CN108467684B - 胶粘剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固化材料领域,具体涉及一种胶粘剂组合物,该胶粘剂组合物含有主体树脂、稀释剂和引发剂,所述主体树脂为丙烯酸树脂和丙烯酰胺;所述稀释剂为组分A、组分B和组分C的混合物;其中,组分A为丙烯酸酯单体,组分B为甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯,组分C为3,3’‑(氧基双亚甲基)双(3‑乙基)氧杂环丁烷、羟乙基丙烯酰胺和丙烯酰吗啉中的至少一种。本发明还公开了该胶粘剂组合物的制备方法及其在烫金膜产品中的应用。通过上述技术方案,将特定的组分配合使用,各组分之间能够起到协同的作用,从而使得形成的胶粘层能够具有良好的耐化学腐蚀性、耐物理损耗、抗冲击性能以及韧性,且具有较好的保护性能。
Description
技术领域
本发明涉及固化材料领域,具体涉及一种胶粘剂组合物,该胶粘剂组合物的制备方法,以及该胶粘剂组合物在烫金膜产品中的应用。
背景技术
烫金膜又称电化铝(电化铝的叫法在印刷行业用得更多),是一种在薄膜片基上经涂料和真空蒸镀复加一层金属箔而制成的烫印材料。电化铝的厚度一般有(12、16、18、20)μm,500~1500mm宽。电化铝箔是在薄膜片上涂布脱离层、色层、经真空镀铝再涂布胶层,最后通过成品复卷而制成的。国产电化铝箔一般为4~5层,一般由基膜层、脱离层、色层、镀铝层和胶粘层组成,其中胶粘层一般用易熔的热塑性树脂(其种类又有多种)通过涂布机在铝层上,经烘干即成胶粘层。胶粘层的主要作用是将烫印材料粘结在被烫物体上。
目前市场上普遍采用的胶粘层体系在初始条件下,能满足粘结强度要求,但是随着时间的延长,尤其在湿热环境下放置一段时间后,粘结强度会大幅下降,之所以出现此种现象,主要是由于环境中的湿气侵入粘结界面,导致胶层中的酯键和亚氨酯键在湿热条件下出现水解现象,破坏粘结作用,降低粘结强度。另外,目前的粘结胶也不具备对烫金膜的保护能力,如果烫金后产品在较为苛刻的条件下流通,易出现缺损现象,破坏了产品的完整性。
紫外固化材料是全固含量的材料,包含光引发剂、光固化树脂和光固化活性单体,不含任何溶剂,材料中所有组分均参与反应形成功能结构,无需烘干,没有溶剂排放,能够节约大量能源,低碳环保。紫外固化材料在通过紫外灯固化后,固化系统具有高交联密度,其物化耐性比热塑性材料高,在后期加工和流通过程中,性能也更加稳定。但是随着烫金膜技术不断的发展,紫外固化材料在烫金膜耐化学腐蚀、耐物理损耗、抗冲击性能、胶粘层韧性以及保护性能上已不能满足越来越高的使用要求,因此,需要提供一种新的紫外固化材料,不仅可用于烫金膜与基材的粘结,而且还具有保护作用,提高烫金后产品的耐化学腐蚀和耐物理损耗能力,增强烫金后产品在不同环境下流通的稳定性。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种具有良好的耐化学腐蚀性、耐物理损耗的胶粘剂组合物及其制备方法和应用。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种胶粘剂组合物,该组合物含有主体树脂、稀释剂和引发剂,其中,
所述主体树脂为丙烯酸树脂和丙烯酰胺;
所述稀释剂为组分A、组分B和组分C的混合物;其中,组分A为丙烯酸酯单体,组分B为甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯,组分C为3,3’-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、羟乙基丙烯酰胺和丙烯酰吗啉中的至少一种。
优选地,所述引发剂为自由基光引发剂和/或阳离子光引发剂;进一步优选地,所述自由基光引发剂选自α-羟基酮、α-氨基乙酰苯酮、硫杂蒽酮和二苯甲酮中的一种或多种,所述阳离子光引发剂选自三芳基六氟磷酸硫鎓盐、芳基重氮盐、二甲基碘鎓盐和芳香茂铁盐中的一种或多种。
优选地,所述丙烯酸树脂为固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂。
优选地,所述丙烯酰胺为二甲基丙烯酰胺和/或二乙基丙烯酰胺。
优选地,以所述组合物的总重量为基准,所述主体树脂的含量为20-55重量%,所述稀释剂的含量为30-75重量%,所述引发剂的含量为1-15重量%。
优选地,所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的重量、固体丙烯酸树脂的重量、丙烯酰胺的重量之比为(0.1-6):(1-8):1。
