CN113637431A - 压敏胶、压敏胶层、制备压敏胶的方法和制备压敏胶层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压敏胶，该压敏胶包括丙烯酸及其衍生物、多元醇及其衍生物、环氧树脂衍生物、硅烷偶联剂、引发剂、润湿剂、消泡剂、去离子水。本发明还涉及一种压敏胶层，压敏胶层包含压敏胶的固化反应产物。本发明还涉及一种制备压敏胶的方法和一种制备压敏胶层的方法。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域，特别是涉及压敏胶、压敏胶层、制备压敏胶的方法和制备压敏胶层的方法。
背景技术
压敏胶是一种压力敏感型胶粘剂。在使用时，无需借助于溶剂、加热或者其他手段，只需施加轻度指压即可使压敏胶与被粘物牢固粘合。目前使用最广泛的压敏胶是丙烯酸酯压敏胶。
但目前压敏胶为油性压敏胶，本发明旨在提供一种水性压敏胶组合物。
发明内容
本发明旨在提供一种水性压敏胶，该水性压敏胶制备的压敏胶层相比于油性压敏胶制备的压敏胶层在各种性能参数上几乎无区别。
本发明的第一方面提供一种压敏胶，该压敏胶为水性体系，该压敏胶的溶剂包括：去离子水和具有亲水性官能团的助溶剂。
该压敏胶包括：
丙烯酸及其衍生物；
多元醇及其衍生物；
环氧树脂衍生物；
硅烷偶联剂；
引发剂；
润湿剂；
消泡剂；
去离子水。
其中，丙烯酸及其衍生物的质量为压敏胶总质量的34-57％，多元醇及其衍生物的质量为压敏胶总质量的6.5-10％。
本发明的第二方面提供一种压敏胶层，所述压敏胶层包含本发明第一方面提供的压敏胶的固化反应产物。
本发明的第三方面提供一种制备压敏胶的方法，所述方法包括步骤：将根据本发明第一方面提供的压敏胶的组分混合进行聚合反应。
本发明的第四方面提供一种制备压敏胶层的方法，所述方法包括步骤：使用去离子水将压敏胶调整到适合涂布的固含量(为25-50％)来制备成浆料，然后在载体上涂覆浆料，所述压敏胶层由浆料固化后形成。
用本发明提供的水性压敏胶所制备的压敏胶层能实现初步粘贴时粘合力较低，可以实现返工，然后随着贴合时间的延长粘合力增加保证不脱落，并且该压敏胶层具有良好的抗剪切跌落性能。
用本发明提供的水性压敏胶所制备的压敏胶层对面材有很好的结合力并且大大增强内聚强度达到不残胶的可移效果。
本发明提供的压敏胶层可以适用于以往使用油性压敏胶制备的压敏胶层所适用的各种用途。本发明提供的压敏胶层作为例如电绝缘用压敏胶粘带有用，可以用作在汽车的线束的保护或捆扎用的压敏胶粘带、变压器、线圈等的电气部件、电子部件等的层间绝缘和外面绝缘中使用的绝缘用压敏胶粘带、指示用压敏胶粘带、识别用压敏胶粘带等。本发明提供的压敏胶层适用于包装瓦楞纸板用的压敏胶粘带、医疗用压敏胶粘带、遮蔽用压敏胶粘带等的各种用途的压敏胶粘带。
下面结合具体实施例进行说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种压敏胶，该压敏胶为水性体系，该压敏胶包括：丙烯酸及其衍生物、多元醇及其衍生物、环氧树脂衍生物、硅烷偶联剂、引发剂、润湿剂、消泡剂、去离子水。
将本发明提供的压敏胶的各组分混合即可得到压敏胶。优选地，将本发明提供的压敏胶的各组分在20-30℃的温度和1个大气压的压力条件下，在玻璃容器或反应釜中混合，即可得到压敏胶。
本发明提供的压敏胶与去离子水混合后制备成的浆料可以涂覆到合适载体上，然后将涂覆的浆料在高温环境下固化形成压敏胶层。所述载体可是刚性的、柔性的、透明的、或不透明的，并且可由任何合适的材料(诸如聚合物材料、玻璃或陶瓷材料、金属等)制备。在一些优选实施方式中，所述载体可以是聚合物材料，例如可以是柔性背衬的柔性聚合物膜。合适的聚合物材料可以包括：聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯、尼龙、聚乙烯醇、聚(偏二氟乙烯)、或纤维素(例如，醋酸纤维素、或乙基纤维素)。所述柔性的载体可以具有特定微结构化表面。所述载体还可以由织物(诸如，由合成纤维或天然纤维形成的织物)制备。所述织物可以是织造，也可以是或非织造的。所述合适纤维可以包括棉、尼龙、人造丝、玻璃、或陶瓷。此外，其他合适的载体还可以包括金属片、金属箔、金属化聚合物膜、陶瓷片、或泡沫(诸如丙烯酸泡沫、聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫或氯丁橡胶泡沫)。
本发明中记载的浆料可以通过调整压敏胶与去离子水的质量比来调整浆料的流平性及流挂性能，从而与所涂覆的载体相适应。该浆料可使用任何合适的方法(例如辊涂、流涂、浸涂、旋涂、喷涂、刮涂、或模涂)涂覆到载体上。这些不同的涂覆方法允许将各种合适厚度的浆料涂覆到载体上。涂覆厚度可以变化，其中压敏胶层的典型厚度可以在2-500μm的范围内，也可以在25-250μm的范围内。
