CN102471658A - 水性粘结剂组合物、其制备方法及粘结薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水性粘结剂组合物、其制备方法及粘结薄膜。本发明的水性粘结剂组合物的剥离特性及再加工性等物性优秀,在随时间变化的情况或环境因素条件下,剥离特性等物性的变化能够被稳定地抑制。并且,本发明的水性粘结剂对各种被粘物的润湿性卓越。因此,本发明的粘结剂组合物能够有效地应用于包括广告用粘结薄膜的各种产业用粘结产品等。

Description

水性粘结剂组合物、其制备方法及粘结薄膜
技术领域
本发明涉及一种水性粘结剂组合物、其制备方法及粘结薄膜。
背景技术
粘结薄膜作为用于招牌及各种印刷媒体的通用性材料,例如,可应用于便利店、快餐店或银行等处附着的商号或图案,而且,在附着于公共汽车及出租车等处的标识企业形象或文案的广告材料中也频繁应用。
特别是大部分的广告用粘结薄膜是以能够数字印刷的聚氯乙烯薄膜为基材,在其下部形成粘结剂层。并且,现在使用的粘结剂大部分是使用有机溶剂的粘结剂。但是,由于国内外环境限制的加强及作业清洁化要求的增大,在节约成本及提高生产率方面具有优势的水分散型粘结剂的必要性正在扩大。
当用水性粘结剂替代现在广泛使用的有机溶剂型粘结剂时,由于将水用作连续的介质,因而具有的优点是,不仅节约成本,而且混合及处理简便,能够提高可加工性,可以实现作业环境的清洁化及省略后期处理工序。
另一方面,水性粘结剂组合物为了有效地应用于广告用产品,应能够有效附着于根据不同用途而在特性上种类繁多的被粘物,例如,金属板、玻璃、涂敷面、塑胶面或混凝土面等。并且,就应用于上述用途的水性粘结剂而言,不仅应具有适当的剥离强度,还应确保在剥离后不留残渣等出色的再剥离性。
并且,广告用产品由于长时间暴露于外部环境下,因而还需要对时间跨度及环境因素的随时间变化的稳定性。
发明内容
技术问题
本发明目的在于提供一种水性粘结剂组合物及粘结薄膜。
解决问题的手段
作为解决上述问题的手段,本发明提供一种水性粘结剂组合物,包含水分散型粘结树脂,离子成分的浓度小于600ppm。
作为解决上述问题的另一手段,本发明提供一种水性粘结剂组合物的制备方法,包括如下的步骤:制备包含水分散型粘结树脂的粘结剂组合物的步骤;以及把粘结剂组合物中包含的离子成分含量调节成小于600ppm的步骤。
作为解决上述课题的又一手段,本发明提供一种粘结薄膜,包括:基材薄膜;以及根据本发明的粘结剂组合物的固化物,其形成于上述基材薄膜的一面或两面上。
发明的效果
本发明的水性粘结剂组合物的剥离特性及再加工性等物性优秀,在随时间变化的情况或环境因素条件下,剥离特性等物性的变化能够被稳定地抑制。并且,本发明的水性粘结剂对各种被粘物的润湿性卓越。因此,本发明的粘结剂组合物能够有效地应用于包括广告用粘结薄膜的各种产业用粘结产品等。
具体实施方式
本发明涉及一种水性粘结剂组合物,包含水分散型粘结树脂,离子成分的浓度小于600ppm。
下面更详细地说明本发明的水性粘结剂组合物。
本发明的水性粘结剂组合物中包含的离子成分的浓度限定为小于600ppm。本发明中使用的术语“离子成分”,是指被作为水性粘结剂组合物的介质的水中包含的各种无机金属离子(例如,钙离子或镁离子等)或在水分散型粘结树脂的制备过程中使用的各种添加剂(例如,引发剂或乳化剂等)所流入,能够影响粘结剂的诸如稳定性等物性的离子性杂质。在本发明的水性粘结剂组合物中,离子成分的浓度优选为400ppm以下,更优选为200ppm以下,进一步优选为100ppm以下。在本发明中,上述离子成分的含量如果在600ppm以上,那么,能够与组合物中包含的水分散型粘结树脂的官能团等反应的离子成分的含量过度增加,存在粘结剂的剥离力或其随时间变化的稳定性或老化率等物性可能恶化的忧虑。
在本发明中,测定如上所述的粘结剂组合物的离子成分的含量的方法不受特别限制,可以使用该领域所公知的各种定量分析方法。在本发明中,例如可以使用感应耦合型等离子体分析法(ICP:Inductively coupled plasma)等分析上述离子成分的含量。
并且,本发明的水性粘结剂组合物根据以下公式1测定的老化率在20%以下,优选在10%以下。
[公式1]
Figure BDA0000130229660000031
在上述公式1中,b表示由上述水性粘结剂组合物制备的粘结剂的初始剥离强度,c表示将上述粘结剂在70℃的温度下保持72小时后测定的剥离强度。
