CN110564309A - 一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物及其超薄泡棉胶带的制备方法 - Google Patents

一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物及其超薄泡棉胶带的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物及其超薄泡棉胶带的制备方法，以丙烯酸酯单体为主体材料，配以少量SIS弹性体，通过UV聚合技术，将丙烯酸酯单体和SIS分子聚合成一体；其中，少量SIS弹性体提供一定的拉伸强度和回弹性，有利于抗冲击性能提高；采用一些单体抗醇类单体，如甲基丙烯酸月桂酸酯，可以提高泡棉胶带的耐醇和防水性能。具有超高粘结强度、优良的防水缓冲性能，且生产成本低、工艺简单。

Description

一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物及其超薄泡棉胶带的制 备方法
技术领域
本发明属于粘合材料技术领域，涉及无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物、含有无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物的超薄泡棉胶带的制备方法。
背景技术
电子产品应用于人们日常生活中越来越广泛，如可穿戴电子设备、手机、相机等。当人们使用这些贵重电子设备时，或多或少总有遇到落水的情况，此时这些电子设备往往因不防水而导致内部电子元件受损。针对这种情况，市面上出现了一些防水泡棉胶带，如3M公司生产的“抗跌落之王”系列VHB胶带，采用“三明治”结构，中间为发泡层，两侧为压敏胶粘层，具有很好的防水和缓冲性能。目前，市面上最新的技术就是3M公司生产的“抗跌落之王”系列VHB胶带，防水及缓冲等各方面性能比较均衡，但因采用“三明治”结构，在保证缓冲性能的条件下，中间发泡层无法再进一步降低层厚，导致胶带总厚度增加，无法对应一些超薄应用场合，且生产成本高，工艺复杂。
因此，有必要寻求一种厚度较薄，具有良好的防水缓冲性能、且粘结强度超高、成本低、工艺简单易操作的超薄泡棉胶带材料。
发明内容
本发明的目的在于发明一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物、含有无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物的超薄泡棉胶带的制备方法，解决上述技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，按质量份计算包括下述组分：软质(甲基)丙烯酸烷基酯80～93.5份；功能单体6份；多官单体0.5份；橡胶弹性体2～12份；光起始剂0.5～1份；发泡剂0.432份；色浆2份；抗氧剂0.3份，其制备方法为：先将软质(甲基)丙烯酸烷基酯80～93.5份；功能单体6份；多官单体0.5份；光起始剂0.5～1份；发泡剂0.432份；色浆2份；抗氧剂0.3份在常温下混合至均匀，获得丙烯酸酯单体，将所述橡胶弹性体2～12份溶解于所述丙烯酸酯单体中，在常温下混合至均匀，获得无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物。
作为本发明的一个优选的实施例，所述软质(甲基)丙烯酸烷基酯选自(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯及其支化的异构体中的任意一种或几种。
作为本发明的一个优选的实施例，所述功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、N-乙烯基吡络烷酮中的任意一种或几种。
作为本发明的一个优选的实施例，所述多官单体选自季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸对新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯中的任意一种或几种。
作为本发明的一个优选的实施例，所述光起始剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦中的任意一种或几种。
作为本发明的一个优选的实施例，所述橡胶弹性体为SIS弹性体，拉伸强度为2500～4500psi，断裂伸长率为800～1300％，邵氏A硬度(10秒)为30～60，相对密度为0.89～0.92g/cm3，熔融指数为6～18g，苯乙烯含量为12％～25％，双嵌段含量为0～40％，重均分子量在10万～30万。
作为本发明的一个优选的实施例，所述色浆的粒径在25μm以下。
作为本发明的一个优选的实施例，所述发泡剂为内部中空的结构，直径为6-20微米，外壳为热塑性聚合物，所述外壳的厚度为2-6微米，所述外壳表面经大分子树脂杂化处理。
作为本发明的一个优选的实施例，所述抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、苯乙烯话苯酚、2,5-二叔丁基对本二酚、2,2’-二亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的任意一种或几种。
本发明解决其技术问题所采用的第二技术方案是：提供一种超薄泡棉胶带的制备方法，其特征在于，包括：将无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物涂布于75μm离型PET的离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经光强40mw/cm2的UV辐射5min，即可得到超薄泡棉胶带。
本发明的有益效果是：
1、以丙烯酸酯单体为主体材料，配以少量SIS弹性体，通过UV聚合技术，将丙烯酸酯单体和SIS分子聚合成一体；其中，少量SIS弹性体提供一定的拉伸强度和回弹性，有利于抗冲击性能提高；
2、采用一些单体抗醇类单体，如甲基丙烯酸月桂酸酯，可以提高泡棉胶带的耐醇和防水性能；
3、采用一层结构式制成泡棉胶带，在保证超薄的前提下，可以兼顾粘结强度和缓冲性能。
具体实施方式
