PL233227B1

PL233227B1 - Self-adhesive transfer tape on the basis of polyacrylates with reduced flammability and method for producing self-adhesive transfer tape on the basis of polyacrylates with reduced flammability

Info

Publication number: PL233227B1
Application number: PL415621A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Czech; Adrian Krzysztof Antosik; Paulina Bednarczyk
Original assignee: Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie; Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-01-07
Publication date: 2019-09-30
Also published as: PL415621A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest samoprzylepna transferowa taśma na bazie poliakrylanów o obniżonej palności zawierająca antypireny i sposób wytwarzania transferowej taśmy samoprzylepnej na bazie poliakrylanów o obniżonej palności zawierającej antypireny.The present invention relates to a flame retardant polyacrylate-based self-adhesive transfer tape containing flame retardants and a method of making flame-retardant polyacrylate-based transfer adhesive tape.

Transferowe taśmy samoprzylepne, inaczej nazywane taśmami beznośnikowymi, są produktami składającymi się z samoprzylepnego filmu klejowego zabezpieczonego obustronnie dehezyjnym papierem silikonowanym lub silikonowaną folią, przeważnie o różnym stopniu dehezyjności (różnym stopniu silikonowania). Transferowe taśmy samoprzylepne stosuje się do łączenia ze sobą materiałów o różnym współczynniku rozszerzalności termicznej, takich jak np. szkło oraz różnorodne metale oraz jako taśmę samoprzylepną o małej grubości, jako, że tego typu taśma nie posiada powleczonego obustronnie klejem nośnika. Szczególne znaczenie ma zastosowanie transferowych taśm samoprzylepnych w przemyśle lotniczym, gdzie coraz większy nacisk nakłada się na bezpieczeństwo, w tym na brak łatwopalności. Jest to spowodowane coraz większą świadomością zagrożeń pożarowych oraz naciskiem na działania prewencyjne, zabezpieczające przed możliwością pożaru. Obniżona palność materiałów samoprzylepnych jest cechą niezwykle pożądaną.Self-adhesive transfer tapes, otherwise known as non-carrier tapes, are products consisting of a self-adhesive adhesive film secured on both sides with a siliconized, siliconized paper or a siliconized foil, usually with different degrees of de-adhesiveness (varying degrees of siliconization). Transfer adhesive tapes are used to connect materials with different coefficient of thermal expansion, such as e.g. glass and various metals, and as a thin adhesive tape, as this type of tape does not have a carrier coated with adhesive on both sides. The use of transfer adhesive tapes in the aviation industry is of particular importance, where more and more emphasis is placed on safety, including the absence of flammability. This is due to the growing awareness of fire hazards and the emphasis on preventive measures against the possibility of fire. The reduced flammability of self-adhesive materials is a highly desirable feature.

W opisie wynalazku US3515578A przedstawiono sposób otrzymywania samoprzylepnych taśm klejących o obniżonej palności na bazie poliakrylanów, w których użyto tlenku antymonu o zawartości od 5 do 30% wag. jako związku obniżającego palność. Za pomocą dodatku chelatów miedzi oraz organicznych halogenków do filmów klejowych, używanych do produkcji taśm samoprzylepnych według ujawnienia z opisu wynalazku US4361667A zwiększono ich odporność na spalanie. Natomiast w przypadku samoprzylepnych taśm o obniżonej zawartości halogenków, o których mowa w zgłoszeniu patentowym US 20030138624 A1 obniżoną palność uzyskano za pomocą zastosowania nośnika klejowego w postaci folii PVC przez co nie było wymagane dodawanie tlenku antymonu.The description of the invention US3515578A describes a method of obtaining flame retardant adhesive tapes based on polyacrylates in which antimony oxide with a content of 5 to 30 wt.% Was used. as a flame retardant compound. By adding copper chelates and organic halides to the adhesive films used to produce pressure-sensitive tapes according to the disclosure of the invention US4361667A, their resistance to burning has been increased. On the other hand, in the case of self-adhesive tapes with a reduced halide content, referred to in the patent application US 20030138624 A1, the reduced flammability was obtained by using an adhesive carrier in the form of PVC foil, which did not require the addition of antimony oxide.

Samoprzylepna transferowa taśma na bazie poliakrylanów o obniżonej palności, według wynalazku, zawierająca antypireny, charakteryzuje się tym, że rozpuszczalnikowy samoprzylepny klej poliakrylanowy ze związkiem sieciującym termicznie zawiera wodorotlenek magnezu (ekopiren) w ilości od 5% wagowych do 40% wagowych w odniesieniu do masy kleju poliakrylanowego bez masy rozpuszczalnika (samej masy polimeru).The flame retardant self-adhesive polyacrylate transfer tape according to the invention, containing flame retardants, is characterized in that the solvent-borne polyacrylate self-adhesive adhesive with a thermally crosslinking agent contains magnesium hydroxide (ecopyrene) in an amount of 5% by weight to 40% by weight, based on the weight of the adhesive polyacrylate without the weight of the solvent (same weight of the polymer).

