[go: up one dir, main page]

CN116285768A - 一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用 - Google Patents

一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116285768A
CN116285768A CN202310271855.7A CN202310271855A CN116285768A CN 116285768 A CN116285768 A CN 116285768A CN 202310271855 A CN202310271855 A CN 202310271855A CN 116285768 A CN116285768 A CN 116285768A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensitive adhesive
acrylate
meth
adhesive composition
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310271855.7A
Other languages
English (en)
Inventor
吴庆
王浩
顾彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Linghui Material Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Linghui Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Linghui Material Technology Co ltd filed Critical Suzhou Linghui Material Technology Co ltd
Priority to CN202310271855.7A priority Critical patent/CN116285768A/zh
Publication of CN116285768A publication Critical patent/CN116285768A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/385Acrylic polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制法与应用。所述低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物包括丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂;丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,端基包含异氰酸酯基;反应型增塑剂具有第二侧链,端基包含羟基;异氰酸酯基和羟基通过亲核加成反应连接。本发明在主链上接枝引入了Tg极低的反应型增塑剂,有效的降低了整个体系的Tg,从而极大的改善了其低温性能;同时,反应型增塑剂的加入还有效的提高了聚丙烯酸酯压敏胶的剥离力,另外由于反应型增塑剂是化学接枝到聚丙烯酸酯主链上的,所以即使经过长期老化,也不会发生所谓的“增塑剂迁移问题”,从而取得了较优的低温粘接性能和耐老化性能的兼顾效果。

Description

一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用,属于高分子材料技术领域。
背景技术
本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息,而不直接构成现有技术。
聚丙烯酸酯压敏胶与其他材料的压敏胶(如橡胶型,有机硅,聚氨酯等)相比有许多独特的性能,如:优异的耐老化特性(特别是耐紫外光老化)、极佳的光学透明性、价格适中而被广泛使用在交通运输、电子电力、家电以及建筑市场。
常用的聚丙烯酸酯压敏胶通常由丙烯酸异辛酯(IOA)或丙烯酸2-乙基己基酯(2-EHA)等软单体与丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等硬单体以及丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)以及丙烯酸羟乙酯(2-HEA)等功能单体通过无规共聚而成。这类压敏胶对大部分粘接表面都有比较理想的剥离强度以及剪切强度。
