CN115109538A - 感压胶带 - Google Patents
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Abstract
一种感压胶带，包括基材以及在基材上的水性感压胶。水性感压胶包括20重量份至30重量份的天然橡胶、18重量份至28重量份的合成橡胶以及50重量份至60重量份的增粘剂，其中增粘剂的粒径(D90)介于100nm至500nm间。本揭露提供的增粘剂具有低粒径，使得水性感压胶具有高稳定性且感压胶带具有良好的粘着性，并且避免在感压胶带的制程中使用有机溶剂，降低对环境或人体的危害。
Description
技术领域
本揭露内容是关于感压胶带，且特别是关于具有水性感压胶的感压胶带。
背景技术
透过调整感压胶带的感压胶成分，使得感压胶带具有不同的粘着特性，从而可应用于多种产业中，例如纺织、电子、汽车等。然而，感压胶的生产制程经常使用大量挥发性有机溶剂，造成环境污染与人体危害。因此，如何提供无须有机溶剂且具有高粘着性的感压胶是一项重要课题。
发明内容
本揭露提供一种感压胶带，其包括水性感压胶，使得感压胶带具有良好的粘着性。
根据本揭露一些实施方式，感压胶带包括基材以及在基材上的水性感压胶。水性感压胶包括20重量份至30重量份的天然橡胶、18重量份至28重量份的合成橡胶以及50重量份至60重量份的增粘剂，其中增粘剂的粒径(D90)介于100nm至500nm间。
在一些实施方式中，增粘剂是通过包括以下试剂制备而成：45重量份至50重量份的去离子水、45重量份至50重量份的石油系树脂、0.5重量份至6重量份的界面活性剂以及0.5重量份至2重量份的稳定剂。
在一些实施方式中，石油系树脂的粒径(D90)介于700nm至1000nm间。
在一些实施方式中，界面活性剂的亲水亲油平衡值介于20至40间。
在一些实施方式中，界面活性剂是离子型界面活性剂，离子型界面活性剂包括十二烷基硫酸钠。
在一些实施方式中，界面活性剂包括离子型界面活性剂和非离子型界面活性剂，离子型界面活性剂和非离子型界面活性剂的重量比介于0.25至1.6间。
在一些实施方式中，非离子型界面活性剂包括聚氧乙烯。
在一些实施方式中，稳定剂包括聚乙烯吡咯烷酮。
在一些实施方式中，水性感压胶的固成分介于50wt％至60wt％间。
在一些实施方式中，水性感压胶的pH值介于9至11间。
根据本揭露上述实施方式，由于感压胶带的水性感压胶包括具有低粒径且粒径均匀的增粘剂，使得水性感压胶具有高稳定性并且可提供感压胶带良好的粘着性。另一方面，水性感压胶是非有机溶剂型感压胶，从而避免在感压胶带的生产制程中使用有机溶剂，因此降低对环境或人体的危害。
具体实施方式
为了实现提及主题的不同特征，以下揭露内容提供了许多不同的实施例或示例。以下描述数值、操作、材料等的具体示例以简化本揭露。当然，这些仅仅是示例，而不是限制性的。
本揭露内容提供一种感压胶带，其包括基材和在基材上的水性感压胶，且水性感压胶中包括增粘剂。由于增粘剂具有低且均匀的粒径，因此水性感压胶可具有高稳定性，并且提供感压胶带良好的粘着性。
本揭露的感压胶带包括基材和在基材上的水性感压胶，其中水性感压胶包括20重量份至30重量份的天然橡胶、18重量份至28重量份的合成橡胶以及50重量份至60重量份的增粘剂。详细而言，水性感压胶中的增粘剂的粒径(D90)介于100nm至500nm间。由于水性感压胶中的增粘剂具有均匀的低粒径，增粘剂可渗入橡胶分子之间或橡胶分子与基材之间的孔隙，从而增加水性感压胶的成分间的互溶效果。因此，增粘剂可增加水性感压胶的稳定性，并增加感压胶带的粘着性。
在一些实施方式中，感压胶带的基材可包括平滑且柔软的材料，从而提供感压胶带良好的粘着效果。举例而言，基材可以是聚氯乙烯薄膜，使得感压胶带粘着于被着物上时可适形于被着物的表面，并增加两者之间的粘着面积。
