CN109575834A - 一种双面胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双面胶带及其制备方法，双面胶带包括基材层，涂覆在基材层上的胶层以及保护胶层的离型层；其中，所述基材层为活性炭纤维毡片；所述胶层为丙烯酸酯类胶黏剂组合物；所述离型层为离型纸或离型膜。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的双面胶带选用具有优异的气体吸附效果的活性炭纤维毡片作为载体，与经过高温干燥的压敏胶结合后，可有效将残留在压敏胶中的少量有机溶剂和小分子单体向中心吸附，避免向外扩散，且不影响压敏胶粘带的粘接性能。

Description

一种双面胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及粘合剂领域，尤其涉及一种双面胶带及其制备方法。
背景技术
以棉纸或无纺布为载体的双面压敏胶粘带具有作业性优异，粘接性能强的特点，已被广泛应用在各种工业领域如家电、汽车和OA设备中。
一般的压敏胶粘带普遍存在有刺激性气味的问题，这主要是由于胶粘带中残留有大量挥发性有机化合物，如苯、甲苯、二甲苯、甲醛等。生产操作人员进行作业时，不但呼吸系统会受到直接刺激，如长时间接触，还会影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，也可能引起皮肤过敏等症状。
专利文献1(CN201520898231.9)“一种环保紫外线标签纸”公开了一种向胶黏剂中加入接枝上聚合物链的活性炭颗粒的方法，利用活性炭颗粒的强吸附能力吸附有机溶剂及小分子单体使之不挥发，最终使压敏胶带无难闻的气味，避免对环境造成污染；专利文献2(CN201520285578.6)“一种压敏胶带”公开了一种压敏胶带，在活性炭压敏胶层内部设有活性炭颗粒或改性活性炭颗粒，吸附有机溶剂及小分子单体，最终使压敏胶带无难闻气味。但上述专利均是在涂布前向胶黏剂中添加活性炭颗粒，已知胶黏剂中溶剂含量一般在50％左右，需要通过不同的干燥方式使溶剂挥发，而上述专利在干燥前加入活性炭颗粒，会使活性炭颗粒的孔隙被干燥前大量存在于胶黏剂中的溶剂堵塞，无法再吸附有机溶剂及小分子单体。另外，向胶黏剂中添加活性炭颗粒，会导致压敏胶带性能下降。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种挥发性有机化合物含量较低，无刺激性气味且性能良好的双面胶带。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述双面胶带的制备方法。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种双面胶带，其特征在于：包括基材层，涂覆在基材层上的胶层以及保护胶层的离型层；
其中，所述基材层为活性炭纤维毡片；
所述胶层为丙烯酸酯类胶黏剂组合物；
所述离型层为离型纸或离型膜。
作为优选，所述活性炭纤维毡片的克重为10～40g/m2。
进一步，所述活性炭纤维毡片的克重为20～30g/m2。当无纺布克重过小时，可能存在基材强度不足的问题，加工性也较差；而当克重过大时，可能导致压敏胶黏剂层渗透量大，不能获得较厚的压敏胶黏剂层，从而无法达到预期胶粘强度。
作为优选，所述活性炭纤维毡片的比表面积为1500～2500m2/g。
作为优选，所述活性炭纤维毡片的吸附孔平均孔径为1.0～4.0nm。
作为优选，所述丙烯酸酯类胶黏剂组合物包括组分A和组分B；
其中，组分A为丙烯酸酯类胶黏剂，包括丙烯酸酯类聚合物，溶剂，增粘树脂，引发剂；
组分B为固化剂；
组分B的添加量为组分A质量的0.2～5％。
作为优选，所述丙烯酸酯类聚合物为丙烯酸酯单体的均聚物或丙烯酸酯单体与其他乙烯基单体的共聚物。
作为优选，所述溶剂为乙酸乙酯。在制造过程中不使用甲苯作为溶剂，优先使用对人体危害小、刺激性气味轻的溶剂，可使得胶带整体对人体危害小、刺激性气味轻。
作为优选，所述引发剂为过氧化物类引发剂，偶氮类引发剂中的至少一种。
作为优选，所述引发剂为半衰期与反应时间匹配的引发剂。引发剂半衰期t1/2是指引发剂分解至起始浓度的一半时所需的时间，根据反应时间t选择半衰期适当的引发剂，使反应时间t≥引发剂半衰期t1/2。
作为优选，所述增粘树脂为松香树脂，萜烯树脂中的至少一种。
作为优选，所述丙烯酸酯类胶黏剂的有效固体浓度为30～75％。
进一步，所述丙烯酸酯类胶黏剂的有效固体浓度为40～50％。
作为优选，所述丙烯酸酯类胶黏剂为综研化学株式会社出品的型号为SK-1717DT或SK-1795DTL的胶黏剂。
作为优选，所述固化剂为异氰酸酯系固化剂或环氧系交联剂。
作为优选，所述胶层的厚度为30～100μm。
进一步，所述胶层的厚度为40～80μm。
更进一步，所述胶层的厚度为50～70μm。
