能要求有：适当而稳定的粘性、少晶点、易撕下且无残胶、不留影、易解卷、耐候性等。目前，工业化的生产方式有两种：涂布法和共挤法。涂布法主要包括溶剂型、热熔型和乳液型，其中溶剂型的比例最大，存在VOC环境污染，效率低和成本高等问题。共挤法是利用共挤复合设备(包括吹膜和流延工艺)将压敏胶层与基材层同步挤出复合而成的一种生产工艺，效率高且节省能源，并不使用溶剂，因而可降低成本，提高产品质量，消除VOC环境污染，是保护膜生产工艺的一种发展趋势。
中国专利“热熔压敏胶粘剂及其和保护膜的制备方法”(专利号：CN201010560902.2)提供了一种涂布法制备PE保护膜，其压敏胶粘剂采用柱式混合器制备，然后再涂布在经底涂剂处理的PE膜上，所制备样品有良好的耐候性，但存在相对工艺复杂，效率低，剥离强度偏低等问题。
美国专利“保护膜和压敏胶粘剂”(专利号：US2007092722A1)提供了一种用SEBS，聚丁烯-1(PB-1)和增粘树脂制备压敏胶粘剂，专利中得到SEBS中苯乙烯嵌段(S)含量为17-24wt％，丁二烯氢化聚合物嵌段(EB)氢化前1，2-加成物(乙烯基含量)含量为60-85(摩尔/摩尔)。其优点是压敏胶粘剂可以通过挤出机生产，保护膜亦可以将粘性层和PE同步共挤生产，但专利中所用的SEBS对吹膜后产品的晶点，耐热性的影响并未涉及，且加入PB-1后对膜的透明性有降低，雾度增加。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种热熔压敏胶，其成分不含矿物油、聚丁烯油等增塑剂，加工过程无油析出和冒烟现象，不会污染模头，可连续生产，生产过程无三废，不污染环境。
本发明的第二个目的在于提供一种上述热熔压敏胶的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种上述热熔压敏胶的应用，用于制备保护膜，保护膜自粘性高，剥离力稳定，晶点少，易解卷，耐候性佳。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种热熔压敏胶，包括按重量份计的以下有效成分：
苯乙烯嵌段共聚物 55-70份；
增粘树脂 30-45份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
苯乙烯嵌段共聚物包括SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和SEP(氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物)中的至少一种；SEBS中的苯乙烯嵌段含量为8-20wt％。
进一步地，SEBS中的苯乙烯嵌段(S)的含量为10-15wt％。
进一步地，SEBS包括SEBS1和SEBS2；SEBS1中聚丁二烯嵌段前体中的1，2加成度为摩尔60-95％；SEBS2中聚丁二烯嵌段前体中的1，2加成度为摩尔30-45％。
进一步地，SEBS1和SEBS2的质量之比为(1-6):1。
进一步地，SEBS在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔体流动指数为1-15g/10min。
进一步地，SEBS的熔体流动指数为3-10g/10min。
进一步地，SEP中的苯乙烯嵌段含量为15-50wt％。
进一步地，SEP中的苯乙烯嵌段含量为20-40wt％。
进一步地，SEP在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔体流动指数为<2g/10min。
进一步地，SEP的熔体流动指数为<0.5g/10min。
进一步地，增粘树脂为氢化石油树脂、萜烯树脂和氢化松香树脂中的至少一种；增粘树脂的软化点为90-150℃。
进一步地，增粘树脂的软化点为100-130℃。
进一步地，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧剂245)、硫代乙二撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](抗氧剂1035)和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯(抗氧剂168)中的至少一种。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种如上所述的热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：将苯乙烯嵌段共聚物、增粘树脂和抗氧剂混合得到混合物，然后将混合物进行水下切粒，烘干。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种如上所述的热熔压敏胶的应用，将热熔压敏胶用于制备保护膜。
进一步地，将热熔压敏胶作为内层原料，聚乙烯作为中层原料和外层原料，通过共挤吹膜法制备得到保护膜。
本发明的配方设计原理如下：
本发明通过选用特定苯乙烯嵌段共聚物和增粘树脂的配合，制备出保护膜用热熔压敏胶，其与基材只要轻微接触且不需要很大压力(通常每平方尺寸2KG以下)便可牢固地贴合在物质的表面上，主要靠机械着锚(粘弹性)和物理吸附产生自粘性，即压敏胶通过“冷流”与基材充分接触产生相互作用。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明热熔压敏胶，其成分不含矿物油、聚丁烯油等增塑剂，加工过程无油析出和冒烟现象，生产过程无三废，不污染环境；其中SEBS和SEP都不含不饱和双键，具有良好的稳定性和耐老化性；
2、本发明将热熔压敏胶应用于制备保护膜，该保护膜自粘性高，剥离力稳定，晶点少，易解卷，耐候性佳。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
