CN112661900B

CN112661900B - 一种保护膜用苯丙乳液压敏胶及其制备方法和保护膜用苯丙乳液压敏胶带及其应用

Info

Publication number: CN112661900B
Application number: CN202011519118.7A
Authority: CN
Inventors: 毛胜华; 吴旭; 龚露露; 张鹏; 刘为群; 胡晓; 武鹏; 王文平; 李莹; 杨柱; 姚俊; 张慧琴; 张宁; 夏萍; 李航
Original assignee: Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology
Current assignee: Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2040-12-21
Also published as: CN112661900A

Abstract

本发明属于一种表面保护膜用胶技术领域，提供了一种保护膜用苯丙乳液压敏胶及其制备方法和保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带及其应用。保护膜用苯丙乳液压敏胶包括以下按质量份数计的下列原料组分：丙烯酸丁酯和/或丙烯酸异辛酯软单体89～94份；苯乙烯2～5份；叔碳酸乙烯酯0.5～1份；功能单体0.5～3份；二甲基丙烯酸乙二醇酯与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物：0.5～2份；复合型乳化剂0.5～1份；引发剂0.2～1份；缓冲剂0.05～0.3份；pH调节剂0.2～0.3份；去离子水100～150份。本发明的压敏胶制备的胶带用于氟碳铝型材、电泳漆铝型材、不锈钢、玻璃、家电板，特别是阳极氧化铝型材表面的保护膜。

Description

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶及其制备方法和保护膜用苯丙乳液压敏胶带及其应用

技术领域

本发明属于表面保护膜用胶技术领域，具体涉及一种保护膜用苯丙乳液压敏胶及其制备方法和保护膜用苯丙乳液压敏胶带及其应用。

背景技术

各种型材、板材、家电等产品在生产、搬运运输以及安装过程中，容易发生碰撞、挤压而影响物体的表面质量，因此从生产到安装整个过程中都需要贴附表面保护膜，以对其表面进行保护。但在安装完成，保护膜从被保护表面移除时，不能在被保护表面留有残胶。氧化铝经过阳极氧化后表面产生孔径为数十纳米的孔洞结构，表面能非常高，故阳极氧化后一般需要有封孔工艺过程以降低表面能。然而阳极氧化铝封孔工艺结束后依然会残留少部分微孔，此时贴覆压敏胶保护膜，保护膜与铝材表面作用力，除了压敏胶与型材表面产生分子之间的范德华力外，还会由于压敏胶渗透到微孔之中，与型材表面之间形成铆接力，导致压敏胶与型材表面的粘接力大于压敏胶的内聚力或者粘基力，从而在保护膜剥离时在被保护表面残胶。

发明内容

本发明针对板材、型材，特别是阳极氧化铝表面保护膜剥离时容易留有残胶的问题，提供一种保护膜用苯丙乳液压敏胶及其制备方法，本发明通过对压敏胶聚合物的粘弹性、延伸性、内聚力以及与PE基膜的匹配性调整等方面相关技术的结合利用，大大提高了保护膜压敏胶的性能，它对氟碳铝型材、阳极氧化铝型材、电泳漆铝型材、不锈钢、玻璃、家电板均有很好的贴附性，剥离后不留残胶。

本发明技术方案是，一种保护膜用苯丙乳液压敏胶，包括以下按质量份数计的下列组分：

软单体89～94份；

硬单体2～5份；

叔碳酸乙烯酯0.5～1份；

功能单体0.5～3份；

内交联单体：0.5～2份；

复合型乳化剂0.5～1份；

引发剂0.2～1份；

缓冲剂0.05～0.3份；

pH调节剂0.2～0.3份；

去离子水100～150份。

进一步的，上述软单体为丙烯酸丁酯和/或丙烯酸异辛酯；所述硬单体为苯乙烯，或者苯乙烯与醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种形成的混合物；所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或一种以上；所述内交联单体包括分子中含两个双键丙烯酸酯单体和分子中含三个双键的丙烯酸酯单体，两种丙烯酸酯单体比例为2:1～4:1；所述复合型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚二磺酸钠的组合；所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾；所述缓冲剂为碳酸氢钠；所述pH调节剂为氨水、二甲基乙醇胺中的一种。

进一步的，上述内交联单体为二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述复合型乳化剂由壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚二磺酸钠按质量比4：2：3复合而成，此比例时预乳液和乳液聚合均较为稳定。

