本發(fā)明涉及包裝粘合用壓敏膠
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及熱熔壓敏膠
背景技術(shù)：
：熱熔壓敏膠(hotmeltpressure-sensitiveadhesive，hmpsa)是一種以熱塑性彈性體為主要功能材料，與增粘樹(shù)脂、軟化劑以及其他助劑共混后；具有熱熔膠無(wú)溶劑、無(wú)污染、高溫粘度低及使用比較方便，同時(shí)室溫具有壓敏性的一類(lèi)膠粘劑。它在熔融狀態(tài)下進(jìn)行涂布，冷卻固化后施加輕度指壓就能快速粘合，同時(shí)又能夠容易地被剝離，不污染被粘物表面。被廣泛地用于尿不濕等護(hù)理產(chǎn)品、雙面膠帶、標(biāo)簽、快遞包裝封口、光學(xué)保護(hù)膜及oca、壁紙及制鞋等方面。目前對(duì)于可降解的熱熔壓敏膠的研究與開(kāi)發(fā)，日益受到關(guān)注，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201110454474.x公開(kāi)了一種可降解的壓敏膠粘劑，主要成份為可完全生物降解的聚乙烯醇樹(shù)脂，然而，此壓敏膠含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)50％以上的丙酮，這種有極易揮發(fā)的溶劑極大影響壓敏膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，和加工安全性。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201410807412.6公開(kāi)了一種環(huán)保型熱熔壓敏膠，采用了氫化改性c5石油樹(shù)脂作為增黏劑，和苯乙烯丁二烯三嵌段共聚物sbs，生產(chǎn)出的產(chǎn)品色澤淺，不含易揮發(fā)有機(jī)溶劑，但是所有組成成分均是石油化工或煤炭化工產(chǎn)物，基本上沒(méi)有生物可降解性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有用于制作熱熔壓敏膠的原料單一，大量使用有機(jī)易揮發(fā)溶劑，原料無(wú)法在自然條件下降解，污染嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種熱熔壓敏膠，在保證熱熔壓敏膠其它性能的前提下，使其具有環(huán)保生物可降解能力。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種熱熔壓敏膠，以可降解熱塑性彈性體為100份計(jì)，由包括以下質(zhì)量份的原料制備而成：優(yōu)選的技術(shù)方案如下，其可以是各個(gè)特征的任意組合：所述可降解熱塑性彈性體為苯乙烯系嵌段共聚物與熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)按質(zhì)量比為1-6:1的混合物。所述苯乙烯系嵌段共聚物選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sis)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)中的一種或兩種以上。所述熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)由聚乳酸多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、淀粉類(lèi)多元醇、殼聚糖類(lèi)多元醇或纖維素基多元醇中的一種與多異氰酸酯聚合而成。所述熱塑性聚氨酯彈性體的熔融指數(shù)為10-20g/10min(在2.16kg載荷，150℃下)，邵氏a硬度為70-90。所述熱塑性聚氨酯彈性體由聚乳酸多元醇或聚己內(nèi)酯多元醇，與多異氰酸酯聚合而成。所述可降解增粘樹(shù)脂為第一增粘樹(shù)脂與第二增粘樹(shù)脂按質(zhì)量比為0.25-4:1的混合物。所述第一增粘樹(shù)脂選自松香、氫化松香、松香季戊四醇酯、松香甘油酯、聚合松香甘油酯、聚合松香季戊四醇酯，氫化松香甘油酯、氫化松香季戊四醇酯、萜烯樹(shù)脂中的一種或兩種以上。所述第二增粘樹(shù)脂選自聚己內(nèi)酯多元醇與聚乳酸多元醇中的一種。所述第二增粘樹(shù)脂的數(shù)均分子量為500-6000。所述第一增粘樹(shù)脂選自松香季戊四醇酯或松香甘油酯中的一種或兩者混合。所述第二增粘樹(shù)脂為聚乳酸多元醇。所述軟化劑為環(huán)烷油、白油、液態(tài)聚異丁烯、鄰苯二甲酸二辛脂、聚氧乙烯烷基苯酚醚、失水山梨醇油酸酯(司班80)、失水山梨酸醇月桂酸酯(司班20)、失水山梨酸醇棕櫚酸酯(司班40)、聚氧乙烯改性山梨酸油酸酯類(lèi)、鄰苯二甲酸酯類(lèi)中的一種或兩種以上混合物。所述軟化劑為環(huán)烷油與失水山梨醇油酸酯(司班80)按質(zhì)量比0.9-5.9:1的混合物。