專利名稱：一種聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無溶劑型紫外光固化壓敏膠及其制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一 種聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
保護(hù)膜是一種用于保護(hù)商品表面的表面保護(hù)、包裝材料，將其貼在各類金屬、鋁塑板、 塑料板材、涂層鋼材、不銹鋼板、鋁型材、石材、玻璃、儀器儀表、家具等商品的表面，使 其在制造、運輸、二次加工、貯存和使用過程中保護(hù)表面，避免商品受到污染、劃傷并減緩 商品表面的氧化。保護(hù)膜的應(yīng)用，不僅可以改善產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、方便材料加工，同時也可 以提高材料的利用率，降低生產(chǎn)成本。
保護(hù)膜由基材層和壓敏膠層組成， 一般以涂布法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，即在已經(jīng)制得的膜狀 基材上，涂布乳液態(tài)或者溶液態(tài)的壓敏膠粘劑，然后加熱除去溶劑或者分散劑，巻取而得到 保護(hù)膜。保護(hù)膜一般以聚乙烯(PE)薄膜作為基材，涂布的壓敏膠通常為溶劑型聚丙烯酸酯 類壓敏膠，因此在生產(chǎn)過程中有大量的揮發(fā)性有機化合物(VOC)排出。這些揮發(fā)性有機化 合物不但會造成比較嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且對使用者的身體健康也會造成比較大的危害。為 此，降低揮發(fā)性有機化合物是我國表面保護(hù)產(chǎn)品行業(yè)所面臨的重大問題。
紫外光固化壓敏膠是一種特殊的壓敏膠，具有固化快速、耗能低、耐熱耐水性好等優(yōu)點， 而無溶劑型紫外光固化壓敏膠由于不含揮發(fā)性有機溶劑，更是理想的"綠色"壓敏膠。目前 已經(jīng)有一些文獻(xiàn)報道了無溶劑型紫外光固化壓敏膠的配方及其制備方法，如美國專利 US2005176842以及日本專利JP2003165958、 JP2005082775、 JP2005048130、 JP10060382、 JP9241584、 JP8020749等，但是都沒有涉及無溶劑型紫外光固化壓敏膠在聚乙烯保護(hù)膜領(lǐng)域 中的應(yīng)用。由于聚乙烯薄膜的特殊表面性質(zhì)， 一般的壓敏膠在聚乙烯薄膜上的附著力往往比 較差。而且，由于聚乙烯保護(hù)膜在完成保護(hù)作用后最終需要撕去，不允許有任何壓敏膠殘留 在被保護(hù)的基材表面，因此所使用的壓敏膠在初粘力、剝離強度和內(nèi)聚力方面要達(dá)到良好的 平衡才能滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠。該紫外光固化 壓敏膠對聚乙烯薄膜具有良好的附著力，能夠?qū)崿F(xiàn)初粘力、剝離強度和內(nèi)聚力的良好平衡。
4本發(fā)明的另一個目的在于提供所述無溶劑型紫外光固化壓敏膠的制備方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，按重量百分比包括以下組分 丙烯酸酯預(yù)聚體 60~90%; 光引發(fā)劑 0.1~5%; 增粘劑 5 35%。
優(yōu)選地，所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，按重量百分比包括以下組
分
丙烯酸酯預(yù)聚體 70 90%;
光引發(fā)劑 0.5 4%;
增粘劑 8~28°/。。
更優(yōu)地，所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，按重量百分比包括以下組
