本發(fā)明涉及一種泡棉膠或泡棉膠帶，更具體的說，是一種拆除可靠粘結(jié)度高的泡棉壓敏膠以及這種膠帶的制造方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)施用于各種被粘物時，壓敏膠（也稱壓敏膠帶）必須容易和牢固的粘附在被粘物的預(yù)定位置。為此，壓敏膠帶需要具有良好的再加工性（其可以臨時地固定在被粘物上并可以重新附著在被粘物上）和良好的重新定位性（其可以重新定位在被粘物上）。在某些應(yīng)用中，很多雙面（涂層）泡棉膠帶代替點(diǎn)焊、平頭焊或者鉚釘來進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定。這些應(yīng)用包括將塑料構(gòu)件粘接在汽車上，將纖維板粘接在馬達(dá)底座上，將有機(jī)玻璃安裝在儀表殼體上等，廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)學(xué)、光電、電鍍保護(hù)及材料加工等方面。當(dāng)膠帶在使用完畢，被粘貼物轉(zhuǎn)到下一個工序進(jìn)行加工之前，需要增加一道工序?qū)⑴菝弈z帶手工或機(jī)械剝離被粘物。當(dāng)生產(chǎn)量很大、被粘貼物很小或因膠帶在使用過程中受到溫度、環(huán)境及其他原因等影響時，一般泡棉膠帶將不能保證剝離的可靠性，特別是某些較小的被粘貼物可能會被剝離的膠帶帶走，從而導(dǎo)致不必要的損失。因此，如何保證泡棉膠帶的可靠性剝離并提高勞動效率，是至關(guān)重要的問題。U.S專利4223067中描述了一種使用Web聚合技術(shù)來制備適應(yīng)性好的泡棉壓敏膠帶的方法。在該方法中，先將單體和20~70%v的玻璃微珠的混合物涂在基材上，然后，通過紫外光或者加熱來引發(fā)，聚合為壓敏膠帶，該膠帶在短時間的擠壓應(yīng)力下有相當(dāng)?shù)膹椥裕砰L時間應(yīng)力下，其彈性降低，所以它可以粘結(jié)在粗糙及非平表面上。同時該膠帶具有高的剝離強(qiáng)度。U.S專利4612242中描述了通過在玻璃微球表面涂敷一層無機(jī)膜如銀，來改善聚合物中黑色漿對紫外聚合的阻礙。CN專利1063707中描述了一種壓敏膠帶，該膠帶包括至少一層基材，所述基材含有包括一種交聯(lián)的聚合物基體的組合物。該基材還含有低密度微球及至少一種顏料。該基材最好在其每一面都涂有不含剛性低密度微球的粘膠聚合物層。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高性能泡棉壓敏膠制品，其粘接強(qiáng)度好，不會出現(xiàn)粘接界面破壞或者泡棉基材破壞，并且拆除膠帶的可靠性高，不會斷裂導(dǎo)致膠帶難以干凈輕松的從被粘物上移除。本發(fā)明還提供了制備該壓敏膠制品及其組合物的制成工藝和方法。一種泡棉壓敏膠是由聚合物基材和位于聚合物基材兩面的壓敏膠層組成。所述泡棉壓敏膠的聚合物基材選用丙烯酸基的壓敏膠聚合物基體或橡膠基體的壓敏膠基體。該聚合物基體或橡膠基體占聚合物基材體積為25~95%，優(yōu)選為50~90%，更優(yōu)選為70~85%。泡棉壓敏膠的聚合物基材中包括低密度微球，其尺寸通常為5~250微米，優(yōu)選為10~150微米，更優(yōu)選為25~100微米，并以陶瓷、聚合物、玻璃等其他合適的材料制成。所述低密度微球是實(shí)心、空心或多孔結(jié)構(gòu)。其所占體積通常為5~75%，優(yōu)選為10~50%，更優(yōu)選為15~30C%。該聚合物基材中的顏料的含量應(yīng)足以使膠帶具有所需的顏色，該顏料是固體無機(jī)填料如炭黑、二氧化鈦等其它，或有機(jī)染料。聚合物基材的厚度范圍不嚴(yán)格控制，通常在0.1~4mm，優(yōu)選為0.1~2mm的范圍內(nèi)。