热熔压敏胶及其制备方法和应用与流程

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1.本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种热熔压敏胶及其制备方法和应用。

背景技术：

2.干电池标签对压敏胶综合性能要求较高，要求其既要有良好的初粘性、持粘性和剥离强度，又要具有优异的90
°
剥离持粘性，否则，干电池标签接口处容易翘边。目前市场上干电池标签用的压敏胶几乎都是溶剂型丙烯酸酯热熔压敏胶，胶水易产生vocs挥发，影响一线生产工人身体健康。以热塑性弹性体为主体的热熔热熔压敏胶环保无毒且成本低，广泛应用于标签产业。但是现有的压敏胶主体材料为苯乙烯嵌段共聚物，分子极性低，耐高温性能较差，无法应用于干电池标签。
3.有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种热熔压敏胶，以缓解现有技术中热熔压敏胶极性低，耐高温性能差，影响其应用在干电池标签领域的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案:
6.本发明的第一方面提供了一种热熔压敏胶，包括按照质量份数计的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份-60份、增粘树脂35份-55份、单体树脂3份-8份和抗氧剂0.1份-1份。
7.可选地，包括按照质量份数计的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份-55份、增粘树脂45份-55份、单体树脂5份-8份和抗氧剂0.5份-1份。
8.可选地，所述增粘树脂包括第一增粘树脂和第二增粘树脂。
9.优选地，所述第一增粘树脂包括石油树脂和/或松香树脂。
10.优选地，所述石油树脂包括氢化石油树脂。
11.优选地，所述第二增粘树脂包括萜烯树脂和/或萜烯酚醛树脂。
12.可选地，所述单体树脂包括聚α-甲基苯乙烯树脂和芳香纯单体树脂的至少一种。
13.优选地，所述单体树脂的软化点为100℃-140℃。
14.可选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
15.可选地，所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法为：在苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶液中加入部分第一单体后升温，再加入剩余的第一单体和第二单体继续反应，得到所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
16.优选地，所述第一单体包括甲基丙烯酸甲酯，所述第二单体包括甲基丙烯酸丁酯。
17.优选地，所述第一单体中溶有引发剂。
18.优选地，所述引发剂包括过氧化苯甲酰。
19.本发明的第二方面提供了所述的热熔压敏胶的制备方法，将所述改性苯乙烯-异
戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和抗氧剂加入反应容器并加热，之后加入增粘树脂和单体树脂后混合均匀并抽真空得到所述热熔压敏胶。
20.可选地，所述加热的温度为150℃-170℃。
21.本发明的第三方面提供了所述热熔压敏胶在干电池标签粘贴中的应用。
22.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果:
23.本发明提供的热熔压敏胶使用改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，接枝极性基团，提高热熔压敏胶对极性材料的粘结力；单体树脂对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯末端进行改性，平衡粘度，粘合力及耐热性，增粘树脂提高热熔压敏胶剥离力和初粘性能，辅助热熔压敏胶对极性材料的粘结力。本发明通过原料之间的复配使用，提高热熔压敏胶的极性和耐高温性能，拓展了其在工业中的应用。
24.本发明提供的制备方法，工艺简单，机械化程度高，可控性好，适合大规模工业化生产。
25.本发明提供的应用，对干电池金属表面或极性的薄膜材料粘接强度高，可应用于干电池标签中，产品对极性材料具有优异的粘结力及耐热性，标签在50℃下10天不起翘，且90
°
下持黏力好。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.本发明的第一方面提供了一种热熔压敏胶，包括按照质量份数计的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份-60份、增粘树脂35份-55份、单体树脂3份-8份和抗氧剂0.1份-1份。
29.本发明提供的热熔压敏胶使用改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，接枝极性基团，提高热熔压敏胶对极性材料的粘结力；单体树脂对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯末端进行改性，平衡粘度，粘合力及耐热性；增粘树脂提高热熔压敏胶剥离力和初粘性能，辅助热熔压敏胶对极性材料的粘结力。本发明通过原料之间的复配使用，提高热熔压敏胶的极性和耐高温性能，拓展了其在工业中的应用。
30.在本发明的一些实施方式中，热熔压敏胶中改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量份数典型但不限于为40份、45份、50份、55份或60份；增粘树脂的质量份数典型但不限于为35份、40份、45份、50份或55份；单体树脂的质量份数典型但不限于为3份、4份、5份、6份、7份或8份；抗氧剂的质量份数典型但不限于为0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份或1份。
31.可选地，包括按照质量份数计的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份-55份、增粘树脂45份-55份、单体树脂5份-8份和抗氧剂0.5份-1份。
32.在上述优选的原料范围内，原料之间的复配提升作用更明显，热熔压敏胶的极性和耐高温性能更好，具体表现为初黏力可以达到25n；180
°
剥离力可达到20n/25mm；90
°
剥离持黏性可达65min。
33.可选地，所述增粘树脂包括第一增粘树脂和第二增粘树脂。
34.优选地，所述第一增粘树脂包括石油树脂和/或松香树脂。
35.优选地，所述石油树脂包括氢化石油树脂。
36.在本发明的一些实施方式中，氢化石油树脂典型但不限于氢化c5，氢化c9和双环戊二烯树脂(英文简称dcpd)中的至少一种。
37.优选地，所述第二增粘树脂包括萜烯树脂和/或萜烯酚醛树脂。
38.可选地，所述单体树脂包括聚α-甲基苯乙烯树脂和芳香纯单体树脂中的至少一种。
39.优选地，所述单体树脂的软化点为100℃-140℃。
40.单体树脂的软化点低于100℃时，胶水耐温性能变差，50℃温度下容易出现翘标，弹开现象；单体树脂的软化点高于140℃时，胶水变硬，剥离力和初粘力反而下降，对极性材料的初始附着力下降，冷贴也容易出现翘标。
41.在本发明的一些优选实施方式中，所述单体树脂的软化点优选为120℃-140℃。
42.可选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
43.可选地，所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法为：在苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶液中加入部分第一单体后升温，再加入剩余的第一单体和第二单体继续反应，得到所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
44.优选地，所述第一单体包括甲基丙烯酸甲酯(英文简称mma)，所述第二单体包括甲基丙烯酸丁酯(英文简称bma)。
45.在本发明的一些实施方式中，改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过下述方式制备：在带有温度计、搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中加入一定量的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和甲苯，配成一定浓度的溶液。升温达一定温度后，滴加溶有少量bpo的mma，继续升温到所需温度时恒温，开始滴加溶有剩余bpo的mma、bma，在氮气保护下恒温反应数小时后，自然降温冷却到50℃左右，摇匀出料，得到浅黄透明粘稠状均匀胶液。
46.在本发明的一些优选实施方式中，改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过下述方式制备：在带有温度计、搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中加入15g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和100ml甲苯，升温55℃搅拌使苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物熔融，滴加溶有少量bpo的mma，继续升温到80℃恒温，滴加溶有剩余bpo的mma、bma(bpo总重0.15g，mma总重2g，bma总重1g)，在氮气保护下恒温反应4小时后，自然降温冷却到50℃左右，摇匀出料，得到浅黄透明粘稠状均匀胶液。
