一种压敏胶胶黏剂及其合成方法及其应用与流程

1.本发明涉及一种压敏胶，具体涉及一种压敏胶胶黏剂及其合成方法及其应用，该压敏胶胶黏剂用于形成微棱镜反光膜背胶。


背景技术：

2.现有关于微棱镜反光膜的公开专利，均没有涉及有关背胶的相关内容，现有反光膜背胶的耐热抗寒、耐水性能差。


技术实现要素：

3.为了解决现有反光膜背胶的耐热抗寒、耐水性能差的问题，本发明提供一种压敏胶胶黏剂及其合成方法及其应用。本发明提供的压敏胶胶黏剂用于形成反光膜背胶，具有良好的耐热抗寒、耐水性能。
4.进一步的，本发明提出一种可耐热、抗寒、耐水等耐候性强的丙烯酸压敏胶，应用在微棱镜反光膜背胶，附离型膜，用于户外的铝板自黏贴，使用方便，快捷，效果优良。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。
6.本发明提供一种压敏胶胶黏剂，其特征在于，所述压敏胶胶黏剂的原料包括软单体、硬单体、官能单体、引发剂、催化剂、环氧树脂、酚醛环氧树脂、和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
7.所述环氧树脂为增韧剂。所述酚醛环氧树脂作为高温贡献剂，用于提高胶黏剂的高温性能。
8.所述甲基丙烯酸缩水甘油酯为接枝单体。
9.进一步的，所述压敏胶胶黏剂的原料还包括有机溶剂。
10.进一步的，所述压敏胶胶黏剂的原料包括75-85份软单体、10-15份硬单体、4-15份官能单体、0.3-1.0份引发剂、0.1-1.0份催化剂、1-10份环氧树脂、1-10份酚醛环氧树脂、和3-8份甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述份数是重量份(即质量份)。进一步的，所述压敏胶胶黏剂的原料还包括100份有机溶剂。
11.进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰。所述催化剂为三乙胺。
12.进一步的，所述压敏胶胶黏剂的原料包括75份软单体、15份硬单体、5份官能单体、0.8-1.0份引发剂、0.3-0.5份催化剂、6份环氧树脂、5份酚醛环氧树脂、和3-8份甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述份数是重量份(即质量份)。所述压敏胶胶黏剂的原料还包括100份有机溶剂。进一步的，所述75份软单体包括丙烯酸丁酯15份和丙烯酸-2-乙基己酯60份；所述15份硬单体包括丙烯酸甲酯5份和甲基丙烯酸甲酯10份；所述5份官能单体为丙烯酸5份；所述6份环氧树脂包括e-44和e-51，其中，e-44:e-51的重量比为3-5:3-1；所述5份酚醛环氧树脂为5份的f-44。所述100份有机溶剂包括甲苯20份和乙酸乙酯80份。前述技术方案包括实施例1、5、7、9-11。
13.进一步的，所述压敏胶胶黏剂的原料包括75份软单体、15份硬单体、5份官能单体、
0.8份引发剂、0.3份催化剂、6份环氧树脂、5份酚醛环氧树脂、和5份甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述份数是重量份(即质量份)。所述压敏胶胶黏剂的原料还包括100份有机溶剂。进一步的，所述75份软单体包括丙烯酸丁酯15份和丙烯酸-2-乙基己酯60份；所述15份硬单体包括丙烯酸甲酯5份和甲基丙烯酸甲酯10份；所述5份官能单体为丙烯酸5份；所述6份环氧树脂包括e-44和e-51，其中，e-44:e-51的重量比为5:1；所述5份酚醛环氧树脂为5份的f-44。所述100份有机溶剂包括甲苯20份和乙酸乙酯80份。前述技术方案包括实施例9。
14.本发明的胶黏剂设计的玻璃化温度为-40℃～-70℃，预聚体为硬单体、软单体、官能单体、环氧树脂、酚醛环氧树脂、催化剂组成，在过氧化苯甲酰为引发剂，以及有机溶剂存在下进行溶液聚合。在主体胶持续聚合过程一段时间后，通过滴加的方式接枝上甲基丙烯酸缩水甘油酯。
15.进一步的，所述硬单体选自丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、或醋酸乙烯酯中的两种或至少三种的组合。
16.进一步的，所述软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、或丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或至少两种的组合。
