泡沫胶带基材组合物、利用其的泡沫胶带及其制备方法

摘要

本发明涉及一种气泡稳定性高且剥离强度优秀的泡沫胶带基材组合物及利用泡沫胶带基材组合物的泡沫胶带及其制备方法。本发明的泡沫胶带基材组合物中包含丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及表面活性剂，上述表面活性剂中包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％，由此制备出的泡沫胶带与现有的泡沫胶带相比具有既经济又不会致使粘结力下降并且气泡稳定性优秀的优点。

权利要求

1.一种泡沫胶带基材组合物，其特征在于，

包含丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及表面活性剂，上述表面活性剂中包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％，上述硅氧烷类聚合物为聚亚烷基氧化物改性的聚二甲硅氧烷；

上述基材组合物中，以上述丙烯酸类单体100重量份为基准，包含上述表面活性剂0.1至5重量份。

2.根据权利要求1所述的泡沫胶带基材组合物，其特征在于，上述非硅氧烷类聚合物为聚亚烷基氧化物。

3.根据权利要求1所述的泡沫胶带基材组合物，其特征在于，上述泡沫胶带基材组合物中还包含选自增粘剂、偶联剂、抗静电剂、染料、颜料、紫外线阻隔剂、抗氧化剂、加工油或由其中两种以上混合物组成的组中的添加剂。

4.根据权利要求1所述的泡沫胶带基材组合物，其特征在于，上述丙烯酸类单体包含选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸异壬酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸及富马酸中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的泡沫胶带基材组合物，其特征在于，上述基材组合物中，以上述丙烯酸类单体100重量份为基准，包含上述自由基引发剂0.1至5重量份、上述交联剂0.01至5重量份、上述多孔填料1至10重量份。

6.一种泡沫胶带，其特征在于，包含权利要求1至5中任一项所述的泡沫胶带基材组合物。

7.一种泡沫胶带的制备方法，其特征在于，包括：

基材组合物混合步骤(a)，混合丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％的表面活性剂；

涂敷步骤(b)，将混合而成的上述基材组合物涂敷在背衬膜上；以及形成泡沫胶带的步骤(c)，使在上述涂敷步骤中涂敷了上述基材组合物的背衬膜通过紫外线固化机来形成泡沫并进行聚合；

上述基材组合物中，以上述丙烯酸类单体100重量份为基准，包含上述表面活性剂0.1至5重量份。

说明书

泡沫胶带基材组合物、利用其的泡沫胶带及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种泡沫胶带基材组合物、利用泡沫胶带基材组合物的泡沫胶带，更详细的涉及一种使用硅氧烷类表面活性剂的泡沫胶带基材组合物及利用泡沫胶带基材组合物的泡沫胶带及其制备方法。

背景技术

[0002] 与在室内装潢、汽车装饰件等外形装饰使用的丙烯酸泡沫胶带及其制备方法有关的现有技术已公开在韩国公开特许公报第10-2000-18221号中。

[0003] 现有的气泡分散型泡沫胶带的制备所使用的氟表面活性剂不但价格高，而且因环境规制而在使用上受到限制。并且，当前销售中的氟表面活性剂在丙烯酸粘结剂内无法充分实现气泡稳定化，难以制备所需水平的低密度丙烯酸泡沫胶带。

[0004] 并且，使用中的现有硅表面活性剂包含分子量大的聚硅氧烷，这虽然有助于气泡稳定性，但存在最终制备出的泡沫胶带的粘结力降低的问题点。这是由于硅表面活性剂包含大量硅氧烷基团，这些会造成泡沫胶带表面的粘结力下降等影响，而且由于包含分子量低的其他混合物，而这也会影响粘结力。