分
丙烯酸酯預(yù)聚體 80~86%; 光引發(fā)劑 1~3%; 增粘劑 12~18%。
所述的光引發(fā)劑為裂解型或奪氫型光引發(fā)劑，選自安息香醚、硫雜蒽酮、二苯甲酮、氨 基酮和含磷苯酮中的一種或兩種以上的混合。該光引發(fā)劑用于引發(fā)丙烯酸酯預(yù)聚體與光固化 交聯(lián)劑進(jìn)行反應(yīng)，若其用量太少，壓敏膠的持粘力太差，應(yīng)用于聚乙烯保護(hù)膜容易殘膠；若 其用量太大，則壓敏膠的潤濕性和初粘力均不理想，剝離強度也較低。
所述的增粘劑選自松香、氫化松香、松香酯、氫化松香酯、萜烯樹脂和石油樹脂中的一 種或兩種以上的混合，其中優(yōu)選為氫化松香酯。該增粘劑用于增加壓敏膠的潤濕性和初粘力， 若其用量太少，壓敏膠的潤濕性和初粘力太差，在聚乙烯薄膜上的附著力也不理想；若其用 量太大，則壓敏膠的持粘力太差，應(yīng)用于聚乙烯保護(hù)膜容易殘膠。
所述的丙烯酸酯預(yù)聚體是壓敏膠的主體成份，若其用量太少，壓敏膠的持粘力太差，應(yīng) 用于聚乙烯保護(hù)膜容易殘膠；若其用量太大，則壓敏膠的初粘力較差。在本發(fā)明中，所述的 丙烯酸酯預(yù)聚體按重量百分比包括以下組分-
軟單體 50~95%;
硬單體 3~35%;
功能單體 1~10%;
交聯(lián)單體 0.5~5%;鏈轉(zhuǎn)移劑 0.01-1.0%; 引發(fā)劑 0.1~1.5%。
優(yōu)選地，所述的丙烯酸酯預(yù)聚體按重量百分比包括以下組分 軟單體 70~80%; 硬單體 12~20%; 功能單體 5~7%;
交聯(lián)單體 2~3.5%; 鏈轉(zhuǎn)移劑 0.4-0.6%; 引發(fā)劑 0.5~0.8%。
在本發(fā)明所述的丙烯酸酯預(yù)聚體中，所述的軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯 酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合， 其中優(yōu)選為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯與丙烯酸異辛酯的混合物。該軟單體構(gòu)成聚合物的軟鏈
段，為壓敏膠提供適當(dāng)?shù)臐櫇裥院统跽承裕羝溆昧刻?，壓敏膠的潤濕性和初粘力太差；
若其用量太大，則壓敏膠的持粘力太差，不適合應(yīng)用于聚乙烯保護(hù)膜上。
在本發(fā)明所述的丙烯酸酯預(yù)聚體中，所述的硬單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈中的一種或兩種以上的混合，其中優(yōu)選為丙烯酸甲酯與甲 基丙烯酸甲酯的混合物。該硬單體構(gòu)成聚合物的硬鏈段，為壓敏膠提供良好的內(nèi)聚力和適當(dāng)
的剝離強度，若其用量太少，壓敏膠的持粘力太差；若其用量太大，則壓敏膠的潤濕性和初
粘力太差。
在本發(fā)明所述的丙烯酸酯預(yù)聚體中，所述的功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸 羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和甲基丙烯酸縮水 甘油酯中的一種或兩種以上的混合，其中優(yōu)選為丙烯酸、丙烯酸羥乙酯與甲基丙烯酸縮水甘 油酯的混合物。該功能單體的加入使壓敏膠在聚乙烯薄膜上具有良好的附著力。
在本發(fā)明所述的丙烯酸酯預(yù)聚體中，所述的交聯(lián)單體選自三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、 二季戊四醇五丙烯酸酯和甲基丙烯酸乙二醇酯中的一種或兩種以上的混合。該交聯(lián)單體為壓 敏膠提供優(yōu)異的內(nèi)聚力，是確保紫外光固化壓敏膠應(yīng)用于聚乙烯保護(hù)膜上不殘膠的關(guān)鍵因素，
