CN107674602B - 一种可拉伸移除的胶粘带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可拉伸移除的胶粘带及其制备方法,包括热塑性聚氨酯基材、胶粘剂层、离型材料。所述热塑性聚氨酯基材的两面分别与第一胶粘剂层的一面和第二胶粘剂层的一面粘接，所述第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的另一面与离型材料粘接。所述热塑性聚氨酯基材由芳香聚酯基热塑性聚氨酯与异氰酸酯交联剂组成。所述第一胶粘剂层与第二胶粘剂层的材质为聚异丁烯压敏胶粘剂，所述聚异丁烯压敏胶粘剂由高分子量聚异丁烯聚合物与氢化石油增粘树脂组成。本发明结构简单，所述压敏胶粘剂层对所述基材的附着力很强，又能以对基底平面≥90度的角度从基底上拉伸移除，移除时不会在基底上残留压敏胶粘剂，而且本发明节省成本。

Description

一种可拉伸移除的胶粘带及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶粘带，特别涉及一种可拉伸移除的胶粘带。
背景技术
热塑性聚氨酯具有张力高、韧性好、耐老化的特性，而且是一种成熟的环保材料，但其表面能低，与胶粘剂不易粘结的特点阻碍了该环保材料作为胶粘带基材的应用。专利CN105733495A一种新型热熔胶及其制备方法，将热塑性聚氨酯用于热熔胶的制备，但没有将其用作胶粘带的基材。专利CN105419669A公开了一种热剥离丙烯酸酯压敏胶粘带的制作方法，以丙烯酸酯压敏胶实现热剥离，但没有热塑性聚氨酯基材的应用也没有拉伸移除和移除后胶粘剂不残留的研究。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种可拉伸移除的胶粘带。
本发明的目的之二是提供一种可拉伸移除的胶粘带的制备方法。
本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种可拉伸移除的胶粘带, 包括热塑性聚氨酯基材、胶粘剂层、离型材料，所述热塑性聚氨酯基材的两面分别与第一胶粘剂层的一面和第二胶粘剂层的一面粘接，所述第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的另一面与离型材料粘接，所述热塑性聚氨酯基材由芳香聚酯基热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂组成，所述胶粘剂层材质为聚异丁烯压敏胶粘剂，所述聚异丁烯压敏胶粘剂由高分子量聚异丁烯聚合物和氢化石油增粘树脂剂组成。
本发明以环保的所述热塑性聚氨酯基材替代了传统胶粘带纸类基材、塑料薄膜类基材，更具环保性。本发明设计了特定结构的胶粘带，利用了所述热塑性聚氨酯基材很高的强度和韧性，并且进一步增加了所述聚异丁烯压敏胶粘剂层的高强度和韧性，使形成的胶粘带具备更好的拉伸强度。将热塑性聚氨酯用作胶粘带基材，最主要在于制备一种合适的胶粘剂，使胶粘剂能够与所述热塑性聚氨酯基材具有非常牢固的附着力，并利用所述热塑性聚氨酯基材和胶粘剂的高强度和韧性实现胶粘带的拉伸移除，并且实现移除后在基底不残留胶粘剂。所述压敏胶粘剂层对所述热塑性聚氨酯基材和基底的附着力很强，又能以对基底平面≥90度的角度从基底上拉伸移除，移除时不会在基底上残留压敏胶粘剂，而且本发明节省成本。
作为优选，所述热塑性聚氨酯基材中芳香聚酯基热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂的质量配比为0.1～0.5。更有选地，所述热塑性聚氨酯基材中芳香聚酯基热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂的质量配比为0.15-0.3。将配比后的热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂溶于丁酮中得到基材溶液，然后使用溶剂涂布设备将其涂布在离型材料表面，然后将涂布有基材溶液的离型材料放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后固化制得带有离型材料的热塑性聚氨酯基材。
作为优选，所述高分子量聚异丁烯聚合物与所述氢化石油增粘树脂的质量比为0.8～0.9：0.1～0.2。
作为优选，所述高分子量聚异丁烯聚合物为一种数均分子量的高分子量聚异丁烯聚合物或为不同种数均分子量的高分子量聚异丁烯聚合物混合物。
作为优选，所述高分子量聚异丁烯聚合物为一种数均分子量为200000～300000的第一高分子量聚异丁烯聚合物，或为一种数均分子量为500000～700000的第二高分子量聚异丁烯聚合物，或为数均分子量为200000～300000、数均分子量为500000～700000两种组成的第三高分子量聚异丁烯聚合物，或为数均分子量为200000～300000、数均分子量为500000～700000、数均分子量为110000～130000三种组成的第四高分子量聚异丁烯聚合物。