一种热熔压敏胶，包括按重量份计的以下有效成分：
苯乙烯嵌段共聚物 55-70份；
增粘树脂 30-45份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
苯乙烯嵌段共聚物包括SEBS1、SEBS2和SEP；
SEBS1和SEBS2中的苯乙烯嵌段含量为10-15wt％，在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔体流动指数为3-10g/10min；
SEBS1中聚丁二烯嵌段前体中的1，2加成度为摩尔60-95％，玻璃化转变温度(Tg)约-38℃；SEBS2中聚丁二烯嵌段前体中的1，2加成度为摩尔30-45％，玻璃化转变温度(Tg)约-55℃；SEBS1和SEBS2的质量之比为(1-6):1；
SEBS中聚丁二烯嵌段前体的1，2加成度含量影响弹性和玻璃化转变温度，常规配方中的增塑剂主要起软化作用，通过高加成SEBS1的引用，可以不充油也起到类似充油的软化效果；高加成SEBS1和普通加成SEBS2的复配组合，在不添加增塑剂的条件下，实现热熔压敏胶的高剥离强度，少晶点，耐热性和无污染性等性能；
SEP中的苯乙烯嵌段含量为20-40wt％；SEP在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔体流动指数为<0.5g/10min；
增粘树脂为氢化石油树脂、萜烯树脂和氢化松香树脂中的至少一种；增粘树脂的软化点为100-130℃；
抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧剂245)、硫代乙二撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](抗氧剂1035)和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯(抗氧剂168)中的至少一种。
热熔压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
将苯乙烯嵌段共聚物、增粘树脂和抗氧剂加入搅拌釜混合得到混合物，然后将混合物加入双螺杆挤出机低温进行水下切粒，烘干，烘干过程中加入粉体隔离剂以避免结块。
将热熔压敏胶用于制备保护膜：热熔压敏胶作为内层原料，聚乙烯作为中层原料和外层原料，三层共挤吹膜，冷却、收卷，得到热塑性弹性体的聚乙烯自粘保护膜。
实施例1-4和对比例1-2：
热熔压敏胶，包括按重量份计如表格1所示的有效成分：
表格1实施例1-4、对比例1-2的有效成分
成分的特性如表格2所示：
表格2实施例1-4、对比例1-2的成分特性参数
实施例1-4通过具体实施方式中的制备方法制备得到，对比例1-2通过常规技术手段制备得到。
实施例1-4和对比例1-2的得到的热熔压敏胶按国标GB/T3682和GB/T2411分别测熔指和硬度，结果如表格3所示：
表格3热熔压敏胶的测熔指和硬度检测数据
以实施例1-4和对比例1-2作为原料，通过以下方法制备得到保护膜：热熔压敏胶作为内层原料，聚乙烯作为中层原料和外层原料，三层共挤吹膜，冷却、收卷，得到热塑性弹性体的聚乙烯自粘保护膜。
保护膜按国标GB/T2792测其与基材贴合室温20min后、室温168h后和75℃热老化后的剥离强度(剥离力测试胶层厚度5μm，背层为45μm厚LDPE膜)；并对75℃热老化后基材表面的现象变化进行观察记录，结果如表格4所示：
表格4实施例1-4和对比例1-2制得的保护膜检测数据
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种热熔压敏胶，其特征在于，由按重量份计的以下有效成分组成：
苯乙烯嵌段共聚物 55-70份；
增粘树脂 30-45份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
所述苯乙烯嵌段共聚物包括SEBS或SEBS和SEP；所述SEBS中的苯乙烯嵌段含量为8-20wt％；所述SEBS包括SEBS1和SEBS2，所述SEBS1和SEBS2的质量之比为(1-6):1；所述SEBS1中聚丁二烯嵌段前体中的1，2加成度为摩尔60-95％；所述SEBS2中聚丁二烯嵌段前体中的1，2加成度为摩尔30-45％；所述增粘树脂为氢化石油树脂、萜烯树脂和氢化松香树脂中的至少一种。
2.如权利要求1所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述SEBS在温度230℃、负荷2.16kg条件下的熔体流动指数为1-15g/10min。
3.如权利要求1所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述SEP中的苯乙烯嵌段含量为15-50wt％。
4.如权利要求3所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述SEP中的苯乙烯嵌段含量为20-40wt％。
5.如权利要求1所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述增粘树脂的软化点为90-150℃。
6.一种如权利要求1所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将苯乙烯嵌段共聚物、增粘树脂和抗氧剂混合得到混合物，然后将混合物进行水下切粒，烘干。
7.一种如权利要求1所述的热熔压敏胶的应用，其特征在于，将热熔压敏胶用于制备保护膜。
8.如权利要求7所述的热熔压敏胶的应用，其特征在于，将热熔压敏胶作为内层原料，聚乙烯作为中层原料和外层原料，通过共挤吹膜法制备得到保护膜。
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