CN108285762A - 一种丙烯酸胶粘剂和一种泡棉胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丙烯酸胶粘剂和一种泡棉胶带，所述丙烯酸胶粘剂包括丙烯酸烷基酯单体聚合物、溶剂、增粘树脂和交联剂，所述丙烯酸烷基酯单体聚合物包括丙烯酸烷基酯单体和引发剂，所述丙烯酸烷基酯单体包括软单体和硬单体，所述软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸‑2‑乙基己酯和丙烯酸17酯中的至少两种，所述硬单体包括丙烯酸、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和苯乙烯中的至少两种，且不超过四种。所述丙烯酸胶粘剂，通过引入丙烯酸17酯，直链的增长有利于降低分子极性及合成更大分子量聚合物，改善胶粘剂的粘弹特性。

Description

一种丙烯酸胶粘剂和一种泡棉胶带
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸胶粘剂和一种泡棉胶带。
背景技术
胶粘剂作为一种国民经济发展不可或缺的化工产品，广泛应用于国民经济中的各个领域，我国现已成为胶粘剂的生产大国和消费大国。胶粘剂品种繁多、组分各异，其中，聚氨酯胶粘剂作为合成胶粘剂中的重要品种，以其优良的粘接性能、对多种基材的粘接适应性、简便的粘合工艺、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等优点，已成为近年来在国内外发展最快的胶粘剂。随着科技水平的不断提高，我国胶粘剂的技术水平也不断提高，开发出来大量达到国内外先进水平的产品，并呈现出产品向着改性型、反应型、多功能型、节能环保型、纳米型等方向发展。
丙烯酸酯乳液胶粘剂具有良好的耐候性、耐化学药品性和力学强度，且价格低廉、合成工艺简单以及符合环保要求，因此得到了非常广泛的应用。然而，传统的丙烯酸酯乳液胶粘剂仍存在着诸多不足之处，比如：粘接性能不理想。近年来，许多应用场合对丙烯酸酯乳液胶粘剂的综合性能提出了更高的要求，显然，很多传统的丙烯酸酯乳液胶粘剂不能满足日益提高的性能要求，需从制备方法和原料配制方面进行重大改进，以期获得满意的效果。
发明内容
本发明提供了一种丙烯酸胶粘剂和一种泡棉胶带，用以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种丙烯酸胶粘剂，包括丙烯酸烷基酯单体聚合物、溶剂、增粘树脂和交联剂，各组分质量份数如下：
所述丙烯酸烷基酯单体聚合物包括丙烯酸烷基酯单体和引发剂，所述丙烯酸烷基酯单体包括软单体和硬单体，所述软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸17酯中的至少两种，所述硬单体包括丙烯酸、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和苯乙烯中的至少两种，且不超过四种。
作为优选，所述丙烯酸烷基酯单体中，所述软单体的质量百分数大于等于30％，所述硬单体的质量百分数大于等于5％。
作为优选，所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。
作为优选，所述溶剂选自乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丁酮、甲醇和乙醚中的一种或两种。
作为优选，所述增粘树脂选自萜烯树脂、香豆酮茚树脂、石油类树脂、萜聚合松香、松香酸、松香酸酯，以及烯酚树脂及其氢化物、酯化物和聚合物中的至少一种。
作为优选，所述交联剂包括异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、金属螯合物、氮丙啶和氨基中的至少一种。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：所述丙烯酸胶粘剂，通过引入丙烯酸17酯，直链的增长有利于降低分子极性及合成更大分子量聚合物，改善胶粘剂的粘弹特性。
本发明还提供了一种泡棉胶带，包括基材层，设置在所述基材层一侧的第一胶粘层，设置在所述基材层另一侧的第二胶粘层，设置在所述第一胶粘层另一侧的第一离型膜层，设置在所述第二胶粘层另一侧的第二离型膜层。所述第一胶粘层和第二胶粘层采用的上述丙烯酸胶粘剂。
作为优选，所述基材层采用的基材为泡棉基材，所述泡棉基材选自聚乙烯发泡体、聚烯烃发泡体、聚丙烯发泡体、聚氨酯发泡体和乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡体中的一种。
