CN103045129A - 丙烯酸酯胶粘剂、应用有该胶粘剂的保护膜胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丙烯酸酯胶粘剂、应用有该胶粘剂的保护膜胶带及其制备方法。丙烯酸酯胶粘剂的重量份组成为：丙烯酸酯系胶粘剂100份、异氰酸酯系硬化剂1.0～5.0份、金属催化剂0.01～0.5份；其中，丙烯酸酯系胶粘剂为丙烯酸酯类聚合物，是以一个分子内至少含有一个丙烯酸酯基的单体为主要构成单体形成的聚合物，该丙烯酸酯类聚合物的重均分子量(a)为5,000~500,000。保护膜胶带由基材和涂布在基材一面上的胶粘剂层组成，基材的两面均无离型层。本发明胶粘剂硬化速度快，由其制备的胶带无需附一层离型膜或离型纸即可直接自背面收卷，且背面也无需附离型涂层、离型膜或离型纸，有效解决了传统保护膜需使用离型膜或离型纸的弊端，使用方便且环保，且生产工艺简单，降低了保护膜胶带的生产成本和资源耗费，便于工业化生产。

Description

丙烯酸酯胶粘剂、应用有该胶粘剂的保护膜胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶粘材料技术领域，尤其涉及一种丙烯酸酯胶粘剂、应用有该胶粘剂的保护膜胶带及其制备方法。 

背景技术

保护膜胶带目前广泛用于电子产品生产过程中，特别是在FPD、电脑、手机等行业，广泛用于进行过程、工程保护或者出货保护。 

目前对胶带保护膜的性能要求，其中重要的一项是：在外观方面，要求外观上没有次点、杂质（直径2mm以下次点或杂质的数量在10个/平方以内，并且无直径2mm以上的次点或杂质），且胶面无缺胶、无气泡点、无胶痕。 

目前市场上的保护膜胶带，均是自带含硅或非硅处理的离型膜或者离型纸的保护膜结构。目前胶带生产工艺是：车间生产涂布时，对胶面需要离型膜或离型纸的复合保护，再进行收卷；若出厂是不需要离型膜、离型纸的，还需将已有的离型膜或离型纸剥离并收卷后，再出厂。 

并且，目前对于涂布完胶粘剂的保护膜胶带产品，需要在高温室（40℃环境下）放置1-3天熟成后才能出货。其原因在于：在制造此种保护膜胶带时，丙烯酸酯系胶粘剂的硬化速度慢，初期粘着力为80-100gf/25mm，初期高温粘着力为150-400gf/25mm，因此需要采用工艺用的离型膜来保护和隔绝胶面，无法实现自背面收卷，自背面收卷指的是胶带在胶面不附着离型膜或离型纸的情况下，直接将有胶的一面在收卷时贴附在胶带的背面。而且，此离型膜或者离型纸在保护膜使用时将会被废弃掉。 

由此可见，现有的这些保护膜胶带尚存不足：其一是需大量使用离型膜或离型纸，将直接导致保护膜的成本上升；其二是不利于资源保护和环境保护，有违环保的发展要求；其三是离型剂的硅胶会污染被着体等问题；其四是需要高温长时间熟成，既无法实现自背面收卷，又需大量耗费热能，且生产周期长，需占用大量生产场地，效率低。 

发明内容

针对现有技术的现状，本发明的目的之一是提供一种硬化反应速度快且具有较低初粘力的丙烯酸酯胶粘剂，以适于快速生产可实现自背面收卷的保护膜胶带，同时降低保护膜胶带的生产成本和资源耗费。 

本发明的目的之二是提供一种生产成本低、资源耗费少且可实现自背面收卷的保护膜胶带以及该保护膜胶带的制备方法。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本发明丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于由下列质量份数的原材料经混合后制成： 

丙烯酸酯系胶粘剂        100份； 

异氰酸酯系硬化剂   1.0～5.0份； 

金属催化剂        0.01～0.5份； 

其中，丙烯酸酯系胶粘剂为丙烯酸酯类聚合物，是以一个分子内至少含有一个丙烯酸酯基的单体为主要构成单体成分的聚合物，该丙烯酸酯类聚合物的重均分子量(a)为5,000~500,000。 

