一種壓敏膠乳液、製備方法及利用其製備的高持粘保護膜的製作方法
2023-10-08 05:30:14
一種壓敏膠乳液、製備方法及利用其製備的高持粘保護膜的製作方法
【專利摘要】一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成：組份一、用以供壓敏膠粘附力的側鏈烷基碳原子數是4-8個的丙烯酸酯，為：丙烯酸丁酯50-85重量份,丙烯酸異辛酯2-20份組成的混合物；組份二、用以增加壓敏膠的內聚力的剛性單體化合物，為：甲基丙烯酸甲酯1-15重量份、醋酸乙烯酯1-15重量份、丙烯酸羥乙酯2-5重量份、丙烯酸0.5-2重量份中的兩種或以上組成的混合物。本發明提供的壓敏膠乳液能保證具有較好的初粘,很好的剝離強度的情況下具有很高的持粘性。
【專利說明】—種壓敏膠乳液、製備方法及利用其製備的高持粘保護膜
【技術領域】
[0001]本發明涉及保護膜用壓敏膠【技術領域】，具體涉及一種壓敏膠乳液、製備方法及利用其製備的高持粘保護膜。
【背景技術】
[0002]目前，丙烯酸酯類壓敏膠有溶劑型和乳液型兩種。溶劑型是由溶液聚合的方式產生的，一般含有50-70%的有機溶質，如乙酸乙酯、甲苯、丁酮等。使用時，經塗布、烘乾過程，這時溶劑揮發入大氣中，形成較大的汙染；而乳液型是由乳液聚合物的方法生產的，代替上述溶劑的是水，經塗布、烘乾過程生產保護膜時，揮發入大氣中的是水。因此，乳液型壓敏膠已成為壓敏膠生產中產量最大的品種。
[0003]壓敏膠的性能，主要取決於初粘、持粘和剝離強度三個指標。
[0004]初粘性好的壓敏膠，對基材的浸潤效果好，粘著性強，但會影響壓敏膠的內聚強度，使持粘下降，產生膠層的滑動或破壞，甚至會產生脫膠現象。
[0005]持粘是指壓敏膠與被保護面接觸後對表面的粘著能力，它與壓敏膠的內聚力是對應的，內聚力大則持粘好，它與被保護面的破壞層是粘結破壞，而不是壓敏膠層的內聚破壞。因此，持粘好的壓敏膠不會向被保護面脫膠。
[0006]剝離強度是指一定長度的和寬度的壓敏膠保護膜從被保護面剝離時所需要的力。它反映壓敏膠的粘結強度。
[0007]以上三個主要指標，既相互關聯，又相互矛盾。根據被保護面的不同，製備出上述三者平衡的壓敏膠。
[0008]因此，本發明就是在保證具有較好的初粘、很好的剝離強度的情況下，提高共聚物的持粘，防止保護膜上的壓敏膠向被保護面脫膠。
【發明內容】
[0009]本發明所要解決的技術問題是提供一種壓敏膠乳液、製備方法及利用其製備的高持粘保護膜，其具有較好的初粘、很好的剝離強度，而且具有很高的持粘性，從而消除上述【背景技術】中缺陷。
[0010]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0011]一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0012]組份一、用以供壓敏膠粘附力的側鏈烷基碳原子數是4-8個的丙烯酸酯，為:丙烯酸丁酯50-85重量份，丙烯酸異辛酯2-20份組成的混合物；
[0013]組份二、用以增加壓敏膠的內聚力的剛性單體化合物，為:甲基丙烯酸甲酯1-15重量份、醋酸乙烯酯1-15重量份、丙烯酸羥乙酯2-5重量份、丙烯酸0.5-2重量份中的兩種或以上組成的混合物。
[0014]本發明所述的壓敏膠乳液，還可以加入以下重量份的原料:
[0015]組份三、作為乳化劑使用的辛基酚聚氧乙烯醚、烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、丁二酸二異辛酯磺酸鈉中的一種或兩種，為組分一和組分二原料總重量的0.5-2.5wt%，其作用是能夠製備出穩定的乳化液，並使製備的丙烯酸酯共聚物能穩定地分散在水介質中，形成穩定的乳液；
[0016]組份四、作為引發劑使用的過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種，為組分一和組分二原料總重量的0.4-0.5wt%，其作用是在一定溫度下，打開單體的雙鍵，引發聚合反應；
[0017]組份五、作為分子量調節劑用十二烷基硫醇，為組分一和組分二原料總重量的
0.4-0.5wt%，其作用是降低共聚物的分子量，提高壓敏膠的初粘和剝離強度。
[0018]本發明所述的壓敏膠乳液，採用去離子水作為介質，去離子水重量為組分一和組分二原料總重量的70-200wt%。
[0019]本發明所述的壓敏膠乳液，採用氨水作為中和劑，用來調節乳液型壓敏膠的酸鹼性，其用量根據乳液中實際含有的羧基量來調整，調整乳液的PH值為7-8為好。
[0020]本發明所述的壓敏膠乳液，其包括如下製備步驟:
[0021]S1、預乳化液的製備:將全部的組分一所述的丙烯酸酯、組分二所述的剛性單體化合物、組分三所述的乳化劑、組分五所述的分子量調節劑，以及部分去離子水、部分組分四所述的引發劑，加入到預乳化釜內，充分攪拌20~50分鐘，製成預乳化液；