若其用量太少，壓敏膠的持粘力太差，所制備的聚乙烯保護(hù)膜容易殘膠；若其用量太大，則
壓敏膠的潤濕性和初粘力太差。
在本發(fā)明所述的丙烯酸酯預(yù)聚體中，所述的鏈轉(zhuǎn)移劑選自正十二垸基硫醇、叔十二垸基 硫醇和巰基乙醇中的一種或兩種以上的混合，其中優(yōu)選為正十二烷基硫醇。該鏈轉(zhuǎn)移劑用于 控制預(yù)聚體的分子量及分子量分布，進(jìn)而控制預(yù)聚體的粘度，若其用量太少，壓敏膠的分子量太大，膠液粘度大，不方便涂布；若其用量太大，則壓敏膠的分子量太小，持粘力太差，
應(yīng)用于聚乙烯保護(hù)膜容易殘膠。
在本發(fā)明所述的丙烯酸酯預(yù)聚體中，所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰或偶氮二異丁腈。 本發(fā)明所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠的制備方法，包括以下步驟
1) 合成丙烯酸酯預(yù)聚體；
2) 將丙烯酸酯預(yù)聚體、光引發(fā)劑和增粘劑在室溫下攪拌均勻，制得壓敏膠膠液。 所述的丙烯酸酯預(yù)聚體的合成方法是將軟單體、硬單體、功能單體、鏈轉(zhuǎn)移劑和部分
引發(fā)劑混合均勻；在氮氣保護(hù)的反應(yīng)器中加入一定量的上述混合物，待溫度升高至75~85°C 時加入剩余部分的引發(fā)劑；聚合反應(yīng)15~45分鐘后，在回流狀態(tài)下緩慢滴加剩余量的上述混 合物，于1 4小時滴完；滴加完畢后，加入交聯(lián)單體，繼續(xù)回流反應(yīng)15~45分鐘；停止反應(yīng)，
冷卻后即得到丙烯酸酯預(yù)聚體。
本發(fā)明所述的無溶劑型紫外光固化壓敏膠對聚乙烯薄膜具有良好的附著力，能夠?qū)崿F(xiàn)初
粘力、剝離強度和內(nèi)聚力的良好平衡；由于其粘度較大，適用于刮涂生產(chǎn)聚乙烯保護(hù)膜，具
有環(huán)境友好、固化快速和耗能低等優(yōu)點。本發(fā)明所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化
壓敏膠所達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)如下初粘性》10號球；180°剝離強度>220N/m;持粘
性(25。C): 〉48h不脫落。將采用本發(fā)明所述的無溶劑型紫外光固化壓敏膠制備的聚乙烯保 護(hù)膜貼在不銹鋼板表面，室溫下放置6個月后撕去該保護(hù)膜時，無壓敏膠殘留在不銹鋼板表面。
具體實施例方式
實施例一
將240g丙烯酸丁酯、400g丙烯酸異辛酯、96g甲基丙烯酸甲酯、8g丙烯酸、8g丙烯酸 羥乙酯、24g甲基丙烯酸縮水甘油酯、4g正十二烷基硫醇和4g過氧化苯甲酰混合均勻；在氮 氣保護(hù)的反應(yīng)器中加入120g上述混合物，待溫度升高至80。C時加入0.8g過氧化苯甲酰；聚 合反應(yīng)30分鐘后，在回流狀態(tài)下緩慢滴加剩余量的上述混合物，于3小時左右滴完；滴加完 畢后，加入13.0g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和6.5g二季戊四醇五丙烯酸酯，繼續(xù)回流反 應(yīng)30分鐘；停止反應(yīng)，冷卻后即得到丙烯酸酯預(yù)聚體。
將82g丙烯酸酯預(yù)聚體、3g安息香醚和15g氫化松香甘油酯在室溫下攪拌均勻，即制得 本發(fā)明所述的無溶劑型紫外光固化壓敏膠膠液。
將所制得的無溶劑型紫外光固化壓敏膠均勻涂布于厚度為80|im經(jīng)過電暈處理的聚乙烯 薄膜上，上膠量約為20g/m2，然后用1000W紫外燈進(jìn)行輻射交聯(lián)3分鐘，按照以下測試方法測試壓敏膠的各項性能技術(shù)指標(biāo)
