專利名稱：一種可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶的制作方法
技術領域：
本發明涉及雙面壓敏膠粘帶，尤其涉及一種可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶。
背景技術：
在各種工業領域如家電、汽車和OA設備中，雙面壓敏膠粘帶由于具有良好的操作性和高粘接特性，作為替代原有鉚釘、螺絲等機械固定結構的技術已被廣泛應用。例如，在冰箱蒸發器、汽車隔音泡棉等粘接固定，可以將不同材料的兩部分部件有效粘接成整體，并具有優異的耐高低溫、耐候性和耐溶劑特性。
近年來，來自密閉空間如住宅、汽車室內等以甲苯為代表的揮發性有機化合物對人體健康的危害已越來越受到人們的重視。揮發性有機化合物具有刺激性氣味，人體若長時間接觸吸入會影響中樞神經系統功能，出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等癥狀，還可能影響消化系統，出現食欲不振、惡心等癥狀，也可能引起皮膚過敏等癥狀。
雙面壓敏膠粘帶的結構通常包括基材、膠粘劑層和離型紙。在膠粘劑聚合反應、膠粘帶的涂布加工過程中一般使用有機溶劑作為反應或稀釋溶劑。而甲苯是應用最為廣泛的一種有機溶劑，因此在普通雙面壓敏膠粘帶產品中甲苯含量往往較高。由于甲苯等VOC 物質的揮發，會給生產操作人員造成健康危害，并且該雙面壓敏膠粘帶在應用過程中，如用于冰箱蒸發器粘接固定時，在雙面壓敏膠粘帶中殘留的甲苯等VOC物質，也會給現場操作人員造成健康危害；此外，雙面壓敏膠粘帶在冰箱蒸發器等具體應用中，膠粘帶的貼合面積較大，操作過程中為提高生產效率，需要將離型紙進行快速剝離，但是離型紙的層間強度較低，一旦剝離力過大，會導致離型紙分層，使剝離后的膠粘帶上仍有部分離型紙殘留，且剝離下來的離型紙易出現卷曲現象，增加了處理離型紙垃圾的負擔，降低了生產效率。
VOC是揮發性有機化合物的英文簡稱,英語全稱Volatile Organice Compound, 是指在室溫下飽和蒸汽壓大于133. 32Pa，沸點在5(T250°C的易揮發性有機化合物，常見的VOC —般是指甲醛、乙醛、丙烯醛以及6-16個碳的揮發性有機化合物如甲苯、二甲苯、對 (間)二甲苯、鄰二甲苯、乙苯、苯乙烯、i^一烷、十四烷等。因此本領域中通常以C6 C16的所有峰面積總和來表示TVOC含量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，該膠粘帶包括分別粘結在無紡布或棉紙兩側表面上的膠粘劑層、與一個膠粘劑層粘接在一起的無溶劑型雙面離型紙A、與另一個膠粘劑層粘接在一起的無溶劑型單面離型紙B ;該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為IOOOppm以下，其中， 所述的膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為840ppm以下，所述的無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為90ppm以下，所述的無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為70ppm以下；選用的無紡布或綿紙的克重為l(T25g/m2 ;選用的無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fa 與無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fb滿足7g/50mm ^ Fb ^ Fa ^ 15g/50mm。
優選地，該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為700ppm以下，其中，所述的膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為560ppm以下，所述的無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為 SOppm以下，所述的無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為60ppm以下。
優選地，該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為IOOppm 以下，其中，所述的膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為90ppm 以下，所述的無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為5ppm以下，所述的無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為5ppm以下。
優選地，在該膠粘帶中，與膠粘劑層粘接并與無紡布或棉紙粘接后，無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fai滿足10g/50mm ( Fai ( 40g/50mm，無溶劑型單面離型紙B的剝離強度 Fbi 滿足10g/50mm ( Fbi ( 40g/50mm,且 Fbi ( Fai。
優選地，10g/50mm^ Fai ^ 30g/50mm, 10g/50mm ^ Fbi ^ 30g/50mm。