[0022]S2、將剩餘的去離子水和剩餘的組分四所述的引發劑，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至60~75°C;將10~30wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至85°C，反應10~20分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2-3小時，滴加完後，在85 C左右下保溫攬祥2小時；
[0023]S3、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為7_8，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0024]一種高持粘保護膜，將本發明製備的壓敏膠乳液，按一定的上膠量塗布在ΡΕ、Β0ΡΡ或PET膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0025]本發明所述的高持粘保護膜，上膠量為50g/m2。
[0026]本發明所述的高持粘保護膜，在製備時需要在壓敏膠乳液中添加氮丙啶類化合物作為固化劑，氮丙啶類化合物用量為所述壓敏膠乳液的0.5-5wt%。，其作用是提高保護膜的耐水性和耐高溫高溼性。
[0027]由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0028]本發明著眼於提高壓敏膠共聚物的內聚力，採用的技術是選擇合適的單體配比，加入合理的功能性單體，採用種子乳液聚合的方法，選用用量少的乳化劑，經半連續乳液聚合方法合成的，採用該方法能夠使發明人篩選的組分起到很好的協同作用，製備的壓敏膠乳液不但具有良好的初粘和剝離強度，而且持粘性非常高，具體參見實施例部分。
[0029]總之，本發明提供的壓敏膠乳液能保證具有較好的初粘，很好的剝離強度的情況下具有很高的持粘性。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0031]實施例1[0032]一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0033]組份一、丙烯酸丁酯470g ；
[0034]組份二、丙烯酸羥乙酯18.Sg、丙烯酸4.7g組成的混合物；
[0035]組份三、辛基酚聚氧乙烯醚1.21g、烷基苯磺酸鈉1.26g，為組分一和組分二原料總重量 493.5g 的 0.5wt% ；
[0036]組份四、過硫酸銨1.97g,為組分一和組分二原料總重量的0.4wt% ；
[0037]組份五、十二烷基硫醇2.47g，為組分一和組分二原料總重量的0.5wt% ；
[0038]本實施例採用去345g離子水作為介質，為組分一和組分二原料總重量的70wt%。
[0039]製備步驟如下:
[0040]S1、預乳化液的製備:將丙烯酸丁酯470g、丙烯酸羥乙酯18.8g、丙烯酸4.7g、十二烷基硫醇2.47g，以及140g離子水、1.57g引發劑，加入到預乳化釜內，充分攪拌20分鐘，製成預乳化液；
[0041]S2、將剩餘的205g去離子水和剩餘的0.4g引發劑，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至60°C ;將10wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至85°C，反應10分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2小時，滴加完後，在85°C下保溫攪拌2小時；
[0042]S3、將反應釜內物料 降溫至40°C，用氨水調體系PH值為7，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0043]上述壓敏膠乳液，用塗-4杯測試，粘度為17秒。
[0044]一種高持粘保護膜，將本實施例製備的壓敏膠乳液，加入0.5wt%。的氮丙啶類化合物作為固化劑，按50g/m2的上膠量塗布在PE黑膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0045]實施例2
[0046]—種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0047]組份一、丙烯酸丁酯526g與丙烯酸異辛酯12.4g組成的混合物；
[0048]組份二、甲基丙烯酸甲酯93g、醋酸乙烯酯93g組成的混合物。
[0049]組份三、辛基酚聚氧乙烯醚9.lg、烷基二苯醚二磺酸鈉9.0g,為組分一和組分二原料總重量的2.5wt% ；
[0050]組份四、過硫酸鉀3.6g，為組分一和組分二原料總重量的0.5wt% ；
[0051]組份五、十二烷基硫醇2.9g，為組分一和組分二原料總重量的0.4wt% ；