优选地,所述组分A与组分B的中量、组分C的重量之比为1-7:1。
优选地,所述丙烯酸酯单体的重量、丙烯酰胺的重量之比为0.1-6:1。
优选地,所述丙烯酸酯单体为官能度为1-6的丙烯酸酯单体;优选地,所述丙烯酸酯单体为官能度为1-2的丙烯酸酯单体和官能度为3-6的丙烯酸酯单体的混合物;更优选地,官能度为1-2的丙烯酸酯单体和官能度为3-6的丙烯酸酯单体的重量之比为0.2-20:1。
优选地,所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丙酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸已内酯、乙氧化羟乙基甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6已二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1,6已二醇二甲基二丙烯酸酯(HDDMA)、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、高活性丙氧化甘油三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
优选地,所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的数均分子量为500-1400,优选为850-1300;所述固体丙烯酸树脂的玻璃化转变温度为30-60℃,分子量为20000-60000g/mol,酸值不大于9mgKOH/g。
优选地,所述组合物中还含有助剂,所述助剂选自平流剂、耐磨剂和消泡剂中的一种或多种。
第二方面,本发明还提供了如上述的胶粘剂组合物的制备方法,其中,该方法包括:将主体树脂、稀释剂和引发剂混合。
优选地,将主体树脂、稀释剂和引发剂混合的步骤包括:将主体树脂与稀释剂混合,得到含有主体树脂的浆液;将所述引发剂与所述含有主体树脂的浆液混合;
优选的,将主体树脂与稀释剂混合的温度为30-60℃,更优选为45-60℃。
第三方面,本发明还提供如上述的胶粘剂组合物在烫金膜产品中的应用。
通过上述技术方案,将以上特定的组分配合使用,各组分之间能够起到相辅相成的协同的作用,从而使得形成的胶粘层能够具有良好的耐化学腐蚀、耐物理损耗、抗冲击性能以及韧性,且具有较好的保护性能。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
一方面,本发明提供了一种胶粘剂组合物,该胶粘剂组合物含有主体树脂、稀释剂和引发剂,其中,所述主体树脂为丙烯酸树脂和丙烯酰胺;所述稀释剂为组分A、组分B和组分C的混合物;其中,组分A为丙烯酸酯单体,组分B为甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯,组分C为3,3’-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、羟乙基丙烯酰胺和丙烯酰吗啉中的至少一种。
本发明的发明人在研究的过程中发现,丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外,所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性及抗户外老化性能。所述丙烯酰胺具有良好的耐温、抗老化性能和抗盐性,当与其他物质发生反应后,分子内的分子链相互缔合,从而使高分子的流体动力学半径增大,可产生较好的增粘作用,当遇到潮湿环境时,由于产生的极性增大,可以使疏水缔合作用增强,表现出优良的耐化学腐蚀性能。通过将他们特定的配合使用作为胶粘剂组合物的主体树脂,并溶解在丙烯酸酯单体等稀释剂中,一方面,主体树脂的配合使用能够起到相辅相成的协同作用,并能够赋予胶粘剂组合物耐化学腐蚀性、耐物理损耗、抗冲击性能和优异的韧性,另一方面,所述稀释剂能够很好地溶解所述主体树脂、并调节固化速率,使得到的胶粘剂组合物的固化性能更为优异,从而完成了本发明。
根据本发明,所述引发剂为自由基光引发剂和/或阳离子光引发剂。所述引发剂的种类和用量为本领域技术人员所公知,例如,所述自由基光引发剂可以选自α-羟基酮、α-氨基乙酰苯酮、硫杂蒽酮和二苯甲酮中的一种或多种;其中,α-羟基酮为裂解型自由基光引发剂,通常可以选自IHT-PI184、Irgacure184和Darocur1173中的一种或多种;所述硫杂蒽酮和二苯甲酮为夺氢型自由基光引发剂,需加入与之相匹配的助引发剂(通常为胺类化合物)来提高其引发活性。所述阳离子光引发剂选自三芳基六氟磷酸硫鎓盐、芳基重氮盐、二甲基碘鎓盐和芳香茂铁盐中的一种或多种。