所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三甘醇雙-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸]酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯、2,6-對(duì)二叔丁基對(duì)甲酚中的一種或兩種以上的混合物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述熱熔壓敏膠，以可降解熱塑性彈性體為100份計(jì)，由包括以下質(zhì)量份的原料制備而成：可降解增粘樹(shù)脂為222-260，軟化劑為122-139，抗氧劑為0.5-4.5；其中，可降解熱塑性彈性體是sbs和tpu的混合物，sbs:tpu的質(zhì)量比為(2-5.7):1；可降解增粘樹(shù)脂是第一增粘樹(shù)脂(松香甘油酯)和第二增粘樹(shù)脂(聚乳酸多元醇)按質(zhì)量比為(0.43-0.73):1的混合物，軟化劑是環(huán)烷油與失水山梨醇油酸酯按質(zhì)量比2.3-4.6:1的混合物。一種所述的熱熔壓敏膠的制備方法，包括如下步驟：(1)將可降解熱塑性彈性體充分干燥；(2)在反應(yīng)容器中，按照配比，依次加入軟化劑、可降解增粘樹(shù)脂、抗氧劑，保持溫度為120-150℃，混合30-40分鐘；(3)加入步驟1中已干燥的可降解熱塑性彈性體，反應(yīng)容器中加入惰性氣體保護(hù)，溫度升高至170-175℃，混合60-90分鐘，得到所述熱熔壓敏膠。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明的熱熔壓敏膠的原料采用可降解的熱塑性彈性體和可降解的增粘樹(shù)脂，未采用有機(jī)易揮發(fā)性溶劑，通過(guò)各組分的配合形成的熱熔壓敏膠是環(huán)保生物可降解的，尤其適用于可降解包裝袋封口。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明提供一種熱熔壓敏膠，在具體的實(shí)施方式中，以可降解熱塑性彈性體為100份計(jì)，熱熔壓敏膠由包括以下質(zhì)量份的原料制備而成：可降解熱塑性彈性體100，可降解增粘樹(shù)脂170-340，軟化劑70-226，抗氧劑0.3-4.5。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，還可以?xún)?yōu)選以下技術(shù)特征中的一種或其組合：所述可降解熱塑性彈性體為苯乙烯系嵌段共聚物與熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)按質(zhì)量比為1-6：1的混合物。所述苯乙烯系嵌段共聚物選自苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sis)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)中的一種或兩種以上。所述熱塑性聚氨酯彈性體(tpu)由聚乳酸多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、淀粉類(lèi)多元醇、殼聚糖類(lèi)多元醇或纖維素基多元醇中的一種與多異氰酸酯聚合而成。所述熱塑性聚氨酯彈性體的熔融指數(shù)為10-20g/10min(在2.16kg載荷，150℃下)，邵氏a硬度為70-90。所述熱塑性聚氨酯彈性體由聚乳酸多元醇或聚己內(nèi)酯多元醇，與多異氰酸酯聚合而成。采用聚乳酸多元醇制備的熱塑性聚氨酯具有較好的初粘性，優(yōu)秀的剝離強(qiáng)度，是一種生物可降解材料。所述可降解增粘樹(shù)脂為第一增粘樹(shù)脂與第二增粘樹(shù)脂按質(zhì)量比為0.25-4:1的混合物。所述第一增粘樹(shù)脂選自松香、氫化松香、松香季戊四醇酯、松香甘油酯、聚合松香甘油酯、聚合松香季戊四醇酯，氫化松香甘油酯、氫化松香季戊四醇酯、萜烯樹(shù)脂中的一種或兩種以上。所述第二增粘樹(shù)脂選自聚己內(nèi)酯多元醇與聚乳酸多元醇中的一種。所述第二增粘樹(shù)脂的數(shù)均分子量為500-6000。所述第一增粘樹(shù)脂選自松香季戊四醇酯或松香甘油酯中的一種或兩者混合。所述第二增粘樹(shù)脂為聚乳酸多元醇。以生物可降解的聚合物多元醇代替現(xiàn)有技術(shù)中的石油樹(shù)脂作為增粘樹(shù)脂，具有以下優(yōu)點(diǎn)：可通過(guò)控制分子量與分子結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)增粘樹(shù)脂的軟化點(diǎn)與粘度；聚乳酸多元醇是一種人工合成的可完全生物降解的熱塑性脂肪族聚酯多元醇，主要原料乳酸又是可再生資源，其無(wú)毒、無(wú)刺激性，具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，最終完全生物降解為二氧化碳和水。所述軟化劑為環(huán)烷油、白油、液態(tài)聚異丁烯、鄰苯二甲酸二辛脂、聚氧乙烯烷基苯酚醚、失水山梨醇油酸酯(司班80)、失水山梨酸醇月桂酸酯(司班20)、失水山梨酸醇棕櫚酸酯(司班40)、聚氧乙烯改性山梨酸油酸酯類(lèi)、鄰苯二甲酸酯類(lèi)中的一種或兩種以上混合物。所述軟化劑為環(huán)烷油與失水山梨醇油酸酯(司班80)按質(zhì)量比0.9-5.9:1的混合物。