进一步地，所述的丙烯酸酯系胶粘剂为具有羟基（-OH）的丙烯酸类单体聚合的聚合物，且羟值为0.1～5mgKOH/g，该羟值是指1g样品中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数，以mgKOH/g表示。 

所述的丙烯酸酯系胶粘剂优选为SK-1499M（日本综研化学株式会社生产）。 

为了使丙烯酸酯系胶粘剂的硬化速度加快，在丙烯酸酯系胶粘剂和异氰酸酯系硬化剂混合液中加入的金属催化剂，可选自有机锡、有机锆或无机铋中的任意一种。 

作为优选，所述有机锡、有机锆或无机铋，是锡、锆或铋的烷氧化物或螯形化合物，能对-NCO/-OH起到催化熟化作用的金属催化剂。-NCO/-OH基与金属催化剂的反应机理为：金属催化剂先与-NCO基结合生成中间络合物，再与-OH反应，反应后，金属催化剂又还原成原来状态，恢复反应活性，可以再次参与反应，催化剂的作用是降低反应的活化能，加快反应。 

进一步地，所述有机锡可选自二辛基二新癸酰氧锡、二月桂酸二正辛基锡或二月桂酸二正丁基锡的任意一种，所述的有机锆优选为四乙酰基丙酮锆，所述的无机铋优选为二乙基己酸铋盐。 

所述异氰酸酯系硬化剂为D-90（日本综研化学株式会社生产）、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）或甲苯二异氰酸酯(TDI)。 

本发明保护膜胶带由基材、涂布在基材一面上的胶粘剂层组成，所述的胶粘剂层由所述的丙烯酸酯胶粘剂涂布而成，所述的基材选自聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、PEN及聚酯薄膜中的一种。 

本发明保护膜胶带的制备方法，包括以下步骤： 

a）将所述重量份数配比的丙烯酸酯系胶粘剂、异氰酸酯系硬化剂、金属催化剂混合，搅拌均匀后得胶粘剂混合液，在基材另一面上涂布制得的胶粘剂混合液，然后在70～140℃温度范围内干燥2～10min，形成胶粘剂层； 

b）形成胶粘剂层后即进行自背面收卷。 

其中的基材是丙聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚亚酰胺膜（PEN）、聚酯薄膜中的一种。 

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明丙烯酸酯胶粘剂中加入了金属催化剂，故硬化反应速度快且具有较低初粘力，能够在短时间内固化，双组分胶粘剂能在10分钟内完成架桥，初期粘着力从80-150gf/25mm，在10分钟内达到20gf/25mm以下，初期高温粘着力从150-400gf/25mm，在10分钟内达到30gf/25mm以下，硬化反应加速。故将制得的胶粘剂直接涂布在基材上，干燥后无需附一层离型膜或离型纸即可直接自背面收卷，且背面也无需附离型涂层、离型膜或离型纸，有效解决了传统保护膜需使用离型膜或离型纸的弊端，使用方便且环保，其生产工艺简单，降低了保护膜胶带的生产成本和资源耗费，便于工业化生产。 

本发明的保护膜胶带则结构简单，易于生产且生产成本低，具体而言具有：1、使用时能够减少用户工艺，有助于降低用户的使用成本；2、没有剥离膜或剥离纸的使用，减少了操作步骤，方便客户使用，还可以减少大量垃圾的产生，为社会节约了大量的自然资源，在环保方面也具有重大的意义。 

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。 

实施例1 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社生产）、3质量份异氰酸酸酯系硬化剂HMDI、0.1质量份金属催化剂二月桂酸二正丁基锡，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为10μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为70℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为120℃，第三节烘箱设置为130℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为5min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

实施例2 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、1质量份异氰酸酸酯系硬化剂HMDI、0.01质量份金属催化剂四乙酰基丙酮锆，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为7μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为70℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为100℃，第三节烘箱设置为120℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为2min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

实施例3 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、5份异氰酸酸酯系硬化剂TDI、0.03份金属催化剂二辛基二新癸酰氧锡，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为10μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为80℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为120℃，第三节烘箱设置为130℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为5min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

实施例4 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、3质量份异氰酸酸酯系硬化剂HMDI、0.05质量份金属催化剂二月桂酸二正辛基锡，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为15μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为100℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为130℃，第三节烘箱设置为140℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为2min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