[0005] 当前，需要导入气泡稳定性高且不使粘结力下降的硅表面活性剂，来开发出具有价格竞争力及品质竞争力的泡沫胶带。

发明内容

[0006] 技术问题

[0007] 本发明为了解决如上所述的现有问题而提出的，其目的在于提供气泡稳定性及粘结力优秀的泡沫胶带。

[0008] 解决问题的手段

[0009] 用于达成上述目的的本发明实施例的泡沫胶带基材组成物，其特征在于，包含丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及表面活性剂，上述表面活性剂中包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％。

[0010] 发明的效果

[0011] 本发明的泡沫胶带基材组合物中包含具有较高含量的硅氧烷类聚合物以及较低含量的非硅氧烷类聚合物的表面活性剂，从而具有气泡稳定性优秀、并且不使泡沫胶带的粘结力下降的优点。

附图说明

[0012] 图1表示本发明实施例的泡沫胶带结构的剖面图。

[0013] 图2表示相对于实施例及比较例的气泡稳定性评价结果的照片。

具体实施方式

[0014] 以下参照附图详细说明的实施例会让本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，有助于本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明仅由发明要求保护范围定义。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素。

[0015] 以下，参照附图详细说明本发明的泡沫胶带基材组合物、利用泡沫胶带基材组合物的泡沫胶带及其制备方法。

[0016] 本发明的泡沫胶带基材组合物中包含丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及表面活性剂，上述表面活性剂中包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％。

[0017] 用于本发明的表面活性剂与现有的表面活性剂相比，硅氧烷类聚合物的含量高而非硅氧烷类聚合物的含量低。若利用非硅氧烷类聚合物含量高的现有的表面活性剂来制备泡沫胶带，就会存在上述非硅氧烷类聚合物向带表面移行而致使上述带的粘结力下降的问题。本发明的泡沫胶带基材组合物通过降低非硅氧烷类聚合物的含量，将粘结力下降引起的现有问题最小化，并通过增加硅氧烷类化合物含量带来气泡稳定性优秀的效果。

[0018] 如上所述，在本发明使用的表面活性剂中包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％。上述表面活性剂中硅氧烷类聚合物的使用量小于60重量％的情况下，存在无法充分确保泡沫胶带的气泡稳定性的问题，而如果硅氧烷类聚合物的使用量大于90重量％，就存在泡沫胶带的粘结力反而下降的问题。并且，本发明中使用的表面活性剂中含非硅氧烷类聚合物的使用量小于10重量％的情况下，存在无法充分得出泡沫胶带的稳定的泡沫形状的问题，而如果上述非硅氧烷类聚合物的使用量大于40重量％，则存在泡沫胶带的粘结性下降的忧虑。

[0019] 上述硅氧烷类聚合物是指包含硅氧烷基团的聚合物，优选的可以使用聚亚烷基氧化物改性的聚二甲硅氧烷。上述聚亚烷基氧化物改性的聚二甲硅氧烷可呈嵌段共聚物类型的形态。上述聚亚烷基氧化物改性的聚二甲硅氧烷可以是聚亚烷基氧化物为侧链的线性结构的聚二甲硅氧烷形态，也可以是聚亚烷基氧化物位于硅主链的末端的形态。

[0020] 而且，作为上述非硅氧烷类聚合物，优选的可以使用聚亚烷基氧化物。

[0021] 本发明中使用的上述丙烯酸类单体起到增大泡沫胶带的粘结力、凝聚力的作用，可以使用包含选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸异壬酯、丙烯酸酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺及丙烯腈中的一种以上的物质。

[0022] 作为上述丙烯酸类单体，优选的可由如丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸异壬酯等软性丙烯酸酯单体与如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺及丙烯腈等硬性丙烯酸酯单体的混合物形成。上述丙烯酸类单体中可包含上述软性丙烯酸类单体80至99重量份和硬性丙烯酸单体1至20重量份。