所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三甘醇雙-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸]酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯、2,6-對(duì)二叔丁基對(duì)甲酚中的一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明還提供一種所述的熱熔壓敏膠的制備方法，在具體實(shí)施方式中，包括如下步驟：(1)將可降解熱塑性彈性體充分干燥；(2)在反應(yīng)容器中，按照配比，依次加入軟化劑、可降解增粘樹(shù)脂、抗氧劑，保持溫度為120-150℃，混合30-40分鐘；(3)加入步驟1中已干燥的可降解熱塑性彈性體，反應(yīng)容器中加入惰性氣體保護(hù)，溫度升高至170-175℃，混合60-90分鐘，得到所述熱熔壓敏膠。以下通過(guò)更具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述。以上各個(gè)實(shí)施例中的熱熔壓敏膠采用以下步驟制得：(1)將可降解熱塑性彈性體，置于80℃真空鼓風(fēng)干燥箱中1-2小時(shí)，充分干燥；(2)在反應(yīng)釜中，按照上表中的量，依次加入軟化劑、可降解增粘樹(shù)脂、抗氧劑，保持溫度為120℃，混合30分鐘；(3)加入已干燥的可降解熱塑性彈性體，反應(yīng)釜中通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度升高至170℃，混合60分鐘；(4)降低溫度至100℃，將制得的成品膠，計(jì)量后，分裝在有離型紙的容器中。實(shí)施例1-8的熱熔壓敏膠的各項(xiàng)性能指標(biāo)如下表所示：初粘性，球號(hào)180°剝離強(qiáng)度s，n/cm破壞性t1/2，day實(shí)施例156.5b24實(shí)施例295b24實(shí)施例3510a23實(shí)施例486b21實(shí)施例577a28實(shí)施例678a18實(shí)施例788a22實(shí)施例867a25實(shí)施例987.5a22注：t1/2為膠膜質(zhì)量降解至投入量的一半時(shí)所需時(shí)間實(shí)施例1-8提供的可降解熱熔壓敏膠的各項(xiàng)性能的測(cè)試方法如下：熱熔壓敏膠力學(xué)性能：取各實(shí)施例中熱熔壓敏膠，采用噴膠機(jī)(jaw801-g，天津市佳旺科技有限公司)，在離型紙上噴涂上厚度為100-120μm，寬度為25mm的膠膜后，轉(zhuǎn)印到包裝用淀粉基膜材后，置于室溫下24h進(jìn)行后續(xù)測(cè)試。1、初粘性，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t4852-2002的方法a，進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估。2、180°剝離強(qiáng)度，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t2792-2014的方法1，進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估。3、破壞性，即包裝用淀粉基膜材粘結(jié)后剝離時(shí)的破壞性，將厚度為不超過(guò)300微米的膜材采用熱熔壓敏膠粘結(jié)后，置于環(huán)境中5秒后，用手剝離膜材時(shí)，造成膜材的破壞程度，膜材產(chǎn)生斷裂性破壞為a級(jí)，產(chǎn)生輕微變形為b級(jí)，無(wú)可視變化為c級(jí)。生物降解性能：取各實(shí)施例中熱熔壓敏膠，采用噴膠機(jī)，在離型紙上噴涂上厚度為100-120μm的膠膜，室溫冷卻后；稱(chēng)取100mg膠膜與500g土壤細(xì)?；旌暇鶆?，裝入到廣口瓶中，加入適量蒸餾水以控制混合物濕度，使廣口瓶中的環(huán)境利于微生物成長(zhǎng)，設(shè)置空白試驗(yàn)，即設(shè)置同樣環(huán)境，只是空白試驗(yàn)未加測(cè)試成膜樣品；每隔一定時(shí)間對(duì)土壤中成膜物殘余質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定，記膠膜質(zhì)量降解至投入量的一半時(shí)所需時(shí)間為t1/2。由表中所示測(cè)試結(jié)果可以得出，本發(fā)明提供的熱熔壓敏膠的不含有機(jī)揮發(fā)性溶劑，室溫下具有較好的初粘性，優(yōu)秀的剝離強(qiáng)度，剝離強(qiáng)度均大于5n/cm，粘結(jié)包裝材料后剝離時(shí)會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生破壞，均可達(dá)到b級(jí)以上，具極好的生物降解性，降解速度快，在模擬的降解環(huán)境下，快速降解至原質(zhì)量一半的時(shí)間低于30天。特別的，實(shí)施例6所得到的熱熔壓敏膠，初粘性可達(dá)到7號(hào)鋼球，破壞性為a級(jí)，剝離強(qiáng)度達(dá)到8n/cm，生物降解到原質(zhì)量一半所需時(shí)間t1/2不超過(guò)20天，在各個(gè)實(shí)施例中，綜合性能最好。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12