CN108102604B - 一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶、压敏胶带及其制备方法 - Google Patents

一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶、压敏胶带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种压敏胶及压敏胶带，特别是关于一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶、压敏胶带及其制备方法，包括一种由硅橡胶、交联剂、反应抑制剂、溶剂、催化剂和微空腔造孔剂复配形成的压敏胶以及通过涂布该压敏胶获得的压敏胶带，该压敏胶带中胶层表面具有微空腔结构，胶带与被粘物贴合后，在微空腔处形成负压，形成高结合强度的界面，具有很高的剥离力及持粘力，可以比拟MQ树脂增粘的有机硅压敏胶。通过上述方式，本发明能够在不添加MQ树脂的情况下获得高剥离力的硅胶压敏胶，大幅降低硅胶压敏胶成本，并提高主胶交联密度，有效避免残胶、“鬼影”等由于硅残留造成良品率低的问题。

Description

一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶、压敏胶带及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种压敏胶及压敏胶带，特别是关于一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶、压敏胶带及其制备方法。
背景技术
有机硅压敏胶是压敏胶中一类质优高档的品种。当遇到恶劣的条件，如苛刻的温度、接触化学品、湿气、辐射，需要耐高温、使用寿命长等要求时，有机硅压敏胶具有不可替代的优势，具有广阔的市场应用前景。但其成本显著高于亚克力、橡胶压敏胶，而且容易在被粘附物表面产生硅残留，这些缺点一定程度上限制了有机硅压敏胶的使用范围。
有机硅压敏胶通常由有机硅橡胶、有机硅树脂、交联剂和其他添加剂及溶剂等组成。其中主胶成分是聚合物弹性体（有机硅橡胶）和增粘树脂（MQ树脂）两个部分。
影响有机硅压敏胶粘接性能的影响参数很多。其中最直接的影响参数为配方中增粘MQ树脂的用量。通常来讲，为了获得较高的剥离力和持粘力，有机硅压敏胶MQ树脂的用量通常占主胶（有机硅橡胶+MQ树脂）质量分数的50%~70%。
MQ树脂的引入在提高有机硅压敏胶剥离力和持粘力的同时通常会降低有机硅压敏胶整体的交联密度，降低内聚，易引起被粘物表面的硅残留。
同时由于原料及工艺制程的影响，MQ树脂的成本通常为有机硅橡胶的2~3倍，在有机硅压敏胶成本构成中占据最大份额。若能降低此组分比例，有机硅压敏胶成本将得以显著降低。但如果直接降低MQ树脂的比例，有机硅压敏胶的主要性能指标，如剥离力、初粘力、持粘力都会显著降低。极端条件下，如果完全用硅橡胶替代MQ树脂，所获得的有机硅压敏胶剥离力通常不会超过5gf/inch，几乎没有粘接能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶，该压敏胶配方中不含有MQ树脂，成本低，内聚高，硅残留低。
本发明的目的还在于提供一种上述压敏胶、压敏胶带及其制备方法。
本发明的目的通过如下方案达到：
一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶由以下组分（按重量份数计）构成：
硅橡胶15~80份；交联剂0.5~10份；反应抑制剂 0.25~5份；溶剂15~82份；催化剂0.1~3份；微空腔造孔剂1~10份。
所述硅橡胶为一种或一种以上含有乙烯基(Vi)的聚硅氧烷，乙烯基的位置可以位于端基或者侧基。
所述交联剂为含有硅氢(SiH)基团的硅油。
所述反应抑制剂为一种炔醇类催化反应抑制剂。
所述溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或几种混合。
