一种夜光易清洁胶带及其制备方法与流程

1.本发明属于胶带技术领域，涉及一种胶带，尤其涉及一种耐磨性能好，弹性性能好，具备夜光功能的夜光易清洁胶带及其制备方法。


背景技术：

2.随着经济的发展与科技的进步，中国已成为世界胶粘行业加工生产厂和消费大国。胶粘带按其功能可分为：高温胶带、双面胶带、绝缘胶带、特种胶带、压敏胶带、模切胶带，根据不同的功效被广泛应用到电子、通讯、包装、建筑、造纸、木工、航空航天、汽车、纺织、冶金、机械制造、医疗行业等，胶粘行业已成为我国化工行业中最具活动的重要产业。现有的胶粘带通常是由基材和粘结剂两部分组成，通过粘结使两个或多个不相连的物体连接在一起，在上述使用环境中，现有胶带的耐磨性能不足，弹性性能不佳，也不易清洁。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有胶带的耐磨性能不足，弹性性能不佳，也不易清洁而提供一种耐磨性能好，弹性性能好，具备夜光功能的夜光易清洁胶带。
4.本发明的另一个目的是提供该夜光易清洁胶带的制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种夜光易清洁胶带，包括基膜，表面涂层，弹性泡棉层，底涂层，压敏胶层与离型层，所述表面涂层包括以下重量份数计的组分：100
‑
200份水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液，50
‑
100份水性氟树脂乳液，200
‑
400份颜料，10
‑
100份纳米氧化物粒子，10
‑
100份纳米颗粒夜光粉，2
‑
5份防沉剂，10
‑
12份抗静电剂，1
‑
4份分散剂，1
‑
3份消泡剂，0.1
‑
1份杀菌防腐剂，0.5
‑
2份ph调节剂，10
‑
15份成膜剂，1
‑
4份增稠剂与60
‑
200份去离子水。
7.在本发明的技术方案中，本发明采用低表面能的氟硅乳液来作为表面层的主料，以实现其易清洁性能，加入纳米氧化物粒子，使其分散于表面层中，以提高表面层的耐磨性能，加入一定量的抗静电剂与杀菌防腐剂，来提高胶带的抗静电性能与杀菌防腐能力，加入纳米颗粒夜光粉，具有较好的夜光效果，夜光余辉时间长，可达十几个小时，具有实用性，以使得胶带具有夜光效果。
8.作为本发明的一种优选方案，所述水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液的制备方法为：以10
‑
15重量份的甲基丙烯酸甲酯与15
‑
25重量份的丙烯酸正丁酯为丙烯酸酯共聚单体，以1
‑
5重量份的3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和10
‑
15重量份的甲基三乙氧基硅烷为功能性有机硅单体，采用细乳液聚合法，制备得到水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液。
9.在本发明的技术方案中，以甲基丙烯酸甲酯(mma)与丙烯酸正丁酯(ba)为丙烯酸酯共聚单体，以3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(memo)和甲基三乙氧基硅烷(mtms)为功能性有机硅单体，采用细乳液聚合法，制备有机硅改性聚丙烯酸酯细乳液。甲基三乙氧基硅烷可通过调整水解乳化时间以提高适用性，有效降低单体细乳液的粒径及其分布，提高
其静置稳定性，随着硅氧烷含量的增大，粒径减少更多，粒径分布更窄，稳定性更高。
10.作为本发明的一种优选方案，所述水性氟树脂乳液的制备方法为：以20
‑
30重量份的1h,1h,7h
‑
十二氟
‑1‑
庚氧基乙酸钠为乳化剂，45
‑
65重量份的偏氟乙烯与10
‑
20重量份三氟氯乙烯或10
‑
20重量份乙烯基醚类单体的进行二元或三元共聚，得到水性氟树脂乳液。
11.作为本发明的一种优选方案，所述纳米氧化物粒子为质量比2
‑
4:1:1
‑
3:1
‑
5的氧化铪、氧化硅、氧化锆和氧化钛组成的混合物。