本发明所制备的超薄泡棉胶带，内有关键成份：一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其质量份为：软质(甲基)丙烯酸烷基酯80～93.5份；功能单体6份；多官单体0.5份；橡胶弹性体2～12份；光起始剂0.5～1份；发泡剂0.432份；色浆2份；抗氧剂0.3份。
在上述配方中，软质(甲基)丙烯酸烷基酯选自(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯及其支化的异构体中的一种或几种；功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、N-乙烯基吡络烷酮中的一种或几种；多官单体选自季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸对新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或几种；所述的橡胶弹性体为SIS弹性体，拉伸强度为2500～4500psi，断裂伸长率为800～1300％，邵氏A硬度(10秒)为30～60，相对密度为0.89～0.92g/cm3，熔融指数为6～18g，苯乙烯含量为12％～25％，双嵌段含量为0～40％，重均分子量在10万～30万；所述的光起始剂为1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦(TPO)中的一种或几种。进一步地，所述的黑色浆为市面上常用的色浆，粒径一般在25μm以下；所述的发泡剂为一种内部真空结构，外壳为热塑性聚合物，内部中空，直径一般在6-20微米，其中聚合物壳体的厚度在2-6微米，壳体有良好的弹性并可承受较大压力，其中外壳表面经大分子树脂杂化处理，可以很好的分散在液体树脂中；黑色浆为市面上常用的色浆，粒径一般在25μm以下；抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、苯乙烯话苯酚、2,5-二叔丁基对本二酚、2,2’-二亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯(1076)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)等中的一种或几种。
上述配方中，无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物的制备工艺为：先将软质(甲基)丙烯酸烷基酯、功能单体、多官单体、及光引发剂、抗氧剂等混合均匀，然后将少量SIS弹性体溶解于上述配好的丙烯酸酯单体中，搅拌均匀备用，获得无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物。
然后制备含有无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物的泡棉基材组合物：将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到超薄泡棉胶带。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的范围并不限于这些实施例。
实施例1
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯60g、甲基丙烯酸月桂酯33.5g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO 0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后再添加SIS8g，待溶解并搅拌均匀后，最后添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
实施例2
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯88.5g、甲基丙烯酸月桂酯5g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO 0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后再添加SIS8g，待溶解并搅拌均匀后，最后添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
实施例3
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯43.5g、甲基丙烯酸月桂酯50g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO 0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后再添加SIS8g，待溶解并搅拌均匀后，最后添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
实施例4
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯60g、甲基丙烯酸月桂酯33.5g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO 0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后再添加SIS2g，待溶解并搅拌均匀后，最后添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
实施例5
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯60g、甲基丙烯酸月桂酯33.5g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO 0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后再添加SIS12g，待溶解并搅拌均匀后，最后添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
对比例1
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯93.5g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后再添加SIS 8g，待溶解并搅拌均匀后，最后添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
