CN104559820A - 一种光固化压敏胶带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光固化压敏胶带及其制备方法，所述光固化压敏胶带包括基材，其中，所述基材上涂布有光固化压敏胶，所述光固化压敏胶包含如下组分：丙烯酸酯固化剂、稀释剂、光引发剂和辅助剂。本发明提供的光固化压敏胶带及其制备方法，通过在基材上涂布丙烯酸酯固化剂，利用光辐射进行固化，固化速度快，固化温度低，从而提高生产效率，并且无污染、抗老化、稳定性强，使得制成的压敏胶带粘结性能稳定，能够满足不同医疗条件下的应用。

Description

一种光固化压敏胶带及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶带及其制备方法，尤其涉及一种光固化压敏胶带及其制备方法。

背景技术

目前通常使用的医用胶带多为用溶剂型涂布法及乳液型涂布法、热熔胶涂布法制造而成。溶剂型涂布法是将粘合剂先溶解在溶剂中(如汽油、二甲苯等)，溶解后再涂布到防粘材料(牛皮纸、聚乙烯膜、硅酮)上，经烘干处理再用转移涂布法将粘合剂转移到基材上，形成透气性贴片。由于选用基材的轻薄性，通常基材背面需要先进行上浆处理，堵住毛孔并挤压平整后涂以有机硅氟类物质以降低胶层对基材表面的粘附力。而乳液型涂布法则是将胶制成乳液或者溶解在一定比例的水中，然后涂布在防粘材料上，经转移涂在透气性基材上，经干燥处理形成透气性胶带。溶剂型涂布法所使用的溶剂易燃易爆，易挥发，对人体有毒，生产过程对环境有一定污染。而乳液型涂布法制成的产品耐水性、剥离力和初粘力低、低温稳定性差、对油面粘附力小，且能耗高，固化慢。两者均需在有机硅固化后方能涂布粘合剂，固化时间长，基材易变形起泡或者产生褶皱，造成涂布不均匀。在转移法生产的防水透气胶带的生产过程中，溶剂和乳液均需烘干，基材也要进行两次烘干处理，生产时间长，能源消耗大；而且上述两种方法制成的胶带，使用时只能使用粘有压敏胶的粘合胶面部分，其余部分(防粘基材、浆料、防粘剂等)弃而不用，增加了产品的人力物力的浪费，产品成本也相应偏高，竞争力降低。

热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品，热熔胶压敏胶主要由合成橡胶和树脂及橡胶油等混合加热成溶熔状态再涂布于棉纸、布或塑料薄膜等基材上而制成的一种胶粘剂，成本低廉是其最大的优点。热熔压敏胶为100％固含量的热塑性材料，不含任何挥发性有机化合物，因此，在生产、运输、储存和施过程中都非常安全。较之前两者，热熔型压敏胶无溶剂，更有利于环保和安全生产，生产效率高，生产成本相对低。最重要的是，它们是环境友好的材料，对人体健康和生活环境没有任何危害。此外，由于固化迅速的特点，热熔胶在所有类型的胶粘剂中最适合高速生产线的作业。但热熔压敏胶有两个主要的缺点。热熔胶是热塑性的材料，在制品使用的环境温度接近其软化温度时会发生熔融流动或蠕变的现象，这个温度一般都低于100℃；因此，它们不适合应用于高温且需要长时间使用的环境。热熔胶的粘结强度有限，耐药品性差，而且热熔压敏胶的组成分比例和胶粘性能会随时间延长逐渐发生改变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光固化压敏胶带及其制备方法，不但固化速度快，固化温度低，提高生产效率，并且无污染、抗老化、稳定性强，使得制成的压敏胶带粘结性能稳定，能够满足不同医疗条件下的应用。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光固化压敏胶带，包括(待权利要求确定后填入)。

本发明为解决上述技术问题还提供一种上述光固化压敏胶带的制备方法，包括(待权利要求确定后填入)。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的光固化压敏胶带及其制备方法，通过在基材上涂布丙烯酸酯固化剂，利用光辐射进行固化，固化速度快，固化温度低，从而提高生产效率，并且无污染、抗老化、稳定性强，使得制成的压敏胶带粘结性能稳定，能够满足不同医疗条件下的应用。

