CN105950075A - Uv固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带及其制备方法 - Google Patents

Uv固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带及其制备方法，将利用本体聚合或紫外引发聚合获得的具有丙烯酸酯预聚体涂布在待涂覆产品的基材上，紫外光固化后即得所需的压敏胶带。本发明制备工艺简单，生产过程、储存过程稳定、安全，易控制，便于操作，易于工业化生产。该压敏胶带对金属、玻璃、陶瓷以及塑料等具有很好的浸润性，可广泛应用于泡棉胶带、泡棉胶条、电子胶带、电子标签、双面胶带、耐温胶带、医用辅料贴、户外广告贴、防伪标签、可再贴等领域。

Description

UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带及其制备方法。本发明提供了一种UV固化压敏胶及其制备方法，该压敏胶的配方包括软单体、硬单体、功能单体、乳化剂、光引发剂和助剂等。本发明提供的压敏胶具有高内聚力、高剥离强度、高粘结性、耐水、阻燃等特点。该方法制备的压敏胶带具有高持粘力、180°剥离强度及T剥离强度，综合性能好。产品适用于金属、PVC、玻璃、瓷砖等的粘结，特别适用于汽车领域和电子领域。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，包装及相关行业对于压敏胶及制品的需求量日趋增长。溶剂型压敏胶虽然初粘力、持粘力、内聚力等各方面性能优越，然而由于存在溶剂挥发污染环境、危害人类健康等问题正逐渐被淘汰。乳液型压敏胶以其优良的附着力、压敏性、不含有机溶剂、无污染等特点，需求量正逐年增加。然而，由于乳液型压敏胶中使用了乳化剂，造成了乳液型压敏胶耐水性差，长期接触水后，压敏胶的粘合力、内聚力逐渐降低。
紫外光固化压敏胶是一种新型节能环保压敏胶，在使用前实际上是一种没有完全反应的聚合物液态半成品。在紫外光照射下，该液态体系经过接枝、交联固化而产生所需要的压敏粘结性。紫外光固化压敏胶固化速度快；不含溶剂、无污染，更环保安全；室温固化，能耗低；耐水性及耐热性好。不仅克服了溶剂型压敏胶污染严重，水性压敏胶的耐水性和耗能大，而且也克服了热熔型压敏胶的易老化和不耐高温的特点。
丙烯酸酯压敏胶主要由C、H、O三种元素组成，极易燃，使其应用领域受到一定的限制，对丙烯酸酯压敏胶进行阻燃改性具有重要的意义。为提高压敏胶的阻燃性能，常用的办法是向聚合物料中外添加阻燃剂。然而，单纯的通过外添加阻燃剂来提高压敏粘合剂的阻燃性，很难其平衡压敏性和阻燃性。
本发明需要解决的技术问题是：其一、传统溶剂型压敏胶生产过程中要用到大量的有机溶剂，容易造成环境污染和能源浪费；其二、乳液型压敏胶不耐水；其三、传统压敏胶使用时需要在高温下涂布；其四、传统压敏胶不阻燃或实现阻燃性能需牺牲粘结性能；其五，现有紫外固化胶带持粘力、180°剥离强度及T剥离强度差等。
本发明解决上述技术问题的技术方案是提供一种紫外光固化耐水阻燃压敏胶带的制备方法，不含有任何溶剂，可在常温涂布，无需加热干燥，在紫外光下快速交联固化成压敏胶带。且制成的胶带具有良好的初粘力、持粘力、内聚力，耐水性能好、阻燃性能优越。
本发明采用的具体方案为：
一种UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，其是由UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化制得；所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶由下列重量份的原料制成：丙烯酸酯软单体40-85、丙烯酸酯硬单体5-10、功能单体2-8、丙烯酸酯含磷单体0-5、热引发剂0-5、光引发剂0.5-5、助剂0-5。
所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，丙烯酸酯软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一种或两种以上的混合物。
所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，丙烯酸酯硬单体选自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的混合物。
所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺、丁氧基羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，热引发剂选自过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈；光引发剂选自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羟基-环己基苯酮、2，2-二甲氧基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚中的一种或几种。