12.作为本发明的一种优选方案，所述成膜剂包括质量比1:3
‑
5的醇酯十二与异丙醇的混合物。
13.作为本发明的一种优选方案，所述离型层包括以下重量份数计的组分：非硅油离型剂0.5
‑
3份，交联剂0.05
‑
0.3份，附着力添加剂0.02
‑
0.2份，离型力调节剂0.05
‑
0.2份与溶剂96.3
‑
99.38份。
14.作为本发明的一种优选方案，所述压敏胶层包括以下重量份数计的组分：磷丙烯酸单体10
‑
17份，丙烯酸丁酯42
‑
57份，甲基丙烯酸甲酯8
‑
14份，丙烯酸2
‑
6份，丙烯醇4
‑
10份，硝酸0.1
‑
0.5份，三聚氰胺3
‑
8份，固化剂3
‑
8份与引发剂2
‑
4份。
15.作为本发明的一种优选方案，所述底涂层包括以下重量份数计的组分：20
‑
40份丙烯酸，10
‑
20份丙烯酸甲酯，10
‑
20份丙烯酸乙酯，10
‑
20份丙烯酸
‑2‑
乙基己酯，10
‑
20份甲基丙烯酸甲酯，20
‑
40份丙烯酸丁酯，5
‑
10份二羟甲基丙酸，5
‑
8份三乙胺，3
‑
5份硅烷偶联剂，3
‑
5份封闭剂，5
‑
15份十二烷基二苯醚二磺酸，3
‑
5份增粘剂，3
‑
5份水性硅油与200
‑
400份去离子水。
16.作为本发明的一种优选方案，所述弹性泡棉层按重量份数计包括以下组分：10
‑
30份聚四亚甲基醚二醇，30
‑
45份环氧丙烷
‑
环氧乙烷共聚醚三醇，25
‑
35份聚己二酸乙二醇丁二醇酯，16
‑
30份1，4
‑
双(异氰酸酯基甲基)环已烷，5
‑
12份一缩二乙二醇，0.5
‑
2份hdi三聚体，0.05
‑
1份催化剂，0.2
‑
1份发泡剂与0.1
‑
2份阻燃剂。
17.在本技术方案中，本发明的弹性泡棉层以聚醚多元醇(n
‑
220、330n)和六亚甲基二异氰酸酯(hdi)为主要原料、一缩二乙二醇(deg)为小分子扩链剂，合成了
‑
oh封端的pu(聚氨酯)预聚体；然后加入适量的hdi三聚体、催化剂和发泡剂、阻燃剂，在一定温度条件下制成了pu泡棉psa，经涂布在基材表面固化形成弹性泡棉层。
18.本发明还提供了上述的夜光易清洁胶带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
19.1)按配方制备表面涂层浆料，弹性泡棉层浆料，底涂层浆料，压敏胶层浆料与离型层浆料，准备基膜；
20.2)在基膜表面涂覆步骤1)得到的底涂层浆料，干燥后涂覆步骤1)得到的弹性泡棉层浆料，再复合步骤1)得到的表面涂层浆料，得到半成品基膜；
21.3)在步骤2)得到的半成品基膜表面涂覆步骤1)得到的压敏胶层浆料，复合离型层浆料，固化后得到夜光易清洁胶带。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.1)本发明的胶带在保证耐磨性能的同时，易清洁性能明显提升，并且胶带具有夜光功能，使得胶带在黑暗环境下可以起到警示提醒，提高了胶带的实用性；
24.2)本发明的胶带还具有较好的阻燃性能与抗静电性能；
25.3)本发明的胶带拉伸抗撕裂性能好，不易断裂，易贴合，使用完后易剥离，可实现大幅宽大长度生产，大面积施工方便；
26.4)本发明的胶带应用范围广，可应用于高层建筑的紧急通道、冻库、学校、医院、消防标志、船舶应用以及井下作业等领域。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例，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。
28.本发明中所用的原料与方法，若非特指，均为现有。
29.本发明中所用的防沉剂，抗静电剂，分散剂，消泡剂，杀菌防腐剂，ph调节剂，增稠剂均为行业通用的助剂，在此不再赘述。
30.本发明所用的颜料包括金红石、钛白粉、三聚磷酸铝、磷酸锌、铁红、炭黑、柠檬铬黄、超细滑石粉、轻质碳酸钙、超细硫酸钡或超细云母粉中的一种或几种组合。用以提供各种色彩包括黑、中灰、枣红、桔黄、宝蓝、黑黄相间、红白相间、透明、反光、夜发光等，也可按客户要求定色以及印制图案。