在一些实施方式中，水性感压胶的固成分可介于50wt％至60wt％间，从而提供水性感压胶适合的粘度和感压胶带良好的粘着性。举例而言，水性感压胶的粘度可介于400cP至800cP间。当水性感压胶的粘度介于此范围中时具有适合的流动性，从而可将水性感压胶涂布在基材上以形成均匀粘着面，并同时保有感压胶带良好的粘着性。具体而言，若水性感压胶的粘度小于400cP，水性感压胶可能因过于稀薄而无法提供感压胶带的粘着性；而若水性感压胶的粘度大于800cP时，容易造成涂布的困难度提升，不利于涂布制程。在一些实施方式中，水性感压胶的pH值可介于9至11间，从而避免水性感压胶中的增粘剂聚集。换而言之，当水性感压胶的pH值介于此范围中时，增粘剂可保持低粒径的状态，从而增加水性感压胶的稳定性。
在一些实施方式中，增粘剂可以通过包括以下试剂制备而成：45重量份至50重量份的去离子水、45重量份至50重量份的石油系树脂、0.5重量份至6重量份的界面活性剂以及0.5重量份至2重量份的稳定剂。在一些实施方式中，制成增粘剂的试剂可包括相同重量份的石油系树脂和去离子水。由于制成增粘剂的试剂包括高比例的去离子水，使得其所形成的增粘剂具有高含水量，从而增加水性感压胶对基材的扩散能力并提供感压胶带良好的粘着性。另一方面，制成增粘剂的试剂以水做为主要溶剂并且包括少量的界面活性剂和稳定剂，从而避免添加有机溶剂或大量添加剂。
在一些实施方式中，增粘剂的制备方法可包括去离子水、石油系树脂和界面活性剂的直接乳化制程。具体而言，直接乳化制程可使用去离子水做为主要溶剂，并使用界面活性剂完成去离子水和石油系树脂的乳化制程，从而避免添加额外的有机溶剂或分散剂。举例而言，可将去离子水、石油系树脂和界面活性剂加入高速均质机中，以6000rpm至7000rpm的转速均质10分钟至30分钟，从而乳化形成以石油系树脂为主体的乳液。在一些实施方式中，增粘剂的制备方法可包括在直接乳化制程所得到的乳液中加入稳定剂，使得增粘剂成分间的互溶性增加。因此，增粘剂具有高稳定性，从而增加水性感压胶的稳定性。在一些实施方式中，稳定剂可包括聚乙烯吡咯烷酮。
在一些实施方式中，石油系树脂(例如C5石油树脂或C9石油树脂等)可具有低粒径，使得石油系树脂可直接乳化成增粘剂。具体而言，石油系树脂的粒径(D90)可介于700nm至1000nm间，使得石油系树脂的粒径足够小而得以使用直接乳化制程形成增粘剂。另一方面，由于石油系树脂具有均匀的低粒径，使得其所制成的增粘剂亦具有均匀的低粒径，从而可增加增粘剂的稳定性并提供感压胶带良好的粘着性。
在一些实施方式中，石油系树脂的制备可包括将石油系树脂母粒进行湿式研磨制程以形成石油系树脂。具体而言，可以在水溶液中对石油系树脂母粒进行湿式研磨制程以形成石油系树脂，其中水可以做为润滑剂或是降低制程温度，从而避免添加有机溶剂。举例而言，石油系树脂的制备方法可包括混合50重量份至90重量份的水以及5重量份至30重量份的石油系树脂母粒，以行星式球磨机在1000rpm至3000rpm的转速下研磨10小时至14小时，以及烘干研磨后的混合物以得到石油系树脂。若研磨时间低于10小时，可能导致石油系树脂母粒受作用力时间不足以形成具有低粒径的石油系树脂；而若研磨时间高于14小时，可能导致石油系树脂团聚而形成具有高粒径的石油系树脂。
在一些实施方式中，界面活性剂可具有适合的亲水亲油平衡(Hydrophile-Lipophile Balance，HLB)值，使得其所制成的增粘剂具有均匀的低粒径，从而增加增粘剂的稳定性并提供感压胶带良好的粘着性。在一些实施方式中，界面活性剂的亲水亲油平衡值可介于20至40间。在较佳的实施方式中，界面活性剂的亲水亲油平衡值可以是30。具体而言，若界面活性剂的亲水亲油平衡值小于20，可能导致所形成的增粘剂具有高粒径且粒径不均，从而降低感压胶带的粘着性；而若界面活性剂的亲水亲油平衡值大于40，可能导致所形成的增粘剂容易两相分离，从而降低增粘剂的稳定性。
