一種使用聚甲基丙烯酸酯類溶劑型壓敏膠黏劑的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及壓敏膠黏制品領域，特別是一種用于潮濕環境中的溶劑型聚甲基丙烯 酸酯類膠黏劑的使用方法。
【背景技術】
[0002] 壓敏膠黏制品在不需要加熱或使用溶劑的情況下即可表現出粘性，廣泛應用于模 切、電子、醫學、光學、電鍍保護及材料加工等方面。其中溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑因 優秀的粘結性能、良好的電氣性能、出色的耐候性能及制備方便、經濟性好等優點，使用范 圍及領域更有所拓展。
[0003] 聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑廣泛使用異氰酸酯類固化劑。異氰酸酯類固化劑的優點 是固化性能好、固化速度快，但是卻很容易受到環境中的水份的影響。膠黏劑溶劑中及空氣 中存留的水份將優先和異氰酸酯進行反應，放出二氧化碳氣體，導致涂布出來的膠黏劑制 品的表面出現霧濁乃至膠面毛糙;當空氣濕度比較大時，空氣中的水份更容易進入溶劑中， 經和異氰酸酯固化劑反應，生成的二氧化碳氣體在膠面形成針孔狀氣孔(俗稱"針眼"）或氣 泡(俗稱"起痱子"），嚴重影響了膠粘制品的表面質量，或導致產品的報廢；同時因為環境中 的水份消耗了一定的異氰酸酯固化劑，造成膠粘制品的固化不完全而致使膠粘制品的粘性 異常升高、內聚力下降、耐溫耐候性能不足及殘膠、脫膠現象。
[0004] 鑒于環境中的水份對異氰酸酯固化劑的副作用，溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑 涂布工廠一般都在濕熱天氣采取停產的辦法來避免損失，或是通過在涂布液中加入異丙醇 等極性溶劑，來分散掉水份在涂布劑中聚集，這樣雖然可以部分減輕膠面毛糙等不良現象 的發生，但是仍難以避免膠面的霧濁現象，且殘存的水份及醇類溶劑化學結構上的羥基也 會和異氰酸酯固化劑反應，造成固化劑的非必要損耗，仍然會導致膠粘制品交聯固化的不 完全，粘性不一致、持粘較差及耐溫性能不好等內在性能的不良影響仍然難以克服。如果采 用在涂布車間室降溫除濕來改善空氣中的水份的含量，但是低溫及除濕一方面造成能耗費 用的升高，另一方面干燥的涂布環境也將導致靜電在涂布工位的累積增加從而釀成火災事 故。
[0005] 所以，如果能通過添加一類能容易分散到溶劑型膠黏劑涂布液中，又和水份優先 反應的化學物質作為除水劑，同時又不影響膠粘制品的基本性能，將是一種很好的解決溶 劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑在潮濕環境中使用難題的辦法。
【發明內容】
[0006] 為克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種簡單易行，效果明顯，且對膠 粘制品的性能無任何不良影響的使用聚甲基丙烯酸酯類溶劑型壓敏膠黏劑的方法。
[0007] 為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：
[0008] -種使用聚甲基丙烯酸酯類溶劑型壓敏膠黏劑的方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟1)將溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑和溶劑加入到干凈容器中攪拌混勻，制 得膠黏劑稀釋液；
