专利名称：一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带及其制 备方法，属于高分子材料加工领域。
背景技术：
高分子材料的废弃物给环境带来的负面影响己经日益引起人们 的广泛关注，解决日益严重的"白色污染"问题成为人们普遍关注的问 题。因此，现在国内外降解塑料的研制开发工作非常活跃，并已有部 分开始了工业化生产，发展相当迅速。生物降解塑料既具有使用时发 挥塑料本身的优良性能，用后废弃时又不给环境带来污染，能被各种 生物(酶)迅速分解的特征。因此大力开发和推广环境可生物降解高 分子材料，才是治标和治本的方法，也符合当今高分子材料绿色化的 潮流。
合成聚乳酸的最初原料是淀粉，淀粉经生物发酵过程转化为乳 酸，乳酸经过縮聚或再经过丙交酯开环聚合得到聚乳酸。由此可见， 聚乳酸不同于其它通用塑料的本质之一是它利用了可再生性的植物 资源。这样可以有效的缓解日益枯竭的石油资源。并且，聚乳酸具与 通用塑料完全相同的性能，如力学性能和可加工性。特别是目前大规 模的生产使得聚乳酸树脂的成本下降，相对于其它生物降解高分子材
料变得非常廉价。如美国Cargill—Dow公司2007具有年产45万吨 的聚乳酸生产能力。因此，近些年来，聚乳酸倍受高分子学术界和产
业界的关注，成为21世纪热点研究对象。
压敏胶带在人们日常生活中有着非常广泛的应用，目前仅国内压
敏胶带年产量为8亿多平方米，并以10%的速度递增，消耗极大。其 基材多为聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等石化产品。如专利
(CN1065283A)公开了一种压敏性粘合胶带及其制造方法，选用的 基材为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等石油基聚合物，专利
(CN1607234A)公开了一种压敏粘合胶带，基材也是由包含高密度 聚乙烯和低密度聚乙烯的聚烯烃构成。但是以聚烯烃为基材的胶带在 废弃后对环境造成了很大的危害。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可完全生物降解
的聚乳酸压敏粘合胶带。
本发明的另一目的是提供一种制备上述胶带的方法。 为了实现上述目的，针对聚乳酸自身的加工特性，溶液型丙烯酸
酯系列压敏胶的溶剂选用低沸点溶剂。在相对较低的温度下进行干燥处理。
一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带，其构成为背材由 可生物降解聚乳酸双轴定向膜构成，该背材的一个表面有压敏粘合剂 层，且在另一不含压敏粘合剂层的表面有隔离剂层；
所述的背材聚乳酸双轴定向膜的聚乳酸数均分子量为3-20万， 聚乳酸膜厚度为10 u m-200 u m;
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，
聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸
酯中至少一种；其用量可以为25—50g/m、
所述的溶液型丙烯酸酯类粘合剂以丙酮和己烷为溶剂，丙酮与己
烷的质量配比为1:2;该丙酮和己烷溶剂与丙烯酸酯类聚合物的质量
配比为100: 30-60;
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂；其用量可以为0.1 一2.0g/m2。
一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带的制备方法，步骤和
条件如下
(1)在背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布隔离剂和 压敏粘合剂，可先涂布隔离剂，再涂布压敏粘合剂；也可同时涂布隔 离剂和压敏粘合剂，得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的背材聚乳酸双轴定向膜的聚乳酸数均分子量为3-20万， 聚乳酸膜厚度为10 u m-200 ii m;
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；其用量为25—50g/m2;
所述的溶液型丙烯酸酯类粘合剂以丙酮和己垸为溶剂，丙酮与己 烷的质量配比为1:2;该丙酮和己烷溶剂与丙烯酸酯类聚合物的质量
配比为100: 30-60;
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂；其用量为0.1_ 2,0g/m2。(2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜，通过箱体烘道式干燥
加热设备进行干燥处理，干燥温度从入口到出口依次为40_60°C， 40—60。C， 50—70。C， 50—60°C， 40—50。C，干燥时间为10—30秒， 得到一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带。 有益效果
1、 聚乳酸压敏粘合胶带具有可完全生物降解性，用后堆肥处理一 年内完全分解为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
2、 合成聚乳酸的原始材料淀粉是可再生资源，可代替日益枯竭的 石化产品和充分保障原料供应。
3、 聚乳酸压敏粘合胶带的干燥工艺从传统的100—14(TC下降至 40—7(TC，可节约能源，降低生产成本。
4、 溶剂毒性小，有利于环保和改善劳动条件。
5、 40—7(TC的低温操作工艺扩大了原材料的使用范围，使生物降 解材料聚乳酸的加工可顺利进行，保证了产品质量安全。
具体实施例方式
实施例l. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量3万，双轴定 向膜厚度为10um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布隔 离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.1g/m2，溶液型聚甲基丙烯酸酯 的压敏粘合剂的用量为25g/m2，溶剂为丙酮和己烷的混合溶液，二者 质量配比为1:2，溶剂与聚甲基丙烯酸酯的质量配比为100: 30，得 到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，
聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸
酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂-， (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加
热设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为40°C， 40 °C， 50°C， 50°C， 40°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生 物降解的聚乳酸压敏粘合胶带。 该胶带的剥离强度0.078KN/m