本发明通过主要通过以下途径实现：

1)利用叔碳酸乙烯酯单体提高压敏胶与PE基膜的结合力，使结合力大于保护膜与被保护表面的粘接力，叔碳酸乙烯酯单体同时可以增加压敏胶的耐水性和耐高温高湿老化性，避免残胶发生；

2)通过软硬单体的比例控制，调整压敏胶的玻璃化温度，使压敏胶具有较好的粘弹性和延伸率。当压敏胶从氧化铝微孔中拉出时，有较好的回弹力，为压敏胶从微孔中拉出提供时间，不至于在拉伸时压敏胶层瞬间被拉断而残留在氧化铝微孔之中导致残胶；压敏胶具有较好的延伸性，使其延伸率大于或接近PE基膜的延伸率，避免了压敏胶在保护膜移除时，因为PE膜的延伸而导致压敏胶与PE基膜分离，从而导致残胶。

3)提高压敏胶的内聚力。一般情况下，提高压敏胶的内聚力通过提高压敏胶的玻璃化温度来实现，而在本发明中，由于需要压敏胶玻璃化温度较低，使压敏胶具有较好的回弹性和延伸性，因此通过内交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯来实现提高压敏胶内聚力的目的，且两种内交联剂单体比例控制在2：1～4：1之间为宜。如果两官能度的二甲基丙烯酸乙二醇酯过多，则压敏胶的交联密度较低，压敏胶内聚力不够，反之如果三官能度的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯过多，则压敏胶的交联密度较高，内聚力较好，但压敏胶的延伸性变差。

当压敏胶同时满足以上三个要求时，保护膜才能取得理想的效果。

本发明还提供了上述保护膜用苯丙乳液压敏的制备方法，包括以下操作步骤：

S1、预乳化液的制备：将软单体、硬单体、叔碳酸乙烯酯、功能单体、内交联单体的全部质量份和去离子水、引发剂、缓冲剂和复合乳化剂的一半质量份的混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌20～40分钟，得到预乳化液；

S2、向反应釜分别加入剩余质量份的以下物质：去离子水、引发剂、缓冲剂和复合乳化剂，搅拌升温；

S3、当釜温升到75～80℃时向反应釜中加入步骤S1中制得的预乳化液总质量的10～12％；在反应釜中温度达最高时开始计时，20～40分钟后，开始滴加步骤S1中制得预乳液的剩余部分，在3～4小时内滴完；

S4、预乳液滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

S5、将反应釜温度降至40℃以下时，加入pH调节剂搅拌均匀后用200目滤网过滤出料，即得保护膜用苯丙乳液压敏。

本发明同时提供了一种保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带，它使用上述保护膜用苯丙乳液压敏胶涂覆所得，制备方法：将保护膜用苯丙乳液压敏胶和占保护膜用苯丙乳液压敏胶总质量0.05％～1.2％的固化剂混合均匀，涂布在PE膜基材上，在90～95℃下烘3～5分钟除去水分，收成卷后降至室温，裁成预定尺寸，即可得到保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带。

进一步，上述固化剂为氮丙啶。

本发明还提供了上述保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带的应用，所述保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带用作、氟碳铝型材、电泳漆铝型材、不锈钢、玻璃、家电板表面保护膜。

所述苯丙乳液压敏胶与一定比例固化剂混合均匀后在基膜上涂布制成保护胶带，制成的保护胶带贴于被保护物体表面，在氟碳铝型材、电泳漆铝型材、不锈钢、玻璃、家电以及阳极氧化铝型材等产品表面用作保护用的保护膜，在被保护表面上一段时间后需要从被保护表面撕掉，且撕掉后在被保护表面不留残胶，因为保护膜的作用主要是保护被保护面在运输、安装等过程中免遭破坏，运输、安装完毕后必须撕掉，且不能残胶污染被保护表面。

本发明解决了现有技术中乳液压敏胶在板材、型材，特别是在阳极氧化铝表面容易残胶的问题。

具体实施方式

通过下述例子是为了更好的说明本发明配方的实施效果，但本发明不仅限于此几个实施例，应包括权利要求中的全部范围。

以下实施例中提及的化学品的份数均是指质量份数。

实施例1

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备，步骤如下：

(1)预乳化液的制备

丙烯酸丁酯92份、苯乙烯3.2份、叔碳酸乙烯酯1份、丙烯酸羟丙酯2份、丙烯酸1份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.6份；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.15份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.06份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.18份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.1份、去离子水50份混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌乳化20～40分钟，得到预乳化液；

