一种泡棉胶带及其制备方法与流程

本发明属于胶带
技术领域：
，具体涉及一种泡棉胶带及其制备方法。
背景技术：
：泡棉胶带是以eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)或者pe(聚乙烯)泡棉为基材，在其一面或两面涂以溶剂型(或热熔型)压敏胶再复以离型纸制造而成，具有密封、减震、抗压缩变形性、阻燃性、浸润性等作用。泡沫胶带广泛应用于电子电器产品、机械零部件、各类小家电、手机配件、工业仪表、电脑及周边设备、汽车配件、影音器材、玩具、化妆品、工艺礼品、医疗仪器、电动工具、办公文具、货架展示、家居装饰、亚克力玻璃、陶瓷制品、运业的绝缘，粘贴，密封，防滑与缓冲防震包装。传统的泡棉胶带采用一层泡棉胶层，其黏结性存在很大的问题，特别是泡棉与胶层之间未进行特殊表面处理，使得胶层件黏结性很低，极易剥离，密封效果差；同时，传统泡棉胶带在生产过程中会添加各种溶剂，带来环境污染和能源的浪费，尤其是涂布设备需要有溶剂回收或燃烧装置，如直接排放则造成严重的环境污染；此外，在烘干过程中，由于溶剂和高温的存在，安全风险系数增加。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种具有高强度的泡棉胶带及其制备方法，所述的泡棉胶带的泡棉胶层与粘合剂层的粘结强度高，可以将被贴物牢固粘贴，避免了由于粘合剂层与泡棉胶层的界面脱离而发生粘结失效的问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种泡棉胶带，其特征在于，包括泡棉胶层、设置在所述泡棉胶层上下两侧的粘合剂层和至少一层离型膜，所述离型膜设置在粘合剂层远离所述泡棉胶层的一侧，所述泡棉胶层与所述粘合剂层的界面通过化学键结合。进一步地，泡棉胶层的材料包括：低聚物，单体，光引发剂，中空粒子，所述低聚物和所述单体的官能度≤3。进一步地，低聚物占所述泡棉胶层的重量百分比不低于20％，优选地，所述低聚物占所述泡棉胶层的重量百分比为30～50％。进一步地，低聚物和单体的双键总转化率为40～90％。进一步地，粘合剂层的材料包括：低聚物，单体，光引发剂，所述低聚物和所述单体的官能度≤3。进一步地，所述低聚物占所述粘合剂层的重量百分比不低于20％，优选地，所述低聚物占所述粘合剂层的重量百分比为30～50％。进一步地，泡棉胶层的厚度为0.1mm-2mm，所述粘合剂层的厚度为50～200μm。本发明的另一方面，提供了一种泡棉胶带的制备方法，包括如下步骤：s1)将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂、中空粒子混合均匀得到泡棉胶层组合物，在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，双面照uv固化，形成半固化态的泡棉胶层，所述uv能量为2*(200～400)mj/cm2；s2)将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂混合均匀得到粘合剂层组合物，将粘合剂层组合物涂布在泡棉胶层远离离型膜的一侧，以200～400mj/cm2的能量紫外光固化，形成粘合剂层，所述粘合剂层与所述泡棉胶层的界面通过化学键结合；s3)撕除离型膜，在泡棉胶层的另一侧涂布粘合剂层组合物，以200～400mj/cm2的能量紫外光固化，形成粘合剂层，所述粘合剂层与所述泡棉胶层的界面通过化学键结合；s4)在所述至少一个粘合剂层的一侧贴合离型膜，形成泡棉胶带。进一步地，所述步骤s1)中，泡棉胶层的厚度为0.1mm-2mm，所述泡棉胶层组合物的双键转化率为40～90％。进一步地，所述步骤s1)中，还包括在所述双面照uv固化步骤前或步骤后，在泡棉胶层组合物上覆离型膜。本发明的再一方面，提供了一种泡棉胶带的制备方法，包括如下步骤：s1’)将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂、中空粒子混合均匀得到泡棉胶层组合物，将官能度≤3的低聚物、≤3官能度的单体、光引发剂混合均匀得到粘合剂层组合物；s2’)将粘合剂层组合物、泡棉胶层组合物、粘合剂层组合物分别送入相应的挤出系统熔融共挤出，形成具有粘合剂层、泡棉胶层、粘合剂层的三层共挤膜，所述粘合剂层与所述泡棉胶层的界面通过化学键结合；s3’)在所述至少一个粘合剂层的一侧贴合离型膜，形成泡棉胶带。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的泡棉胶带，其粘合剂层与泡棉胶层的界面通过化学键结合，从而提高了粘合剂层与泡棉胶层的作用力，增强了泡棉胶带的强度，避免由于粘合剂层与泡棉胶层的界面脱离而发生粘结失效的问题。附图说明构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。图1为本发明泡棉胶带的结构图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。正如