[0052]本實施例採用1448.8g去離子水作為介質，為組分一和組分二原料總重量的200wt%o
[0053]製備步驟如下:
[0054]S1、預乳化液的製備:將526g丙烯酸丁酯、12.4g丙烯酸異辛酯、93g甲基丙烯酸甲酯、93g醋酸乙烯酯、9.1g辛基酚聚氧乙烯醚、9.0g烷基二苯醚二磺酸鈉、2.9g十二烷基硫醇，以及448.Sg去離子水、2.6g過硫酸鉀，加入到預乳化釜內，充分攪拌50分鐘，製成預乳化液；
[0055]S2、將剩餘的IOOOg去離子水和剩餘1.0g過硫酸鉀，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至75°C ;將30wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至90°C，反應20分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在3小時，滴加完後，在90°C下保溫攪拌2小時；
[0056]S3、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為8，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0057]上述壓敏膠乳液，用塗-4杯測試，粘度為18秒。
[0058]一種高持粘保護膜，將本實施例製備的壓敏膠乳液，加入5wt%。的氮丙啶類化合物作為固化劑，按50g/m2的上膠量塗布在PE黑膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0059]實施例3
[0060]一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0061]組份一、丙烯酸丁酯216g、丙烯酸異辛酯86.4g組成的混合物；
[0062]組份二、甲基丙烯酸甲酯64.8g、醋酸乙烯酯64.8g、丙烯酸羥乙酯21.6g、丙烯酸
8.64g組成的混合物。
[0063]組份三、辛基酚聚氧乙烯醚4.62g,為組分一和組分二原料總重量的1.0wt% ；
[0064]組份四、過硫酸銨2.1g,為組分一和組分二原料總重量的0.45wt% ；
[0065]組份五、十二烷基硫醇2.1g,為組分一和組分二原料總重量的0.45wt% ；
[0066]本實施例採用去離子水462.24g作為介質，為組分一和組分二原料總重量的100wt%o
[0067]製備步驟如下:
[0068]S1、預乳化液的製備:將丙烯酸丁酯216g、丙烯酸異辛酯86.4g組成的混合物；組分二所述的甲基丙烯酸甲酯64.8g、醋酸乙烯酯64.8g、丙烯酸輕乙酯21.6g、丙烯酸8.64g組成的混合物；組分三所述的乳化劑辛基酚聚氧乙烯醚4.62g、組分五所述的分子量調節劑十二烷基硫醇2.1g,以及162.24g去離子水、組分四所述的引發劑過硫酸銨1.0g，加入到預乳化釜內，充分攪拌20~50分鐘，製成預乳化液；
[0069]S2、將剩餘的去離子水300g和剩餘的組分四所述的引發劑1.lg，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至70V ;將20wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至87 V，反應15分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2.5小時，滴加完後，在87°C下保溫攪拌2小時；
[0070]S3、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為7.5，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0071]上述壓敏膠乳液，用塗-4杯測試，粘度為20秒。
[0072]—種高持粘保護膜，將本實施例製備的壓敏膠乳液，加入3.5wt%。的氮丙啶類化合物作為固化劑，按50g/m2的上膠量塗布在PE黑膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0073]實施例4
[0074]一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0075]組份一、丙烯酸丁酯300g、丙烯酸異辛酯50g組成的混合物；
[0076]組份二、醋酸乙烯酯50g、丙烯酸羥乙酯20g、丙烯酸5g組成的混合物。
[0077]組份三、丁二酸二異辛酯磺酸鈉8.5g，為組分一和組分二原料總重量的2.0wt% ；[0078]組份四、過硫酸鉀1.83g，為組分一和組分二原料總重量的0.43wt% ；
[0079]組份五、十二烷基硫醇1.91g，為組分一和組分二原料總重量的0.45wt% ；
[0080]本實施例採用637.5g去離子水作為介質，為組分一和組分二原料總重量的150wt%o
