CN103333627B - 镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带及其生产方法，所述胶粘带包括顺序分布的橡胶胶黏层、保护层、油墨层、底涂层、基层和离型层，所述基层为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述底涂层设在基层的正面，所述油墨层设置在底涂层外表面，所述保护层设置在油墨层外表面，所述离型层为单组份非硅离型剂涂层，离型层设置在基层的背面，所述橡胶胶黏层设置在保护层外表面。此款安全环保型镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带是采用一种穿刺强度极大的双向拉伸聚丙烯薄膜，然后对薄膜上胶面和非上胶面进行预处理，涂布有粘性强、耐强碱的橡胶类压敏胶黏剂而成的胶粘带；胶粘带具有六层结构，每一层具有其各自的功能。

Description

镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种绝缘保护胶粘带，特别是一种主要用于镍氢电池正极极耳部位、并起到绝缘保护作用的耐强碱的镍氢电池专用极耳绝缘胶带及其生产方法。

背景技术

目前，国际上没有专门的企业生产镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，一般的镍氢电池生产厂家所用的胶带不是专门开发设计用于镍氢电池极耳部位的绝缘保护的胶带，而是国外（日本、美国等国家）生产的普通的包装封箱胶带。目前国内厂家所能提供的产品，由为数不多的几家小企业仿制国外包装胶带生产，质量及性能指标远不能达到要求，普遍存在原材料不环保，粘性差、剥离力下降、耐温偏低、对粘容易脱胶、基材达不到应有特性等缺点，性能很难满足使用要求，也不符合环保性和安全性，更难以调整产品的品种和性能来适应市场的需求。

因此，研究耐强碱镍氢电池专用极耳绝缘胶带，使之在具备优异耐强碱性、良好的耐温性、优良的绝缘性的同时，符合欧盟的《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》（简称ROHS）环保要求等，是世界压敏胶粘制品产业一个重要的课题，也是我国压敏胶制品行业与国际同行竞争的重要技术内容。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种符合ROHS、能有效防止极耳毛刺穿刺、绝缘性高，粘性强，耐强碱的镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带及其生产方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，其特征在于：包括顺序分布的橡胶胶黏层、保护层、油墨层、底涂层、基层和离型层，所述基层为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述底涂层设在基层的正面，所述油墨层设置在底涂层外表面，所述保护层设置在油墨层外表面，所述离型层为单组份非硅离型剂涂层，离型层设置在基层的背面，所述橡胶胶黏层设置在保护层外表面。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的一种方案，所述基层厚度为0.036mm至0.065mm。所述基层为经过双向拉伸处理和表面处理的聚丙烯薄膜。此薄膜首先经过双向拉伸处理，由于拉伸分子定向，所以这种薄膜具有质轻、无毒、无臭、防潮、机械强度高，尺寸稳定性好、印刷性能良好、透明性好等优点。具有高透明度、光泽好、阻隔性好、抗冲强度高、耐低温等优点。

另外，为了提高胶黏剂或油墨对基层的附着力，聚丙烯薄膜的表面要经过处理，提高表面能。聚丙烯薄膜表面的处理方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等。最常用的采用的是电晕处理法。在两个电极之间加上高频电压可以形成电晕或成为火花（晖光）放电。当聚丙烯薄膜表面在两个电极之间加上高频电压时，电晕照射到聚丙烯薄膜表面。在此高能量的放电状态下，电晕的电子对和离子对撞击聚丙烯薄膜表面，使其表面产生带电离子。同时电晕也使环境中的氧、氮和水等分子发生离子化，然后与表面的塑料分子反应生成羟基、羧基和烷氧基等极性基团。这些极性基团和聚丙烯薄膜表面的带电离子使聚丙烯薄膜表面的极性大大增加，表面能得到提高。从而增强了油墨或胶黏剂在基材表面的润湿性和黏基力，满足了聚丙烯薄膜表面的印刷或黏合等作业要求。通过电晕处理，使聚丙烯薄膜涂胶面表面张力达到38达因/cm以上。

所述橡胶胶黏层主要成份是橡胶类压敏胶黏剂，橡胶类压敏胶黏剂由天然橡胶、合成橡胶、增粘树脂、软化剂、固化剂、防老剂和溶剂配合制成。

所述橡胶类压敏胶黏剂的配方是：天然橡胶20-30份，合成橡胶80-100份，增粘树脂150-300份，软化剂2-15份，固化剂0-30份，防老剂0.5-3份混合后加入适量溶剂溶解成20%-60%的溶液。所述天然橡胶和合成橡胶是橡胶弹性体，主要是赋予压敏胶以必要的成膜性、内聚强度、粘弹性中的弹性成份以及耐介质老化等性能。天然橡胶先要经过塑炼机塑炼或混炼，炼制成合适的压敏胶成份。

