(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107459955 A(43)申请公布日 2017.12.12
(21)申请号 201610397817.6(22)申请日 2016.06.06
(71)申请人 欧瑞喜(福州)塑胶科技有限公司
地址 350011 福建省福州市马尾区亭江长
兴路15号(福州亚联工艺品有限公司内)(72)发明人 翁德喜 (51)Int.Cl.
C09J 153/02(2006.01)C09J 153/00(2006.01)C09J 193/04(2006.01)C09J 145/00(2006.01)C09J 11/08(2006.01)C09J 5/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书11页 附图2页
(54)发明名称
一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂(57)摘要
本发明涉及一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂,包含0.1% - 27%重量比的苯乙烯类嵌段共聚物,0.1% - 6%重量比的聚烯烃类嵌段共聚物,0%~25%重量比的矿物油,0%~13%重量比的增粘树脂,0%~8%重量比的增强树脂,0.01%%重量比的助剂,7~86%重量比的第一溶剂,第二溶剂,第三溶剂,热塑性弹性体在不计算溶剂的总固含量一直保持在重量比50.9%以上;本发明还提供该粘合剂的制备方法以及应用方法,制备得到的粘合剂能兼顾粘性和回弹性,能很好地应用于对回弹性要求高的场合,主要是用于粘结两种或两种以上的苯乙烯基或聚烯烃基热塑性弹性体产品。
CN 107459955 ACN 107459955 A
权 利 要 求 书
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1.一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂,其特征在于:为包含下述组分的混合物:0.1%~ 27%重量比的第一热塑性弹性体,所述第一热塑性弹性体为苯乙烯类嵌段共聚物,
0.1% ~6%重量比的第二热塑性弹性体,所述第二热塑性弹性体为聚烯烃类嵌段共聚物,
0%~25%重量比的矿物油,0%~13%重量比的增粘树脂,0%~8%重量比的增强树脂,0.01%重量比的助剂,
7~86%重量比的第一溶剂,为苯类溶剂, 1.5%~21%重量比的第二溶剂,为烷烃类溶剂,1.5~21%重量比的第三溶剂,为酯类溶剂,
其中,所述苯乙烯类嵌段共聚物具体是由A-B, A-B-A, A-(A-B)n-B ,A-(A-B-C)n-B或(A-B)n –Y所代表的结构,其中A包括Tg高于90℃聚苯乙烯基的芳香族嵌段,B和C包括Tg低于-10℃的橡胶状中间嵌段,Y包括多价化合物,
其中,所述聚烯烃类嵌段共聚物是乙烯与a-烯烃多嵌段共聚物,其中所有组分的重量比之和为该混合物的100%重量比,除溶剂总份之外所有其它组分,即在固体中热塑性弹性体的含量一直保持在50.9%重量比以上,以上组分按照上述比例范围中的一定比例溶入包含所述第一溶剂,第二溶剂和第三溶剂的混合溶剂中溶化。
2.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述混合物还包括0.5% - 8.3%重量比的第三热塑性弹性体,所述第三热塑性弹性体为聚烯烃。
3.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述热塑性聚烯烃类共聚物具有至少一种性能:
1)分子量分布大于1.3;2)密度小于0.90g/cm3;3) 熔点小于125 ℃;
4) 以共聚物的重量为计算基础, a-烯烃含量为至少10%和小于80%重量比;5)玻璃转化温度Tg小于 -35℃;6)熔融指数小于100g/10min。4.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述所述苯乙烯类嵌段共聚物热塑性弹性体可以是SB, SBS, SIS, SIBS, SEBS, SEP, SEPS, SEEPS中的一种或多种组成的共混物。
5.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述增粘树脂为以下树脂中的一种或多种的组合:
第一增粘树脂,作为中间嵌段增粘树脂,第二增粘树脂, 作为中间嵌段增粘树脂,第三增粘树脂。
6.根据权利要求5所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述第一增粘树脂为氢化松香,或酯化松香。
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权 利 要 求 书
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7.根据权利要求5所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述第三增粘树脂为C5 或 C9 石油树脂。
8.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述增强树脂为以下树脂中的一种或多种的组合:
第一增强树脂, 为中间段增强的单体聚合树脂第二增强树脂,为终端段段增强的单体聚合树脂。9.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述助剂为稳定剂或抗氧剂。10.根据权利要求9所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述抗氧剂为 Irganox 1010 类。
11.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述第一溶剂具体为二甲苯类溶剂。
12.根据权利要求1所述的溶剂型粘合剂,其特征在于:所述第三溶剂,为乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丁酯,乙酸戊酯,碳酸甲乙酯以及碳酸二甲酯中的一种或两种以上混合物酯类溶剂。
13.根据权利要求1至12项所述的一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1)将第一热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物和矿物油在一个叶片式混合机中混合约10分钟或者直到矿物油完全被苯乙烯类嵌段共聚物吸收,放置一边备用;
步骤2)在已具有二氧化碳气体保护的混合机的混合室中,加入第一溶剂;步骤3)将其余的所有热塑性弹性体,增粘树脂,增强树脂,助剂放入步骤2)所述的混合室中,启动混合机的螺旋桨搅拌装置混合,搅拌,直至融化各组分;
步骤4)加热混合室到温度范围100-120 ℃,搅拌约8小时或直到得到透明胶液, 然后降低混合室的温度,冷却到接近室温,比如小于或等于50oC;
步骤5)加入第二溶剂和第三溶剂继续搅拌;步骤6)加入步骤1)中所得到的物质, 继续搅拌约2小时或直至所有组分溶解得到溶剂型粘合剂。
14.根据权利要求1至12项所述的一种富含热塑性弹性体的热熔胶粘合剂的应用方法,其特征在于:该粘合剂用于粘结两种或两种以上的苯乙烯基或聚烯烃基热塑性弹性体产品。
15.根据权利要求14所述的应用方法,其特征在于:所述热塑性弹性体产品为床垫,减震垫,坐垫,扯垫,护垫或枕头内芯。
16.根据权利要求14所述的应用方法,其特征在于:所述热熔胶粘合剂还能应用在其它各类终端产品:一次性尿布,卫生棉,床垫,非织造片材,纸页,纸板,过滤器或包装。
17.根据权利要求14所述的应用方法,其特征在于:所述应用方法应用于燕窝丝板-蜂窝胶板的粘结时所涉及的步骤为:
步骤1)通过一个平嘴涂布装置利用气压以一定厚度将粘合剂均匀涂布在燕窝丝板上,形成粘合剂层;
步骤2)将预制好的蜂窝胶板放置在粘合剂层上,得到整体产品;步骤3)将得到的整体产品样品放到室温条件空间,使溶剂蒸发3-4天,储存。
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说 明 书
一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂
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【技术领域】
本发明涉及一种溶剂型粘合剂及其制备方法,属于化工材料领域。
【背景技术】
目前科学技术日益发展而商品的复杂性大幅度增加,从而促使粘合剂工业的进步和发展。溶剂型含热塑性弹性体的粘合剂可以在很宽的施涂工艺范围内用于粘结多种基材,用于多种用途。比如在弹性体床垫生产工业,所包含的材料可能是纺织布料,无纺布料,聚合物膜,聚合物丝,聚合物块,一般而言是弹性体组合。这些弹性体组合的终端产品,对于热熔