[0081]製備步驟如下:
[0082]S1、預乳化液的製備:將丙烯酸丁酯300g、丙烯酸異辛酯50g組成的混合物，組分二所述的醋酸乙烯酯50g、丙烯酸羥乙酯20g、丙烯酸5g組成的混合物，組分三所述的乳化劑丁二酸二異辛酯磺酸鈉8.5g、組分五所述的分子量調節劑十二烷基硫醇1.91g，以及300g去離子水、過硫酸鉀0.83g，加入到預乳化釜內，充分攪拌20~50分鐘，製成預乳化液；
[0083]S2、將剩餘的337.5g去離子水和剩餘的過硫酸鉀1.0g，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至60°C ;將30wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至85°C，反應20分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2.5小時，滴加完後，在85°C下保溫攪拌2小時；
[0084]S3、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為8，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0085]上述壓敏膠乳液，用塗-4杯測試，粘度為19秒。
[0086]一種高持粘保護膜，將本實施例製備的壓敏膠乳液，加入4.0wt%。的氮丙啶類化合物作為固化劑，按50g/m2的上膠量塗布在PE黑膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0087]實施例5
[0088]一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0089]組份一、丙烯酸丁酯2IOg ；
[0090]組份二、甲基丙烯酸甲酯45g、醋酸乙烯酯30g、丙烯酸羥乙酯12g組成的混合物。
[0091]組份三、辛基酚聚氧乙烯醚2.46g、丁二酸二異辛酯磺酸鈉2.0g,為組分一和組分二原料總重量的1.5wt% ；
[0092]組份四、過硫酸銨1.49g,為組分一和組分二原料總重量的0.5wt% ；
[0093]組份五、十二烷基硫醇1.34g，為組分一和組分二原料總重量的0.45wt% ；
[0094]本實施例採用534.6g去離子水作為介質，為組分一和組分二原料總重量的180wt%o
[0095]製備步驟如下:
[0096]S1、預乳化液的製備:將丙烯酸丁酯210g，組分二所述的甲基丙烯酸甲酯45g、醋酸乙烯酯30g、丙烯酸羥乙酯12g組成的混合物，組分三所述的辛基酚聚氧乙烯醚2.46g、丁二酸二異辛酯磺酸鈉2.0g,組分五所述的十二烷基硫醇1.34g，以及234.6g去離子水、
0.69g過硫酸銨，加入到預乳化釜內，充分攪拌20~50分鐘，製成預乳化液；
[0097]S2、將剩餘的300g去離子水和剩餘0.8g過硫酸銨，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至68°C ;將25wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至88°C，反應18分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2.7小時，滴加完後，在88°C下保溫攪拌2小時；[0098]S3、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為7.8，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0099]上述壓敏膠乳液，用塗-4杯測試，粘度為18秒。
[0100]一種高持粘保護膜，將本實施例製備的壓敏膠乳液，加入1.5wt%。的氮丙啶類化合物作為固化劑，按50g/m2的上膠量塗布在PE黑膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0101]實施例6
[0102]一種壓敏膠乳液，包括由以下重量份的原料製備而成:
[0103]組份一、丙烯酸丁酯300g與丙烯酸異辛酯60g組成的混合物；
[0104]組份二、醋酸乙烯酯48g、丙烯酸羥乙酯24g組成的混合物。
[0105]組份三、烷基苯磺酸鈉2.32g、丁二酸二異辛酯磺酸鈉2.0g,為組分一和組分二原料總重量的1.0wt% ；
[0106]組份四、過硫酸銨2.16g，為組分一和組分二原料總重量的0.5wt% ；
[0107]組份五、十二烷基硫醇2.16g，為組分一和組分二原料總重量的0.5wt% ；
[0108]本實施例採用864g去離子水作為介質，為組分一和組分二原料總重量的200wt%。
[0109]製備步驟如下:
[0110]S1、預乳化液的製備:將丙烯酸`丁酯300g與丙烯酸異辛酯60g組成的混合物，組分二所述的醋酸乙烯酯48g、丙烯酸羥乙酯24g組成的混合物，組分三所述的烷基苯磺酸鈉
2.32g、丁二酸二異辛酯磺酸鈉2.0g，組分五所述的十二烷基硫醇2.16g，以及400g去離子水、1.16g過硫酸銨，加入到預乳化釜內，充分攪拌20~50分鐘，製成預乳化液；
[0111]S2、將剩餘的464g去離子水和剩餘的1.0g過硫酸銨,加入反應爸內，開動攪拌,升溫至75°C ;將10wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至90°C，反應10分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2小時，滴加完後，在90°C下保溫攪拌2小時；
[0112]S3、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為7，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
[0113]上述壓敏膠乳液，用塗-4杯測試，粘度為17秒。
[0114]一種高持粘保護膜，將本實施例製備的壓敏膠乳液，加入2.0wt%。的氮丙啶類化合物作為固化劑，按50g/m2的上膠量塗布在PE黑膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護膜。
[0115]將上述實施例製備的高持粘保護膜進行性能檢測，同時採用相同的方法對市售的壓敏膠進行同樣的檢測，測試其性能的方法為:
[0116]初粘:按GB/T4852-2002《壓敏膠粘帶初粘性試驗方法(滾球法)》；
[0117]持粘:按GB/T4851-1998《壓敏膠粘帶初粘性試驗方法》；
[0118]剝離強度:按GB2792-81《壓敏膠粘帶180°剝離強度測定方法》。
[0119]結果如下表:
[0120]
【權利要求】
1.一種壓敏膠乳液，其特徵在於:包括由以下重量份的原料製備而成: 組份一、用以供壓敏膠粘附力的側鏈烷基碳原子數是4-8個的丙烯酸酯，為:丙烯酸丁酯50-85重量份，丙烯酸異辛酯2-20份組成的混合物； 組份二、用以增加壓敏膠的內聚力的剛性單體化合物，為:甲基丙烯酸甲酯1-15重量份、醋酸乙烯酯1-15重量份、丙烯酸羥乙酯2-5重量份、丙烯酸0.5-2重量份中的兩種或以上組成的混合物。
2.如權利要求1所述的一種壓敏膠乳液，其特徵在於:所述壓敏膠乳液還加入以下重量份的原料: 組份三、作為乳化劑使用的辛基酚聚氧乙烯醚、烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、丁二酸二異辛酯磺酸鈉中的一種或兩種，為組分一和組分二原料總重量的0.5-2.5wt% ； 組份四、作為引發劑使用的過硫酸銨或過硫酸鉀中的一種，為組分一和組分二原料總重量的 0.4-0.5wt% ； 組份五、作為分子量調節劑用十二烷基硫醇，為組分一和組分二原料總重量的0.4-0.5wt%。
3.如權利要求2所述的一種壓敏膠乳液，其特徵在於:所述壓敏膠乳液採用去離子水作為介質，去尚子水重量為組分一和組分二原料總重量的70_200wt%。
4.如權利要求3所述的一種壓敏膠乳液，其特徵在於:所述壓敏膠乳液採用氨水作為中和劑，調整乳液的PH值為7-8。
5.一種製備如權利要求4所述的壓敏膠乳液的方法，其特徵在於:包括如下製備步驟: 51、預乳化液的製備:將全部的組分一所述的丙烯酸酯、組分二所述的剛性單體化合物、組分三所述的乳化劑、組分五所述的分子量調節劑，以及部分去離子水、部分組分四所述的引發劑，加入到預乳化釜內，充分攪拌20~50分鐘，製成預乳化液； 52、將剩餘的去離子水和剩餘的組分四所述的引發劑，加入反應釜內，開動攪拌，升溫至60~75°C ;將10~30wt%的預乳化液，加入反應釜中，繼續升溫至85°C，反應10~20分鐘後，開始均勻滴加剩餘的預乳化液至反應釜內，滴加時間控制在2-3小時，滴加完後，在85°C左右下保溫攪拌2小時； 53、將反應釜內物料降溫至40°C，用氨水調體系PH值為7-8，攪拌均勻後，即過濾出料，得到所述壓敏膠乳液。
6.一種利用如權利要求4所述的壓敏膠乳液製備的高持粘保護膜，其特徵在於:將所述壓敏膠乳液，按一定的上膠量塗布在PE、BOPP或PET膜上，經過烘乾、熟化，即得到所述高持粘保護月吳。
7.如權利要求6所述的高持粘保護膜，其特徵在於:所述一定的上膠量為50g/m2。
8.如權利要求7所述的高持粘保護膜，其特徵在於:在製備時在所述壓敏膠乳液中添加氮丙啶類化合物作為固化劑。
9.如權利要求8所述的高持粘保護膜，其特徵在於:所述氮丙啶類化合物用量為所述壓敏膠乳液的0.5-5wt‰。
【文檔編號】C08F2/30GK103467650SQ201310434904
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】周國梁 申請人:濰坊勝達塑膠有限公司