硬单体的加入可以提高聚丙烯酸酯压敏胶的内聚力,从而提高剥离力,但是同时也提高了聚丙烯酸酯的玻璃化转变温度(Tg),从而使其在低温下粘接力不佳,甚至失去初粘性。纯聚丙烯酸酯压敏胶尽管有初粘性,也有一定的剥离力与持粘力,但是剥离力在很多应用场合还不够。一般是加入增粘树脂的方法来提高剥离力。但是增粘树脂的Tg一般比较高,从而使得整个体系的Tg升高,导致含增粘树脂的聚丙烯酸酯压敏胶的低温性能更差。
改善聚丙烯酸酯压敏胶的低温性能的方法一般是加入增塑剂(例如美国发明专利US6054213公开的技术方案)。增塑剂一般有更低的Tg,增塑剂的加入使整个体系的Tg降低,从而改善了压敏胶的低温性能。但是增塑剂一般与丙烯酸酯的相容性不佳,时间长了会发生“增塑剂迁移”问题,不仅会影响压敏胶的力学性能,而且还会导致压敏胶低温性能变差。
为了解决上述问题,中国发明专利CN108587527A采用C8-C10的枝化丙烯酸单体(甲基丙烯酸单体)、功能单体、引发剂、溶剂按一定比例混合,置于特定温度的水浴容器中完全反应制备得到的聚合物的技术方案,所制备的压敏胶在低温环境中具有良好的初粘性。在-20℃-60℃环境中,其粘合力可以得到较好的保持。相比于传统的丙烯酸系压敏胶,显著的提高了胶带在低温环境中的可操作性。但是C8-C10的枝化丙烯酸单体的Tg仍然不够低,由其共聚合的聚丙烯酸酯的低温性能仍有待提高。
因此,有必要开发一种兼具更优低温性能和耐老化性能的聚丙烯酸酯压敏胶,来拓展其应用场景,例如在冬天在北方户外贴膜、需要低温保存的血袋或疫苗外包装的标签材料等应用场景。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用,解决现有技术中的丙烯酸酯类压敏胶无法兼具更优的低温粘接性能和耐老化性能的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明第一方面提供了一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其包括:丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂;所述丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,所述第一侧链的端基包含异氰酸酯基;所述反应型增塑剂具有第二侧链,所述第二侧链的端基包含羟基;所述组合物中,异氰酸酯基和羟基通过亲核加成反应使所述反应型增塑剂与丙烯酸酯类聚合物连接。
进一步地,所述丙烯酸酯类聚合物的单体为丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯类单体。
进一步地,所述丙烯酸酯类聚合物至少由第一单体和第二单体共聚形成;所述第一单体选自与酯基相连的烷基碳原子数为1~12的丙烯酸烷基酯类单体。
所述第二单体选自与酯基相连的基团端部具有异氰酸酯基的丙烯酸酯类单体。
进一步地,所述第一单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯中的任意一种或两种以上的组合,其中的甲基为可选择的。
进一步地,所述第二单体包括2-异氰基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯中的任意一种或两种的组合。
进一步地,单体总质量中,所述第一单体的质量分数为75-97%;所述第二单体的质量分数为3-25%。
进一步地,反应型增塑剂中的羟基与所述丙烯酸酯类聚合物中的异氰酸酯基等化学计量或低于化学计量。
进一步地,所述低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物的粘度为200~50000cPs。
本发明的第二个方面提供一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物的制备方法,其包括如下的步骤:
提供丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂,所述丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,所述第一侧链的端基包含异氰酸酯基,所述反应型增塑剂具有第二侧链,所述第二侧链的端基包含羟基。
混合所述丙烯酸酯类聚合物与反应型增塑剂构成反应体系,使所述异氰酸酯基和羟基发生亲核加成反应,连接所述丙烯酸酯类聚合物与反应型增塑剂,获得低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物。
进一步地,所述反应型增塑剂的合成方法包括:
提供初始增塑剂以及多元醇,所述初始增塑剂的分子链中含有双键,所述多元醇中含有巯基。
使所述巯基与双键在引发剂作用下发生加成反应,合成所述反应型增塑剂。
进一步地,所述多元醇选自巯基甘油。
进一步地,所述亲核加成反应的结束条件为所述反应体系中未检出游离异氰酸酯基。