31.实施例1
32.本实施例提供了一种夜光易清洁胶带，包括基膜，表面涂层，弹性泡棉层，底涂层，压敏胶层与离型层，所述表面涂层包括以下重量份数计的组分：100份水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液，50份水性氟树脂乳液，200份颜料(该颜料为100份金红石，50份炭黑与50份柠檬铬黄)，10份纳米氧化物粒子，10份纳米颗粒夜光粉，2份防沉剂，10份抗静电剂，1份分散剂，1份消泡剂，0.1份杀菌防腐剂，0.5份ph调节剂，10份成膜剂，1份增稠剂与60份去离子水；水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液的制备方法为：以10重量份的甲基丙烯酸甲酯与15重量份的丙烯酸正丁酯为丙烯酸酯共聚单体，以5重量份的3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和15重量份的甲基三乙氧基硅烷为功能性有机硅单体，采用细乳液聚合法(细乳液聚合法为现有技术，不再赘述)，制备得到水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液。
33.水性氟树脂乳液的制备方法为：以10重量份的甲基丙烯酸甲酯与15重量份的丙烯酸正丁酯为丙烯酸酯共聚单体，以5重量份的3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和15重量份的甲基三乙氧基硅烷为功能性有机硅单体，采用细乳液聚合法(细乳液聚合法为现有技术，不再赘述)，制备得到水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液。
34.纳米氧化物粒子为质量比2:1:1:1的氧化铪、氧化硅、氧化锆和氧化钛组成的混合物。
35.成膜剂为质量比1:3的醇酯十二与异丙醇的混合物。
36.离型层包括以下重量份数计的组分：非硅油离型剂0.5份，交联剂0.05份，附着力添加剂0.02份，离型力调节剂0.05份与溶剂96.3份；其中，非硅油离型剂为k1000，交联剂为过氧化苯甲酰，附着力添加剂为钛酸偶联剂，离型力调节剂为直链烷烃，溶剂为丁酮。
37.压敏胶层包括以下重量份数计的组分：磷丙烯酸单体10份，丙烯酸丁酯42份，甲基丙烯酸甲酯8份，丙烯酸2份，丙烯醇4份，硝酸0.1份，三聚氰胺3份，固化剂甲苯异氰酸酯3份
与引发剂过硫酸铵2份。
38.底涂层包括以下重量份数计的组分：40份丙烯酸，20份丙烯酸甲酯，20份丙烯酸乙酯，20份丙烯酸
‑2‑
乙基己酯，20份甲基丙烯酸甲酯，40份丙烯酸丁酯，10份二羟甲基丙酸，8份三乙胺，5份硅烷偶联剂，5份封闭剂，15份十二烷基二苯醚二磺酸，5份增粘剂，5份水性硅油与400份去离子水。
39.弹性泡棉层按重量份数计包括以下组分：10份聚四亚甲基醚二醇，30份环氧丙烷
‑
环氧乙烷共聚醚三醇，25份聚己二酸乙二醇丁二醇酯，16份1，4
‑
双(异氰酸酯基甲基)环已烷，5份一缩二乙二醇，0.5份hdi三聚体，0.05份有机铋催化剂，0.2份发泡剂环戊烷与0.1份阻燃剂二溴苯酚。
40.夜光易清洁胶带的制备方法，包括以下步骤：
41.1)按配方制备表面涂层浆料，弹性泡棉层浆料，底涂层浆料，压敏胶层浆料与离型层浆料，准备基膜阻燃pvc，厚度25
‑
250μm；
42.2)在基膜表面涂覆步骤1)得到的底涂层浆料(厚度1
‑
5μm)，干燥后涂覆步骤1)得到的弹性泡棉层浆料(厚度50
‑
150μm)，再复合步骤1)得到的表面涂层浆料(厚度1
‑
5μm)，得到半成品基膜；
43.3)在步骤2)得到的半成品基膜表面涂覆步骤1)得到的压敏胶层浆料(厚度30
‑
100μm)，复合离型层浆料(厚度0.1
‑
50μm)，固化后得到夜光易清洁胶带。
44.实施例2