作为优选，所述离型膜的厚度为25～100μm，离型力为4～20N/m；所述离型纸的厚度为50～150μm，离型力4～20N/m。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：上述双面胶带的制备方法包括以下步骤：
(1)用刮刀涂布工艺在离型层上均匀涂覆丙烯酸酯类胶黏剂组合物，经高温干燥，使溶剂及部分挥发性有机化合物挥发后，与上述活性炭纤维毡片复合，经卷取后作为第一工程；
(2)在离型层上采用同样方法涂覆丙烯酸酯类胶黏剂组合物，经高温干燥，与第一工程活性炭纤维毡片的另一面进行复合，此时可卷取得到所需的双面胶带。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的双面胶带选用具有优异的气体吸附效果的活性炭纤维毡片作为载体，与经过高温干燥的压敏胶结合后，可有效将残留在压敏胶中的少量有机溶剂和小分子单体向中心吸附，避免向外扩散，且不影响压敏胶粘带的粘接性能；
(2)本发明采用特殊工艺制成不使用有害有机溶剂的胶层，使得胶带整体对人体危害小、刺激性气味轻。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴加装置和N2引入管的反应容器中，将76g丙烯酸正丁酯、20g丙烯酸-2-乙基己酯、4g丙烯酸、0.15g丙烯酸-2-羟乙酯溶解于100g乙酸乙酯中，再向其中通入N2搅拌1小时以上，加入聚合引发剂0.04g偶氮二异丁腈(10小时半衰期65℃)开始聚合反应，约4小时后再追加0.04g偶氮二异丁腈，反应2～3小时，减少单体小分子残留，然后加入7g醋酸乙烯酯、50g乙酸乙酯作为稀释溶剂，冷却后得到丙烯酸类聚合物溶液。最后在丙烯酸聚合物溶液中加入25g松香类增粘树脂以调整粘着力，最终得到丙烯酸胶黏剂，通过GC(Agilent Technologies制；GC：6890N)测试甲苯残留含量在50ppm以下。
其中，作为聚合方法没有特别限制，可以使用例如溶液聚合、乳液聚合、本体聚合等已知的聚合方法，优选方法为溶液聚合。本发明选用10小时半衰期温度低于70℃的引发剂，可有效避免在得到的丙烯酸类聚合物中聚合引发剂及其残渣作为挥发成分残留。作为上述丙烯酸类聚合物，在聚合时或反应结束后，优先进行去除未反应单体、未反应聚合引发剂等的相关操作步骤，具体方法优选为：通过回流方法除去残存单体。
在所得到的胶黏剂100g中，加入1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
刮刀式涂布方式制备双面胶带的步骤如下：(1)用刮刀涂布工艺在离型层上均匀涂覆丙烯酸酯类胶黏剂组合物，经高温干燥，使溶剂及部分挥发性有机化合物挥发后，与上述活性炭纤维毡片复合，经卷取后作为第一工程；(2)在离型层上采用同样方法涂覆丙烯酸酯类胶黏剂组合物，经高温干燥，与第一工程活性炭纤维毡片的另一面进行复合，此时可卷取得到所需的双面胶带。
实施例2：
向100gSK-1717DT(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
实施例3：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
实施例4：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以10g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
实施例5：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以40g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
实施例6：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度30μm。
实施例7：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度100μm。
比较例1：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2纯棉纸无纺布为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
比较例2：
向100gNS-17(宁波大榭开发区综研化学有限公司)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2活性炭纤维毡片为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
比较例3：
向100gNS-17(宁波大榭开发区综研化学有限公司)中添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2纯棉纸无纺布为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
比较例4：