所述催化剂为铂金催化剂。
所述微空腔造孔剂为不与上述硅橡胶、交联剂、反应抑制剂、溶剂、催化剂组分互溶的液体。
进一步地，所述的所述微空腔造孔剂为水、乙二醇中的至少一种。
一种上述压敏胶、压敏胶带在制备过程中包含如下步骤：
步骤(1)：取五分之四溶剂与硅橡胶共混，使硅橡胶其充分溶解溶胀后得到硅橡胶分散液A；
步骤(2)：将交联剂和反应抑制剂加入步骤(1)获得的硅橡胶分散液A中，充分混合、均匀，得到硅橡胶分散液B；
步骤(3)：将以剩余五分之一溶剂分散稀释的催化剂加入步骤(2)获得的硅橡胶分散液B，进一步分散均匀，得到硅橡胶分散液C；
步骤(4)：将微空腔造孔剂加入步骤(3)获得的硅橡胶分散液C中，经乳化泵乳化获得W/O乳液后即得到高剥离力低硅残留有机硅压敏胶。
在步骤(4)中，微空腔造孔剂经过乳化泵乳化在胶水中以不相容的微乳液滴形态存在，形成W/O乳液，微乳液滴直径在0.5~2000微米。
将此压敏胶涂布于基材之上，微空腔造孔剂的微乳液滴均匀分散在胶层内部；当进入低温烘箱后，溶剂挥发使微空腔造孔剂浮现于胶层表面，进一步的高温烘烤引发胶水内部的硅氢加成反应，含有乙烯基(Vi)的硅橡胶在含氢(SiH)硅油的交联下形成固化三维网状结构丧失流动性，同时微空腔造孔剂在高温下挥发并在已固化的胶层表面形成微空腔结构，即获得一种表面具有微空腔结构的高剥离力低硅残留有机硅压敏胶带，微空腔结构直径范围在0.3~1500微米。
所获得一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶与被粘物贴合后，微空腔处形成负压，形成高结合强度的界面，具有很高的剥离力及持粘力，可以比拟MQ树脂增粘的有机硅压敏胶。
本发明所述一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶、压敏胶带及其制备方法至少有如下的优点：
1. 本发明所述有机硅压敏胶主胶配方不含MQ树脂，利用微空腔与被粘附物之间的负压来增加界面结合力，大幅降低有机硅压敏胶的成本；
2. 本发明所述有机硅压敏胶主胶配方不含MQ树脂，主胶交联密度更高，不易在被粘物上产生硅残留，有效避免残胶、“鬼影”等由于硅残留造成良品率低的问题。
附图说明
图1为未经烘干/固化的压敏胶胶带结构示意图。
图2为经烘箱烘干/固化后的压敏胶胶带结构示意图。
附图标记：1、基材，2、未经烘干固化的压敏胶胶液层，3、经乳化泵乳化分散的微空腔造孔剂微乳液滴，4、经烘干固化后的压敏胶层，5、压敏胶表面的微空腔结构。
具体实施例
下面将结合附图及具体实施例对本技术方案做进一步说明。
实施例1。
取30份重均分子量550000，乙烯基含量0.078mol/100g的乙烯基封端硅橡胶，分散于49.2份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中，充分分散溶胀；再加入3份硅氢含量1.1mol/100g的硅油以及1.5份反应抑制剂，充分分散；再将2份预先在12.3份甲苯中分散稀释铂金催化剂加入前述分散液中充分分散30分钟；再加入1份纯水作为微空腔造孔剂，通过乳化泵乳化获得微乳液滴直径0.5~25微米的W/O乳液；将获得的W/O乳液泵入狭缝式涂布头涂布于75微米厚PET基底上，控制湿胶厚55微米。
将前述胶带送入5节20米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、160℃、160℃、110℃，线速4米/秒，即可得表面微空腔结构直径0.3~20微米的高剥离力低硅残留有机硅压敏胶胶带，其结构如图2所示。
干胶厚度15微米，剥离力115 gf/inch，残余率93.4%。
实施例2。
取30份重均分子量550000，乙烯基含量0.078mol/100g的乙烯基封端硅橡胶，分散于43.2份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中，充分分散溶胀；再加入3份硅氢含量1.1mol/100g的硅油以及2份反应抑制剂，充分分散；再将2份预先在10.8份甲苯中分散稀释的铂金催化剂加入前述分散液中充分分散30分钟；再加入10份纯水作为微空腔造孔剂，通过乳化泵乳化获得微乳液滴直径150~2000微米的W/O乳液；将获得的W/O乳液泵入狭缝式涂布头涂布于75微米厚PET基底上，控制湿胶厚55微米。