实施例5 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、4质量份异氰酸酸酯系硬化剂D-90、0.3质量份金属催化剂二月桂酸二正丁基锡，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为25μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为80℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为120℃，第三节烘箱设置为140℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为10min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

实施例6 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、4质量份异氰酸酸酯系硬化剂HMDI、0.02质量份金属催化剂二乙基己酸铋盐，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为10μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为80℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为120℃，第三节烘箱设置为130℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为5min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

实施例7 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100质量份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、4质量份异氰酸酸酯系硬化剂D-90、0.5质量份金属催化剂二月桂酸二正丁基锡，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为25μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为80℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为120℃，第三节烘箱设置为140℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为10min。 

4、干燥后冷却至室温，然后自背面收卷、分切后制备出保护膜胶带。 

比较例 

在基体聚酯薄膜的一面进行丙烯酸酯系压敏胶粘剂的涂布，具体如下： 

1、配制胶粘剂混合液，取100份丙烯酸酯系胶粘剂SK-1499M（日本综研化学株式会社）、3份异氰酸酸酯系硬化剂HMDI，混合后充分搅拌，取一定量进行涂布，涂布厚度为15μm，涂布后进行烘干。 

2、第一节烘箱设置为80℃，用于胶粘剂溶剂的驱除，第二节烘箱设置为120℃，第三节烘箱设置为130℃，此两节为固化阶段。 

3、烘箱干燥时间为7min。 

4、干燥后贴覆离型膜收卷、分切后制备出胶带，含有离型膜、传统的胶带构成（因为未加金属催化剂的配方，不能进行自背面的卷取）。 

表一 

注： 

1、以上胶粘剂的成分以质量作为百分比，即质量份。 

2、比较例中外观“好*”是在贴覆离型膜情况下获得的。 

Claims (10)

1.一种丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于：由下列质量份数的原材料经混合后制成：

丙烯酸酯系胶粘剂           100份；

异氰酸酯系硬化剂      1.0～5.0份；

金属催化剂           0.01～0.5份；

其中，丙烯酸酯系胶粘剂为丙烯酸酯类聚合物，是以一个分子内至少含有一个丙烯酸酯基的单体为主要构成单体形成的聚合物，该丙烯酸酯类聚合物的重均分子量(a)为5,000~500,000。

2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于所述的丙烯酸酯系胶粘剂为具有羟基的丙烯酸类单体聚合的聚合物，且羟值为0.1～5mgKOH/g。

3.根据权利要求2所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于所述的丙烯酸酯系胶粘剂为SK-1499M。

4.根据权利要求1或2或3所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于所述金属催化剂是有机锡、有机锆或无机铋中的一种。

5.根据权利要求4所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于所述有机锡、有机锆或无机铋，是锡、锆或铋的烷氧化物或螯形化合物。

6.根据权利要求5所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于所述有机锡选自二辛基二新癸酰氧锡、二月桂酸二正辛基锡或二月桂酸二正丁基锡中的任意一种，所述的有机锆为四乙酰基丙酮锆，所述的无机铋为二乙基己酸铋盐。

7.根据权利要求1或2或3所述的丙烯酸酯胶粘剂，其特征在于所述异氰酸酯系硬化剂为D-90、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。

8.一种应用有如权利要求1～7中任一丙烯酸酯胶粘剂的保护膜胶带，其特征在于：该保护膜胶带由基材和涂布在基材一面上的胶粘剂层组成，所述的胶粘剂层由所述的丙烯酸酯胶粘剂涂布而成，所述的基材选自聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚亚酰胺膜及聚酯薄膜中的一种。

9.一种应用有如权利要求1所述的丙烯酸酯胶粘剂的保护膜胶带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a）将所述重量份数配比的丙烯酸酯系胶粘剂、异氰酸酯系硬化剂、金属催化剂混合，搅拌均匀后得胶粘剂混合液，在基材的一面上涂布制得的胶粘剂混合液，然后在70～140℃温度范围内干燥2～10min，形成胶粘剂层；

b）冷却至室温后即进行自背面收卷。

10.根据权利要求9所述的丙烯酸酯胶粘剂的保护膜胶带的制备方法，其特征在于：

所述的基材是丙聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚亚酰胺膜、聚酯薄膜中的一种。