[發(fā)明專利]一種防曬隔熱膜用單組分型水性壓敏膠

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210583488.6
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103074011A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柯躍虎;張剛;江家鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東達(dá)美新材料有限公司
• 主分類號: C09J133/08
• 分類號: C09J133/08;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/28;C08F220/56;C08F220/22;C08F220/68
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種防曬隔熱膜用單組分型水性壓敏膠。

背景技術(shù)

防曬隔熱膜是為防止紫外線/紅外線的輻射而開發(fā)的一種新型表面保護(hù)材料。防曬隔熱膜以聚酯薄膜為基材，透明度高，紫外線/紅外線阻隔率高，抗沖擊性和撕裂性強(qiáng)，粘著性能可調(diào)，對多種物質(zhì)表面的貼附性能好，粘著力經(jīng)時變化小。將它貼在各類車窗玻璃、建材、儀器儀表、電子產(chǎn)品等材料表面，能夠避免紫外線/紅外線輻射造成的傷害。防曬隔熱膜的應(yīng)用，不僅能有效阻擋太陽輻射的熱量，在炎熱季節(jié)里減少大量的熱量以保持清爽，同時也提高了材料的利用率，延長了材料的使用壽命。防曬隔熱膜較之使用表面保護(hù)涂料具有使用方便、價格低廉，效果可靠等綜合優(yōu)勢，因此越來越為人們廣泛關(guān)注。

目前，防曬隔熱膜在汽車市場中所占的比重相當(dāng)大。隨著人民生活水平的提高，汽車也逐步進(jìn)入到千家萬戶，我國的汽車需求量在未來將保持快速的增長，高性能防曬隔熱膜的市場需求量也將同步增長，市場潛力巨大。在此背景下，生產(chǎn)高性能防曬隔熱膜是絕對有必要的，符合當(dāng)前表面保護(hù)產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展的潮流。

高性能防曬隔熱膜一般至少具有4層結(jié)構(gòu)，最外層為聚丙烯酸酯耐磨外層，耐磨層非常堅韌、耐刮擦，不易產(chǎn)生刮痕；第二層是基材層，該層的材料是透明的聚酯層，透明度高且有一定的抗沖擊能力，能減少外來沖擊力造成的傷害，同時，基材層能夠有效的過濾陽光和對面車輛遠(yuǎn)光中的眩光；第三層是隔熱層，該層能有效的將陽光中的紅外線和紫外線隔斷，從而達(dá)到防曬隔熱效果；最內(nèi)層是粘性層，用于隔熱保護(hù)膜與產(chǎn)品的粘結(jié)，粘結(jié)力高，能長期使用不脫離變形。

防曬隔熱膜粘性層一般以涂布法進(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水分，卷曲而得到保護(hù)膜。涂布溶劑型聚丙烯酸酯類壓敏膠時，生產(chǎn)過程中有大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排出。這些揮發(fā)性有機(jī)化合物不但比較嚴(yán)重地環(huán)境污染，而且對使用者的身體健康也會造成較大的危害。為此，降低揮發(fā)性有機(jī)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。

環(huán)保意識的增強(qiáng)，使得水性壓敏膠粘劑得到了較快的發(fā)展，但一般的丙烯酸酯水性壓敏膠由于采用了大量的親水性乳化劑或保護(hù)膠體，制成的保護(hù)膜在潮濕環(huán)境或戶外受雨淋時，會很快吸水發(fā)白，保護(hù)膜性能出現(xiàn)明顯下降，甚至由于出現(xiàn)起泡脫膠問題而導(dǎo)致隔熱保護(hù)膜報廢，造成巨大的損失。為了彌補(bǔ)常規(guī)丙烯酸水性壓敏膠性能上的這種缺陷，一般需對其進(jìn)行改性以提高其性能。

首先，乳化劑方面，可從減少常規(guī)乳化劑和保護(hù)膠體的使用入手，而主要采用反應(yīng)型乳化劑，這是因為反應(yīng)型乳化劑可以通過聚合接入分子鏈上，減少了乳化劑的遷移性，因此膠粘劑的耐水性能明顯好于非反應(yīng)型的。其次，引入含氟功能單體進(jìn)行改性，是近年來的研究熱點之一，含氟聚合物具有優(yōu)異的雙疏性等特點，原因在于聚合物中全氟側(cè)鏈向空氣中伸展，占據(jù)了聚合物與空氣的界面，大大降低了聚合物的表面能，使其很難被有機(jī)液體和水浸潤。而且C-F鍵鍵能大、穩(wěn)定，側(cè)鏈包覆主鏈的結(jié)構(gòu)對聚合物內(nèi)部分子形成很好的“屏蔽保護(hù)”，使其具有高度的熱穩(wěn)定性和突出的耐水性。

此外，單獨采用熱塑性的丙烯酸酯水性壓敏膠，其耐水性、耐溶劑性、耐熱性等都存在一定問題。而在乳液聚合時，引入可實現(xiàn)交聯(lián)的官能團(tuán)，使其在干燥固化時，產(chǎn)生交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步提高耐水、耐熱性能。常規(guī)外加交聯(lián)劑的方法，存在膠水適用期較短、浪費較大，或交聯(lián)劑有一定毒性、環(huán)保性不佳的缺陷，而單組分型則能克服上述不足，且使用方便，基本無浪費。

有關(guān)于表面保護(hù)膜相關(guān)的水性壓敏膠的專利，如“可剝離型乳液壓敏膠粘劑與壓敏粘合片”（專利公開號CN1517422A）描述了一種可剝離乳液壓敏膠的組成及制備方法，它包括丙烯酸酯類乳液聚合物和含有水分散性多異氰酸酯的外加交聯(lián)劑，但水分散性多異氰酸酯與乳液中水的反應(yīng)降低了交聯(lián)效率，從而降低了耐水性能，也會導(dǎo)致膠水的適用期明顯縮短。“耐濕熱表面保護(hù)膜用乳液壓敏膠與表面保護(hù)膜的制備方法”（專利公開號CN101153208A）描述一種耐濕熱保護(hù)膜用乳液壓敏膠，但其制備過程中仍采用了較多的非反應(yīng)型乳化劑，且未采用氟改性方法，在耐水性能上仍有欠缺，且不是單組分型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對以上要解決的技術(shù)問題，提供一種防曬隔熱膜用單組分型水性壓敏膠。

本發(fā)明的防曬隔熱膜用單組分型水性壓敏膠制備方法采用了半連續(xù)饑餓態(tài)加料工藝、預(yù)乳化工藝及種子乳液聚合工藝，其制備過程包括以下步驟：