所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，助剂选自萜烯树脂、松香树脂、二氧化硅、玻璃微珠、有机树脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。
所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，压敏胶可涂布于离型纸或离型膜上，制成无基材双面胶，也可以涂覆于基材上，基材选自无弹性布基、膜材、无纺布、弹性布料、弹性无纺布、各种纸基、金属膜和玻璃纤维布中的一种或几种。
所述的压敏胶带，其特征在于，该压敏胶带具有强粘结力、耐水、耐碱且阻燃。
所述UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带的制备方法，其特征在于，可采用以下两种方法中的一种：
方法一：将丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体和丙烯酸酯含磷单体混合，取上述混合物的50%左右置于反应釜中，通氮气加热回流，加入热引发剂过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，反应30分钟左右后，滴加剩余的50%左右的混合物，继续反应3-4小时，冷却得到预聚体；此时，预聚体粘度为1000-5000厘泊；随后，将光引发剂、和助剂加入预聚体（1）中，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化;
方法二：将丙烯酸酯软单体、硬单体、功能单体、丙烯酸酯含磷单体以及20%左右光引发剂混合后置于反应釜中，通氮气，UV紫外光辐照，待预聚体粘度为1000-5000厘泊时停止反应；接着，将光80%左右引发剂、和助剂加入预聚体（1）中，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化。
所述的方法，其特征在于，UV紫外光源选自波长0-365纳米，为低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯以及无极灯和激光器中的一种或几种；UV紫外光辐照的强度范围是0.1 至150mw/cm2，辐照时间为0.5-10min。
本发明的优点在于：
1、本发明制备的紫外光固化压敏胶带性能优异，不仅克服了溶剂型压敏胶污染严重，水性压敏胶的耐水性和耗能大，也克服了热熔型压敏胶的易老化和不耐高温的特点。
2、产品具有强粘结力，耐水、耐碱并且本体阻燃。
3、制备过程对紫外光辐照功率和时间的要求不严格，紫外灯照射条件对压敏胶的性能影响不大。固化速率快、能耗低。
4、反应物中不添加任何有机溶剂，降低环境污染。
5、固含量为100%，节约成本。
6、本发明制备工艺简单，生产过程、储存过程稳定、安全，易控制，便于操作，易于工业化生产。
7、该压敏胶带可广泛应用于泡棉胶带、泡棉胶条、电子胶带、电子标签、双面胶带、木工胶带、医用辅料贴、户外广告贴、防伪标签、可再贴等领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
将丙烯酸酯软单体丙烯酸异辛酯800克、硬单体苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯100克、功能单体丙烯酸50克和丙烯酸酯含磷单体50克混合，取其中50%置于反应釜中，通氮气70℃下加热回流，加入单体质量3克引发剂偶氮二异丁腈，反应30分钟后，滴加剩余的50%丙烯酸酯单体混合物，继续反应3小时，冷却得到预聚体。此时，预聚体粘度为2500厘泊。接着，加入二氧化硅20克，聚合物微球25克，光引发剂安息香甲醚2克，搅拌均匀，真空脱泡后刮涂于PET离型膜上。使用功率为40w的中压汞灯固化20s，得到压敏胶带。
经测试，制得的压敏胶带厚度为25微米时，180度剥离强度为28.9N/25mm,T剥离强度为18.6N/25mm，持粘力>1000h，V1级阻燃；厚度为150微米时，180度剥离强度为35.7N/25mm,T剥离强度为27.4N/25mm，持粘力>1000h，V1级阻燃；厚度为550微米时，180度剥离强度为36.7N/25mm,T剥离强度为31.8N/25mm，持粘力>1000h，V1级阻燃；厚度为1200微米时，180度剥离强度为65.3N/25mm,T剥离强度为35.5N/25mm，持粘力>1000h，V1级阻燃。
使用去离子水或浓度为10%的NaOH水溶液浸泡胶带200天，胶带性能未见降低。
实施例2
将丙烯酸酯软单体丙烯酸异辛酯800克、硬单体丙烯酸丁酯100克、功能单体甲基丙烯酸50克和丙烯酸酯含磷单体80克、1-羟基-环己基苯酮2克混合，取其中50%置于反应釜中，通氮气搅拌条件下使用功率为20w的UV无影灯引发聚合，2h后结束反应，此时，预聚体粘度为3000厘泊。接着，加入2松香树脂10克，玻璃微球25克，光引发剂1-羟基-环己基苯酮2克，搅拌均匀，真空脱泡后刮涂于PET离型膜上。使用功率为40w的UV无影灯固化20s，得到压敏胶带。