本发明第三方面还提供了一种上述低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物在制备压敏胶带中的应用。
借由以上的技术方案,本发明的有益效果至少包括:
本发明提供的压敏胶组合物及其制备方法在聚丙烯酸酯的主链上接枝引入了Tg极低的反应型增塑剂,有效的降低了整个体系的Tg,从而极大的改善了其低温性能;同时,反应型增塑剂的加入还有效的提高了聚丙烯酸酯压敏胶的剥离力,另外由于反应型增塑剂是化学接枝到聚丙烯酸酯主链上的,所以即使经过长期老化,也不会发生所谓的“增塑剂迁移问题”,从而取得了较优的低温粘接性能和耐老化性能的兼顾效果。
具体实施方式
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。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本说明一较佳实施例所述的一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其包括:丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂;所述丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,所述第一侧链的端基包含异氰酸酯基;所述反应型增塑剂具有第二侧链,所述第二侧链的端基包含羟基;所述组合物中,异氰酸酯基和羟基通过亲核加成反应使所述反应型增塑剂与丙烯酸酯类聚合物连接。
而对应于上述组合物,其制备方法包括如下的步骤:
提供丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂,所述丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,所述第一侧链的端基包含异氰酸酯基,所述反应型增塑剂具有第二侧链,所述第二侧链的端基包含羟基。
混合所述丙烯酸酯类聚合物与反应型增塑剂构成反应体系,使所述异氰酸酯基和羟基发生亲核加成反应,连接所述丙烯酸酯类聚合物与反应型增塑剂,获得低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物。
更进一步的,本发明实施例还示例了上述压敏胶组合物在制备压敏胶带中的具体应用。
利用本发明实施例所示例的技术方案,可以生产一种用反应型增塑剂接枝的聚丙烯酸酯压敏胶组合物,它不仅能提高聚丙烯酸酯压敏胶的剥离力,还能维持较好的高温持粘力;同时,显著提高其低温特性。本发明所提到的这种反应型增塑剂接枝的聚丙烯酸酯压敏胶组合物在应用时,通常可以以液态(其中可以含有溶剂)的形式涂布在基材(PET薄膜,PP薄膜,PE薄膜,PVC薄膜,纸张,无纺布等)上,然后通过烘箱加热烘干、固化的工艺,制得不同类型的压敏胶粘带制品。
更加具体的优选实施方案中,本发明所提到的这种反应型增塑剂接枝的聚丙烯酸酯压敏胶组合物由下面若干种成分组成:作为(A)成分的含有异氰酸酯官能团的聚(甲基)丙烯酸酯,作为(B)成分的含羟基官能团的反应型增塑剂。在各种聚丙烯酸酯类聚合物的范围中,本发明人发现,甲基丙烯酸酯类聚合物相比于其他的例如聚丙烯酸酯、聚乙基丙烯酸酯等取得了更优的综合效果,具体可以参见下述实施案例所示;需说明,本发明中所指的百分数,除非有特殊说明,都是指重量百分数。
更加优选的实施案例中,作为(A)成分的含有异氰酸酯官能团的聚(甲基)丙烯酸酯含有如下单体成分(由下述单体共聚形成):
(a1)烷基的碳原子数为1~12的(甲基)丙烯酸酯单体
(a2)含有异氰酸酯官能团(甲基)丙烯酸酯单体
在本发明的一个实施方式中,组分(a1)中的(甲基)丙烯酸烷基酯的例如可以包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯等等,并且包含了其可能的异构体形式。进一步优选地,组分a1)(甲基)丙烯酸烷基酯选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯中的任一种或两种以上的混合物。更优选地,组分a1)(甲基)丙烯酸烷基酯选自(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸异辛酯或其两种以上的混合物。其中,括号中的甲基代表可以选择地是否为甲基丙烯酸还是丙烯酸。
在本发明的一个实施方式中,组分a2)的选择优选可以为2-异氰基丙烯酸乙酯(CAS No.13641-96-8)或甲基丙烯酸异氰基乙酯(CAS No.30674-80-7)单体,或两种的混合单体。
而关于本发明单体的最佳配比,在一些优选案例中,单体a1)的量为75-97重量%,优选85-95重量%,上述重量分数是基于所采用的所有单体(即所述一种或多种单体,也可能含有a1、a2以外的单体)的总重量计。
