一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜及其制作方法，保护膜包括高分子或金属箔的所述基材，所述基材表面电晕处理，所述基材表面涂布有适度交联的耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层上贴合有离型膜；其中，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层包含有机溶剂相中聚合的稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂和聚甲基乙烯基醚胶黏剂；本发明专利技术，保护膜粘结性能好、耐温性佳、不残胶、持粘性能优秀并具有一定的耐湿性能，同时制作方法简单易行，回收后的基材纯净度高，再利用性能好，效果明显且经济性好，社会及环境效益显著。

A kind of recyclable protective film with moisture resistance and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜及其制作方法
本专利技术涉及压敏胶黏制品领域，具体为一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜及其制作方法。
技术介绍
压敏胶黏制品在不需要加热或使用溶剂的情况下即可表现出粘性，广泛应用于模切、电子、医学、光学、电镀保护及材料加工等方面。目前保护膜/胶粘带是通过将压敏胶黏剂涂布在一定表面自由能的基材上，经过干燥、交联固化后再作胶层防粘处理后制得的。保护膜/胶粘带所使用的压敏胶黏剂层一般由聚(甲基)丙烯酸酯类、橡胶类、聚氨酯类或有机硅类等PSA组成，这些压敏胶黏剂层通常为不溶不熔的高分子，化学性质比较稳定，很难通过溶解等手段将其从基材上去除。这些保护膜/胶粘带在使用完毕后，通常都作废弃处理，保护膜/胶粘带上的基材也得不到回收利用，不仅严重浪费了资源，更污染了人类赖以生存的环境。然而，在环保意识不断增长的今天，环境友好型材料及材料的可回收性越来越受到人们的重视，资源、市场及环保要求越来越高。而保护膜类产品是属于很难降解的高分子材料，有的种类在自然环境中甚至可以存在数百年之久！但是，由于资金、技术等的局限性，目前市场的保护膜类产品，其在使用完毕后，一般都不是作为固体危废而是很多都作为普通垃圾进行填埋、焚烧甚至不作有效处理混杂于普通的社会垃圾中，这不仅严重污染了我们的生存空间，而且也造成了资源的极大浪费。常见的保护膜/胶粘带类产品约80％～90％质量份额为膜类等基材和大约10％-20％质量份额的压敏胶黏剂涂层，这些高分子物质在自然界中的稳定性是保护膜成为污染物的重要原因，特别是压敏胶黏剂涂层的难溶特性，处理起来尤为困难。所以有的科技工作者也开发出了一些水溶性的胶黏材料，已经开始应用于造纸行业中用于纸张的接驳。这种纸张接驳胶带以纸为基材，采用可溶于水的胶黏剂层。胶带使用完毕后，可与废纸一起直接浆化。然而这种接驳胶带因为强化了胶层的水溶性，亲水单体过多及碱化程度高，导致胶层的表面自由能非常大，难以在高分子薄膜上涂布；同时胶黏剂的分子量很小及内含较多的乳化剂成分，所以胶黏剂的内聚力及持粘力很低，残胶严重，难以达到电子保护膜的使用要求，更满足不了光学级保护膜的使用要求。申请号为201710804021.2及专利申请号为201710824709.7的两个在申请专利，因采用了以水溶胶为胶黏剂的方法制造保护膜，该类保护膜在使用完毕后，可将用后的保护膜投入清水中，搅拌溶解掉水溶性胶层，得到清洁易回收的基材，固然较好地解决了保护膜的基材回收，但是因其使用的胶黏剂为特殊设计的聚(甲基)丙烯酸酯类压敏胶，只有在用碱有效中和后才表现出较好的水溶性，且为了追求水溶性能，必须使用非常大比例的亲水性单体及更大比例的低Tg的低单体；这种特殊设计的(聚甲基)丙烯酸酯类压敏胶，经过有效碱中和后，胶层的玻璃化转变温度点(Tg)将大大上升，胶层的初粘性下降严重，只有添加大量的水溶性增塑剂及水溶性增粘剂，才能满足保护膜/胶粘带基本的粘性要求，但是却容易造成胶层的内聚力下降及交联困难、有残胶及耐温性不足的缺陷；同时保护膜/胶带所用的胶层为水溶性物质，其很容易在贮存、运输及使用过程中受到环境中水汽的侵蚀，造成粘结力下降、胶层力学性能劣化及保护膜/胶带产品变形等问题。目前保护膜的处理方法大致有如下几种方式：1.直接填埋或焚烧：将使用过的保护膜直接埋入垃圾处理填埋场或焚烧处理，这种处理方法实际上还是会污染地下水或大气环境；2.作为固态危废，请有处理资质的专业机构处理：这种处理成本高昂，每吨的处理费用报价为4000元至5000元不等，且贮存运输条件苛刻，一般企业难以承受。3.溶剂去除胶层：将初步清洗的保护膜用有一定毒害作用的有机溶剂浸泡，待保护膜的压敏胶黏剂涂层在有机溶剂如乙酸乙酯、甲苯等中溶解或溶胀后，用机械的方法去除，得到相对比较纯净的基材，再将基材回收再利用。这种处理方法的缺点是：因使用有机溶剂，存在着消防安全及职业卫生安全隐患；有机溶剂价格较高导致经济性不合理，同时使用后的有机溶剂同样存在待处理问题。而且通常保护膜的功能性涂层为交联型的压敏胶，其在有机溶剂中很难有效溶解，导致处理后的基材仍然带胶严重，不利于后道的回收再利用。4.化学溶胶：将初步清洁的保护膜用NaOH等强碱性溶液在高温、有压力及长时间条件下反应以达到溶掉压敏胶黏剂涂层的目的。这种处理方法的缺点主要是选择性太差，只能处理聚(甲基)丙烯酸酯类涂层的保护膜，且因为聚(甲基)丙烯酸酯类涂层要使用大量的长链侧基的丙烯酸酯类单体，存在水解温度高、碱溶条件苛刻、反应时间长、能耗高、产生的污水多、膜类基材受损等问题，其他种类涂层的保护膜处理效果很差。5.直接混合造粒回收法：将初步清洁的保护膜切碎后，在熔融状态下用共挤出法直接将含有压敏胶黏剂涂层的保护膜造粒，制得具有一定物理性能的塑料粒子再回收利用。本方法的特点是胶黏剂的可选择性太狭窄。因为基材及压敏胶黏剂涂层的化学成分及化学结构的原因，只能对采用聚烯烃的基材并涂布SBR等聚烯烃类胶黏剂的保护膜进行共挤出造粒，且造出的粒子力学性能很差；而采用非聚烯烃及非SBR胶黏剂的保护膜则很难共挤出造粒，所以本方法的局限性很强。6.采用胶黏剂混加发泡剂的方法：这种方法是将具有一定发泡温度的发泡剂加到压敏胶黏剂中，待保护膜使用结束后，将用过的保护膜进过一定的温度处理，压敏胶黏剂中的发泡剂发泡，使压敏胶黏剂涂层从基材上崩解脱落，从而可以达到回收基材的目的。这种方法是有特定的使用条件的，主要是因为压敏胶黏剂的玻璃化转变温度点很低(约-20℃～-70℃)，在发泡剂的发泡温度条件下，压敏胶黏剂涂层处于粘流态，发泡剂在发泡伊始形成的气态物质，迅速穿过压敏胶黏剂涂层而溢散，根本无法满足发泡剂的发泡条件，得不到发泡的压敏胶黏剂涂层，也就达不到通过发泡作用将压敏胶黏剂涂层从基材上崩解脱落的目的。所以采用向胶层中添加发泡剂的方法只能添加微胶囊型发泡剂。采用微胶囊发泡剂来进行保护膜基材回收的缺点也很明显，一来是微胶囊发泡剂的价格很昂贵，经济性较差；二来微胶囊发泡剂的平均粒径一般都超过20um，所以很难在胶厚低于20um的保护膜上采用；再者微胶囊发泡剂发泡后，并不能保证压敏胶黏剂涂层会从基材上完全脱落，这同样不能满足保护膜基材的有效回收。针对这些缺陷，所以我们设计一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜及其制作方法是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜及其制作方法，通过在稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂中加入易水溶、潮湿氛围下粘结作用强、初粘性好、无毒、环保易降解的聚甲基乙烯基醚胶黏剂后制备成复合型的胶黏剂结构，来改善常规水溶/水分散型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂的需要添加大量低分子水溶性增粘剂、增塑剂、初粘低、内聚力小、粘结性能差以及不耐湿气等不足，该方法制作的保护膜的基材不仅可以回收再利用，而且其使用的耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层可以降解为对环境无害的二氧化碳、氮气和水。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种具有耐湿性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜，其特征在于，包括高分子或金属箔的所述基材(1)，所述基材(1)表面电晕处理，所述基材(1)表面涂布有适度交联的耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)上贴合有离型膜(3)；/n其中，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)包含有机溶剂相中聚合的稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂和聚甲基乙烯基醚胶黏剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜，其特征在于，包括高分子或金属箔的所述基材(1)，所述基材(1)表面电晕处理，所述基材(1)表面涂布有适度交联的耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)上贴合有离型膜(3)；
其中，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)包含有机溶剂相中聚合的稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂和聚甲基乙烯基醚胶黏剂。