同等重要的是粘合的组件的柔胶粘合剂的要求最重要的对各组件的粘合力要强而且耐久;
弹性要没有显著的降低。一些新兴的行业及产品,如弹性体几何形状(例如蜂窝状)和弹性体细小柔丝(燕窝状)组成的床垫,坐垫,缓冲垫需要将蜂窝与燕窝粘合一起。燕窝和蜂窝的基材类似但不相同。因为特殊需要,粘合剂的厚度不能小于2mm,所以粘合剂本身的机械物理性能比其他薄片材如尿布等更加显著的影响着整体粘结产品性能。这样对热熔胶粘合剂的自身弹性,粘结性,内聚力等的要求是现有技术无法满足的。
[0003]为了达到同时粘结两种或以上的TPE(即热塑性弹性体,thermoplastic elastomer)元件,并且使得最终产品如床垫,坐垫,缓冲垫,车垫等的弹性不受负面影响。特别是针对TPE床垫,坐垫,缓冲垫,沙发垫,车垫等,由于经常遭受长期反复的变形,要求粘合的产品的回弹性非常强,即恢复后角度大于或等于175度,粘合性大于或等于0.5kg/cm剥离力。
[0004]目前现有技术中的粘合剂普遍存在着无法解决粘合组件整体的柔弹性的问题,也就是说现有的粘合剂的粘性和回弹性两者经常无法兼顾,或者由于应用不同大部分粘合剂并没有考虑到回弹性的问题。本发明的申请人从自身应用出发,潜心研究解决上述问题的方法,经过大量的试验和应用验证找到了一种溶剂型富含热塑性弹性体的热熔胶粘合剂,该粘合剂富含TPE组分,并且因为将SBC(即苯乙烯类嵌段共聚物,styrenic block copolymer)和OBC(即聚烯烃类嵌段共聚物,olefinic block copolymer)联合使用使得出现了前所未有的性能效果,很 好地解决了上述的技术问题。
[0005]本申请人还对现有技术中的粘合剂技术和产品进行了详细的比对,发现现有技术有很多涉及到包含苯乙烯基或聚乙烯基的溶剂型或热熔胶粘合剂,但都不是富含热塑性弹性体,也并没有将SBC和OBC联合使用,或没有公开任何如本发明所描述或所要求保护的基本组成。申请人针对本申请案所调研的对比情况详列如下:
申请号为CN2010280589.7的中国专利公布了一种溶剂型胶粘剂,基本上是SBC与增粘剂和酯类/汽油为溶剂的配方技术。该技术是以增粘剂为主体,SBC占相对少数。该胶粘剂固化后,SBC的含量小于50%。另外,该技术没有透漏任何关于聚烯烃类弹性体的信息,从该技术的教导,粘合剂领域的技术人员无法得知SBC与OBC类关联作用后对粘合的整体弹性体产品的影响。
[0006]申请号为CN2010280580.6的中国专利公布了一款环保低粘SEBS(苯乙烯-乙烯/丙
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说 明 书
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烯-苯乙烯嵌段共聚物)喷胶。该专利中增粘剂为主体,SBC占相对少数。[0007]申请号为CN201010211704.5的中国专利公布了多功能喷胶技术,该技术采用各类混合溶剂,溶入最多12%的橡胶,该技术为低粘度喷胶,本发明与其没有技术关联。[0008]申请号为CN201010200023.9的中国专利同样公布了一款喷胶技术,其中橡胶含量最大12%,很显然,胶粘剂业界的技术人员无法从该技术批露的信息得到本发明所公开的粘合剂。
[0009]申请号为200580005212.8的中国专利中教导了一项热熔胶粘合剂,包括100份SIBS(苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物),250-300份增粘剂和50-150份增塑剂。实际上该技术的SIBS弹性体最大含量为25%重量比,而热塑性增粘剂永远高于SIBS的含量。增粘剂可以增加粘合剂的内聚力和持粘性,但是它毕竟是硬质无弹性的组分,所以该技术达到的粘合剂则是粘合效果好,但是它本身的弹性缺乏无法使粘合剂弹性达到要求,特别是当粘合剂的应用需要在2mm以上的厚度时。该技术不是富含热塑弹性体的粘合剂,无法满足弹性体-弹性体之间的粘合以及弹性要求。另外从该专利中,人们无法得知SBC与OBC的关联粘合作用。
[0010]申请号为200880023465.1的中国专利也公布了一种SBC热熔粘合剂。同样,该发明的粘合剂中,增粘剂一般都高于SBC的含量,而且规定了粘合剂的粘度必须小于20000mPa-s(160℃)。虽然该专利在权利要求里提到过SBC含量可以达到70%,除此之外,该技术也没有教导人们使用OBC类的组分来增加粘性,回弹性。