(2)保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备：

(21)向反应釜加入50份的去离子水、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.15份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.06份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.18份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.75份，搅拌升温；

(22)当釜温升到75～80℃时向反应釜中加入步骤(1)中制得的预乳化液总质量的10～12％；在反应釜中温度达最高时，计时20～40分钟后，开始滴加剩余的预乳化液，在3～4小时内滴完；

(23)预乳化液滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

(24)将反应釜温度降至40℃以下时，加入pH调节剂搅拌均匀后用100目滤网过滤出料，即得保护膜用苯丙乳液压敏。

将所得压敏胶加入乳液质量1％固化剂，混合均匀后在90微米厚的PE膜上涂布制得保护膜胶带，进行耐水性、耐高温高湿(70℃，90％湿度)性、压敏胶与PE基膜匹配性(将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶是否产生裂纹、滑移甚至脱离)检测，结果见表1。

表1压敏胶性能

检测性能	耐水性	耐高温高湿老化性能	压敏胶与PE膜匹配性
				结果	＞12天	不残胶	无裂纹、滑移、脱离

注：1.耐水性测试，将胶带在常温自来水浸泡，于不同时间取出后用一定的压力刮胶膜，观察是胶层是否从基膜上脱落；2.耐高温高湿(70℃，90％湿度)老化性测试，将压敏胶涂布在95微米黑白PE膜上，在95℃烘箱中烘干3分钟，制成PE保护膜，50℃熟化8h后，贴附于基材上，放入70℃、95％RH的湿热老化箱48h，取出后在室温放置30min后快速剥离，检查是否残胶；3.压敏胶与PE膜匹配性，将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶层是否产生裂纹、滑移甚至脱离。(下面所述检测方法相同)

实施例2

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备，步骤如下：

(1)预乳化液的制备

丙烯酸丁酯80份、丙烯酸异辛酯10份、苯乙烯4.2份、叔碳酸乙烯酯1份、丙烯酸羟丙酯3份、甲基丙烯酸1份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.6份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.08份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.24份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.1份、去离子水50份混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌乳化20～40分钟，得到预乳化液；

(2)保护膜用苯丙乳液压敏的制备：

(21)向反应釜加入50份的去离子水、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.08份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.24份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.75份，搅拌升温；

(22)当釜温升到75～80℃时向反应釜中加入步骤(1)中制得的预乳化液的10～12％；在反应釜中温度达最高时，计时20～40分钟后，开始滴加步骤(1)中制得的预乳液，在3～4小时内滴完；

(23)预乳液(1)滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

将所得压敏胶加入乳液1％固化剂，混合均匀后在90微米厚的PE膜上涂布制得保护膜胶带，进行耐水性、耐高温高湿(70℃，90％湿度)性、压敏胶与PE基膜匹配性(将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶是否产生裂纹、滑移甚至脱离)检测，结果见表2。

表2压敏胶性能

实施例3

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备，步骤如下：

(1)预乳化液的制备

丙烯酸丁酯89.5份、苯乙烯3份、醋酸乙烯酯1.2份、叔碳酸乙烯酯1.5份、甲基丙烯酸羟丙酯2份、丙烯酸2份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.6份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.15份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.06份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.18份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.1份、去离子水50份混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌乳化20～40分钟，得到预乳化液；

(2)保护膜用苯丙乳液压敏的制备：

(23)预乳液(1)滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

将所得压敏胶加入乳液1％固化剂，混合均匀后在90微米厚的PE膜上涂布制得保护膜胶带，进行耐水性、耐高温高湿(70℃，90％湿度)性、压敏胶与PE基膜匹配性(将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶是否产生裂纹、滑移甚至脱离)检测，结果见表3。

表3压敏胶性能

实施例4

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备，步骤如下：

(1)预乳化液的制备

丙烯酸丁酯89.5份、苯乙烯3份、甲基丙烯酸甲酯1份、叔碳酸乙烯酯1.5份、丙烯酸羟丙酯2份、丙烯酸2份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.15份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.06份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.18份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.1份、去离子水50份混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌乳化20～40分钟，得到预乳化液；

(2)保护膜用苯丙乳液压敏的制备：

(23)预乳液(1)滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

将所得压敏胶加入乳液1％固化剂，混合均匀后在90微米厚的PE膜上涂布制得保护膜胶带，进行耐水性、耐高温高湿(70℃，90％湿度)性、压敏胶与PE基膜匹配性(将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶是否产生裂纹、滑移甚至脱离)检测，结果见表4。

