CN103788901B

CN103788901B - 耐高温压敏胶粘剂组合物、制备方法和双面胶粘带

Info

Publication number: CN103788901B
Application number: CN201410038210.XA
Authority: CN
Inventors: 夏有贵
Original assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Current assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Priority date: 2014-01-26
Filing date: 2014-01-26
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2034-01-26
Also published as: CN103788901A

Abstract

一种耐高温压敏胶粘剂组合物、制备方法和双面胶粘带，耐高温压敏胶粘剂组合物由（甲基）丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体、引发剂、稀释剂和交联剂制备而成。分别将（甲基）丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体、引发剂、稀释剂分成两部分予以分段添加，80～90℃下反应得到主体树脂后和交联剂混合混匀即可。本发明的耐高温压敏胶粘剂组合物不但粘结强度大、初粘力好、耐油、耐候性好，而且耐高温性能优良，可耐高温150℃达60min以上，所制成的双面胶粘带可以很好地应用于一些特殊的高温场合。

Description

耐高温压敏胶粘剂组合物、制备方法和双面胶粘带

技术领域

本发明涉及压敏胶及其制备和应用领域，具体地涉及一种耐高温的压敏胶粘剂组合物、该压敏胶粘剂组合物的制备方法以及由该压敏胶粘剂组合物制成的双面胶粘带。

背景技术

随着电子产品的日新月异，部分场合对双面胶粘带的性能要求越来越高，尤其是对耐高温性能的要求，而耐高温性能主要指的是在高温环境下要保证被粘物不脱落并且具有一定的剥离强度。这种耐高温双面胶粘带用途比较广泛，主要用在工程机械、汽车仪表盘密封发泡垫、洗衣机密封垫等地方，还有用于数码产品电子零部件的各种生产工艺中以及制具铭板或面板与部件的粘贴。特别是双面胶粘带的耐热性优良，品种齐全，可用于加热工序中的临时固定、遮蔽、薄膜零件等的保护、输送等，也广泛用于电子电器、仪表等行业的高温绝缘保护、补强保护等。

目前市面上双面胶粘带多以常温双面胶粘带为主，而一般用在电子电路板方面的耐高温双面胶粘带较少，部分耐高温胶粘带使用的是聚酰亚胺薄膜为载体、有机硅压敏胶粘剂为主体的双面胶粘带，它虽然可以耐150℃以上的高温，但在粘合力和初粘力上有所欠缺，且价格昂贵，一般用在较高端的领域，这就限制了耐高温双面胶粘带的适用范围；也有部分耐高温双面胶粘带以PET薄膜为载体，两面涂布改性丙烯酸酯压敏胶粘剂或橡胶型压敏胶黏剂(以国民淀粉为代表)，虽然粘结强度比较大，有一定的耐高温性能，可耐高温120℃近30min。聚丙烯酸酯压敏胶粘剂针对不同表面具有良好的粘结强度、优良的初粘力、优异的耐紫外线、耐候性能，因此目前双面胶粘带大多数采用聚丙烯酸酯压敏胶粘剂为主体材料。耐高温胶粘带尤其如此，但市面上聚丙烯酸酯耐高温双面胶粘带大多数耐高温性能不佳或剥离力较低。

关于耐高温双面胶粘带的专利文献也有一些报道。如专利申请号为201210580277.7的中国发明专利公开了一种耐酸碱、耐高温的双面胶带及其制作方法，其主要特点是耐酸碱、在贴合PI薄膜时有一定程度的耐高温性能，但其剥离强度较低、初粘力一般，且该申请并未公开耐高温胶粘剂聚合物的相关资料信息；专利申请号为201120100149.9的中国实用新型专利公开了一种双面胶带，其特点是容易切断、根据需求不同具有不同颜色且具有耐高温的特性，但其公开信息不详，没有相关检测数据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种不但粘结强度大、初粘力好、耐油、耐候性好而且耐高温性能优良的聚丙烯酸酯压敏胶粘剂组合物。

