CN108510874A - 一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法，所述标签包括普通聚酯薄膜、防火涂层、防火性可打印树脂层、阻燃丙烯酸压敏胶层、离型底纸；在防火涂层表面涂有防火性可打印树脂层；所述离型底纸为压花底纸，涂布丙烯酸压敏胶后呈现网格状凹凸点。本发明的电池阻燃标签具有高效阻燃并自动排气的技术效果。

Description

一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法。

背景技术

单轴取向的刚性聚氯乙烯(PVC)膜非常适用于生产压敏电池标签。然而，由于PVC的本性，这些膜被认为是对环境有害的，因为存在与处理PVC膜相关的问题。因此，期望获得取代性的材料。译

公开WO2004/072930披露了一种可收缩电池标签，包括聚合物基膜和用于将标签结构粘合到电池基体的第一压敏粘结剂。该聚合物基膜优选是聚苯乙烯膜，并且其厚度在0.01至0.05mm之间。在所述基膜上覆盖有透明聚合物顶膜。该顶膜通过透明的第二粘结剂粘结在所述基膜上。

专利CN204117494U公开了一种吸波导热电池标签薄膜，通过设置有阻燃膜实现阻燃的效果。

由于电池标签易燃烧需要做阻燃处理，而传统的阻燃膜方法加工复杂，效果不理想。同时由于电池标签因面积过大，容易产生气泡,不易于贴合，而且难以返工。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法，实现多组同时阻燃处理，已阻燃隔绝包裹式围绕标签达到阻燃性，并通过燃烧测试,选择有压纹性质的离型底进行涂布,达到有网格的效果,从而使标签有自动排气功能。

一种环保自动排气的电池阻燃标签，其特征在于包括普通聚酯薄膜、防火涂层、防火性可打印树脂层、阻燃丙烯酸压敏胶层、离型底纸；所述普通聚酯薄膜上面涂有防火涂层，所述防火涂层包括磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯，其厚度占普通聚酯薄膜本身的30％-50％，所述普通聚酯薄膜被防火涂层包裹住；在防火涂层表面涂有防火性可打印树脂层，所述防火性树脂层为可打印丙烯酸树脂涂层；阻燃丙烯酸压敏胶层为添加有防火磷氮系阻燃成分的丙烯酸压敏胶，所述防火磷氮系阻燃成分包括三聚氰胺和三聚氰氨磷酸盐的混合物,所述磷氮系阻燃成分占丙烯酸压敏胶的33-47质量％；所述离型底纸为压花底纸，涂布丙烯酸压敏胶后呈现网格状凹凸点。

进一步地，防火涂层中还包含1-5质量％的丙烯酸改性白炭黑。

进一步地，阻燃丙烯酸压敏胶层中丙烯酸胶水：三聚氰胺：三聚氰氨磷酸盐：乙酸乙酯的质量比为100：7-11：13-18：18-25。

进一步地，磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯的质量比为20-25：17-22：15-20。

一种环保自动排气的电池阻燃标签的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)防火涂层的原料按比例混合搅拌，使用专用涂布设备均匀的在普通聚酯薄膜上进行涂布6-8um；

一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法。

背景技术

单轴取向的刚性聚氯乙烯(PVC)膜非常适用于生产压敏电池标签。然而，由于PVC的本性，这些膜被认为是对环境有害的，因为存在与处理PVC膜相关的问题。因此，期望获得取代性的材料。译

公开WO2004/072930披露了一种可收缩电池标签，包括聚合物基膜和用于将标签结构粘合到电池基体的第一压敏粘结剂。该聚合物基膜优选是聚苯乙烯膜，并且其厚度在0.01至0.05mm之间。在所述基膜上覆盖有透明聚合物顶膜。该顶膜通过透明的第二粘结剂粘结在所述基膜上。

专利CN204117494U公开了一种吸波导热电池标签薄膜，通过设置有阻燃膜实现阻燃的效果。

由于电池标签易燃烧需要做阻燃处理，而传统的阻燃膜方法加工复杂，效果不理想。同时由于电池标签因面积过大，容易产生气泡,不易于贴合，而且难以返工。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法，实现多组同时阻燃处理，已阻燃隔绝包裹式围绕标签达到阻燃性，并通过燃烧测试,选择有压纹性质的离型底进行涂布,达到有网格的效果,从而使标签有自动排气功能。

