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一种聚氯乙烯膜压敏胶带

2021-02-02 03:56:56

一种聚氯乙烯膜压敏胶带

  技术领域

  本发明属于胶粘剂技术领域,尤其涉及一种聚氯乙烯膜压敏胶带。

  背景技术

  SPVC薄膜价格低廉,涂布压敏粘合剂后得到的聚氯乙烯胶带可广泛用于门窗、墙面、家具和户外广告等的装饰。软质聚氯乙烯薄膜的制备是在聚氯乙烯树脂中加入增塑剂,使其在聚氯乙烯链状分子间滑动,扩大分子链间距离,减小分子链间引力,从而达到增塑软化目的。增塑剂一般是指能在加工成型时增加塑料、橡胶的可塑性和流动性并使成品具有柔韧性的有机物质。由于增塑剂与聚氯乙烯树脂的混合纯属物理过程,在薄膜使用期间,增塑剂(尤其是单体型增塑剂)具有转移的倾向,若在这种广告布上通过压敏粘合剂粘结装饰贴膜,则由于该增塑剂向软质广告布表面的迁移会给压敏粘合剂的性能带来潜在危害。为了防止增塑剂向表面迁移导致压敏粘合剂粘性下降(粘基力/剥离力),现有技术对压敏粘合剂的组成或者成品的结构进行了改进。

  最主流的压敏胶制备过程中采用共聚方法引入含氮或含有羰基的极性结构单元,如丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮等(参见美国专利US4364972,US4605592,US4946742,US501977,US5861211,欧洲专利EP615983A2)。但是该方法缺陷是制造工艺复杂,且所制得的胶粘剂剥离力和初粘性较低。

  因此,还需要对胶水配方进行进一步的改良。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种初粘性好、耐增塑剂迁移性良好的聚氯乙烯膜压敏胶带。

  为实现前述目的,本发明提供了一种聚氯乙烯膜压敏胶带,依次包括基材、压敏胶胶粘剂层、离型层,所述基材为聚氯乙烯膜,所述胶粘剂层包含至少一种共聚物,所述共聚物由多种单体混合之后共聚而形成,所述多种单体包括以下基于共聚物干重质量百分比的成分,

  21wt%到小于70wt%的软单体;

  2wt%到9wt%的丙烯腈单体。

  作为本发明的进一步改进,所述软单体包括丙烯酸正辛酯、顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二辛酯、丙烯酸降冰片酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯中的一种或多种。

  作为本发明的进一步改进,所述丙烯腈单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈中的一种或两种。

  作为本发明的进一步改进,所述多种单体还包括基于共聚物干重1wt%到50wt%的丙烯酸C1-C3的烷基酯,包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸甲氧乙基酯中的一种或多种。

  作为本发明的进一步改进,所述多种单体还包括基于共聚物干重0.1wt%到10wt%的带有至少一个酰胺基团的单体,包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一种或两种。

  作为本发明的进一步改进,所述多种单体还包括基于共聚物干重0.1wt%到10wt%的带有至少一个羧基或者羧酸酐基团以及聚合羧酸的单体,所述带有至少一个羧基的单体包括甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、甲基丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种,所述带有至少一个羧酸酐基团的单体包括马来酸酐。

  作为本发明的进一步改进,所述多种单体还包括基于共聚物干重0.1wt%到10wt%的苯乙烯系单体,所述苯乙烯系单体包括苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲醚、丁基苯乙烯、氯苯乙烯中的一种或多种

  作为本发明的进一步改进,所述的聚氯乙烯膜还含有增塑剂,所述增塑剂与聚氯乙烯的重量比为所述增塑剂1,2-环己烷二羧酸酯、1,2-环己烷二羧酸二异壬酯、邻苯二甲二正辛脂、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲二异辛脂中的一种或多种。

  作为本发明的进一步改进,所述共聚物的玻璃化转变温度不超过0℃。

  作为本发明的进一步改进,所述共聚物的颗粒粒径范围为

  本发明有益效果:

  本发明提供聚氯乙烯膜压敏胶中的聚氯乙烯膜无需电晕处理,具有很高的粘基力、较好的初粘力、良好的耐增塑剂迁移性和耐水性;通过引入特殊的软单体,使得胶层干燥后有一定的吸塑功能,能包容吸收SPVC膜中迁移过来的增塑剂,避免其在膜和胶界面富集,造成脱胶,其吸收增塑剂的胶层还能保证一定的柔软度,使得该胶黏贴具有很好的初粘;该胶粘贴适用于室内外平面广告、标识的粘贴,特别适用于那些粘贴后需要移除的海报和装饰物等。

  具体实施方式

  以下将结合具体实施例对本发明进行详细描述。

  本实施方式提供了一种聚氯乙烯膜压敏胶带,依次包括基材、压敏胶胶粘剂层、离型层,所述基材为聚氯乙烯膜,所述胶粘剂层包含至少一种共聚物,所述共聚物由多种单体混合之后共聚而形成,所述多种单体包括以下基于共聚物干重质量百分比的成分,21wt%到小于70wt%的软单体;2wt%到9wt%的丙烯腈单体。

  其中所述软单体包括丙烯酸正辛酯、顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二辛酯、丙烯酸降冰片酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯中的一种或多种,所述丙烯腈单体包括丙烯腈、甲基丙烯腈中的一种或两种。

  此外,本实施方式中所述多种单体还包括基于共聚物干重1wt%到50wt%的丙烯酸C1-C3的烷基酯,包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸甲氧乙基酯中的一种或多种。

  本实施方式中所述多种单体还包括基于共聚物干重0.1wt%到10wt%的带有至少一个酰胺基团的单体,包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一种或两种。

  本实施方式中所述多种单体还包括基于共聚物干重0.1wt%到10wt%的带有至少一个羧基或者羧酸酐基团以及聚合羧酸的单体,所述带有至少一个羧基的单体包括甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、甲基丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种,所述带有至少一个羧酸酐基团的单体包括马来酸酐。

  本实施方式中所述多种单体还包括基于共聚物干重0.1wt%到10wt%的苯乙烯系单体,所述苯乙烯系单体包括苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲醚、丁基苯乙烯、氯苯乙烯中的一种或多种

  本实施方式中所述的聚氯乙烯膜还含有增塑剂,所述增塑剂与聚氯乙烯的重量比为所述增塑剂1,2-环己烷二羧酸酯、1,2-环己烷二羧酸二异壬酯、邻苯二甲二正辛脂、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲二异辛脂中的一种或多种。

  本发明中聚氯乙烯膜压敏胶带的生产工艺可以结合现有技术中的工艺制备而得,首先,胶粘剂层的胶水配方属于水性压敏胶,而用来制备水性PSA中的水性聚合物分散体的乳液聚合技术是本领域众所周知的,例如,美国专利第4,325,856号、第4,654,397号、以及第4,814,373号所公开的工艺。

  在制备过程中可以使用常规的表面活性剂,例如,阴离子性和/或非离子性乳化剂,如碱金属或铵的烷基硫酸盐、烷基磺酸、脂肪酸、以及乙氧基化的烷基酚。以本发明中所有单体的总重量为基准计,表面活性剂的用量控制在0.1到6%,具体工艺可以使用热引发法或氧化还原引发法。

  在制备工艺中可以采用常规自由基引发剂,例如,过氧化氢、叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、过硫酸铵和/或碱金属过硫酸盐,以本发明中所有单体的总重量为基准计,所述自由基引发剂的含量通可以控制在0.01到3.0%。再使用相同引发剂配以一种合适的还原剂,如甲醛合次硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、异抗环血酸、硫酸羟胺和亚硫酸氢钠的氧化还原体系可以按相似的量使用,可以选择金属离子如铁和铜组合,或上述金属的络合剂。

  在制备工艺过程中可以使用硫醇之类的链转移剂,以降低聚合物的分子量。所述单体混合物可以以纯品的形式加入,或者以水乳液的形式加入。所述单体混合物可以在反应过程中一次性加入或使用均匀或变化的组合多次加入或者连续加入。可以在任何一个阶段之前、之中或之后加入附加组分,如自由基引发剂、氧化剂、还原剂、链转移剂、中和剂、表面活性剂和分散剂等。例如,可使用如美国专利第4,384,056号和第4,539,361号所揭示的产生多峰粒度分布的工艺。

