CN103524666A - 丝网印刷用水性压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种丝网印刷用水性压敏胶，按重量百分比包括以下组分：聚合单体40.0%～50.0%，引发剂0.2%～0.4%，乳化剂0.4%～0.6%，缓冲剂0.05%～0.08%，中和剂0.4%～1.0%，流变剂1.0%～3.0%，增稠剂2.0%～5.0%以及去离子水45.0%～50.0%。本发明所述的丝网印刷用水性压敏胶具有优异的印刷适应性，并且对金属和塑料等基材均有优异的粘接性能。

Description

丝网印刷用水性压敏胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性压敏胶及其制备方法，特别是涉及一种丝网印刷用水性压敏胶及其制备方法。 

背景技术

丝网印刷用压敏胶是用于固定在电子产品、薄膜开关、铭牌等表明上，尤其是形状不规则的表面上，可以直接印刷的压敏胶。随着人们环保的意识的提高，现有的丝网印刷用压敏胶普遍采用水性压敏胶，但由于存在印刷适应性差等问题，在丝印过程中容易堵塞网孔和拉丝，限制了丝网印刷用压敏胶的广泛应用。 

发明内容

基于此，有必要针对现有技术所存在的问题，提供一种印刷适应性佳的丝网印刷用水性压敏胶。 

本发明的再一个目的在于，提供所述丝网印刷用水性压敏胶的制备方法。 

一种丝网印刷用水性压敏胶，按重量百分比包括以下组分： 

所述的聚合单体按重量百分比包括以下组分： 

丙烯酸酯软单体   90%～95%， 

丙烯酸酯硬单体   2%～5%， 

交联单体         3%～5%。 

在其中一个实施例中，所述的丙烯酸酯软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸月桂酯中的一种或两种以上的组合。该丙烯酸酯软单体的作用是为压敏胶提供初粘性，若其用量太少，压敏胶的初粘性差；若其用量太大，则导致压敏胶的持粘力降低。 

在其中一个实施例中，所述的丙烯酸酯硬单体选自丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯中的一种或两种以上的组合。该丙烯酸酯硬单体的作用是为压敏胶提供内聚力，若其用量太少，则压敏胶的内聚力不够；若其用量太大，则导致压敏胶的初粘性差。 

在其中一个实施例中，所述的交联单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的一种或两种以上的组合。该交联单体的作用是提高压敏胶的附着力，并为压敏胶提供反应活性和交联基团。若其用量太少，压敏胶的交联度不够，持粘力降低；若其用量太大，则交联过度，导致压敏胶的初粘性严重下降。 

在其中一个实施例中，所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。该引发剂的作用是为聚合反应提供自由基，若其用量太少，压敏胶的聚合反应不完全；若其用量太大，则聚合反应太过剧烈，导致压敏胶的内聚力降低。 

在其中一个实施例中，所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵或十二烷基硫酸钠。该乳化剂含有优异的亲水基团与亲油基团，能够将单体与水结合在一起形成均匀分散的乳液，若其用量太大，则压敏胶的剥离力会下降；若其用量太少，则不能够完全乳化，会出现破乳现象。 

在其中一个实施例中，所述的缓冲剂为碳酸氢钠。由于聚合反应中，引发剂分解，反应体系的pH值会逐渐降低，当pH<4时会造成乳化剂容易破乳，通过添加适量的碳酸氢钠作为缓冲剂，能够调节反应体系的pH值，使之维持在pH4～5之间，从而提高反应体系的稳定性。 

在其中一个实施例中，所述的中和剂为质量浓度为25%～28%的氨水。添加适量的氨水作为中和剂，用于将压敏胶的pH值调至pH8～9，在该pH值下增 稠剂具有最佳的增稠效果。 

在其中一个实施例中，所述的流变剂为低密度聚乙烯蜡乳化液，其固含量为30%～40%，在20℃下聚乙烯蜡的密度为0.92～0.94g/cm³。该低密度聚乙烯蜡乳化液具有以下特性：①属于乳化液，与水性压敏胶具有良好的兼容性；②密度为0.92～0.94g/cm³的聚乙烯蜡，其物性较软，能有效改善水性压敏胶的初粘性，若其密度过高则物性较硬，会使压敏胶的初粘性降低，若其密度过低，则会使压敏胶的持粘力下降；③具有优异的抗污性和润滑性，可改善压敏胶的流动性，提高流平效果，有效防止丝网印刷过程中出现压敏胶拉丝和塞网的现象。 

