CN111592837B - 一种适用于多孔基材的uv解粘压敏胶组合物和压敏胶带 - Google Patents

一种适用于多孔基材的uv解粘压敏胶组合物和压敏胶带 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种UV解粘压敏胶组合物和包含其的胶带。UV解粘压敏胶组合物包含聚丙烯酸酯压敏胶、可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物、桥接剂和自由基型光引发剂，其中聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体包含具有环氧官能团的丙烯酸类单体。该UV解粘压敏胶组合物在紫外光照射后粘接力大幅下降，并且当用于微孔表面时，在微孔中没有残胶。

Description

一种适用于多孔基材的UV解粘压敏胶组合物和压敏胶带
技术领域
本发明涉及压敏胶领域，具体涉及UV解粘压敏胶组合物和包含其的压敏胶带。
背景技术
包括阳极氧化铝在内的多孔陶瓷材料逐渐应用在消费电子行业的外观件中。在对多孔材料加工过程中，需要采用保护膜例如胶带对其进行临时保护。
手机后壳用阳极氧化铝的表面分布有大量的纳米级孔隙。通常的保护膜胶带针对多孔表面的粘结力很差，在后盖进行电脑数控加工(CNC)加工时容易脱落，无法起到足够的保护。而高粘性的保护膜，胶层容易渗入微孔，在移除保护膜时会形成残胶，且移除力较大，需要额外的清洗工序。
已经将可紫外光解粘的压敏胶用于保护膜胶带。可紫外光解粘的压敏胶也称为UV解粘胶，是指一类可以通过UV光激发导致粘接力降低的压敏胶。UV解粘胶具有施工方便，初始粘结力高，UV解粘后易于移除的特点。
现有的UV解粘胶典型地由压敏胶，可紫外光聚合的寡聚物(也称为UV寡聚物，或解粘树脂)和自由基型光引发剂组成。压敏胶提供初始的粘接力。当受到紫外光照射时，UV寡聚物在自由基型光引发剂作用下发生交联反应，使得解粘胶整体的模量提高。这样，胶层变硬并且失去粘接力。UV解粘胶作为保护膜胶带时，具有良好的初始粘接力，在CNC加工过程中不会脱落。在完成加工之后，通过UV光照射降低胶带的粘性，能够很方便的移除。
然而，现有的解粘胶组合物由于其胶配方限制，当用于多孔的表面时，解粘的UV寡聚物会迁移进微孔。UV解粘后，胶水会进一步残留在表面，难以清除干净。当为了改善阳极氧化铝的外观而采用后续的纳米注塑技术向孔隙中添加颜色颗粒时，残留的解粘胶特别是迁移进微孔的解粘胶将严重影响阳极氧化铝的外观。
发明内容
在一个方面，本发明提供一种UV解粘压敏胶组合物，所述UV解粘压敏胶组合物包含：
20至80重量份的聚丙烯酸酯压敏胶，所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体包含具有环氧官能团的丙烯酸类单体；
20至80重量份的可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物，所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在紫外聚合后的玻璃化转变温度为60℃以上；
0.1至5重量份的桥接剂，所述桥接剂包含可与压敏胶中的环氧官能团反应的基团及可以进行光聚合反应的基团；和
0.1至5重量份的光引发剂。
在一个实施方案中，所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在紫外聚合后的玻璃化转变温度为90℃以上。
在一个实施方案中，所述具有环氧官能团的丙烯酸类单体占所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体的0.1重量％-10重量％。
在一个实施方案中，所述具有环氧官能团的丙烯酸类单体包含丙烯酸缩水甘油醚或甲基丙烯酸缩水甘油醚。
在一个实施方案中，所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体还包含不具有环氧官能团的选自丙烯酸酯和丙烯酸的单体。
在一个实施方案中，所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在25℃下的粘度为1000mPa·s至100,000mPa·s。
在一个实施方案中，所述UV解粘压敏胶组合物还包含溶剂。
在一个实施方案中，所述桥接剂是具有烯丙基胺结构的化合物。
在一个实施方案中，所述具有烯丙基胺结构的化合物是烯丙基胺，二烯丙基胺或三烯丙基胺。