背景技术：
中所介绍的，现有技术中的泡棉胶带以eva或者pe泡棉为基材，采用一层泡棉结构层，其粘结性存在很大的问题，也有的在泡棉结构的一面或两面涂以溶剂型(或热熔型)压敏胶制成泡棉胶带，但泡棉与胶层之间未进行特殊表面处理，使得胶层件黏结性很低，极易剥离，密封效果差，同时，传统泡棉胶带在生产过程中会添加各种溶剂，带来环境污染和能源的浪费。针对上述问题，本发明提供了一种泡棉胶带，如图1所示，包括泡棉胶层1、设置在所述泡棉胶层上下两侧的粘合剂层2和至少一层离型膜3，所述离型膜设置在粘合剂层远离所述泡棉胶层的一侧，所述泡棉胶层与所述粘合剂层的界面通过化学键结合。本发明泡棉胶带的泡棉胶层与设置在其上下两侧的粘合剂层通过化学键结合，提高了泡棉胶层与粘合剂层的作用力，相对于传统泡棉胶带的分子间作用力其结合力更强，能够避免由于粘合剂层与泡棉胶层的界面脱离而发生粘结失效的问题，提高了泡棉胶带的强度。本发明的泡棉胶带中，泡棉胶层的材料包括低聚物、单体、光引发剂和中空粒子，其中，低聚物和单体的官能度≤3。采用官能度≤3的低聚物和单体，由于官能度较低，固化速率较慢，在低能量的紫外光固化下，能够形成半固化状态，仍有部分未反应的低聚物和单体，有部分双键残余，能够与粘合剂层的低聚物和单体中的双键发生反应，形成化学键，从而提高了泡棉胶层与粘合剂层的结合力，提高了泡棉胶带的整体强度。上述泡棉胶层中，低聚物占泡棉胶层的重量百分比不低于20％，若小于20％，一方面，低聚物含量过低，单体含量相对而言较高，反应速率过慢，泡棉胶层的粘度较低，固化后仍为流动的液体，无法形成半固化的泡棉胶层，另一方面泡棉胶层的粘度较低也不适合卷对卷工艺生产。为了更好提高反应速率以及保证一定的双键残余量，优选地，低聚物占所述泡棉胶层的重量百分比为30～50％。上述泡棉胶层中，低聚物和单体中的丙烯酸酯双键被打开进行聚合反应，其双键转化率为40～90％，此时泡棉胶层能与粘合剂层有较好的结合力。若双键转化率低于40％时，泡棉胶层反应不完全，无法形成半固化状态，若双键转化率大于90％时，从而使未反应的双键减少，泡棉层与粘合剂层之间的化学键结合相对较少，泡面胶带的结合力降低。上述双键转化率是指已反应的双键占总双键量的比值，可以通过红外光谱ir、核磁nmr等进行测定。上述低聚物可以选择本领域内常规的官能度≤3的丙烯酸酯类低聚物，例如可以为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的一种或多种；上述单体可以选择本领域内常见的单官能度、双官能度或三官能度的活性稀释单体，例如可以为(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯(iboa)、乙氧化双酚a二丙烯酸酯(oda)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、四氢化糠基丙烯酸酯(thfa)、苯氧基乙基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、异葵基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。上述光引发剂可以为本领域常见的引发剂，例如：1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、二甲苯酮(bp)、2-异丙基硫杂蒽酮(itx)、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦(tpo)中的一种或几种。上述中空粒子可以为无机中空粒子或者有机中空粒子，无机中空粒子例如可以为中空sio2。为了使泡棉胶带具有较好的缓冲及隔音效果，中空粒子占所述泡棉胶层的重量百分比为0.1～30％，若中空粒子占泡棉层的重量百分比小于0.1％时，泡棉胶带的缓冲性能及隔绝噪音的效果差，相反超过30％时，则会存在中空粒子的使用量过多导致泡棉层的粘着力下降，优选地，中空粒子占泡棉层的重量百分比为5～20％。上述中空粒子的粒径为1-1000μm，若粒径小于1μm，泡棉胶带的隔音减震效果较差，若粒径大于1000μm，则泡棉层与粘合剂层的粘着力下降明显，较为优选地，上述中空粒子的粒径为10～150μm。此外，上述泡棉层还可以含有一些辅助助剂，例如分散剂，使中空粒子分散均匀防止聚集，偶联剂等。本发明的泡棉胶带中，粘合剂层的材料包括低聚物、单体和光引发剂，其中所述低聚物和单体的官能度≤3，所述低聚物占所述粘合剂层的重量百分比不低于20％。采用官能度≤3的低聚物和单体，由于官能度较低，其固化后粘性较强，可以提高粘合剂层与被贴物之间的粘着力。