CN111286283A - 用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及丙烯酸压敏胶技术领域，特别涉及一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，包括如下步骤：将0.1‑6份全氟类表面活性剂溶解在20‑100份水中，然后加入100份水溶性丙烯酸酯胶水和0.2‑5份固化剂，于室温下，搅拌混匀，静置脱泡后，涂布在胶带基材的一侧或两侧，干燥，自然冷却，于室温熟化，即得所述用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带。本发明可以根据不同应用场合对于粘附性的不同需求选择合适的水溶性丙烯酸酯胶水进行改性，制备方法简单方便、安全性高、生产成本低、可操作性强、对环境友好，适用于各种低表面能材料的粘接。

Description

用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法
技术领域
本发明涉及丙烯酸压敏胶技术领域，特别涉及一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法。
背景技术
目前丙烯酸压敏胶在金属、玻璃等高表面能材料表面具有很好的粘性和附着力，但是对于ABS、PP、PE等低表面能材料的粘附力比较差，且市场上用于低表面能材料的胶水由于原料选择面小、合成工艺难度大以及收率低的原因而导致价格比较高，从而限制了市场。
中国专利授权公告号CN 102504717 B的发明专利提供了一种用于低表面能材质粘接的胶带，按质量百分比有以下组分组成：(1)丙烯酸酯单体30-50％；(2)溶剂为乙酸乙酯或甲苯50-70％；(3)交联剂0.2-1.5％；(4)引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰0.1-0.6％；其中丙烯酸酯单体组成包括软单体60-90％、硬单体5-35％、交联单体1-5％、含氟丙烯酸酯2-10％；制备方法为：第一步制备丙烯酸酯聚合物溶液：在装有回流装置的三口烧瓶中，加入丙烯酸酯单体、溶剂及引发剂，通入氮气，搅拌半小时，排出氧气，放入水浴锅中在60-80℃下并有氮气保护的情况下反应6小时；第二步胶带的涂布：将上面得到的丙烯酸酯聚合物溶液与交联剂进行混合静置脱泡后，利用线棒将其涂布到离型膜上，于110℃下干燥3分钟，然后与30um厚的经电晕表面处理过的PET膜复合，常温放置7天制得。虽然该发明专利相较于市场上用于低表面能材料粘接的胶带粘附力更好且生产成本更低一些，但是其化学合成的制备方法只能定向生产某一种用于低表面能材料粘接的胶带，且该方法制备的丙烯酸酯胶水的粘结力、内聚能、耐化学品性能、耐候性均有局限性，因而无法广泛应用于不同低表面能材料以及不同使用环境对于粘附性的要求，从而限制了应用场合，且其第一步制备丙烯酸酯聚合物溶液的制备成本和反应条件都比较高，反应过程中容易对环境造成污染。
鉴于此，有必要通过研究改进现有的制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法。
本发明的第二个目的在于提供一种由上述方法制备的单面丙烯酸压敏胶带。
本发明的第三个目的在于提供一种由上述方法制备的双面丙烯酸压敏胶带。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
本发明的第一个方面提供了一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，包括如下步骤：
S1、准备以下重量份的原料：水溶性丙烯酸酯胶水100份，固化剂0.2-5份，全氟类表面活性剂0.1-6份，水20-100份；
S2、物理共混：按步骤S1所述配比，先将全氟类表面活性剂溶解在水中，然后加入上述水溶性丙烯酸酯胶水和固化剂，于室温下，以200-600r/min的速度搅拌混匀，静置脱泡，得到改性丙烯酸压敏胶水；
S3、涂布：取胶带基材，将步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水涂布在胶带基材的一侧或两侧，单侧涂布克重为15-150g/m2，于110℃干燥2-5min，自然冷却，于室温熟化5-9day，即得所述用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带。
进一步地，所述步骤S1或S2中，水溶性丙烯酸酯胶水的粘度为30-1000cps。
进一步地，所述步骤S1或S2中，全氟类表面活性剂为全氟辛基磺酸钾、全氟己基磺酸钾、全氟丁基磺酸钾、全氟己基磺酰胺、全氟辛基磺酰胺中的一种或两种以上混合。
进一步地，所述步骤S1或S2中，固化剂为氮丙啶固化剂、三聚氰胺固化剂中的一种。
进一步地，所述步骤S3中，涂布的方式为刮刀涂布、微凹涂布、狭缝涂布、网纹涂布中的一种。
本发明的第二个方面提供了由上述制备方法制成的单面丙烯酸压敏胶带，包括胶带基材层和涂布在胶带基材层一侧的压敏胶层，所述压敏胶层采用上述步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水制成。