[0023] 本发明中使用的上述自由基引发剂用于上述丙烯酸类单体的聚合，作为上述引发剂，可选择使用商用化的引发剂。更具体地，优选混合使用热引发剂和光引发剂。利用上述光引发剂的聚合可能会引起聚合效率降低，因此优选的是通过混合使用热引发剂来将聚合物的分子量及粘度调节到所需范围。作为本发明中可以使用的光引发剂，可以是安息香甲醚、安息香异丙醚、茴香偶姻甲醚、安息香、苄基缩酮等。并且，作为上述热引发剂，可以使用包含过氧化苯甲酰的过氧化物、偶氮二异丁腈或胺类热引发剂。作为这些光引发剂及热引发剂，可以使用本领域普通技术人员根据国内外多数的制造商商用性供给的，使用上没有特别限制。

[0024] 本发明中使用的上述交联剂在上述丙烯酸类单体的聚合过程及粘结剂的粘结力发挥过程中起到通过丙烯酸类聚合物间的交联来强化泡沫胶带的初期粘结力的作用。本发明中，上述交联剂可以使用光交联剂、热交联剂或它们的组合。例如，可以使用包含己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯及三乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯等的二丙烯酸酯类交联剂、三丙烯酸酯交联剂、氮丙啶类交联剂、环氧类交联剂等。这些交联剂也可以使用本领域普通技术人员根据国内外多数的制造商商用性供给的，使用上没有特别限制。

[0025] 上述多孔填料可以使用像商品名为expancel(polymeric  sphere expancel551DU)等的热膨胀型树脂或商品名为玻璃巨大气球(glass macroballoon)、玻璃气泡等，当上述丙烯酸类单体聚合时，上述多孔填料受热而膨胀，起到在泡沫胶带内形成多数气孔的功能。上述玻璃巨大气球为本发明所属技术领域中通常使用的，优选的是为了有效吸收噪音，使用内部空的球形(spherical shape)。

[0026] 并且，上述泡沫胶带基材组合物中还可以包含选自增粘剂、偶联剂、抗静电剂、染料、颜料、紫外线阻隔剂、抗氧化剂、加工油或由其中的两种以上混合物组成的组中的添加剂。

[0027] 上述增粘剂具有增大泡沫胶带的初期粘结性功能，优选地，上述增粘剂为选自松香脂类增粘剂、松香类增粘剂、萜烯类增粘剂、石油树脂类增粘剂中的一种或两种以上的混合物。

[0028] 上述偶联剂用于在将本发明的泡沫胶带附着于被粘材料间之后，借助外部条件下受到的热、太阳光或者温度等随着时间的经过，促进构成上述基材组合物的丙烯酸类聚合物的交联化，形成3维网络，起到表现出永久粘结力的功能。上述偶联剂可以使用胺类硅烷和环氧硅烷的混合物。

[0029] 上述抗静电剂具有防止使用了泡沫胶带的被粘材料中发生静电的功能。上述抗静电剂可以使用本领域公知的抗静电剂。

[0030] 并且，为了改善耐寒性可以添加加工油等。上述加工油包含邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP，Di-isobutyl hthalate)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP，di-octyl-phthalate)、烯丙醚类、石蜡油、萘类油等，但并不局限于此。

[0031] 并且，本发明中上述基材组合物在维持其性能的范围内还可以添加染料、颜料、紫外线阻隔剂、抗氧化剂等，添加量可根据所要求的最终产品特性而不同。

[0032] 优选地，本发明的泡沫胶带基材组合物中，以上述丙烯酸类单体100重量份为基准，包含上述自由基引发剂0.1至5重量份、上述交联剂0.01至5重量份、上述多孔填料1至10重量份、上述表面活性剂0.1至5重量份。

[0033] 本发明的泡沫胶带基材组合物中上述自由基引发剂的使用量小于0.1重量份的情况下，会存在发生未反应单体的问题，而如果大于5重量份，则会存在高分子分子量减少的问题。

[0034] 本发明的泡沫胶带基材组合物中上述交联剂的使用量小于0.01重量份的情况下，产生泡沫胶带的凝聚力或者耐候性降低的问题，而大于5重量份的情况下，就产生初期粘结力及粘结物理性质下降的问题。