在另一个方面，本发明提供一种压敏胶带，所述胶带包含：
基底膜；和
在所述基底膜上的前述UV解粘压敏胶组合物的层。
在一个实施方案中，所述基底膜选自由以下各项组成的组：聚烯烃膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚醚醚酮膜、聚酰胺膜、和聚氨酯膜。
具体实施方式
本发明提供一种UV解粘压敏胶组合物，所述UV解粘压敏胶组合物包含：
20至80重量份的聚丙烯酸酯压敏胶，所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体包含具有环氧官能团的丙烯酸类单体，所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在紫外聚合后的玻璃化转变温度为60℃以上；
20至80重量份的可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物，所述桥接剂包含可与压敏胶中的环氧官能团反应的基团及可以进行光聚合反应的基团；
0.1至5重量份的桥接剂；和
0.1至5重量份的光引发剂。
与常规的UV解粘胶相比，本发明的解粘胶组合物中的聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体包含具有环氧官能团的丙烯酸类单体，并且选用聚氨酯型寡聚物和桥接剂，其中所述聚氨酯型寡聚物在紫外聚合后的玻璃化转变温度为60℃以上，优选在90℃以上，所述桥接剂包含可与压敏胶中的环氧官能团反应的基团及可以进行光聚合反应的基团。在UV照射之后，迁移进入微孔中的寡聚物会通过桥接剂进一步与主链上具有环氧官能团的聚丙烯酸酯压敏胶反应，使其在移除的时候能完全从表面清除，从而在微孔中没有残胶，并且无需后道清洁工序。
本发明的压敏胶组合物中的聚丙烯酸酯压敏胶是由丙烯酸类聚合单体聚合而成的。可以使用任何本领域常规的可以聚合制备聚丙烯酸酯压敏胶的丙烯酸类聚合单体，只要其与本发明的原则没有冲突即可。本发明的特征在于聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体必须包含具有环氧官能团的丙烯酸类单体。如上所述，具有环氧官能团的丙烯酸类单体提供与桥接剂、聚氨酯型寡聚物的有益相互作用。
具有环氧官能团的丙烯酸类单体可以占所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体的0.1重量％-10重量％。当具有环氧官能团的丙烯酸类单体在此范围内时，提供良好的解粘效果和清除微孔中的UV寡聚物的能力，同时不影响解粘前压敏胶组合物的粘结性，并且从成本上是有利的。
具有环氧官能团的丙烯酸类单体的优选实例包括丙烯酸缩水甘油醚或甲基丙烯酸缩水甘油醚。
聚合单体还可以包含不具有环氧官能团的选自丙烯酸酯和丙烯酸的单体。在本文中，如无特别说明，丙烯酸酯和丙烯酸也包括甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸。丙烯酸酯可以是例如丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸丁酯等，和取代的丙烯酸烷基酯，如丙烯酸羟乙酯等。
本发明的压敏胶组合物中的可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物是一种具有碳碳双键的寡聚物。其在紫外聚合后的玻璃化转变温度为60℃以上，优选为90℃以上。具有此性能的聚氨酯型寡聚物具有优秀的通过紫外光交联降低粘接力的能力，并且利于借助桥接剂与聚丙烯酸酯压敏胶相互作用。
聚氨酯型寡聚物在25℃下的粘度为1000mPa·s至100,000mPa·s。具有此粘度的聚氨酯型寡聚物借助桥接剂与聚丙烯酸酯压敏胶的主链上的环氧基团发生更好的相互作用，可以更好地避免残胶出现和从微孔移除。
聚氨酯型寡聚物可以是可商购的产品，如沙多玛公司的CN8000NS、CN9006NS、CN983NS，长兴化学的6145-100等等。
本发明的压敏胶组合物中包含的桥接剂包含可与压敏胶中的环氧官能团反应的基团及可以进行光聚合反应的基团。优选地，桥接剂是具有烯丙基胺结构的化合物。在聚丙烯酸酯压敏胶的主链上具有环氧基团的情况下，具有烯丙基胺结构的化合物具有良好的将聚氨酯型寡聚物从微孔中移除的性能，并且不影响压敏胶组合物的粘合性能。优选地，具有烯丙基胺结构的化合物是烯丙基胺，二烯丙基胺或三烯丙基胺。