根据本发明,所述丙烯酸树脂为固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂;一方面,固态丙烯酸树脂添加主要是降低自由基聚合体系的收缩率,提高在基材上的附着牢度,且固态丙烯酸树脂本身也具备一定的耐化学腐蚀的特性;另一方面含碳碳双键的丙烯酸树脂具有优异的粘结性、高耐磨性、柔韧性、耐候性能,是一种综合性能优异的辐射固化材料;因此,含有固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂的胶粘剂组合物能够兼具耐化学腐蚀性、耐物理损耗等特性。
根据本发明,所述丙烯酰胺优选为二甲基丙烯酰胺和/或二乙基丙烯酰胺。二甲基丙烯酰胺具有双键和酰胺基团,在于氮原子相连的两个甲基推动下,氮、羟基、双键之间形成超共轨体系,热稳定性好,特别的在自由基和非离子引发剂的作用下,易于丙烯酸酯发生进行聚合反应,其共聚物具有优异的耐化学腐蚀、耐物理损耗;而二乙基丙烯酰胺上同时具有亲水性的酰胺基和疏水性的二乙基,从而与其他单体共聚时,可以改变其相转变温度和机械力学性能。本发明的发明人在研究的过程中发现,二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺的使用能够赋予胶粘剂组合物耐化学腐蚀性、耐物理损耗、抗冲击性能和优异的韧性,使得到的胶粘剂组合物的固化性能更为优异,从而提供了本发明一种更为优选的实施方式。
在本发明的所述组合物中,尽管胶粘剂组合物只要含有上述各组分,形成的粘结层便具有良好的耐化学腐蚀性、耐物理损耗、抗冲击性能和韧性,且具有较好的保护性能。但为了使上述性能能够匹配得更好,以所述组合物的总重量为基准,所述主体树脂的含量为20-55重量%,优选30-55重量%,更优选35-55重量%;所述稀释剂的含量为30-75重量%,优选35-60重量%,更优选40-60重量%;所述引发剂的含量为1-15重量%,优选2-10重量%,更优选5-8重量%。
根据本发明一种优选的实施方式,当所述丙烯酸树脂为固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂时,所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的重量、固体丙烯酸树脂的重量、丙烯酰胺的重量之比为(0.1-6):(1-8):1,优选为(1-4):(1.5-6):1。
此处需要说明的是,术语“丙烯酰胺的重量”指的是,当所述主体树脂中同时含有二甲基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺时,其指代的是这两种物质的总重量;当所述主体树脂中只含有其中一种时,其指代的是二甲基丙烯酰胺或二乙基丙烯酰胺的重量。
根据本发明一种优选的实施方式,所述组分A和组分B的总重量与组分C的重量之比为1-7:1。
本发明的发明人在研究的过程中发现,丙烯酸酯单体易与丙烯酰胺发生共聚反应,且得到的聚合物具有良好的性能,特别的当所述丙烯酸酯单体的重量、丙烯酰胺重量之比为0.1-6:1时,共聚物将能获得更加优良的性能,优选地,当所述丙烯酸酯单体的重量、丙烯酰胺重量之比为1-5:1时,共聚物具有最佳的性能。
本发明的发明人在研究的过程中发现,当所述丙烯酸酯单体为官能度为1-6的丙烯酸酯单体时,其能够更好地溶解所述主体树脂、调节固化速率,使得到的胶粘剂组合物的固化性能更为优异。
根据本发明一种优选的实施方式,所述丙烯酸酯单体为官能度为1-6的丙烯酸酯单体;优选地,所述丙烯酸酯单体为官能度为1-2的丙烯酸酯单体和官能度为3-6的丙烯酸酯单体的混合物;更优选地,官能度为1-2的丙烯酸酯单体和官能度为3-6的丙烯酸酯单体的重量之比为0.2-20:1,优选为1.5-5:1。
其中,术语“官能度”是指单体分子在发生缩合反应时,参加反应的官能团数目称作官能度,也就是在反应体系中实际起反应的单体官能团数。
以上各官能度的丙烯酸酯单体可以为本领域常规的选择。例如,所述丙烯酸酯单体丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丙酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸已内酯、乙氧化羟乙基甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6已二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1,6已二醇二甲基二丙烯酸酯(HDDMA)、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、高活性丙氧化甘油三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、(4)乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
