CN104610888B - 一种粘合剂和包含其的粘合带 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种粘合剂和包含其的粘合带。更特别地，本申请涉及包含合成和/或天然橡胶胶乳、接枝聚合的天然橡胶胶乳，和增粘性树脂水分散体的粘合剂，以及在聚氯乙烯系薄膜或片材上涂布、干燥所述粘合剂而成的、低温下的耐冲击回卷性良好的压敏粘合带。

Description

一种粘合剂和包含其的粘合带

技术领域

本申请涉及一种粘合剂和包含其的粘合带。更特别地，本申请涉及包含合成和/或天然橡胶胶乳、接枝聚合的天然橡胶胶乳，和增粘性树脂水分散体的粘合剂，以及在聚氯乙烯系薄膜或片材上涂布、干燥所述粘合剂而成的、低温下的耐冲击回卷性良好的压敏粘合带。

背景技术

以往，以聚氯乙烯系薄膜或片材作为支撑体的压敏性粘合带是在该薄膜或片材上涂布、干燥有机溶剂系粘合剂组合物而制造的，由于具有有机溶剂的扩散而导致作业环境污染、大气污染、火灾、爆炸等不令人满意的情况，所以期望改善它。

近来，替代上述有机溶剂系粘合剂组合物而开发了如下的水分散型粘合剂，其是将天然橡胶胶乳或通过乳液聚合得到的合成橡胶胶乳，以及增粘性树脂、防老剂等水分散化的物质混合而成的。

然而，例如使用以天然橡胶胶乳为主体的水分散型粘合剂制造的以聚氯乙烯系薄膜或片材作为支撑体的压敏性粘合带由于天然橡胶胶乳的粘度高，在低温中进行卷绕被粘物时，因带卷掉落等的轻微冲击而具有带回卷、使相对于被粘物的密合性以及卷绕性显著降低的缺点。

发明内容

发明要解决的问题

本发明人等为了解决上述缺点而深入研究，结果发现，通过使用在包含合成橡胶和/或天然橡胶胶乳，以及增粘性树脂水分散体的体系中添加接枝聚合了非官能化(甲基)丙烯酸系单体的天然橡胶胶乳的水分散型粘合剂，可以显著改善以具有挠性的聚氯乙烯薄膜或片材作为支撑体的压敏性粘合带的低温下的耐冲击回卷性，从而完成本发明。

用于解决问题的方案

本申请提供一种粘合剂，其特征在于，包含以下组分：合成和/或天然橡胶胶乳(A)、接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)，和增粘性树脂水分散体(C)。

根据本申请所述的粘合剂，其特征在于，所述接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)是在天然橡胶胶乳塑炼后进行接枝聚合的。

根据本申请所述的粘合剂，其特征在于，所述接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)是接枝聚合了非官能化(甲基)丙烯酸系单体的天然橡胶胶乳。

根据本申请所述的粘合剂，其特征在于，按照固体成分计，相对于天然橡胶胶乳100重量份，接枝聚合5-35重量份，优选10-30重量份非官能化(甲基)丙烯酸系单体。

根据本申请所述的粘合剂，其特征在于，所述非官能化(甲基)丙烯酸系单体是酯残基部分具有1-4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯系单体。

根据本申请所述的粘合剂，其特征在于，所述非官能化(甲基)丙烯酸系单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种或多种。

根据本申请所述的粘合剂，其特征在于，按照固体成分计，合成和/或天然橡胶胶乳(A)的含量为60-99重量份，优选为70-90重量份，接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)的含量为1-40重量份，优选为10-30重量份，并且以所述胶乳(A)和(B)合计为100重量份计，增粘性树脂水分散体(C)的含量为30-150重量份，优选为60-100重量份。

本申请还提供一种包含根据本申请所述的粘合剂的粘合带。

根据本申请所述的粘合带，其特征在于，以聚氯乙烯为基材，在基材的至少一面设置所述粘合剂。

发明的效果

通过使用包含合成橡胶和/或天然橡胶胶乳、增粘性树脂水分散体以及接枝聚合了非官能化(甲基)丙烯酸系单体的天然橡胶胶乳的水分散型粘合剂，显著改善了以聚氯乙烯薄膜或片材作为支撑体的压敏性粘合带在低温下的回卷性、对于被粘物的密合性以及卷绕性。

附图说明

图1是用于测定本发明的压敏性粘合带的特性的测定机的示意图。

附图标记说明

1、支撑框，2、横杆，3、带盘，4、底座

具体实施方式

如上所述，本申请所使用的水分散型粘合剂以合成橡胶和/或天然橡胶胶乳(A)、接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)以及增粘性树脂水分散体(C)作为必须成分，各自的比例按照固体成分计，以60-99重量份的范围具有胶乳(A)、以1-40重量份的范围具有胶乳(B)、且添加相对于胶乳(A)和(B)的合计量100重量份为30-150重量份的增粘性树脂水分散体而成的体系得到了良好的低温下的耐冲击回卷性。此外，还能够得到充分的手感。