具体的，本发明提出的耐高温压敏胶粘剂组合物，其由包括以下质量份数的原料制备而成：

(甲基)丙烯酸烷基酯

和/或带有极性功能基团的单体 45～60

引发剂

稀释剂 40～60

交联剂 0.2～2.5

所述的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中烷基的碳原子数为1～12个；所述的引发剂为过氧化类引发剂和/或偶氮类引发剂，其用量占所述(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体质量分数为0.3～1.0％；所述的稀释剂为烷烃、烷酯、芳烃、烷醇中的一种或多种；所述的交联剂为金属螯合物、异氰酸酯、环氧化合物、氮丙啶中的一种或多种；所述(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体溶液聚合后的聚合物数均分子量M_n为7～15万，重均分子量M_w为40～50万，分子量分布指数D为3.5～4.5。

优选的，所述的(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、衣康酸、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、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、乙烯基甲酰胺、丙烯晴及其支化的异构体中的两种或两种以上。

优选的，所述(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸，在所述(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体中的质量份数分别为40～72、13～30、6～25、0.5～4、0.5～6。

进一步的，所述丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸在所述(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体中的质量份数分别为50～67、17～26、8～21、0.8～2.4、1.5～3。

优选的，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。

进一步的，所述的引发剂为过氧化苯甲酰，其用量占所述(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体质量分数为0.3～0.7％。

优选的，所述的稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、异丙醇中的一种或几种。

进一步的，所述的稀释剂为乙酸乙酯和甲苯，二者质量比为3:1。

更进一步的，所述的乙酸乙酯和甲苯占所述耐高温压敏胶粘剂组合物的质量份数为43～50。

优选的，所述金属螯合物为铝、铁、锡、钛、镁、锑或钒与乙酰丙酮或乙基乙酰丙酮配位的化合物中的一种或几种；所述异氰酸酯为三苯基甲烷三异氰酸酯、四异氰酸酯、多亚甲基多苯多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种；所述环氧化合物为乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚中的一种或几种；所述氮丙啶为N,N＇-甲苯-2,4-二(1-氮丙啶羰基)、N,N＇-二苯基甲烷-4,4＇-二(1-氮丙啶羰基)、三亚乙基三聚氰胺中的一种或几种。

进一步的，所述的交联剂为甲苯二异氰酸酯和四异氰酸酯，二者质量比为1:1。

更进一步的，所述的甲苯二异氰酸酯和四异氰酸酯占所述耐高温压敏胶粘剂组合物的质量份数为0.8～1.5。

本发明的目的之二在于提供一种制备上述耐高温压敏胶粘剂组合物的方法，包括下述步骤：

(1)向反应装置中，加入稀释剂的60～85％、15～30％(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体和40～60％引发剂，搅拌并升温至80～90℃反应30～60min；

(2)待底料开始发泡且无回流时开始滴加剩余的(甲基)丙烯酸烷基酯和/或带有极性功能基团的单体和剩余的引发剂的混合物，2～3h内滴加完毕并保温1～2h；

(3)补加20～50％引发剂，并再次保温1.5～4h，降温出料，得到所述高温压敏胶粘剂组合物的主体部分；

(4)将步骤(3)得到的主体部分与剩余的稀释剂和交联剂搅拌均匀，即得目标产物耐高温压敏胶粘剂组合物。

优选的，反应温度为82±1℃。

本发明的目的之三在于提供一种包括上述耐高温压敏胶粘剂组合物的双面胶粘带，所述的双面胶粘带由载体膜和复合在两侧面上的两个压敏胶粘剂层构成，所述的压敏胶粘剂层为上述的耐高温压敏胶粘剂组合物。

优选的，所述的载体膜为聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚甲基丙烯酸酯膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜中的任意一种。

进一步的，所述的载体膜为厚度5～30μm的PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

更进一步的，所述的PET膜厚度为10～20μm，表面张力大于52达因/厘米。

本发明的耐高温压敏胶粘剂组合物不但粘结强度大、初粘力好、耐油、耐候性好，而且耐高温性能优良，可耐高温150℃达60min以上，所制成的双面胶粘带可以很好地应用于一些特殊的高温场合。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1

1)1.65Kg丙烯酸丁酯、0.6Kg丙烯酸-2-乙基己酯、0.27Kg乙酸乙烯酯、0.032Kg甲基丙烯酸羟乙酯、0.054Kg丙烯酸、0.015Kg过氧化苯甲酰、2kg甲苯、6Kg乙酸乙酯加入反应釜中，加热至82℃，反应60分钟；