经测试，制得的压敏胶带厚度为25微米时，180度剥离强度为18.9N/25mm,T剥离强度为14.2N/25mm，持粘力>2000h，V1级阻燃；厚度为150微米时，180度剥离强度为32.5N/25mm,T剥离强度为23.2N/25mm，持粘力>2000h，V1级阻燃；厚度为550微米时，180度剥离强度为76.7N/25mm,T剥离强度为35.6N/25mm，持粘力>2000h，V1级阻燃；厚度为1200微米时，180度剥离强度为105.3N/25mm,T剥离强度为45.5N/25mm，持粘力>2000h，V1级阻燃。
使用去离子水或浓度为10%的NaOH水溶液浸泡胶带200天，胶带性能未见降低。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的一种紫外光固化耐水阻燃压敏胶带及其制备方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，其是由UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化制得；所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶由下列重量份的原料制成：丙烯酸酯软单体40-85、丙烯酸酯硬单体5-10、功能单体2-8、丙烯酸酯含磷单体0-5、热引发剂0-5、光引发剂0.5-5、助剂0-5。
2.根据权利要求1所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，丙烯酸酯软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，丙烯酸酯硬单体选自苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、羟甲基丙烯酰胺、丁氧基羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，热引发剂选自过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈；光引发剂选自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羟基-环己基苯酮、2，2-二甲氧基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，助剂选自萜烯树脂、松香树脂、二氧化硅、玻璃微珠、有机树脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带，其特征在于，压敏胶可涂布于离型纸或离型膜上，制成无基材双面胶，也可以涂覆于基材上，基材选自无弹性布基、膜材、无纺布、弹性布料、弹性无纺布、各种纸基、金属膜和玻璃纤维布中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的压敏胶带，其特征在于，该压敏胶带具有强粘结力、耐水、耐碱且阻燃。
9.一种如权利1所述UV固化强粘结力耐水阻燃压敏胶带的制备方法，其特征在于，可采用以下两种方法中的一种：
方法一：将丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、功能单体和丙烯酸酯含磷单体混合，取上述混合物的50%左右置于反应釜中，通氮气加热回流，加入热引发剂过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，反应30分钟左右后，滴加剩余的50%左右的混合物，继续反应3-4小时，冷却得到预聚体；此时，预聚体粘度为1000-5000厘泊；随后，将光引发剂、和助剂加入预聚体（1）中，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化;
方法二：将丙烯酸酯软单体、硬单体、功能单体、丙烯酸酯含磷单体以及20%左右光引发剂混合后置于反应釜中，通氮气，UV紫外光辐照，待预聚体粘度为1000-5000厘泊时停止反应；接着，将光80%左右引发剂、和助剂加入预聚体（1）中，混合均匀、脱泡后涂布于离型膜、离型纸或基材上，置于紫外灯下辐照固化。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，UV紫外光源选自波长0-365纳米，为低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯以及无极灯和激光器中的一种或几种；UV紫外光辐照的强度范围是0.1 至150mw/cm2，辐照时间为0.5-10min。
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