本发明提供的压敏胶在高温环境中会进行聚合反应从而固化形成压敏胶层，聚合反应通过引发剂在高温环境下诱导产生自由基，整个反应温度控制在75-90℃之间,压敏胶在高温环境下的固化可以包括步骤：(1)自由基生成：在高温环境下引发剂以分解生成自由基；(2)链引发：由引发剂生成的自由基引发树脂和单体分子中的不饱和双键生成新的自由基；(3)链延伸：由树脂和单体生成的自由基可进一步引发树脂和单体分子中的不饱和双键生成用于自由基链反应的自由基；以及(4)链终止：在化学反应中，自由基很容易因其未偶联的电子而发生自由基偶联或酸化以终止链反应。作为以上反应的结果，压敏胶经固化形成压敏胶层。
本实施例1-5所提供的压敏胶的具体组分配比如表1所示。
将实施例1-5所提供的压敏胶和现有的油性压敏胶分别在TPU胶膜上制备相同厚度的压敏胶层，从而得到测试样品，将测试样品采用下述的方法进行性能测试：
1、初粘性测试：将测试样品的压敏胶层的胶面贴合在玻璃板上，之后以能手撕开然后不残胶可以实现返工为合格；
2.耐候性测试：将测试样品的压敏胶层的胶面贴合玻璃板，贴合面积为10cm2，用2kg压辊轮来回三遍贴合，静置20分钟后，在60℃、95％相对湿度环境下挂重1kg，观察掉落情况并记录保持时间，时间越长，耐候性越好；将测试样品的压敏胶层的胶面贴合PC板，贴合面积为10cm2，用2kg压辊轮来回三遍贴合，静置20分钟后，在80℃、95％相对湿度环境下挂重1kg，观察掉落情况并记录保持时间，时间越长，耐候性越好；
3.粘合性测试：将测试样品的压敏胶层的胶面贴合在玻璃板上，静置30分钟及静置48小时后分别测试剥离力，剥离力高，表示压敏胶层的粘合性好，在使用过程中不易脱落。
表1
测试结果如表2所示，由表2中的检测结果可以得出，实施例1-5所提供的水性压敏胶所制备的压敏胶层的初粘性合格，易于返工，耐候性和粘合性好，并且实施例1-5所提供的水性压敏胶所制备的压敏胶层的性能和现有的油性压敏胶所制备的压敏胶层的性能几乎无区别。
表2
本发明提供的压敏胶为水性体系，相比于油性体系的压敏胶，现有的水性体系的压敏胶存在的技术问题在于：1.常温下体系的稳定性；2.水性体系的压敏胶通过聚合反应所制备的压敏胶层的初粘性不如油性体系的压敏胶所制备的压敏胶层；3.水性体系的压敏胶通过聚合反应所制备的压敏胶层的耐候性不如油性体系的压敏胶所制备的压敏胶层。
针对上述技术问题，发明人经过大量的试验总结出解决技术问题的技术核心点在于：1.丙烯酸及其衍生物的具体组分搭配决定了水性体系的压敏胶的基础稳定性和压敏胶层的基础性能(包括初粘性、耐候性和粘合性)；2.添加的多元醇及其衍生物需要满足提升水性体系稳定性的作用，还要满足在高温环境下参与聚合反应提升压敏胶层的初粘性和耐候性的作用。
因此发明经过大量试验对比，意外发现，当丙烯酸及其衍生物的具体组分为丙烯酸乙酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸乙烯酯时，水性体系的压敏胶制备的压敏胶层的基础性能与油性体系的压敏胶所制备的压敏胶层的基础性能几乎无区别。发明人根据选择的丙烯酸及其衍生物的具体组分，在现有的多元醇及其衍生物中经过大量试验进行筛选，发明人意外发现，当元醇及其衍生物的具体组分为丙醇胺、乙醇、三乙醇胺、乙二醇、聚乙烯醇、丙醇胺、异丙醇、正丙醇、泛醇时，水性体系的压敏胶在常温下能长时间的稳定储存，并且能提升压敏胶层的初粘性和耐候性。
本发明中，引发剂的具体组分是基于丙烯酸及其衍生物的具体组分所确定的。
本发明中，水性体系的压敏胶中通过添加环氧树脂衍生物、硅烷偶联剂能显著提升该水性体系的压敏胶所制备的压敏胶层的初粘性和耐候性。
本发明中，水性体系的压敏胶中通过添加润湿剂、消泡剂，能显著提升该水性体系的压敏胶在常温下的储存稳定性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种压敏胶，其特征在于，包括丙烯酸及其衍生物、多元醇及其衍生物、环氧树脂衍生物、硅烷偶联剂、引发剂、润湿剂、消泡剂、去离子水。
2.根据权利要求1所述的压敏胶，其特征在于，所述丙烯酸及其衍生物为丙烯酸乙酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸乙烯酯的组合。
3.根据权利要求2所述的压敏胶，其特征在于，所述多元醇及其衍生物为丙醇胺、乙醇、三乙醇胺、乙二醇、聚乙烯醇、丙醇胺、异丙醇、正丙醇、泛醇的组合。
4.根据权利要求3所述的压敏胶，其特征在于，所述环氧树脂衍生物为双酚A型环氧树脂和酚醛环氧树脂的组合。
5.根据权利要求4所述的压敏胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为聚二甲基硅氧烷。
6.根据权利要求5所述的压敏胶，其特征在于，所述引发剂为二叔丁基过氧化物和2,4-二氯过氧苯甲酰的组合。
7.一种压敏胶层，所述压敏胶层包含根据权利要求6所述的压敏胶的固化反应产物。
8.一种制备压敏胶的方法，所述方法包括步骤：将权利要求6所述的压敏胶的组分混合。
9.一种制备压敏胶层的方法，所述方法包括步骤：在75-90℃的环境温度下使根据权利要求6所述的压敏胶固化。
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