17.进一步的，所述官能单体为含羧基的单体，主要为丙烯酸、或甲基丙烯酸中的一种或两种。
18.进一步的，所述环氧树脂为增韧剂，优先选择e-44、或e-51中的一种或两种。
19.进一步的，所述酚醛环氧树脂作为耐高温贡献，优先选择f-44、或f-51中的一种或两种。
20.进一步的，所述催化剂为有机胺类，优先选择三乙胺，其作用是为了保证单体的转化率。
21.所述有机溶剂为甲苯、苯、二甲苯、乙酸乙酯、或乙酸丁酯中的一种或至少两种的组合。
22.进一步的，所述压敏胶胶黏剂的原料通过有机溶剂参与的溶液聚合反应合成。
23.所述压敏胶胶黏剂的合成方法如下：按配比加入软单体、硬单体、官能单体、有机溶剂、环氧树脂、酚醛环氧树脂、催化剂，加热至78℃，然后加入引发剂0.1份，在85℃
±
3℃启动，反应1h后加入引发剂0.1份，之后每隔1h加入0.1份，直到引发剂全部加完后继续反应1h，整个过程反应温度控制在78℃～85℃。将甲基丙烯酸缩水甘油酯提前称量好放置在滴液漏斗中，在启动反应1h后打开滴液漏斗，控制速度为1滴/20s，直至甲基丙烯酸缩水甘油酯全部滴完。
24.进一步的，合成反应通过引发剂来诱导产生自由基，所述的引发剂为过氧化苯甲酰。引发剂重量份为0.3-1.0份，引发剂分5～10次加入，将上述单体以及引发剂进行反应制备预聚体。在反应1～2小时，预聚体充分反应后，将甲基丙烯酸缩水甘油酯以滴加的方式滴加到预聚体中，使其缓慢温和接枝，甲基丙烯酸缩水甘油酯重量份为3-8份，既保证预聚体的玻璃化温度不受影响，又起到降低粘度、提供自交联活性中心的作用。
25.合成通过引发剂来诱导产生自由基，所述的引发剂为过氧化苯甲酰。引发剂重量份为0.3-1.0份，引发剂分5～10次加入，将上述单体以及引发剂进行反应制备预聚体。在反应1～2小时，预聚体充分反应后，将甲基丙烯酸缩水甘油酯以滴加的方式滴加到预聚体中，使其缓慢温和接枝，甲基丙烯酸缩水甘油酯重量份为3-8份，既保证预聚体的玻璃化温度不
受影响，又起到降低粘度、提供自交联活性中心的作用。
26.合成后的压敏胶初粘力通过gb/t 4852-2002《压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》进行测试。持粘力通过gb/t 4851-2014《胶粘带持粘性的试验方法》进行测试，按照1000g砝码测试，高温和低温测试分别将测试装置放置在烘箱及冰箱冷冻室，调整所需温度。粘度通过gb/t 2794-2013《胶黏剂黏度的测定-单圆筒旋转黏度计法》进行测试。耐水性通过gb/t 15330-1994《压敏胶粘带水渗透率试验方法》进行测试，测试结果转化成百分比。固含量通过gb/t 2793-1995《胶粘剂不挥发物含量的测定》进行测试。
27.将涂布液(也称为涂料)均匀涂布在离型膜上，烘干后的干胶厚度为50μm～70μm，然后与经过电晕处理过的微棱镜反光膜半成品聚酯面进行复合。
28.在涂布烘箱实现。涂布方式可以为刮刀涂布或狭缝涂布等，涂料湿胶固含量为20％～70％，根据固含量和粘度在于涂布线的应用情况，控制湿胶涂层厚度为100μm～300μm。
29.实际根据自交联程度，以及对产品性能的要求，也可以加入外加交联剂如异氰酸酯类固化剂来控制交联密度，但为了保证压敏胶特性，必须保证低的交联密度。
30.本发明还提供所述的压敏胶胶黏剂的应用，所述压敏胶胶黏剂用于形成反光膜的背胶。
31.该压敏胶使用时通过涂布在离型膜上，与半成品进行复合，熟化后为成品，使用前撕开，可用于户外铝板黏贴。
32.贴附在铝板后，根据gb/t 18833-2012道路交通反光膜的测试要求，分别测试附着性能和人工加速老化测试。
33.目前能实现耐热抗寒、耐水自交联的丙烯酸系列胶黏剂在反光膜背胶上的应用基本上靠进口，本发明能实现此种胶黏剂的国产化，同时可以弥补国内该技术的空白。
34.本发明还提供一种微棱镜反光膜，所述微棱镜反光膜依次包括外露层(1)，结构层(2)，聚酯层(3)，和背胶层(简称背胶)(4)；所述背胶层由本发明提供的压敏胶胶黏剂形成。
35.进一步的，所述微棱镜反光膜依次包括外露层(1)，结构层(2)，聚酯层(3)，背胶层(简称背胶)(4)，和离型膜层(5)。
36.进一步的，所述微棱镜反光膜的结构层(2)具有若干微棱镜，微棱镜的顶峰与聚酯层(3)相接。所述微棱镜为微棱镜条。所述结构层(2)与聚酯层(3)之间为空气层。
37.与现有技术相比，本发明提供的压敏胶胶黏剂形成的压敏胶的耐热性好、抗寒性好、耐水性好，耐候性好。该压敏胶用作反光膜的背胶。本发明提供的微棱镜反光膜的耐热性好、抗寒性好、耐水性好，与被贴物(也称基材)的附着力好，耐候性好，不易脱落，使用时间长。
