CN111171766B - 一种超低吸水丙烯酸酯压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种超低吸水丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，所述丙烯酸酯压敏胶吸水率为0.4%‑0.6%。以重量份计，制备原料包括以下组分，长链和环状结合的丙烯酸酯单体：30‑50份，其他丙烯酸酯单体：20‑30份，丙烯酸酯引发剂：0.5‑5份，憎水增粘树脂：5‑10份，环氧类、异氰酸酯类或金属盐类固化剂：0.5‑10份，溶剂：50‑300份。制得胶带拥有较好粘性的同时还具有超低的吸水率。

Description

一种超低吸水丙烯酸酯压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，具体的涉及一种超低吸水丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。

背景技术

随着智能手机、智能手环、电视、电脑等消费电子朝着轻薄、便捷、智能等方向发展，其屏幕也经历着“球面屏—平面屏—柔性屏”的快速演变，即从CRD（阴极射线显示管）发展到LCD（液晶显示器），再到OLED（有机发光二极管）。OLED具有结构简单、超轻薄、良好的色彩饱和度、容易实现柔性显示等优势，已成为当前屏幕的主要选择。由于OLED屏幕对色彩识别度要求较高，这就对实现屏幕粘结作用的功能性胶带提出了更加优秀的性能。

传统的显示屏用胶带通常为丙烯酸酯（亚克力）类胶带，仅仅表现出单纯的粘性性能。但对于OLED用的胶带而言，在保证其粘性的同时还需要一定的耐候性，主要体现在耐水性方面，因为若胶带吸水性较高，会大大影响屏幕的色彩识别度，使屏幕失真，另外还会严重影响粘接结构的长期使用可靠性。为此，在保持胶带本身的物理性质的同时降低其本体吸水率，对进一步拓展胶带的大范围、多角度应用有着极其重要的意义。

现有技术公开了一种低吸水率的丙烯酸酯胶黏剂的制备方法，其采用丙烯酸酯单体、增韧树脂及石蜡等固态烷烃化合物填料获得了一种吸水率低的丙烯酸酯胶带，该技术方案中石蜡填料的加入确实能够在一定程度降低胶带的吸水率，但同时也会影响胶带的剥离强度，较多填料的加入会大大降低胶带的剥离强度。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种超低吸水的丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，该丙烯酸酯压敏胶吸水率为0.4%~0.6%，同时胶厚为22μm时常温180°剥离力能达到2500gf/25mm以上，具有较好的粘性性能。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案。

一种超低吸水丙烯酸酯压敏胶，按重量份数计，制备原料包括以下组分：长链和环状结合的丙烯酸酯单体：30-50份，其他丙烯酸酯单体：20-30份，丙烯酸酯引发剂：0.5-5份，憎水增粘树脂：5-10份，环氧类、异氰酸酯类或金属盐类固化剂：0.5-10份，溶剂：50-300份。

作为本方案的优选方案，所述长链和环状结合的丙烯酸酯单体，包括一缩二乙二醇二甲基环丙烯酸酯、二甲基丙烯酸环乙二醇酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯中的至少一种。根据相似相容原理，长链或环状单体的非极性较强，极性较弱，而水分属于强极性物质，故此类单体与水分反应程度低，有很好的疏水性，加入能有效防止水分进入，很大程度降低胶带的吸水率。

为了最大程度提高胶带的吸水性能，作为本方案的优选方案，所述其他丙烯酸酯单体选用耐水性较好的丙烯酸酯单体，包括甲基丙烯酸丁酯、丙烯晴、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸苯酯中的至少一种。此类单体结构上的亲水基团较少，很少与水分反应，耐水性能较好。

作为本方案的优选方案，所述丙烯酸酯引发剂为过氧二叔丁基、过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、异丙苯过氧化氢、过硫酸钾中的一种或多种。引发剂选用原则是与丙烯酸酯类单体有较好的相容性，能够最大程度的激发组分间的反应。

作为本方案的优选方案，所述憎水增粘树脂为醛酮树脂、有机氟树脂、有机硅树脂、环氧树脂、石油树脂中的至少一种。憎水增粘树脂的加入，一方面可以提高胶带的粘性，另一方面也可以一定程度上降低胶带的吸水率。

作为本方案的优选方案，所述异氰酸酯类固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；环氧类固化剂为乙二胺、苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、β-羟乙基乙二胺、氰乙基化二乙撑三胺中的至少一种；金属盐类固化剂为铝盐固化剂、铁盐固化剂中的至少一种。通过适当调整固化剂的种类和配比，能够很好的提高压敏胶带的粘性和吸水性能。