通常来说,自由基光固化的优点是反应速度快且性能易于调节,缺点是固化后体积收缩大且氧阻聚严重;固态丙烯酸则不参与紫外固化反应,所以出现体积收缩小且所形成的聚合物的附着力强等优点。因此,同时含有固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂的胶粘剂组合物不仅具有良好的粘结性,而且还具备耐化学腐蚀性、耐物理损耗、抗冲击性能以及韧性,还具有优异的抗氧阻聚性能。所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的数均分子量可以在较大范围内变动,例如,;所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的数均分子量可以为500-1400,优选为850-1300。所述固体丙烯酸树脂的玻璃化转变温度为30-60℃,分子量为20000-60000g/mol,酸值不大于9mgKOH/g。
根据本发明,所述胶粘剂组合物中还可以含有助剂。所述助剂的种类和用量可以根据实际需要加入,本发明对此并没有特别地限制。例如,所述助剂具体可以选自流平剂、耐磨剂和消泡剂中的一种或多种,且以所述组合物的总重量为基准,所述助剂的含量可以为0.1-10重量%,优选为0.1-5重量%。
所述流平剂的种类和用量为本领域技术人员所公知,例如所述流平剂可以选自EFKA3883、EFKA3886、EFKA3600、BYK366、BYK333、BYK307和DEGO410中一种或多种;其中EFKA系列是荷兰爱夫卡公司产品,BYK系列是BYK公司产品,DEGO系列是德国迪高公司产品,以上其牌号为本领域技术人员所公知;以所述胶粘剂组合物的总重量为基准,所述流平剂的含量可以为0-1.5重量%,优选为0.1-1重量%。
通常来说,所述耐磨剂的加入可在一定程度上改善所述组合物固化后的物理机械性能,增强漆膜的表面硬度。耐磨剂的加入量不能太大,否则会影响漆膜对底材的附着力,其含量可以为本领域常规的含量,一般来说,以所述胶粘剂组合物的总重量为基准,所述耐磨剂的含量可以为0-5重量%,优选为0.1-2重量%。所述的耐磨剂的种类为本领域技术人员所公知,它可以是具有一定机械强度的有机高分子物质或无机物粉末,如尼龙粉末、滑石粉、聚乙烯蜡、石灰石粉和钛白粉中的一种或多种。
所述消泡剂的种类和用量为本领域技术人员所公知,例如,所述消泡剂可以选自EFKA2022、EFKA2527、EFKA2040、BYK352、BYK354和BYK357中一种或多种;以所述胶粘剂组合物的总重量为基准,所述消泡剂的含量可以为0-2重量%,优选为0.1-1.5重量%。
第二方面,本发明还提供了如上所述胶粘剂组合物的制备方法,其中,该方法包括:将主体树脂、稀释剂和引发剂混合。
根据本发明提供的胶粘剂组合物的制备方法,所述主体树脂、稀释剂和引发剂的混合可以同时进行也可以分步进行。优选情况下,所述主体树脂、稀释剂和引发剂混合的步骤包括:将主体树脂与稀释剂混合均匀,得到含有主体树脂的浆液;然后再将所述引发剂与含有主体树脂的浆液混合均匀。
根据本发明,优选情况下,将主体树脂与稀释剂混合时,可以提高混合的温度,所述混合的温度通常可以为30-60℃,更优选为45-60℃。
所述主体树脂、稀释剂、引发剂的选择和用量可以参照如上的描述进行选择,本发明在此不再重复赘述。
第三方面,本发明还提供了如上所述的胶粘剂组合物在烫金膜产品中的应用。
优选地,所述胶粘剂组合物的涂膜厚度一般为0.8-5微米,优选为1-4微米,并经紫外光照射固化后,得到胶粘剂。所述涂膜的方式可以选自底进料反式网纹辊涂布、顶进料反式网纹辊涂布、逗号直接网纹辊涂布、逗号反式网纹辊涂布和直接网纹辊涂布等方式中的一种或多种,本发明对此并没有特别的限制。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。除非特别说明外,在以下实施例和对比例中。
固体丙烯酸树脂、购自德固赛公司,LP65/12;
含碳碳双键的丙烯酸树脂,购自Sartomer,CN991;
二甲基丙烯酰胺,购自KJ化学,DEAA;