[0011]申请号为US5,912,295的美国专利公开了一种压敏热熔胶粘合剂,具有5%-30%的嵌段共聚物,二嵌段含量大于约35%,以及熔体指数大于20g/10min。该专利的要求是SBC含量在30%以下,另外该技术的粘合剂是可移除的应用上,隐喻它的粘合效果并不应该太好。
[0012]申请号为201210443237.8的中国专利也公布了SBC和普通聚烯烃的热熔胶粘合剂。首先它的最大SBC的含量小于或等于15%,另外它是应用于车灯等应用上,并且该技术也没有教导人们使用OBC类的组分来增加粘性,回弹性。
[0013]申请号为201110087796的中国专利也公布了一种热熔胶粘合剂,但是该发明是基于富含聚乙烯类塑料(大于50%)的钢塑粘合剂。该技术也没有教导人们使用OBC类的组分来增加粘性和回弹性。
[0014]申请号为200380106170.8的中国专利公布了专门以聚烯烃为主体的热熔胶粘合剂,该技术涵盖了很广的聚烯烃组分和粘结应用,但是没有提及聚烯烃和SBC的联合粘合效果。
[0015]申请号为US2005/0176867A1的美国专利中,芳香族树脂,包括单体树脂为粘合剂的可能组分被批露,这些树脂作为广泛用于典型的热熔胶粘合剂的常规组分,在该文献中与其它常规组分如高聚物,蜡同样的方式进行描述,并没有描述它们与其它增粘剂一起与SBC,OBC共存而对弹性,粘结性的影响的事实,所以该文献公开的信息无法教导本领域技术人员任何与本发明有关联的事情。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题之一,在于提供一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂,能
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解决现有粘合剂普遍存在着的无法解决粘合组件整体的柔弹性的问题,该粘合剂能兼顾粘性和回弹性,能很好地应用于对回弹性要求高的场合。为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂,包含下述组分的混合物:
0.1%~27%重量比的第一热塑性弹性体,所述第一热塑性弹性体为苯乙烯类嵌段共聚物,
0.1%~6%重量比的第二热塑性弹性体,所述第二热塑性弹性体为聚烯烃类嵌段共聚物,
0%~25%重量比的矿物油,0%~13%重量比的增粘树脂,0%~8%重量比的增强树脂,0.01%重量比的助剂,
7~86%重量比的第一溶剂,为苯类溶剂,1.5%~21%重量比的第二溶剂,为烷烃类溶
为酯类溶剂,剂,1.5~21%重量比的第三溶剂,
其中,所述苯乙烯类嵌段共聚物具体是由A-B,A-B-A,A-(A-B)n-B,A-(A-B-C)n-B或(A-B)n–Y所代表的结构,其中A包括Tg高于90℃聚苯乙烯基的芳香族嵌段,B和C包括Tg低于-10℃的橡胶状中间嵌段,Y包括多价化合物,
其中,所述聚烯烃类嵌段共聚物是乙烯与a-烯烃多嵌段共聚物,其中所有组分的重量比之和为该混合物的100%重量比,除溶剂总份之外所有其它组分,即在固体中热塑性弹性体的含量一直保持在50.9%重量比以上,以上组分按照上述比例范围中的一定比例溶入包含所述第一溶剂,第二溶剂和第三溶剂的混合溶剂中溶化。
[0017]本发明要解决的技术问题之二,在于提供一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂的制备方法,,其制备的过程简单易行,制备得到的粘合剂能解决现有粘合剂普遍存在着的无法解决粘合组件整体的柔弹性的问题,该粘合剂能兼顾粘性和回弹性,能很好地应用于对回弹性要求高的场合。
[0018]为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:上述富含热塑性弹性体的溶剂
包括以下步骤:型粘合剂的制备方法,
步骤1)将第一热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物和矿物油在一个叶片式混合机中混合约10分钟或者直到矿物油完全被苯乙烯类嵌段共聚物吸收,放置一边备用;
步骤2)在已具有二氧化碳气体保护的混合机的混合室中,加入第一溶剂;步骤3)将其余的所有热塑性弹性体,增粘树脂,增强树脂,助剂放入步骤2)所述的混合室中,启动混合机的螺旋桨搅拌装置混合,搅拌,直至融化各组分;
步骤4)加热混合室到温度范围100-120℃,搅拌约8小时或直到得到透明胶液,然后降低混合室的温度,冷却到接近室温,比如小于或等于50℃;