所述合成橡胶是苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯（SIS）；国内外有很多牌号，根据胶带性能选择合适的牌号。

所述增粘树脂是松香增粘树脂及其衍生物、萜烯树脂和改性萜烯树脂和/或石油树脂；增粘树脂主要是赋予压敏胶主要的粘性。常用的增粘树脂主要有松香增粘树脂及其衍生物、萜烯树脂和改性萜烯树脂以及石油树脂三大类。在配方中，可以是上述增粘树脂单独一种使用，或是两三种混合使用。增粘树脂的种类和最佳用量的选择应该分别从与橡胶弹性体的相容性、本身的色泽、增粘效果、耐老化性能以及价格等各方面加以综合考虑。

所述软化剂是油脂类软化剂、液态橡胶或合成增塑剂类软化剂；软化剂的加入是为了降低压敏胶本体粘度，改善其对基材的密着性和涂布工艺。软化剂有三种，第一种是油脂类。包括矿物油系（如各种脂肪族、芳香族和环烷族润滑油脂）和植物油系（如羊毛脂、松浆油、卵磷脂等）；第二种是液态橡胶，（例如低分子量的聚异丁烯、聚丁烯和液态聚异戊二烯等）和液态增粘树脂（如液态萜烯树脂、液态古马隆茚树脂等）。第三种是合成增塑剂类。考虑到ROHS和REACH环保问题，一般都不用第三种。

所述固化剂是硫磺和硫化促进剂、多异氰酸酯及其多元醇的加成物类、烷基酚醛树脂类或有机过氧化物类；固化剂加入的目的是为了进一步提高橡胶压敏胶的耐热、耐水、耐溶剂和抗蠕变性能。固化剂有四类，第一类是硫磺和硫化促进剂并用，常用的硫化促进剂有噻唑类、秋兰姆类和二硫代甲酸硫类。第二类是多异氰酸酯及其多元醇的加成物类，常用的多异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯甲基二异氰酸酯（MDI）和六亚甲基二异氰酸酯（HMDI）等。第三类是烷基酚醛树脂类。第四类是有机过氧化物类，例如过氧化苯甲酰、异苯丙过氧化物等。

所述防老剂是自由基链抑制剂、过氧化物分解剂和/或紫外吸收剂和光稳定剂；防老剂的目的主要是防止或延缓压敏胶氧化降解或氧化交联的过程。防老剂有很多种，第一种是自由基链抑制剂，实例有：2，6二叔丁基对甲苯酚、2，5二叔丁基对苯二酚、2，2-二亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、苯乙烯化酚等。第二种是过氧化物分解剂，实例有；2-硫醇基苯并咪唑、亚磷酸三-对烷基酚酯等。第三种是紫外吸收剂和光稳定剂。实例有：水杨酸苯酯、2-苯甲酰基-4-甲氧基苯酚、2-（2'羟基3'，5'二叔丁基苯基）苯并三唑等。上述防老剂混合使用效果好。

所述溶剂是脂肪烃做溶剂和/或芳香烃溶剂，溶剂的选择以对橡胶的溶解性好、挥发速度适宜、低毒和价廉为原则。可用脂肪烃做溶剂，如溶剂汽油、正己烷、戊烷等，也可用芳香烃溶剂如甲苯等，亦可把两种结合起来用。

所述油墨层是耐强碱油墨，此油墨主要由连接料、颜料、填充剂、防结皮剂、防反印剂、增滑剂和稀释剂搅拌研磨而成。

所述耐强碱油墨的配方是：连接料55-60份，颜料11-19份，填充剂15-20份，防结皮剂1-3份，防反印剂4-8份，增滑剂3-5份和稀释剂11-16份。

所述连接料起分散色料和辅助料的媒介作用，是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。本发明选用氯化聚丙烯树脂作为油墨的连接料，因为此树脂耐强碱性能良好。