2.根据权利要求1所述的一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜，其特征在于，所述耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)的压敏胶黏剂组分百分比为：稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂50％-90％和聚甲基乙烯基醚50％-10％。


3.根据权利要求2所述的一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜，其特征在于，所述稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、顺丁烯二酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯、乙酸乙烯酯中的至少两种及分子量调节剂在有机溶剂中通过自由基聚合后制得，且所述稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂高分子在未交联时的玻璃化转变温度点介于-15℃-50℃之间。


4.根据权利要求3所述的一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜，其特征在于，所述稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂的单体质量百分比为：甲基丙烯酸0％-15％、丙烯酸0-20％、顺丁烯二酸0-10％、丙烯酸乙酯0-30％、丙烯酸丁酯0％-60％、丙烯酸异辛酯0-50％、丙烯酸-β-羟乙酯0-10％、N-羟甲基丙烯酰胺0％-1％和分子量调节剂0-1％。


5.一种具有耐湿性能的基材可回收型保护膜的制作方法，其特征在于，包括步骤依次如下：
步骤一：制备单体混合液；
步骤二：制备引发剂溶液；
步骤三：将引发剂溶液、单体混合液、分子量调节剂在有机溶剂中通过自由基聚合为稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂；
步骤四：将稀碱液易溶型聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂和聚甲基乙烯基醚在反应釜中制备为复合型稀碱易溶压敏胶黏剂；
步骤五：将复合型稀碱易溶压敏胶黏剂和聚甲基乙烯基醚及其他助剂制备为耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂布液；
步骤六：用多功能涂布机将耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂布液涂布至经过电晕处理的基材(1)表面，并干燥固化为适度交联的耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)；
步骤七：在耐湿性复合型稀碱易溶压敏胶黏剂涂层(2)上贴合离型膜(3)，经过后...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘成诚，
申请(专利权)人：安徽明讯新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34