所述低聚物占粘合剂层的重量百分比不低于20％，若小于20％，一方面，低聚物含量过低，单体含量相对而言较高，反应速率过慢，无法形成固态或半固体的粘合剂层，另一方面也不适合卷对卷的工艺生产。优选地，上述低聚物占粘合剂层的重量百分比为30～50％，能够提高粘合剂层的反应速率以及与被贴物的粘着力。上述粘合剂层中的低聚物和单体可以与泡棉层中的相同也可以不同，低聚物可以选择本领域内常规的官能度≤3的丙烯酸酯类低聚物，例如可以为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的一种或多种；官能度≤3的单体可以选择本领域内常见的单官能度、双官能度或三官能度的单体，例如可以为(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯(iboa)、乙氧化双酚a二丙烯酸酯(oda)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、四氢化糠基丙烯酸酯(thfa)、苯氧基乙基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、异葵基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。上述粘合剂层中的光引发剂可以为本领域常见的引发剂，例如：1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、二甲苯酮(bp)、2-异丙基硫杂蒽酮(itx)、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)-二苯基氧化膦(tpo)中的一种或几种。在一种优选的实施方式中，上述粘合剂层还包括1～5％重量百分比的增粘助剂，增粘助剂能够提高粘合剂层与被贴物之间的粘着力，例如可以选择磷酸酯等。本发明泡棉胶带，其设置在泡棉胶层上、下两侧的粘合剂层的粘结力可以相同，也可以不同，根据实际需要来进行选择。通过调控粘合剂层中的增粘助剂的添加量可以实现不同的粘结力。本发明的泡棉胶带中，泡棉层的厚度为0.1mm-2mm；粘合剂层的厚度为50～200μm。本发明还提供了泡棉胶带的制备方法，可以采用一次涂布、多次涂布或挤出等工艺制备。在本发明一种优选的实施方式中，泡棉胶带的制备步骤包括：s1)将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂、中空粒子混合均匀得到泡棉胶层组合物，在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，双面照uv固化，形成半固化态的泡棉胶层，所述uv能量为2*(200～400)mj/cm2；s2)将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂混合均匀得到粘合剂层组合物，将粘合剂层组合物涂布在泡棉胶层远离离型膜的一侧，以200～400mj/cm2的uv能量紫外光固化，形成粘合剂层，所述粘合剂层与所述泡棉层的界面通过化学键结合；s3)撕除离型膜，在泡棉胶层的另一侧涂布粘合剂层组合物，以200～400mj/cm2的能量紫外光固化，形成粘合剂层，所述粘合剂层与所述泡棉胶层的界面通过化学键结合；s4)在所述至少一个粘合剂层的一侧贴合离型膜，形成泡棉胶带。上述步骤s1)中，一方面由于泡棉胶层以2*(200～400mj/cm2)的低能量双面照射紫外光固化，固化速率较慢，易形成半固化状态；另一方面，由于泡棉胶层只有一面覆有离型膜，未设置离型膜的一面在光固化过程中存在氧阻聚现象，从而使未反应的双键残余量更多。在上述泡棉胶层上下两侧分别涂布粘合剂层，此时泡棉胶层中未反应的双键与粘合剂层中的双键发生反应，形成了化学键，从而使粘合剂层与泡棉胶层的界面通过化学键结合，提高了泡棉胶带的整体强度，避免了由于粘合剂层与泡棉胶层的界面脱离而发生粘结失效的问题。上述泡棉胶层的厚度为0.1mm-2mm，厚度较厚，因此在低能量的紫外光固化下，反应速率相对来说更慢，泡棉层处于半固化状态，表面具有粘性。上述泡棉胶层组合物的双键转化率为40～90％，未反应的双键和粘合剂层的双键反应，形成化学键，提高了粘合剂层与泡棉胶层的结合力。进一步地，上述步骤s1)中，还包括在所述双面照uv固化步骤前或步骤后，在泡棉胶层组合物上覆离型膜的步骤。在泡棉胶层组合物的双面覆盖离型膜，可以更好的保护泡棉胶层，防止其收卷时因泡棉胶层表面的粘性出现相互粘连的现象。在本发明另一种优选的实施方式中，泡棉胶带的制备步骤包括：s1’)将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂、中空粒子混合均匀得到泡棉胶层组合物，将官能度≤3的低聚物、官能度≤3的单体、光引发剂混合均匀得到粘合剂层组合物；s2’)将粘合剂层组合物、泡棉胶层组合物、粘合剂层组合物分别送入相应的挤出系统熔融共挤出，形成具有粘合剂层、泡棉胶层、粘合剂层的三层共挤膜，所述粘合剂层与所述泡棉胶层的界面通过化学键结合；s3’)在所述至少一个粘合剂层的一侧贴合离型膜，形成泡棉胶带。