所述颜料为有机颜料，可以是偶氮系有机颜料，也可以是酞菁系有机颜料，主要选择那些耐强碱的有机颜料，颜色有白色、黑色、黄色、红色等。

所述填充剂是一种调节油墨浓度的助剂，还能增加油墨膜层的厚度，改善其耐磨性，它不具着色力和遮盖力。主要有硫酸钡，碳酸钙、氢氧化铝等，使用时将其研碎成白色粉末。

所述防结皮剂的作用是抑制油墨的干燥速度，防止油墨在机械上干燥结膜。它的主要成分是有机还原剂和抗氧剂。

所述防反印剂的作用是防止印刷油墨层反印到纸张背面，以保证印刷质量。最常用的防反印剂是玉米淀粉。

所述增滑剂的作用是改善油墨的耐摩擦性和流动性，降低粘度，提高膜层的光洁度，减少纸张拉毛现象。油墨中常用的增滑剂有高熔点的微晶蜡、合成蜡等。

所述稀释剂的作用是降低油墨粘度，防止发生剥膜现象，使油墨具有作业适性。常用的稀释剂有低聚合亚麻油、矿物油等。前者易与油墨混合，作用柔和；后者稀释效果明显，但切忌过量，否则印刷效果不好。

所述的底涂层是乙烯和乙酸乙烯的共聚物，其作用是增加油墨对基材的附着力。

所述的保护层是一种透明光油，印刷在油墨层外表面，起到保护油墨层，提高油墨的耐强碱性能的作用。

所述离型层为单组份非硅离型剂涂层，单组份非硅离型剂具有与双向拉伸聚丙烯薄膜有优异的附着性和快速干燥的性能。在进行离型层涂布前要对聚丙烯薄膜背面进行电晕处理。

一种镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带的生产方法，其特征在于：先对双向拉伸聚丙烯薄膜背面进行电晕处理，使其电晕值达到38达因/cm以上；接着把单组份非硅离型剂配成0.5-2%的浓度、并印刷在双向拉伸聚丙烯薄膜背面；双向拉伸聚丙烯薄膜进行背面处理后，再接着用乙烯和乙酸乙烯的共聚物涂布在双向拉伸聚丙烯薄膜正面进行底涂层的涂布；再接着把耐强碱油墨在底涂层外表面进行油墨涂层处理；再接着在油墨层外表面印刷一薄层透明光油做保护层，保护油墨；然后，把已经溶解好的橡胶类压敏胶黏剂涂布到保护层外表面上；最后，经过烘干，成卷，然后复卷，分切后成了胶带。

所述橡胶类压敏胶黏剂烘干后形成橡胶胶黏层。

本发明的有益效果如下：

（1）此款安全环保型镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带是采用一种穿刺强度极大的双向拉伸聚丙烯薄膜，然后对薄膜上胶面和非上胶面进行预处理，涂布有粘性强、耐强碱的橡胶类压敏胶黏剂而成的胶粘带；胶粘带具有六层结构，每一层具有其各自的功能，其中，橡胶胶黏层直接与镍氢电池正极极耳部位接触，具有超强粘性（使极耳粘贴牢固，避免短路，从而令产品使用寿命更长），耐强碱，符合ROHS环保要求等特点；保护层是为了保护油墨层，提高油墨的耐强碱性能；油墨层颜色可以调配，以适合不同型号产品需求；底涂层是为了增加油墨对基材的附着力；基层采用双向拉伸聚丙烯薄膜，柔软而坚硬能防止极耳毛刺的刺穿；离型层具有与基层有优异的附着性和快速干燥的性能；

（2）所述油墨层还可以进一步提高胶粘带耐强碱的性能；

（3）镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带是一种超强粘性，耐酸碱，符合ROHS，环保的产品；柔软而坚硬的表面基材能防止极耳毛刺的刺穿，超强的粘性使极耳粘贴牢固，避免短路，从而令镍氢电池使用寿命更长。

附图说明

图1是本发明一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，包括顺序分布的橡胶胶黏层1、保护层2、油墨层3、底涂层4、基层5和离型层6，所述基层3为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述底涂层2设在基层3的正面，所述油墨层3设在底涂层4外表面，所述保护层2设在油墨层3外表面，所述离型层6为单组份非硅离型剂涂层，离型层6设置在基层5的背面，所述橡胶胶黏层1设置在保护层2外表面。

所述基层5厚度为0.036mm至0.065mm。基层5是双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP），具有很好的穿刺强度，可以防止极耳毛刺的刺穿。厚度有很多种选择，一般可用0.036mm、0.038mm、0.040mm、0.060mm、0.065mm等厚度的BOPP薄膜，此薄膜首先经过双向拉伸处理，由于拉伸分子定向，所以这种薄膜具有质轻、无毒、无臭、防潮、机械强度高，尺寸稳定性好、印刷性能良好、透明性好（高透明度）、光泽好、阻隔性好、抗冲强度高、耐低温等优点。

