一种水性丙烯酸酯类美纹纸胶带、水性丙烯酸压敏胶及其制备工艺的制作方法

2021-02-02 18:02:11|

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本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其涉及一种水性丙烯酸酯类美纹纸胶带、水性丙烯酸压敏胶及其制备工艺。

背景技术：

美纹纸胶带采用美纹纸为基材，涂覆压敏胶水后，具有耐高温、抗化学溶剂佳、高粘着力、柔软服贴和再撕不留残胶同时无鬼影等特性，且不会对被粘物表面造成损害。此类美纹纸胶带可用于医疗分包，高温遮蔽等方面。

此种胶带粘着力较高，产品柔软，对大多数的平滑表面、弯曲或转角处有很好的贴附性及遮蔽性，高温长时间使用后快速撕除，不留残胶，无鬼影。

传统的美纹纸胶带，粘性较高，在长时间的高温应用贴合后，去除的时候很容易使压敏胶层残留在被粘物表面。有时即使去除无直观压敏胶残留，但被粘物表面依旧会有鬼影残留。消除鬼影费时费力，而且可能会对被粘物造成无法修复的损害。

面对现有技术中的诸多问题，需要复配出一种全新的美纹纸胶水。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种耐温性能高、无残留、无鬼影的水性丙烯酸酯类美纹纸胶带、水性丙烯酸压敏胶及其制备工艺。

为实现前述目的，本发明提供了一种水性丙烯酸压敏胶，包括以下质量份数的组分，

丙烯酸正丁酯100-400份；

丙烯酸异辛酯100-400份；

苯乙烯10-100份；

甲基丙烯酸甲酯10-100份；

丙烯酸1-20份；

丙烯酸羟乙酯1-20份；

复合型乳化剂3-10份；

去离子水300-500份；

过硫酸铵1-6份；

碳酸氢钠0.1-1份；

氨水5-15份。

作为本发明的进一步改进，所述复合性乳化剂为烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠，烷基醚硫酸的烯丙基胺盐，壬基酚乙氧基磷酸的烯丙基胺盐，聚氧化烯-1-烷基醚硫酸酯盐中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述氨水浓度为25-30％。

本发明还提供了一种水性丙烯酸压敏胶的制备工艺，包括以下步骤，

步骤1：预乳化液的制备：在预乳化釜中加入100％重量百分比的复合性乳化剂和80-90％重量百分比的碳酸氢钠，30-60％重量百分比的去离子水混合并搅拌均匀，并加入全部的丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酸羟乙酯，搅拌均匀，制成预乳化液；

步骤2：在反应釜中加入剩余的去离子水和碳酸氢钠；升温至80-90℃，然后加入1-5％重量百分比的步骤1所述的预乳化液，和20-50％重量百分比的过硫酸铵；

步骤3：保温15分钟后，开始滴加剩余的预乳化液和过硫酸铵，2-5小时内滴完；滴完后，保温1-2小时，然后进行后消除，并降温至45℃以下，加入氨水中和出料，即可制得所述水性胶黏剂。