2)将3.85丙烯酸丁酯、1.45Kg丙烯酸-2-乙基己酯、0.64Kg乙酸乙烯酯、0.097Kg甲基丙烯酸羟乙酯、0.13Kg丙烯酸、0.037Kg过氧化苯甲酰的混合物以滴加的方式在3小时内加入到上述反应釜中，滴加完毕后，保持温度在84℃反应60分钟；

3)将0.01Kg过氧化苯甲酰、0.78Kg乙酸乙酯搅拌溶解后，在60分钟内滴加入反应釜中，在84℃下保持3小时，降温出料，即得到压敏胶主体部分；

4)取上述压敏胶主体部分10Kg、甲苯二异氰酸酯0.06Kg、四异氰酸酯0.06Kg、乙酸乙酯0.5Kg搅拌均匀，即可得到耐高温型压敏胶粘剂。

5)采用挡板涂布方式上机涂布，将上述搅拌均匀的胶液经涂布头涂布在双面离型纸上，经过一定温度的烘道后与载体PET膜复合成卷，烘道温度设定为45℃/70℃/90℃/105℃/120℃/120℃/120℃/70℃，车速为7～15m/min；再采用同样的方式将另一层压敏胶粘剂转移复合到载体PET膜的另一侧(两面的压敏胶粘剂层厚度分别为35～60μm)，即可得到耐高温双面胶粘带，将其放置在室温下熟化3～7天，即可完全熟化。

实施例2

1)1.8Kg丙烯酸丁酯、0.69Kg丙烯酸-2-乙基己酯、0.4Kg丙烯酸甲酯、0.062Kg丙烯酸、0.015Kg过氧化苯甲酰、2.5kg甲苯、7.5Kg乙酸乙酯加入反应釜中，加热至82℃，反应60分钟；

2)将4.2Kg丙烯酸丁酯、1.67Kg丙烯酸-2-乙基己酯、1.1Kg丙烯酸甲酯、0.147Kg丙烯酸、0.037Kg过氧化苯甲酰的混合物以滴加的方式在3小时内加入到上述反应釜中，滴加完毕后，保持温度在84℃反应60分钟；

3)将0.012Kg过氧化苯甲酰、1.13Kg乙酸乙酯搅拌溶解后，在60分钟内滴加入反应釜中，在84℃下保持3小时，降温出料，即得到压敏胶主体部分；

实施例3

1)1.8Kg丙烯酸丁酯、0.51Kg丙烯酸-2-乙基己酯、0.6Kg乙酸乙烯酯、0.065Kg甲基丙烯酸羟乙酯、0.09Kg丙烯酸、0.015Kg过氧化苯甲酰、2.6kg甲苯、7.7Kg乙酸乙酯加入反应釜中，加热至82℃，反应60分钟；

2)将4.35丙烯酸丁酯、1.13Kg丙烯酸-2-乙基己酯、1.42Kg乙酸乙烯酯、0.19Kg甲基丙烯酸羟乙酯、0.23Kg丙烯酸、0.037Kg过氧化苯甲酰的混合物以滴加的方式在3小时内加入到上述反应釜中，滴加完毕后，保持温度在84℃反应60分钟；

3)将0.011Kg过氧化苯甲酰、1.23Kg乙酸乙酯搅拌溶解后，在60分钟内滴加入反应釜中，在84℃下保持3小时，降温出料，即得到压敏胶主体部分；

实施例4

1)1.71Kg丙烯酸丁酯、0.45Kg丙烯酸-2-乙基己酯、0.53Kg甲基丙烯酸甲酯、0.09Kg丙烯酸、0.015Kg过氧化苯甲酰、2.3kg甲苯、6.9Kg乙酸乙酯加入反应釜中，加热至82℃，反应60分钟；

2)将4.02丙烯酸丁酯、1.08Kg丙烯酸-2-乙基己酯、1.37Kg甲基丙烯酸甲酯、0.22Kg丙烯酸、0.033Kg过氧化苯甲酰的混合物以滴加的方式在3小时内加入到上述反应釜中，滴加完毕后，保持温度在84℃反应60分钟；

3)将0.009Kg过氧化苯甲酰、0.91Kg乙酸乙酯搅拌溶解后，在60分钟内滴加入反应釜中，在84℃下保持3小时，降温出料，即得到压敏胶主体部分；

目前市面上的耐高温丙烯酸酯双面胶粘带的粘结强度一般在12～20N/25mm，初粘性在8cm左右，在120℃条件下保持力小于30min，即不到30min砝码就落下。本发明在粘结强度、初粘性及高温条件下保持力都得到了显著的改善。