表4压敏胶性能

实施例5

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备，步骤如下：

(1)预乳化液的制备

丙烯酸异辛酯91份、苯乙烯3.5份、丙烯酸甲酯0.5份、叔碳酸乙烯酯1份、丙烯酸羟丙酯2份、丙烯酸1份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.2份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.15份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.06份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.18份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.1份、去离子水50份混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌乳化20～40分钟，得到预乳化液；

(2)保护膜用苯丙乳液压敏的制备：

(23)预乳液(1)滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

将所得压敏胶加入乳液1％固化剂，混合均匀后在90微米厚的PE膜上涂布制得保护膜胶带，进行耐水性、耐高温高湿(70℃，90％湿度)性、压敏胶与PE基膜匹配性(将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶是否产生裂纹、滑移甚至脱离)检测，结果见表5。

表5压敏胶性能

实施例6

一种保护膜用苯丙乳液压敏胶的制备，步骤如下：

(1)预乳化液的制备

丙烯酸丁酯91.1份、苯乙烯4份、叔碳酸乙烯酯1份、丙烯酸羟丙酯2份、丙烯酸1份、二甲基丙烯酸乙二醇酯0.6份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.3份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵0.15份、壬基酚聚氧乙烯醚(10)0.06份、十二烷基二苯醚二磺酸钠盐0.18份、过硫酸铵0.3份、碳酸氢钠0.1份、去离子水50份混合，在20～40℃下，以2000～3000rpm的转速搅拌乳化20～40分钟，得到预乳化液；

(2)保护膜用苯丙乳液压敏的制备：

(23)预乳液(1)滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

将所得压敏胶加入乳液1％固化剂，混合均匀后在90微米厚的PE膜上涂布制得保护膜胶带，进行耐水性、耐高温高湿(70℃，90％湿度)性、压敏胶与PE基膜匹配性(将制得的保护膜拉伸，检查压敏胶是否产生裂纹、滑移甚至脱离)检测，结果见表6。

表6压敏胶性能

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种保护膜用苯丙乳液压敏胶，其特征在于：包括以下按质量份数计的下列原料组分：

软单体89～94份；

硬单体2～5份；

叔碳酸乙烯酯0.5～1份；

功能单体0.5～3份；

内交联单体：0.5～2份；

复合型乳化剂0.5～1份；

引发剂0.2～1份；

缓冲剂0.05～0.3份；

pH调节剂0.2～0.3份；

去离子水100～150份；

所述软单体为丙烯酸丁酯和/或丙烯酸异辛酯；

所述硬单体为苯乙烯，或者苯乙烯与醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯中的一种形成的混合物；

所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或一种以上；

所述内交联单体包括分子中含两个双键丙烯酸酯单体和分子中含三个双键的丙烯酸酯单体，两种丙烯酸酯单体比例为2:1～4:1；

所述复合型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚二磺酸钠的组合；

所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾；

所述缓冲剂为碳酸氢钠；

所述pH调节剂为氨水、二甲基乙醇胺中的一种；

所述内交联单体为二甲基丙烯酸乙二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；

所述复合型乳化剂由壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚二磺酸钠按质量比4：2：3复合而成。

2.如权利要求1所述的保护膜用苯丙乳液压敏的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

S3、当釜温升到75～80℃时向反应釜中加入步骤S1中制得的预乳化液总质量的10～12％；在反应釜中温度达最高时开始计时，20～40分钟后，开始滴加步骤S1中制得预预乳液的剩余部分，在3～4小时内滴完；

S4、预乳液滴加完成后，在80～85℃下恒温反应2小时；

3.一种保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带，其特征在于，它使用权利要求1所述的保护膜用苯丙乳液压敏胶涂覆所得，制备方法：将保护膜用苯丙乳液压敏胶和占保护膜用苯丙乳液压敏胶总质量0.05％～1.2％的固化剂混合均匀，涂布在PE、PET基材上，在90～95℃下烘3～5分钟除去水分，收成卷后降至室温，裁成预定尺寸，即可得到保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带。

4.根据权利要求3所述的保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带，其特征在于，所述固化剂为氮丙啶。

5.如权利要求3所述的保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带的应用，其特征在于，所述保护膜用苯丙乳液压敏胶胶带用作阳极氧化铝材、氟碳铝型材、电泳漆铝型材、不锈钢、玻璃、家电板表面保护膜。