将前述胶带送入5节20米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、160℃、160℃、110℃，线速4米/秒，即可得表面微空腔结构直径100~1500微米的高剥离力低硅残留有机硅压敏胶胶带，其结构如图2所示。
干胶厚度15微米，剥离力407 gf/inch，残余率92.8%。
实施例3。
取50份重均分子量200000，乙烯基含量0.041mol/100g的乙烯基封端硅橡胶，与27.2份二甲苯共混，充分分散溶胀；再加入6.5份硅氢含量0.3mol/100g的硅油，以及4份反应抑制剂，充分分散；再将1.5质量份预先在6.8份二甲苯中分散稀释的铂金催化剂加入前述分散液中充分分散30分钟；再加入4份乙二醇作为微空腔造孔剂，通过乳化泵乳化获得微乳液滴直径500~1000微米的W/O乳液；将获得的W/O乳液泵入狭缝式涂布头涂布于25微米厚PI基底上，控制湿胶厚22微米。
将前述胶带送入5节20米鼓风烘道，温度梯度110℃、155℃、185℃、185℃、130℃，线速3米/秒，即可得表面微空腔结构直径200~500微米的高剥离力低硅残留有机硅压敏胶胶带，其结构如图2所示。
干胶厚度10微米，剥离力353 gf/inch，残余率91.1%。
以上所述仅为本发明的较优的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶，其特征在于：其组成配比按重量份数计如下：
硅橡胶15~80份；交联剂0.5~10份；反应抑制剂 0.25~5份；溶剂15~82份；催化剂0.1~3份；微空腔造孔剂1~10份；
所述的硅橡胶为一种或一种以上含有乙烯基(Vi)且乙烯基位于端基或者侧基的聚硅氧烷；
所述的交联剂为含有硅氢(SiH)基团的硅油；
所述的反应抑制剂为一种炔醇类催化反应抑制剂；
所述的溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或几种混合；
所述催化剂为铂金催化剂；
所述微空腔造孔剂为不与硅橡胶、交联剂、反应抑制剂、溶剂、催化剂互溶的液体。
2.根据权利要求1所述的一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶，其特征在于：所述微空腔造孔剂为水或乙二醇中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取五分之四溶剂与硅橡胶共混，使硅橡胶其充分溶解溶胀后得到硅橡胶分散液A；
（2）将交联剂和反应抑制剂加入步骤（1）获得的硅橡胶分散液A中，充分混合、均匀，得到硅橡胶分散液B；
（3）将以剩余五分之一溶剂分散稀释的催化剂加入步骤（2）获得的硅橡胶分散液B，进一步分散均匀，得到硅橡胶分散液C；
（4）将微空腔造孔剂加入步骤（3）获得的硅橡胶分散液C中，经乳化泵乳化获得W/O乳液后即得到高剥离力低硅残留有机硅压敏胶。
4.根据权利要求3所述的一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶的制备方法，其特征在于：所述的经乳化泵乳化获得的W/O乳液中乳液滴直径范围0.5~2000微米。
5.一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶带，其特征在于：将权利要求1或2所述的高剥离力低硅残留有机硅压敏胶涂布于基材上，经烘干、固化，即得到压敏胶带。
6.根据权利要求5所述的一种高剥离力低硅残留有机硅压敏胶带，其特征在于：所述压敏胶带中胶层表面微空腔结构直径范围在0.3~1500微米。
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