CN101857786A - 压敏粘合剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一压敏粘合剂及其制备方法，属于粘合剂技术领域。该压敏粘合剂采用醇类溶剂、丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、成盐剂、引发剂、去离子水和链转移剂为原料，先进行溶液聚合，将均相的溶液成盐分散在分散剂水中得到的水性粘合剂。该压敏粘合剂在初粘与持粘性上优于目前市售水乳型压敏胶，与溶剂型相接近，且环保无毒。

Description

压敏粘合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，特别是涉及一种高强水性压敏粘合剂及其制备方法。

背景技术

乳液型压敏粘合剂以其环保、低能耗等技术优势，在最近三十年获得飞速的发展，从涉及到包装、建筑、日常用品等方方面面，随着环保低耗的进一步深入，水性压敏粘合剂的使用领域将获得更广阔的发展前景。

在一些性能要求较高的领域，水乳型压敏粘合剂由于其易起泡、强度低而不能进一步获得发展，如何在水性化的技术下，通过配方与工艺的改进更进一步发挥树脂本身的粘合特性，是目前国内外大部分水性粘合剂公司面临的一个要解决的难题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种压敏粘合剂及其制备方法，该压敏粘合剂是一种水性粘合剂，可满足水性化与高强度的要求，相比于乳液型，可提高成膜的致密性。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明实施例提供一种压敏粘合剂，由下述各组分按质量百分比组成：

醇类溶剂                    5～15％

丙烯酸系软单体              15～40％

单烯类硬单体                5～10％

羰基功能单体                1～5％

丙烯酸系交联单体            1～10％

成盐剂                      1～5％

引发剂                      0.1～2％

去离子水                    30～50％

链转移剂                    0.05～0.5％；

将上述配方中的丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、占引发剂总重3/4～5/6的引发剂混合均匀形成单体混合液，将占形成的单体混合液总重量1/2～1/4的单体混合液与全部的醇类溶剂混合加入反应釜，搅拌升温至75～80℃，反应1～1.5小时，待回流停止，滴加剩余的所述单体混合液，3～4小时滴完，滴完后保温熟化2～3小时，加入链转移剂，降温至50～60℃，将搅拌速度调至50～60Hz，缓慢滴入成盐剂，继续搅拌15～30分钟，加入去离子水，搅拌0.5～1小时，降温至40℃以下，出料得到的水性粘合剂，即为本发明的压敏粘合剂。

本发明实施例还提供一种压敏粘合剂的制备方法，包括：

按下述配方中的质量百分比取组成各组分：

醇类溶剂5～15％、丙烯酸系软单体15～40％、单烯类硬单体5～10％、羰基功能单体1～5％、丙烯酸系交联单体1～10％、成盐剂1～5％、引发剂0.1～2％、去离子水30～50％和链转移剂0.05～0.5％；

将丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、占引发剂总重量3/4～5/6的引发剂混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液总重量1/2～1/4的单体混合液与全部的醇类溶剂混合加入反应釜，搅拌升温至75～80℃，反应1～1.5小时，待回流停止，滴加剩余的所述单体混合液，3～4小时滴完，滴完后保温熟化2～3小时，加入链转移剂，降温至50～60℃，将搅拌速度调至50～60Hz，缓慢滴入成盐剂，继续搅拌15～30分钟，加入去离子水，搅拌0.5～1小时，降温至40℃以下，出料得到水性粘合剂，即为本发明的压敏粘合剂。

通过上述本发明的技术方案可以看出，本发明实施例中以醇类溶剂、丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、成盐剂、引发剂、去离子水和链转移剂为原料，先进行溶液聚合，将均相的溶液成盐分散在分散剂水中得到水性粘合剂，保证了该水性粘合剂的均一性，降低了水相与树脂相的界面张力梯度，减少甚至不用消泡剂，大大降低了该水性粘合剂使用中的起泡性，也减少了粘接后由于助剂在界面迁移造成的强度衰减问题。并且该水性粘合剂是一种分散树脂体系，其可熔融成膜，保证了成膜的致密性与均匀性，与乳液型粘合剂的堆积成膜相比，强度有了较大的提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种压敏粘合剂，是一种水性粘合剂，该水性粘合剂的各组分按质量百分比为：

醇类溶剂：                    5～15％

丙烯酸系软单体：              15～40％

单烯类硬单体：                5～10％

羰基功能单体：                1～5％

丙烯酸系交联单体：            1～10％

成盐剂：                      1～5％

引发剂：                      0.1～2％

去离子水：：                  30～50％

链转移剂：                    0.05～0.5％；

其制备方法如下：

将丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、占引发剂总重量3/4～5/6的引发剂混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液1/2～1/4的单体混合液与全部的醇类溶剂混合加入反应釜，搅拌升温至75～80℃，反应1～1.5小时，待回流停止，滴加剩余的所述混合液，3～4小时滴完，滴完后保温熟化2～3小时，加入链转移剂，降温至50～60℃，将搅拌速度调制50～60Hz，缓慢滴入成盐剂，继续搅拌15～30分钟，加入去离子水，搅拌0.5～1小时，降温至40℃以下，出料即得到水性粘合剂，该水性粘合剂即为本实施例的水性压敏粘合剂。