同时,基于所采用的所有单体(即所述一种或多种单体)的总重量计,单体a2)的用量通常为3-25重量%,优选5-15重量%。这是由于,在长期实践中发明人发现,用量在此范围内的单体a2)对压敏胶的耐低温性及粘接力有利,因为异氰酸酯基主要源自于单体a2),其用量显著影响了主链上的异氰酸酯侧链端基的密度,这个密度对于结合的反应型增塑剂的密度是具有决定性作用的,而反应型增塑剂过于密集可能导致分子链柔性降低,过于稀疏则会导致低温性能不良,因此,控制合理的单体a2)的比例是对于实现本发明技术效果至关重要的因素。
在一些非常具体的应用实例中,一种丙烯酸酯类聚合物的分子结构例如下式a所示
Figure BDA0004135027990000071
其中R1为H原子或甲基;R2为烷基的碳原子数为1~12的(甲基)丙烯酸酯一种单体或混合物;m和n依照上述单体的质量比以及最终需要的胶液粘度而确定,例如通过控制聚合时间来调整分子量的大小。
另一方面,作为(B)成分的反应型增塑剂,其分子结构式以及具体的一种示例性制备反应方程式如下式b所示,其含有可与(A)中异氰酸酯官能团反应的羟基官能团。含羟基官能团的反应型增塑剂,可与(A)中异氰酸酯官能团发生反应,接枝共聚入丙烯酸酯共聚物主链后,可以起到“内增塑”的作用,一方面可以有效降低聚丙烯酸酯的Tg,从而使得压敏胶在更低温度下也可以使用;另一方面,这种反应型增塑剂在长期使用时(或老化后)不容易发生“增塑剂迁移”的问题。作为(B)成分的反应型增塑剂在压敏胶组合物中的含量应该与(A)成分中的含异氰酸酯单体摩尔数一致当无法控制完全一致时,应当有所降低,例如反应型增塑剂控制在异氰酸酯基对应的化学计量的90-95%之间。这是由于,反应型增速剂含量过高,则会形成“游离”增塑剂成分而发生潜在的“增塑剂迁移”的问题,从而影响压敏胶的长期老化性能。
Figure BDA0004135027990000081
而通过上述方法进行制备得到本发明所提到的这种反应型增塑剂接枝的聚丙烯酸酯压敏胶组合物在涂布之前的粘度应该控制在200~50000cPs之间,更优的粘度应在1500~16000cPs之间。粘度过高或过低均不利于压敏胶组合物的涂布。
关于具体的应用,本发明实施例示例了一种压敏胶带的制备,本发明所提供的上述反应型增塑剂接枝的聚丙烯酸酯压敏胶组合物可以通过传统的涂布方式以液态的形式涂布在基材上,然后通过烘干、固化的工艺,从而形成所需厚度的胶膜,进而组合成胶带。
而在实践中通常可以采用连续涂覆烘干流水线的方式进行,可以参考的实施条件例如是,烘箱的温度设定及线速度可参考设置为如下参数:
Zone1:40℃,长度8m;Zone2:70℃,长度8m;Zone3:90℃,长度8m;Zone4:110℃,长度8m;基材在烘箱中的线速度为15m/min,其中Zone代表一个烘箱的温区。
以上是本发明示例性方案的大体示例,如下将通过非常具体的实施例以充分展示本发明,需要说明的是,如下实施例是本发明众多可行实施案例中的代表性优选案例,而非全部案例,本发明的实施范围并不限于下述具体实施例所展示的范围。
并且,实施例中将会用到的原材料信息如下表1所示,此外,如无特殊说明,下述实施例中所用的其他试剂、设备以及工艺手段均为本领域常规商购或常见手段;下述实施例所采用的反应条件为聚合或有机合成领域的常规反应条件,例如温度等参数,在具体实施时,能够反应生成相应产物即可,而不限于下述示例的具体参数值。
表1本发明实施例所用到的试剂信息
Figure BDA0004135027990000091
实施例1
本实施例示例一丙烯酸酯类聚合物(A成分)的制备过程,具体如下所示:
将2-EHA,Karenz AOI,乙酸乙酯以及自由基热引发剂VazoTM 64按表二的组成,加入通有氮气且带有水浴加热与回流装置的5升烧瓶中,在搅拌下,60℃反应24小时后停止反应,冷却后得到透明粘稠液体,即为含有异氰酸酯官能团的聚(甲基)丙烯酸酯(A)。此物质不用做任何处理,可在后续反应中直接使用。
改变不同配比,获得多种不同单体比例的聚合物,其具体配比如下表2所示。
表2实施例1中的不同配比
2-EHA Karenz AOI 乙酸乙酯 VazoTM64
A1 97 3 150 0.2
A2 94 5 150 0.2
A3 85 15 150 0.2
A4 75 25 150 0.2
实施例2
本实施例示例反应型增塑剂的制备过程(B成分),具体如下所示:
向一个通有氮气的1升容量三口圆底烧瓶中分别加入250g甲苯、200g
Figure BDA0004135027990000101
RP-1020、43.26g 1-巯基甘油以及3.75g光引发剂Irgacure 651,开动搅拌装置,等到体系变成清澈透明溶液。在搅拌下,开启UV LED(385nm)灯照射6分钟后停止UV光照射,冷却后得到半透明乳白色粘稠溶液,即为含羟基官能团的反应型增塑剂(B)的甲苯溶解物。