向100gSK-1795DTL(综研化学株式会社)中添加5g活性炭颗粒，混合均匀，再添加1g由乙酸乙酯作为溶剂配制的异氰酸酯类固化剂(固含量为45％)，混合均匀，通过刮刀式涂布方式制作以20g/m2纯棉纸无纺布为载体的双面胶带，涂胶厚度50μm。
实施例1～7和比较例1～4中的载体和胶层的各项参数以及胶带性能测试结果如表1所示。
注：表1中，胶带各项性能的测试方法如下：
(1)粘着力：在标准环境下，将保护膜裁切成20mm宽，150mm长的样品，将其与304不锈钢板贴合，用2Kg的橡胶辊来回滚压3次，放置20分钟后，通过拉伸试验仪，以0.3m/min的速度进行测试。
(2)挥发性有机物含量：将100cm2的双面胶粘带封入容量为10L的Tedlar采样袋中，同时袋中装有5L氮气，此样品袋在65℃环境中放置2小时后，对挥发组分进行取样和分析。碳氢化合物采样于Tenax采样管中，以气相色谱-质谱联用仪进行分析。Tenax管捕集速度100mL/min，捕集容量1L。醛类化合物采样于DNPH管中，以高效液相色谱进行分析。DNPH管捕集速度500mL/min，捕集容量3L。利用合适的标准曲线来分析各组分含量。单位为μg/m3。
(3)气味性：在1L的玻璃试验容器中放入200cm2双面压敏胶带，旋紧试验容器放在80±2℃烘箱中。2Hr±10min后取出，回冷至60±5℃后进行判定。由三位鉴定员鉴定后再次把容器放至80±2℃烘箱中30min，然后再由另外两位鉴定员进行鉴定。如各鉴定人员评分结果差距在二个点以上，则需进行重复测试。采用各评分结果的算术平均值来表示气味性。
如表2所示，气味评判标准分为1至6级，同时也会出现介于二种评判等级之间的情况。
结合表1和表2可以看出：
(1)与纯棉纸无纺布相比，选用具有优异的气体吸附效果的活性炭纤维毡片作为载体，与经过高温干燥的压敏胶结合后，可有效将残留在压敏胶中的少量有机溶剂和小分子单体向中心吸附，避免向外扩散，且不影响压敏胶粘带的粘接性能。
(2)与普通胶层相比，通过上述反应制备而成的胶粘剂得到的胶层，以及通过综研化学株式会社出品的型号为SK-1717DT或SK-1795DTL的胶黏剂得到的胶层，均能有效使得胶带整体对人体危害更小、刺激性气味更轻。
(3)在干燥前加入活性炭颗粒，会使活性炭颗粒的孔隙被干燥前大量存在于胶黏剂中的溶剂堵塞，无法再吸附有机溶剂及小分子单体。另外，比较例4添加了活性炭颗粒，粘着力数据与未添加活性炭颗粒的比较例1相比有明显下降，可见向胶黏剂中添加活性炭颗粒，会导致压敏胶带性能下降。
本发明不局限于上述具体实施方式，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。
表1比较例和实施例的各实验参数和测试结果
表2气味评判标准
评分1 无气味
评分2 有气味，但无干扰性气味
评分3 有明显气味，但无干扰性气味
评分4 有干扰性气味
评分5 有强烈干扰性气味
评分6 有不能忍受的气味

Claims (10)

1.一种双面胶带，其特征在于：包括基材层，涂覆在基材层上的胶层以及保护胶层的离型层；
其中，所述基材层为活性炭纤维毡片；
所述胶层为丙烯酸酯类胶黏剂组合物；
所述离型层为离型纸或离型膜。
2.如权利要求1所述的双面胶带，其特征在于：所述活性炭纤维毡片的克重为10～40g/m2。
3.如权利要求1所述的双面胶带，其特征在于：所述活性炭纤维毡片的比表面积为1500～2500m2/g。
4.如权利要求1所述的双面胶带，其特征在于：所述活性炭纤维毡片的吸附孔平均孔径为1.0～4.0nm。
5.如权利要求1所述的双面胶带，其特征在于：所述丙烯酸酯类胶黏剂组合物包括组分A和组分B；
其中，组分A为丙烯酸酯类胶黏剂，包括丙烯酸酯类聚合物，溶剂，增粘树脂，引发剂；
组分B为固化剂；
组分B的添加量为组分A质量的0.2～5％。
6.如权利要求5所述的双面胶带，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯。
7.如权利要求5所述的双面胶带，其特征在于：所述丙烯酸酯类胶黏剂的有效固体浓度为30～75％。
8.如权利要求1所述的双面胶带，其特征在于：所述胶层的厚度为30～100μm。
9.如权利要求1所述的双面胶带，其特征在于：所述离型膜的厚度为25～100μm，离型力为4～20N/m；所述离型纸的厚度为50～150μm，离型力4～20N/m。
10.一种如权利要求1～9中任一权利要求所述的双面胶带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)用刮刀涂布工艺在离型层上均匀涂覆丙烯酸酯类胶黏剂组合物，经高温干燥，使溶剂及部分挥发性有机化合物挥发后，与上述活性炭纤维毡片复合，经卷取后作为第一工程；
(2)在离型层上采用同样方法涂覆丙烯酸酯类胶黏剂组合物，经高温干燥，与第一工程活性炭纤维毡片的另一面进行复合，此时可卷取得到所需的双面胶带。
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