Sposób wytwarzania transferowej taśmy samoprzylepnej na bazie poliakrylanów o obniżonej palności, według wynalazku, zawierającej antypireny, charakteryzuje się tym, że rozpuszczalnikowy samoprzylepny klej poliakrylanowy zawierający związek sieciujący termicznie miesza się z wodorotlenkiem magnezu (ekopirenem) w ilości od 5% wagowych do 40% wagowych w odniesieniu do masy kleju poliakrylanowego bez masy rozpuszczalnika (samej masy polimeru). Następnie naniesiony na materiał zabezpieczający klej o gramaturze od 15 do 150 g/m² sieciuje się w kanale suszącym przez 10 min w temperaturze od 100°C do 140°C. Korzystnie jako materiał zabezpieczający warstwę samoprzylepną kleju stosuje się papier silikonowany lub folię silikonowaną.The method of producing flame retardant polyacrylate transfer adhesive tape according to the invention containing flame retardants is characterized in that a solvent borne polyacrylate pressure sensitive adhesive containing a thermally crosslinking compound is mixed with magnesium hydroxide (ecopyrene) in an amount of 5% by weight to 40% by weight in based on the weight of the polyacrylate adhesive without the weight of the solvent (only the weight of the polymer). Then, the adhesive with a basis weight of 15 to 150 g / m ² applied to the securing material is cross-linked in a drying channel for 10 minutes at a temperature of 100 ° C to 140 ° C. Preferably, siliconized paper or siliconized foil is used as the material securing the pressure-sensitive adhesive layer.

Otrzymana transferowa taśma samoprzylepna wykazuje obniżone właściwości palności w porównaniu do taśm samoprzylepnych na bazie akrylanów nie zawierających ekopirenu. Nieoczekiwanie, inaczej jak w przypadku innych polimerów, dodatek ekopirenu, który jest kompatybilny z poliakrylanami, polepsza kleistość i adhezję taśmy samoprzylepnej. Otrzymane na drodze opisanego wynalazku transferowe taśmy samoprzylepne o obniżonej palności charakteryzują się dobrymi właściwościami samoprzylepnymi (kleistością oraz adhezją) jak również wysoką kohezją w temperaturze pokojowej oraz w wysokich temperaturach. Szczególnie na uwagę zasługuje fakt polepszenia właściwości samoprzylepnych kleju poprzez dodatek ekopirenu gdzie, w porównaniu z innymi antypirenami, obserwuje się spadek właściwości samoprzylepnych.The obtained transfer adhesive tape shows reduced flammability properties compared to acrylate adhesive tapes not containing ecopyrene. Surprisingly, unlike other polymers, the addition of ecopyrene, which is compatible with polyacrylates, improves the tack and adhesion of the adhesive tape. The flame retardant transfer adhesive tapes obtained by the described invention are characterized by good self-adhesive properties (stickiness and adhesion) as well as high cohesion at room temperature and high temperatures. Particularly noteworthy is the improvement of the self-adhesive properties of the adhesive through the addition of ecopyrene, where, compared to other flame retardants, a decrease in self-adhesive properties is observed.

Wynalazek ilustrują bliżej poniższe przykłady wykonania. Właściwości samoprzylepne oraz kohezję otrzymanych samoprzylepnych taśm o obniżonej palności badano wg norm AFERA, tack wg normy AFERA 4105, adhezję wg normy AFERA 4001 oraz kohezję w temperaturze pokojowej oraz w 70°C wg normy AFERA 4012. Palność modyfikowanego kleju samoprzylepnego mierzono wg testu pionowego spalania UL 94. Otrzymane wyniki przedstawiono w tabeli.The invention is illustrated in more detail by the following examples. Self-adhesive properties and cohesion of the obtained self-adhesive tapes with reduced flammability were tested according to AFERA standards, tack according to AFERA 4105 standard, adhesion according to AFERA 4001 standard and cohesion at room temperature and at 70 ° C according to AFERA 4012 standard. The flammability of the modified pressure-sensitive adhesive was measured according to the vertical combustion test UL 94. The results obtained are shown in the table.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Durotak 1760 zawierającego związek sieciujący (35% wag. polimeru) niemieckiej firmy Henkel dodano 1,75 g (5% wag.) antypirenu Ekopiren 3. Po homogenizacji tak otrzymaną mieszaninę klejową naniesiono o gramaturze 15 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w tempeTo 100 g of Durotak 1760 solvent-based self-adhesive polyacrylate adhesive containing a cross-linking compound (35% by weight of polymer) from the German company Henkel was added 1.75 g (5% by weight) of Ekopiren 3 anti-pyrene. After homogenization, the adhesive mixture thus obtained was applied with a weight of 15 g / m2 ² onto the adhesive polyester film, and then cross-linked in a drying channel for 10 minutes at tempe