本发明的第三个方面提供了由上述制备方法制成的双面丙烯酸压敏胶带，包括胶带基材层和涂布在胶带基材层两侧的压敏胶层，所述压敏胶层采用上述步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水制成。
本发明跟现有技术相比，其优势和有益效果在于：
1、在水溶性丙烯酸酯胶水中添加全氟类表面活性剂，能够降低水溶性丙烯酸酯胶水的表面能，不但能够起到很好地消泡抑泡作用，对涂布胶面的均匀性有很好地帮助，而且增加了水溶性丙烯酸酯胶水在低表面能材料表面的润湿性和铺展性，从而提高了其粘附性；
2、本发明是采用物理共混的方法对现有的丙烯酸压敏胶进行改性，相较于现有的化学合成法制备胶带的定向性应用，本发明可以根据不同应用场合对于粘附性的不同需求选择合适的水溶性丙烯酸酯胶水进行改性；
3、本发明的制备方法简单方便、安全性高、生产成本低、可操作性强、对环境友好，适用于各种低表面能材料的粘接。
具体实施方式
一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，包括如下步骤：
S1、准备以下重量份的原料：水溶性丙烯酸酯胶水100份，固化剂0.2-5份，全氟类表面活性剂0.1-6份，水20-100份；
S2、物理共混：按步骤S1所述配比，先将全氟类表面活性剂溶解在水中，然后加入上述水溶性丙烯酸酯胶水和固化剂，于室温下，以200-600r/min的速度搅拌混匀，静置脱泡，得到改性丙烯酸压敏胶水；
S3、涂布：取胶带基材，将步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水涂布在胶带基材的一侧或两侧，单侧涂布克重为15-150g/m2，于110℃干燥2-5min，自然冷却，于室温熟化5-9day，即得所述用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带。
其中，所述步骤S1或S2中，水溶性丙烯酸酯胶水的粘度为30-1000cps；
全氟类表面活性剂为全氟辛基磺酸钾、全氟己基磺酸钾、全氟丁基磺酸钾、全氟己基磺酰胺、全氟辛基磺酰胺中的一种或两种以上混合；
固化剂为氮丙啶固化剂、三聚氰胺固化剂中的一种。
其中，所述步骤S3中，涂布的方式为刮刀涂布、微凹涂布、狭缝涂布、网纹涂布中的一种。
由上述方法制得的单面丙烯酸压敏胶带，包括胶带基材层和涂布在胶带基材层一侧的压敏胶层，所述压敏胶层采用上述步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水制成。
由上述方法制得的双面丙烯酸压敏胶带，包括胶带基材层和涂布在胶带基材层两侧的压敏胶层，所述压敏胶层采用上述步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水制成。
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。
本发明实施例所用原料如下，但不以此为限：
丙烯酸酯胶水A，购自昆山长兴化学有限公司，型号为558，粘度为50-100cps；
丙烯酸酯胶水B，购自昆山石梅精细化工有限公司，型号为8103，粘度为30-50cps；
丙烯酸酯胶水C，购自江苏欣特蓝水性纳米科技有限公司，型号为6237，粘度为50-70cps；
氮丙啶固化剂，购自广州亨缌克新材料有限公司，型号为H-1001；
全氟类表面活性剂：全氟辛基磺酸钾，购自广州市立元工业材料有限公司，型号为Le-003；全氟丁基磺酸钾，购自广州市立元工业材料有限公司，型号为Le-004；全氟辛基磺酰胺，购自武汉长江氟科技有限公司，型号为FC-93；
胶带基材：PET薄膜，厚度25μm，购自仪化东丽聚酯薄膜有限公司，型号为D03，表面达因值为40；BOPP薄膜，厚度23μm，购自佛山市丰贝薄膜新材料有限公司，型号为FB-23，表面达因值为31；PVC薄膜，规格180μm，购自增亿恒塑胶(深圳)有限公司，型号为T080A，表面达因值36。
实施例1-4和对比例1
实施例1-4和对比例1均以PET薄膜为胶带基材制备单面丙烯酸压敏胶带，各组分用量如下表1所示：
表1
Figure BDA0002428694790000041
实施例1-4
按表1所示配比，将全氟辛基磺酸钾溶解在水中，加入丙烯酸酯胶水A和氮丙啶固化剂，于室温下，以400r/min的速度搅拌混匀，静置脱泡，得到改性丙烯酸压敏胶水，将其涂布在PET薄膜的一侧，涂布克重为25g/m2，于110℃干燥3min，自然冷却后，于室温熟化7day，即得所述用于低表面能材料的单面丙烯酸压敏胶带。
对比例1
按表1所示配比，将丙烯酸酯胶水A和氮丙啶固化剂加入水中，于室温下，以400r/min的速度搅拌混匀，静置脱泡，得到丙烯酸压敏胶水，将其涂布在PET薄膜的一侧，涂布克重为25g/m2，于110℃干燥3min，自然冷却后，于室温熟化7day，即得单面丙烯酸压敏胶带。
将实施例1-4和对比例1所得产品根据中华人民共和国国家标准GB/T2792-1989《压敏胶黏带180°剥离强度试验方法》进行180°剥离强度测试，测试结果见表1。