[0035] 本发明的泡沫胶带基材组合物中上述多孔填料的使用量小于1重量份的情况下，可产生防止发生噪音的效果下降的问题，而大于10重量份的情况下，因填充剂使用量过度，可产生粘结力降低的问题。

[0036] 本发明的泡沫胶带基材组合物中上述表面活性剂的使用量小于0.1重量份的情况下，可产生泡沫胶带内有气泡残留的问题，而大于5重量份的情况下，可产生泡沫胶带的凝聚力减少、耐久性降低的问题。

[0037] 本发明的泡沫胶带的制备方法包括：基材组合物混合步骤(a)，混合丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％的表面活性剂；涂敷步骤(b)，将混合而成的上述基材组合物涂敷在背衬膜(backing film)上；以及形成泡沫胶带的步骤(c)，使在上述涂敷步骤中涂敷了上述基材组合物的背衬膜通过紫外线固化机来形成泡沫并进行聚合。

[0038] 上述步骤(a)为制备泡沫胶带的基材组合物的步骤，上述基材组合物是通过将丙烯酸类单体、自由基引发剂、交联剂、多孔填料及包含硅氧烷类聚合物60～90重量％和非硅氧烷类聚合物10～40重量％的表面活性剂混合而成。

[0039] 上述步骤(b)为将在上述基材组合物混合步骤中得到的基材组合物涂敷在背衬膜(backing film)上的步骤。上述背衬膜在上述基材组合物聚合而形成粘结物质的期间起到支撑上述基材组合物的功能。上述背衬膜可以使用常规离型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。并且上述涂敷步骤可以使用常规的涂敷机来进行。

[0040] 上述步骤(c)为使在上述涂敷步骤中涂敷了基材组合物的背衬膜通过紫外线固化机并同时适用紫外线照射(10至60w)和加热(100至180℃)来形成泡沫并进行聚合的步骤。上述紫外线照射可以利用10至60w的功率，加热可以在100至180℃的温度范围内进行。上述形成泡沫胶带的步骤中的聚合可利用常规公知的聚合条件，特别是由丙烯酸类单体形成丙烯酸类聚合物的聚合条件进行。上述聚合条件并不限定本发明，但是优选地为了引发剂的效率，在借助热引发剂进行聚合的过程中通过60至120℃温度的烘箱，进行2至3分钟的聚合。

[0041] 通过以上的步骤，可制备出本发明的泡沫胶带。由此制备出的的泡沫胶带3具有如图1所示，形成包括由基材组合物形成的泡沫层1和支撑泡沫层1的背衬膜2的结构。

[0042] 以下，根据实施例及比较例更加详细地说明本发明，但本发明并不局限于以下实施例。

[0043] 实施例1

[0044] 使丙烯酸2-乙基己酯90份和极性单体丙烯酸酸10份在1L玻璃反应器中进行热聚合，得出粘度为3500cP的浆。相对于得出的浆100重量份，混合作为光引发剂的艳佳固-651(a,a-甲氧基-a-羟基苯乙酮)0.5重量份、作为交联剂的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)0.35重量份后进行充分搅拌。向其中充分混合玻璃气泡4.5份和二氧化硅1.5份并搅拌，直到变得足以均匀。利用真空泵对所形成的混合物进行减压并脱泡。之后在注入氮气的条件下，将混合物利用发泡剂(Frother)与包含聚亚烷基氧化物共聚物80重量％及非硅氧烷类聚合物20重量％的硅表面活性剂2重量份一同涂敷在离型膜上，涂敷厚度为1mm，之后通过紫外线固化机，来制备出丙烯酸泡沫胶带。

[0045] 实施例2

[0046] 按照与上述实施例1相同的方法制备出丙烯酸泡沫胶带，但使用包含二甲基甲基丙基硅氧烷共聚物65重量％及非硅氧烷类聚合物35重量％的硅表面活性剂，来制备出实施例2的丙烯酸泡沫胶带。