实施例2. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量20万，双轴 定向膜厚度为200um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂 布隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为2.0g/m2，溶液型聚丁基丙烯 酸酯的压敏粘合剂的用量为45g/m2，溶剂为丙酮和己垸的混合溶液, 二者质量配比为1:2，溶剂与聚丁基丙烯酸酯的质量配比为100: 50， 得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加 热设备迸行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为60°C， 60 °C， 70°C， 60°C， 50°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生 物降解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.005KN/m。
实施例3. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量8万，双轴定 向膜厚度为lOOum的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布 隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为1.0g/m2，溶液型聚乙基丙烯酸 酯的压敏粘合剂的用量为40g/m2，溶剂为丙酮和己烷的混合溶液，二 者质量配比为1:2，溶剂与聚乙基丙烯酸酯的质量配比为100: 45， 得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，
聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热 设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为55"C， 55°C， 60°C， 55°C， 55°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.032KN/m
实施例4. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量15万，双轴 定向膜厚度为150um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂 布隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.6g/m2，溶液型聚丙基丙烯 酸酯的压敏粘合剂的用量为30g/m2，溶剂为丙酮和己垸的混合溶液, 二者质量配比为1:2，溶剂与聚丙基丙烯酸酯的质量配比为100: 35， 得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂；
(2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热 设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53。C， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.031KN/m
实施例5. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量12万，双轴 定向膜厚度为80um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布 隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为1.0g/m2，溶液型聚丙基丙烯酸 酯的压敏粘合剂的用量为30g/m2，溶剂为丙酮和己烷的混合溶液，二 者质量配比为1:2，溶剂与聚丙基丙烯酸酯的质量配比为100: 40， 得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，
聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热 设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53。C， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降
解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.009KN/m
实施例6. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量12万，双轴 定向膜厚度为80um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布 隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.2g/m2，溶液型聚丙基丙烯酸 酯的压敏粘合剂的用量为40g/m2，溶剂为丙酮和己垸的混合溶液，二 者质量配比为1:2，溶剂与聚丙基丙烯酸酯的质量配比为100: 50， 得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，
聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热 设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53t:， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.2KN/m
实施例7. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量12万，双轴 定向膜厚度为80um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布 隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.1g/m2，溶液型聚乙基丙烯酸 酯的压敏粘合剂的用量为40g/m2，溶剂为丙酮和己烷的混合溶液，二 者质量配比为1:2，溶剂与聚乙基丙烯酸酯的质量配比为100: 50， 得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸
酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热 设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53'C， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.31KN/m
实施例8. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量12万，双轴 定向膜厚度为80um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布 隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.2g/m2，质量配比l: l的溶液 型聚丙烯酸酯和聚丙基丙烯酸酯的压敏粘合剂用量为50g/m2，溶剂为 丙酮和己烷的混合溶液，二者质量配比为1:2，溶剂与聚丙烯酸酯和 聚丙基丙烯酸酯的质量配比为100: 50，得到涂布完隔离剂和压敏粘 合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，
聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热
设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53i:， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.13KN/m
实施例9. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量12万，双轴 定向膜厚度为80um的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布 隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.5g/m2，质量配比l: l的溶液 型聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的压敏粘合剂的用量为40g/m2，溶剂 为丙酮和己烷的混合溶液，二者质量配比为1:2，溶剂与聚丙烯酸酯 和聚甲基丙烯酸酯的质量配比为100: 50，得到涂布完隔离剂和压敏 粘合剂的薄膜；
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热
设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53'C， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.09KN/m
实施例10. (1)在聚乳酸双轴定向膜的数均分子量12万，双轴 定向膜厚度为SOrnn的背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布
隔离剂和压敏粘合剂，隔离剂用量为0.2g/m2，质量配比l: l的溶液 型聚丙烯酸酯和聚乙基丙烯酸酯的压敏粘合剂的用量为50g/m2，溶剂 为丙酮和己烷的混合溶液，二者质量配比为1:2，溶剂与聚丙烯酸酯 和聚乙基丙烯酸酯的质量配比为100: 50，得到涂布完隔离剂和压敏 粘合剂的薄膜;
所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；
所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂； (2)涂布完隔高剂和压敏粘合剂的薄膜通过箱体烘道式干燥加热 设备进行干燥处理。干燥工艺温度从入口到出口依次为53"C， 53°C， 58°C， 53°C， 53°C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降 解的聚乳酸压敏粘合胶带。
该胶带的剥离强度0.09KN/m。
权利要求
1、一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带，其特征在于，其构成为背材由可生物降解聚乳酸双轴定向膜构成，该背材的表面有压敏粘合剂层，且在另一不含压敏粘合剂层的表面有隔离剂层；所述的背材聚乳酸双轴定向膜的聚乳酸数均分子量为3-20万，聚乳酸膜厚度为10μm-200μm；所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸酯中至少一种，用量为25-50g/m2，所述的溶液型丙烯酸酯类粘合剂以丙酮和己烷为溶剂，丙酮与己烷的配质量配比为1∶2；该丙酮和己烷溶剂与丙烯酸酯类聚合物的质量配比为100∶30-60；所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂，用量为0.1-2.0g/m2。
2、 如权利要求1所述的一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带的制备方法，步骤和条件如下(1 )在背材的聚乳酸双轴定向膜的两个表面分别涂布隔离剂和压敏粘合剂，可先涂布隔离剂，再涂布压敏粘合剂；也可同时涂布隔 离剂和压敏粘合剂，得到涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜；所述的背材聚乳酸双轴定向膜的聚乳酸数均分子量为3-20万， 聚乳酸膜厚度为10 u m-200 u m;所述的压敏粘合剂为溶液型丙烯酸酯类聚合物，是聚丙烯酸酯， 聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯和聚丁基丙烯酸 酯中至少一种；其用量为25—50g/m、所述的溶液型丙烯酸酯类粘合剂以丙酮和己垸为溶剂，丙酮与己 烷的质量配比为1:2;该丙酮和己烷溶剂与丙烯酸酯类聚合物的质量配比为100: 30-60;所述的隔离剂为甲基乙烯基硅橡胶隔离剂；其用量为O.l — 2.0g/m2;(2)涂布完隔离剂和压敏粘合剂的薄膜，通过箱体烘道式干燥 加热设备进行干燥处理，干燥温度从入口到出口依次为40—6(TC， 40—60。C， 50—70。C， 50—60。C， 40—50。C，干燥时间为10—30秒，得到一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带。
全文摘要
本发明涉及一种可完全生物降解的聚乳酸压敏粘合胶带及其制备方法。该聚乳酸压敏粘合胶带的构成为聚乳酸双轴定向膜为背材，在其主要表面有压敏粘合剂层，且在另一主要表面有隔离剂层该聚乳酸压敏粘合胶带具有生物降解特性，用后不会对环境造成污染。本发明亦提供一种制备聚乳酸压敏粘合胶带的方法。聚乳酸压敏粘合胶带的干燥工艺从传统的100-140℃下降至40-70℃，可节约能源，降低生产成本。
文档编号C09J167/04GK101104779SQ20071005587
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者冉祥海, 刘南安, 董丽松, 韩常玉 申请人:中国科学院长春应用化学研究所