所述壓敏膠層包含二烯烴嵌段共聚物、氨基甲酸酯及丙烯酸酯類齊聚物、丙烯酸類共聚物及其單體、萜烯共聚物、無機(jī)填料及多官能度聚合物。所述二烯烴嵌段共聚物，主要包含乙烯基芳香族化合物，優(yōu)選為苯乙烯形成的聚合物嵌段，和1，3-二烯如丁二烯，異戊二烯包或二者共聚物形成的聚合物嵌段。該嵌段共聚物占壓敏膠層的含量通常為8~60%wt,優(yōu)選為25~50%wt。所述氨基甲酸酯及丙烯酸酯類齊聚物，包括聚酯型氨基甲酸酯、聚醚型氨基甲酸酯、以及聚氨酯丙烯酸酯等。該齊聚物占壓敏膠層含量1~15%wt，優(yōu)選為2~8%wt。所述丙烯酸類共聚物及其單體，包括通常用于壓敏膠粘合劑的那些丙烯酸酯及乙烯基羧酸共聚物，也可以是市售的，如來自長興化學(xué)、漢高等公司的丙烯酸膠水。單體包括甲基丙烯酸酯類如甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸二異壬酯、丙烯酸羥乙酯等，乙烯基羧酸類如衣康酸、馬來酸、富馬酸以及丙烯酸羧乙酯等。該丙烯酸類共聚物及其單體占壓敏膠層的含量通常為10~50%wt，優(yōu)選為15~40%wt。所述萜烯共聚物，作為壓敏膠層的增粘樹脂，具體地，可有效利用基于α-蒎烯和或β-蒎烯和或δ-檸檬烯的聚合萜烯樹脂，包括非氫化聚合物、部分氫化、選擇性氫化的或者完全氫化。上述增粘樹脂可單獨(dú)使用或作為混合物在壓敏膠層中使用，其含量通常為8~40%wt，優(yōu)選為10~25%wt。所述無機(jī)填料，主要有改善壓敏膠密度、顏色、模量等目的，主要包括白色顏料、黑色顏料、碳酸鈣、滑石粉、膨脹微球等。其含量通常占壓敏膠層中0.5~20%wt，優(yōu)選為1~8%wt。所述多官能度聚合物，主要提供壓敏膠層中聚合物樹脂的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建立所需的功能性聚合物，包括異氰酸酯類聚合物、環(huán)氧類聚合物、氮丙，氮丙啶類聚合物，壓敏膠層所用這些具有至少2個及以上官能團(tuán)。其含量通常占壓敏膠層中0~5%wt，優(yōu)選為0.05~3%wt。由上述成分構(gòu)成的壓敏膠層是特殊設(shè)計的使其既可以提供足夠的粘結(jié)強(qiáng)度來牢固的粘接各種所需固定基材或被粘物，另外在通過控制其初始粘附力來保證該泡棉膠帶的可靠性剝離并提高勞動效率。上述泡棉壓敏膠也可以是由該組合物組成單層結(jié)構(gòu)，以及該組合物與聚合物基材部分組成多層結(jié)構(gòu)。形成上述結(jié)構(gòu)的泡棉壓敏膠帶及組合物，可在拉伸時產(chǎn)生至少350%的拉伸率。形成上述結(jié)構(gòu)的泡棉壓敏膠帶及組合物，斷裂伸長率為500-1500%。本發(fā)明的泡棉壓敏膠具備廣泛的適用性，這是由于泡棉基材具有低的彈性回復(fù)性以及壓敏膠層具有良好的浸潤性所協(xié)同作用。同時，該泡棉壓敏膠還具有高性能的耐破壞性、高的斷裂強(qiáng)度和抗張粘結(jié)力、抗翹曲性能、耐高低溫沖擊性能以及良好的耐油耐水汽性能。通過在所述的泡棉壓敏膠帶中控制合適的聚合物基材的密度和強(qiáng)度來匹配特殊設(shè)計的壓敏膠面層，使其既可以提供足夠的粘結(jié)強(qiáng)度來牢固的粘接各種所需固定基材或被粘物，另外在通過控制其初始粘附力來保證該泡棉膠帶的可靠性剝離并提高勞動效率，從而使該泡棉壓敏膠帶既能夠粘接又能夠有效剝離。本發(fā)明也提供了一種制備高性能泡棉壓敏膠的制成工藝，包括如下工藝步驟，S1、制作基材：聚合物基材原料通過一個位于上游進(jìn)料單元進(jìn)入一個雙螺桿擠出機(jī)，通過優(yōu)選雙螺桿輸送段與捏合段的配合將聚合物基材原料輸送到位于擠出機(jī)下游的狹縫模頭，根據(jù)所需要求，控制擠出壓力及狹縫間隙，經(jīng)模頭擠出所需厚度聚合物基材，根據(jù)需要配置不同劑量的紫外線光源或不同溫度梯度的烘箱固化該聚合物基材。