彩色壓敏膠及其制備方法及其制得的壓敏膠帶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種彩色壓敏膠及其制備方法及其制得的壓敏膠帶，該壓敏膠的配方包括軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑、引發(fā)劑、PH 調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明提供的壓敏膠具有高內(nèi)聚力、高剝離強度、高初粘性等特點，且顏色可以為透明、白色、各類型彩色及漸變色，易于調(diào)控。該方法制備的聚丙烯酸酯壓敏膠細乳液具有較好的靜置穩(wěn)定性和離心穩(wěn)定性，同時該壓敏膠及壓敏膠帶具有高初粘力、持粘力、180°剝離強度及T剝離強度，綜合性能好。
【專利說明】
彩色壓敏膠及其制備方法及其制得的壓敏膠帶
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，具體涉及彩色高性能壓敏膠及壓敏膠帶制品。本發(fā)明提供了一種彩色壓敏膠及其制備方法，該壓敏膠的配方包括軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑、弓丨發(fā)劑、PH調(diào)節(jié)劑及助劑等。制備方法為細乳液聚合法。本發(fā)明提供的壓敏膠及壓敏膠帶具有高內(nèi)聚力、高剝離強度、高初粘性等特點，且顏色可以為透明、白色、各類型彩色及漸變色，易于調(diào)控。該方法制備的聚丙烯酸酯壓敏膠細乳液具有較好的靜置穩(wěn)定性和離心穩(wěn)定性，同時該壓敏膠及壓敏膠帶具有高初粘力、持粘力、180°剝離強度及T剝離強度，綜合性能好。
【背景技術(shù)】
[0002]
近年來，由于壓敏膠具有只需要施加壓力即可完成粘貼的優(yōu)點，在汽車、建筑、電子等多領(lǐng)域得到了應用。丙烯酸酯類壓敏膠是目前應用最為廣泛的壓敏膠，它是丙烯酸酯單體和其它乙烯類單體的共聚物，其特點是分子結(jié)構(gòu)中不含不飽和鍵而具有耐老化、耐光、粘接強度好，無色透明的優(yōu)點，并且具有材料來源廣泛，易合成，耐久性好，低溫性能好，毒性小，粘接面廣等優(yōu)越的綜合性能。丙烯酸酯系壓敏膠主要有溶劑型和水乳液型兩種，與溶劑型丙烯酸酯壓敏膠相比，丙烯酸酯水乳液型壓敏膠不使用溶劑，成本大大降低，有利于環(huán)境保護，生產(chǎn)過程更加安全，因此發(fā)展丙烯酸酯水乳液型壓敏膠的趨勢逐漸增強。然而，水乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠普遍存在內(nèi)聚力不足、剝離強度低、初粘力不夠、耐水性差等缺點，如果能克服這些缺陷，水乳液型聚丙烯酸酯壓敏膠有望全面取代溶劑型聚丙烯酸酯壓敏膠。
[0003]另一方面，目前市場所見壓敏膠及壓敏膠帶多為透明或白色，彩色壓敏膠及壓敏膠帶非常少見甚至缺乏。如果可合成出彩色的壓敏膠及壓敏膠帶，將可以拓寬目前壓敏膠的應用領(lǐng)域。例如，彩色壓敏膠及壓敏膠帶可用于粘接家倶面板與芯材良好結(jié)合同時具有相同的顏色;彩色壓敏膠及壓敏膠帶可應用于文具、紙張等粘貼，鮮艷的色彩可激發(fā)兒童學習娛樂的興趣。彩色壓敏膠及壓敏膠帶可應用于紡織品的粘貼，獲得多彩的衣物。彩色壓敏膠及壓敏膠帶可應用于壁紙的粘貼，美化裝飾效果。
[0004]本發(fā)明的目的在于一方面優(yōu)化合成方法、提升壓敏膠及壓敏膠帶的內(nèi)聚力、剝離強度、初粘力、耐水性等綜合性能；另一方面，合成新型的彩色壓敏膠及壓敏膠帶，壓敏膠顏色可以為透明、白色、各類型彩色及漸變色，易于調(diào)控。
[0005]本發(fā)明采用的具體方案為:
一種彩色壓敏膠，其特征在于，由下列重量份的原料制成:丙烯酸酯軟單體45-85、丙烯酸酯硬單體5-15、功能單體1-5、引發(fā)劑0.5-5、乳化劑0.2_2、助穩(wěn)定劑0.5_1、鏈轉(zhuǎn)移劑0.3-0.5、水45-50、pH調(diào)節(jié)劑0.2-2、助劑0-5、調(diào)色劑0-2。