作为优选，所述泡棉基材的抗张强度，机械拉伸方向(MD方向)≥10MPa，垂直于拉伸的方向，TD方向≥7MPa。
作为优选，所述泡棉基材的伸长率，TD方向≥350％，MD方向≥250％。
作为优选，所述泡棉基材的发泡倍率1～10倍，优选1～5倍。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所述的泡棉胶带包括基材层、胶粘层和离型膜层，所述胶粘层采用的丙烯酸胶粘剂具有耐老化、耐候性和耐低温特性，所述泡棉胶带具有超低温高耐候性，实用性强。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
一种泡棉胶带，包括基材层，设置在所述基材层一侧的第一胶粘层，设置在所述基材层另一侧的第二胶粘层，设置在所述第一胶粘层另一侧的第一离型膜层，设置在所述第二胶粘层另一侧的第二离型膜层。所述第一胶粘层和第二胶粘层采用的上述丙烯酸胶粘剂。
作为优选，所述基材层采用的基材为泡棉基材，所述泡棉基材选自聚乙烯发泡体、聚烯烃发泡体、聚丙烯发泡体、聚氨酯发泡体和乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡体中的一种。所述泡棉基材为开孔发泡或半开孔发泡或闭孔发泡，颜色可以为黑色或白色或灰色。
作为优选，所述泡棉基材的抗张强度，机械拉伸方向(MD方向)≥10MPa，垂直于拉伸的方向，TD方向≥7Mpa，伸长率，TD方向≥350％，MD方向≥250％，所述泡棉基材的发泡倍率1～10倍，优选1～5倍。
作为优选，第一胶粘层和第二胶粘层采用的胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，所述丙烯酸胶粘剂包括丙烯酸烷基酯单体聚合物、溶剂、增粘树脂和交联剂。所述丙烯酸烷基酯单体聚合物包括丙烯酸烷基酯单体和引发剂，所述丙烯酸烷基酯单体包括软单体和硬单体，所述软单体选择丙烯酸正丁酯和丙烯酸17酯，所述硬单体选择丙烯酸和丙烯酸羟乙酯，所述引发剂选择偶氮二异丁腈(AIBN)，所述溶剂选择乙酸乙酯和甲苯，所述增粘树脂选择合成松香树脂和C5石油树脂，所述交联剂为异氰酸酯类交联剂。
所述丙烯酸胶粘剂采用自由基聚合，制备方法如下：
将2.6质量份丙烯酸、0.05质量份丙烯酸羟乙酯、82重量份丙烯酸正丁酯、15质量份丙烯酸17酯，以及作为聚合溶剂的50质量份乙酸乙酯和50质量份甲苯投入到三口烧瓶中，在液面下导入氮气，并进行水浴升温，在通氮气的同时开始搅拌，搅拌速度100～200转/分钟，持续搅拌2小时，通氮气过程中到达70℃开始持温。尽可能地将聚合体系内的氧气去除，加入用少量乙酸乙酯溶解后的0.1重量份AIBN，放热反应开始，升温到75℃时进行冷却持温，持温1小时，在加入用少量乙酸乙酯溶解后的0.1质量份AIBN，升温至85℃，持温2小时，追加0.15质量份用少量乙酸乙酯溶解后的AIBN，进行5小时持温，冷却至70℃以下时，加入50质量份乙酸乙酯，得到聚合物溶液。所得聚合物的玻璃化温度Tg为-55.3℃，固含量为40％，粘度15000mPa.s，重均分子量为110万。
在所述聚合物溶液中，相对于其固体成分100重量份添加15重量份软化点135℃的增粘合成松香树脂(荒川化学公司制造)和5质量份软化点100℃的C5石油类增粘树脂(濮阳市中科信源石化有限公司)，同时加入73质量份乙酸乙酯，制备成固含量35％的丙烯酸胶粘剂，该胶粘剂在23±2℃下的粘度为4000mPa.s。
另外，涂布前，相对于该组合物的固体成分100重量份混合1.5重量份的异氰酸酯类交联剂(东曹化学株式会社制造)，可根据涂布工艺和产品设计不同，选择乙酸乙酯对组合物进行稀释，稀释时进行充分搅拌。
所述泡棉胶带，使用用于制造双面胶带的公知方法，采用刮刀涂布方式，选择PET离型膜作为第一离型膜层，在所述第一离型膜层上涂布胶粘剂形成第一胶粘层，通过涂布设备110℃干燥烘干后，制备得50μm胶粘层，与100μm黑色泡棉基材进行复合，所得第一工程涂布半成品。选择PET离型膜作为第二离型膜层，在所述第二离型膜层上涂布胶粘剂形成第二胶粘层，通过烘箱110℃干燥后，制备得50um胶粘层，与第一工程涂布半成品黑色泡棉基材另一复合面复合，即获得总厚度为200um双面泡棉胶带半成品。将其置入40℃循环风烘箱中，熟化72小时，即制备完双面胶带。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于，所述丙烯酸胶粘剂的制备方法如下：将2.6质量份丙烯酸、0.05质量份丙烯酸羟乙酯、67重量份丙烯酸正丁酯、30质量份丙烯酸17酯和作为聚合溶剂的100重量份甲苯投入到三口烧瓶中，尽可能地将聚合体系内的氧气去除，加入用少量乙酸乙酯溶解后的0.1重量份AIBN，放热反应开始，升温到75℃时进行冷却持温，持温1小时，在加入用少量乙酸乙酯溶解后的0.1质量份AIBN，升温至85℃，持温2小时，追加0.15质量份用少量乙酸乙酯溶解后的AIBN，进行5小时85℃持温，持温结束后冷却至70℃以下时，加入50质量份乙酸乙酯，得到聚合物溶液。所得聚合物溶液的玻璃化温度Tg为-58.1℃，固含量为40％，重均分子量为130万。