另一方面,以上测定粘结剂的剥离强度的方法不受特别限制,例如,可以根据JIS Z 0237等规定的方法进行测定。在本发明中,水性粘结剂组合物的老化率如果超过20%,那么,剥离力随时间变化的稳定性下降,存在再加工性等物性恶化的忧虑。
本发明的粘结剂组合物中包含的水分散型粘结树脂的种类不特别限定,只要是具有能够在水性介质(例如水)内分散的特性的粘结性树脂即可。在本发明中,特别是作为上述水分散型粘结树脂,可以使用玻璃化转变温度为-60℃至-10℃的树脂。粘结树脂的玻璃化转变温度如果低于-60℃,则在粘贴/揭下粘结剂时,粘合力升高,可能有残渣等污染物质残留的忧虑,而如果超过-10℃,则对诸如玻璃或涂敷面等被粘物的润湿性下降,翘起可能性升高,存在使用性降低的忧虑。
并且,本发明中使用的水分散型粘结树脂的重量平均分子量优选为5万至70万。重量平均分子量如果小于5万,因凝聚力降低而存在耐久性下降的忧虑,如果超过70万,因粘合特性降低,或者胶乳粒子的大小或黏度上升,存在可涂性降低的忧虑。
本发明中使用的水分散型粘结树脂的组成不受特别限制,只要具有如前所述的物性即可。在本发明中,例如,作为上述粘结树脂,可以使用包含(甲基)丙烯酸酯类单体90重量份至99.9重量份;以及交联性单体0.1重量份至10重量份的单体混合物的聚合物。
在本发明中可以使用的(甲基)丙烯酸酯类单体的种类不特别限定,例如,可以使用(甲基)丙烯酸烷基酯。此时,上述单体包含的烷基如果过于长链(Long-chain),则粘结剂的凝聚力降低,存在难以调节玻璃化转变温度(Tg)及粘结性的忧虑,因此,优选使用具有碳数为1至12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。在这种情况下,如果使用含有碳数为10以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,则粘结剂的初始粘结力虽然良好,但同时存在凝聚力稍有下降的忧虑。因此,在这种情况下,优选适当地混合使用包含碳数2至8的烷基的(甲基)丙烯酸酯,但并不限定于此。例如,这种单体可以是(甲基)丙烯酸甲酯(methylmethacrylate)、(甲基)丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸正丙酯(n-propyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸异丙酯(isopropyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸正丁酯(n-Butyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸叔丁酯(t-Butylmethacrylate)、(甲基)丙烯酸仲丁酯(sec-Butyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸戊酯(pentyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯(2-ethylhexylmethacrylate)、(甲基)丙烯酸2-乙基丁基酯(2-ethylbutyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸正辛酯(n-Octyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸异辛酯(Isooctylmethacrylate)、(甲基)丙烯酸异壬酯(isononyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸月桂酯(Lauryl methacrylate)、(甲基)丙烯酸异冰片酯(Isobornyl methacrylate)及(甲基)丙烯酸十四酯(tetradecyl methacrylate),在本发明中,可以使用上述中的一种或两种以上的混合。在本发明的单体混合物中,相对于后面提到的交联性单体,(甲基)丙烯酸酯类单体可以包含90重量份至99.9重量份的量。上述含量如果小于90重量份,则存在粘结剂的初始粘合力降低的忧虑,如果超过99.9重量份,则存在耐热性等物性下降的忧虑。
本发明的单体混合物中包含的交联性单体起到增大凝聚力,提供固化所需交联点的作用。作为本发明中可使用的交联性单体,例如可以是含羟基单体、含羧基单体、含氮单体及含缩水甘油基单体等。在本发明中,可以使用上述中的一种,或混合使用两种以上。在本发明中,特别优选使用含羧基单体,但并不限定于此。