作为本方案的优选方案，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丁酮、丙酮、异丁醇中的至少一种。

本申请还公开了高粘耐高温的丙烯酸酯压敏胶的制备方法，包括以下步骤。

（1）按所述组份及质量份，依次将长链和环状结合的丙烯酸酯单体、其他丙烯酸酯单体、三分之一的丙烯酸酯引发剂放入反应釜中，设置温度范围为60-90℃、按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）向反应液1中滴加剩余丙烯酸酯引发剂，设置温度为80-90℃，反应4-6h，控制反应液固含为40±3%，得到反应液2。

（3）向反应液2中滴加憎水增粘树脂及溶剂，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在800-1000r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液3。

（4）向反应液3中滴加固化剂，混合搅拌，搅拌速度控制在800-1000r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液4。

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到超低吸水丙烯酸酯压敏胶。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

（1）本发明提供的超低吸水丙烯酸酯压敏胶在常温下具有较高的粘性， 22μm的胶厚180°常温剥离力能达到2500gf/25mm以上。

（2）本发明提供的超低吸水丙烯酸酯压敏胶选用长链和环状结合的丙烯酸酯单体，使得压敏胶具有更好的耐水性能，吸水率为0.4%~0.6%；同时选用其他常见的耐水性较好的反应单体及憎水增粘树脂改性，此类单体和树脂的加入一方面可以提高胶带的粘性，另一方面也可以一定程度上降低胶带的吸水率。

（3）本发明提供的超低吸水丙烯酸酯压敏胶组分中无需无机填料的加入，不会破坏胶体交联网络结构致密性，保证其内聚力及剥离力。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，下列实施例只是本发明中的一部分。

实施例1。

按如下重量份数准备原料：长链和环状结合的丙烯酸酯单体，一缩二乙二醇二甲基环丙烯酸酯30份；其他丙烯酸酯硬单体，甲基丙烯酸丁酯20份；引发剂偶氮二异丁腈2份；憎水增粘树脂，石油树脂5份；异氰酸酯类固化剂六亚甲基二异氰酸酯1份；溶剂乙酸乙酯100份。

制备步骤如下。

（1）：依次将一缩二乙二醇二甲基环丙烯酸酯、甲基丙烯酸丁酯、三分之一的偶氮二异丁腈放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的偶氮二异丁腈，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为40±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加石油树脂及溶剂乙酸乙酯，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加固化剂六亚甲基二异氰酸酯，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液4。

（5）：将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到超低吸水丙烯酸酯压敏胶。

实施例2。

按如下重量份数准备原料：长链和环状结合的丙烯酸酯单体，二甲基丙烯酸环乙二醇酯35份；其他丙烯酸酯硬单体，甲基丙烯酸月桂酯25份；引发剂过氧化二碳酸二异丙酯3份；憎水增粘树脂，有机硅树脂7份；异氰酸酯类固化剂二环己基甲烷二异氰酸酯2份；溶剂乙酸乙酯150份。

制备步骤如下。

（1）：依次将二甲基丙烯酸环乙二醇酯、，甲基丙烯酸月桂酯、三分之一的过氧化二碳酸二异丙酯放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过氧化二碳酸二异丙酯，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为40±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加有机硅树脂及溶剂乙酸乙酯，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加固化剂二环己基甲烷二异氰酸酯，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液4。

（5）：将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到超低吸水丙烯酸酯压敏胶。

实施例3。

按如下重量份数准备原料：长链和环状结合的丙烯酸酯单体，二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯35份；其他丙烯酸酯硬单体，丙烯晴25份；引发剂过氧化二碳酸二异丙酯3份；憎水增粘树脂，有机氟树脂7份；异氰酸酯类固化剂二环己基甲烷二异氰酸酯2份；溶剂甲苯150份。

制备步骤如下。

（1）：依次将二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙烯晴、三分之一的过氧化二碳酸二异丙酯放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过氧化二碳酸二异丙酯，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为40±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加有机氟树脂及溶剂甲苯，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加固化剂二环己基甲烷二异氰酸酯，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液4。

（5）：将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到超低吸水丙烯酸酯压敏胶。

实施例4。

按如下重量份数准备原料：长链和环状结合的丙烯酸酯单体，一缩二乙二醇二甲基环丙烯酸酯40份；其他丙烯酸酯硬单体，甲基丙烯酸羟乙酯30份；引发剂过硫酸钾3份；憎水增粘树脂，醛酮树脂8份；环氧类固化剂为苯二甲胺2份；溶剂甲苯2000份。