二乙基丙烯酰胺,购自KJ化学,DEAA;
单官能度丙烯酸酯单体,购自Sartomer,SR256;
二官能度丙烯酸酯单体,购自Sartomer,SR238;
三官能度及以上丙烯酸酯单体,购自Sartomer,SR399;
甲基丙烯酸羟丙酯,购自德固赛公司,HPMA;
甲基丙烯酸羟乙酯,购自德固赛公司,HPMA;
丙烯酰吗啉,购自KJ化学,ACMO;
α-羟基酮,购自汽巴-巴斯夫公司,Darocur1173;
硫杂蒽酮,购自汽巴-巴斯夫公司,DarocurITX;
α-氨基乙酰苯酮,购自英力特公司,IHT389。
表1
实施例1-11
用于说明本发明提供的胶粘剂组合物及其制备方法
按照表1中的各组分和用量,在45℃下,将主体树脂与稀释剂混合均匀,得到含有主体树脂的浆液,再将光引发剂与所述含有主体树脂的浆液混合均匀,得到本发明的胶粘剂组合物X1-X11。
实施例12
本实施例用于说明本发明提供的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物X12的制备,所不同的是,所使用的丙烯酸树脂为液态丙烯酸树脂。
实施例13
本实施例用于说明本发明提供的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物X13的制备,所不同的是,直接将所有的组分进行混合。
实施例14
本实施例用于说明本发明提供的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物X14的制备,所不同的是,所述胶粘剂组合物的制备温度为20℃。
对比例1
本对比例用于说明参比的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物D1的制备,所不同的是,所述主体树脂中不含有固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂。固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂的量补齐至二甲基丙烯酰胺。
对比例2
本对比例用于说明参比的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物D3的制备,所不同的是,所述主体树脂中不含有二甲基丙烯酰胺,二甲基丙烯酰胺的量等量补齐至固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂中。
对比例3
本对比例用于说明参比的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物D2的制备,所不同的是,所述主体树脂中不含有丙烯酸酯单体,丙烯酸酯单体的量等量补齐至甲基丙烯酸羟丙酯中。
对比例4
本对比例用于说明参比的胶粘剂组合物及其制备方法
按照实施例1的方法进行胶粘剂组合物D4的制备,所不同的是,所述稀释剂中不含有丙烯酸酯单体。丙烯酸酯单体的量补齐至丙烯酰吗啉中。
测试例1
用于说明本发明提供的胶粘剂组合物的表面自由能、剥离性能、柔韧性以及成膜性能的测试。
(1)测试样的制备:
在紫外灯(型号为LightHammer6,购自Fusion公司)的照射下(光强为30mW/cm2),利用底进料反式网纹辊涂布方式将实施例1-14和中的胶粘剂组合物涂布在烫金薄膜的金属面上,涂布厚度为3微米,得到测试样。
(2)粘结及附着着牢度测试:
按照日本工业标准(JIS)分级,根据《GBT9286-1998色漆和清漆、漆膜的划痕实验》标准,用百格刀在步骤(1)得到的测试样表面划10×10个1mm×1mm小网格,每一条划线应深及涂层的底部,用毛刷将测试区域的碎片洗干净。用3M600胶带牢牢粘住被测试小网格,用橡皮擦擦拭胶带,加大胶带与被测区域的接触面积及力度,在垂直方向扯下胶带,同一位置进行2次相同实验。若胶粘剂与基材(即,PET透明塑料薄膜)完全分离则被评为“好”,若胶粘剂与基材有大部分分离则被评为“良”,若胶粘剂与基材有小部分分离则被评为“中”,若胶粘剂与基材不分离则被评为“差”。所得结果如表2所示。
(3)柔韧性测试:
根据GB/T1731-1993标准,将步骤(1)得到的测试样裁剪成10cm×10cm大小的样品,用耐揉仪对样品进行柔韧性测试,若没有明显的折痕则被评为“好”,若有明显折痕或不能进行对折则被评为“差”。所得结果如表2所示。
(4)成膜流平性能测试:
按照JB3998-85对胶粘剂组合物X1-X14以及D1-D4的成膜流平性能进行测试。所得结果如表2所示。
表2
测试例2
用于胶粘剂组合物形成的胶粘层的防伪标识的耐化学腐蚀性能和耐物理损耗性能的测试。