  在所述乳液中的所述共聚物颗粒的平均粒径也是本发明的一个重要因子,并必须在范围内,优选的进一步控制在120-280nm。

  根据本发明,构成所述PSA的所述共聚物具有一个玻璃化转变温度为不超过0℃,优选在-50℃到-40℃的范围内。

  所获得的PSA被涂布于离型纸的一个离型剂层上或者一层基材上并形成一个胶粘剂层。

  所述的PSA的粘度没有特别的限制,并通过加入一种增稠剂来调节到适合于涂胶机应用的范围。

  在制备工艺中,可用作涂布压敏胶到离型纸或者基材的涂胶机有逆转辊涂布机、刮刀式涂胶机、刮棒涂布机、槽模涂布机、唇口涂布机、逆转凹板涂布机等,并且涂布量优选在大约按干重计的范围内。

  在本发明实施过程中,在所述基材和所述胶粘剂层之间无需一个打底层,不仅如此,也不需要预处理,如典型电晕处理。所述的胶粘剂层可以直接提供在基材上非常优良的固着力,并由此赋予所述的胶粘贴层以可移除性能和更好的耐增塑剂迁移性能,特别对于高度地由小分子增塑剂增塑后的PVC膜。

  为了更好的体现本发明的有益效果,下面结合具体的实施例以及性能测试来作进一步的阐述。

  样品制备:水性胶粘剂与PVC膜均未经预处理直接使用,将水性胶涂布在离型纸上,上胶量为干重25g/m2并干燥,离型纸上即存在了形成的胶粘剂层。所述PVC膜以粗糙面与胶粘剂层接触的方式被覆在涂胶的离型纸上,制得十组聚氯乙烯膜压敏胶胶带,本实施例中十组聚氯乙烯膜压敏胶中胶粘剂层所涉及到的单体配方如表1-6所示,其中表1为各种单体总体的配比,表2为软单体各种单体的配比,表3为丙烯腈单体各种单体的配比,表4为丙烯酸C1-C3的烷基酯各种单体的配比,表5为含酰胺基团各个单体的配比,表6为带羧基或者羧酸酐基团以及聚合羧酸的各种单体配比,表7为苯乙烯系单体各种单体的配比。

  

  表1

  

  

  表2

  

  表3

  

  表4

  

  

  表5

  

  表6

  

  表7

  其中表2-7里面所列出的各种单体的wt%为每一种具体化合物所占对应单体分类总体的百分比。

  对制备得到的十组聚氯乙烯膜压敏胶胶带进行以下性能测试:

  初粘力测试:采用斜面滚球法(J.Dow法)。

  持粘力测试:按照GBT 4851-2014压敏胶粘带持粘性试验方法。

  剥离力测试:按照GBT 2792-2014压敏胶粘带180°剥离强度试验方法。

  所进行的性能测试结果如表8所示。

  然后再针对上述十组实施例中的聚氯乙烯膜压敏胶胶带进行耐增塑剂迁移性能的测试,测试方法如下:

  以180°剥离力表征在70℃烘箱中预先老化7天,然后将粘接结合面被放在80℃条件下分别预先老化4天,将样条以180°从不锈钢测试板上剥离的破坏模式来测试可移除性。如果在剥离后任何的胶粘剂被转移到不锈钢板上,则该可移除性记录为“不合格”,如果胶粘剂从不锈钢板上被移除,则该可移除性记录为“合格”,所测试得到的结果如表8所示。

  

  表8

  通过表8中的测试结果可以看出,本发明提供的聚氯乙烯膜压敏胶带通过对其单体复配的改进,有效的克服了现有技术中的缺陷,并且并不会加大工艺的复杂程度,仅仅依靠于现有工艺的手段即可加工生产处符合使用要求的胶水。

  应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

  上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围。

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