对比例2
1)在200ml烧杯中，依次投入丙烯酸异辛酯60g、甲基丙烯酸月桂酯33.5g、丙烯酸6g、TMPTA 0.5g、光起始剂184 0.54g、TPO0.32g、抗氧剂1010 0.3g，搅拌均匀后，然后再添加发泡粉0.432g及黑色浆2g，搅拌均匀备用；
2)将上述组合物涂布于75μm离型PET离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经UV(UV光强40mw/cm2)辐射5min，即可得到无溶剂型丙烯酸酯超薄泡棉胶带。
表1各实施例测试结果
注：
1.抗跌落实验：先将样品裁切成33mm×33mm的片状，于四边边沿向内3mm裁切内部矩形孔，四边直角处不能裁断，将裁切好的样品一面剥掉离型材后先粘贴于SUS板材上，再剥离另一面的离型材将其粘贴于SUS板材的矩形框位置，要求粘贴要平整，粘贴面积为360mm2，将制备好的测试模型用10Kg砝码压5s后室温放置24h后，再将测试模型从1m的高度以不同角度自然跌落。若测试模型跌落后治具粘结牢固未分开，则抗跌落实验OK，否则NG。
2.防水实验测试方法：先将样品裁切成50mm×50mm的片状，再于四边边沿向内2mm裁切内部矩形孔，四边直角处不能裁断，将裁切好的样品一面剥掉离型材后先粘贴于SUS板材上，再剥离另一面的离型材将其粘贴于glass板材上，要求粘贴要平整，粘贴面积为384mm2，将制备好的测试模型用5Kg砝码压10s后室温放置48h(在制备模型前先将变色试制置于模型内部)，然后将模型放入水深1m的环境下1h，观察模型内部试制是否变色，若未变色，则防水性OK，否则NG。
综上所述，本发明的一种无溶剂型胶丙烯酸酯黏剂及一层结构的超薄泡棉胶带，具有超高粘结强度、优良的防水缓冲性能，且生产成本低、工艺简单。产品设计原理如下：以丙烯酸酯单体为主体材料，配以少量SIS弹性体，通过UV聚合技术，将丙烯酸酯单体和SIS分子聚合成一体；其中，少量SIS弹性体提供一定的拉伸强度和回弹性，有利于抗冲击性能提高；采用一些单体抗醇类单体，如甲基丙烯酸月桂酸酯，可以提高泡棉胶带的耐醇和防水性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于，按质量份计算包括下述组分：软质（甲基）丙烯酸烷基酯80～93.5份；功能单体6份；多官单体0.5份；橡胶弹性体2~12份；光起始剂0.5~1份；发泡剂0.432份；色浆2份；抗氧剂0.3份，其制备方法为：先将软质（甲基）丙烯酸烷基酯80～93.5份；功能单体6份；多官单体0.5份；光起始剂0.5~1份；发泡剂0.432份；色浆2份；抗氧剂0.3份在常温下混合至均匀，获得丙烯酸酯单体，将所述橡胶弹性体2~12份溶解于所述丙烯酸酯单体中，在常温下混合至均匀，获得无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物。
2.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述软质（甲基）丙烯酸烷基酯选自（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸正戊酯、（甲基）丙烯酸正己酯、（甲基）丙烯酸正庚酯、（甲基）丙烯酸正辛酯、（甲基）丙烯酸异辛酯、（甲基）丙烯酸正辛酯、（甲基）丙烯酸正壬酯、（甲基）丙烯酸月桂酯及其支化的异构体中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、N-乙烯基吡络烷酮中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述多官单体选自季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、二丙烯酸对新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述光起始剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、安息香双甲醚、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦中的任意一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于： 所述橡胶弹性体为SIS弹性体，拉伸强度为2500~4500psi，断裂伸长率为800~1300%，邵氏A硬度(10秒)为30~60，相对密度为0.89~0.92g/cm3，熔融指数为6~18g，苯乙烯含量为12%~25%，双嵌段含量为0~40%，重均分子量在10万~30万。
7.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述色浆的粒径在25μm以下。
8.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述发泡剂为内部中空的结构，直径为6-20微米，外壳为热塑性聚合物，所述外壳的厚度为2-6微米，所述外壳表面经大分子树脂杂化处理。
9.根据权利要求1所述的一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物，其特征在于：所述抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、苯乙烯话苯酚、2,5-二叔丁基对本二酚、2,2’-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、十八烷基-3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的任意一种或几种。
10.一种超薄泡棉胶带的制备方法，其特征在于，包括：将无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物涂布于75μm离型PET的离型面上，涂布湿厚度为100μm，然后再涂层表面贴合50μm离型PET，最后经光强40mw/cm2的UV辐射5min，即可得到超薄泡棉胶带。
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