从表1可以看出，实施例1-4的180°剥离力相较于对比例1的更好，这是因为，实施例1-4在丙烯酸酯胶水A中添加了全氟辛基磺酸钾，不但能够起到很好地消泡抑泡作用，对涂布胶面的均匀性有很好地帮助，而且增加了水溶性丙烯酸酯胶水在低表面能材料表面的润湿性和铺展性，从而提高了其粘附性。
实施例5
相较于实施例3的区别仅在于：实施例5采用全氟辛基磺酰胺等量代替全氟辛基磺酸钾，其余均同实施例3。
实施例6
相较于实施例3的区别仅在于：实施例5采用全氟丁基磺酸钾等量代替全氟辛基磺酸钾，其余均同实施例3。
实施例7
相较于实施例3的区别仅在于：实施例7采用BOPP基材代替PET基材，相应地，采用丙烯酸酯胶水B代替丙烯酸酯胶水A，其余均同实施例3。
实施例8
相较于实施例3的区别仅在于：实施例8采用PVC基材代替PET基材，相应地，采用丙烯酸酯胶水C代替丙烯酸酯胶水A，其余均同实施例3。
对上述实施例5-8的产品进行180°剥离力测试，测试结果如下表2所示：
表2
Figure BDA0002428694790000051
从表2可以看出，相较于实施例3，实施例5和6的粘附性稍差一些，通过它们的技术方案对比可知，区别仅在于全氟类表面活性剂的选择，实施例3采用的全氟辛基磺酸钾在PET基材表面的润湿性和铺展性更优于全氟丁基磺酸钾和全氟辛基磺酰胺；实施例7的粘附性和实施例3不相上下，从它们的技术方案可知，实施例7相较于实施例3的区别仅在于采用BOPP基材代替PET基材，相应地，采用丙烯酸酯胶水B代替丙烯酸酯胶水A，表明了本发明的制备方法可以根据不同的基材选取不同的丙烯酸压敏胶进行改性，以满足不同基材的粘附性要求，这一点从实施例8的技术方案以及180°剥离力结果可以进一步得到证实。
综上，本发明的一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，通过在水溶性丙烯酸酯胶水中添加全氟类表面活性剂，有效地降低了水溶性丙烯酸酯胶水的表面能，增加了水溶性丙烯酸酯胶水在低表面能材料表面的润湿性和铺展性，从而提高了其在低表面能材料表面的粘附性，且本发明可以根据不同应用场合对于粘附性的不同需求选择合适的水溶性丙烯酸酯胶水进行改性，该制备方法简单方便，安全性高，生产成本低，可操作性强，适用于各种低表面能材料的粘接。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、准备以下重量份的原料：水溶性丙烯酸酯胶水100份，固化剂0.2-5份，全氟类表面活性剂0.1-6份，水20-100份；
S2、物理共混：按步骤S1所述配比，先将全氟类表面活性剂溶解在水中，然后加入上述水溶性丙烯酸酯胶水和固化剂，于室温下，以200-600r/min的速度搅拌混匀，静置脱泡，得到改性丙烯酸压敏胶水；
S3、涂布：取胶带基材，将步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水涂布在胶带基材的一侧或两侧，单侧涂布克重为15-150g/m2，于110℃干燥2-5min，自然冷却，于室温熟化5-9day，即得所述用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带。
2.根据权利要求1所述的一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述步骤S1或S2中，水溶性丙烯酸酯胶水的粘度为30-1000cps。
3.根据权利要求1所述的一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述步骤S1或S2中，全氟类表面活性剂为全氟辛基磺酸钾、全氟己基磺酸钾、全氟丁基磺酸钾、全氟己基磺酰胺、全氟辛基磺酰胺中的一种或两种以上混合。
4.根据权利要求1所述的一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述步骤S1或S2中，固化剂为氮丙啶类固化剂、三聚氰胺固化剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于低表面能材料粘接的丙烯酸压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，涂布的方式为刮刀涂布、微凹涂布、狭缝涂布、网纹涂布中的一种。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法制成的单面丙烯酸压敏胶带，其特征在于，包括胶带基材层和涂布在胶带基材层一侧的压敏胶层，所述压敏胶层采用上述步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水制成。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法制成的双面丙烯酸压敏胶带，其特征在于，包括胶带基材层和涂布在胶带基材层两侧的压敏胶层，所述压敏胶层采用上述步骤S2制得的改性丙烯酸压敏胶水制成。
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