[0006]所述的彩色壓敏膠，其特征在于，壓敏膠具有高內(nèi)聚力、高剝離強度、高初粘性等特點，且顏色可以為透明、白色、各類型彩色及漸變色，易于調(diào)控。
[0007]所述的彩色壓敏膠，其特征在于，丙烯酸酯軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合物;丙烯酸酯硬單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的混合物；功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。
[0008]所述的彩色壓敏膠，其特征在于，引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和叔丁基過氧化氫中的一種或幾種。
[0009]所述的彩色壓敏膠，其特征在于，乳化劑可以選用陰離子乳化劑、非離子乳化劑、高分子乳化劑和反應性乳化劑中的一種或幾種;助穩(wěn)定劑可選用可以選用十六烷、十六醇和反應性助穩(wěn)定劑中的一種或幾種。
[0010]所述的彩色壓敏膠，其特征在于，鏈轉(zhuǎn)移劑選自正十二烷基硫醇和叔十二烷基硫醇中的一種或兩種。助劑選自萜烯樹脂、松香樹脂、二氧化硅、玻璃微珠和有機樹脂微球中的一種或幾種。
[0011 ]所述的彩色壓敏膠，其特征在于，調(diào)色劑選自碳黑、檸檬黃等天然染料、水性染料和有機染料中的一種或幾種。
[0012]所述的彩色壓敏膠的制備方法，采用細乳液聚合法，其特征在于包括以下具體步驟:
(I)細乳液配制:稱取乳化劑及一定量的去離子水，置于燒杯I中，攪拌至全部溶解;稱取丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體及助穩(wěn)定劑，置于燒杯2中，攪拌15-20分鐘；將燒杯1、2中溶液倒入三口燒瓶中，機械攪拌20-30分鐘，完成乳化過程，得混合液；
(2 )細乳化:可以采用兩種方式細乳化；
第一種方法為:劇烈攪拌混合液，攪拌轉(zhuǎn)速為1000-4000轉(zhuǎn)；
第二種方法為:將混合液置于超聲儀中超聲，超聲功率為400-500?，超聲時間為10-15分鐘，細乳化后溶液為蒼白色；
(3)細乳液聚合:將步驟(2)獲得的細乳液置于70-80°C水浴中，邊攪拌邊通氮氣，隨后加入引發(fā)劑，反應30分鐘左右后再加入鏈轉(zhuǎn)移劑及助劑，3小時左右結(jié)束反應；
(4)調(diào)節(jié)細乳液的pH:用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)細乳液的pH值至7-8;
(5)調(diào)色:將一定量的調(diào)色劑加入上述細乳液中，按照顏色需求調(diào)節(jié)細乳液的顏色，使得細乳液顏色為透明、白色、各類型彩色或漸變色。
[0013]所述的彩色壓敏膠制得的膠帶，其特征在于，由權(quán)力要求I制備的彩色高性能壓敏膠涂覆至指定基材或離型膜/紙、干燥制得。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、體系中乳化劑用量少。由于細乳液聚合方法依靠液滴成核，在較少的乳化劑穩(wěn)定作用下即可聚合，乳化劑用量相比常規(guī)乳液聚合2-5%可降低至0.2-2%。大大降低了成本，同時提高了產(chǎn)物的耐水性。
[0015]2、壓敏膠色彩豐富，可為透明、白色、各類型彩色及漸變色，易于調(diào)控，市場未見相關(guān)廣品。
[0016]3、壓敏膠產(chǎn)品具有高初粘力、持粘力、180°剝離強度及T剝離強度，綜合性能好。
[0017]4、壓敏膠合成過程完全無溶劑，環(huán)保。
[0018]5、反應一步完成，引發(fā)劑一次性加入，避免了復雜的加料環(huán)節(jié)，節(jié)約成本。反應時間短，僅需3小時。