一种环保自动排气的电池阻燃标签，其特征在于包括普通聚酯薄膜、防火涂层、防火性可打印树脂层、阻燃丙烯酸压敏胶层、离型底纸；所述普通聚酯薄膜上面涂有防火涂层，所述防火涂层包括磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯，其厚度占普通聚酯薄膜本身的30％-50％，所述普通聚酯薄膜被防火涂层包裹住；在防火涂层表面涂有防火性可打印树脂层，所述防火性树脂层为可打印丙烯酸树脂涂层；阻燃丙烯酸压敏胶层为添加有防火磷氮系阻燃成分的丙烯酸压敏胶，所述防火磷氮系阻燃成分包括三聚氰胺和三聚氰氨磷酸盐的混合物,所述磷氮系阻燃成分占丙烯酸压敏胶的33-47质量％；所述离型底纸为压花底纸，涂布丙烯酸压敏胶后呈现网格状凹凸点。

进一步地，防火涂层中还包含1-5质量％的丙烯酸改性白炭黑。

进一步地，阻燃丙烯酸压敏胶层中丙烯酸胶水：三聚氰胺：三聚氰氨磷酸盐：乙酸乙酯的质量比为100：7-11：13-18：18-25。

进一步地，磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯的质量比为20-25：17-22：15-20。

一种环保自动排气的电池阻燃标签的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)防火涂层的原料按比例混合搅拌，使用专用涂布设备均匀的在普通聚酯薄膜上进行涂布6-8um；

(2)在防火涂层表面做一次防火性的可打印丙烯酸树脂处理，涂布厚度2-3um，形成防火性可打印树脂层，得到阻燃PET膜；

(3)丙烯酸胶水，三聚氰胺，三聚氰氨磷酸盐，乙酸乙酯按比例混合，打胶机转速设置1500转/分钟的速度打胶20-25分钟配制阻燃丙烯酸压敏胶，高精密的涂布机设定对应的参数，用有规律压花纹硅油离型底纸进行涂布，涂布厚度22-25um；

(4)等到阻燃丙烯酸压敏胶烘干后，与阻燃PET膜进行贴合；

(5)冷却定型收卷。

为了达到阻燃效果，首先要了解燃烧的三要素：氧气，燃点，可燃物。针对其中一点氧气进行隔离，从而达到阻燃效果。我们在选用材料时，首先淘汰了阻燃效果非常好的卤系阻燃产品，选择相对环保的磷氮系产品。产品设计上我们取代传统的已阻燃膜为阻燃的产品。实现开发阻燃处理涂层，实现多组同时阻燃处理，已阻燃隔绝包裹式围绕标签达到阻燃性，并通过燃烧测试,选择有压纹性质的离型底进行涂布,达到有网格的效果,从而使标签有自动排气功能。

(1)在普通聚酯薄膜上面加盖防火涂层，其厚度占材料本身的30％-50％，在燃烧的过程中瞬间释放大量二氧化碳，从而隔绝氧气，达到瞬间熄灭的作用。

(2)为进一步加强防火效果，我们同时也在丙烯酸压敏胶中加入大量的防火磷氮系阻燃产品，减小胶水分子量,使原本助燃的胶水变成防火的胶水，从而达到更好的阻燃效果。

(3)因为特殊工艺的原因，使原本容易燃烧的产品被整个防火性产品包裹住，没有施展燃烧的空间。

(4)在表面做一次可打印丙烯酸树脂涂层处理，使产品更能有效的印刷和打印条码，满足市场需求。

(5)标签的离型底是压花底；涂布后会呈现有规律的凹凸点,满足市场标签自动排气的需求。

本发明的制备方法包括：

第一步：根据阻燃剂的配方进行搅拌；第二步：涂布设备均匀的涂布在PET基膜进行涂布(6～8u)；第三步表面做一次可打印的丙烯酸树脂涂层处理(涂布厚度2～3u)，使产品更能有效的印刷和打印；第四步:配制阻燃丙烯酸压敏胶(按标准比例)；第五步:高精密的涂布机设定对应的参数；第六步:用有规律特殊处理的压花纹硅油离型底纸进行涂布(涂布厚度22～25u)；第七步:阻燃丙烯酸压敏胶烘干后与阻燃的PET进行贴合；第八步:冷却定型收卷。