在本申请中，按照固体成分计，合成橡胶和/或天然橡胶胶乳(A)的含量为60-99重量份，优选为70-90重量份。当其含量低于60重量份时，耐冲击回卷性过重，当其含量高于99重量份时，耐冲击回卷性过轻。

在本申请中，按照固体成分计，接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)的含量为1-40重量份，优选为10-30重量份。当其含量低于1重量份时，耐冲击回卷性过轻，当其含量高于40重量份时，耐冲击回卷性过重。

在本申请中，按照固体成分计，以所述胶乳(A)和(B)合计为100重量份计，增粘性树脂水分散体(C)的含量为30-150重量份，优选为60-100重量份。当其含量低于30重量份时，胶带粘性低，当其含量高于150重量份时，胶带低温粘性不良。

另外，接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)优选为相对于天然橡胶胶乳100重量份(按照固体成分计)接枝聚合5-35重量份(优选10-30重量份)非官能化(甲基)丙烯酸系单体而成的天然橡胶胶乳。当非官能化(甲基)丙烯酸系单体的含量低于5重量份时，得不到使用接枝聚合的天然橡胶胶乳的效果，当其含量高于35重量份时，虽然能够改善低温下的耐冲击性，但手感降低，因而不优选。

作为上述非官能化(甲基)丙烯酸系单体，可以使用如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯(包括正丁酯、异丁酯和叔丁酯)的酯残基部分的碳数为1～4的非官能化(甲基)丙烯酸系单体。使用酯残基部分的碳数为5个以上的非官能化(甲基)丙烯酸系单体，得到的接枝聚合物过于柔顺使水分散型粘合剂的内聚力降低，因而不优选。

另外，在即使碳数为4以下、但接枝聚合的单体数量多的情况下，粘合剂在低温下变硬。此情况下，对于接枝聚合的天然橡胶胶乳，可以先进行橡胶的塑炼从而调整低温下的柔软性。

就橡胶的塑炼而言，例如可以在先添加胶乳、慢速(15rpm-30rpm)搅拌状态下，在一定时间内(例如60min)均量地添加稀释约10％后的双氧水。对于液温没有特别限定，但考虑时间方面的经济性而保持为40℃以上、优选50℃，根据需要进行塑炼。

双氧水可以使用普通的双氧水(上海国药产)，但出于效率、安全性而优选30％左右的双氧水，添加量优选的是相对于橡胶100重量份(固体成分)使用0.1～10重量份(换算成过氧化氢)、优选1～5重量份。

作为使天然橡胶胶乳接枝聚合非官能化(甲基)丙烯酸系单体的方法，例如有如下方法：将天然橡胶胶乳与非官能化(甲基)丙烯酸系单体充分混合，在该混合物中适量添加混合氧化还原系反应引发成分(例如四亚乙基五胺等)，接着使如此制备的混合物优选在非活性气氛中加热反应。

另外，对于本申请所使用的增粘性树脂水分散体(C)，有通过将松香、改性松香、多萜烯系树脂、脂肪族系烃树脂、芳香族石油树脂、酚醛系树脂、苯乙烯系树脂、香豆酮-茚系树脂等增粘性树脂例如在表面活性剂和水的存在下充分搅拌而得到的方法。

如此地以合成和/或天然橡胶胶乳、接枝聚合的天然橡胶胶乳和增粘性树脂水分散体作为必须成分的水分散性粘合剂可以根据需要添加防老剂、填充剂、颜料等配合剂，被涂布、干燥在添加有约10～60重量份邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等增塑剂的聚氯乙烯薄膜或片材或者聚氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜或片材等聚氯乙烯系薄膜或片材的表面上，从而制作压敏性粘合带。

通过以下的实施例更具体的说明本申请的压敏性粘合带具有适度的粘接力、并且具有良好的低温下的耐冲击回卷性和手感。以下的实施例中，分别以份指代重量份、以(固)指代按照固体成分换算。

实施例1

接枝聚合的天然橡胶胶乳的制法

在搅拌机中加入天然橡胶胶乳100份(固)、聚乙二醇壬基苯基醚1份和水131.5份，将温度调整为30℃，进行氮气置换。接着在其中添加甲基丙烯酸甲酯5份与过氧化氢异丙苯1份混合得到的混合液，然后进一步添加四亚乙基五胺1份，搅拌3小时而得到接枝聚合的天然橡胶胶乳。

增粘性树脂水分散体的制法

先将烃系萜烯树脂100份、防老剂(对叔丁基苯酚)3份、甲苯34.3份混合并将树脂熔融。接着边相对于树脂100份添加聚乙二醇壬基苯基醚8份边进行搅拌，在其中缓慢添加水31.3份和28％氨水0.91份，结束后用乳化机进行混合而得到增粘性树脂水分散体。