[0019]6、本發(fā)明制備工藝簡單，生產(chǎn)過程、儲存過程穩(wěn)定、安全，易控制，便于操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0020]7、該發(fā)明可廣泛應用于泡棉膠帶、泡棉膠條、電子膠帶、電子標簽、雙面膠帶、耐溫膠帶、醫(yī)用輔料貼、戶外廣告貼、防偽標簽、可再貼等領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0022]實施例1
稱取自合成聚合物型乳化劑5.1公斤及一定量的去離子水，置于燒杯I中，攪拌至全部溶解;稱取甲基丙烯酸異辛酯850公斤、甲基丙烯酸甲酯25公斤、丙烯酸90公斤及十六烷，置于燒杯2中，攪拌15分鐘;將燒杯1、2中溶液倒入三口燒瓶中，機械攪拌20分鐘，完成乳化過程。劇烈攪拌上述乳液混合液，攪拌轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)，得到細乳液。細乳化后溶液為蒼白色。
[0023]接著，將獲得的細乳液置于70°C水浴中，邊攪拌邊通氮氣，隨后加入過氧化苯甲酰，反應30分鐘后加入正十二烷基硫醇、有機樹脂微球助劑，3小時后結(jié)束反應。加入一定量的氨水調(diào)節(jié)細乳液的PH值至7.5;再加入一定量的檸檬黃，得到黃色的壓敏膠細乳液。
[0024]將壓敏膠細乳液刮涂至PET離型上，烘干制得黃色壓敏膠帶。經(jīng)測試，制得的壓敏膠帶厚度為25微米時，180度剝離強度為28.9N/25mm，T剝離強度為10.3N/25mm，初粘力為26號鋼球，持粘力>7000h;厚度為150微米時，180度剝離強度為103.7N/25mm，T剝離強度為28.3N/25mm，初粘力為30號鋼球，持粘力>7000h;厚度為550微米時，180度剝離強度為121.7~25111111，1'剝離強度為32.8~25111111，初粘力為20號鋼球，持粘力>600011;厚度為1000微米時，180度剝離強度為145.3N/25mm，T剝離強度為45.5N/25mm，初粘力為20號鋼球，持粘力>5000ho
[0025]實施例2
稱取乳化劑十二烷基硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚4.75公斤及一定量的去離子水，置于燒杯I中，攪拌至全部溶解;稱取丙烯酸異辛酯850公斤、醋酸乙烯酯20公斤、甲基丙烯酸80公斤及十六烷，置于燒杯2中，攪拌15分鐘;將燒杯1、2中溶液倒入三口燒瓶中，機械攪拌20分鐘，完成乳化過程。超聲10分鐘，得到細乳液，細乳化后溶液為蒼白色。
[0026]接著，將獲得的細乳液置于70V水浴中，邊攪拌邊通氮氣加入過氧化苯甲酰，反應30分鐘后加入叔十二烷基硫醇、有機樹脂微球助劑，3小時后結(jié)束反應。加入一定量的氨水調(diào)節(jié)細乳液的PH值至7;再加入一定量的碳黑，得到黑色的壓敏膠細乳液。
[0027]將壓敏膠細乳液刮涂至PET離型上，烘干制得黑色壓敏膠帶。經(jīng)測試，制得的壓敏膠帶厚度為25微米時，180度剝離強度為25.lN/25mm，T剝離強度為15.3N/25mm，初粘力為26號鋼球，持粘力>10000h;厚度為150微米時，180度剝離強度為89.4N/25mm，T剝離強度為21.8N/25mm，初粘力為25號鋼球，持粘力>7000h;厚度為550微米時，180度剝離強度為100.7~25111111，1'剝離強度為30.8~25111111，初粘力為20號鋼球，持粘力>600011;厚度為1000微米時，180度剝離強度為115.3N/25mm，T剝離強度為35.5N/25mm，初粘力為22號鋼球，持粘力>6500ho
