一种胶带用胶粘材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种胶带用胶粘材料，其特征是：由固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂1000份（质量份）、固化剂3～10份和稀释溶剂200～500份混合组成；所述丙烯酸酯预聚树脂的制备方法是：将350份丙烯酸丁酯、150～200份丙烯酸异辛酯、250～350份甲基丙烯酸乙酯、200～300份功能单体、100～150份甲基丙烯酸缩水甘油酯、1200份溶剂、8～20份引发剂加入到反应釜中，搅拌混合；在氮气保护下升温至70～75℃反应4～6h，再加入溶剂并使固含量达到40%即制得。本发明胶带用胶粘材料具有良好的耐热、耐老化及其加工性能，使用方便，产品性能良好，可用于制造各类单双面压敏胶带、光学透明胶带。
【专利说明】一种胶带用胶粘材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于粘合剂及其制备，涉及一种胶带用胶粘材料及其制备方法。本发明制得的胶粘材料可用于各型各类的有基材压敏胶带和无基材胶带的生产制造，特别适用于标贴、封装粘带、设备表面保护膜、金属薄膜开关膜、电脑键盘膜、大型高档广告表面膜用途的各类单双面压敏胶带(膜)、光学透明胶带(膜)、表面保护膜等领域的制造。
【背景技术】
[0002]随着航空航天、军事装备、通信、计算机、工业自动化控制装备、家用电器、光学设备、电池、包装、汽车及交通运输等各行各业新技术与市场的飞速发展，各型各类的压敏胶带、无基材胶带已被广泛应用于电子电器的结构材料、功能保护材料及加工辅助材料，如应用于线路板切割、光学玻璃、陶瓷、水晶及半导体硅晶片的切割作业，应用于触控面板、触摸屏、薄膜开关按键、电脑键盘防水材料的制造，家用电器的门面贴、各种包装封贴等等。工艺技术革新和产品性能要求的提高，传统的粘合材料和贴合方法已经不能满足市场的需要，各类新型胶粘材料的研究与开发方兴未艾，为胶粘材料带来巨大的发展机遇。
[0003]现有的胶带用丙烯酸酯胶粘材料:一是将低分子量的反应型丙烯酸酯单体或低聚物加入到作为主要成分的丙烯酸酯预聚树脂中，进行物理搅拌混合，该方法制备的胶带虽然在紫外光照射前后的粘结力性能均可达到要求，但是反应型丙烯酸酯单体与丙烯酸酯预聚树脂混合后，易造成胶层的内聚力降低，从而导致胶层在基材上的附着性较差，容易脱落，二是普通压敏胶带剥离强度较低(一般在1200g/25_以下)，有一些通过加入增粘树脂(如松香酯)来提高剥离强度 ，这样的压敏胶带在高温下容易变黄，不仅不能满足光学透明胶带的要求，也难以满足如金属薄膜开关、电脑键盘等的性能要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种胶带用胶粘材料及其制备方法。从而提供一种具有良好的耐热、耐老化及其加工性能，使用方便，产品性能良好的胶带用胶粘材料及其制备方法。
[0005]本发明的内容是:一种胶带用胶粘材料，其特征是:由固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂1000质量份、固化剂3~10质量份和稀释溶剂200~500质量份混合组成；
[0006]所述固化剂为异氰酸酯类的异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基-1，6- 二异氰酸酯中的一种或两种；
[0007]所述稀释溶剂为乙酸乙酯、丁酮中的一种或两种；
[0008]所述固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂的制备方法为:将350质量份丙烯酸丁酯、150~200质量份丙烯酸异辛酯、250~350质量份甲基丙烯酸乙酯、200~300质量份功能单体、100~150质量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、1200质量份溶剂1、以及8~20质量份引发剂加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，(较好的是以转数200~300rpm)搅拌混合均匀；在氮气保护下(较好的是逐渐)升温至70~75°C，进行共聚反应4~6h，停止加热，即制得丙烯酸酯预聚树脂；再加入适量溶剂II混合均匀、并使固含量达到40%，冷却至室温，即制得固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂；
[0009]所述固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂是在90°C的温度下、将丙烯酸酯预聚树脂烘干至恒重后，得到的固体物的质量为丙烯酸酯预聚树脂质量的40% ；
[0010]所述功能单体为丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸乙氧乙酯中的一种或两种；
[0011]所述溶剂1、溶剂II均为乙酸乙酯、丁酮中的一种或者两种；
[0012]所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或者两种；
[0013]本发明的内容中:所述固化剂较好的为(选用异氰酸酯类产品的)DesmodurN3390BA/SN (Bayer 生产)、Desmodur N3600 (Bayer 生产)、EC_92 (长兴化学工业(中国)有限公司生产)和Basonat HIlOO (BASF生产)中的一种或两种。 [0014]本发明的另一内容是:一种胶带用胶粘材料的制备方法，其特征是包括下列步骤:
[0015]a、制备固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂:将350质量份丙烯酸丁酯、150~200质量份丙烯酸异辛酯、250~350质量份甲基丙烯酸乙酯、200~300质量份功能单体、100~150质量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、1200质量份溶剂1、以及8~20质量份引发剂加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，(较好的是以转数200~300rpm)搅拌混合均匀；在氮气保护下(较好的是逐渐)升温至70~75°C，进行共聚反应4~6h，停止加热，即制得丙烯酸酯预聚树脂；再加入适量溶剂II混合均匀、并使固含量达到40%，冷却至室温，即制得固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂；