S2、形成涂層：根據(jù)壓敏膠面層所提供的組合物，將所述組合物涂覆在聚合物基材的一側(cè)或相對兩側(cè)上，形成涂層。S3、涂布：將所述涂層固化形成壓敏膠層。采用本領(lǐng)域中常用的涂布方式和裝置來實(shí)現(xiàn)壓敏膠面層的涂布過程。例如，刮涂、輥涂、轉(zhuǎn)移涂、擠出涂、噴涂等。通過上述工藝制成的泡棉壓敏膠的厚度為0.1mm-4mm。例如，至少為200微米，其中聚合物基材厚度為150微米，壓敏膠面層厚度分別為25微米。上述工藝的有益效果是可以提供基材和壓敏膠面層的結(jié)合力，保證其在移除過程中不會分層和脫開。附圖說明圖1是90°剝離強(qiáng)度測試示意圖。圖2是高溫靜態(tài)剪切示意圖。具體實(shí)施方式下面將通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。所說泡棉壓敏膠的聚合物基材選用丙烯酸基的壓敏膠聚合物基體或橡膠基的壓敏膠基體。下面分別介紹該基材的制備。丙烯酸酯基聚合物基材通常包括一種或多種單體，該單體均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于-25℃，其余部分單體均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般高于10℃。聚合物基材A：90g丙烯酸異辛酯(IOA)10g丙烯酸（AA）0.04g光引發(fā)劑安息香雙甲醚1.5gAerozilA-2000氣相二氧化硅6gK-15玻璃微珠。聚合物基材B：85g丙烯酸異辛酯(2-EHA)15g丙烯酸（AA）0.15g光引發(fā)劑安息香雙甲醚0.03g巰基乙酸異辛酯(IOTG)1.5gAerozilA-2000氣相二氧化硅6gK-15玻璃微珠橡膠基聚合物基材通常包括二嵌段、三嵌段聚合物及其混合物，其它樹脂改性彈性體也可使用，其中基礎(chǔ)聚合物的玻璃化溫度范圍在-25~50℃。聚合物基材C：19.3gD1102苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(31%wt苯乙烯含量)16.1gD0243苯乙烯-丁二烯共聚物（二嵌段共聚物）25.8gTR115α-蒎烯增粘樹脂32.3gRE80HP增粘樹脂0.15g光引發(fā)劑安息香雙甲醚6gA-16-500玻璃微珠將上述每種聚合物基材分別涂在離型膜上，并在烘箱中于70℃下伴有空氣強(qiáng)制循環(huán)干燥30分鐘，然后在真空烘箱中于70℃下干燥1小時。使用四氟乙烯模具模壓制成0.5mm厚，20cm*20cm的聚合物基材，然后使用2000mJ/cm2的紫外光源對基材進(jìn)行輻照，此后在基材的兩面層壓上高性能的壓敏膠面膠。以下通過6個實(shí)施例和2個對比例來介紹所述壓敏膠面膠的制備。表1.壓敏膠面膠原料及其來源材料說明SEPTON?2063SEPS,13%wtPS含量，來自日本可樂麗株式會社Kraton?D0243二嵌段SBS，33%wtPs含量，來自美國科騰公司Sartomer?CN704聚酯丙烯酸酯共聚物，來自美國沙多瑪公司ETERAC?7010雙組份溶劑型丙烯酸共聚樹脂，來自臺灣長興公司DURO-TAK?3763單組份溶劑型丙烯酸共聚樹脂，來自德國漢高PICCOLYTE?A115聚合萜烯樹脂，軟化點(diǎn)：115℃，來自美國皮諾瓦PICCOLYTE?A25聚合萜烯樹脂，軟化點(diǎn)：25℃，來自美國皮諾瓦XAMA-7多官能度交聯(lián)劑，來自德國拜爾二氧化鈦400目二氧化鈦粉，來自美國杜邦按照表1所示的原料，制備實(shí)施例及對比例的壓敏膠面膠樣品。這些壓敏膠樣品的制備過程如下：先將所有成分（除交聯(lián)劑外）按照表2所列比例稱量，然后緩慢加入到甲苯溶劑中，高速攪拌制備成35%wt的溶液，涂布前將交聯(lián)劑加入溶液中，并混合均勻。將涂布機(jī)間隙設(shè)置為干膠厚度為50微米的壓敏膠面膠，將樣品涂布在離型膜上，在90℃下干燥10min，然后升溫至120℃干燥5min，得到壓敏膠面膠。