实施例三
实施例三与实施例一的区别在于，在所述丙烯酸胶粘剂，相对于其固体成分100重量份添加20重量份软化点135℃的增粘合成松香树脂(荒川化学公司制造)，同时加入73质量份乙酸乙酯，制备成固含量35％的丙烯酸胶粘剂，该胶粘剂在23±2℃下的粘度为5000mPa.s。
对比例一
将2.6质量份丙烯酸、0.05质量份丙烯酸羟乙酯、15质量份丙烯酸乙酯、82重量份丙烯酸正丁酯作为聚合溶剂的100重量份甲苯投入到三口烧瓶中，尽可能地将聚合体系内的氧气去除，加入用少量乙酸乙酯溶解后的0.1重量份AIBN，放热反应开始，升温到75℃时进行冷却持温，持温1小时，在加入用少量乙酸乙酯溶解后的0.1质量份AIBN，升温至85℃，持温2小时，追加0.15质量份用少量乙酸乙酯溶解后的AIBN，进行5小时85℃持温，持温结束后冷却至70℃以下时，加入50质量份乙酸乙酯，得到聚合物溶液。所得聚合物溶液的玻璃化温度Tg为-48℃，固含量为40％，重均分子量为60万。
在所述聚合物溶液中，相对于其固体成分100重量份添加15重量份软化点135℃的增粘合成松香树脂(荒川化学公司制造)和5质量份软化点100℃的C5石油类增粘树脂(濮阳市中科信源石化有限公司)，同时加入73质量份乙酸乙酯，制备成固含量35％粘合剂组合物，该溶剂型改性聚丙烯酸酯压敏胶粘剂的23±2℃下的粘度为2000mPa.s。
另外，涂布前，相对于该组合物的固体成分100重量份混合1.5重量份的异氰酸酯类交联剂(东曹化学株式会社制造)，可根据涂布工艺和产品设计不同，选择乙酸乙酯对组合物进行稀释，稀释时进行充分搅拌。
所述泡棉胶带，使用用于制造双面胶带的公知方法，采用刮刀涂布方式，选择PET离型膜作为第一离型膜层，在所述第一离型膜层上涂布胶粘剂形成第一胶粘层，通过涂布设备110℃干燥烘干后，制备得50μm胶粘层，与100μm黑色泡棉基材进行复合，所得第一工程涂布半成品。选择PET离型膜作为第二离型膜层，在所述第二离型膜层上涂布胶粘剂形成第二胶粘层，通过烘箱110℃干燥后，制备得50um胶粘层，与第一工程涂布半成品黑色泡棉基材另一复合面复合，即获得总厚度为200um双面泡棉胶带半成品。将其置入40℃循环风烘箱中，熟化72小时，即制备完双面胶带。
采用实施例一～三和对比例一制备得到的双面胶带，进行粘着力测试、保持力测试和耐反翘测试，测试方法如下：
粘着力测试：
1.仪器设备
拉力试验机：定速拉伸型拉力试验机，拉伸速度为300mm/min，背有量度为10kg的记录仪；
压合装置：表面包覆橡胶的钢质辗辊，重2kg，有把手，能往复运动。
试验板：SUS304(不锈钢板)、PC(聚碳酸酯)和GLASS(玻璃)洁净试验板(长150mm，宽50mm，厚度1mm)，其表面无水酒精擦拭干净。
2.试验片的裁取
裁取25mm宽、长度约200mm的试验片。
非测试面需要将离型膜剥离，用0.025mm的PET薄膜复合。
3.实验环境条件
试验环境应能保持23±2℃，65±5％RH标准状态
4.测试步骤
将裁切好的试验片沿试验板的纵向贴合于其中间部位，然后用压合装置缓慢往复三次滚压，在上述标准温度状态下放置20分钟；将试验板装在拉力试验机上，把试验片的下部折曲180℃，固定在上面的夹头上；以300mm/min的速度进行剥离，剥离长度在100mm以上，其强度自动记录在记录板上。同样试样要平行测试两次。
5.结果计算
在记录纸记录的范围内，读取平均值。
保持力测试
1.仪器设备
干燥器：能保持40±2℃的循环式鼓风干燥器，试验板的试验面垂直放置，试样的下端挂有1kg的荷重；
压合装置：表面包覆橡胶的钢质辗辊，重2kg，有把手，能往复运动。
试验板：SUS304(长60mm，宽50mm，厚度1mm)，试验板的表面用无水酒精沿纵向擦拭干净。
2.试验片的裁取
裁取25mm宽、长度约70mm的试验片；
非测试面需要将离型膜剥离，用0.025mm的PET薄膜复合。
3.测试步骤