本发明还提供了一种水性丙烯酸酯类美纹纸胶带，依次包括胶粘剂层、基材层以及离型层，所述胶粘剂层包括以下组分，

水性丙烯酸压敏胶：80-97wt％；

水性松香增粘树脂：1％-10wt％；

水性附着力促进剂：1％-10wt％；

水性增稠剂：0.1％-0.5wt％；

交联剂：0.05％-0.2wt％。

作为本发明的进一步改进，所述水性附着力促进剂为基于在非均相高结晶度的聚丙烯链上氯化接枝技术的热塑性聚合物分散体。

作为本发明的进一步改进，所述交联剂为官能团氮丙啶体系，包括活性基团-oh，活性含量不低于99％。

作为本发明的进一步改进，所述基材层为经过以丙烯酸胶乳、丁苯胶乳、丁晴胶乳、氯丁胶乳中的一种或两种作为含浸液浸渍处理之后的美纹纸。

作为本发明的进一步改进，所述离型层为水性非硅离型处理层。

本发明中所述水性丙烯酸压敏胶固含量为50％±1，粘度100-300cps，ph＝7.0-9.0，玻璃化转变温度-45～-38℃；

所述水性松香增粘树脂有效含量50％±1，高软化点160℃左右，具有良好的可塑性及粘合强度，其具有很强的耐低与老化性能，可与橡胶系列、丙烯酸系列、压敏胶、水性涂料、水性油漆，具有极强的增粘效果，大大提高附着力和剥离强度，改善耐候性能和耐老化性能。与各种乳胶或者乳液的相容性优良；

所述水性附着力促进剂有效含量35％±1，是基于在非均相高结晶度的聚丙烯链上氯化接枝技术的热塑性聚合物分散体，具有独特的稳定体系，对难粘塑料、金属、纤维制品、非金属具有良好的粘结作用，同时也与其他树脂搭配使用。

所述水性增稠剂属于高分子水性丙烯酸酯类增稠剂，有效含量在30％左右，最优化添加量在0.2％-0.8％；

所述交联剂属于多官能团氮丙啶体系，含有活性基团-oh，能与压敏胶乳液中的-cooh进行交联，形成大分子链状化合物，活性含量在99％以上，按0.05％-0.2wt％加入水性丙烯酸压敏胶中对其耐水、耐温、耐化学品及在特殊基材上的附着力都有明显改善。

本发明中所述水性丙烯酸酯类美纹纸胶带的压敏胶层其上胶干量为55g/m²-65g/m²，其涂布温度控制上限为180℃，并且采用平稳的程序升温方式升温至该温度控制上限，其控制涂布机速≤40m/min。

本发明有益效果：

(1)制备水性丙烯酸胶黏剂时选用复合型乳化剂可以明显改善乳液对不同基材的润湿和贴合效果。

(2)选用不易氧化官能团且内聚优良的水性丙烯酸酯类压敏胶可以改善高粘美纹纸胶带长时间耐温应用时易残胶、污染被粘物表面等现象。

(3)在医疗分包应用时对表面、弯曲或转角处有很好的贴附性及粘合性，而且在去除时手感舒适，无残留，可移除度较高，相对传统此类胶带性能更全面、更优良。

(4)本发明为水性丙烯酸酯类美纹纸耐温胶带，在生产以及在用户使用时对人体不会造成较大的危害，相对传统胶带说较环保。

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水性丙烯酸压敏胶，包括以下质量份数的组分，

丙烯酸正丁酯100-400份；

丙烯酸异辛酯100-400份；

苯乙烯10-100份；

甲基丙烯酸甲酯10-100份；

丙烯酸1-20份；

丙烯酸羟乙酯1-20份；

复合型乳化剂3-10份；

去离子水300-500份；

过硫酸铵1-6份；

碳酸氢钠0.1-1份；

氨水5-15份。

所述复合性乳化剂为烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠，烷基醚硫酸的烯丙基胺盐，壬基酚乙氧基磷酸的烯丙基胺盐，聚氧化烯-1-烷基醚硫酸酯盐中的一种或几种，所述氨水浓度为25-30％。