本发明相关检测数据如下表：

注：高温保持力测试方法为将双面胶黏带裁剪成25mm×150mm的条状，贴敷在标准钢板(60mm×50mm 304SUS板×2块)上，经2Kg滚轮重复碾压3次，胶粘度在钢板上搭接面积为25mm×25mm，负重为1Kg，置于设定温度的烘箱中烘烤60min，观察胶粘带在钢板上的位移(mm)。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种耐高温压敏胶粘剂组合物，其由包括以下质量份数的原料制备而成：

(甲基)丙烯酸烷基酯和

带有极性功能基团的单体 45～60

引发剂

稀释剂 40～60

交联剂 0.2～2.5

所述的(甲基)丙烯酸烷基酯单体中烷基的碳原子数为1～12个；所述的引发剂为过氧化类引发剂和/或偶氮类引发剂，其用量占所述(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体质量分数为0.3～1.0％，制备耐高温压敏胶粘剂组合物步骤如下：

(1)向反应装置中，加入稀释剂的60～85％、15～30％(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体和40～60％引发剂，搅拌并升温至80～90℃反应30～60min；

(2)待底料开始发泡且无回流时开始滴加剩余的(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体和剩余的引发剂的混合物，2～3h内滴加完毕并保温1～2h；

(4)将步骤(3)得到的主体部分与剩余的稀释剂和交联剂搅拌均匀，即得目标产物耐高温压敏胶粘剂组合物；

所述的稀释剂为烷烃、烷酯、芳烃、烷醇中的一种或多种；所述的交联剂为金属螯合物、异氰酸酯、环氧化合物、氮丙啶中的一种或多种；所述(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体溶液聚合后的聚合物数均分子量M_n为7～15万，重均分子量M_w为40～50万，分子量分布指数D为3.5～4.5；

所述(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸，在所述(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体中的质量份数分别为40～72、13～30、6～25、0.5～4、0.5～6。

2.根据权利要求1所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸在所述(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体中的质量份数分别为50～67、17～26、8～21、0.8～2.4、1.5～3。

3.根据权利要求1所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的引发剂为过氧化苯甲酰，其用量占所述(甲基)丙烯酸烷基酯和带有极性功能基团的单体质量分数为0.3～0.7％。

5.根据权利要求1所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、异丙醇中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的稀释剂为乙酸乙酯和甲苯，二者质量比为3:1。

7.根据权利要求6所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的乙酸乙酯和甲苯占所述耐高温压敏胶粘剂组合物的质量份数为43～50。

8.根据权利要求1所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述金属螯合物为铝、铁、锡、钛、镁、锑或钒与乙酰丙酮或乙基乙酰丙酮配位的化合物中的一种或几种；所述异氰酸酯为三苯基甲烷三异氰酸酯、四异氰酸酯、多亚甲基多苯多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种；所述环氧化合物为乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚中的一种或几种；所述氮丙啶为N,N＇-甲苯-2,4-二(1-氮丙啶羰基)、N,N＇-二苯基甲烷-4,4＇-二(1-氮丙啶羰基)、三亚乙基三聚氰胺中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的交联剂为甲苯二异氰酸酯和四异氰酸酯，二者质量比为1:1。

10.根据权利要求9所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：所述的甲苯二异氰酸酯和四异氰酸酯占所述耐高温压敏胶粘剂组合物的质量份数为0.8～1.5。

11.根据权利要求1所述的耐高温压敏胶粘剂组合物，其特征在于：反应温度为82±1℃。

12.一种双面胶粘带，由载体膜和复合在两侧面上的两个压敏胶粘剂层构成，其特征在于：所述的压敏胶粘剂层为权利要求1～10任一项所述的耐高温压敏胶粘剂组合物。

13.根据权利要求12所述的双面胶粘带，其特征在于：所述的载体膜为聚酰亚胺膜、聚酯膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚甲基丙烯酸酯膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜中的任意一种。

14.根据权利要求13所述的双面胶粘带，其特征在于：所述的载体膜为厚度5～30μm的PET膜。

15.根据权利要求14所述的双面胶粘带，其特征在于：所述的PET膜厚度为10～20μm，表面张力大于52达因/厘米。