本发明提供一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法，实现多组同时阻燃处理，已阻燃隔绝包裹式围绕标签达到阻燃性，并通过燃烧测试,选择有压纹性质的离型底进行涂布,达到有网格的效果,从而使标签有自动排气功能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动都将落入本发明的权利要求范围之内。

丙烯酸改性白炭黑：将气相法白炭黑(平均粒径100nm)浸入丙烯酸单体溶液超声分散5-10分钟后，过滤烘干。

实施例1

环保自动排气的电池阻燃标签的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)防火涂层的原料磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯的质量比为22.5：20：17.5，按比例混合搅拌，使用专用涂布设备均匀的在20um的普通聚酯薄膜上进行涂布7um，普通聚酯薄膜被防火涂层完全包裹住；防火涂层的原料还包含3质量％的丙烯酸改性白炭黑。

(2)在防火涂层表面做一次防火性的可打印丙烯酸树脂处理，涂布厚度2.5um，形成防火性可打印树脂层，得到阻燃PET膜；

(3)丙烯酸胶水：三聚氰胺：三聚氰氨磷酸盐：乙酸乙酯按质量比为100：9：16：22比例混合，打胶机转速设置1500转/分钟的速度打胶20分钟配制阻燃丙烯酸压敏胶，高精密的涂布机设定对应的参数，用有规律压花纹硅油离型底纸进行涂布，涂布厚度23.5um；

(4)等到阻燃丙烯酸压敏胶烘干后，与阻燃PET膜进行贴合；

(5)冷却定型收卷。

实施例2

环保自动排气的电池阻燃标签的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)防火涂层的原料磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯的质量比为25：17：20，按比例混合搅拌，使用专用涂布设备均匀的在20um的普通聚酯薄膜上进行涂布6um，普通聚酯薄膜被防火涂层完全包裹住；防火涂层的原料还包含5质量％的丙烯酸改性白炭黑。

(2)在防火涂层表面做一次防火性的可打印丙烯酸树脂处理，涂布厚度2um，形成防火性可打印树脂层，得到阻燃PET膜；

(3)丙烯酸胶水：三聚氰胺：三聚氰氨磷酸盐：乙酸乙酯按质量比为100：11：13：25比例混合，打胶机转速设置1500转/分钟的速度打胶25分钟配制阻燃丙烯酸压敏胶，高精密的涂布机设定对应的参数，用有规律压花纹硅油离型底纸进行涂布，涂布厚度22um；

(4)等到阻燃丙烯酸压敏胶烘干后，与阻燃PET膜进行贴合；

(5)冷却定型收卷。

实施例3

环保自动排气的电池阻燃标签的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)防火涂层的原料磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯的质量比为20：22：15，按比例混合搅拌，使用专用涂布设备均匀的在20um的普通聚酯薄膜上进行涂布8um，普通聚酯薄膜被防火涂层完全包裹住；防火涂层的原料还包含1质量％的丙烯酸改性白炭黑。

(2)在防火涂层表面做一次防火性的可打印丙烯酸树脂处理，涂布厚度3um，形成防火性可打印树脂层，得到阻燃PET膜；

(3)丙烯酸胶水：三聚氰胺：三聚氰氨磷酸盐：乙酸乙酯按质量比为100：7：18：18比例混合，打胶机转速设置1500转/分钟的速度打胶20分钟配制阻燃丙烯酸压敏胶，高精密的涂布机设定对应的参数，用有规律压花纹硅油离型底纸进行涂布，涂布厚度25um；