光引发剂可以是任何合适的光引发剂，只要其与本发明的原则没有冲突即可。
本发明的压敏胶组合物中的聚丙烯酸酯压敏胶、可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物、桥接剂和光引发剂的重量比例为20-80∶20-80∶0.1-5：0.1-5。在此范围内时，本发明的压敏胶组合物可以同时具有良好的粘结性、良好的解粘性能，并且在微孔表面不产生残胶。
本发明的压敏胶组合物还可以包含适当的溶剂。溶剂用于为压敏胶组合物提供良好的混合。在将压敏胶组合物制成制品如胶带后，可以将溶剂蒸发掉。
本发明的压敏胶组合物在微孔表面初始粘接力高，并且解粘后无残胶。UV解粘后，粘结力可以下降90％以上。微孔中不残留解粘树脂。
本发明还提供一种压敏胶带，所述胶带包含：
基底膜；和
在所述基底膜上的前述UV解粘压敏胶组合物的层。
基底膜可以选择任何合适的基底膜，特别是用于保护的基底膜，合适的基底膜的实例可以包括聚烯烃膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚醚醚酮膜、聚酰胺膜、聚氨酯膜等。聚烯烃膜可以是例如聚丙烯膜或聚乙烯膜。
本发明的压敏胶带可以通过在基底膜上涂布本发明的UV解粘压敏胶组合物制备得到。该压敏胶带具有UV解粘功能。其在微孔表面初始粘接力高，并且解粘后无残胶。UV解粘后，粘结力可以下降90％以上。微孔中不残留解粘树脂。本发明的压敏胶带特别适用于电子器件的多微孔外观件的保护。
以下通过实施例来说明本发明。应注意，实施例仅是示例性的，不意在限制本发明的范围。
实施例1，
首先合成带有环氧官能团的丙烯酸压敏胶，将丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油醚(比例为60∶30∶5∶5)加入反应釜中，以甲苯为溶剂，加入过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂，70℃反应24h出料。将所得的压敏胶中，加入聚氨酯型寡聚物(长兴化学的6145-100)，再加入桥接剂二烯丙基胺和光引发剂，具体配比如下表。在以下表中，重量百分数是基于除溶剂外组分的总量。
其中，光引发剂是光引发剂184。6145-100在25℃的粘度为70000mPa·s，其紫外光交联后的玻璃化转变温度为104℃。
将胶水涂布在聚丙烯(PP)膜上，烘干即可得UV解粘保护胶带。该胶带贴覆在阳极氧化铝表面上，初始粘接力为0.5N/mm，经过剂量为1000mJ/cm2的UV照射后，粘性降低为0.02N/mm，胶带移除后，阳极氧化铝表面和微孔中均无残胶。
组成 重量百分数
压敏胶 60
6145-100 37
二烯丙基胺 1
光引发剂184 2
实施例2，
首先合成带有环氧官能团的丙烯酸压敏胶，将丙烯酸-2-乙基乙酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸和丙烯酸缩水甘油醚(比例为55∶35∶7∶3)加入反应釜中，以甲苯为溶剂，加入BPO作为引发剂，70℃反应24h出料。将所得的压敏胶中，加入聚氨酯型寡聚物(美国沙多玛CN8000NS)，再加入桥接剂烯丙基胺和光引发剂，具体配比如下表。
其中，光引发剂是TPO。CN8000NS在25℃的粘度为14000mPa·s，其紫外光交联后的玻璃化转变温度为65℃。
将胶水涂布在PP膜上，烘干即可得UV解粘保护胶带。该胶带贴覆在阳极氧化铝表面上，初始粘接力为0.4N/mm，经过UV照射后，粘性降低为0.01N/mm，胶带移除后，阳极氧化铝表面和微孔中均无残胶。
组成 重量百分数
压敏胶 50
CN8000NS 47
烯丙基胺 0.5
光引发剂TPO 2.5
实施例3
首先合成带有环氧官能团的丙烯酸压敏胶，将丙烯酸-2-乙基乙酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油醚(比例为60∶26∶10∶4)加入反应釜中，以甲苯为溶剂，加入BPO作为引发剂，70℃反应24h出料。将所得的压敏胶中，加入聚氨酯型寡聚物(长兴化学的6145-100)，再加入桥接剂二烯丙基胺和光引发剂，具体配比如下表。
其中，光引发剂是TPO。6145-100在25℃的粘度为70000mPa·s，其紫外光交联后的玻璃化转变温度为104℃。
将胶水涂布在PP膜上，烘干即可得UV解粘保护胶带。该胶带贴覆在阳极氧化铝表面上，初始粘接力为0.6N/mm，经过UV照射后，粘性降低为0.01N/mm，胶带移除后，阳极氧化铝表面和微孔中均无残胶。
