CN107629738A

CN107629738A - 基于tpu基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法

Info

Publication number: CN107629738A
Application number: CN201710744628.6A
Authority: CN
Inventors: 李卫东; 李小静; 白永平; 李晶波; 席丹; 殷晓芬
Original assignee: Wuxi Haite New Material Research Institute Co Ltd
Current assignee: Wuxi Haite New Material Research Institute Co Ltd
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-01-26

Abstract

本发明公开了一种基于TPU基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，由包括如下重量百分比的原料制成：硬单体3～8％，软单体20～30％，极性单体0.7～6％，聚醚反应型乳化剂0.5～4％，功能单体1～4.5％，引发剂0.06～0.2％，固化剂1～5％，余量为溶剂。本发明的溶剂型丙烯酸酯压敏胶对TPU薄膜具有较强的附着力，杰出的可移除性能，老化后剥离力增长低的优异特点，解决了基于TPU基材保护膜用丙烯酸酯压敏胶耐候性差的问题，能广泛应用在手机及汽车保护膜、车身贴、隔热膜等高端领域。

Description

基于TPU基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明属于压敏胶领域，具体涉及基于TPU基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。

背景技术

TPU(热塑性聚氨酯)薄膜是以TPU材料为主要原材料制成的薄膜制品，是一种新型的高性能环保薄膜材料，具有强度高、韧性好、耐寒、耐油、耐老化、耐气候、环保无毒、可分解等优良特性，其优良性能越来越多的应用在各类保护膜领域。TPU材料的表面能低，对用于粘接的丙烯酸酯压敏胶提出了更高的要求，但现有可用于TPU材料的丙烯酸酯压敏胶存在耐候性差，老化后剥离力增加显著，可移除性能差，导致其在手机及汽车保护膜、车身贴、隔热膜等高端领域的使用效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有压敏胶的缺陷，提供了一种具有良好耐假性可移除的基于TPU基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

基于TPU基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，由包括如下重量百分比的原料制成：

优选地，所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

优选地，所述软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的至少一种。

优选地，所述极性单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

优选地，所述聚醚反应型乳化剂具有如下化学结构式

R为烷基，EO附加摩尔数10～40。

优选地，所述功能性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。

优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)和/或过氧化月桂酰(LPO)。

优选地，所述固化剂为环氧化间苯二甲胺(GA-240，N,N,N',N'-四(环氧乙烷基甲基)-1,3-苯二甲胺，CAS号63738-22-7)和/或异氰酸酯。

上述溶剂型丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将硬单体、软单体、极性单体、功能性单体、聚醚反应型乳化剂混合，得到混合单体；

(2)引发剂用溶剂溶解；

(3)将一部分混合单体和溶剂加入反应容器中，加热至60～80℃，再加入一部分引发剂，保温反应；

(4)将剩余部分的混合单体、溶剂和一部分引发剂加入反应容器，加完后，保温反应；

(5)将剩余部分的引发剂分批加入反应容器，保温反应；

(6)反应完成后，冷却，加入固化剂，混均，即得到所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶。

优选地，步骤(3)中，按混合单体总量的40～45％加入混合单体，按溶剂总量的10～25％加入溶剂，按引发剂总量的30～40％加入引发剂；

步骤(4)中，按引发剂总量的30～40％加入引发剂。

优选地，所述溶剂可选用乙酸丁酯和/或环己烷，更优选地，乙酯丁酯与环己烷重量比为1:1～2。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明在丙烯酸酯结构中巧妙引入聚醚结构提高了对TPU薄膜材料的粘接力，克服了普通丙烯酸压敏胶粘接TPU不牢的缺点。

本发明中的溶剂型丙烯酸酯压敏胶具有优异的耐候性能，在70℃/90％环境中放置7天，剥离力增长低于15％，同时具有优异的可移除性能，剥离后无残留。能广泛应用在手机及汽车保护膜、车身贴、隔热膜等高端领域。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的聚醚反应型乳化剂选自艾迪科(ADEKA)生产的ER系列反应型乳化剂，其具有如下化学结构式

R为烷基，EO(环氧乙烷)附加摩尔数10～40。

该ER系列反应型乳化剂中，ER-40的EO附加摩尔数为40，ER-20的EO附加摩尔数为20。

实施例1

(1)首先将丙烯酸异辛酯21g、丙烯酸甲酯6.5g、甲基丙烯酸异冰片酯1.5g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、丙烯酸1g、ER-40 0.6g、乙烯基吡咯烷酮3.5g混合均匀。

(2)取引发剂AIBN 0.04g、LPO 0.02g与乙酸丁酯1g混合溶解均匀，混合引发剂溶液。

(3)取乙酸丁酯20g、环己烷40g混合均匀，得到混合溶液。

(4)取(1)中混合单体的40％，取(3)混合溶剂的17％，倒入装有搅拌装置、温度计和冷凝管的反应烧瓶中，逐渐加热至80℃，然后将取(2)中混合引发剂溶液的40％加入烧瓶中开始反应。

(5)注意观察当反应液面出现小气泡后开始计时，10min后将(2)中引发剂溶液的40％和剩余全部的(1)与(3)中的单体与溶剂混合通过恒压漏斗均匀滴加进反应体系中，待滴加4h完毕后，保温反应1h。

(6)保温完成后向反应瓶加入(2)中引发剂溶液的10％，保温1h后加入(2)中其余引发剂溶液，保温4h。

(7)反应结束后，冷却出料，加入2.5g固化剂GA-240与1g异氰酸酯L-75后充分搅拌。

实施例2

(1)首先将丙烯酸异辛酯28g、丙烯酸丁酯2g、丙烯酸甲酯4g、丙烯酰胺2g、甲基丙烯酸2g、ER-40 1.5g、甲基丙烯酸缩水甘油酯4.5g混合均匀。

(2)取引发剂AIBN 0.2g与乙酸丁酯1g混合溶解均匀。

(3)取乙酸丁酯25g、环己烷45g混合均匀。

(4)取(1)中混合单体的45％，取(3)混合溶剂的22％，倒入装有搅拌装置、温度计和冷凝管的反应烧瓶中，逐渐加热至75℃，然后将取(2)中引发剂溶液的30％加入烧瓶中开始反应。