作为交联性单体中的含羟基单体,例如可以是(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯(2-hydroxypropylmethacrylate)、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯(4-hydroxybutyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯(6-hydroxyhexyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯(8-hydroxyoctyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙二醇酯(2-Hydroxyethylene glycol methacrylate)或(甲基)丙烯酸2-羟基丙二醇酯(2-hydroxypropylene glycol methacrylate)。并且,作为含羧基单体,例如可以是(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基乙酸(2-meth acryloyloxyethyl acetic acid)、3-(甲基)丙烯酰氧乙基丙酸(3-meth acryloyloxyethyl propionic acid)、4-(甲基)丙烯酰氧乙基丁酸(4-meth acryloyloxyethyl butyric acid)、丙烯酸二聚体(acrylic acid dipolymer)、衣康酸(Itaconic Acid)、马来酸(maleic acid)、马来酸酐(maleic anhydride)或巴豆酸(crotonic acid)等。作为含氮单体,例如可以是2-(甲基)丙烯酸异氰基乙酯(isocyanatoethyl methacrylate)、3-(甲基)丙烯酸异氰基丙酯(isocyanatopropyl methacrylate)、4-(甲基)丙烯酸异氰基丁酯(isocyanatobutyl methacrylate)、甲基丙烯酰胺(methacrylamide)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinylpyrrolidone)或N-乙烯基己内酰胺(N-vinylcaprolactam)等。并且,作为含缩水甘油基单体,例如可以是(甲基)丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate)等,但并不限定于此。在本发明中,可以使用上述交联性单体的一种或两种以上的混合。如上所述的含交联性官能团单体优选为相对于上述(甲基)丙烯酸酯类单体包含0.1重量份至10重量份的量。交联性单体的含量如果小于0.1重量份,则存在粘结剂的凝聚力减小,或是粘合力或耐热性降低的忧虑,如果超过10重量份,则存在粘合力或耐水性降低,或是发生因温度导致的粘结剂老化问题的忧虑。
在本发明中,上述水分散型粘结树脂还优选具有100nm至500nm的粒径。上述粒径如果小于100nm,则存在粒子稳定性恶化的忧虑,如果超过500nm,则干燥后粒子的凝聚力下降,存在粘结物性降低的忧虑。
在本发明中,制备包含上述各个成分的水分散型粘结树脂的方法不特别限定。例如,可以通过诸如溶液聚合、光聚合、本体聚合、悬浮(suspension)聚合或乳化(emulsion)聚合的一般性聚合法制备。在本发明中,优选使用悬浮聚合或乳化聚合法制备水分散型粘结树脂,尤其优选通过乳化聚合法制备,但并不限定于此。
本发明的水性粘结剂组合物还可以相对于前述的水分散型粘结树脂100重量份,追加包含0.1重量份至10重量份的多官能交联剂。多官能交联剂可以根据使用量调节粘结剂的粘结特性,在不同情况下,会与粘结剂中包含的交联性官能团进行反应,起到提高粘结剂的凝聚力的作用。