将上述清澈透明溶液转移到旋转蒸发器中,70℃减压下除去甲苯溶剂,得到约243.26g清澈透明粘稠的液体,即为含羟基官能团的反应型增塑剂(B)。
实施例3-6
本实施例示例低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物的制备过程,具体如下所示:
向一个带有水浴加热、通有氮气且有回流装置的1升容量三口圆底烧瓶中按表三的计量加入含有异氰酸酯官能团的聚(甲基)丙烯酸酯(A)并开动搅拌装置,逐步升温至70℃。称取含羟基官能团的反应型增塑剂(B)至滴液漏斗中,控制滴加速度使之在1个小时左右完成滴加。滴加完成后,维持70℃继续反应3~5小时直至用红外光谱检测不到异氰酸酯官能团的吸收峰,停止反应。
采用实施例1中的多种聚合物以及实施例2提供的反应型增塑剂进行制备,其配比如下表3中的样品2、4、6、8所示。
对比例1-4
本对比例示例一组空白对照示例,与上述实施例3-6大体相同,区别在于不加入反应型增塑剂(B),同样的温度下加热同样的时间。
其配比如下表3中的样品1、3、5、7所示。
表3实施例及对比例对应样品的原料配比
A1 A2 A3 A4 B
样品1 250
样品2 250 12.93
样品3 250
样品4 250 21.55
样品5 250
样品6 250 64.65
样品7 250
样品8 250 107.75
测试例1
本测试例示例对上述实施例3-6以及对比例1-4所提供的压敏胶组合物的低温和耐老化测试及测试结果,具体如下:
本测试例涉及的测试项目包括:
1.180度剥离强度(室温)
180度剥离强度的测试方法依据国家标准(GB 2792-81)方法进行测试。
将胶带裁剪成1英寸(2.54cm)宽,长度大于200mm的样条,轻轻的贴附于标准不锈钢测试板(符合GB/T 3280-1992规定)上,用2.04kg重的硬质橡胶辊准以约300 mm/min的速度在试样上滚压。注意滚压时,只能用产生于压辊质量的力,施加于试样上,往复滚压三次。在恒温23℃±2℃恒湿50%RH±5%RH控制的环境下放置72小时,采用标准拉力机(符合JB706-77关于鉴定试验机的要求)以12英寸/分钟(303mm/min)的速度测试剥离力,每个样品测试三次,取平均值,单位为N/mm。
2.180度剥离强度(低温-5℃)
样品制备方法同上,不同之处只是胶带样品的制备以及放置需在低温-5℃环境下操作。
3.高温静态剪切强度(持粘性)
高温静态剪切强度(持粘性)的测试方法依据国家标准(GB/T4851)方法进行测试。
将胶带裁剪成1英寸(2.54cm)宽,长约100mm的样条。将样条平行于板的纵向粘贴在紧挨着的标准不锈钢测试板(符合GB/T 3280-1992规定)的中部,确保粘接面积为1平方英寸。用2.04kg重的硬质橡胶辊准以约300mm/min的速度在试样上滚压。注意滚压时,只能用产生于压辊质量的力,施加于试样上,往复滚压三次。在恒温23℃±2℃恒湿50%RH±5%RH控制的环境下放置72小时,然后将试验板垂直固定在试验架上,轻轻用销子连接加载板和1kg砝码。整个试验架置于已调整到70℃的试验箱内。记录试样从试验板上脱落的时间,每个样品测试三次,取平均值,单位为分钟。
4.老化后力学性能的评估
将胶带样品在85℃/85%相对湿度下老化10天,在恒温23℃±2℃恒湿50%RH±5% RH控制的环境下放置72小时后,再评估前三项力学性能,观察老化后力学性能的变化。
进行上述测试项目以后,所测得的测试结果列于下表4中所示:
表4实施例以及对比例的压敏胶性能测试结果
Figure BDA0004135027990000121
Figure BDA0004135027990000131
表中,粘贴强度单位为N/mm,剪切强度单位为min。
从上述测试结果可以发现,在室温下,添加反应型塑化剂对于所获得的压敏胶组合物形成的胶带的粘贴性能影响并不显著,但在低温下,实施例对应的偶数号样品的一方面出现了明显的粘贴强度的下降,并且,其耐老化能力也出现下降,老化前后的粘贴强度变化更加明显;此外,从高温下的剪切强度来看,反应型塑化剂的加入亦显著提高了关于剪切强度的耐老化能力。
对比例5
本对比例示例一种非反应型增塑剂复合的压敏胶组合物的制备及性能测试,具体如下:
与实施例3大体相同,区别主要在于:成分B替换为未经过巯基甘油接枝反应的原始增塑剂
Figure BDA0004135027990000132
RP-1020,其余的反应过程保持不变。
该实施例所制得的压敏胶与实施例3在常温下的粘贴性能表现相近,但是,当老化以后,出现了更加明显的粘贴强度下降,下降至0.7左右;并且,在低温下,初次粘贴性能(0.7)变化不大,但是老化后的粘贴强度的下降程度(0.45)均显著相比于实施例更加劣势。
实施例7