[0016]所述功能单体为丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸乙氧乙酯中的一种或两种；
[0017]所述溶剂1、溶剂II均为乙酸乙酯、丁酮中的一种或者两种；
[0018]所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或者两种；
[0019]b、配制胶粘材料:
[0020]按固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂1000质量份、固化剂3~10质量份、以及稀释溶剂200~500质量份的配比取各组分原料，配成的胶粘材料固含量可控制在27.2%~33.5%之间；
[0021]将固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂加入混合釜，以转速200rpm搅拌，室温下逐渐加入固化剂和稀释溶剂，再搅拌0.5h，出料，即制得胶粘材料；
[0022]所述固化剂为异氰酸酯类的异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)、六亚甲基-1，6-二异氰酸酯(简称HDI)中的一种或两种；
[0023]所述稀释溶剂为乙酸乙酯、丁酮中的一种或两种。
[0024]本发明的另一内容中:所述固化剂较好的为(选用异氰酸酯类产品的)DesmodurN3390BA/SN (Bayer 生产)、Desmodur N3600 (Bayer 生产)、EC_92 (长兴化学工业(中国)有限公司生产)和Basonat HI100 (BASF生产)中的一种或两种。
[0025]所述制得的胶粘材料可用于各型各类的有基材压敏胶带和无基材胶带的生产制造。
[0026]与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果:
[0027]( I)本发明胶粘材料不含羧酸类或胺类的单体材料，不呈现出酸碱性，不会对被粘元器件中的金属及其他材料等产生腐蚀性作用，胶粘材料的主体成份丙烯酸酯预聚树脂是通过引入丙烯酸甲氧乙酯或/和丙烯酸乙氧乙酯与丙烯酸酯类单体共聚而制得，使得丙烯酸酯预聚树脂主链为饱和碳链，侧基为极性酯基的特殊结构，赋予了橡胶的特性，并具有良好的耐热、耐老化及其加工性能；
[0028](2)本发明胶粘材料固含量可控制在27.2%~33.5%之间，具有较低的黏度，温度为25±2°C时，黏度仅有200~500mpa.s，具备了应用于工业化在线涂布生产工艺生产的基础条件；能够较好地解决现有胶带技术中，因丙烯酸酯胶粘剂产品的黏度过高而造成在线涂布生产的成品质量下降的技术问题；
[0029](3)本发明胶粘材料采用不含苯环的丙烯酸酯类单体和异氰酸酯类固化剂制备而成，从根本上避免了胶体材料的老化黄变问题，使得薄膜基光学胶带产品具有优异的透光性(全光线透过率达90%~92%)和较低的雾度(不大于0.8%)，能有效的减少对光线的反射，可广泛地应用于各种大型灯光广告的制作；产品制备工艺简单，产品性能良好，实用性强。
【具体实施方式】
[0030]下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0031]第一部分制备丙烯酸酯预聚树脂(实施例1~12)
[0032]实施例1:
[0033]室温下将35 kg丙烯酸丁酯、15kg丙烯酸异辛酯、25kg甲基丙烯酸乙酯、20kg丙烯酸甲氧乙酯、IOkg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)、以及0.8kg过氧化苯甲酰加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至75°C，反应4h，停止加热，然后再加入38.7kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(I)备用。
[0034]实施例2:
[0035]室温下将35kg丙烯酸丁酯、16kg丙烯酸异辛酯、28kg甲基丙烯酸乙酯、30kg丙烯酸甲氧乙酯、15kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)、以及1.0kg过氧化苯甲酰加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至70°C，反应4h，停止加热，然后再加入67.5kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(2)备用。
[0036]实施例3:
[0037]室温下将35kg丙烯酸丁酯、18kg丙烯酸异辛酯、35kg甲基丙烯酸乙酯、25kg丙烯酸甲氧乙酯、IOkg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)、以及1.0kg偶氮二丁腈加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至75°C，反应4h，停止加热，然后再加入66kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(3)备用。
[0038]实施例4:
[0039]室温下将35kg丙烯酸丁酯、20kg丙烯酸异辛酯、32kg甲基丙烯酸乙酯、20kg丙烯酸甲氧乙酯、IOkg丙烯酸乙氧乙酯、12kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)、以及1.6kg偶氮二丁腈加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至72°C，反应4h，停止加热，然后再加入75.9kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:1)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂⑷备用。