为了提高胶黏剂或油墨对基层的附着力，聚丙烯薄膜的表面要经过处理，提高表面能。聚丙烯薄膜表面的处理方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等。最常用的采用的是电晕处理法。在两个电极之间加上高频电压可以形成电晕或成为火花（晖光）放电。当聚丙烯薄膜表面在两个电极之间加上高频电压时，电晕照射到聚丙烯薄膜表面。在此高能量的放电状态下，电晕的电子对和离子对撞击聚丙烯薄膜表面，使其表面产生带电离子。同时电晕也使环境中的氧、氮和水等分子发生离子化，然后与表面的塑料分子反应生成羟基、羧基和烷氧基等极性基团。这些极性基团和聚丙烯薄膜表面的带电离子使聚丙烯薄膜表面的极性大大增加，表面能得到提高，从而增强了油墨或胶黏剂在基材表面的润湿性和黏基力，满足了聚丙烯薄膜表面的印刷或黏合等作业要求。通过电晕处理，使聚丙烯薄膜涂胶面表面张力达到38达因/cm以上。

所述橡胶胶黏层1主要成份是橡胶类压敏胶黏剂，橡胶类压敏胶黏剂由天然橡胶、合成橡胶、增粘树脂、软化剂、固化剂、防老剂和溶剂配合制成。

所述橡胶类压敏胶黏剂的配方是：天然橡胶20份，合成橡胶80份，增粘树脂50-150份，软化剂2-15份，固化剂0-30份和防老剂0.5-3份混合后加入适量溶剂溶解成20%-60%的溶液。

所述合成橡胶是苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯；增粘树脂是松香增粘树脂及其衍生物、萜烯树脂和改性萜烯树脂和/或石油树脂；软化剂是油脂类软化剂、液态橡胶或合成增塑剂类软化剂；固化剂是硫磺和硫化促进剂、多异氰酸酯及其多元醇的加成物类、烷基酚醛树脂类或有机过氧化物类；防老剂是自由基链抑制剂、过氧化物分解剂和/或紫外吸收剂和光稳定剂；溶剂是脂肪烃做溶剂和/或芳香烃溶剂。

所述的保护层2是一种透明光油，印刷在油墨层外表面，起到保护油墨层，提高油墨的耐强碱性能的作用。

所述油墨层3所述油墨层是耐强碱油墨。此油墨是由连接料、颜料、填充剂、防结皮剂、防反印剂、增滑剂和稀释剂配合而成。

所述连接料起分散色料和辅助料的媒介作用，是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。本发明选用氯化聚丙烯树脂作为油墨的连接料，因为此树脂耐强碱性能良好。颜料为有机颜料，可以是偶氮系有机颜料，也可以是酞菁系有机颜料，主要选择那些耐强碱的有机颜料，颜色有白色、黑色、黄色、红色等。填充剂是一种调节油墨浓度的助剂，还能增加油墨膜层的厚度，改善其耐磨性，它不具着色力和遮盖力。主要有硫酸钡，碳酸钙、氢氧化铝等，使用时将其研碎成白色粉末。防结皮剂的作用是抑制油墨的干燥速度，防止油墨在机械上干燥结膜。它的主要成分是有机还原剂和抗氧剂。防反印剂的作用是防止印刷油墨层反印到纸张背面，以保证印刷质量。最常用的防反印剂是玉米淀粉。增滑剂的作用是改善油墨的耐摩擦性和流动性，降低粘度，提高膜层的光洁度，减少纸张拉毛现象。油墨中常用的增滑剂有高熔点的微晶蜡、合成蜡等。稀释剂的作用是降低油墨粘度，防止发生剥膜现象，使油墨具有作业适性。常用的稀释剂有低聚合亚麻油、矿物油等。前者易与油墨混合，作用柔和；后者稀释效果明显，但切忌过量，否则印刷效果不好。

所述的底涂层4是乙烯和乙酸乙烯的共聚物，其作用是增加油墨对基材的附着力。

所述离型层6为单组份非硅离型剂涂层，单组份非硅离型剂具有与基材有优异的附着性和快速干燥的性能。在涂布前，涂布所用的双向拉伸聚丙烯薄膜需经过打电晕处理，电晕值需达到38达因以上，这样有利于背面处理剂的附着。