附图说明

图1为本发明光固化压敏胶带的生产装置结构示意图。

图中：

1  涂布机                2  转移辊         3  基材

4  UV光源照射设备        5  收卷装置

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

本发明提供的光固化压敏胶带包括基材，其中，所述基材上涂布有光固化压敏胶，所述光固化压敏胶包含如下组分：丙烯酸酯固化剂、稀释剂、光引发剂和辅助剂。

本发明提供的光固化压敏胶带，所述丙烯酸酯固化剂为聚酸丙烯酸醋、环氧丙烯酸醋或聚氨醋丙烯酸醋，所述稀释剂为自由基活性稀释剂或阳离子活性稀释剂。所述自由基活性稀释剂为1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯或乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯；所述阳离子活性稀释剂为活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内醋或乙烯基醚单体。

本发明提供的光固化压敏胶带，其中，所述辅助剂包括稳定剂、流平剂，消泡剂、增塑剂和偶联剂。

本发明提供的光固化压敏胶带及其制备方法，使得医用压敏胶带的制备工艺尽可能的简单化，同时制成的医用胶带能保持良好的粘结性能和长时间使用的稳定性。

UV光固化是辐射固化的一类，利用电磁辐射，如紫外线(UV)或电子束(EB)照射涂层，产生辐射聚合、辐射交联和辐射接技等反应。迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程，固化是直接在不加热的底材上进行的，体系中不含溶剂，辐照后液膜几乎100％固化，因而VOC(挥发性有机化合物)排放量几乎为零。UV光固化的独特优势在于：反应速率快，最快只需0.05～0.5s的时间内固化；费用低，仅需用于激发光引发剂的辐照能，节约大量的能源；辐照均匀性好使得制成品性能稳定。UV胶的优良抗老化性能使得制成的压敏胶带粘结性能稳定，能满足不同医疗条件下的应用。

UV是英文Ultraviolet Rays的缩写,即紫外光线。紫外线(UV)是肉眼看不见的，是可见光以外的一段电磁辐射，波长在1～400nm(纳米)的范围。UV胶又称无影胶、光敏胶、紫外光固化胶，它是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，通常可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。

UV光固化体系分为自由基体系和阳离子体系，两者固化机理成分都有所不同。自由基体系是由光引发剂受UV照射激发产生自由基，引发单体和预聚物聚合交联；阳离子体系是由阳离子光引发剂受辐射产生强质子酸，催化加成聚合，使树脂固化，工作原理是指在特殊配方的树脂中加入光引发剂(或光敏剂)，经过吸收紫外线(UV)光固化设备中的高强度紫外光后，产生活性自由基或离子基，从而引发聚合、交联和接枝反应，使UV胶中的各成分在数秒内(不等)由液态转化为固态。(此变化过程称之为＂UV固化＂)。UV胶在紫外灯照射下1-5S初步定位固化，20-30S即可粘接完成，照射后即可达到较高强度，可以满足自动化生产线节奏的需要；而丙烯酸酯结构胶则需要经过1-10min初固，24小时才能达到最高强度；热熔压敏胶则需要10-120min初固，48小时后才能达到最高强度。

本发明包含的UV光固化技术为自由基光固化、阳离子光固化、混杂光固化、双重固化等的一种或几种并用；使用的UV光波长为0～400nm(纳米)中的一段或者全部；用于UV胶固化的辐射装置通称光固化机，包括履带式、箱式、点光源系列；紫外光源为低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯以及最新式的无极灯等。涂布的材料包括无弹性布基、膜材、无纺布、弹性布料、弹性无纺布、各种纸基类等材料。

本发明光固化压敏胶带的生产装置结构如图1所示，涂布机1的优选参数设置如下：胶箱温度：100-140℃，转移辊温度：80±20℃；涂头温度：120±20℃；上胶量设定：30±5g(联动)；涂布速度：30±10m/s；放卷张力：3±0.5KG；收卷张力：7±2KG，具体包括如下步骤：

步骤S1：先将光固化压敏胶加入到可加热的胶箱中，按照胶水的不同加热或者不加热，加热到所调定的熔胶熔点温度后,使得胶料被熔化,选用的胶水为软化温度为20-170℃中的一种。