本实施例与实施例3大体相同,区别主要在于:
将组分a1替换为甲基丙烯酸正丁酯,组分a2替换为甲基丙烯酸异氰基乙酯。
所制得的压敏胶带与实施例3的粘贴强度和耐老化能力相同。
实施例8
本实施例与实施例3大体相同,区别主要在于:
将组分a1替换为丙烯酸正丙酯,组分a2替换为甲基丙烯酸异氰基乙酯。
所制得的压敏胶带与实施例3的粘贴强度和耐老化能力相同。
基于上述实施例以及对比例,可以明确,本发明实施例提供的压敏胶组合物及其制备方法在聚丙烯酸酯的主链上接枝引入了Tg极低的反应型增塑剂,有效的降低了整个体系的Tg,从而极大的改善了其低温性能;同时,反应型增塑剂的加入还有效的提高了聚丙烯酸酯压敏胶的剥离力,另外由于反应型增塑剂是化学接枝到聚丙烯酸酯主链上的,所以即使经过长期老化,也不会发生所谓的“增塑剂迁移问题”,从而取得了较优的低温粘接性能和耐老化性能的兼顾效果。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其特征在于,包括:丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂;
所述丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,所述第一侧链的端基包含异氰酸酯基;
所述反应型增塑剂具有第二侧链,所述第二侧链的端基包含羟基;
所述组合物中,异氰酸酯基和羟基通过亲核加成反应使所述反应型增塑剂与丙烯酸酯类聚合物连接。
2.根据权利要求1所述的低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯类聚合物的单体为丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯类单体。
3.根据权利要求2所述的低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯类聚合物至少由第一单体和第二单体共聚形成;
所述第一单体选自烷基碳原子数为1~12的丙烯酸烷基酯类单体;
所述第二单体选自与酯基相连的基团端部具有异氰酸酯基的丙烯酸酯类单体。
4.根据权利要求3所述的低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其特征在于,所述第一单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯中的任意一种或两种以上的组合,其中的甲基为可选择的;
和/或,所述第二单体包括2-异氰基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异氰基乙酯中的任意一种或两种的组合。
5.根据权利要求3所述的低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其特征在于,单体总质量中,所述第一单体的质量分数为75-97%;
所述第二单体的质量分数为3-25%。
6.根据权利要求1所述的低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物,其特征在于,反应型增塑剂中的羟基与所述丙烯酸酯类聚合物中的异氰酸酯基等化学计量;
和/或,所述低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物的粘度为200~50000cPs。
7.一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物的制备方法,其特征在于,包括:
提供丙烯酸酯类聚合物以及反应型增塑剂,所述丙烯酸酯类聚合物具有第一侧链,所述第一侧链的端基包含异氰酸酯基,所述反应型增塑剂具有第二侧链,所述第二侧链的端基包含羟基;
混合所述丙烯酸酯类聚合物与反应型增塑剂构成反应体系,使所述异氰酸酯基和羟基发生亲核加成反应,连接所述丙烯酸酯类聚合物与反应型增塑剂,获得低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述反应型增塑剂的合成方法包括:
提供初始增塑剂以及多元醇,所述初始增塑剂的分子链中含有双键,所述多元醇中含有巯基;
使所述巯基与双键在引发剂作用下发生加成反应,合成所述反应型增塑剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述多元醇选自巯基甘油;
和/或,所述亲核加成反应的结束条件为所述反应体系中未检出游离异氰酸酯基。
10.权利要求1-6中任意一项所述的低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物在制备压敏胶带中的应用。