(1)测试样的制备:
在紫外灯(型号为LightHammer6,购自Fusion公司)的照射下(光强为30mW/cm2),利用底进料反式网纹辊涂布方式将实施例1-15和对比例1-4中的胶粘组合物涂布在PET透明塑料薄膜上,涂布厚度为1.5微米;再利用底进料反式网纹辊涂布全息成像层,涂布厚度为1微米;再进行真空镀膜,光密度值控制在2.4-3.3,再依次涂布附着力增强层和烫印粘接层,涂布厚度均为1.4微米,得到包括由本发明的胶粘组合物形成的胶粘层的、具有多层结构的热转移膜。利用热敏胶或压敏胶将上述热转移膜粘结于塑料上形成防伪标识。
(2)耐化学腐蚀性能的测试:
根据GB/T1763-1979标准,将步骤(1)得到的测试样分别置于酮类溶剂(丙酮)、酯类溶剂(乙酸乙酯)、苯类溶剂(甲苯)、卤代烷烃类溶剂(1,2-二氯乙烷)和氢氧化钠溶液(浓度为2重量%)中,各浸泡30分钟后,用去离子水冲洗晾干且与原样进行对比,当测试样与原样比较无明显变化时评为“好”;当测试样与原样比较,若测试样颜色和光泽与原样相比有明显变化,但无明显腐蚀现象时评为“良”;当测试样与原样比较,若测试样中腐蚀面积低于20%时评为“中”;当测试样与原样比较,若测试样中腐蚀面积大于20%时评为“差”。所得结果如表3所示。
表3
编号 | 酮类溶剂 | 酯类溶剂 | 苯类溶剂 | 卤代烷烃类溶剂 | 氢氧化钠 |
实施例1 | 好 | 良 | 好 | 良 | 好 |
实施例2 | 好 | 好 | 良 | 好 | 好 |
实施例3 | 良 | 好 | 好 | 良 | 好 |
实施例4 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 |
实施例5 | 良 | 好 | 良 | 好 | 好 |
实施例6 | 好 | 良 | 好 | 良 | 好 |
实施例7 | 良 | 好 | 良 | 良 | 好 |
实施例8 | 好 | 好 | 良 | 好 | 好 |
实施例9 | 良 | 好 | 良 | 好 | 良 |
实施例10 | 好 | 好 | 良 | 好 | 好 |
实施例11 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
实施例12 | 中 | 良 | 良 | 中 | 良 |
实施例13 | 良 | 中 | 良 | 中 | 良 |
实施例14 | 良 | 中 | 良 | 良 | 良 |
对比例1 | 差 | 差 | 中 | 差 | 差 |
对比例2 | 中 | 中 | 中 | 中 | 中 |
对比例3 | 差 | 差 | 中 | 中 | 差 |
对比例4 | 中 | 差 | 中 | 差 | 差 |
(3)耐物理损耗性能的测试:
在温度为35℃、湿度为50%的条件下,分别根据GB/T1735-1979、GB/T1768-1979和GB/T1732-1993标准,对步骤(1)得到的测试样进行耐温性能、耐划擦性能和耐冲击性能的测试。所得结果如表4所示。
表4
编号 | 耐温性能 | 耐划擦性能 | 耐冲击性能 |
实施例1 | 好 | 良 | 好 |
实施例2 | 良 | 好 | 好 |
实施例3 | 好 | 良 | 好 |
实施例4 | 良 | 良 | 良 |
实施例5 | 良 | 好 | 好 |
实施例6 | 好 | 良 | 好 |
实施例7 | 好 | 好 | 良 |
实施例8 | 好 | 良 | 好 |
实施例9 | 良 | 良 | 好 |
实施例10 | 好 | 好 | 良 |
实施例11 | 好 | 好 | 好 |
实施例12 | 良 | 中 | 良 |
实施例13 | 良 | 良 | 中 |
实施例14 | 中 | 良 | 良 |
对比例1 | 差 | 差 | 差 |
对比例2 | 差 | 中 | 差 |
对比例3 | 中 | 中 | 差 |
对比例4 | 中 | 差 | 差 |
测试结果表明,本发明的胶粘剂组合物具有良好的保护性能、抗冲击性能和韧性,且具有较好的耐化学腐蚀性和耐物理损耗,能够满足使用的需求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种胶粘剂组合物,其特征在于,该胶粘剂组合物含有主体树脂、稀释剂和引发剂,其中,
所述主体树脂为丙烯酸树脂和丙烯酰胺;
所述稀释剂为组分A、组分B和组分C的混合物;其中,组分A为丙烯酸酯单体,组分B为甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯,组分C为3,3’-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、羟乙基丙烯酰胺和丙烯酰吗啉中的至少一种;