组成 重量百分数
压敏胶 45
CN8000NS 52
二烯丙基胺 0.5
光引发剂TPO 2.5
实施例4
首先，将丙烯酸-2-乙基乙酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸和丙烯酸缩水甘油醚(比例为55：35：7：3)加入反应釜中，以甲苯为溶剂，加入BPO作为引发剂，70℃反应24h出料，合成带有环氧官能团的丙烯酸压敏胶。将所得的压敏胶中，加入聚氨酯型寡聚物(美国沙多玛CN983NS)，再加入桥接剂三烯丙基胺和光引发剂，具体配比如下表。
其中，光引发剂是TPO。CN983NS在25℃的粘度为5500mPa·s，其紫外光交联后的玻璃化转变温度为92℃。
将胶水涂布在PP膜上，烘干即可得UV解粘保护胶带。该胶带贴覆在阳极氧化铝表面上，初始粘接力为0.5N/mm，经过UV照射后，粘性降低为0.01N/mm，胶带移除后，阳极氧化铝表面和微孔中均无残胶。
Figure BDA0001974910390000071
Figure BDA0001974910390000081
从以上实施例可以看出，本发明的组合物在UV照射后粘接力大幅降低，并且胶带移除后，阳极氧化铝表面和微孔中均无残胶。
比较例1：
与实施例1进行相同的操作，但不加入桥接剂。胶带移除后，在阳极氧化铝微孔中有残胶。

Claims (11)

1.一种UV解粘压敏胶组合物，所述UV解粘压敏胶组合物包含：
20至80重量份的聚丙烯酸酯压敏胶，所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体包含具有环氧官能团的丙烯酸类单体；
20至80重量份的可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物，所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在紫外聚合后的玻璃化转变温度为60℃以上；
0.1至5重量份的桥接剂，所述桥接剂包含可与压敏胶中的环氧官能团反应的基团及可以进行光聚合反应的基团；和
0.1至5重量份的光引发剂。
2.根据权利要求1所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在紫外聚合后的玻璃化转变温度为90℃以上。
3.根据权利要求1或2所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述具有环氧官能团的丙烯酸类单体占所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体的0.1重量％-10重量％。
4.根据权利要求1或2所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述具有环氧官能团的丙烯酸类单体包含丙烯酸缩水甘油醚或甲基丙烯酸缩水甘油醚。
5.根据权利要求1或2所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述聚丙烯酸酯压敏胶的聚合单体还包含不具有环氧官能团的选自丙烯酸酯和丙烯酸的单体。
6.根据权利要求1或2所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述可紫外光聚合的聚氨酯型寡聚物在25℃下的粘度为1000mPa·s至100,000mPa·s。
7.根据权利要求1或2所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述UV解粘压敏胶组合物还包含溶剂。
8.根据权利要求1或2所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述桥接剂是具有烯丙基胺结构的化合物。
9.根据权利要求8所述的UV解粘压敏胶组合物，其中，
所述具有烯丙基胺结构的化合物是烯丙基胺，二烯丙基胺或三烯丙基胺。
10.一种压敏胶带，所述胶带包含：
基底膜；和
在所述基底膜上的根据权利要求1至9中任一项所述的UV解粘压敏胶组合物的层。
11.根据权利要求10所述的压敏胶带，其中，
所述基底膜选自由以下各项组成的组：聚烯烃膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚醚醚酮膜、聚酰胺膜、和聚氨酯膜。
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