发明人还发现，根据聚异丁烯聚合物分子量的大小可分为低分子量聚异丁烯聚合物（数均分子量=200～10000）、中分子量聚异丁烯聚合物（数均分子量=20000～45000）、高分子量聚异丁烯聚合物（数均分子量=75000～600000）、超高分子量聚异丁烯聚合物（数均分子量大于760000）；聚异丁烯聚合物的韧性和回弹性高，尤其是数均分子量高的聚异丁烯聚合物。为满足实现胶粘带的拉伸移除，选取高分子量聚异丁烯聚合物，以制备获得韧性好、拉伸强度好的聚异丁烯压敏胶粘剂，同时为保证聚异丁烯压敏胶粘剂对基底与基材尤其是热塑性聚氨酯基材具有足够的粘结力，不选取超高分子量聚异丁烯聚合物，且在制备胶粘剂时加入氢化石油增粘树脂，以实现胶粘剂对基底和基材的牢固粘结。同时，通过对胶粘剂内聚力和粘结力的平衡控制，确保制备的胶粘带拉伸移除后基底上不残留胶粘剂。
作为优选，所述第三高分子量聚异丁烯聚合物中，所述数均分子量为200000～300000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第三高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.6～0.7，所述数均分子量为500000～700000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第三高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.3～0.4。所述第四高分子量聚异丁烯聚合物中，所述数均分子量为200000～300000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第四高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.6～0.7，所述数均分子量为500000～700000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第四高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.2～0.25，所述数均分子量为110000～130000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第四高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.1～0.15。
作为优选，将由所述第一高分子量聚异丁烯聚合物或所述第二高分子量聚异丁烯聚合物或所述第三高分子量聚异丁烯聚合物或所述第四高分子量聚异丁烯聚合物和所述氢化石油增粘树脂配比制得的所述聚异丁烯压敏胶粘剂溶于甲苯中，得到可涂布的压敏胶粘剂溶液，然后用溶剂涂布设备将其涂布在带有离型材料的热塑性聚氨酯基材表面，然后将其放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后在压敏胶粘剂层贴合离型材料得到涂覆有聚异丁烯压敏胶粘剂层的带有离型材料的热塑性聚氨酯基材。剥离其热塑性聚氨酯基材表面上的离型材料后，再用溶剂涂布设备将可涂布的压敏胶粘剂溶液涂布在剥离离型材料后露出的热塑性聚氨酯基材表面上，然后将其放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后贴合离型材料最终制得一种可拉伸移除的胶粘带。
本发明的第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种可拉伸移除的胶粘带制备方法，包括以下步骤：将热塑性聚氨酯溶于丁酮中得到基材溶液，然后溶剂涂布法将其涂布在离型材料表面，连续加热干燥得到带有离型材料的热塑性聚氨酯层；将配比制得的所述聚异丁烯压敏胶粘剂溶于甲苯中，得到可涂布的压敏胶粘剂溶液，在带有离型材料的所述热塑性聚氨酯基材表面，涂覆聚异丁烯压敏胶粘剂溶液并干燥形成第一胶粘剂层，然后移除离型材料后，再涂覆聚异丁烯压敏胶粘剂溶液于移除离型材料后露出的热塑性聚氨酯基材表面上并干燥形成所述第二胶粘剂层，最后分别在第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的待压敏外表面贴合离型材料层。本发明以环保的所述热塑性聚氨酯基材替代了传统胶粘带纸类基材、塑料薄膜类基材，更具环保性。本发明设计了特定结构的胶粘带，利用了所述热塑性聚氨酯基材很高的强度和韧性，并且进一步增加了所述聚异丁烯压敏胶粘剂层的高强度和韧性，使形成的胶粘带具备更好的拉伸强度。将热塑性聚氨酯用作胶粘带基材，最主要在于制备一种合适的胶粘剂，使胶粘剂能够与所述热塑性聚氨酯基材具有非常牢固的附着力，并利用所述热塑性聚氨酯基材和胶粘剂的高强度和韧性实现胶粘带的拉伸移除，并且实现移除后在基底不残留胶粘剂。所述压敏胶粘剂层对所述热塑性聚氨酯基材和基底的附着力很强，又能以对基底平面≥90度的角度从基底上拉伸移除，移除时不会在基底上残留压敏胶粘剂，而且本发明节省成本。