上述制作橡胶胶黏层1所用的橡胶类压敏胶黏剂也可以由聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂代替（此实施例优选橡胶类压敏胶黏剂）。或者，橡胶类压敏胶黏剂，可以是天然橡胶压敏胶黏剂，也可以是合成橡胶压敏胶黏剂。橡胶类压敏胶黏剂可以和固化剂配合使用，提高耐酸碱性和耐温性。固化剂可以是多异氰酸酯及其多元醇的加成物类，也可以是烷基酚醛树脂类，还可以是有机过氧化物类。固化剂的选择要根据橡胶类压敏胶黏剂的配方选择相匹配的来用。

聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂要和固化剂配合使用才可以。固化剂可以是氨基树脂、多异氰酸酯。金属氧化物等。固化剂的选择要根据聚丙烯酸酯类压敏胶黏剂的配方选择相匹配的来用。

一种镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带的生产方法，先对双向拉伸聚丙烯薄膜背面进行电晕处理，使其电晕值达到38达因以上；接着把单组份非硅离型剂配成0.5-2%的浓度、并印刷机将其印刷在双向拉伸聚丙烯薄膜背面；双向拉伸聚丙烯薄膜进行背面处理后，再接着用乙烯和乙酸乙烯的共聚物涂布在双向拉伸聚丙烯薄膜正面进行底涂层的涂布；再接着把耐强碱油墨在底涂层外表面进行油墨涂层处理；再接着在油墨层外表面印刷一薄层透明光油做保护层，保护油墨；然后，把已经溶解好的橡胶类压敏胶黏剂涂布到保护层外表面上；最后，经过烘干，成卷，然后复卷，分切后成了胶带。

所述橡胶类压敏胶黏剂烘干后形成橡胶胶黏层1。

Claims (6)

1.一种镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，其特征在于：包括顺序分布的橡胶胶黏层、保护层、油墨层、底涂层、基层和离型层，所述基层为双向拉伸聚丙烯薄膜，所述底涂层设在基层的正面，所述油墨层设置在底涂层外表面，所述保护层设置在油墨层外表面，所述离型层为单组份非硅离型剂涂层，离型层设置在基层的背面，所述橡胶胶黏层设置在保护层外表面；

所述基层厚度为0.036mm至0.065mm；

所述油墨层是耐强碱油墨，此油墨主要由连接料、颜料、填充剂、防结皮剂、防反印剂、增滑剂和稀释剂搅拌研磨而成；

所述耐强碱油墨的配方是：连接料55-60份，颜料11-19份，填充剂15-20份，防结皮剂1-3份，防反印剂4-8份，增滑剂3-5份和稀释剂11-16份。

2.根据权利要求1所述镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，其特征在于：所述橡胶胶黏层主要成份是橡胶类压敏胶黏剂，橡胶类压敏胶黏剂由天然橡胶、合成橡胶、增粘树脂、软化剂、固化剂、防老剂和溶剂配合制成。

3.根据权利要求2所述镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，其特征在于：所述橡胶类压敏胶黏剂的配方是：天然橡胶20-30份，合成橡胶80-100份，增粘树脂150-300份，软化剂2-15份，固化剂0-30份，防老剂0.5-3份混合后加入适量溶剂溶解成20%-60%的溶液。

4.根据权利要求1所述镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，其特征在于：所述的底涂层是乙烯和乙酸乙烯的共聚物。

5.根据权利要求1所述镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带，其特征在于：所述的保护层是一种透明光油，印刷在油墨层外表面。

6.一种根据权利要求1所述镍氢电池专用极耳绝缘胶粘带的生产方法，其特征在于：先对双向拉伸聚丙烯薄膜背面进行电晕处理，使其电晕值达到38达因/cm以上；接着把单组份非硅离型剂配成0.5-2%的浓度、并印刷在双向拉伸聚丙烯薄膜背面；双向拉伸聚丙烯薄膜进行背面处理后，再接着用乙烯和乙酸乙烯的共聚物涂布在双向拉伸聚丙烯薄膜正面进行底涂层的涂布；再接着把耐强碱油墨在底涂层外表面进行油墨涂层处理；再接着在油墨层外表面印刷一薄层透明光油做保护层，保护油墨；然后，把已经溶解好的橡胶类压敏胶黏剂涂布到保护层外表面上；最后，经过烘干，成卷，然后复卷，分切后成了胶带；

所述橡胶类压敏胶黏剂烘干后形成橡胶胶黏层。