步骤5)加入第二溶剂和第三溶剂继续搅拌;步骤6)加入步骤1)中所得到的物质,继续搅拌约2小时或直至所有组分溶解得到溶剂型粘合剂。
[0019]本发明要解决的技术问题之三,在于提供一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂的应用,该粘合剂能兼顾粘性和回弹性很好地应用于对回弹性要求高的场合。
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为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:一种富含热塑性弹性体的溶剂
型粘合剂的应用:该粘合剂用于粘结两种或两种以上的苯乙烯基或聚烯烃基热塑性弹性体产品。
[0021]本发明专利所述的一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂及其制备方法与应用的有益效果为:
本发明为解决现有技术中现有粘合剂普遍存在着的无法解决粘合组件整体的柔弹性的问题,采用的解决思路是提高热塑性弹性体含量,就是让热塑性弹性体要高于树脂含量和其它组分含量,这样能保证足够的溶剂型粘合剂的自身弹性,同时,通过将弹性体SBC和弹性体OBC进行组合,申请人意外发现弹性体SBC和弹性体OBC的组合提供了联合粘合效应,特别是对本发明所应用的基材弹性体其效应非常明显。[0022]本发明提供的制造粘结“蜂窝”和“燕窝”粘合制品应用方法,通过先将粘合剂以一定厚度均匀涂布在燕窝丝板上,然后马上将事前制作好的一定尺寸的蜂窝胶板放在粘合剂涂层上,等待溶剂基本全部蒸发(室温下3-4天)后,整体产品成型就可使用了,考虑到溶剂挥发后造成胶粘剂有一定收缩,涂胶的厚度要多于0.4cm以保证最终得到的粘合剂平均厚度约为0.2cm或以上。组合物可以通过各类方式施涂胶粘剂在各类SBC或聚烯烃类TPE的产品间而达到有效粘结。溶剂型含热塑性弹性体的胶粘剂组合物具有良好的粘性和弹性,从而对TPE产品的自身弹性没有显著的负面影响。
【附图说明】
图1是本发明所述的溶剂型粘合剂粘结后产品及测试粘结性的示意图。[0024]图2时本发明所述的溶剂型粘合剂的拉力曲线示意图。[0025]图3是本发明所述的溶剂型粘合剂的回弹性测试示意图。
【具体实施方式】
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合较佳实施方式予以说明。[0027]本发明所涉及的一种富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂,为包含下述组分的混合物:
0.1%~27%重量比的第一热塑性弹性体,所述第一热塑性弹性体为苯乙烯类嵌段共聚物,
0.1%~6%重量比的第二热塑性弹性体,所述第二热塑性弹性体为聚烯烃类嵌段共聚物,
0%~25%重量比的矿物油,0%~13%重量比的增粘树脂,0%~8%重量比的增强树脂,0.01%重量比的助剂,
7~86%重量比的第一溶剂,为苯类溶剂,1.5%~21%重量比的第二溶剂,为烷烃类溶剂,1.5~21%重量比的第三溶剂,为酯类溶剂,
其中,所述苯乙烯类嵌段共聚物具体是由A-B,A-B-A,A-(A-B)n-B,A-(A-B-C)n-B或(A-B)n–Y所代表的结构,其中A包括Tg高于90℃聚苯乙烯基的芳香族嵌段,B和C包括Tg低于-10
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℃的橡胶状中间嵌段,Y包括多价化合物,
其中,所述聚烯烃类嵌段共聚物是乙烯与a-烯烃多嵌段共聚物,其中所有组分的重量比之和为该混合物的100%重量比,除溶剂总份之外所有其它组分,即在固体中热塑性弹性体(除了溶剂外)的含量一直保持在50.9%重量比以上,以上组分按照上述比例范围中的一定比例溶入包含所述第一溶剂,第二溶剂和第三溶剂的混合溶剂中溶化。[0028]在某些实施例中,所述混合物还包括0.5%-8.3%重量比的第三热塑性弹 性体,所述第三热塑性弹性体为聚烯烃。[0029]在某些实施例中,所述热塑性聚烯烃类共聚物具有至少一种性能:
1)分子量分布大于1.3;2)密度小于0.90g/cm3;3)熔点小于125℃;
4)以共聚物的重量为计算基础,a-烯烃含量为至少10%和小于80%重量比;5)玻璃转化温度Tg小于-35℃;6)熔融指数小于100g/10min。[0030]在某些实施例中,所述所述苯乙烯类嵌段共聚物热塑性弹性体可以是SB,SBS,SIS,SIBS,SEBS,SEP,SEPS,SEEPS中的一种或多种组成的共混物。[0031]在某些实施例中,所述增粘树脂为以下树脂中的一种或多种的组合:
第一增粘树脂,作为中间嵌段增粘树脂,第二增粘树脂,作为中间嵌段增粘树脂,第三增粘树脂。
[0032]在某些实施例中,所述第一增粘树脂为氢化松香,或酯化松香。[0033]在某些实施例中,所述第三增粘树脂为C5或C9石油树脂。[0034]在某些实施例中,所述增强树脂为以下树脂中的一种或多种的组合:
第一增强树脂,为中间段增强的单体聚合树脂第二增强树脂,为终端段段增强的单体聚合树脂。[0035]在某些实施例中,所述助剂为稳定剂或抗氧剂。[0036]在某些实施例中,所述抗氧剂为Irganox 1010类。[0037]在某些实施例中,所述第一溶剂具体为二甲苯类溶剂。[0038]在某些实施例中,所述第三溶剂,为乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丁酯,乙酸戊酯,碳酸甲乙酯以及碳酸二甲酯中的一种或两种以上混合物酯类溶剂。[0039]进一步地,其中所述的苯乙烯类嵌段共聚物具有二嵌段聚合物比例0-80%;
进一步地,其中所述的苯乙烯类嵌段共聚物的苯乙烯含量约为20-51重量%;进一步地,其中所述的热塑性聚烯烃类嵌段共聚物是乙烯辛烯嵌段共聚物;其中DSC测量的熔点为110-125℃;邵氏硬度在45–85A;熔融指数(MI-melt index)0.1-50g/10min(2.16kg/190℃)
进一步地,其中所述的热塑性乙烯辛烯嵌段共聚物热塑性弹性体,其中熔融指数(Mi-melt index)优选5-45g/10min(2.16kg/190℃);进一步地,其中所述的热塑性聚烯烃共聚物热塑性弹性体是乙烯辛烯无规共聚物;其
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中DSC测量的熔点为30-110℃;邵氏硬度在50–95A;熔融指数(MI-melt index)0.5-45g/10min(2.16kg/190℃)
进一步地,其中所述的热塑性聚烯烃共聚物热塑性弹性体,其中熔融指数(Mi-melt index)优选5-30g/10min(2.16kg/190℃);
本发明还公开上述富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂的制备方法,包括以下步骤:步骤1)将第一热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物和矿物油在一个叶片式混合机中混合约10分钟或者直到矿物油完全被苯乙烯类嵌段共聚物吸收,放置一边备用;
步骤2)在已具有二氧化碳气体保护的混合机的混合室中,加入第一溶剂;步骤3)将其余的所有热塑性弹性体,增粘树脂,增强树脂,助剂放入步骤2)所述的混合室中,启动混合机的螺旋桨搅拌装置混合,搅拌,直至融化各组分;
步骤4)加热混合室到温度范围100-120℃,搅拌约8小时或直到得到透明胶液,然后降低混合室的温度,冷却到接近室温,比如小于或等于50℃;
步骤5)加入第二溶剂和第三溶剂继续搅拌;步骤6)加入步骤1)中所得到的物质,继续搅拌约2小时或直至所有组分溶解得到溶剂型粘合剂。
[0040]本发明还公开上述富含热塑性弹性体的溶剂型粘合剂的应用方法,该粘合剂用于粘结两种或两种以上的苯乙烯基或聚烯烃基热塑性弹性体产品。[0041]在某些实施例中,所述热塑性弹性体产品为床垫,减震垫,坐垫,扯垫,护垫或枕头内芯。
[0042]在某些实施例中,所述热熔胶粘合剂还能应用在其它各类终端产品:一次性尿布,卫生棉,床垫,非织造片材,纸页,纸板,过滤器或包装。[0043]在某些实施例中,所述应用方法应用于燕窝丝板-蜂窝胶板的粘结时所涉及的步骤为:
步骤1)通过一个平嘴涂布装置利用气压以一定厚度将粘合剂均匀涂布在燕窝丝板上,形成粘合剂层;
步骤2)将预制好的蜂窝胶板放置在粘合剂层上,得到整体产品;步骤3)将得到的整体产品样品放到室温条件空间,使溶剂蒸发3-4天,储存。
[0044]该粘合剂还可以通过各类热熔方式施涂在各类SBC或聚烯烃类TPE的产品间如新型床垫,减震垫,坐垫,扯垫等而达到有效粘结。该热熔胶组合物具有良好的粘性和弹性,从而对TPE产品的自身弹性没有显著的负面影响。该热熔胶还可以应用在其它各类终端产品诸如一次性尿布,卫生棉,床垫,非织造片材,纸页,纸板,过滤器或包装。通过本发明可以制造出游离甲醛释放量远小于0.050mg/m2.h(QB1952.2-2004软体家具弹簧软床垫)的新型床垫及其它需要粘结的产品。