優選地，選用的無紡布或綿紙的克重為HlOg/m2。
優選地，所述的膠粘劑層的厚度為4(Γ90μπι。
優選地，該雙面壓敏膠粘帶的厚度為10(Γ200 μ m。
優選地，所述的膠粘劑層由丙烯酸類膠粘劑組成。
優選地，所述的丙烯酸類膠粘劑固化 前的有效固體濃度為3(T75wt%。
選用的無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fa與無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fb滿足7g/50mm< Fb ^ Fa ^ 15g/50mm。如果Fb > FA，無溶劑型雙面離型紙A和無溶劑型單面離型紙B涂布膠粘劑制作成雙面壓敏膠粘帶后Fbi > Fai,在后續加工過程中需要剝離單面離型紙B而制成自背面卷取的膠粘帶時，如果單面離型紙的剝離強度Fb 比雙面離型紙的剝離強度Fa大，剝離時會出現反粘而難以剝開單面離型紙B現象；如果 Fa > 15g/50mm,制作成的雙面壓敏膠粘帶的Fai > 40g/50mm,由于在實際使用過程中貼合膠粘帶后需要去除離型紙，操作人員在進行快速剝離離型紙時，會出現離型紙分層或嚴重卷曲的現象，而且卷曲后的離型紙廢棄后由于體積大，增加了垃圾處理的頻率，嚴重影響了操作過程的工作效率；如果FB〈7g/50mm，制作成的雙面壓敏膠粘帶的FB1〈10g/50mm， 在膠粘帶涂布生產加工過程中，由于剝離強度過低，卷取時空氣易進入膠粘劑層與離型紙之間而引起膠粘帶拱起現象，導致膠面出現氣泡而影響外觀。因此在本發明雙面壓敏膠粘帶中，與膠粘劑層粘接并與無紡布或棉紙粘接后，無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fai滿足10g/50mm ( Fai ( 40g/50mm,無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fbi滿足 10g/50mm ( Fbi ( 40g/50mm,且 Fbi ( Fai。
與現有技術相比，本發明的優點在于本發明的雙面壓敏膠粘帶，不但在膠粘劑層中不含甲苯等揮發性有機化合物，而且在離型紙中不含甲苯等揮發性有機化合物，即本發明的雙面壓敏膠粘帶整體上不含甲苯等揮發性有機化合物，避免了膠粘帶生產及使用過程中揮發性有機化合物對生產操作人員的健康危害和環境污染，非常環保；但是由于實際生產膠粘劑或離型紙的過程中，在設備或環境中仍不可避免地會有極其微量的甲苯等揮發性有機化合物附著導致最終膠粘帶產品中的TVOC (即揮發性有機化合物的總含量)不可能達到零，因此，該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為IOOOppm 以下，其中，膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為840ppm以下，無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為90ppm以下，無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為70ppm以下；本發明的雙面壓敏膠粘帶中，選用的無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fa與無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fb滿足7g/50mm ^ Fb ^ Fa ^ 15g/50mm,制作成雙面壓敏膠粘帶后無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fai和無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fbi滿足 10g/50mm ( Fbi ( Fai ( 40g/50mm，在快速剝離時，不會因雙面離型紙的強度過大而分層或卷曲，也不會因雙面離型紙的強度過小而使空氣滲入其中引起膠粘帶拱起現象，更不會在剝離時出現反粘形象，因此對于本發明雙面壓敏膠粘帶，在快速剝離離型紙時操作性好，生產效率高。
圖1為本發明雙面壓敏膠粘帶的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
1、實施例1 4:
丙烯酸類膠粘劑的制備在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器、滴加裝置和N2引入管的反應容器中，添加76g丙烯酸正丁酯、20g丙烯酸-2-乙基己酯、4g丙烯酸、O. 15g丙烯酸-2-羥乙酯、IOOg乙酸乙酯，再向其中通入N2攪拌I小時以上；之后加入O. 04g過氧化辛戊酸叔己酯作為聚合引發劑開始聚合反應，反應約4小時后再加入O. 04g過氧化辛戊酸叔己酯進行追加反應2-3小時，以減少單體小分子殘留；然后加入7g醋酸乙烯酯、50g乙酸乙酯作為稀釋溶劑，冷卻后得到丙烯酸類聚合物溶液；最后在該丙烯酸類聚合物溶液中加入 25g松香類增粘樹脂以調整粘著力，最終得到丙烯酸類膠粘劑。
膠粘劑M的制備在得到的IOOg的丙烯酸類膠粘劑中，加入1. 5g由乙酸乙酯作為溶劑配制的固含量為45%的異氰酸酯類架橋劑，混合均勻后得到膠粘劑M。