一种可拉伸移除的胶粘带制备方法，包括将所述热塑性聚氨酯基材、所述胶粘剂层按所述第一胶粘剂层、所述热塑性聚氨酯基材和所述第二胶粘剂层的结构通过挤出机和多层挤出涂布头一次性热熔挤出后，再在两面贴合离型材料最终制得一种可拉伸移除的胶粘带。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、上述方案制备的压敏胶粘剂极性低、内聚力强，与热塑性聚氨酯基材的附着力很强，而且所述第一胶粘剂层、所述热塑性聚氨酯基材、所述第二胶粘剂层这三层结构的粘接方法，省去了底涂工序，有效降低了成本。
2、通过所述聚异丁烯压敏胶粘剂和所述热塑性聚氨酯基材，胶粘带实现了非常好的拉伸性能、移除性能，具有很强的180度剥离力，使用时不仅与基底的附着力很强，而且能以对基底平面≥90度的角度从基底上拉伸移除，移除时不会在基底上残留压敏胶粘剂。
附图说明
图1是本发明可拉伸移除的胶粘带的剖视图；
图2是本发明可拉伸移除的胶粘带的使用状态示意图；
图中，1-热塑性聚酯基材，2-胶粘剂层，21-第一胶粘剂层，22-第二胶粘剂层，3-离型材料，4-基底。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
如图1所示，本发明的一种可拉伸移除的胶粘带, 包括热塑性聚氨酯基材1、胶粘剂层2、离型材料3, 所述热塑性聚氨酯基材1的两面分别与第一胶粘剂层21和第二胶粘剂层22粘接，所述第一胶粘剂层21和第二胶粘剂层22的另一面与离型材料3粘接,所述胶粘剂层2材质为聚异丁烯压敏胶粘剂，所述聚异丁烯压敏胶粘剂由高分子量聚异丁烯聚合物和氢化石油增粘树脂组成。
将热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂按质量配比0.2配置后溶于丁酮中得到热塑性聚氨酯基材溶液，然后使用溶剂涂布设备将其涂布在离型材料表面，然后将涂布有基材溶液的离型材料放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后得到带有离型材料的固化的热塑性聚氨酯基材1。其中，热塑性聚氨酯配方由芳香聚酯基热塑性聚氨酯(ESTANE 5702,Lubrizol)和交联剂Z4470组成。
将所述高分子量聚异丁烯聚合物的一种或几种和所述氢化石油增粘树脂配比制得的所述聚异丁烯压敏胶粘剂，实施例1～实施例24的配比情况如表1所示，然后将制得的所述聚异丁烯压敏胶粘剂溶于甲苯中，得到可涂布的压敏胶粘剂溶液，然后用溶剂涂布设备将其涂布在带有离型材料的热塑性聚氨酯基材1表面，然后将其放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后在压敏胶粘剂层贴合离型材料3得到涂覆有聚异丁烯压敏胶粘剂层的带有离型材料3的热塑性聚氨酯基材1。剥离其热塑性聚氨酯基材表面上的离型材料3后，再用溶剂涂布设备将可涂布的压敏胶粘剂溶液涂布在剥离离型材料后露出的热塑性聚氨酯基材1表面上，然后将其放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后贴合离型材料3最终制得一种可拉伸移除的胶粘带。
或将配比制得的所述聚异丁烯压敏胶粘剂溶于甲苯中，得到可涂布的压敏胶粘剂溶液，然后用溶剂涂布设备将其涂布在离型材料3表面，然后将其放置于连续加热的烘箱中干燥，干燥后移除离型材料3得到胶粘剂层2。将干燥后制得的带有离型材料2的热塑性聚氨酯基材1移除离型材料3得到热塑性聚氨酯基材1。然后将制得的胶粘剂层2、热塑性聚氨酯基材1按第一胶粘剂层21-热塑性聚氨酯基材1-第二胶粘剂层22的结构通过挤出机和多层挤出涂布头一次性热熔挤出后，再在两面贴合离型材料3最终制得一种可拉伸移除的胶粘带。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
如图2所示，本发明的一种可拉伸移除的胶粘带，移除至少一个面的离型材料3后，与基底4牢固粘结，而且能以对基底4平面≥90度的角度从基底4上拉伸移除。
对上述实施例制得的一种可拉伸移除的胶粘带进行拉伸强度、180度剥离力以及胶粘剂残留的检测，检测结果如表2所示：全部实施例粘接基底4并拉伸移除后，未在基底4上残留胶粘剂；拉伸强度因各实施例所述聚异丁烯压敏胶粘剂中组分比例的不同而不同，可以发现在实施例范围内，聚异丁烯含量越大，胶粘带拉伸强度越大，数均分子量较大的聚异丁烯含量越大，胶粘带拉伸强度越大；180度剥离力因各实施例所述聚异丁烯压敏胶粘剂中组分比例的不同而不同，可以发现在实施例范围内，聚异丁烯含量越大，胶粘带180度剥离力越小，数均分子量较大的聚异丁烯含量越大，胶粘带180度剥离力越小。本发明的一种可拉伸移除的胶粘带拉伸强度≥30MPa为宜，180度剥离力≥20N/25mm为宜。在实际应用中，在确保可拉伸移除与移除后胶粘剂不残留以及胶粘带拉伸强度≥30MPa，180度剥离力≥20N/25mm的前提下，可根据使用需求，选择所需的聚异丁烯压敏胶粘剂的配方，制备不同拉伸强度与180度剥离力组合的可拉伸移除胶粘带。
实施例25：采用的技术方案中，聚异丁烯占胶粘剂比重为0.85，且选用一种数均分子量为200-45000的中低分子量聚异丁烯，其余制备方法与实施例1-实施例24相同，制备胶粘带。