[0045]以下通过具体实施例来详细说明本发明的溶剂型粘合剂及其制备方法和应用方法:
实施例1:
本发明所述的溶剂型粘合剂是采用下述成分和混合过程制备的,每份粘合剂制备总共40kg,在二氧化碳气体保护下在实验用带螺旋桨的混合机中进行混合,所述混合机包括电动机驱动的螺旋桨,油/电加热机套,温度控制装置和约100升容器混合室。
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所述溶剂型粘合剂的成分:具体各组分为:SBC:Globalprene 9552,来自中国台湾李长荣公司,橡胶相和苯乙烯相比例为70/30,甲苯溶液粘度(25wt%,25℃)为1500cps。[0047]OBC:Infuse 9807,来自美国陶氏化学,其硬相是乙烯,橡胶软相是乙烯和辛烯,密度为0.866g/cm3,熔融指数是15g/10min。[0048]POE:Engage 8400,来自美国陶氏化学,是乙烯辛烯的共聚物,密度为0.870g/cm3,熔融指数是30g/10min。[0049]白油:10#白油,来自上虞市正源油品化工有限公司,食品级白油,40℃运动粘度为10mm2/s。。
[0050]第一增强树脂,即中间段增强树脂:Regalrez 1126,来自伊士曼公司,是 一种单体聚合树脂,软化点位124℃,玻璃转化温度67℃。[0051]第二增强树脂,即终端增强树脂:Piccolastic D125,来自伊士曼公司,是一种单体聚合树脂,其软化点位126℃,玻璃转化温度64℃。[0052]抗氧剂:Irganox 1010,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,来源于西巴—盖吉公司,熔点110.0~125.0℃,含量≥98.0%,密度1.15g/cm3。[0053]第一增粘树脂:软化温度72℃。市售。以下同。氢化松香,密度1.05g/cm3,[0054]第二增粘树脂:萜烯树脂。
第三增粘树脂:C5树脂。[0055]第一溶剂:二甲苯。[0056]第二溶剂:乙酸乙酯。[0057]第三溶剂:环己烷。
[0058]具体各组分的重量比为:
第一增粘树脂:氢化松香,0.1%第二增粘树脂:萜烯树脂,0.1%第三增粘树脂:C5树脂,0.1%第一增强树脂:0.2%第二增强树脂:0.2%抗氧剂:0.01%第一溶剂:二甲苯,86%第二溶剂:乙酸乙酯,2%第三溶剂:环己烷,2%
TPE原料含量=92.91%(注,这是除去所有溶剂外计算的含量,以下同)。[0059]其中所有组分总共为组合物的100%重量比。
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所述溶剂型粘合剂的制备方法:具体制备方法所涉及的步骤是:
步骤1)将SBC和白油在一个叶片式混合机中混合约10分钟或者直到白油完全被SBC吸收,放置一边备用;
步骤2)在有二氧化碳气体保护的混合机的混合室中,加入第一溶剂二甲苯;步骤3)将除去SBC和白油外的剩余的其它各组分即其他热塑性弹性体,增粘树脂,增强树脂,助剂放入上述步骤2)的混合室中,启动混合机的螺旋桨搅拌装置混合,搅拌,直至融化各组分;
步骤4)加热混合室到温度范围100-120℃,搅拌约8小时或直到得到透明胶液,然后降低混合室的温度,冷却到接近室温,比如小于或等于50℃;
步骤5)加入其它两种溶剂继续搅拌;步骤6)加入步骤1)所得到的物质,继续搅拌约2小时或直至所有组分溶解得到溶剂型粘合剂。
[0061]所述溶剂型粘合剂的应用方法:
具体应用方法所涉及的步骤为:
步骤1)通过一个平嘴涂布装置利用气压以一定厚度将粘合剂均匀涂布在燕窝丝板上,形成粘合剂层;
步骤2)将预制好的蜂窝胶板放置在粘合剂层上,得到整体产品;步骤3)将得到的整体产品样品放到室温条件空间,使溶剂蒸发3-4天,储存。[0062]所述溶剂型粘合剂的性能测试:
具体应用本发明的粘合剂后得到的整体粘合产品(燕窝丝板-蜂窝胶板组合体,以下简称组合体)的回弹性和粘结性是衡量溶剂型粘合剂的两个重要参数,以下通过一系列测试来验证热熔胶粘合剂的性能。
[0063]取3cm厚燕窝板和2.4cm厚的蜂窝胶板(燕窝丝板和蜂窝胶板的制备方法参考本发明人同时发表的专利文献)。[0064]关于粘结性,如图1所示为粘结性测试用样品在拉力机上示意图,测试是在室温条
燕窝丝板01和蜂窝胶板02通过热熔胶03粘结在一起形成整体终件下在万用拉力机上进行。