本发明还提供了一种水性丙烯酸压敏胶的制备工艺，包括以下步骤，

本实施方式还提供了一种水性丙烯酸酯类美纹纸胶带，依次包括胶粘剂层、基材层以及离型层，所述胶粘剂层包括以下组分，

水性丙烯酸压敏胶：80-97wt％；

水性松香增粘树脂：1％-10wt％；

水性附着力促进剂：1％-10wt％；

水性增稠剂：0.1％-0.5wt％；

交联剂：0.05％-0.2wt％。

所述水性附着力促进剂为基于在非均相高结晶度的聚丙烯链上氯化接枝技术的热塑性聚合物分散体。

所述交联剂为官能团氮丙啶体系，包括活性基团-oh，活性含量不低于99％。

所述基材层为经过以丙烯酸胶乳、丁苯胶乳、丁晴胶乳、氯丁胶乳中的一种或两种作为含浸液浸渍处理之后的美纹纸。

所述离型层为水性非硅离型处理层。

本实施方式中水性丙烯酸酯类美纹纸胶带制备工艺如下：

(1)纸基材层：纸张含浸处理，这里的含浸处理为至少包括如下步骤①：含浸剂为丙烯酸胶乳、丁苯胶乳、丁晴胶乳、氯丁胶乳中的一种或两种；②：涂布方式为：浸渍；③含浸量：10-40g/m²干量。

(2)基材表面离型处理层：水性非硅离型涂层，涂布干量1g/m²-10g/m²，具有较好的疏水能力。

(3)丙烯酸酯压敏胶层：所用原料为上述实施方式中的胶水配方，优选的各组分还包括以下特性，水性丙烯酸酯类压敏胶乳液：固含量为50％±1，粘度100-300cps，ph＝7.0-9.0，玻璃化转变温度-45～-38℃；水性松香增粘树脂：有效含量50％±1，高软化点160℃，具有良好的耐热接着力，与各种乳胶或者乳液的相容性优良；水性附着力促进剂：有效含量35％±1，是基于在非均相高结晶度的聚丙烯链上氯化接枝技术的热塑性聚合物分散体，具有独特的稳定体系，对难粘塑料、金属、纤维制品、非金属具有良好的粘结作用，同时也与其他树脂搭配使用。水性增稠剂：属于高分子水性丙烯酸酯类增稠剂，有效含量在30％左右，优选添加量在0.2％-0.8％；交联剂属于多官能团氮丙啶体系sac-100：活性含量在99％以上，按0.1％-2％加入水性丙烯酸乳液对其耐水、耐温、耐化学品及在特殊基材上的附着力都有明显改善。

(4)涂布：胶水使用水性丙烯酸酯乳液，氮丙啶交联剂使用量根据固含50％-0.1％，同时，压敏胶通常可以混合改善压敏粘合性质的常规添加剂混合，或与改善其他性质的添加剂混合。例如树脂，特别是增粘树脂。可以使用与粘合剂相容的所有树脂，特别是脂芳族、芳族和烷基芳族烃树脂，基于单体的烃树脂、氢化烃树脂、官能的烃树脂和天然树脂，实例包括萜烯树脂和松香树脂，它们的歧化、氢化、聚合和酯化的衍生物和盐，萜烯-酚类树脂，以及c5、c9和其它烃树脂。此发明我们采用水性松香增粘树脂。

按照上述实施方式提供的配方以及工艺手段，下面结合具体的实施例做进一步的阐述。

实施例1

按重量份称取丙烯酸正丁酯300份，丙烯酸异辛酯100份，苯乙烯20份，甲基丙烯酸甲酯20份，丙烯酸10份，丙烯酸羟乙酯5份，复合型乳化剂6份，去离子水450份，过硫酸铵2份，碳酸氢钠0.9份，氨水8份；

预乳化液的制备：在预乳化釜中加入6份复合型乳化剂，0.8份碳酸氢钠，200份去离子水混合并搅拌均匀，并加入全部的丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯，搅拌均匀，制成预乳化液；

在反应釜中加入剩余的250份去离子水和0.1份的碳酸氢钠，升温至86℃，然后加入1.5％重量百分比的上述预乳化液，和1份的过硫酸铵；

保温15分钟后，开始滴加剩余的预乳化液和过硫酸铵，3小时内滴完；滴完后，保温1小时，然后后消除，并降温至45℃以下，加入8份氨水中和出料，即可制得所用所需的水性胶黏剂；

实施例1-1

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液(实施例1制备所得)97.56％；水性松香增粘树脂1.95％；水性乳液增稠剂0.4％；氮丙啶交联剂0.1％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

对本方案成品取样进行测试：初粘力：23#号球，180°剥离力0.76kgf/25cm；常温持粘力14.07小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.55kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感良好。