本发明中可以使用的具体交联剂种类不特别限定,例如,可以使用诸如异氰酸酯类化合物、环氧类化合物、氮丙啶类化合物及金属螯合类化合物的一般性的交联剂。在上述中,作为异氰酸酯类化合物,例如可以是选自由甲苯二异氰酸酯(tolylene diisocyanate)、二异氰酸二甲苯酯(Xylene diisocyanate)、二苯基亚甲基二异氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate)、六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate)、四甲基苯二甲基二异氰酸酯(tetramethylXylene diisocyanate)、萘二异氰酸酯(naphthalene diisocyanate)以及与上述任意一种多元醇(例如三羟甲基丙烷,trimethylolpropane)的反应物构成的组中的一种以上。并且,作为环氧类化合物,例如可以是选自由乙二醇二缩水甘油醚(ethylene glycol diglycidyl ether)、三缩水甘油醚(triglycidyl ether)、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(trimethylolpropanetriglycidyl ether)、N,N,N′,N′-四缩水甘油基乙二胺(N,N,N′,N′-Tetra Glycidylethylenediamine)及甘油二缩甘油醚(Glycerine diglycidyl ether)构成的组中的一种以上。作为氮丙啶类化合物,例如可以是选自由N,N′-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶酰胺)(N,N′-toluene-2,4-bis(1-Aziridinecarboxamide))、N,N′-二苯基甲烷-4,4′-双(1-氮丙啶酰胺)(N,N′-diphenylmethane-4,4′-bis(1-Aziridinecarboxamide))、三亚乙基三聚氰胺(triethylene melamine)、双间苯二甲酰-1-(2-甲基氮丙啶)(bis isophthaloyl-1-(2-methylaziridine)及三-(1-吖丙啶基)氧化膦(tri-(1-Aziridinyl)Phosphine Oxide)构成的组中的一种以上。而且,作为上述金属螯合类化合物,例如可以使用由诸如铝、铁、锌、锡、钛、锑、镁和/或钒的多价金属配位于乙酰丙酮(acetyl acetone)或乙酰乙酸乙酯(ethyl acetoacetate)等的化合物,但并不限定于此。
在本发明中,多官能交联剂优选为相对于前述粘结树脂100重量份包含0.1重量份至10重量份的量。多官能交联剂的含量如果小于0.1重量份,则粘结剂的凝聚力下降,在高温或高湿条件下,存在发生凝聚破坏的忧虑。并且,如果超过10重量份,则存在发生层间剥离或翘起现象等耐久可靠性降低或者兼容性或流动性减小的忧虑。
本发明的水性粘结剂组合物还可以与前述成分一起追加包含适当的润湿剂。这样一来,由于使用了润湿剂,可以解决因水性粘结剂具有的高表面张力引起的迅速收缩现象所造成的可涂性降低等问题。
本发明中可以使用的润湿剂的种类不受特别限制,但优选可以使用由以下化学式1表示的润湿剂。
(化学式1)
Figure BDA0000130229660000071
在上述化学式1中,R1至R4分别独立地表示氢、或者直链或支链的烷基。
上述化学式1中,烷基可以是碳数1至12的烷基,优选是碳数1至8的烷基,进一步优选是碳数1至4的烷基,具体而言,可以是甲基或异丙基。
另一方面,在本发明中,在上述化学式1的化合物的羟基上,可以附加诸如环氧乙烷或环氧丙烷的环氧烷烃。
就以上述化学式1表示的润湿剂而言,由于动态表面张力低,即使在高速进行涂敷的情况下,也可以有效地降低组合物的表面张力。并且,由于上述润湿剂不会使气泡稳定化,因此可以减少消泡剂的使用,具有亲水基被吸附于疏水性基的结构,即使在残留于干燥涂膜上的情况下,也难以吸收水,可以防止耐水性退化。
在水性粘结剂组合物内,相对于粘结树脂100重量份,如上所述的润湿剂优选为包含0.1重量份至5重量份的量。润湿剂的含量如果小于0.1重量份,则存在润湿剂添加效果微弱的忧虑,如果超过5重量份,则存在水性粘结剂组合物的物性反而降低的忧虑。
根据需要,除了上述的成分以外,本发明水性粘结剂组合物还可以适当包含选自由增粘树脂、引发剂、低分子量体、环氧树脂、紫外线稳定剂、抗氧化剂、调色剂、加固剂、消泡剂、增塑剂、发泡剂、有机盐、增稠剂及阻燃剂构成的组中的一种或两种以上的添加剂。
本发明还涉及水性粘结剂组合物的制备方法,包括:制备包含水分散型粘结树脂的粘结剂组合物(例如涂敷液)步骤;以及
把粘结剂组合物中包含的离子成分的含量调节为小于600ppm的步骤。
在本发明中,上述的粘结剂组合物的制备步骤及离子成分的含量控制步骤,各步骤可以依次执行(例如:“粘结剂组合物的制备→离子成分的含量控制”)。根据情况,也可以按以下方法进行:在制备粘结剂组合物或上述组合物中包含的水分散型粘结树脂的同时,控制最终组合物内的离子成分的含量,即,同时执行粘结剂组合物的制备及离子成分的含量控制。