步骤S2：将基材3穿引好，通过液压系统将熔化的胶料压入涂布机1,然后将涂布机1的涂布模头靠在转移辊2上，将光固化压敏胶喷涂在转移辊2上；

步骤S3：转移辊2挤压基材3进行涂布上胶，通过UV光源照射设备4的照射活化，使得熔化的光固化压敏胶固化生成高分子化合物；用光源为自由基长波紫外光源(代号UV-A，波长315～380nm)、中波紫外光源(UV-B，280～315nm)、短波紫外光源(UV-C,200～280nm)、真空紫外光源(UV-D,1～200nm)4个波段中的一种或几种；

步骤S4：调节离合器和制动器的张力来控制基材的牵引张力，使得上胶固化后的基材直接形成平整卷状，收卷装置5收卷后，再经后续的卷切包装，成为各种规格医用胶带。

综上所述，本发明提供的光固化压敏胶带及其制备方法，通过在基材上涂布丙烯酸酯固化剂，利用光辐射进行固化，固化速度快，固化温度低，从而提高生产效率，并且无污染、抗老化、稳定性强，具体优点如下：

(1)无需混合的单组分体系，使用方便；

(2)对胶料的软化点要求低，可用软化点从20-170℃之间的任意可UV光固化压敏胶；

(3)可根据胶料的特性随时调整光源的强度与波段；

(4)固化速度快，几秒至几十秒即可完成固化，有利于自动化生产线，提高劳动生产率；

(5)固化温度低，节省能源，室温即可固化，可用于不宜高温固化的材料，紫外光固化所消耗的能量与热固化树脂相比可节约能耗90％左右；

(6)无污染，可采用低挥发性单体和齐聚物，不使用溶剂，100％固化，故基本上无大气污染，也没有废水污染问题；

(7)制成的医用胶带性能优越，抗溶剂、抗老化、稳定性强，可适应各种不同的医用场合。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种光固化压敏胶带，包括基材，其特征在于，所述基材上涂布有光固化压敏胶，所述光固化压敏胶包含如下组分：丙烯酸酯固化剂、稀释剂、光引发剂和辅助剂。

2.如权利要求1所述的光固化压敏胶带，其特征在于，所述丙烯酸酯固化剂为聚酸丙烯酸醋、环氧丙烯酸醋或聚氨醋丙烯酸醋，所述稀释剂为自由基活性稀释剂或阳离子活性稀释剂。

3.如权利要求2所述的光固化压敏胶带，其特征在于，所述自由基活性稀释剂为1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯或乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯；所述阳离子活性稀释剂为活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内醋或乙烯基醚单体。

4.如权利要求1所述的光固化压敏胶带，其特征在于，所述辅助剂包括稳定剂、流平剂，消泡剂、增塑剂和偶联剂。

5.如权利要求4所述的光固化压敏胶带，其特征在于，所述稳定剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪或蒽醌；

所述流平剂为有机硅、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素或聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种以上的混合物；

所述消泡剂为磷酸酯、脂肪酸酯或有机硅；

所述偶联剂为γ-甲基丙烯酸丙醋基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

6.如权利要求1所述的光固化压敏胶带，其特征在于，所述基材为无弹性布基、膜材、无纺布、弹性布料或弹性无纺布。

7.一种如权利要求1所述的光固化压敏胶带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)先将光固化压敏胶加入到可加热的胶箱中，加热到所调定的熔胶熔点温度后,使得胶料被熔化,

b)将基材穿引好，通过液压系统将熔化的胶料压入涂布模头,然后将涂布模头靠在转移辊上，将光固化压敏胶喷涂在转移辊上；

c)转移辊挤压基材进行涂布上胶，通过UV光源的照射活化，使得熔化的光固化压敏胶固化生成高分子化合物；

d)控制基材的牵引张力，使得上胶固化后的基材直接形成平整卷状，再经后续的卷切包装，成为各种规格医用胶带。

8.如权利要求7所述的光固化压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述UV光源为波长315～380nm的自由基长波紫外光源、波长280～315nm的中波紫外光源、波长200～280nm的短波紫外光源或者波长1～200nm的真空紫外光源。

9.如权利要求7所述的光固化压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述光固化压敏胶的软化温度为20～170℃；所述胶箱温度：100～140℃，所述转移辊温度：60～100℃；所述涂布模头温度：100～140℃。

10.如权利要求7所述的光固化压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述基材的涂布速度：20～40m/s；放卷张力：2.5～3.5KG；收卷张力：5～9KG。