在一些实施方式中，界面活性剂可以是离子型界面活性剂，从而提供适合的亲水亲油平衡值。举例而言，离子型界面活性剂可包括十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate，SDS)，且使用十二烷基硫酸钠做为界面活性剂时，其亲水亲油平衡值例如是40。在一些实施方式中，界面活性剂可包括离子型界面活性剂和非离子型界面活性剂，其中离子型界面活性剂和非离子型界面活性剂的重量比可介于0.25至1.6间，从而提供适合的亲水亲油平衡值。举例而言，离子型界面活性剂可包括十二烷基硫酸钠，而非离子型界面活性剂可包括聚氧乙烯。更具体而言，当使用重量比为0.25的十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯做为界面活性剂时，其亲水亲油平衡值例如是20；且当使用重量比为1.6的十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯做为界面活性剂时，其亲水亲油平衡值例如是30。
具有低粒径的增粘剂所制成的水性感压胶可提供感压胶带良好的粘着性。在一些实施方式中，感压胶带的粘着性可表现在其多种特性上，例如剥离强度(peel adhesion)、切变强度(shear adhesion)、速粘性(tack)或内聚力(cohesion)。在一些实施方式中，感压胶带的剥离强度可介于150gf/19mm至300gf/19mm间，从而提供感压胶带高的粘着力。在一些实施方式中，感压胶带的切变强度可介于120gf/19mm至360gf/19mm间，从而减少感压胶带与被着物之间的滑移现象。在一些实施方式中，感压胶带的速粘性测试结果可介于0.1cm至4cm间，使得感压胶带在粘着初期具有良好的粘着力。在一些实施方式中，感压胶带的内聚力测试结果可介于10分钟至35分钟间，从而减少感压胶带粘着时的内部破坏。
根据本揭露上述实施方式，感压胶带包括形成其粘着面的水性感压胶。由于水性感压胶包括具有低粒径且粒径均匀的增粘剂，水性感压胶具有高稳定性，并提供感压胶带良好的粘着性。另一方面，水性感压胶的增粘剂可使用以水做为溶剂的直接乳化制程制备而成，从而避免在感压胶带的生产制程中使用有机溶剂，因此减少对环境或人体的危害。
在以下叙述中，将针对本揭露的增粘剂以及水性感压胶所制成的感压胶带进行各种测量和评估。下文将参照实验例1至实验例4，更具体地描述本揭露内容的特征。虽然描述了以下实施例，但是在不逾越本揭露内容范畴的情况下，可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实施例对本揭露内容做出限制性地解释。
<实验例1：增粘剂的基础配方评估>
在本实验例中，针对各实施例的增粘剂进行粒径的测量，并对其进行稳定性试验。具体而言，稳定性试验是使用高速离心机在3000rpm的转速下离心各实施例的增粘剂30分钟，以肉眼观察增粘剂的分离情形来评估其稳定性。各实施例的增粘剂中的组成成分与含量以及量测结果如表一所示。
表一
注1：未标示的单位为重量份，且稳定性不具有单位
注2：石油系树脂的粒径(D90)皆为750nm
注3：(A)代表HLB值为20；(B)代表HLB值为30；(C)代表HLB值为40
由表一可知，各实施例的增粘剂的粒径皆介于100nm至500nm间，且实施例2的增粘剂具有最小的粒径标准差。因此，各实施例的增粘剂具有低粒径，其中又以实施例2的增粘剂具有较均匀的粒径。另外，各实施例的增粘剂经过稳定性试验后皆不分离，显示各增粘剂具有良好的稳定性以维持其低粒径状态。
<实验例2：增粘剂的储存稳定性评估>
在本实验例中，针对实验例1中各实施例的增粘剂进行高温、常温以及低温储存稳定性测试。具体而言，高温储存稳定性测试是将增粘剂放置于温度为48℃的烘箱内历时48小时，并待其回到室温后以肉眼观察增粘剂的分离情形。常温储存稳定性测试是将增粘剂放置于室温的环境内历时7天，并以肉眼观察增粘剂的分离情形。低温储存稳定性测试是将增粘剂放置于温度为-5℃至-15℃的冷冻库内历时24小时，并待其回到室温后以肉眼观察增粘剂的分离情形。结果显示各实施例的增粘剂在高温、常温以及低温测试中皆未产生明显的分离现象，因此各增粘剂具有良好的储存稳定性。
<实验例3：水性感压胶的基础配方评估>
在本实验例中，针对各实施例的水性感压胶进行固成分和粘度的测量。具体而言，将实验例1中实施例2的增粘剂和其他成分配置成本实验例的各实施例的水性感压胶，并对各水性感压胶分别进行固成分和粘度的测量。各实施例的水性感压胶中的组成成分与含量以及测量结果如表二所示。