47.在苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中接枝甲基丙烯酸酯极性基团，这些基团可以与极性表面牢固结合，提高热熔压敏胶对极性材料的粘结力。
48.优选地，所述第一单体中溶有引发剂。
49.优选地，所述引发剂包括过氧化苯甲酰(英文简称bpo)。
50.本发明的第二方面提供了所述的热熔压敏胶的制备方法，将所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和抗氧剂加入反应容器并加热，之后加入增粘树脂和单体树脂后混合均匀并抽真空得到所述热熔压敏胶。
51.本发明提供的制备方法，工艺简单，机械化程度高，可控性好，适合大规模工业化生产。
52.可选地，所述加热的温度为150℃-170℃。
53.本发明的第三方面提供了所述热熔压敏胶在干电池标签粘贴中的应用。
54.本发明提供的应用，对干电池金属表面或极性的薄膜材料粘接强度高，可应用于干电池标签中，产品对极性材料具有优异的粘结力及耐热性，标签在50℃下10天不起翘，且90
°
下持黏力好。
55.下面结合实施例，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下述实施例和对比例中的原料如未特别说明的，则均通过市售购买得到。
56.下述实施例中的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物制备方法如下：在带有温度计、搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶中加入15g苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和100ml甲苯，升温55℃搅拌使苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物熔融，滴加溶有少量bpo的mma，继续升温到80℃恒温，滴加溶有剩余bpo的mma、bma(bpo总重0.15g，mma总重2g，bma总重1g)，在氮气保护下恒温反应4小时后，自然降温冷却到50℃左右，摇匀出料，得到浅黄透明粘稠状均匀胶液。
57.实施例1
58.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物50kg和抗氧剂1010为0.5kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c5树脂34.5kg、萜烯树脂为10kg和sa-100为5kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
59.实施例2
60.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物52kg和抗氧剂1010为0.5kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c9树脂24.5kg、萜烯树脂为20kg和sa-100为3kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
61.实施例3
62.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40kg和抗氧剂1010为1kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化dcpd树脂31kg、萜烯酚醛树脂为20kg和sa-100为8kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
63.实施例4
64.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物52kg和抗氧剂168为0.5kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c5树脂34.5kg、萜烯酚醛树脂为10kg和sa-140为5kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状
后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
65.实施例5
66.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物60kg和抗氧剂1010为1kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c5树脂34.5kg、萜烯树脂为10kg和sa-100为8kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
67.实施例6
68.本实施例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，未添加萜烯树脂，氢化c5树脂的质量为44.5kg，其余方法和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
69.实施例7
70.本实施例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，未添加氢化c5树脂，萜烯树脂的用量为44.5kg，其余方法和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
71.实施例8
72.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物50kg和抗氧剂1010为1kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c5树脂44.5kg、萜烯树脂为10kg和sa-100为8kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
73.实施例9
74.本实施例提供一种热熔压敏胶，将改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物50kg和抗氧剂1010为0.5kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c5树脂28kg、萜烯树脂为7kg和sa-100为5kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
75.对比例1
76.本对比例提供一种热熔压敏胶，将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物1126共计50kg和抗氧剂1010为0.5kg加入反应釜，加热到160℃再加入氢化c5树脂34.5kg、萜烯树脂为10kg和sa-100为5kg搅拌混合均匀，抽真空除气泡，待整个反应物体系变成均匀黏稠液体状后，停止加热和搅拌，趁热出料，得到所述热熔压敏胶。
77.对比例2
78.本对比例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，未添加sa-100，氢化c5树脂的质量为39.5kg，其余方法和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
79.对比例3
80.本对比例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，sa-100的加入量为10kg，其余原料和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
81.对比例4
82.本对比例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，sa-100的加入量为1kg，其余原料和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
83.对比例5
84.本对比例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的加入量为30kg，其余原料和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
85.对比例6
86.本对比例提供一种热熔压敏胶，与实施例1不同的是，改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的加入量为70kg，其余原料和步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
87.试验例1
88.将实施例1-9和对比例1-6提供的热熔压敏胶进行如下性能测试：
89.(1)初粘性：按照gb/t4852进行测试。
90.(2)180
°
剥离强度：用电脑式试验机按照gb/t2792进行测试。
91.(3)90
°
剥离持粘性：用酒精棉球将不锈钢板表面擦拭干净，停放干燥约10分钟。粘贴上标签并压平，使标签和不锈钢之间粘贴牢固，无间隙、无气泡，用2公斤垂直压力压20分钟并放置30分钟。然后在标签纵向的一段加规定重量的砝码，对标签垂直向下进行剥离。直至规定长度全部剥离脱开，并记下剥离脱开过程所用的时间。
92.(4)包电池50℃翘标情况：将标签包好干电池后放置在50℃恒温下，放置十天，观察翘边状态。
93.性能测试得到的数据如表1所示。
94.表1
95.[0096][0097]
最后应说明的是: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；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然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。