[0010] 步驟2)將質量份為溶劑型聚甲基丙烯酸酯類壓敏膠黏劑干重質量的0.5%-5%的 除水劑和溶劑混勻，制得除水劑稀釋液并在攪拌狀態下加入到膠黏劑稀釋液中；
[0011] 步驟3)將質量份為除水劑干重質量的5%-50%的除水劑催化劑和溶劑混勻，制得 除水劑催化劑稀釋液并在攪拌狀態下加入到膠黏劑稀釋液中；
[0012] 步驟4)將異氰酸酯固化劑催化劑和溶劑混勻，制得固化劑催化劑稀釋液，然后在 攪拌狀態下加入到膠黏劑稀釋液中；
[0013] 步驟5)將異氰酸酯固化劑和溶劑混勻，制得固化劑稀釋液，然后在攪拌狀態下加 入到膠黏劑稀釋液中，得到可用于潮濕環境中使用的聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑涂布液；
[0014] 步驟6)將步驟5)制得的膠黏劑涂布液涂覆在基材表面，并在烘箱內進行脫溶、固 化后及后熟化后，即可得到表面平滑光潔的聚甲基丙烯酸酯類膠粘制品；
[0015] 其中，步驟1)-步驟5)均在常溫下進行，所述溶劑為乙酸乙酯、丁酮、甲苯中的至少 一種，所述除水劑含有原酸酯類化合物，所述除水劑催化劑為酸類物質。
[0016] 優選的是，所述的使用聚甲基丙烯酸酯類溶劑型壓敏膠黏劑的方法，其中，所述除 水劑含有的原酸酯類化合物的化學式為RCXOlTh，其中R為Η或碳原子數不大于4的烴基，R' 為碳原子數不大于4的烴基。
[0017] 優選的是，所述的使用聚甲基丙烯酸酯類溶劑型壓敏膠黏劑的方法，其中，所述除 水劑為原甲酸甲酯、原乙酸乙酯、原乙酸甲酯中的至少一種。
[0018] 優選的是，所述的使用聚甲基丙烯酸酯類溶劑型壓敏膠黏劑的方法，其中，所述除 水劑催化劑為乙酸。
[0019] 本發明的有益效果是:通過在普通的溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑中添加可以 在常溫條件下和水反應但是不破壞膠黏劑化學成份的除水劑原酸酯類化合物，除水劑催化 劑為酸類物質，來反應掉環境中的水份對異氰酸酯類固化劑的影響，同時除水劑和水反應 后的生成物可以在膠黏劑固化階段很快地揮發，不會額外地消耗固化劑，也不會影響膠粘 制品的后熟化，從而保證了膠粘制品的質量，避免了膠粘制品表面霧濁、毛糙、針孔及起痱 子等不良現象的發生。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書 文字能夠據以實施。
[0021] 溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑一般是聚甲基丙烯酸酯類高分子的有機溶液，常 用的有機溶劑一般是乙酸乙酯，也有部分使用丁酮或甲苯為溶劑，但以乙酸乙酯最為常見。 溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑在配制及涂布過程中，有機溶劑的揮發是不可避免的，隨 著有機溶劑的揮發，膠黏劑有機溶液附近的溫度將降低，如果環境的相對濕度比較高，空氣 中的水分將在膠黏劑有機溶液表面達到飽和并冷凝并進入到膠黏劑溶液中。
[0022] 聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑最常用的固化劑為異氰酸酯類，其結構上的-NC0基團將 和帶羥基的化合物進行反應，這就是聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑交聯固化的化學基礎;水分 子也是帶羥基的化合物，水份進入溶液體系后，將優先和異氰酸酯的-NC0基團進行反應并 放出二氧化碳氣體，表觀為在膠粘制品表面存留有大量的小氣泡，當小氣泡在膠粘制品烘 干溫度的作用下沖出膠面，則可以在膠面上留下很多的針孔狀氣孔;若膠粘制品已經固化， 則這些二氧化碳小氣泡則留在膠粘制品的膠層內，形成密密麻麻的痱子狀突起，這些都將 影響膠粘制品的光學性能，同時水份的存在也將造成異氰酸酯固化劑的浪費，導致膠黏劑 固化的不足。
