TW201529788A - 以聚氯乙烯為基材的膠帶用複合式壓克力感壓面膠 - Google Patents

Abstract

本發明係一種PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，其組成為：(1)高 Tg 丙烯酸單體：5~20% ；(2)低 Tg 丙烯酸單體：60~90% ；(3)含羧基或羥基丙烯酸單體：1~10%；(4)降低壓克力與 PVC 膜接著力之高分子：5~50%；乳化劑添加量占混合單體的 1~5%，在有起始劑、緩衝液、去離子水的環境下進行乳化聚合反應，再添加(4)而成；藉此本發明可提供成為膠帶剝離時不會產生殘膠。

Description

PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠

本發明關於一種可PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，係指一種成卷膠帶剝離時不會產生殘膠結構。

習知PVC膠帶主要具PVC膜，並於PVC膜一面設置面膠，而習知面膠一般係為感壓性壓克力乳液加可塑劑黏附於PVC膜上，但若應用在成卷的 PVC膜膠帶上於剝下膠帶時面膠易自原塗佈面殘膠至膠帶背面，且於高溫或溫差大時可塑劑會從面膠中滲出，導致如：斷面發黏、溢膠、跑卷、膠帶耐老化性差，在老化過程中造成面膠變軟缺失，因而調整面膠與 PVC膜密著性，使其可應用在成卷的 PVC膜類膠帶，於剝下膠帶時不自原塗佈面殘膠至膠帶背面，實具有必要性。

本發明之目的在提供一種作為成卷膠帶剝離時不會產生殘膠結構。 本發明之PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，其組成為： (1)高 Tg 丙烯酸單體：占5~20% (2)低 Tg 丙烯酸單體：占60~90% (3)含羧基丙烯酸單體：占1~10% (4)降低壓克力與 PVC 膜接著力之高分子：5~50% 乳化劑添加量占混合單體的 1~5%，在有起始劑、緩衝液、去離子水的環境下進行乳化聚合反應，再添加(4)而成。 進一步該感壓面膠其各單體可為甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、甲基丙烯酸丁酯(butyl methacrylate)、丙烯酸環己酯(cyclohexyl acrylate)、甲基丙烯酸環己酯(cyclohexyl methacrylate)、醋酸乙烯(vinyl acetate)、丙烯腈(acrylonitrile)、苯乙烯(styrene)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)、2-乙基己基丙烯酸酯(2-ethyl hexyl acrylate)、丙烯酸異辛酯(isooctyl acrylate)、丙烯酸異壬酯(isononyl acrylate)、丙烯酸十二酯(lauryl acrylate)、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、順丁烯二酸(maleic acid)、反丁烯二酸(fumaric acid)。其中較佳者可為甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸環己酯(cyclohexyl methacrylate)、醋酸乙烯(vinyl acetate)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)、2-乙基己基丙烯酸酯(2-ethyl hexyl acrylate)、丙烯酸異辛酯 (isooctyl acrylate)、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)一種或兩種以上混和使用。 進一步該乳化劑可為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚環氧乙烷烷基乙醚硫酸鈉、磺基琥珀酸鈉、聚環氧乙烷烷基磺基琥珀酸鈉、聚乙烯醇脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐單月桂酸酯、山梨糖醇酐單硬脂酸酯、山梨糖醇酐單油酸酯。 進一步該可降低面膠與膠帶背面的接著力的高分子材料可為天然橡膠、改性天然橡膠、蛋白質、改性 PE 蠟、PE 蠟、矽油與含低極性鏈段的 PU，單獨 1 種或混和 2 種以上使用。 藉此本發明面膠不含可塑劑，沒有滲出問題，做為成卷 PVC膠帶用感壓面膠，不會有膠帶剝離時產生殘膠、斷面發黏、溢膠、跑卷、膠帶耐老化性差，在老化過程中，造成面膠變軟之問題。