技术特征：

1.一种热熔压敏胶，其特征在于，包括按照质量份数计的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份-60份、增粘树脂35份-55份、单体树脂3份-8份和抗氧剂0.1份-1份。2.根据权利要求1所述的热熔压敏胶，其特征在于，包括按照质量份数计的改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物40份-55份、增粘树脂45份-55份、单体树脂5份-8份和抗氧剂0.5份-1份。3.根据权利要求1所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述增粘树脂包括第一增粘树脂和第二增粘树脂。4.根据权利要求3所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述第一增粘树脂包括石油树脂和/或松香树脂；优选地，所述石油树脂包括氢化石油树脂；优选地，所述第二增粘树脂包括萜烯树脂和/或萜烯酚醛树脂。5.根据权利要求1或2所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述单体树脂包括聚α-甲基苯乙烯树脂和芳香纯单体树脂中的至少一种；优选地，所述单体树脂的软化点为100℃-140℃。6.根据权利要求1或2所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。7.根据权利要求1或2所述的热熔压敏胶，其特征在于，所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备方法为：在苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶液中加入部分第一单体后升温，再加入剩余的第一单体和第二单体继续反应，得到所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；优选地，所述第一单体包括甲基丙烯酸甲酯，所述第二单体包括甲基丙烯酸丁酯；优选地，所述第一单体中溶有引发剂；优选地，所述引发剂包括过氧化苯甲酰。8.根据权利要求1-7任一项所述的热熔压敏胶的制备方法，其特征在于，将所述改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和抗氧剂加入反应容器并加热，之后加入增粘树脂和单体树脂后混合均匀并抽真空得到所述热熔压敏胶。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为150℃-170℃。10.一种权利要求1-7任一项所述的热熔压敏胶或者权利要求8或9所述制备方法制备得到的热熔压敏胶在干电池标签粘贴中的应用。

技术总结

本发明提供一种热熔压敏胶及其制备方法和应用，具体涉及高分子材料技术领域。该热熔压敏胶包括改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、增粘树脂、单体树脂和抗氧剂，其中改性苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，接枝极性基团，提高热熔压敏胶对极性材料的粘结力；单体树脂对苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯末端进行改性，平衡粘度，粘合力及耐热性，增粘树脂提高热熔压敏胶剥离力和初粘性能，辅助热熔压敏胶对极性材料的粘结力。本发明通过原料之间的复配使用，提高热熔压敏胶的极性和耐高温性能，拓展了其在工业中的应用。用。