45.本实施例提供了一种夜光易清洁胶带，包括基膜，表面涂层，弹性泡棉层，底涂层，压敏胶层与离型层，所述表面涂层包括以下重量份数计的组分：150份水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液，80份水性氟树脂乳液，300份颜料(颜料为50份铁红，100份炭黑，20份钛白粉，30份超细滑石粉与100份金红石)，80份纳米氧化物粒子，55份纳米颗粒夜光粉，3份防沉剂，11份抗静电剂，3份分散剂，2份消泡剂，0.5份杀菌防腐剂，1.5份ph调节剂，12份成膜剂，3份增稠剂与100份去离子水；水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液的制备方法为：以15重量份的甲基丙烯酸甲酯与25重量份的丙烯酸正丁酯为丙烯酸酯共聚单体，以5重量份的3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和15重量份的甲基三乙氧基硅烷为功能性有机硅单体，采用细乳液聚合法，制备得到水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液。
46.水性氟树脂乳液的制备方法为：以30重量份的1h,1h,7h
‑
十二氟
‑1‑
庚氧基乙酸钠为乳化剂，65重量份的偏氟乙烯与20重量份三氟氯乙烯与20重量份乙烯基醚类单体的进行三元共聚，得到水性氟树脂乳液。。
47.纳米氧化物粒子为质量比3:1:2:3的氧化铪、氧化硅、氧化锆和氧化钛组成的混合物。
48.成膜剂为质量比1:4的醇酯十二与异丙醇的混合物。
49.离型层包括以下重量份数计的组分：非硅油离型剂3份，交联剂0.2份，附着力添加剂0.15份，离型力调节剂0.17份与溶剂97.66份；其中，非硅油离型剂为k1000，交联剂为过氧化苯甲酰，附着力添加剂为钛酸偶联剂，离型力调节剂为直链烷烃，溶剂为丁酮。
50.压敏胶层包括以下重量份数计的组分：磷丙烯酸单体15份，丙烯酸丁酯47份，甲基丙烯酸甲酯10份，丙烯酸3份，丙烯醇10份，硝酸0.5份，三聚氰胺8份，固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯8份与引发剂过硫酸铵4份。
51.底涂层包括以下重量份数计的组分：30份丙烯酸，18份丙烯酸甲酯，15份丙烯酸乙酯，15份丙烯酸
‑2‑
乙基己酯，12份甲基丙烯酸甲酯，25份丙烯酸丁酯，7份二羟甲基丙酸，6份三乙胺，4份硅烷偶联剂，3.5份封闭剂，7份十二烷基二苯醚二磺酸，4份增粘剂，3份水性硅油与300份去离子水。
52.弹性泡棉层按重量份数计包括以下组分：20份聚四亚甲基醚二醇，35份环氧丙烷
‑
环氧乙烷共聚醚三醇，30份聚己二酸乙二醇丁二醇酯，22份1，4
‑
双(异氰酸酯基甲基)环已烷，10份一缩二乙二醇，1份hdi三聚体，0.5份有机铋催化剂，0.7份发泡剂hfc
‑
245fa与1.2份阻燃剂二溴苯酚。
53.夜光易清洁胶带的制备方法，包括以下步骤：
54.1)按配方制备表面涂层浆料，弹性泡棉层浆料，底涂层浆料，压敏胶层浆料与离型层浆料，准备基膜阻燃pvc，厚度25
‑
250μm；
55.2)在基膜表面涂覆步骤1)得到的底涂层浆料(厚度1
‑
5μm)，干燥后涂覆步骤1)得到的弹性泡棉层浆料(厚度50
‑
150μm)，再复合步骤1)得到的表面涂层浆料(厚度1
‑
5μm)，得到半成品基膜；
56.3)在步骤2)得到的半成品基膜表面涂覆步骤1)得到的压敏胶层浆料(厚度30
‑
100μm)，复合离型层浆料(厚度0.1
‑
50μm)，固化后得到夜光易清洁胶带。
57.实施例3
