該法是在已經制得的膜狀基材(即基膜)上,涂布乳液態(tài)或者溶液態(tài)的壓敏膠黏劑,然后加熱,除去溶劑或者分散劑后,經卷取而得到表面保護膜。由于溶液涂布法存在易燃易爆等隱患以及環(huán)境保護的適應性差的弊端,因此表面保護膜的生產工藝有從溶液涂布法向乳液涂布法轉變的趨勢。
基材
涂布法生產表面保護膜時,所使用的基材可以是紙張或者各種塑料薄膜,如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等,有時為了改善表面保護膜的黏基力,還選用共混料制造的薄膜或者共擠出的薄膜,例如由HDPE、LDPE、LLDPE摻混料制得的聚乙烯薄膜,由聚乙烯/EVA共擠出制得的復合薄膜。
壓敏膠
丙烯酸類壓敏膠,黏結范圍廣(對金屬、塑料、玻璃、各類涂料板、石材、木材、紙張等均有良好的黏結性),耐候性好、毒性低,而且由于它是由丙烯酸類單體共聚制得的,可以通過對共聚單體的選擇以及對共聚單體比例的調整,設計壓敏膠的組成及性能,性能上具有較大的可調性,比較容易獲得人們所期望的產品,且市場上工業(yè)化的丙烯酸類壓敏膠,有乳液、溶液等多種產品可供使用,因此涂布型表面保護膜中,廣泛地使用丙烯酸類壓敏膠。
壓敏膠用丙烯酸類樹脂,通常由幾種單體共聚而成,根據(jù)它們在壓敏膠中起的作用的不同,被稱之為黏性單體、內聚單體、改性單體等。當使用改性單體時,往往還配之以相應的交聯(lián)劑。
黏性單體
黏性單體又稱為軟單體。黏性單體是制備壓敏膠的主要單體,它的作用是產生玻璃化溫度(凡)較低的、具有良好初黏性能的聚合物。它是C4-C18的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯,具有黏性作用,其單聚體的玻璃化溫度為-20-70°C。丙烯酸正烷基酯為C2-C9的8種單體,聚合物Tg在-20°C以下;甲基丙烯酸酯正烷基酯中只有碳原子數(shù)為10和12的兩種單體,聚合物Tg在-20°C以下。玻璃化溫度在-20°C以下的還有四種具有分枝結構的丙烯酸烷基酯,工業(yè)上容易大量得到的單體有丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯三種。
內聚單體
內聚單體又稱為硬單體,它是(甲基)丙烯酸酯或其他烯類單體,能產生較高Tg的均聚物并能與軟單體共聚。常用的內聚單體有丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)和甲基丙烯酸正丁酯(BMA)等。
內聚單體的主要作用是與軟單體共聚,產生具有較好內聚強度和較高使用溫度的共聚物。這些玻璃化溫度較高的單體生成的壓敏膠,不僅能提高膠液的內聚力,而且對耐水性、粘接強度、透明性等也可能產生明顯的改善功能。
改性單體
改性單體又稱為交聯(lián)單體,是那些帶有各種官能基團并能與上述軟、硬單體共聚的烯類單體。常用的有丙烯酸和甲基丙烯酸、馬來酸和馬來酸酐、丙烯酰胺和甲基丙嫌酰胺、丙烯酸羥責乙酯和甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸女羥丙酯和甲基丙烯酸?羥丙酯、丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯、N-羥甲基丙烯酰胺、衣康酸、多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯等。
改性單體與軟、硬單體共聚后可以得到具有官能團的丙烯酸酯共聚物。這些極性很大的官能團,能夠使壓敏膠黏劑的內聚強度和粘接性能得到顯著提高。特別重要的是,所得到的共聚體,能夠通過這些官能團和交聯(lián)劑進行化學反應而交聯(lián),使壓敏膠的耐候性和耐熱性大幅度提高,而且耐油性和耐溶劑性優(yōu)良,黏附力和內聚力高,透明性好,在長期應力作用下的耐蠕變性能優(yōu)良。
要得到性能優(yōu)良的壓敏膠,上述幾種單體的比例必須仔細加以控制。人們常常用玻璃化溫度的高低來預測一種聚合物是否適用于作壓敏膠黏劑,丙烯酸酯共聚物,只有當它的玻璃化溫度低于-20°C時才會具有壓敏粘接特性;若壓敏膠黏劑在室溫標準條件下進行剝離測試時,主要發(fā)生內聚破壞,那么設法提高它的玻璃化溫
度,就能使其黏性得到提高;相反,若室溫F出現(xiàn)“黏-滑”剝離時,降低它的玻璃化溫度,就可改善其黏性。
黏附成分用量占丙烯酸樹脂的50%以上;作為凝膠成分的內聚單體,其用量為丙烯酸樹脂的20%-50%;具有特定官能基的改性單體,為丙烯酸樹脂總量的1.0%-10%,改性單體中所含的官能基可以是羥基、羧基、氨基、酰氨基以及環(huán)氧基等,更為詳細的情況,請參閱有關專著。
適當?shù)姆植骄酆戏绞?、改變每步聚合時的單體組成及用量,可以將聚合物的玻璃化溫度控制在適當?shù)姆秶鷥?,制得既有好的內聚強度,又有足夠黏附性的表面保護膜用壓敏膠,此外也可以選用不同分子量及分子量分布的多種膠共混的形式,來改進壓敏膠的綜合性能。
表面保護膜用壓敏膠可由表面保護膜生產單位自行合成,也可以從外單位購人。中國林業(yè)科學研究院林產化學工業(yè)研究所、中國航天科技集團第四十二研究所等單位均具備提供表面保護膜用專用壓敏膠的能力。