在制备本发明的粘结剂组合物的步骤中,制备前述的水分散型粘结树脂,并使用其制备粘结剂组合物(涂敷液),如上所述,在此过程中,可以并行用于控制离子成分的含量的工序。
在该步骤中,例如,上述粘结树脂可以通过悬浮聚合或乳化聚合制备。优选可以通过乳化聚合制备。在本发明中,针对应用乳化聚合,作为将要聚合的单体,可以使用如前所述的(甲基)丙烯酸酯类单体及交联性单体等。
在本发明中,如上所述的乳化聚合可以在pH缓冲物质、引发剂、氧化还原催化剂、分子量调节剂、乳化剂和/或离子水等的存在下执行,对上述成分的具体说明如下。
在本发明制备方法的乳化聚合时使用的pH缓冲物质的种类不特别限定,例如,可以是选自由重碳酸钠(sodium bicarbonate)、乙酸钠(sodium acetate)及重碳酸钾(potassium bicarbonate)构成的组中的一种以上。以执行乳化聚合的反应系统内的全体成分为基准,上述pH缓冲物质优选存在0.01重量%至1重量%的量。缓冲物质的使用量如果小于0.01重量%,则有分子量调节困难的忧虑,如果超过1重量%,则有发生诸如聚合度恶化和/或形成团聚体的问题。
本发明的制备方法中使用的引发剂的种类也不特别限定,例如,可以是选自由过硫酸钾(potassium persulfate)、过硫酸钠(sodium persulfate)及过硫酸铵(ammonium persulfate)构成的组中的一种以上。在本发明中,以反应系统内的全体成分为基准,上述引发剂优选使用0.05重量%至5重量%的量。上述使用量如果小于0.05重量%,则有聚合度降低的忧虑,如果超过5重量%,则有分子量降低的忧虑。
在本发明的制备方法中,可以使用氧化还原催化剂。在其具体例中,包含选自由叔丁基过氧化氢(t-butyl hydroperoxide)、过氧化苯甲酰(BenzoylPeroxide)、过氧化氢异丙苯(Cumene hydroperoxide)、雕白粉(Rongalite;sodiumformaldehyde sulfoxylate dihydrate-甲醛次硫酸钠二水合物)、焦亚硫酸钠(Sodium metabisulfite)、过硫酸钠(sodium persulfate)、过硫酸铵(ammoniumpersulfate)、硫代硫酸钠(sodium thiosulfate)、过氧化氢(hydrogen peroxide)及L-抗坏血酸(L-ascorbic acid)构成的组中的一种以上。在本发明中,可以使用上述催化剂中的1种以上的催化剂,优选选择使用上述中的2种以上催化剂,以便构成氧化还原组合。并且,以反应系统内的全体成分为基准,上述催化剂的使用量优选为0.01重量%至1重量%。上述使用量如果小于0.01重量%,则存在难以调节反应时间及清除未反应物的忧虑,如果超过1重量%,则存在发生聚合物污染问题的忧虑。
作为本发明中可以使用的分子量调节剂,例如可以是选自由巯基乙酸酯(thioglycolic acid ester)化合物、正十二烷基硫醇(n-Dodecyl mercaptan)及低级醇(例如甲醇、乙醇及丁醇)构成的组中的一种以上。此时,以反应系统内的全体成分为基准,使用量优选为0.005重量%至1重量%。上述使用量如果小于0.005重量%,则有分子量调节困难的忧虑,如果超过1重量%,则有耐热性恶化的忧虑。
在本发明中,还可以使用乳化剂。此时,作为乳化剂,可以使用选自由聚氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkyl ether)、山梨糖醇酐脂肪酸酯(sorbitan fattyacid ester)、聚乙二醇脂肪酸酯(polyethylene glycol fatty acid ester)、羧酸盐(carboxylate)及磺酸盐(Sulfonate)构成的组中的一种以上。并且,更优选使用上述两种以上的混合。尤其是,在本发明中,从最终组合物内的离子成分含量控制的观点而言,优选在上述步骤中使用非离子性乳化剂。在本发明中,以反应系统内的全体成分为基准,上述乳化剂可以使用1重量%至5重量%的量。上述使用量如果小于1重量%,则有水分散性恶化的忧虑,如果超过5重量%,则有耐水性降低的忧虑。
另一方面,以反应系统内的全体成分为基准,在如上所述的乳化聚合中使用的去离子水优选使用30重量%至50重量%的量。上述使用量如果小于30重量%,则有发生因黏度而造成反应工序恶化及形成沉淀物的问题的忧虑,如果超过50重量%,则有后期加工上干燥困难的忧虑。