[0023] 要除去膠黏劑中的水份，添加除水劑是最容易采取的方法;能夠和水份反應的物 質很多，但是無機物都因為難以分散而無法使用；酸酐類和水份的反應也有一定的條件限 制，其和水的反應比較慢，通常在膠粘制品涂布過程中尚未反應即被揮發掉了；其他容易和 水進行反應的物質還有酰氧基硅烷類、烷氧基硅烷類、有機氫硅烷類、有機娃醇鹽、有機酮 肟基硅烷、有機異丙烯氧基硅烷、環氧烴基硅烷、甲基丙烯酰氧烴基硅烷等物質，但是這些 硅烷有機物的表面自由能很低，溶劑揮發后其將在聚丙烯酸酯類膠面形成很多魚眼狀的不 良，也限制了這類物質的使用。
[0024] 噁唑烷類化合物特別是酮類原料為基礎的低分子量的噁唑烷與水具有較高的反 應性，具有反應速度快、使用方便、除水效果好等特點，是通常被首先采用的除水劑，但是噁 唑烷類化合物和水反應后的生成物為伯胺或仲胺的衍生物，這些伯胺或仲胺的衍生物仍然 會和消耗掉一部分異氰酸酯固化劑，所以噁唑烷類化合物作為溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠 黏劑的除水劑固然可以避免了因水分的存在而導致的膠面不良問題，但仍然有不足之處。
[0025] 原酸酯類化合物是一種可溶于多種有機溶劑的化合物，其在中性環境中穩定，但 是在少量酸的催化下，原酸酯類化合物可以很快地水解，同時自身轉化為容易揮發的酯類 和醇，這些酯類和醇類物質很容易在溶劑型聚甲基丙烯酸酯類膠黏劑的高溫固化環境中隨 著溶劑而揮發掉，不會影響膠粘制品的的后固化及使用性能。
[0026] 可以作為除水劑使用的原酸酯類化合物包括原甲酸酯、原乙酸酯、原丙酸酯及原 丁酸酯、環狀原酸酯等，原酸酯的烴類酯基團在碳原子數不超過4個的情況下，生成物都可 以很容易地在膠黏劑高溫固化條件下揮發掉，不會對膠粘制品的使用性能構成不良影響， 因而可以作為本發明中的除水劑使用。
[0027] 實施例1
[0028] -種用于潮濕環境的溶劑型聚甲基丙烯酸酯壓敏膠黏劑涂布液，包括以羥基基團 為官能團的聚甲基丙烯酸酯壓敏膠、拜耳固化劑Desmodur?N 3300、有機錫催化劑、除水 劑原甲酸甲酯、除水劑催化劑乙酸及溶劑乙酸乙酯。
[0029] 所述用于潮濕環境中的溶劑型聚甲基丙烯酸酯壓敏膠黏劑涂布液的配制方法為：
[0030] 首先，在凈潔的不銹鋼容器中倒入5kg乙酸乙酯，再倒入50kg的溶劑型聚甲基丙烯 酸酯壓敏膠黏劑，再倒入5kg的乙酸乙酯，攪拌lOmin，制得膠黏劑稀釋液；向500g的除水劑 原甲酸甲酯中加入1500g的乙酸乙酯并攪拌10分鐘直至均勻，得到除水劑稀釋液；向100g乙 酸中加入500g乙酸乙酯并攪拌均勻，得到除水劑催化劑稀釋液；向20g二丁基二月桂酸錫中 加入1000g的乙酸乙酯溶液，攪拌5分鐘直至均勻，制得固化劑催化劑稀釋液;在攪拌狀態下 分別將除水劑稀釋液、除水劑催化劑稀釋液、固化劑催化劑稀釋液慢慢加入到膠黏劑稀釋 液中，加料速度約200ml/min;盛放除水劑稀釋液、固化劑催化劑稀釋液的容器用500g乙酸 乙酯進行清洗，洗液合并到底涂劑稀釋液中；然后向300g的拜耳固化劑Desmodur?N 3300 中加入2500g乙酸乙酯并溶解均勻，將Desm〇dur?N 3300稀釋液以10min左右的時間在攪 拌狀態下均勻加至膠黏劑稀釋液中并繼續攪拌15分鐘以上，過濾即得到用于潮濕環境的溶 劑型聚甲基丙烯酸酯壓敏膠黏劑涂布液。