表二
注1：未标示的单位为重量份
由表二可知，各实施例的水性感压胶的固成分皆介于50wt％至60wt％间，且粘度皆介于400cP至800cP间。因此，各实施例的水性感压胶具有适合的固成分和粘度，使得水性感压胶具有适合的流动性以形成感压胶带的粘着面，并提供感压胶带的粘着性。
<实验例4：感压胶带的粘着性评估>
在本实验例中，针对各实施例的感压胶带进行粘着性的评估。具体而言，将实验例3中各实施例的水性感压胶制成感压胶带，并针对各感压胶带进行剥离强度、切变强度、速粘性和内聚力的评估。详细而言，各感压胶带的剥离强度是使用标准方法ASTM-D3330进行测试的结果；切变强度是使用标准方法ASTM-D1000进行测试的结果；速粘性是使用标准方法PSTC-6进行测试的结果；内聚力是在感压胶带面积19mm×25mm和温度50℃的条件下，以500g砝码对感压胶带施力的测试结果。各实施例的感压胶带的测试结果如表三所示。
表三
由表三可知，各实施例的感压胶带的剥离强度皆介于150gf/19mm至300gf/19mm间，显示其具有高粘着力。各感压胶带的切变强度皆介于120gf/19mm至360gf/19mm间，显示其不易与被着物之间产生滑移现象。各感压胶带的速粘性测试结果皆介于0.1cm至4cm间，显示其在粘着初期具有高粘着力。各感压胶带的内聚力测试结果皆介于10分钟至35分钟间，显示其粘着时不易产生内部的破坏。因此，各实施例的感压胶带在多个方面具有良好的粘着性。
经由上述各实验例的验证，本揭露的感压胶带可具有多方面良好的粘着性，且感压胶带在不丧失粘着性的情况下，其水性感压胶可具有适合的流动性。另外，水性感压胶的增粘剂具有均匀的低粒径和良好的稳定性，使得水性感压胶具有高稳定性并提供感压胶带良好的粘着性。
前面概述一些实施方式的特征，使得本领域技术人员可更好地理解本揭露的观点。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本揭露作为设计或修改其他制程和结构的基础，以实现相同的目的和/或实现与本文介绍的实施方式相同的优点。本领域技术人员还应该理解，这样的等同构造不脱离本揭露的精神和范围，并且在不脱离本揭露的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。
Claims (10)
1.一种感压胶带，其特征在于，包括：
基材；以及
水性感压胶于所述基材上，其中所述水性感压胶包括：
20重量份至30重量份的天然橡胶；
18重量份至28重量份的合成橡胶；以及
50重量份至60重量份的增粘剂，其中所述增粘剂的粒径(D90)介于100nm至500nm间。
2.根据权利要求1所述的感压胶带，其特征在于，其中所述增粘剂是通过包括以下试剂制备而成：
45重量份至50重量份的去离子水；
45重量份至50重量份的石油系树脂；
0.5重量份至6重量份的界面活性剂；以及
0.5重量份至2重量份的稳定剂。
3.根据权利要求2所述的感压胶带，其特征在于，其中所述石油系树脂的粒径(D90)介于700nm至1000nm间。
4.根据权利要求2所述的感压胶带，其特征在于，其中所述界面活性剂的亲水亲油平衡值介于20至40间。
5.根据权利要求2所述的感压胶带，其特征在于，其中所述界面活性剂是离子型界面活性剂，所述离子型界面活性剂包括十二烷基硫酸钠。
6.根据权利要求2所述的感压胶带，其特征在于，其中所述界面活性剂包括离子型界面活性剂和非离子型界面活性剂，所述离子型界面活性剂和所述非离子型界面活性剂的重量比介于0.25至1.6间。
7.根据权利要求6所述的感压胶带，其特征在于，其中所述非离子型界面活性剂包括聚氧乙烯。
8.根据权利要求2所述的感压胶带，其特征在于，其中所述稳定剂包括聚乙烯吡咯烷酮。
9.根据权利要求1所述的感压胶带，其特征在于，其中所述水性感压胶的固成分介于50wt％至60wt％间。
10.根据权利要求1所述的感压胶带，其特征在于，其中所述水性感压胶的pH值介于9至11间。
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