本發明以低 Tg 壓克力單體為主體，調整面膠的初期黏著力與流動性，添加高 Tg 壓克力單體，調整面膠內聚力，使其有一定強度，此外也導入具極性官能基的壓克力單體，可提升面膠與欲貼附之基材表面的黏著力，而得一可應用在 pvc 膠帶的黏著劑。然而其在剝離時不易剝離，表示面膠與膠帶接著力良好，而一般接著機制為： 1.   機械投錨(Mechanical Interlocking)：面膠滲入被著物體孔隙，而產生接著力。 2.   互相擴散(Interdiffusion)：兩種相容性佳的聚合物相互緊密接觸時，由於分子間的布朗運動產生相互擴散現象，導致界面消失。 3.   吸附及表面反應(Absorption & Surface Reaction)：面膠與被著物體分子間的吸引力。 4.   靜電吸引(Electrostatic Attraction)：面膠與被著物體由界面區兩側形成雙電層，雙電層電荷性質相反，而產生靜電吸引力 。 因此本發明為設計在壓克力面膠中添加一可降低面膠與膠帶背面的接著力的高分子材料，而形成一種PVC 膠帶用複合式壓克力感壓面膠。 請參閱第一、二圖，本發明之PVC膠帶具一PVC膜1、面膠2、一底膠3，並該面膠2、底膠3設於PVC膜1正面上，並底膠3設於PVC膜1與面膠2間，又該膠帶呈卷狀時該面膠2係與PVC膜1背面黏合。 本發明之面膠2係將下列壓克力單體組成與乳化劑、起始劑、緩衝液進行乳化聚合，而得本發明之組成如下：    乳化劑可為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚環氧乙烷烷基乙醚硫酸鈉、磺基琥珀酸鈉、聚環氧乙烷烷基磺基琥珀酸鈉、聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐單月桂酸酯、山梨糖醇酐單硬脂酸酯、山梨糖醇酐單油酸酯，相對於單體占 1~5%。起始劑可為過硫酸鉀、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、 過氧化苯甲醯、第三丁基過氧化氫。緩衝液可為碳酸氫鈉水溶液、碳酸鈣水溶液、碳酸鈉水溶液、醋酸鈉水溶液。 可降低面膠與PVC膜背面的接著力的高分子材料： 1.         降低機械投錨：降低面膠流動性使其不易滲入膠帶PVC膜背面基材之孔隙，如分子量較高的天然橡膠、改性天然橡膠、蛋白質。 2.         降低吸附及表面反應：藉由添加低表面能之高分子材料於壓克力面膠中，以降低面膠與膠帶背面分子間的作用力，如改性 PE 蠟、PE 蠟、矽油。 3.         降低靜電吸引：添加低極性高分子材料於壓克力膠水中，以減弱面膠與膠帶背面基材的靜電吸引力，如含低極性鏈段的 PU、天然橡膠。 上述之降低面膠與膠帶PVC膜背面的接著力的高分子材料會依其與壓克力水膠之相容程度調整添加於壓克力水膠中之比例。 感壓面膠製備方法及其流程圖： (1)          備一具有攪拌機之反應釜，釜內裝有去離子水和乳化劑之混和液，將表一、表二、表三之混和單體置於分液漏斗中滴加進攪拌中的反應釜，製成預乳液倒出備用。 (2)          取另一具有攪拌機、冷凝管、溫度計、分液漏斗之反應釜，釜內裝有去離子水、緩衝液，升溫至50~80℃，加入起始劑，於攪拌中將(1)分 3~4 小時滴加完，滴加完後持續攪拌以相同溫度保溫 1小時。 (3)          保溫結束後冷卻至室溫，於攪拌中加入鹼中和至 pH≒7，再加入降低接著力的高分子攪拌均勻，經過濾後可得本發明產品。   膠帶製備方法： 將本發明產品塗佈於 PVC 膜上，隨後以 80 ℃ 2 分鐘烘乾，確認塗料厚度 20μm，隨後再以 80℃/6 小時進行熟成使膠帶穩定。為使本發明之面膠2與上膠面的 PVC 膜密著性佳，可使用事先塗佈好底膠3的 PVC膜1。底膠3部份可為壓克力系、橡膠系、聚氨酯系的乳液型或溶劑型的樹脂。本發明中之實施例 1、比較例 1、實施例 2、比較例 2 之底膠使用 PVC 膜用環保型膠水，其組成為：   (1)高 Tg 丙烯酸單體：50~80%   (2)低 Tg 丙烯酸單體：20~60%   (3)含羧基丙烯酸單體：1~10%    乳化劑添加量占混合單體的 1~5%，在有起始劑、緩衝液、去離子水的環境下進行乳化聚合反應而成。 實施例 1       各單體、乳化劑、起始劑、緩衝液、去離子水之比例如表四：    (1)      備一具有攪拌機之反應釜，釜內裝有 A 劑 1，將 A 劑 2 混和好，置於分液漏斗中滴加進攪拌中的反應釜，製成預乳液倒出備用。 (2)      取另一具有攪拌機、冷凝管、溫度計、分液漏斗之反應釜，釜內裝有 B 劑，升溫至 80℃，於攪拌中加入 C 劑，將(1)分 3~4 小時滴加完，滴加完後以相同溫度保溫 1 小時。 (3)      保溫結束後，冷卻至室溫，於攪拌中加入鹼中和至 pH≒7，再加入降低面膠與膠帶PVC膜背面的接著力 D劑攪拌均勻，經 200 目濾網過濾後可得本發明產品。 實施例 2 在實施例 1 中，降低面膠與膠帶PVC膜背面的接著力的含低極性鏈段 PU，改為蛋白質，其他條件不變，可得本發明產品。 比較例1  在實施例 1 中，未添加降低面膠與膠帶PVC膜背面的接著力的高分子，其他條件不變，與實施例 1、實施例 2   相同塗佈於 PVC 膜上，進行相同之測試。 測試方法 分別將實施例 1、實施例 2、比較例 1 塗佈於具有底膠之 PVC 膜上，隨後以 80 ℃ 2 分鐘烘乾， 確認面膠厚度 20μm，隨後在以 80℃/6 小時進行熟成使膠帶穩定。所得之膠帶置於 50℃溫度下，每 8 小時取出觀察其從背面剝離是否會殘膠，膠帶對貼是否會轉膠，並測試其鋼板剝離力直至烘滿 24 小時。 測試結果  實施例 1、比較例 1、實施例 2 製作而成之膠帶以 80℃/6 小時進行熟成後其測試結果如表五： 將實施例 2 之膠帶置於 50℃溫度下，每 8 小時取出觀察其從背面剝離是否會殘膠，膠帶對貼是否會轉膠，並測試其鋼板剝離力直至烘滿 24 小時，測試結果如表六： 膠帶測試方法 實施例與比較例所得之產品製成膠帶後之各測試方法如下：  (1)180∘鋼板剝離力(N/25mm)：參照 ASTM-D3330，以 2kg 滾筒來回滾壓黏於鋼板之膠帶 1 次，於 1 分鐘之內進行剝離力測試，拉力機速度為 300±13mm/min。 結論 比較例 1 之膠水為單純壓克力水膠，顯示使用單純壓克力水膠應用於 PVC 膠帶做為面膠，會因與膠帶背面接著力佳，在剝離時，膠水會殘膠在膠帶背面。而添加降低面膠與膠帶背面接著力之高分子如實施例 1、實施例 2，在剝離時不會有殘膠於膠帶背面，表示本發明產品可避免成捲的膠帶剝離時會造成的殘膠問題，故本發明之產品可應用於 PVC 膠帶，做為一種PVC 膠帶用複合式壓克力感壓面膠。 本發明產品也可依其不同用途，搭配不同添加劑，如消泡劑、流平劑、增稠劑、濕潤劑、顏料、填充劑、增黏劑、架橋劑、耐燃劑來使用。 本發明產品可使用於含可塑劑之 PVC 膜類，如一般電器用途、消磁膠帶、工業膠帶、保護膠帶、包裝膠帶、電氣絕緣膠帶、線束膠帶、廣告或標示用標籤、玻璃窗廣告等標示膜，而前述實施例為本發明例示，並非本發明限制，凡依據本發明精神所為之等效改變亦應屬於本發明範疇內。