但是,前述的各个成分只是可用于本发明的乳化聚合的示例而已,在本发明中,考虑要取得的粘结树脂,可以不受限制地使用通常的乳化聚合时使用的添加剂。
在本发明中,使用适当地选择前述各个成分进行混合的混合物,进行聚合反应,此时的条件不特别限定。这种乳化聚合条件的一种实施方式如下。首先,在反应器中加入去离子水及pH缓冲物质,升温至约65℃至75℃后,保持20至30分钟。接着,在上述反应器中添加引发剂及乳化剂水溶液,加热至约75℃至85℃后,加入利用乳化剂水溶液使要聚合的单体及去离子水预乳化成的混合物中的一部分,形成种子(seed)。然后,在经过约5分钟至30分钟的时刻,历时约20分钟至300分钟慢慢投放剩余预乳化混合物和引发剂水溶液。然后,使上述混合物熟化约1小时后,把温度降至约50℃至60℃,再次历时约30分钟至200分钟进行氧化还原反应后进行冷却,制备本发明的水分散型粘结树脂。
在本发明中,利用如上所述方式制备粘结树脂后,适当地混合诸如前述的交联剂或润湿剂的成分,来制备粘结剂组合物(涂敷液)。
在本发明中,在执行上述粘结剂组合物制备步骤的同时、或承其后,执行在粘结剂组合物内控制离子成分含量的步骤。此时,控制粘结剂组合物内的离子成分含量的方法不受特别限制。在本发明中,例如,可以使用在粘结树脂或粘结剂组合物的制备过程或制备后,适当地使用或添加非离子性乳化剂、增稠剂、离子解离时低沸点的添加剂和/或能与离子成分形成混合物(complex)的添加剂的方法,或是使用将粘结剂组合物在尽可能高的温度下长时间干燥,使离子成分挥发的方法等。
并且,在本发明的上述步骤中使用的具体的乳化剂、增稠剂或添加剂的种类或者粘结剂组合物的干燥条件不受特别限制,该领域的普通技术人员可以考虑要取得的离子成分含量及粘结剂物性等适当地进行选择。
本发明还涉及粘结薄膜,该粘结薄膜包含:基材薄膜;以及在上述基材薄膜的一面或两面上形成的前述的本发明的水性粘结剂组合物的固化物。
如上所述,就本发明的水性粘结剂组合物而言,对剥离力的随时间变化的情况或环境因素条件的稳定性优秀,再剥离性等可加工性优秀,特别是可以出色地用作广告用粘结薄膜等用途。并且,本发明的粘结薄膜除广告用薄片之外,可以有效地用作各种产业用薄片,例如,用作保护薄膜、清洁薄片、反射薄片、结构用粘结薄片、照片用粘结薄片、车道标志用粘结薄片、光学用粘结产品或电子零部件用粘结产品。并且,也可以有效用作多层结构的层压产品,例如,用作普通产业用粘结产品、医用贴片或热敏热活化压敏粘结剂(heat activatedpressure-sensitive adhesive)等用途。
本发明的粘结薄膜所使用的基材薄膜的种类不受限制,该领域的普通薄膜均可不受限制地应用。作为这种基材薄膜,例如可以使用聚乙烯薄膜(polyethylene film)、聚丙烯薄膜(polypropylene film)、乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜(ethylene vinyl acetate copolymer film)、聚氯乙烯薄膜(polyvinylchloridefilm)、聚偏二氯乙烯薄膜(polyvinylidene chloride film)、聚苯乙烯薄膜(polystyrene film)、聚碳酸酯薄膜(polycarbonate film)、聚酰胺薄膜(polyamidefilm)、聚对苯二甲酸乙二酯(poly(ethylene terephthalate)film)、聚乙烯醇薄膜(polyvinylalcohol film)、聚氨酯薄膜(polyurethane film)、聚四氟乙烯薄膜(polytetrafluoroethylene film)及丙烯酸薄膜等中的一种或两种以上的混合或是层叠薄膜,但并不限定于此。另一方面,在本发明的粘结薄膜用作广告用时,优选可以将具有适于印刷的白色软质聚氯乙烯薄膜作为基材薄膜使用,但并不限定于此。
在本发明中,上述薄膜的表面可以进行分离处理,此时,作为用于分离处理的分离剂,例如,可以是醇酸类、硅类、氟类、不饱和酯类、聚烯烃类或蜡类。其中,从耐热性的观点出发,优选使用醇酸类、硅类或氟类分离剂,但并不限定于此。
在本发明中,如上所述的基材薄膜的厚度不特别限定,根据应用的用途适当选择即可。在本发明中,例如,上述基材薄膜厚度可以为10μm至400μm,优选厚度为10μm至150μm。
在本发明中,在如上所述的基材薄膜上形成粘结层的方法也不特别限定。在本发明中,例如,可以使用将前述的水性粘结剂组合物或用其制备的涂敷液涂敷于基材薄膜上并干燥的方法,或使用在适当的分离薄膜上形成粘结层并将其转印到基材薄膜上的方法。