此后，在上述聚合物基材（A，B或C）的兩面層壓上該壓敏膠面膠，在進(jìn)行測試前，該組合物需保存在23℃，50%RH的條件下72小時，然后進(jìn)行性能測試。表2.壓敏膠面膠實(shí)施例及對比例原料/實(shí)例%wt實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例3實(shí)例4實(shí)例5實(shí)例6對比例1對比例2SEPTON?2063452500380600Kraton?D0243005028040020Sartomer?CN70433553.5435ETERAC?7010254000350250DURO-TAK?3763003340035060PICCOLYTE?A1151020102515.519513PICCOLYTE?A25155006050XAMA-70.150.15000.1500.150二氧化鈦1.851.85221.8521.852測試方法：拉伸強(qiáng)度：按照ASTMD3759進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測試，夾頭速度為300mm/分鐘，樣品尺寸為12.7mm*25.4mm。90°剝離強(qiáng)度測試：按照ASTMD3330進(jìn)行90°剝離強(qiáng)度測試，背襯基材為50微米鋁箔，夾頭速度為300mm/分鐘，如圖1所示；拆除力測試：將所述膠帶尺寸50mm*20mm貼合與50mm*30mm的兩個鋼板之間，鋼板各自底端具有孔，用于接受S型掛鉤。將用于測量的試驗(yàn)裝置固定于拉伸機(jī)下夾具中，將膠帶以1000mm/分鐘拉出，平行于膠粘平面并且不與兩個鋼板相接觸，測量所需的拆除力，以牛頓（N）計。高溫靜態(tài)剪切：將所述膠帶尺寸25.4mm*25.4mm貼合與25.4mm*50mm的鋼板上，該鋼板底部具有孔，用于接受S型掛鉤，另一面以50微米鋁箔為背襯。用5公斤橡膠滾輪滾壓3次，室溫放置30min后，置于70℃烘箱中，鋼板下方配以1公斤砝碼配重，如圖2所示；按照上文所述的測試方法對實(shí)施例及對比例的壓敏膠面膠在不同聚合物基材（A、B及C）上進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表2，3和4所示。表2以聚合物基材A為載體的泡棉壓敏膠性能表3以聚合物基材B為載體的泡棉壓敏膠性能表4以聚合物基材C為載體的泡棉壓敏膠性能如上所述對比數(shù)據(jù)，各實(shí)施例在拉伸應(yīng)用的條件下、對各種測試基材以及拆除力和耐高溫靜態(tài)剪切都表現(xiàn)出良好的性能，而且原優(yōu)于對比例1和2。同時，其匹配的壓敏膠面層，使本發(fā)明的泡棉壓敏膠帶既可以提供足夠的粘結(jié)強(qiáng)度來牢固的粘接各種所需固定基材或被粘物，而且在拆除力測試中表現(xiàn)出該泡棉膠帶的可靠的剝離性，從而使該泡棉壓敏膠帶能夠既能夠粘接又能夠有效剝離。因此，本發(fā)明提供一種方便移除的高性能泡棉壓敏膠，包括可用制備該壓敏膠的組合物，以及相關(guān)的制成工藝。具有良好的密封、支撐、緩震及應(yīng)力回彈效果，使泡棉膠帶及組合物在使用貼合過程中具有良好的尺寸穩(wěn)定性，同時可提供粘接性能及拉伸剝離效果。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列應(yīng)用，完全可以被適應(yīng)于各種本發(fā)明的領(lǐng)域，而且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可容易的實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限定特定細(xì)節(jié)和描述圖例。當(dāng)前第1頁1 2 3