[0047] 实施例3

[0048] 按照与上述实施例1相同的方法制备出丙烯酸泡沫胶带，但使用包含二甲基甲基丙基硅氧烷共聚物75重量％及非硅氧烷类聚合物25重量％的硅表面活性剂来制备出实施例3的丙烯酸泡沫胶带。

[0049] 实施例4

[0050] 按照与上述实施例1相同的方法制备出丙烯酸泡沫胶带，但使用包含二甲基甲基丙基硅氧烷共聚物85重量％及非硅氧烷类聚合物15重量％的硅表面活性剂来制备出实施例4的丙烯酸泡沫胶带。

[0051] 比较例1

[0052] 按照与上述实施例1相同的方法制备出丙烯酸泡沫胶带，使用包含二甲基甲基丙基硅氧烷共聚物50重量％及非硅氧烷类聚合物50重量％的硅表面活性剂(东丽道康宁(Toray Dow Corning)制造SH192)来制备出比较例1的丙烯酸泡沫胶带。

[0053] 比较例2

[0054] 按照与上述实施例1相同的方法制备出丙烯酸泡沫胶带，但使用氟表面活性剂FC-4430(3M制造)替代硅表面活性剂，来制备出比较例2的丙烯酸泡沫胶带。

[0055] 物理性质评价

[0056] 1)气泡稳定性评价：气泡稳定性评价只对于实施例1及比较例1、2进行。

[0057] 在与涂敷条件相同的加工环境下(向粘结组合物注入氮气，投入表面活性剂)将排出液倒在纸杯里，利用秒表根据时间的经过用数码相机拍摄气泡上升和气泡大小。

[0058] 2)180°剥离强度测定

[0059] 将50mm宽、120mm长的丙烯-丁二烯-苯二烯(ABS)板、铬板、涂敷板(剥离强度测定标准涂敷板)、聚碳酸酯(PC)板利用异丙基溶液进行清洗后干燥。将0.038mm厚、30mm宽的PET薄膜以形成表面的方式层压在丙烯酸泡沫胶带的某一面上，来制备出试片。将制备出的试片粘结在ABS板、铬板、涂敷板、PC板，之后分别用2Kg辊按照各方向往复5次，制作出剥离强度样品。

[0060] 将上述样品在常温下放置30分钟、24小时。之后针对各试料在常温下以300mm/min的速度测定180°剥离强度，并记录了5个样品的平均值。

[0061] 物理性质评价结果

[0062] 1)气泡稳定性评价

[0063] 关于气泡稳定性评价结果表示在图2中。参照图2可以确认，使用现有硅表面活性剂的比较例1，经过3分钟时，产生了大量的大气泡。相比之下，本发明的实施例1与比较例1相比，未产生大量气泡，由此可以认为气泡稳定性优秀。并且，观察图2，使用氟类表面活性剂的比较例2也具有与本发明的实施例1相似水平的气泡稳定性。

[0064] 即，本发明的实施例1即使未利用如同氟类表面活性剂的高价的表面活性剂，也具有相同水平的气泡稳定性。

[0065] 2)剥离强度评价

[0066] 表1

[0067]

[0068] 观察有关上述剥离强度评价的表1，单独使用现有的硅表面活性剂的比较例1的情况下，在大部分基材剥离强度的测定值低，特别是在PC面剥离强度的测定值非常低。(但是，铬面在放置24小时后的剥离强度在实施例及比较例中样品的粘结力都高，因而粘结带遭到了破坏，且PET背衬膜发和了分离。)

[0069] 之所以比较例与实施例相比离强度的测定值低，估计是因为比较例中使用的表面活性剂内的其他混合物(非硅氧烷类聚合物)影响泡沫胶带表面，致使粘结带的剥离强度降低。本发明中使用的包含表面活性剂的实施例1的情况下，表面活性剂包含少量其他混合物(非硅氧烷类聚合物)，因此相对于大部分被粘材料剥离强度高。