[0028]顯然，該彩色壓敏膠粘劑及膠帶不限于聚丙烯酸酯基體，聚氨酯、有機硅、橡膠類彩色壓敏膠也可以用本發(fā)明方法制得。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明的彩色高性能壓敏膠、壓敏膠帶及其制備方法進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種彩色壓敏膠，其特征在于，由下列重量份的原料制成:丙烯酸酯軟單體45-85、丙烯酸酯硬單體5-15、功能單體1-5、引發(fā)劑0.5-5、乳化劑0.2_2、助穩(wěn)定劑0.5_1、鏈轉(zhuǎn)移劑0.3-0.5、水45-50、pH 調(diào)節(jié)劑0.2-2、助劑0-5、調(diào)色劑0-2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠，其特征在于，壓敏膠具有高內(nèi)聚力、高剝離強度、高初粘性等特點，且顏色可以為透明、白色、各類型彩色及漸變色，易于調(diào)控。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠，其特征在于，丙烯酸酯軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合物;丙烯酸酯硬單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的混合物;功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠，其特征在于，引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈和叔丁基過氧化氫中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠，其特征在于，乳化劑可以選用陰離子乳化劑、非離子乳化劑、高分子乳化劑和反應性乳化劑中的一種或幾種;助穩(wěn)定劑可選用可以選用十六烷、十六醇和反應性助穩(wěn)定劑中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠，其特征在于，鏈轉(zhuǎn)移劑選自正十二烷基硫醇和叔十二烷基硫醇中的一種或兩種;助劑選自萜烯樹脂、松香樹脂、二氧化硅、玻璃微珠和有機樹脂微球中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠，其特征在于，調(diào)色劑選自碳黑、檸檬黃等天然染料、水性染料和有機染料中的一種或幾種。8.—種如權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠的制備方法，采用細乳液聚合法，其特征在于包括以下具體步驟: (I)細乳液配制:稱取乳化劑及一定量的去離子水，置于燒杯I中，攪拌至全部溶解;稱取丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體及助穩(wěn)定劑，置于燒杯2中，攪拌15-20分鐘；將燒杯1、2中溶液倒入三口燒瓶中，機械攪拌20-30分鐘，完成乳化過程，得混合液； (2 )細乳化:可以采用兩種方式細乳化； 第一種方法為:劇烈攪拌混合液，攪拌轉(zhuǎn)速為1000-4000轉(zhuǎn)； 第二種方法為:將混合液置于超聲儀中超聲，超聲功率為400-500?，超聲時間為10-15分鐘，細乳化后溶液為蒼白色； (3)細乳液聚合:將步驟(2)獲得的細乳液置于70-80°C水浴中，邊攪拌邊通氮氣，隨后加入引發(fā)劑，反應30分鐘左右后再加入鏈轉(zhuǎn)移劑及助劑，3小時左右結(jié)束反應； (4)調(diào)節(jié)細乳液的pH:用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)細乳液的pH值至7-8; (5)調(diào)色:將一定量的調(diào)色劑加入上述細乳液中，按照顏色需求調(diào)節(jié)細乳液的顏色，使得細乳液顏色為透明、白色、各類型彩色或漸變色。9.一種如權(quán)利要求1所述的彩色壓敏膠制得的膠帶，其特征在于，由權(quán)利要求1制備的彩色高性能壓敏膠涂覆至指定基材或離型膜/紙、干燥制得。
【文檔編號】C09J133/10GK105950082SQ201610201468
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】臧秀蘭
【申請人】合肥第六元素光電科技有限公司