[0040]实施例5:
[0041]室温下将35kg丙烯酸丁酯、15kg丙烯酸异辛酯、34kg甲基丙烯酸乙酯、20kg丙烯酸乙氧乙酯、15kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=3:1)、以及2.0kg过氧化苯甲酰加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至71°C，反应6h，停止加热，然后再加入61.5kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=3:1)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(5)备用。
[0042]实施例6:
[0043]室温下将35kg丙烯酸丁酯、17kg丙烯酸异辛酯、29kg甲基丙烯酸乙酯、30kg丙烯酸乙氧乙酯、14kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=2:1)、以及1.8kg引发剂(过氧化苯甲酰:偶氮二异丁腈=3:2)加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数240rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至75V，反应5.5h，停止加热，然后再加入70.2kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=2:1)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(6)备用。
[0044]实施例7:
[0045]室温下将35kg丙烯酸丁酯、20kg丙烯酸异辛酯、25kg甲基丙烯酸乙酯、6kg丙烯酸甲氧乙酯、16kg丙烯酸乙氧乙酯、15kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=2:3)、以及1.2kg引发剂(过氧化苯甲酰:偶氮二异丁腈=1:3)加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数220rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至70°C，反应6h，停止加热，然后再加入57.3kg溶剂(乙酸`乙酯:丁酮=2:3)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(7)备用。
[0046]实施例8:
[0047]室温下将35kg丙烯酸丁酯、18kg丙烯酸异辛酯、26kg甲基丙烯酸乙酯、Ilkg丙烯酸甲氧乙酯、14kg丙烯酸乙氧乙酯、IOkg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:3)、以及1.4kg引发剂(过氧化苯甲酰:偶氮二异丁腈=1:2)加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数300rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至73°C，反应5h，停止加热，然后再加入53.1kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:3)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(8)备用。
[0048]实施例9:
[0049]室温下将35kg丙烯酸丁酯、18kg丙烯酸异辛酯、33kg甲基丙烯酸乙酯、IOkg丙烯酸甲氧乙酯、17kg丙烯酸乙氧乙酯、12kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:2)、以及1.6kg过氧化苯甲酰加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数300rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至71°C，反应5h，停止加热，然后再加入69.9kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=1:2)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(9)备用。
[0050]实施例10:[0051]室温下将35kg丙烯酸丁酯、19kg丙烯酸异辛酯、25kg甲基丙烯酸乙酯、12kg丙烯酸甲氧乙酯、8kg丙烯酸乙氧乙酯、15kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=3:2)、以及2.0kg偶氮二异丁腈加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数250rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至75°C，反应4.5h，停止加热，然后再加入54kg溶剂(乙酸乙酯:丁酮=3:2)混合均匀，冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(10)备用。
[0052]实施例11:
[0053]室温下将35kg丙烯酸丁酯、15kg丙烯酸异辛酯、25kg甲基丙烯酸乙酯、20kg丙烯酸甲氧乙酯、IOkg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg乙酸乙酯、以及0.8kg过氧化苯甲酰加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200~300rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至74°C，进行共聚反应4.5h，停止加热，加入38.7kg乙酸乙酯混合均匀、冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(11)备用。
[0054]实施例12:
[0055]室温下将35kg丙烯酸丁酯、20kg丙烯酸异辛酯、35kg甲基丙烯酸乙酯、30kg丙烯酸乙氧乙酯、15kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、120kg 丁酮、以及2.0kg偶氮二异丁腈加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，以转数200~300rpm搅拌，混合均匀；在氮气保护下逐渐升温至70°C，进行共聚反应5.5h，停止加热，再加入85.5kg 丁酮混合均匀、冷却至室温出料，制得固含量为40%的丙烯酸酯预聚树脂(12)备用。
[0056]第二部分配制胶粘材料的胶液(实施例13~24)
[0057]实施例13:
[0058](I)配方(单位:kg)
w丙烯酸酯异佛尔酮二异氰稀释溶剂(乙酸
预聚树脂(I)__SI__乙酯+丁酮)
13-1__100__03__15+5
[_] 13-2__100__06__25+0
13-3__K)0__08__30+5
~ 13-41001.030+15
[0060](2)配制过程
[0061]将上述配方量的丙烯酸酯预聚树脂(I)加入混合釜，以转速200rpm开启搅拌，室温下逐渐加入配方量的固化剂异佛尔酮二异氰酸酯和稀释溶剂(乙酸乙酯+ 丁酮)，再搅拌0.5h，出料，得到胶粘材料的胶液。
[0062]实施例14:
[0063](I)配方(单位:kg)
[0064]
【权利要求】
1.一种胶带用胶粘材料，其特征是:由固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂1000质量份、固化剂3~10质量份和稀释溶剂200~500质量份混合组成； 所述固化剂为异氰酸酯类的异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基-1，6- 二异氰酸酯中的一种或两种； 所述稀释溶剂为乙酸乙酯、丁酮中的一种或两种； 所述固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂的制备方法为:将350质量份丙烯酸丁酯、150~200质量份丙烯酸异辛酯、250~350质量份甲基丙烯酸乙酯、200~300质量份功能单体、100~150质量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、1200质量份溶剂1、以及8~20质量份引发剂加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，搅拌混合均匀；在氮气保护下升温至70~75°C，进行共聚反应4~6h，停止加热，即制得丙烯酸酯预聚树脂；再加入适量溶剂II混合均匀、并使固含量达到40%，冷却至室温，即制得固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂； 所述固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂是在90°C的温度下、将丙烯酸酯预聚树脂烘干至恒重后，得到的固体物的质量为丙烯酸酯预聚树脂质量的40% ； 所述功能单体为丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸乙氧乙酯中的一种或两种； 所述溶剂1、溶剂II均为乙酸乙酯、丁酮中的一种或者两种； 所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或者两种。
2.按权利要求1所述胶带用胶粘材料，其特征是:所述固化剂为DesmodurN3390BA/SN, Desmodur N3600、EC-92 和 Basonat HI100 中的一种或两种。
3.—种胶带用胶粘材料的制备方法，其特征是包括下列步骤: a、制备固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂:将350质量份丙烯酸丁酯、150~200质量份丙烯酸异辛酯、250~350质量份甲基丙烯酸乙酯、200~300质量份功能单体、100~150质量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、1200质量份溶剂1、以及8~20质量份引发剂加入到带有冷凝回流装置的反应釜中，搅拌混合均匀；在氮气保护下升温至70~75°C，进行共聚反应4~6h，停止加热，即制得丙烯酸酯预聚树脂；再加入适量溶剂II混合均匀、并使固含量达到40%，冷却至室温，即制得固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂； 所述功能单体为丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸乙氧乙酯中的一种或两种； 所述溶剂1、溶剂II均为乙酸乙酯、丁酮中的一种或者两种； 所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或者两种； b、配制胶粘材料: 按固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂1000质量份、固化剂3~10质量份、以及稀释溶剂200~500质量份的配比取各组分原料； 将固含量40%的丙烯酸酯预聚树脂加入混合釜，以转速200rpm搅拌，室温下逐渐加入固化剂和稀释溶剂，再搅拌0.5h，出料，即制得胶粘材料； 所述固化剂为异氰酸酯类的异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基-1，6- 二异氰酸酯中的一种或两种； 所述稀释溶剂为乙酸乙酯、丁酮中的一种或两种。
4.按权利要求3所述胶带用胶粘材料的制备方法，其特征是:所述固化剂为DesmodurN3390BA/SN、Desmodur N3600、EC-92 和 Basonat HI100 中的一种或两种。
【文档编号】C08F220/18GK103725231SQ201310722727
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】王明, 刘洪乐, 许显成, 朱东海, 徐秀桃, 李明勇 申请人:四川东材科技集团股份有限公司