上述压敏粘合剂中，所用的醇类溶剂包括：甲醇、乙醇、1，4-丁醇两种以上的混合物；所用的丙烯酸系软单体包括：丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的任一种或任意几种；

所用的单烯类硬单体包括：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、苯乙烯中的一种或几种；

所用的羰基功能单体包括：丙烯醛、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、二丙酮(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酮酯、1，4丁二醇丙烯酸酯乙酰乙酸酯中的一种或任意几种的混合物；

所用的丙烯酸系交联单体包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的任一种或任意几种的混合物；

所用的成盐剂包括：氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠、三乙胺中的任一种或任意几种；

所用的引发剂包括：偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的任一种，优先采用偶氮二异丁腈。

所用的链转移剂采用十二烷基硫醇。

本发明实施例中以醇类溶剂、丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、成盐剂、引发剂、去离子水和链转移剂为原料，先进行溶液聚合，将均相的溶液成盐分散在分散剂水中得到水性粘合剂，充分结合了水乳型与水溶性两者的优点，保证了该水性粘合剂的均一性，降低了水相与树脂相的界面张力梯度，减少甚至不用消泡剂，大大降低了该水性粘合剂使用中的起泡性，也减少了粘接后由于助剂在界面迁移造成的强度衰减问题。并且该水性粘合剂是一种分散树脂体系，其可熔融成膜，保证了成膜的致密性与均匀性，与乳液型粘合剂的堆积成膜相比，强度有了较大的提高。

实施例2

本实施例提供一种压敏粘合剂，是一种水性粘合剂，该下表用量取制备该水性粘合剂的各组分：

原料	质量份
		丙烯酸-2-乙基己酯	13
丙烯酸丁酯	7
		丙烯酸乙酯	7
丙烯酸甲酯	3
		甲基丙烯酸甲酯	4
乙烯基甲基酮	1

原料	质量份
		二丙酮甲基丙烯酸酯	3
丙烯酸	3
		丙烯酸羟乙酯	5
甲基丙烯酰胺	1
		氨水	4.5
偶氮二异丁腈	0.6
		十二硫醇	0.1
甲醇	7
		乙醇	3
去离子水	37.8

该压敏粘合剂的制备方法具体如下，包括下述步骤：

将全部丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲基酮、二丙酮甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺与0.5质量份的偶氮二异丁腈混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液总重量1/4的单体混合液与全部的甲醇乙醇混合物混合加入反应釜，搅拌升温至75～78℃，反应1.5小时，待回流停止，滴加剩余的单体混合液，3小时滴完，滴完后保温熟化3小时，加入十二硫醇，降温至50～60℃，将搅拌速度调为50Hz，缓慢滴入氨水，继续搅拌15～30分钟，加入去离子水，搅拌0.5小时，降温至40℃以下，出料得到一种水性粘合剂，即为本实施例的水性压敏粘合剂。

实施例3

本实施例提供一种压敏粘合剂，是一种水性粘合剂，该下表用量取制备该水性粘合剂的各组分：

原料	质量份
		丙烯酸异辛酯	15

原料	质量份
		丙烯酸丁酯	6
丙烯酸乙酯	5
		丙烯酸甲酯	8
乙烯基甲基酮	1
		丙烯酸丙烯酮酯	4
甲基丙烯酸	5
		丙烯酸羟乙酯	2
丙烯酰胺	2
		氢氧化钠	3.5
偶氮二异丁腈	0.9
		十二硫醇	0.1
甲醇	6
		丁醇	2
去离子水	39.5

该压敏粘合剂的制备方法具体如下，包括下述步骤：

将全部的丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、乙烯基甲基酮、丙烯酸丙烯酮酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺与0.7质量份的偶氮二异丁腈混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液总重量1/3的单体混合液与全部的甲醇、丁醇混合物混合加入反应釜，搅拌升温至76～79℃，反应1小时，待回流停止，滴加剩余的单体混合液，3.5小时滴完，滴完后保温熟化3小时，加入十二硫醇，降温至50～60℃，将搅拌速度调为55Hz，缓慢滴入氢氧化钠，继续搅拌15分钟，加入去离子水，搅拌0.5小时，降温至40℃以下，出料得到一种水性粘合剂，即为本实施例的水性压敏粘合剂。

实施例4

本实施例提供一种压敏粘合剂，是一种水性粘合剂，该下表用量取制备该水性粘合剂的各组分：

原料	质量份
		丙烯酸丁酯	19
丙烯酸乙酯	11
		苯乙烯	5
乙烯基甲基酮	2
		1，4丁二醇丙烯酸酯乙酰乙酸酯	2
丙烯酸	5
		甲基丙烯酸羟乙酯	2
丙烯酰胺	2
		三乙胺	5
过氧化苯甲酰	1.2
		十二硫醇	0.2
丁醇	7
		乙醇	6
去离子水	32.6