实施例26：采用的技术方案中，聚异丁烯占胶粘剂比重为0.85，且选用一种数均分子量＞760000的超高分子量聚异丁烯聚合物，其余制备方法与实施例1-实施例24相同，制备胶粘带。
对实施例25和实施例26制得的胶粘带进行拉伸强度、180度剥离力以及胶粘剂残留的检测，检测结果如表2所示：实施例25的180度剥离力高达51.2N/25mm，但是拉伸移除后基底4上出现明显的胶粘剂残留；而拉伸强度＜30MPa，不满足本发明要求的拉伸强度≥30MPa。实施例25的拉伸强度高达54.7，但是180度剥离力仅为8.4N/25mm，同时胶粘剂层2对基底4以及热塑性聚氨酯基材1的粘接明显不牢固，无法满足本发明的应用。
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE004

Claims (5)

1. 一种可拉伸移除的胶粘带, 包括热塑性聚氨酯基材（1）、胶粘剂层（2）、离型材料（3）, 所述热塑性聚氨酯基材（1）的两面分别与第一胶粘剂层（21）的一面和第二胶粘剂层（22）的一面粘接，所述第一胶粘剂层（21）和第二胶粘剂层（22）的另一面与离型材料（3）粘接,所述胶粘剂层（2）材质为聚异丁烯压敏胶粘剂，所述热塑性聚氨酯基材（1）为交联的热塑性聚氨酯基材层，所述聚异丁烯压敏胶粘剂由高分子量聚异丁烯聚合物和氢化石油增粘树脂组成，所述高分子量聚异丁烯聚合物为一种数均分子量的高分子量聚异丁烯聚合物或为不同种数均分子量的高分子量聚异丁烯聚合物组成的混合物；
所述高分子量聚异丁烯聚合物与所述氢化石油增粘树脂的质量比为0.8～0.9：0.1～0.2；
所述热塑性聚氨酯基材（1）包括按照质量比0.1-0.5：1混合的芳香聚酯基热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂；
所述高分子量聚异丁烯聚合物为一种数均分子量为200000～300000的第一高分子量聚异丁烯聚合物，或为一种数均分子量为500000～700000的第二高分子量聚异丁烯聚合物，或为数均分子量为200000～300000、数均分子量为500000～700000两种组成的第三高分子量聚异丁烯聚合物，或为数均分子量为200000～300000、数均分子量为500000～700000、数均分子量为110000～130000三种组成的第四高分子量聚异丁烯聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种可拉伸移除的胶粘带，其特征在于：所述第三高分子量聚异丁烯聚合物中，所述数均分子量为200000～300000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第三高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.6～0.7，所述数均分子量为500000～700000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第三高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.3～0.4。
3.根据权利要求1所述的一种可拉伸移除的胶粘带，其特征在于：所述第四高分子量聚异丁烯聚合物中，所述数均分子量为200000～300000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第四高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.6～0.7，所述数均分子量为500000～700000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第四高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.2～0.25，所述数均分子量为110000～130000的高分子量聚异丁烯聚合物占所述第四高分子量聚异丁烯聚合物的质量比为0.1～0.15。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种可拉伸移除的胶粘带制备方法，其特征在于包括以下步骤：将热塑性聚氨酯和异氰酸酯交联剂溶于丁酮中得到热塑性聚氨酯基材溶液，然后溶剂涂布法将其涂布在离型材料表面，连续加热干燥得到带有离型材料的热塑性聚氨酯层；在带有离型材料的所述热塑性聚氨酯基材（1）表面，涂覆聚异丁烯压敏胶粘剂溶液并干燥形成第一胶粘剂层（21），然后移除离型材料后，再涂覆聚异丁烯压敏胶粘剂溶液于移除离型材料后露出的热塑性聚氨酯基材（1）表面上并干燥形成所述第二胶粘剂层（22），最后分别在第一胶粘剂层和第二胶粘剂层的待压敏外表面贴合离型材料层。
5.根据权利要求1~3任一项所述的一种可拉伸移除的胶粘带制备方法，其特征在于：所述热塑性聚氨酯基材（1）、所述胶粘剂层（2）按所述第一胶粘剂层（21）、所述热塑性聚氨酯基材（1）、所述第二胶粘剂层（22）的结构通过挤出机和多层挤出涂布头一次性热熔挤出。
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