端产品。测试180度剥离力以表示粘结性时,万用拉力机的不移动夹具04和可移动夹具05分别夹住燕窝丝板01和蜂窝胶板02(夹 住的实验板材对测试结果无影响。)。测试时拉力机按照预先设定好的程序移动可移动夹具并测量拉力曲线。[0065]如图2所示为测试典型曲线,当拉力机开始测试时,可移动夹具可固定夹具开始位移而拉伸燕窝丝板和蜂窝胶板。两者和热熔胶粘合剂分别或同时变形。这体现在图2的拉力-夹具位移曲线前部分,拉力随着位移变化而增高;当燕窝丝板,蜂窝胶板,粘合剂或燕窝丝板-粘合剂之间,蜂窝胶板-粘合剂间的界面发生剥离或撕裂,则曲线变成拉力基本不随着位移变化或者曲线中断。这时的拉力就表示为粘合剂的剥离力。测试时样品的粘合剂剥离是在接近180度情况下进行,测试结果为剥离力单位是kg/cm(宽度),为达到产品的实际使用效果,剥离力为等于或大于0.5kg/cm为可以接受的粘结力。[0066]关于回弹性,回弹性代表床垫或其它类似粘合产品在受外力作用下(例如人体压在床垫上休息时对床垫产生的压力变形)产生变形,当压力移去后产品自动恢复原状的能
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力,回弹性是在粘结性是在预先切成15cm宽,约30cm长的组合体样品上进行,在室温下将试样沿着长度对折,以便燕窝板露在外层面,如图3所示为回弹性测试示意图,(燕窝丝板01-粘合剂03-蜂窝胶板02组成的弹性体产品试样利用包装胶带06捆绑固定在室温下放置8小时,是恢复前状态。包装胶带的紧固度以两个蜂窝胶02板面刚好接触为宜。a是恢复后整体产品板面形成的角度。)取一个约3.7cm宽的包装胶带,将对折后的试样开放两段沿着试样的宽度缠绕一层包装胶带以固定该试样而不会自行打开。如有必要,需要在开放端再横向加上几条胶带。胶带缠绕的力度以两个蜂窝板面刚好接触为宜。将固定好的试样放置在室温条件下8小时然后去掉胶带,让试样自行自由恢复原状1小时。观察样品恢复原状的速度和程度并测量试样能否恢复到原来平直状态(180度角)或试样形成的角度。具体判断标准为:完全恢复:角度a在175~180度;未恢复:a小于175度,产品如果在未恢复角度则视为不
按照上述的回弹性实验,该燕窝板的回弹为“全恢复“,样板恢复30分钟可接受的粘结产品。
后a角度为178度。按照上述的回弹性实验,该蜂窝板的回弹为“全恢复“,样板恢复30分钟后a角度为180度。
[0067]实施例2-10与实施例1基本相同,不同在于组分和配比,以下以表1将实施例1-8的配比参数汇总表示;以表2将各实施例的粘结性和回弹性结果汇 总表示如下:
表1实施例1-8的各组分配比
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表2实施例的粘结性和回弹性
*粘结性以剥离力表示,单位kg/cm为进行比较,本发明还采用以下比较例进行对比:
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比较热熔胶粘合剂1
按照申请号为CN2010280589.7的中国专利中所公开的实施例4的配方制备得到比较热熔胶粘合剂1:
该比较热熔胶粘合剂按照申请号为CN200680047007的参考文献在145℃温度下涂布约4mm厚度并粘结蜂窝和燕窝,测得粘结性为剥离强度是1.2kg/cm(最小可接受粘结性是0.5kg/cm)。回弹性是未恢复-试样保持a角度在162度左右。[0068]通过以上的实施例和对比例,可以看出作为比较的现有技术都没有达到可接受的回弹性。
[0069]本发明所涉及的热塑性弹性体溶剂型粘合剂,更特定的说,本发明是关于用于粘结两种或两种以上的苯乙烯基或聚烯烃基热塑性弹性体产品的胶粘剂;更特定的说,本发明是关于用于粘结两种或两种以上的苯乙烯基或聚烯烃基热塑性弹性体产品如床垫,坐垫,护垫,枕头内芯的胶粘剂,其富含弹性体对粘结组件的自身弹性无显著负面影响,并且本发明的溶剂型粘合剂的所有组分不含甲醛,重金属和卤素。总而言之,本发明解决了如下重要的要求:使用和当前同样 的涂布技术,达到最终涂层平均厚度等于或大于2mm;达到足够的粘结力和对终端产品的弹性没有显著负面影响。并且,本发明中还可看到,联合使用SBC和OBC可以让溶剂型粘合剂在本发明中起到了令人意外地联合增加粘结和柔软回弹的效果。
[0070]以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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图1
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