CN202310271855.7A 2023-03-20 2023-03-20 一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用 Pending CN116285768A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310271855.7A CN116285768A (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310271855.7A CN116285768A (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116285768A true CN116285768A (zh) 2023-06-23

Family

ID=86786695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310271855.7A Pending CN116285768A (zh) 2023-03-20 2023-03-20 一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116285768A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118879241A (zh) * 2024-07-11 2024-11-01 深圳市驭能科技有限公司 一种阻燃fdc采集电路及其制备方法和应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118879241A (zh) * 2024-07-11 2024-11-01 深圳市驭能科技有限公司 一种阻燃fdc采集电路及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090031940A (ko) Pdp 전면 필터용 점착제 조성물 및 용도
CN103031092A (zh) 粘合剂组合物和粘合带
CN109868084A (zh) 一种uv聚合型poss改性丙烯酸酯压敏胶及制备方法
CN117327230B (zh) 聚异丁烯接枝丙烯酸酯共聚物、胶黏剂及压敏胶带
CN116285768A (zh) 一种低温聚丙烯酸酯类压敏胶组合物、其制备方法与应用
JP2008308549A (ja) 耐熱性粘着剤組成物
JP3398491B2 (ja) アクリル系エマルジョン型粘着剤組成物
CN103045155A (zh) 粘合剂组合物的制造方法
JPH08120248A (ja) アクリル系粘着剤組成物
JPH0987601A (ja) アクリル系粘着剤組成物及び粘着テープ
WO2017116801A1 (en) Adhesive compositions and articles, and methods of making and using the same
JPH08143847A (ja) アクリル系粘着剤組成物
CN108587527B (zh) 一种低温压敏胶的制备方法
CN114891447B (zh) 一种丙烯酸酯/聚异丁烯橡胶杂化压敏胶组合物
CN113667425B (zh) 一种丙烯酸助粘剂及其制备方法与用途
JP2670055B2 (ja) 感圧性接着剤
CN113454180B (zh) 丙烯酸类乳液压敏粘合剂组合物
KR102642819B1 (ko) 수성 아크릴 점착제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 점착시트
EP4271665A1 (en) Adhesive with thermally reversible, covalent crosslinks
CN114989731A (zh) 一种聚丙烯酸酯/有机硅杂化压敏胶
KR101350515B1 (ko) 아크릴계 수분산형 점착제 조성물
JP4673943B2 (ja) 水分散型感圧性接着剤組成物およびその製造方法ならびに感圧性接着シ―ト類
JP3498123B2 (ja) アクリル系感圧接着剤組成物
KR102519549B1 (ko) 우레탄 변성 아크릴 단량체를 이용한 수계 아크릴 에멀젼 조성물
CN114854337B (zh) 一种粘合剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wu Qing

Inventor after: Wang Hao

Inventor after: Gu Bin

Inventor before: Wu Qing

Inventor before: Wang Hao

Inventor before: Gu Bin