初粘性按照GB 4852-1984的滾球斜坡停止法(DOW法)，使用壓敏膠帶初粘性能測試 儀來進(jìn)行測試；
180°剝離強度按照GB/T2792-1998，使用桌上型拉力試驗機來進(jìn)行測試； 持粘性按照GB/T4851-1988，使用膠帶保持力試驗機來進(jìn)行測試。 各項性能技術(shù)指標(biāo)的測試結(jié)果如下
初粘性IO號球；
180°剝離強度223N/m;
持粘性〉48h。
將采用本實施例所制得的無溶劑型紫外光固化壓敏膠制備的聚乙烯保護(hù)膜貼在不銹鋼板
基材表面，室溫下放置6個月后撕去該保護(hù)膜時，無壓敏膠殘留在基材表面。
實施例二
將88g丙烯酸乙酯、200g丙烯酸丁酯、328g丙烯酸異辛酯、30g丙烯酸甲酯、90g甲基 丙烯酸甲酯、16g甲基丙烯酸、16g甲基丙烯酸羥乙酯、16g甲基丙烯酸縮水甘油酯、4g叔十 二烷基硫醇和4g過氧化苯甲?；旌暇鶆颍辉诘獨獗Ｗo(hù)的反應(yīng)器中加入80g上述混合物，待溫 度升高至8(TC時加入0.8g過氧化苯甲酰；聚合反應(yīng)30分鐘后，在回流狀態(tài)下緩慢滴加剩余 量的上述混合物，于3小時左右滴完；滴加完畢后，加入15g甲基丙烯酸乙二醇酯和8.5g二 季戊四醇五丙烯酸酯，繼續(xù)回流反應(yīng)30分鐘；停止反應(yīng)，冷卻后即得到丙烯酸酯預(yù)聚體。
將82g丙烯酸酯預(yù)聚體、2g安息香醚、lg氨基酮和15g氫化松香在室溫下攪拌均勻，即 制得本發(fā)明所述的無溶劑型紫外光固化壓敏膠膠液。
將所制得的無溶劑型紫外光固化壓敏膠均勻涂布于厚度為80pm經(jīng)過電暈處理的聚乙烯 薄膜上，上膠量約為20g/m2，然后用1000W紫外燈進(jìn)行輻射交聯(lián)3分鐘，按照實施例一所 述的測試方法測試壓敏膠的各項性能技術(shù)指標(biāo)。測試結(jié)果如下
初粘性12號球；
180°剝離強度253N/m;
持粘性〉48h。
將采用本實施例所制得的無溶劑型紫外光固化壓敏膠制備的聚乙烯保護(hù)膜貼在不銹鋼板
基材表面，室溫下放置6個月后撕去該保護(hù)膜時，無壓敏膠殘留在基材表面。 實施例三
將160g丙烯酸月桂酯、440g丙烯酸異辛酯、136g苯乙烯、24g丙烯酸、8g羥甲基丙烯酰胺、12g甲基丙烯酸縮水甘油酯、4g正十二垸基硫醇和4g偶氮二異丁腈混合均勻；在氮氣 保護(hù)的反應(yīng)器中加入80g上述混合物，待溫度升高至80。C時加入0.8g偶氮二異丁腈；聚合反 應(yīng)30分鐘后，在回流狀態(tài)下緩慢滴加剩余量的上述混合物，于3小時左右滴完；滴加完畢后，
加入15g甲基丙烯酸乙二醇酯和10g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，繼續(xù)回流反應(yīng)30分鐘；
停止反應(yīng)，冷卻后即得到丙烯酸酯預(yù)聚體。
將81g丙烯酸酯預(yù)聚體、lg安息香醚、lg 二苯甲酮和17g松香甘油酯在室溫下攪拌均勻，
即制得本發(fā)明所述的無溶劑型紫外光固化壓敏膠膠液。
將所制得的無溶劑型紫外光固化壓敏膠均勻涂布于厚度為80pm經(jīng)過電暈處理的聚乙烯 薄膜上，上膠量約為20g/m2，然后用1000W紫外燈進(jìn)行輻射交聯(lián)3分鐘，按照實施例一所 述的測試方法測試壓敏膠的各項性能技術(shù)指標(biāo)。測試結(jié)果如下
初粘性11號球；
180°剝離強度237N/m;
持粘性>48h。
將采用本實施例所制得的無溶劑型紫外光固化壓敏膠制備的聚乙烯保護(hù)膜貼在不銹鋼板
基材表面，室溫下放置6個月后撕去該保護(hù)膜時，無壓敏膠殘留在基材表面。
9
權(quán)利要求