在其中一个实施例中，所述的增稠剂为疏水碱溶胀型丙烯酸酯增稠剂（例如：罗地亚精细化工有限公司的T-938增稠剂），其与压敏胶的丙烯酸酯体系有良好的兼容性，其作用是增大压敏胶的粘稠度，在丝印过程中使压敏胶瞬时成型，印刷成各种图案。 

本发明所述的丝网印刷用水性压敏胶的制备方法，包括以下步骤： 

1）按配方分别称取各组分； 

2）配制引发剂溶液：将30%～40%的引发剂用2%～5%的去离子水溶解，制得初始引发剂溶液；将60%～70%的引发剂用10%～15%的去离子水溶解，制得反应引发剂溶液； 

3）预乳化：将30%～40%的去离子水、乳化剂加入乳化釜中，搅拌均匀后加入聚合单体，继续搅拌均匀，制得预乳化液； 

4）将40%～50%的去离子水加入反应釜中，搅拌下加入缓冲剂； 

5）将反应釜升温至80℃～82℃，加入1%～2%的预乳化液，搅拌均匀后加入初始引发剂溶液，反应20～30分钟，然后同时滴加剩余的预乳化液和反应引发剂溶液； 

6）滴加完毕后将反应釜升温至85℃～92℃，保温反应1～2小时，然后降温至60℃以下，加入中和剂，将pH值调至8～9，然后加入流变剂和增稠剂，搅拌均匀后过滤，冷却至室温，制得所述的丝网印刷用水性压敏胶。 

本发明所述的丝网印刷用水性压敏胶，采用一种液态的低密度聚乙烯蜡乳 化液作为流变剂，其与水性的丙烯酸压敏胶有良好的兼容性，并且具有良好的初粘性，以及优异的抗划伤、抗粘防污、耐磨、柔软、表面爽滑等性能，其添加在压敏胶中，可以提高压敏胶的流动性和爽滑性，有效防止在丝网印刷过程中的压敏胶拉丝和塞网的现象，具有优异的印刷适应性，能够满足丝网印刷的要求，可印刷出精细的图案。此外，本水性压敏胶还具有优异的持粘力和剥离强度，对金属和塑料（PVC、PE、PET、ABS）等基材均有优异的粘接性能。 

本发明所述的丝网印刷用水性压敏胶的制备方法，具有反应平稳、易于控制，且转化率高等优点。 

具体实施方式

实施例一： 

按照以下步骤制备丝网印刷用水性压敏胶： 

1）按以下配方称取各组分： 

2）配制引发剂溶液：将1Kg过硫酸铵用10Kg去离子水溶解，制得初始引发剂溶液；将1.5Kg过硫酸铵用60Kg去离子水溶解，制得反应引发剂溶液； 

3）预乳化：将200Kg去离子水、4Kg壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵加入乳化釜中，搅拌20分钟后加入聚合单体，继续搅拌30分钟，制得预乳化液636Kg； 

4）将230Kg去离子水加入反应釜中，搅拌下加入0.5Kg碳酸氢钠； 

5）将反应釜升温至80℃～82℃，加入10Kg预乳化液，搅拌3分钟后加入初始引发剂溶液，反应20～30分钟，然后同时滴加剩余的预乳化液和反应引发剂溶液，3～3.5小时滴完； 

6）滴加完毕后将反应釜升温至85℃～92℃，保温反应1～2小时，然后降温至60℃以下，加入6Kg氨水，将pH值调至pH8～9，然后加入35Kg罗地亚T-938增稠剂、20Kg低密度聚乙烯蜡乳化液，搅拌15分钟后过滤，冷却至室温，制得所述的丝网印刷用水性压敏胶。 

实施例二： 

按照以下步骤制备丝网印刷用水性压敏胶： 

1）按以下配方称取各组分： 

2）配制引发剂溶液：将1Kg过硫酸铵用10Kg去离子水溶解，制得初始引发剂溶液；将1.5Kg过硫酸铵用60Kg去离子水溶解，制得反应引发剂溶液； 

3）预乳化：将200Kg去离子水、4Kg十二烷基硫酸钠加入乳化釜中，搅拌20分钟后加入聚合单体，继续搅拌30分钟，制得预乳化液625.5Kg； 

4）将230Kg去离子水加入反应釜中，搅拌下加入0.5Kg碳酸氢钠； 

5）将反应釜升温至80℃～82℃，加入10Kg预乳化液，搅拌3分钟后加入初始引发剂溶液，反应20～30分钟，然后同时滴加剩余的预乳化液和反应引发剂溶液，3～3.5小时滴完； 

6）滴加完毕后将反应釜升温至85℃～92℃，保温反应1～2小时，然后降温至60℃以下，加入6.5Kg氨水，将pH值调至pH8～9，然后加入40Kg罗地亚T-938增稠剂、25Kg低密度聚乙烯蜡乳化液，搅拌15分钟后过滤，冷却至室温，制得所述的丝网印刷用水性压敏胶。 