雙面壓敏膠粘帶的制備按圖1所示的結構，以無紡布或棉紙作為芯材，將膠粘劑 M分別涂布在無溶劑型雙面離型紙A和無溶劑型單面離型紙B上，經過干燥固化形成膠粘劑層，最后將無溶劑型雙面離型紙A和無溶劑型單面離型紙B分別與芯材的兩側表面進行復合，即得到雙面壓敏膠粘帶。該雙面壓敏膠粘帶的 厚度為140 μ m。涂布固化后立即取樣進行甲苯含量(即T0)和VOC物質總量(即TV0C)及性能測試。
實施例f 4中選用的無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fa與無溶劑型單面離型紙 B的剝離強度Fb，相應的膠粘劑層、無溶劑型雙面離型紙A、無溶劑型單面離型紙B及其組成的膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量，以及實施例f 4的膠粘帶的性能參數等見表I。
2、比較例廣2:
丙烯酸類膠粘劑的制備與實施例廣4基本相同，不同之處僅在于將甲苯和乙酸乙酯按一定比例組成的混合溶液作為溶劑。
膠粘劑N的制備在得到的IOOg的丙烯酸類膠粘劑中，加入1. 5g由甲苯作為溶劑配制的固含量為45%的異氰酸酯類架橋劑，混合均勻后得到膠粘劑N。
雙面壓敏膠粘帶的制備按圖1所示的結構，以無紡布或棉紙作為芯材，將膠粘劑 N分別涂布在普通溶劑型雙面離型紙A和普通溶劑型單面離型紙B上，經過干燥固化形成膠粘劑層，最后將普通溶劑型雙面離型紙A和普通溶劑型單面離型紙B分別與芯材的兩側表面進行復合，即得到雙面壓敏膠粘帶。該雙面壓敏膠粘帶的厚度為140 μ m。涂布固化后立即取樣進行甲苯含量(即T0)和VOC物質總量(即TV0C)及性能測試。
比較例f 2中選用的普通溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fa與普通溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fb，相應的膠粘劑層、普通溶劑型雙面離型紙A、普通溶劑型單面離型紙B 及其組成的膠粘帶中殘留的揮發性有機化合物的總含量，以及比較例廣2的膠粘帶的性能參數等見表I。
3、實施例及比較例的甲苯及VOC物質總量及性能測試
①膠粘劑M和膠粘劑N的TO和TVOC測試
用天平稱取2g膠粘劑于玻璃瓶內，并加入一滴I_PB(苯甲酸異戊酯)，再加入15mL 二氯甲烷，搖勻形成均勻的混合液，記錄膠粘劑質量Mjr和苯甲酸異戊酯質量M1,，用微量進樣針取I μ L混合液，注入氣相色譜測定裝置(即GC測定裝置)進行分析，記錄TO的峰面積 Ato和1-PB的峰面積A1,,并計算出AtqZVpb值，再將Α^/Αυ值輸入電腦，計算得到MtqZ^pb 值，然后通過1-PB的加入量，換算得出Mto值，最后根據MTC/MK值計算出T0，其單位為ppm。
采用甲苯或者正十六烷制作的絕對標準曲線作為對比，對得到的峰面積進行重量換算，從而得到C廠C16的揮發性有機化合物的TV0C，其單位為ppm。
②離型紙中TO和TVOC測試
將離型紙裁成5cmX5cm的尺寸，用干凈鑷子放入頂空瓶，使樣品處于頂空瓶的中部以下，然后使用蓋瓶器蓋上頂空瓶的蓋子，使頂空瓶處于密封狀態；加熱頂空瓶，溫度為 130°C，時間為30min ;使用頂空自動進樣器將1. OmL加熱狀態的氣體注入氣相色譜測定裝置(即GC測定裝置)，測定其中VOC物質總量，并根據測定結果，計算出試驗片中甲苯的揮發量，即為離型紙中的T0，其單位為ppm。
采用甲苯或者正十 六烷制作的絕對標準曲線作為對比，對得到的峰面積進行重量換算，從而得到C廠C16的揮發性有機化合物的TV0C，其單位為ppm。
③膠粘帶中TO和TVOC測試
將雙面壓敏膠粘帶裁成5cmX 5cm的尺寸，對折卷成卷狀，用干凈鑷子放入頂空瓶，使樣品處于頂空瓶的中部以下，然后使用蓋瓶器蓋上頂空瓶的蓋子，使頂空瓶處于密封狀態；加熱頂空瓶，溫度為130°C，時間為30min ;使用頂空自動進樣器將1. OmL加熱狀態的氣體注入氣相色譜測定裝置(即GC測定裝置)，測定其中VOC物質總量，并根據測定結果，計算出試驗片中甲苯的揮發量，即為雙面壓敏膠粘帶中的T0，其單位為ppm。
采用甲苯或者正十六烷制作的絕對標準曲線作為對比，對得到的峰面積進行重量換算，從而得到C廠C16的揮發性有機化合物的TV0C，其單位為ppm。
④膠粘帶粘著力測試方法
在溫度為23°C、濕度為65%RH的環境下，裁取寬為20mm的雙面壓敏膠粘帶，剝離B 面離型紙，與25 μ m厚度的PET透明膜進行復合，剝離A面離型紙，貼合不銹鋼板，在拉伸試驗機上進行測定，以300mm/min的速度進行Z 180°剝離,單位為g/20mm。
⑤選用的離型紙的剝離強度Fa和Fb的測試方法
采用Tesa#7475雙面膠帶一面與25 μ mPET透明膜復合，另一面貼合離型紙，裁樣 50mm寬樣品，放置23±2°C、65±5%RH環境中2hr以上，在拉力實驗機上以lm/min的速度、 Z 180°進行剝離，讀取剝離強度的平均值，離型紙A和B對應的剝離強度分別為？4和匕， 單位為g/50mm。
⑥雙面壓敏膠粘帶中離型紙的剝離強度Fai和Fbi的測試方法
在溫度為23°C、濕度為65%RH的環境下，裁取20cmX 5cm大小的雙面壓敏膠粘帶， 剝離一面離型紙，與25 μ m厚度的PET透明膜進行復合，測試另一面離型紙的剝離強度，在拉伸試驗機上進行測定，以1000mm/min的速度進行T型剝離，取其平均值即為與膠粘劑層粘接并與無紡布或棉紙粘接后雙面離型紙A的剝離強度Fai或單面離型紙B的剝離強度Fbi 的大小，單位為g/50mm。
⑦快速剝離性測試
在溫度為23°C、濕度為65%RH的環境下，裁取40cmX 35cm大小的雙面壓敏膠粘帶， 剝離B面離型紙，貼合PS片材或Al板材上，用手以20m/min左右的速度快速剝離A面離型紙，剝離后觀察A面離型紙有無破損或分層，同時觀察有無卷曲起翹現象。