在本发明中,上述粘结层的厚度不特别限定,可以根据粘结薄膜将应用的用途适当地进行选择。在本发明中,例如,可以将上述粘结层的厚度设定为0.5μm至50μm,优选设定为5μm至40μm的范围。把粘结层的厚度设置为上述范围,可以获得均匀厚度的粘结层,并且也可以防止粘结薄片物性不均匀的问题发生。
并且,从防止异物流入的观点出发,本发明的粘结薄膜还可以包含在前述的粘结层上形成的分离薄膜。在本发明中可以使用的分离薄膜种类不受特别限制,例如,使用被硅化合物等进行分离处理的诸如纸等的一般性结构即可。并且,上述分离薄膜的厚度也不受特别限制,例如,可以在10μm至200μm范围内适当地控制。
(实施例)
下面通过本发明的实施例及不属于本发明的比较例,进一步详细说明本发明,但本发明的范围并非限定于以下所示的实施例。
实施例1
在水分散型粘结树脂(WP300L,韩国kunyang化学公司(制))中适当地混合润湿剂(例如:2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇(1,4-diisobutyl-1,4-dimethylbutynediol))等添加剂,均匀混合,制备离子成分含量为70ppm的水性粘结剂组合物(涂敷液)。此时,组合物内的离子成分含量的分析利用感应耦合型等离子体分析(ICP)执行。接着,把制备的涂敷液直接涂敷于厚度为155μm的经硅处理的纸质分离纸后,在110℃条件下干燥2分钟。接着,把上述涂敷了涂敷液的分离纸贴合于聚氯乙烯(PVC)薄膜的一面,制备形成了厚度为20μm的均匀的粘结层的粘结薄膜。接着,直接卷绕制备的粘结薄膜,在60℃的烤箱中保持2天,使其充分熟化。
实施例2
除作为水分散型粘结树脂使用了韩国kunyang化学公司销售的WP300H产品外,利用与实施例1相同的方式制备了粘结薄膜(粘结剂组合物的离子成分浓度:80ppm,ICP分析)。
实施例3
除作为水分散型粘结树脂使用了邑泰科技(E-Tec)公司销售的N657A产品外,利用与实施例1相同的方式制备了粘结薄膜(粘结剂组合物的离子成分浓度:510ppm,ICP分析)。
比较例1
除作为水分散型粘结树脂使用了邑泰科技(E-Tec)公司销售的N730A产品外,利用与实施例1相同的方式制备了粘结薄膜(粘结剂组合物的离子成分浓度:730ppm,ICP分析)。
比较例2
除作为水分散型粘结树脂使用了邑泰科技(E-Tec)公司销售的N732A产品外,利用与实施例1相同的方式制备了粘结薄膜(粘结剂组合物的离子成分浓度:760ppm,ICP分析)。
比较例3
除作为水分散型粘结树脂使用了巴斯夫(BASF)公司销售的A240产品外,利用与实施例1相同的方式制备了粘结薄膜(粘结剂组合物的离子成分浓度:830ppm,ICP分析)。
比较例4
除作为水分散型粘结树脂使用了国家淀粉(National Starch)公司销售的NS8685产品外,利用与实施例1相同的方式制备了粘结薄膜(粘结剂组合物的离子成分浓度:2800ppm,ICP分析)。
利用以下方法测定了实施例及比较例中制备的粘结剂组合物或粘结薄膜的物性。
1.180°初始剥离强度测定
粘结薄膜的初始剥离强度根据JIS Z 0237进行测定。具体而言,首先,把实施例及比较例中制备的粘结薄膜裁成宽2.5cm、长20cm大小,制成试片。接着,使用2Kg的滚子把制备的试片附着于SUS 304涂敷面,在23℃的温度及55%的相对温度条件下保持24小时(1天)。接着,使用拉伸试验机,以1.0m/min的剥离速度测定剥离强度。
2.180°老化后剥离强度测定
把实施例及比较例中制备的粘结薄片在70℃温度下保持72小时,使其老化后使用,除此之外,利用与初始剥离强度测定相同的方式,测定老化后剥离强度。
3.老化率测定
把上述测定的初始剥离强度及老化后剥离强度代入以下公式1,测定老化率。
[公式1]
Figure BDA0000130229660000151
在上述式中,b表示初始剥离强度,c表示老化后剥离强度。
整理如上所述的测定结果,记载于以下表1。
(表1)
Figure BDA0000130229660000152
从上述表1的结果可以确认,即使是以类似组成制备的粘结剂的情况下,根据其离子杂质含量的不同,剥离特性或上述特性的随时间变化的稳定性差异巨大。具体而言,就本发明的实施例来说,在表现出良好的剥离特性的同时,可以确认其老化率范围在20%以下,对随时间变化的情况及环境因素条件的稳定性卓越。相反,当离子杂质的含量超过600ppm时,与初始对比的老化率显着增加,可以预测,在实际使用时,由于时间跨度及环境的因素,粘合性能将急剧恶化。