1‧‧‧PVC膜
2‧‧‧面膠
3‧‧‧底膠

第一圖係本發明應用於PVC膠帶結構剖視圖。 第二圖係本發明應用於成卷PVC膠帶示意圖。

1‧‧‧PVC膜

2‧‧‧面膠

3‧‧‧底膠

Claims (4)

1. 一種PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，包括： (1)高 Tg 丙烯酸單體：占50~80% ； (2)低 Tg 丙烯酸單體：占20~60% ； (3)含羧基或羥基丙烯酸單體：占1~10%； (4)降低壓克力與 PVC 膜接著力之高分子：占5~50%； 乳化劑添加量占混合單體的 1~5%，在有起使劑、緩衝液、去離子水的環境下進行乳化聚合反應，再添加(4)而成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，其中其各單體可為甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、甲基丙烯酸丁酯(butyl methacrylate)、丙烯酸環己酯(cyclohexyl acrylate)、甲基丙烯酸環己酯(cyclohexyl methacrylate)、醋酸乙烯(vinyl acetate)、丙烯腈(acrylonitrile)、苯乙烯(styrene)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)、2-乙基己基丙烯酸酯(2-ethyl hexyl acrylate)、丙烯酸異辛酯(isooctyl acrylate)、丙烯酸異壬酯(isononyl acrylate)、丙烯酸十二酯(lauryl acrylate)、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、順丁烯二酸(maleic acid)、反丁烯二酸(fumaric acid)，其中較佳者可為甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸環己酯(cyclohexyl methacrylate)、醋酸乙烯(vinyl acetate)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)、2-乙基己基丙烯酸酯(2-ethyl hexyl acrylate)、丙烯酸異辛酯(isooctyl acrylate)、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)一種或兩種以上混和使用。
3. 如申請專利範圍第1項所述之PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，其中其乳化劑可為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚環氧乙烷烷基乙醚硫酸鈉、磺基琥珀酸鈉、聚環氧乙烷烷基磺基琥珀酸鈉、聚乙烯醇脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐單月桂酸酯、山梨糖醇酐單硬脂酸酯、山梨糖醇酐單油酸酯。
4. 如申請專利範圍第1項所述之PVC膠帶用複合式壓克力感壓面膠，其中可降低面膠與膠帶背面的接著力的高分子材料可為天然橡膠、改性天然橡膠、蛋白質、改性 PE 蠟、PE 蠟、矽油與含低極性鏈段的 PU，單獨 1 種或混和 2 種以上使用。。