(4)等到阻燃丙烯酸压敏胶烘干后，与阻燃PET膜进行贴合；

(5)冷却定型收卷。

实施例4

与实施例1相同，除了防火涂层中不加入丙烯酸改性白炭黑。

对比例1

与实施例1相同，除了防火涂层中不加入磷酸二氢铵。

对比例2

与实施例1相同，除了防火涂层中不加入内消旋-四苯基扑吩。

对比例3

与实施例1相同，除了不设置防火性可打印树脂层。

对比例4

与实施例1相同，除了丙烯酸压敏胶中不加入三聚氰氨磷酸盐。

对比例5

与实施例1相同，除了丙烯酸压敏胶中不加入三聚氰胺。

对比例6

与实施例1相同，除了使用普通的硅油离型底纸。

阻燃性能测试(依据UL 94VTM垂直燃烧试验方法)：

将测试样品进行切割，形成50mm*200mm的样品，沿125mm位置设置一标线，绕在直径12.7mm的圆棒上，上端用双面胶粘接牢固，样品制作两组各5件样条。

对样品进行环境调节：一组在23℃、50％RH下48H；另一组在70℃下168H；两组均通过测试等级的为产品的最终等级，燃烧测试方法：调节火焰高度20mm，第一次施加火焰时间3s,退火并记录有焰燃烧时间t1；第二次施加火焰时间3s，退火并记录有焰燃烧时间t2和无焰燃烧时间t3；同时记录是否燃烧超过125mm标线和是否有滴落物引燃下方设置的脱脂棉。

阻燃效果测试判定基准：

条件	VTM‐0	VTM‐1	VTM‐2
				每根样条的t1或t2(s)	≤10	≤30	≤30
5跟样条的t1+t2之总和(s)	≤50	≤250	≤250
				每根样条的t2+t3(s)	≤30	≤60	≤60
火焰燃烧到夹具	NO	NO	NO
				脱脂棉被引燃	NO	NO	YES

各实施例和对比例的产品切割成电池体积大小对等尺寸，由同一个人操作包裹贴合在电池上，每个样品重复50次，观察出现的气泡的概率，按1-5的等级区别出现气泡的概率大小，越大说明在实际使用中出现气泡的概率越小。

本发明提供一种环保自动排气的电池阻燃标签及其制备方法，实现多组同时阻燃处理，已阻燃隔绝包裹式围绕标签达到阻燃性，通过设置可打印丙烯酸层，增强粘附力和提高阻水性，选择有压纹性质的离型底进行涂布,达到有网格的效果,从而使标签有自动排气功能。

Claims (5)

1.一种环保自动排气的电池阻燃标签，其特征在于包括普通聚酯薄膜、防火涂层、防火性可打印树脂层、阻燃丙烯酸压敏胶层、离型底纸；所述普通聚酯薄膜上面涂有防火涂层，所述防火涂层包括磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯，其厚度占普通聚酯薄膜本身的30％-50％，所述普通聚酯薄膜被防火涂层包裹住；在防火涂层表面涂有防火性可打印树脂层，所述防火性树脂层为可打印丙烯酸树脂涂层；阻燃丙烯酸压敏胶层为添加有防火磷氮系阻燃成分的丙烯酸压敏胶，所述防火磷氮系阻燃成分包括三聚氰胺和三聚氰氨磷酸盐的混合物,所述磷氮系阻燃成分占丙烯酸压敏胶的33-47质量％；所述离型底纸为压花底纸，涂布丙烯酸压敏胶后呈现网格状凹凸点。

2.根据权利要求1所述的环保自动排气的电池阻燃标签，其中防火涂层中还包含1-5质量％的丙烯酸改性白炭黑。

3.根据权利要求1所述的环保自动排气的电池阻燃标签，其中阻燃丙烯酸压敏胶层中丙烯酸胶水：三聚氰胺：三聚氰氨磷酸盐：乙酸乙酯的质量比为100：7-11：13-18：18-25。

4.根据权利要求1所述的环保自动排气的电池阻燃标签，其中磷酸二氢铵、内消旋-四苯基扑吩和溶剂醋酸乙酯的质量比为20-25：17-22：15-20。

5.一种环保自动排气的电池阻燃标签的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)防火涂层的原料按比例混合搅拌，使用专用涂布设备均匀的在普通聚酯薄膜上进行涂布6-8um；

(2)在防火涂层表面做一次防火性的可打印丙烯酸树脂处理，涂布厚度2-3um，形成防火性可打印树脂层，得到阻燃PET膜；

(3)丙烯酸胶水，三聚氰胺，三聚氰氨磷酸盐，乙酸乙酯按比例混合，打胶机转速设置1500转/分钟的速度打胶20-25分钟配制阻燃丙烯酸压敏胶，高精密的涂布机设定对应的参数，用有规律压花纹硅油离型底纸进行涂布，涂布厚度22-25um；

(4)等到阻燃丙烯酸压敏胶烘干后，与阻燃PET膜进行贴合；

(5)冷却定型收卷。