表I實施例及 比較例的TO、TVOC及性能對比結果
權利要求
1.一種可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于該膠粘帶包括分別粘結在無紡布或棉紙兩側表面上的膠粘劑層、與一個膠粘劑層粘接在一起的無溶劑型雙面離型紙A、 與另一個膠粘劑層粘接在一起的無溶劑型單面離型紙B ;該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為IOOOppm以下，其中，所述的膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為840ppm以下，所述的無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為90ppm以下，所述的無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為70ppm以下；選用的無紡布或綿紙的克重為l(T25g/ m2 ;選用的無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fa與無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fb滿足7g/50_ ^ Fb ^ Fa ^ 15g/50mm。
2.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為700ppm以下，其中，所述的膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為560ppm以下，所述的無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為SOppm以下，所述的無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為60ppm以下。
3.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為IOOppm以下，其中，所述的膠粘劑層中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為90ppm以下，所述的無溶劑型雙面離型紙A中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為5ppm以下，所述的無溶劑型單面離型紙B中殘留的不可避免的揮發性有機化合物中甲苯的含量為5ppm以下。
4.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于在該膠粘帶中，與膠粘劑層粘接并與無紡布或棉紙粘接后，無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度Fai滿足10g/50mm ( Fai ( 40g/50mm,無溶劑型單面離型紙B的剝離強度Fbi滿足 10g/50mm ( Fbi ( 40g/50mm,且 Fbi ( Fai。
5.根據權利要求4所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于 10g/50mm ^ Fai ^ 30g/50mm, 10g/50mm ^ Fbi ^ 30g/50mm。
6.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于選用的無紡布或綿紙的克重為14 20g/m2。
7.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于所述的膠粘劑層的厚度為4(T90Mm。
8.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于該雙面壓敏膠粘帶的厚度為10(T200Mm。
9.根據權利要求1所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于所述的膠粘劑層由丙烯酸類膠粘劑組成。
10.根據權利要求9所述的可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，其特征在于所述的丙烯酸類膠粘劑固化前的有效固體濃度為3(T75wt%。
全文摘要
本發明公開了一種可快速剝離的環保型雙面壓敏膠粘帶，該膠粘帶包括分別粘結在無紡布或棉紙兩側表面上的膠粘劑層、與一個膠粘劑層粘接在一起的無溶劑型雙面離型紙A、與另一個膠粘劑層粘接在一起的無溶劑型單面離型紙B；該膠粘帶中殘留的不可避免的揮發性有機化合物的總含量為1000ppm以下；選用的無紡布或綿紙的克重為10~25g/m2；選用的無溶劑型雙面離型紙A的剝離強度FA與無溶劑型單面離型紙B的剝離強度FB滿足7g/50mm≤FB≤FA≤15g/50mm。本發明的雙面壓敏膠粘帶，在膠粘劑層和離型紙中均不含甲苯等揮發性有機化合物，避免了對生產操作人員的健康危害和環境污染，非常環保；在快速剝離離型紙時操作性好，生產效率高。
文檔編號C09J7/04GK103045121SQ201210574190
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者謝瓊穎, 朱海燕, 周文燕 申請人:寧波大榭開發區綜研化學有限公司