该压敏粘合剂的制备方法具体如下，包括下述步骤：

将全部丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、乙烯基甲基酮、1，4丁二醇丙烯酸酯乙酰乙酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺与0.9质量份的过氧化苯甲酰混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液总重量1/3的单体混合液与全部的乙醇、丁醇混合物混合加入反应釜，搅拌升温至78～80℃，反应1.5小时，待回流停止，滴加剩余单体混合液，3小时滴完，滴完后保温熟化3小时，加入十二硫醇，降温至50～60℃，将搅拌速度调为60Hz，缓慢滴入三乙胺，继续搅拌15分钟，加入去离子水，搅拌1小时，降温至40℃以下，出料得到一种水性粘合剂，即为本实施例的水性压敏粘合剂。

综上所述，本发明实施例中以醇类溶剂、丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、成盐剂、引发剂、去离子水和链转移剂为原料，采用分散聚合工艺，先进行溶液聚合，将均相的溶液成盐分散在分散剂水中得到水性粘合剂，充分结合了水乳型与水溶性两者的优点，保证了该水性粘合剂的均一性，降低了水相与树脂相的界面张力梯度，减少甚至不用消泡剂，大大降低了该水性粘合剂使用中的起泡性，也减少了粘接后由于助剂在界面迁移造成的强度衰减问题。并且该水性粘合剂是一种分散树脂体系，其可熔融成膜，保证了成膜的致密性与均匀性，与乳液型粘合剂的堆积成膜相比，强度有了较大的提高。该压敏粘合剂在初粘与持粘性上优于目前市售水乳型压敏胶，与溶剂型相接近，且环保无毒。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种压敏粘合剂，其特征在于，该压敏粘合剂由下述各组分按质量百分比组成：

醇类溶剂                    5～15％

丙烯酸系软单体              15～40％

单烯类硬单体                5～10％

羰基功能单体                1～5％

丙烯酸系交联单体            1～10％

成盐剂                      1～5％

引发剂                      0.1～2％

去离子水                    30～50％

链转移剂                    0.05～0.5％；

将上述配方中的丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、占引发剂总重量3/4～5/6的引发剂混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液总重量1/2～1/4的单体混合液与全部的醇类溶剂混合加入反应釜，搅拌升温至75～80℃，反应1～1.5小时，待回流停止，滴加剩余的所述单体混合液，3～4小时滴完，滴完后保温熟化2～3小时，加入链转移剂，降温至50～60℃，将搅拌速度调至50～60Hz，缓慢滴入成盐剂，继续搅拌15～30分钟，加入去离子水，搅拌0.5～1小时，降温至40℃以下，出料得到的水性粘合剂，即为本发明的压敏粘合剂。

2.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述醇类溶剂包括：甲醇、乙醇、1，4-丁醇中任意两种或两种以上的混合溶剂。

3.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸系软单体包括：丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的任一种或任意几种。

4.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述单烯类硬单体包括：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、苯乙烯中的任一种或任意几种。

5.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述羰基功能单体包括：丙烯醛、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、二丙酮(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酮酯、1，4丁二醇丙烯酸酯胰腺乙酸酯中的任意一种或任意几种。

6.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸系交联单体包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的任意一种或任意几种。

7.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述成盐剂包括：氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠、三乙胺中的任意一种或任意几种。

8.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述引发剂包括：偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的任意一种。

9.如权利要求1所述的压敏粘合剂，其特征在于，所述链转移剂采用十二烷基硫醇。

10.一种压敏粘合剂的制备方法，其特征在于，包括：

按下述配方中的质量百分比取组成各组分：

醇类溶剂5～15％、丙烯酸系软单体15～40％、单烯类硬单体5～10％、

羰基功能单体                1～5％

丙烯酸系交联单体            1～10％

成盐剂                      1～5％

引发剂                      0.1～2％

去离子水                    30～50％

链转移剂                    0.05～0.5％

丙烯酸分散体

将丙烯酸系软单体、单烯类硬单体、羰基功能单体、丙烯酸系交联单体、占引发剂总重量3/4～5/6的引发剂混合均匀形成单体混合液，将占所形成单体混合液总重量1/2～1/4的单体混合液与全部的醇类溶剂混合加入反应釜，搅拌升温至75～80℃，反应1～1.5小时，待回流停止，滴加剩余的所述单体混合液，3～4小时滴完，滴完后保温熟化2～3小时，加入链转移剂，降温至50～60℃，将搅拌速度调至50～60Hz，缓慢滴入成盐剂，继续搅拌15～30分钟，加入去离子水，搅拌0.5～1小时，降温至40℃以下，出料得到水性粘合剂，即为本发明的压敏粘合剂。