58.本实施例提供了一种夜光易清洁胶带，包括基膜，表面涂层，弹性泡棉层，底涂层，压敏胶层与离型层，所述表面涂层包括以下重量份数计的组分：200份水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液，100份水性氟树脂乳液，400份颜料(颜料为200份铁红，150份钛白粉与50份超细云母粉)，100份纳米氧化物粒子，100份纳米颗粒夜光粉，5份防沉剂，12份抗静电剂，4份分散剂，3份消泡剂，1份杀菌防腐剂，2份ph调节剂，15份成膜剂，4份增稠剂与200份去离子水；水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液的制备方法为：以12重量份的甲基丙烯酸甲酯与20重量份的丙烯酸正丁酯为丙烯酸酯共聚单体，以3重量份的3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和12重量份的甲基三乙氧基硅烷为功能性有机硅单体，采用细乳液聚合法，制备得到水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液。
59.所述水性氟树脂乳液的制备方法为：以25重量份的1h,1h,7h
‑
十二氟
‑1‑
庚氧基乙酸钠为乳化剂，50重量份的偏氟乙烯与18重量份三氟氯乙烯与17重量份乙烯基醚类单体的进行三元共聚，得到水性氟树脂乳液。
60.纳米氧化物粒子为质量比4:1:3:5的氧化铪、氧化硅、氧化锆和氧化钛组成的混合物。
61.成膜剂为质量比1:5的醇酯十二与异丙醇的混合物。
62.离型层包括以下重量份数计的组分：非硅油离型剂2.7份，交联剂0.3份，附着力添加剂0.2份，离型力调节剂0.2份与溶剂99.38份；其中，非硅油离型剂为k1000，交联剂为过氧化苯甲酰，附着力添加剂为钛酸偶联剂，离型力调节剂为直链烷烃，溶剂为丁酮。
63.压敏胶层包括以下重量份数计的组分：磷丙烯酸单体17份，丙烯酸丁酯57份，甲基丙烯酸甲酯14份，丙烯酸6份，丙烯醇8份，硝酸0.3份，三聚氰胺5份，固化剂二苯基甲烷二异氰酸酯5份与引发剂过硫酸铵3份。
64.底涂层包括以下重量份数计的组分：20份丙烯酸，10份丙烯酸甲酯，10份丙烯酸乙
酯，10份丙烯酸
‑2‑
乙基己酯，10份甲基丙烯酸甲酯，20份丙烯酸丁酯，5份二羟甲基丙酸，5份三乙胺，3份硅烷偶联剂，3份封闭剂，5份十二烷基二苯醚二磺酸，3份增粘剂，3份水性硅油与200份去离子水。
65.弹性泡棉层按重量份数计包括以下组分：30份聚四亚甲基醚二醇，45份环氧丙烷
‑
环氧乙烷共聚醚三醇，35份聚己二酸乙二醇丁二醇酯，30份1，4
‑
双(异氰酸酯基甲基)环已烷，12份一缩二乙二醇，2份hdi三聚体，1份有机铋催化剂，1份发泡剂hfc
‑
245fa与2份阻燃剂二溴苯酚。
66.夜光易清洁胶带的制备方法，包括以下步骤：
67.1)按配方制备表面涂层浆料，弹性泡棉层浆料，底涂层浆料，压敏胶层浆料与离型层浆料，准备基膜阻燃pvc，厚度25
‑
250μm；
68.2)在基膜表面涂覆步骤1)得到的底涂层浆料(厚度1
‑
5μm)，干燥后涂覆步骤1)得到的弹性泡棉层浆料(厚度50
‑
150μm)，再复合步骤1)得到的表面涂层浆料(厚度1
‑
5μm)，得到半成品基膜；
69.3)在步骤2)得到的半成品基膜表面涂覆步骤1)得到的压敏胶层浆料(厚度30
‑
100μm)，复合离型层浆料(厚度0.1
‑
50μm)，固化后得到夜光易清洁胶带。
70.对比例1，与实施例1相同，唯一不同是不涂覆表面层。
71.对比例2，与实施例1相同，唯一不同是表面层中没有加入水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液。
72.对比例3，与实施例1相同，唯一不同是表面层中没有加入纳米氧化物粒子。
73.产品性能见表1。
74.表1.性能数据
75.[0076][0077]
由表1可见，对比例1没有表面涂层，所以易清洁性能和耐磨性能均很差；对比例2没有加入水性有机硅改性聚丙烯酸树脂细乳液，其易清洁性能相对于实施例1来说较差，而摩擦系数与磨损率与实施例1相差不大；而对比例3没有加入纳米氧化物粒子，其易清洁性能与实施例1相差不大，而摩擦系数与磨损率与实施例1相差很大。
[0078]
由此可见，本发明的胶带在保证耐磨性能的同时，易清洁性能明显提升，且具有一定的抗霉菌性能和耐候性；同时本发明的胶带使用了夜光粉，使得胶带具有夜光功能。
[0079]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。