制备步骤如下。

（1）：依次将一缩二乙二醇二甲基环丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三分之一的过硫酸钾放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过硫酸钾，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为40±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加醛酮树脂树脂及溶剂甲苯，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加固化剂苯二甲胺，混合搅拌，搅拌速度控制在800-900r/min，搅拌时间0.5h，得到反应液4。

（5）：将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到超低吸水丙烯酸酯压敏胶。

对比例1。

按如下重量份数准备原料：单体丙烯酸羟乙酯15份，甲基丙烯酸正辛酯20份；引发剂过氧化十二酰0.8份，松香树脂14份，环氧类固化剂氰乙基化二乙撑三胺8份，溶剂乙酸乙酯200份。

制备步骤如下。

（1）：依次将丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸正辛酯、三分之一的过氧化十二酰放入反应釜中，设置温度范围为60、70、80、90℃，每个温度反应1h，得到反应液1。

（2）：向反应液1中滴加剩下的过氧化十二酰，设置温度为85℃，反应5h。控制反应液固含为40±3%，得到反应液2。

（3）：向反应液2中滴加松香树脂及乙酸乙酯稀释，控制反应液总固含为30±3%。混合搅拌，搅拌速度控制在800-1000r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液3。

（4）：向反应液3中滴加氰乙基化二乙撑三胺，混合搅拌，搅拌速度控制在800-1000r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液4。

（5）：将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到丙烯酸酯压敏胶。

对本申请提供的超低吸水丙烯酸酯压敏胶实施例及丙烯酸酯压敏胶对比例进行性能测试，测试结果为表1所示。

表1 本申请与对比例剥离强度与吸水率对比表。

。

（1）对本发明提供的超低吸水丙烯酸酯压敏胶采用如下标准进行性能测试，测试结果为表1所示。常温剥离强度：将制备好的样品48℃熟化24H后，按GB/T 2792-2014测试胶带对SUS钢板的常温剥离强度，测试条件为23℃/50%RH。

（2）吸水率：将样品裁成5*5cm样片，样品数量10张。记录每张样片的重量，然后放进85℃、85%RH的烘箱中7天，待时间到后称重每张样片的重量。前后样片重量的差异除以原始重量即为样片的吸水率。

从表中数据可以看出，本专利方案制得的胶带在保持高剥离强度的同时，吸水率范围基本稳定在0.4%~0.5%之间，远低于对比例数据。

以上所述仅为本申请较优的实施例，并非因此限定本申请的保护范围，凡事利用本申请说明书内容所做的等效结构，或直接或间接地运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的保护范围内。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是在以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超低吸水丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：

所述超低吸水丙烯酸酯压敏胶的吸水率为0.4%-0.6%，胶厚为22μm时，常温180°剥离力>2500gf/25mm；

所述超低吸水丙烯酸酯压敏胶，按重量份数，制备原料包括以下组分：

丙烯酸酯单体：30-50份

其他丙烯酸酯单体：20-30份

丙烯酸酯引发剂：0.5-5份

憎水增粘树脂：5-10份

环氧类、异氰酸酯类或金属盐类固化剂：0.5-10份

溶剂：50-300份

所述丙烯酸酯单体为一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸环乙二醇酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯中的至少一种；

所述其他丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸苯酯中的至少一种；

所述憎水增粘树脂为醛酮树脂、有机氟树脂、有机硅树脂、环氧树脂、石油树脂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的超低吸水丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述异氰酸酯类固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；环氧类固化剂为乙二胺、苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、β-羟乙基乙二胺、氰乙基化二乙撑三胺中的至少一种；金属盐类固化剂为铝盐固化剂、铁盐固化剂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的超低吸水丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述丙烯酸酯引发剂为过氧二叔丁基、过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺、异丙苯过氧化氢、过硫酸钾中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的超低吸水丙烯酸酯压敏胶，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丁酮、丙酮、异丁醇中的至少一种。

5.一种如权利要求1至4任一所述的超低吸水丙烯酸酯压敏胶的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

（1）按所述组份及质量份，依次将长链和环状结合的丙烯酸酯单体、其他丙烯酸酯单体、三分之一的丙烯酸酯引发剂放入反应釜中，设置温度范围为60-90℃、按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1；

（2）向反应液1中滴加剩余丙烯酸酯引发剂，设置温度为80-90℃，反应4-6h，控制反应液固含为40±3%，得到反应液2；

（3）向反应液2中滴加憎水增粘树脂及溶剂，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在800-1000r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液3；

（4）向反应液3中滴加固化剂，混合搅拌，搅拌速度控制在800-1000r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液4；

（5）将反应液4进行涂布、干燥固化成型，成型完成后进行熟化，即得到超低吸水丙烯酸酯压敏胶。