在试验板靠近边缘的部位，将试验片贴有25×25mm面积，然后再用压合装置往复滚压一次；用油性笔粗面在胶带与测试板贴合的原始交接位置划线。将其放在能保持80±2℃的循环式鼓风干燥器中，20分钟后开始挂上1kg的砝码进行测试。经过1h后读取其离开原点的距离或记录试验片掉落的时间。
4.结果计算
保持力就是试验片经过1h后，其离开原点的距离，单位是0.1mm。当试验片从试验板上落下时，记录落下的时间，单位是min。
耐反翘
1.仪器设备
干燥器：能保持85±2℃的循环式鼓风干燥器；
压合装置：表面包覆橡胶的钢质辗辊，重2kg，有把手，能往复运动。
试验板：铝(AL)板(厚度0.5mm，宽×长20mm×150mm)，表面用无水酒精擦拭干净。聚碳酸酯(PC)板(厚度3mm，宽×长25mm×200mm)。
裁取20mm宽、长度150mm的试验片。
3.测试步骤
将裁切好的试验片去除一侧的离型膜后沿AL板的纵向贴合，然后用压合装置缓慢往复一次滚压，然后去除试验片另一侧的离型膜后沿PC板的纵向贴合于PC板中间位置，保证PC板两端各空余25mm空白区域，在上述标准温度状态下放置24小时；将试验板AL板两端用拇指压住，并进行弯曲，使PC板卡在测试平台的卡槽内(参考固定装置图例)，将其放在能保持85℃±2℃的循环式鼓风干燥箱中经过72h记录AL板翘起的高度。
4.结果计算
同样试片平行测试三次、记录翘起高度。
测试结果见表1。
表1实施例和对比例中双面胶带的测试结果
如上表所显示，确认本发明所述双面胶带，粘着力方面，实施例均比对比例好，其中实施例二最佳；初粘力方面，实施例二最优；耐反翘性能，实施例二优秀。所述丙烯酸胶粘剂，通过引入丙烯酸17酯，直链的增长有利于降低分子极性及合成更大分子量聚合物，改善了胶粘剂的粘弹特性。
本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种丙烯酸胶粘剂，其特征在于，包括丙烯酸烷基酯单体聚合物、溶剂、增粘树脂和交联剂，各组分质量份数如下：
所述丙烯酸烷基酯单体聚合物包括丙烯酸烷基酯单体和引发剂，所述丙烯酸烷基酯单体包括软单体和硬单体，所述软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸17酯中的至少两种，所述硬单体包括丙烯酸、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸羟乙酯和苯乙烯中的至少两种，且不超过四种。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯单体中，所述软单体的质量百分数大于等于30％，所述硬单体的质量百分数大于等于5％。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸胶粘剂，其特征在于，所述溶剂选自乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丁酮、甲醇和乙醚中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸胶粘剂，其特征在于，所述增粘树脂选自萜烯树脂、香豆酮茚树脂、石油类树脂、萜聚合松香、松香酸、松香酸酯，以及烯酚树脂及其氢化物、酯化物和聚合物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸胶粘剂，其特征在于，所述交联剂包括异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、金属螯合物、氮丙啶和氨基中的至少一种。
6.一种泡棉胶带，包括基材层，设置在所述基材层一侧的第一胶粘层，设置在所述基材层另一侧的第二胶粘层，设置在所述第一胶粘层另一侧的第一离型膜层，设置在所述第二胶粘层另一侧的第二离型膜层，其特征在于，所述第一胶粘层和第二胶粘层采用的如权利要求1～5所述的丙烯酸胶粘剂。
7.根据权利要求6所述的泡棉胶带，其特征在于，所述基材层采用的基材为泡棉基材，所述泡棉基材选自聚乙烯发泡体、聚烯烃发泡体、聚丙烯发泡体、聚氨酯发泡体和乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡体中的一种。
8.根据权利要求7所述的泡棉胶带，其特征在于，所述泡棉基材的抗张强度，MD方向≥10MPa，TD方向≥7MPa；所述泡棉基材的伸长率，TD方向≥350％，MD方向≥250％；所述泡棉基材的发泡倍率1～10倍。
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