附图说明
38.图1为背胶前的微棱镜反光膜半成品剖面结构示意图；
39.图2为背胶后的微棱镜反光膜成品剖面结构示意图。
具体实施方式
40.为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳
的实施例，并配合图式做详细说明如下：
41.如图1所示，本发明提供的微棱镜反光膜半成品包括外露层1，结构层2和聚酯层3。
42.如图2所示，本发明提供的微棱镜反光膜包括外露层1，结构层2，聚酯层3，背胶层(简称背胶)4，和离型膜层5。
43.本发明阐述之压敏胶涂布液，通过涂布方式涂覆在离型膜层5上，通过烘箱烘干，干燥后形成背胶层4，与图1所示的微棱镜反光膜半成品进行复合，复合面在图1所示的聚酯层3上，复合进入熟化后为成品。使用前撕开离型膜层5，将露出背胶层4的成品贴在铝板上。
44.本发明实施例提供的压敏胶胶黏剂形成的背胶的性能采用下述方法进行检测。
45.1、初粘力测试，合成后的压敏胶初粘力通过gb/t4852-2002《压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)》进行测试，设定30
°
斜坡，以能粘住的钢球号为测试结果。钢球号越高，初粘力越高。
46.2、持粘力通过gb/t4851-2014《胶粘带持粘性的试验方法》进行测试，按照1000g砝码测试，高温和低温测试分别将测试装置放置在烘箱及冰箱冷冻室，调整所需温度；-30℃持粘力测试结果的时间越长，说明压敏胶的抗寒性能越好。120℃持粘力测试结果的时间越长，说明压敏胶的耐热性能越好。
47.3、耐水性通过gb/t15330-1994《压敏胶粘带水渗透率试验方法》进行测试，测试结果转化成百分比。水渗透率百分比越低，说明压敏胶的耐水性越好。
48.4、附着性能测试，根据gb/t 18833-2012《道路交通反光膜》的测试要求，黏着在铝合金板上，悬挂800g砝码，悬挂90
°
，测试5min的滑移距离。滑移距离越小，附着性能越好。
49.5、人工加速老化测试，根据gb/t 18833-2012《道路交通反光膜》的测试要求，采用氙弧灯作光源，箱内黑板温度65℃，相对湿度50％，测试1800h后的黏着状态。无脱落弹开现象为合格。
50.实施例1
51.本发明提供一种压敏胶胶黏剂，其合成方法如下：按质量比在釜底加入软单体、硬单体、官能单体、有机溶剂、环氧树脂、酚醛环氧树脂、催化剂，加入250ml四口烧瓶釜底进行加热至70℃，然后加入引发剂0.1份，在85℃
±
3℃启动，反应1h后加入引发剂0.1份，之后每隔1h加入0.1份，直到引发剂总共0.8份全部加完后继续反应1h，整个过程反应温度控制在78℃～85℃。所述份为质量份。
52.将甲基丙烯酸缩水甘油酯5质量份提前称量好放置在滴液漏斗中，在启动反应1h后打开滴液漏斗，控制速度为1滴/20s，直至甲基丙烯酸缩水甘油酯全部滴完。
53.将上述得到的压敏胶胶黏剂稀释到固含量35％，采用刮刀涂布方式涂覆在50μm厚度的pet离型膜上，形成压敏胶层，复合熟化后成为成品。针对压敏胶层的测试结果如表2所示。
54.实施例2-14
55.如实施例1提供的压敏胶胶黏剂，形成的压敏胶层测试结果如表2所示。
56.实施例1-14的具体配方如表1-1、表1-2和表1-3所示。
57.对比例1-4
58.如实施例1提供的压敏胶胶黏剂，形成的压敏胶层测试结果如表2所示。
59.对比例1-4的具体配方如表1-1、表1-2和表1-3所示。
60.表1-1实施例1-14及对比例1-4的具体配方的一部分
[0061][0062]
[0063][0064]
表1-2实施例1-14及对比例1-4的具体配方的一部分
[0065]
[0066][0067]
表1-3实施例1-14及对比例1-4的具体配方的一部分
[0068]
[0069][0070]
表2实施例1-14及对比例1-4的压敏胶层的主要性能测试结果
[0071]
[0072][0073]
由表2所示数据可以重出，本发明提供的压敏胶胶黏剂形成的压敏胶的耐热性好、抗寒性好、耐水性好，耐候性好。特别的，实施例1、5、7、9-11提供的压敏胶胶黏剂形成的压敏胶具有更好的性能，有更短的滑移距离。其中，实施例9提供的压敏胶胶黏剂形成的压敏胶的性能最好。
[0074]
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。