水分散型粘合剂的制法

相对于包含苯乙烯-丁二烯共聚橡胶胶乳60份(固)、天然橡胶胶乳20份(固)以及接枝聚合的天然橡胶胶乳20份(固)的混合物100份(固)，混合增粘性树脂水分散体100份(固)，在其中添加1份作为增稠剂的水溶性纤维素醚，从而得到水分散型粘合剂。

压敏性粘合带的制法

对于添加邻苯二甲酸二-2-乙基己酯而成的厚度0.15mm的聚氯乙烯薄膜实施底漆处理，然后以干燥后的涂膜量为30g/m²的方式在该薄膜的处理面上涂布水分散型粘合剂，130℃下干燥5分钟后卷取到纸筒上，得到本申请的压敏性粘合带。

该带的实验结果示于表1。

实施例2

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯的量设为15份以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例3

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯的量设为35份以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例4

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯替换为甲基丙烯酸丁酯以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例5

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸丁酯的量设为15份以外，采用与实施例4同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例6

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸丁酯的量设为35份以外，采用与实施例4同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例7

在搅拌器中先添加天然橡胶胶乳100份，在25rpm下搅拌，在60min内均量地添加稀释10％后的双氧水2份。液温设定为50℃，进行塑炼。得到塑炼的天然橡胶胶乳。

除了对接枝聚合的天然橡胶胶乳进行塑炼以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例8

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯的量设为15份以外，采用与实施例7同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例9

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯的量设为35份以外，采用与实施例7同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例10

在搅拌器中先添加天然橡胶胶乳100份，在25rpm下搅拌，在60min内均量地添加稀释10％后的双氧水2份。液温设定为50℃，进行塑炼。得到塑炼的天然橡胶胶乳。

除了对接枝聚合的天然橡胶胶乳进行塑炼以外，采用与实施例4同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例11

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸丁酯的量设为15份以外，采用与实施例10同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

实施例12

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸丁酯的量设为35份以外，采用与实施例10同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

比较例1

在实施例1的水分散型粘合剂中，不添加接枝聚合的天然橡胶胶乳、将天然橡胶胶乳设为40份(固)，除此以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

比较例2

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯的量设为1份以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

比较例3

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸甲酯的量设为40份以外，采用与实施例1同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

比较例4

除了将天然橡胶胶乳中用于接枝聚合的甲基丙烯酸丁酯的量设为40份以外，采用与实施例10同样的操作得到压敏性粘合带。试验结果示于表1。

评价方法

冲击回卷性：使用如图1所示的测定机，测定在-10℃下放置2小时后瞬间的回卷距离。其中，载重为300g。附图1中，1是支撑框、2是横杆、3是横杆2的前端安装的自由旋转的带盘、4是沿箭头方向瞬间转动的底座。测定方法如下：带H被带盘3带着稍微回卷且其前端与底座4上放置的载重W粘接固定，接着使底座4沿箭头方向瞬间转动，测定带H受到该冲击而回卷了多少。

与不锈钢板粘接力：按照JIS C 2336测量。

上表中，MMA为甲基丙烯酸甲酯，BMA为甲基丙烯酸丁酯，NR为天然橡胶胶乳，SBR为苯乙烯-丁二烯共聚橡胶胶乳。

由上述实施例明确可知，本申请的压敏性粘合带的低温下的耐冲击回卷性和手粘着感优异。这些特性例如显现于寒冷时、在电线杆上修理电线时，在带端与电线粘接的状态下即使不小心将带卷掉落，也呈带卷很少回卷状态的静止。

Claims (7)

1.一种粘合剂，其特征在于，包含以下组分：合成和/或天然橡胶胶乳(A)、接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)，和增粘性树脂水分散体(C)，其中，

所述接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)是在天然橡胶胶乳塑炼后进行接枝聚合的，按照固体成分计，相对于天然橡胶胶乳100重量份，接枝聚合5-30重量份非官能化(甲基)丙烯酸系单体。

2.根据权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，所述非官能化(甲基)丙烯酸系单体是酯残基部分具有1-4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯系单体。

3.根据权利要求2所述的粘合剂，其特征在于，所述非官能化(甲基)丙烯酸系单体选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的粘合剂，其特征在于，按照固体成分计，合成和/或天然橡胶胶乳(A)的含量为60-99重量份，接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)的含量为1-40重量份，并且以所述胶乳(A)和(B)合计为100重量份计，增粘性树脂水分散体(C)的含量为30-150重量份。

5.根据权利要求1-3任一项所述的粘合剂，其特征在于，按照固体成分计，合成和/或天然橡胶胶乳(A)的含量为70-90重量份，接枝聚合的天然橡胶胶乳(B)的含量为10-30重量份，并且以所述胶乳(A)和(B)合计为100重量份计，增粘性树脂水分散体(C)的含量为60-100重量份。

6.一种包含根据权利要求1-5任一项所述的粘合剂的粘合带。

7.根据权利要求6所述的粘合带，其特征在于，以聚氯乙烯为基材，在基材的至少一面设置所述粘合剂。