1、一種聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，按重量百分比包括以下組分丙烯酸酯預(yù)聚體60～90％；光引發(fā)劑 0.1～5％；增粘劑5～35％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于，所述的丙烯酸酯預(yù)聚體按重量百分比包括以下組分軟單體50'-95%;硬單體3'-35%;功能單體1--10%;交聯(lián)單體0.5~5%;鏈轉(zhuǎn)移劑0.01 1.0%;引發(fā)劑0.1
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂 酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的硬單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈中的一種 或兩種以上的混合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、 羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或兩種以上的混合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的交聯(lián)單體選自三羥甲基丙垸三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和甲基丙烯酸乙二 醇酯中的一種或兩種以上的混合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的鏈轉(zhuǎn)移劑選自正十二垸基硫醇、叔十二烷基硫醇和巰基乙醇中的一種或兩種以上的混合。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于所 述的光引發(fā)劑為裂解型或奪氫型光引發(fā)劑；選自安息香醚、硫雜蒽酮、二苯甲酮、氨基酮和含磷苯酮中的一種或兩種以上的混合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠，其特征在于 所述的增粘劑選自松香、氫化松香、松香酯、氫化松香酯、萜烯樹脂和石油樹脂中的一種或 兩種以上的混合。
11、 權(quán)利要求2所述的聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠的制備方法，包括以 下步驟1) 合成丙烯酸酯預(yù)聚體；2) 將丙烯酸酯預(yù)聚體、光引發(fā)劑和增粘劑在室溫下攪拌均勻，制得壓敏膠膠液。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯預(yù)聚體的合成方法 是將軟單體、硬單體、功能單體、鏈轉(zhuǎn)移劑和部分引發(fā)劑混合均勻；在氮氣保護(hù)的反應(yīng)器 中加入一定量的上述混合物，待溫度升高至75 85'C時加入剩余部分的引發(fā)劑；聚合反應(yīng)15~45分鐘后，在回流狀態(tài)下緩慢滴加剩余量的上述混合物，于1 4小時滴完；滴加完畢后， 加入交聯(lián)單體，繼續(xù)回流反應(yīng)15-45分鐘；停止反應(yīng)，冷卻后即得到丙烯酸酯預(yù)聚體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乙烯保護(hù)膜用無溶劑型紫外光固化壓敏膠及其制備方法。該無溶劑型紫外光固化壓敏膠按重量百分比包括以下組分丙烯酸酯預(yù)聚體60-90％；光引發(fā)劑0.1-5％；增粘劑5-35％。本發(fā)明所公開的無溶劑型紫外光固化壓敏膠對聚乙烯薄膜具有良好的附著力，能夠?qū)崿F(xiàn)初粘力、剝離強度和內(nèi)聚力的良好平衡。
文檔編號C09J133/06GK101649171SQ20091004224
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者李國榮 申請人:廣東達(dá)美膠粘制品有限公司