上述步骤s2’)中，粘合剂层、泡棉胶层、粘合剂层的三层结构独立，中间泡棉胶层不能与粘合剂层发生混合，三层之间的双键相互反应，从而使粘合剂层与泡棉胶层的界面通过化学键结合，提高了泡棉胶带的整体强度，避免了由于粘合剂层与泡棉胶层的界面脱离而发生粘结失效的问题。以下将结合实施例和对比例，进一步说明本发明的有益效果。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1粘合剂层组合物：泡棉胶层组合物先在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，厚度为1mm，再表面覆离型膜固化，双面照uv，能量2*400mj/cm2，再在泡棉层两边涂布粘合剂层组合物，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2，得到泡棉胶带。实施例2粘合剂层组合物：泡棉胶层组合物先在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，厚度为1mm，再表面覆离型膜固化，双面照uv，能量2*400mj/cm2，再在泡棉层两边涂布粘合剂层组合物，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2，得到泡棉胶带。实施例3粘合剂层组合物：泡棉胶层组合物在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，厚度为1mm，双面照uv，能量2*400mj/cm2，再在泡棉层两边涂布粘合剂层组合物，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2，得到泡棉胶带。实施例4粘合剂层组合物：泡棉层组合物将粘合剂层组合物、泡棉胶层组合物、粘合剂层组合物分别送入相应的挤出系统熔融共挤出，双面照uv，能量2*400mj/cm2，形成具有粘合剂层、泡棉胶层、粘合剂层的三层共挤膜，得到泡棉胶带。实施例5粘合剂层组合物：泡棉胶层组合物先在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，厚度为1mm，再表面覆离型膜固化，双面照uv，能量2*400mj/cm2，再在泡棉层两边涂布粘合剂层组合物，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2，得到泡棉胶带。对比例1泡棉胶层组合物先在离型膜上涂布泡棉层，厚度为1mm，再表面覆离型膜固化，双面照uv,能量2*400mj/cm2,成品为单层结构。对比例2粘合剂层组合物：在pe泡棉两边涂布粘合剂，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2。对比例3粘合剂层组合物：泡棉胶层组合物先在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，厚度为1mm，再表面覆离型膜固化，双面照uv，能量2*400mj/cm2，再在泡棉层两边涂布粘合剂层组合物，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2，得到泡棉胶带。对比例4粘合剂组合物：泡棉胶层组合物先在离型膜上涂布泡棉胶层组合物，厚度为1mm，再表面覆离型膜固化，双面照uv，能量2*400mj/cm2，再在泡棉层两边涂布粘合剂层组合物，厚度为100um，覆膜固化，能量分别为400mj/cm2，得到泡棉胶带。将泡棉胶带贴附与钢板上，采用拉伸机测试泡棉胶带的剪切强度，肉眼观察泡棉胶带的失效模式。测试结果如下表所示：剪切强度失效模式实施例1356n钢板与粘合剂界面实施例2183n钢板与粘合剂界面实施例3239n钢板与粘合剂界面实施例4156n钢板与粘合剂界面实施例5624n钢板与粘合剂界面对比例162n钢板与粘合剂界面对比例273n粘合剂与泡棉界面对比例340n粘合剂与泡棉界面对比例472n粘合剂与泡棉界面从上表可以看出实施例1～5泡棉胶带的剪切强度较高，泡棉胶层与粘合剂层的粘结强度较强，失效模式为钢板和粘合剂界面。而对比例1～4泡棉胶带的剪切强度较低，泡棉胶带的整体强度不高。对比例2～3泡棉胶带中粘合剂层与泡棉胶层的作用力较低，失效模式为粘合剂和泡棉界面。需要注意的是，具体实施方式仅仅是对本发明技术方案的解释说明，不应将其理解为对本发明技术方案的限定，任何采用本发明实质
发明内容而仅作局部改变的，仍应落入本发明的保护范围内。当前第1页12