(6)保温完成后向反应瓶加入(2)中引发剂溶液的15％，保温1h后加入(2)中其余引发剂溶液，保温5h。

(7)反应结束后，冷却出料，加入2g固化剂GA240与2g异氰酸酯L-75后充分搅拌。

实施例3

(1)首先将丙烯酸异辛酯28g、丙烯酸甲酯4g、丙烯酸3g、甲基丙烯酸羟乙酯3g、ER-40 0.5g、乙烯基吡咯烷酮4.5g混合均匀。

(2)取引发剂AIBN 0.1g与乙酸乙酯1g混合溶解均匀。

(3)取乙酸丁酯30g、环己烷40g混合均匀。

(4)取(1)中混合单体的40％，取(3)混合溶剂的20％，倒入装有搅拌装置、温度计和冷凝管的反应烧瓶中，逐渐加热至70℃，然后将取(2)中引发剂溶液的30％加入烧瓶中开始反应。

5)注意观察当反应液面出现小气泡后开始计时，10min后将(2)中引发剂溶液的30％和剩余全部的(1)与(3)中的单体与溶剂混合通过恒压漏斗均匀滴加进反应体系中，待滴加4h完毕后，保温反应1h。

6)保温完成后向反应瓶加入(2)中引发剂溶液的20％，保温1h后加入(2)中其余引发剂溶液，保温6h。

7)反应结束后，冷却出料，加入2.5g固化剂GA240与2.5g异氰酸酯L-75后充分搅拌。

实施例4

(1)首先将丙烯酸异辛酯23g、丙烯酸甲酯2g、甲基丙烯酸异冰片酯1g、丙烯酸羟乙酯1g、丙烯酰胺1g、ER-20 2.5g、ER-4 0 2g、甲基丙烯酸缩水甘油酯2g混合均匀。

(2)取引发剂LPO 0.06g、AIBN 0.1g与乙酸丁酯1g混合溶解均匀。

(3)取乙酸丁酯25g、环己烷40g混合均匀。

(4)取(1)中混合单体的45％，取(3)混合溶剂的18％，倒入装有搅拌装置、温度计和冷凝管的反应烧瓶中，逐渐加热至80℃，然后将取(2)中混合引发剂溶液的30％加入烧瓶中开始反应。

5)注意观察当反应液面出现小气泡后开始计时，10min后将(2)中引发剂溶液的40％和剩余全部的(1)与(3)中的单体与溶剂混合通过恒压漏斗均匀滴加进反应体系中，待滴加2h完毕后，保温反应1h。

6)保温完成后向反应瓶加入(2)中引发剂溶液的15％，保温1h后加入(2)中其余引发剂溶液，保温4h。

7)反应结束后，冷却出料，加入3g异氰酸酯L-75后充分搅拌。

实施例5

(1)首先将丙烯酸异辛酯26g、丙烯酸乙酯4g、丙烯酸甲酯4g、丙烯酰胺0.8g、ER-40 0.6g、甲基丙烯酸缩水甘油酯3g混合均匀。

(2)取引发剂AIBN 0.1g与乙酸丁酯1g混合溶解均匀。

(3)乙酸丁酯30g、环己烷35g混合均匀。

(4)取(1)中混合单体的42％，取(3)混合溶剂的23％，倒入装有搅拌装置、温度计和冷凝管的反应烧瓶中，逐渐加热至70℃然后将取(2)中引发剂溶液的35％加入烧瓶中开始反应。

5)注意观察当反应液面出现小气泡后开始计时，10min后将(2)中引发剂溶液的40％和剩余全部的(1)与(3)中的单体与溶剂混合通过恒压漏斗均匀滴加进反应体系中，待滴加4h完毕后，保温反应1h。

6)保温完成后向反应瓶加入(2)中引发剂溶液的12.5％，保温1h后加入(2)中其余引发剂溶液，保温6h。

7)反应结束后，冷却出料，加入1g异氰酸酯L-75后充分搅拌。

用30μm的刮涂器将实施例1-5制得的溶剂型丙烯酸酯压敏胶胶液涂布在PET离型纸上，将其厚度控制在10～12μm，在90℃干燥5min，取出用裱膜机将透明TPU膜贴压在离型PET上，将胶转移到透明TPU膜上，将样放置于55℃烘箱中熟化72h，最后制样测试。结果见表1。

表1 本发明的溶剂型丙烯酸酯压敏胶性能测试结果

从结果看出本发明的压敏胶对TPU薄膜具有较强的附着力，老化后剥离力增长均不大于15％，可移除性能优越。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.基于TPU基材的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，由包括如下重量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述软单体为丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述极性单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述聚醚反应型乳化剂具有如下化学结构式

R为烷基，EO附加摩尔数10～40。

6.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述功能性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈和/或过氧化月桂酰。

8.根据权利要求1所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述固化剂为环氧化间苯二甲胺和/或异氰酸酯。

9.权利要求1-8任一所述的溶剂型丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括如下步骤：

(2)引发剂用溶剂溶解；

(5)将剩余部分的引发剂分批加入反应容器，保温反应；

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，按混合单体总量的40～45％加入混合单体，按溶剂总量的10～25％加入溶剂，按引发剂总量的30～40％加入引发剂；

步骤(4)中，按引发剂总量的30～40％加入引发剂。