实施例三： 

按照以下步骤制备丝网印刷用水性压敏胶： 

1）按以下配方称取各组分： 

2）配制引发剂溶液：将1Kg过硫酸钾用10Kg去离子水溶解，制得初始引发剂溶液；将1.5Kg过硫酸钾用60Kg去离子水溶解，制得反应引发剂溶液； 

3）预乳化：将200Kg去离子水、4Kg壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵加入乳化釜中，搅拌20分钟后加入聚合单体，继续搅拌30分钟，制得预乳化液625.5Kg； 

4）将230Kg去离子水加入反应釜中，搅拌下加入0.6Kg碳酸氢钠； 

5）将反应釜升温至80℃～82℃，加入10Kg预乳化液，搅拌3分钟后加入初始引发剂溶液，反应20～30分钟，然后同时滴加剩余的预乳化液和反应引发剂溶液，3～3.5小时滴完； 

6）滴加完毕后将反应釜升温至85℃～92℃，保温反应1～2小时，然后降温至60℃以下，加入6.4Kg氨水，将pH值调至pH8～9，然后加入37Kg罗地亚T-938增稠剂、28Kg低密度聚乙烯蜡乳化液，搅拌15分钟后过滤，冷却至室温，制得所述的丝网印刷用水性压敏胶。 

实施例四：性能测试 

1、测试方法 

1）180°剥离强度：将所制得的丝网印刷用水性压敏胶，用20μm的刮丝棒涂布在25μm厚的BOPP薄膜上，按照GB/T2792-1998的方法，采用电子拉力机进行测试。 

2）粘稠度测试：采用NDJ-1型旋转粘度计进行测试。 

3）持粘力测试：以第1）步制备的涂胶BOPP薄膜，取宽25mm、长125mm，采用持粘力测试仪进行测试。 

4）印刷适应性测试：将制得的丝网印刷用水性压敏胶在丝印机上进行丝网印刷，若在24小时内出现塞网或者拉丝现象，则表示印刷适应性不合格，若无塞网或者拉丝现象，则表示印刷适应性合格。 

2、测试结果 

上述实验结果表明，本发明所制得的丝网印刷用水性压敏胶具有良好的粘稠度、持粘力、剥离强度，并具有优异的印刷适应性。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (9)

1.一种丝网印刷用水性压敏胶，按重量百分比包括以下组分：

其中，所述的聚合单体按重量百分比包括以下组分：

丙烯酸酯软单体   90%～95%，

丙烯酸酯硬单体   2%～5%，

交联单体         3%～5%。

2.根据权利要求1所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的丙烯酸酯软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸月桂酯中的一种或两种以上的组合；所述的丙烯酸酯硬单体选自丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯中的一种或两种以上的组合；所述的交联单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的流变剂为低密度聚乙烯蜡乳化液，其固含量为30%～40%，在20℃下聚乙烯蜡的密度为0.92～0.94g/cm³。

4.根据权利要求1所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的增稠剂为疏水碱溶胀型丙烯酸酯增稠剂。

5.根据权利要求1所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵或十二烷基硫酸钠。

6.根据权利要求1所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

7.根据权利要求1至6的其中之一所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的缓冲剂为碳酸氢钠。

8.根据权利要求1至6的其中之一所述的丝网印刷用水性压敏胶，其特征在于：所述的中和剂为质量浓度为25%～28%的氨水。

9.权利要求1所述的丝网印刷用水性压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

1）按配方分别称取各组分；

2）配制引发剂溶液：将30%～40%的引发剂用2%～5%的去离子水溶解，制得初始引发剂溶液；将60%～70%的引发剂用10%～15%的去离子水溶解，制得反应引发剂溶液；

3）预乳化：将30%～40%的去离子水、乳化剂加入乳化釜中，搅拌均匀后加入聚合单体，继续搅拌均匀，制得预乳化液；

4）将40%～50%的去离子水加入反应釜中，搅拌下加入缓冲剂；

5）将反应釜升温至80℃～82℃，加入1%～2%的预乳化液，搅拌均匀后加入初始引发剂溶液，反应20～30分钟，然后同时滴加剩余的预乳化液和反应引发剂溶液；

6）滴加完毕后将反应釜升温至85℃～92℃，保温反应1～2小时，然后降温至60℃以下，加入中和剂，将pH值调至8～9，然后加入流变剂和增稠剂，搅拌均匀后过滤，冷却至室温，制得所述的丝网印刷用水性压敏胶。