实施例1-2

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液(实施例1制备所得)94.79％；水性松香增粘树脂4.74％；水性乳液增稠剂0.38％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：22#号球，180°剥离力0.80kgf/25cm；常温持粘力17.46小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.63kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感舒适。

实施例1-3

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液(实施例1制备所得)92.17％；水性松香增粘树脂7.37％；水性乳液增稠剂0.37％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：21#号球，180°剥离力0.91kgf/25cm；常温持粘力7.45小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.78kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感紧密。

实施例2

按重量份称取丙烯酸正丁酯200份，丙烯酸异辛酯200份，苯乙烯10份，甲基丙烯酸甲酯30份，丙烯酸10份，丙烯酸羟乙酯5份，复合型乳化剂6份，去离子水450份，过硫酸铵2份，碳酸氢钠0.9份，氨水8份；

在反应釜中加入剩余的250份去离子水和0.1份的碳酸氢钠，升温至86℃，然后加入1.5％重量百分比的上述预乳化液，和1份的过硫酸铵；

实施例2-1

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液97.56％；水性附着力促进剂1.95％；水性乳液增稠剂0.4％；氮丙啶交联剂0.1％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：20#号球，180°剥离力0.75kgf/25cm；常温持粘力6.34小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.47kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感良好。

实施例2-2

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液94.79％；水性附着力促进剂4.74％；水性乳液增稠剂0.38％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：20#号球，180°剥离力0.72kgf/25cm；常温持粘力5.38小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.48kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感良好。

实施例2-3

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液92.17％；水性附着力促进剂7.37％；水性乳液增稠剂0.37％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：15#号球，180°剥离力0.72kgf/25cm；常温持粘力7.45小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.53kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感良好。

实施例3

按重量份称取丙烯酸正丁酯100份，丙烯酸异辛酯300份，苯乙烯10份，甲基丙烯酸甲酯30份，丙烯酸10份，丙烯酸羟乙酯5份，复合型乳化剂6份，去离子水450份，过硫酸铵2份，碳酸氢钠0.9份，氨水8份；

在反应釜中加入剩余的250份去离子水和0.1份的碳酸氢钠，升温至86℃，然后加入1.5％重量百分比的上述预乳化液，和1份的过硫酸铵；

实施例3-1

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液90.50％；水性松香增粘树脂7.24％；水性附着力促进剂1.81％；水性乳液增稠剂0.36％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：20#号球，180°剥离力0.93kgf/25cm；常温持粘力11.43小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.71kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感舒适。

实施例3-2

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液88.11％；水性松香增粘树脂7.05％；水性附着力促进剂4.41％；水性乳液增稠剂0.35％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：20#号球，180°剥离力1.13kgf/25cm；常温持粘力27.32小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.88kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感紧密。

实施例3-3

本实施例胶带包括纸基材层，形成于纸基材层表面具有离型效果的表面处理层和设置在纸基材层没有理性效果一侧的压敏胶层，其中压敏胶层主要组成包括，wt％，水性丙烯酸乳液85.84％；水性松香增粘树脂6.87％；水性附着力促进剂6.87％；水性乳液增稠剂0.34％；氮丙啶交联剂0.09％。使用上述方案配胶搅拌均匀后进行涂布，上胶干量约为60g/㎡(干胶厚度约为60um，注这里的厚度指的是平均厚度)。

本方案成品取样进行测试：初粘力：19#号球，180°剥离力1.18kgf/25cm；常温持粘力45.23小时，贴合钢板进行120℃耐温1小时烘烤冷热撕均无鬼影，120℃耐温180°剥离力0.92kgf/25cm，150℃耐温1小试烘烤冷热撕无残留。应用贴合手感紧密。

通过上述实施例以及对应的测试结果可以看出，本发明可以明显改善乳液对不同基材的湿润和贴合效果，所制备得到的胶粘剂制品耐温时间长，剥离之后无残留无鬼影。

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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