[发明专利]一种苯乙烯-异戊二烯高枝化共聚物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于热熔压敏胶的苯乙烯-异戊二烯共聚物、其制备方法和用途。

背景技术

热熔压敏胶属于一种环保胶粘剂，因此其发展较快，包括EVA热熔胶、聚酯PET、聚酰胺PA热熔胶，以苯乙烯-共轭二烯弹性体为主要原料的热熔压敏胶在中国近几年发展很快，并主要用于妇女卫生巾，老人和小孩尿布、双面胶和商标胶等，有很大的市场。

我们知道，热熔压敏胶在应用时一股都是以塑料薄膜或薄纸作为基材，在其表面涂上一层压敏胶形成压敏胶粘性膜，这种胶膜必须满足的条件是：

1)压敏胶应具备弱的剥离强度和较高的内聚强度，并且随着时间延长，这两个性能的变化小；

2)不需要时，压敏胶带应很容易从被粘物表面剥离，在被粘物表面无残留；

3)不损伤、不腐蚀、不污染被粘物表面；

4)胶层应有适当的伸长率、撕裂强度；

5)基材、压敏胶、被粘物间的粘接力必须满足粘基力＞内聚力＞粘合力＞初粘力。

其中，初粘力是指当胶带与被粘物以最轻的压力、最快的速度接触后立即分离所表现出来的一种界面剥离力。表现粘性及压敏胶对被粘物的浸润能力。粘合力是指进行适当的粘贴后胶带与被粘物表面之间所表现出来的剥离力，其大小决定着胶粘带的粘附性能。内聚力即胶层的内聚强度，它与分子间力、分子间键、分子大小及分子间的排布方式有关。粘基力及压敏胶与基材之间的粘接力。在设计制造压敏胶时必须注意胶料的这些粘性特性。当压敏胶的内聚强度(表观为材料的拉伸强度)小于粘合力时，压敏胶从被粘物上撕扯下来时就会在被粘物表面有残留；而当压敏胶的伸长率过大时，胶带切分时会发生切不断的状况。

出于生产成本的考虑，制造商往往倾向于在苯乙烯-共轭二烯弹性体，包括苯乙烯-异戊二烯弹性体为主要原料的热熔压敏胶中加入越来越多的填充料，如惯常使用的天然树脂系和合成树脂系增粘树脂，橡胶增量增塑剂或配合油等，其结果是造成聚合物的分子链被超限度膨胀伸长，分子内聚强度下降，表现在压敏胶的拉伸强度不够，剥离时容易黏附在被粘物表面。要保证热熔压敏胶的初粘性必须降低胶粘剂的熔融粘度，这时往往在材料中加入一定比例的二嵌段聚合物，在专利CN200480005174.1(弹性体组合物和压敏粘合剂组合物)和CN94119229.6(嵌段共聚物及包含它们的高剪切强度压敏粘合剂组合物)都采取这样的方法，虽然可以降低熔融粘度，材料的扯断拉伸强度也可以做到大于10MPa，但伸长率达到1000％以上，加工成热融胶后由于分子内聚强度不够，高填充时尤其容易出现在剥离时发生少量胶料粘附在被粘物表面，不能洁净剥离，当剪裁分切胶带时出现胶带粘刀的现象。在压敏胶高填充时容易发生的另一个状况是黏合剂配合物的伸长率增加，导致切刀在正常使用情况下切不断。

然而，想要解决上述问题，如增加聚合物分子间的内聚强度，一种有效途径是提高聚合物分子量，但是聚合物的熔融粘度随着分子量的提高而大幅提高，以致于大大降低了胶层与被粘物之间的浸润能力，造成粘接力下降。

也可以采用在异戊二烯嵌段中引入丁二烯单体的方法，但是产品的熔融粘度仍然增加，对聚合物内聚力的提高仍然有限，并没有彻底解决该问题。

因此，针对市场需求，我们需要开发一种能够满足高充油热熔压敏胶的粘性特性的并能解决以上应用问题的新型热熔压敏胶。

发明内容

在研究了众多类型的苯乙烯-共轭二烯共聚物之后，本发明人发现高枝化的苯乙烯-异戊二烯共聚物能够实现热熔压敏胶的清洁剥离和清洁分切。这是由于相对于低枝化度的相当分子量的苯乙烯-异戊二烯共聚物来说，聚合物的枝化度越高，聚合物的熔融粘度越低，在胶带与被粘物之间越容易浸润，粘和效果越好，反过来说，与具有相当熔融粘度的低枝化度的聚合物相比，高枝化度的聚合物可以采用更高的分子量，达到更大的内聚强度，同时，偶合点也成为交联点，进一步提高了分子凝聚力，从而实现胶带的清洁剥离和分切。

采用本发明研发出来的高枝化的苯乙烯-异戊二烯聚合物应用于压敏胶可以在不影响使用性能的情况下实现高填充。高枝化的结构使得聚合物分子链呈分散开的状态，增粘树脂和配合油的高填充不会造成聚合物伸长率的增加和拉伸强度的下降。

分子量的提高还能够保证胶带的其它力学性能的保持率。

本发明的一个目的是提供一种可用于热熔压敏胶的苯乙烯-异戊二烯烃共聚物。

本发明的第二个目的是提供本发明可用于热熔压敏胶的苯乙烯-异戊二烯烃共聚物的制备方法。

本发明的第三个目的是提供本发明可用于热熔压敏胶的苯乙烯-异戊二烯烃共聚物的用途。