Claims (19)

1.一种水性粘结剂组合物,其特征在于,
包含水分散型粘结树脂;
离子成分的浓度小于600ppm。
2.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,离子成分的浓度小于400ppm。
3.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,根据以下公式1测定的老化率在20%以下:
[公式1]
Figure FDA0000130229650000011
在上述公式1中,b表示由上述水性粘结剂组合物制备的粘结剂的初始剥离强度,c表示把上述粘结剂在70℃温度下保管72小时后测定的剥离强度。
4.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,水分散型粘结树脂的玻璃化转变温度为-60℃至-10℃。
5.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,水分散型粘结树脂的重量平均分子量为5万至70万。
6.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,水分散型粘结树脂是单体混合物的聚合物,所述单体混合物的聚合物包括:(甲基)丙烯酸酯类单体90重量份至99.9重量份;以及交联性单体0.1重量份至10重量份。
7.根据权利要求6所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,(甲基)丙烯酸酯类单体是具有碳数为1至12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
8.根据权利要求6所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,交联性单体是选自由含羟基单体、含羧基单体、含氮单体及含缩水甘油基单体构成的组中的一种以上。
9.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,相对于水分散型粘结树脂100重量份,追加包含0.01重量份至10重量份的交联剂。
10.根据权利要求9所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,交联剂是选自由异氰酸酯化合物、金属螯合化合物、氮丙啶化合物及环氧化合物构成的组中的一种以上。
11.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,相对于水分散型粘结树脂100重量份,追加包含0.1重量份至5重量份的润湿剂。
12.根据权利要求11所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,润湿剂用以下化学式1表示:
[化学式1]
Figure FDA0000130229650000021
在上述化学式1中,R1至R4各自独立地表示直链或支链的烷基。
13.根据权利要求12所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,R1至R4各自独立地表示碳数1至8的烷基。
14.根据权利要求1所述的水性粘结剂组合物,其特征在于,追加包含选自由增粘树脂、引发剂、低分子量体、环氧树脂、紫外线稳定剂、抗氧化剂、调色剂、加固剂、消泡剂、增塑剂、发泡剂、有机盐、增稠剂及阻燃剂构成的组中的一种以上。
15.一种水性粘结剂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备包含水分散型粘结树脂的粘结剂组合物的步骤;以及
把粘结剂组合物中包含的离子成分含量调节成小于600ppm的步骤。
16.一种粘结薄膜,其特征在于包括:
基材薄膜;以及
权利要求1至14中任一项所述的粘结剂组合物的固化物,其形成于上述基材薄膜的一面或两面上。
17.根据权利要求16所述的粘结薄膜,其特征在于,基材薄膜是聚氯乙烯薄膜。
18.根据权利要求16所述的粘结薄膜,其特征在于,粘结层的厚度为0.5μm至50μm。
19.根据权利要求16所述的粘结薄膜,其特征在于,追加包含在粘结层上形成的分离薄膜。
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