其中,所述丙烯酸树脂为固体丙烯酸树脂和含碳碳双键的丙烯酸树脂。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述引发剂为自由基光引发剂和/或阳离子光引发剂。
3.根据权利要求2所述的胶粘剂组合物,其中,所述自由基光引发剂选自α-羟基酮、α-氨基乙酰苯酮、硫杂蒽酮和二苯甲酮中的一种或多种,所述阳离子光引发剂选自三芳基六氟磷酸硫鎓盐、芳基重氮盐、二甲基碘鎓盐和芳香茂铁盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述丙烯酰胺为二甲基丙烯酰胺和/或二乙基丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,以所述组合物的总重量为基准,所述主体树脂的含量为20-55重量%,所述稀释剂的含量为30-75重量%,所述引发剂的含量为1-15重量%。
6.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的重量、固体丙烯酸树脂的重量和丙烯酰胺的重量之比为(0.1-6):(1-8):1。
7.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述组分A和组分B的总重量与组分C的重量之比为1-7:1。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的胶粘剂组合物,其中,所述丙烯酸酯单体的重量与丙烯酰胺的重量之比为0.1-6:1。
9.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述丙烯酸酯单体为官能度为1-6的丙烯酸酯单体。
10.根据权利要求9所述的胶粘剂组合物,其中,所述丙烯酸酯单体为官能度为1-2的丙烯酸酯单体和官能度为3-6的丙烯酸酯单体的混合物。
11.根据权利要求10所述的胶粘剂组合物,其中,官能度为1-2的丙烯酸酯单体和官能度为3-6的丙烯酸酯单体的重量之比为0.2-20:1。
12.根据权利要求1和9-11中任意一项所述的胶粘剂组合物,其中,所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丙酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸已内酯、乙氧化羟乙基甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6已二醇二丙烯酸酯、1,6已二醇二甲基二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、高活性丙氧化甘油三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
13.根据权利要求12所述的胶粘剂组合物,其中,所述五丙烯酸酯为季戊四醇五丙烯酸酯。
14.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的数均分子量为500-1400;
所述固体丙烯酸树脂的玻璃化转变温度为30-60℃,分子量为20000-60000g/mol,酸值不大于9mgKOH/g。
15.根据权利要求14所述的胶粘剂组合物,其中,所述含碳碳双键的丙烯酸树脂的数均分子量为850-1300。
16.根据权利要求1所述的胶粘剂组合物,其中,所述组合物中还含有助剂,所述助剂选自平流剂、耐磨剂和消泡剂中的一种或多种。
17.权利要求1-16中任意一项所述的胶粘剂组合物的制备方法,其特征在于,该方法包括:将主体树脂、稀释剂和引发剂混合。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,将主体树脂、稀释剂和引发剂混合的步骤包括:将主体树脂与稀释剂混合,得到含有主体树脂的浆液;
将所述引发剂与所述含有主体树脂的浆液混合。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述将主体树脂与稀释剂混合的温度为30-60℃。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述将主体树脂与稀释剂混合的温度为45-60℃。
21.权利要求1-16中任意一项所述的胶粘剂组合物在烫金膜产品中的应用。
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