PL 233 227 B1 raturze 100°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju sam oprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.PL 233 227 B1 at 100 ° C. The cross-linked layer of polyacrylate self-adhesive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper, and then tested for tack, adhesion, cohesion and flammability.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Durotak 1753 zawierającego związek sieciujący (35% wag. polimeru) niemieckiej firmy Henkel dodano 14 g (40% wag.) antypirenu Ekopiren 5. Po homogenizacji tak otrzymaną mieszaninę klejową naniesiono o gramaturze 30 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w tem peraturze 110°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju samoprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.To 100 g of the solvent-borne polyacrylate self-adhesive adhesive Durotak 1753 containing a cross-linking compound (35% by weight of polymer) of the German company Henkel was added 14 g (40% by weight) of Ekopiren 5 anti-pyrene. After homogenization, the adhesive mixture thus obtained was applied with a weight of 30 g / m ² on adhesive polyester film, and then cross-linked in a drying canal for 10 minutes at a temperature of 110 ° C. The cross-linked layer of polyacrylate pressure-sensitive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper and then tested for tackiness, adhesion, cohesion and flammability.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Gelva 1758 zawierającego związek sieciujący (33% wag. polimeru) amerykańskiej firmy Monsanto dodano 3,3 g (10% wag.) antypirenu Ekopiren 5c. Po homogenizacji tak otrzymaną mieszaninę klejową naniesiono o gramaturze 45 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w temperaturze 120°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju samoprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.To 100 g of the solvent-borne pressure-sensitive polyacrylate adhesive Gelva 1758 containing a cross-linker (33% by weight of polymer) from the American company Monsanto was added 3.3 g (10% by weight) of Ekopiren 5c. After homogenization, the adhesive mixture obtained in this way with a basis weight of 45 g / m ^{2 was} applied to a polyester adhesive foil, and then cross-linked in a drying channel for 10 minutes at a temperature of 120 ° C. The cross-linked layer of polyacrylate pressure-sensitive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper and then tested for tackiness, adhesion, cohesion and flammability.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Micryl 4185 zawierającego związek sieciujący (40% wag. polimeru) niemieckiej firmy Poly-Chem dodano 12 g (30% wag.) antypirenu Ekopiren 3c. Po homogenizacji tak otrzymaną mieszaninę klejową naniesiono o gramaturze 60 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w temperaturze 130°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju samoprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.To 100 g of the solvent-based pressure-sensitive polyacrylate adhesive Micryl 4185 containing a cross-linking compound (40% by weight of polymer) of the German company Poly-Chem, 12 g (30% by weight) of Ekopiren 3c anti-pyrene were added. After homogenization, the thus obtained adhesive mixture was applied with a basis weight of 60 g / m ² on a polyester adhesive film, and then cross-linked in a drying channel for 10 minutes at a temperature of 130 ° C. The cross-linked layer of polyacrylate pressure-sensitive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper and then tested for tackiness, adhesion, cohesion and flammability.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Micryl 103 zawierającego związek sieciujący (50% wag. polimeru) niemieckiej firmy Poly-Chem dodano 12,5 g (25% wag.) antypirenu Ekopiren 3. Po homogenizacji tak otrzymaną mieszaninę klejową naniesiono o gramaturze 120 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w temperaturze 140°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju samoprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.12.5 g (25% by weight) of Ekopiren 3 flame retardant was added to 100 g of the self-adhesive Micryl 103 solvent-based self-adhesive polyacrylate adhesive containing a cross-linker (50% by weight of polymer) from the German company Poly-Chem. After homogenization, the adhesive mixture thus obtained was applied with a weight of 120 g. / m ² on the adhesive polyester foil, and then cross-linked in a drying canal for 10 minutes at 140 ° C. The cross-linked layer of polyacrylate pressure-sensitive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper and then tested for tackiness, adhesion, cohesion and flammability.

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Do 100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Micryl 105 zawierającego związek sieciujący (50% wag. polimeru) niemieckiej firmy Poly-Chem dodano 7,5 g (15% wag.) antypirenu Ekopiren 5. Po homogenizacji tak otrzymaną mieszaninę klejową naniesiono o gra maturze 150 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w temperaturze 150°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju samoprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.To 100 g of the solvent-based self-adhesive polyacrylate adhesive Micryl 105 containing a cross-linking compound (50% by weight of polymer) from the German company Poly-Chem, 7.5 g (15% by weight) of Ekopiren 5 anti-pyrene was added. After homogenization, the adhesive mixture thus obtained was applied with a size of 150 g / m ² on the adhesive polyester film, and then cross-linked in a drying canal for 10 minutes at 150 ° C. The cross-linked layer of polyacrylate pressure-sensitive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper and then tested for tackiness, adhesion, cohesion and flammability.

P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7

100 g rozpuszczalnikowego samoprzylepnego kleju poliakrylanowego Durotak 1760 zawierającego związek sieciujący (35% wag. polimeru) niemieckiej firmy Henkel bez dodatku antypirenu naniesiono o gramaturze 60 g/m² na dehezyjną folię poliestrową, a następnie sieciowano w kanale suszącym 10 min w temperaturze 120°C. Otrzymaną w ten sposób usieciowaną warstwę poliakrylanowego kleju samoprzylepnego przykryto papierem silikonowanym, a następnie poddano badaniom na kleistość, adhezję, kohezję oraz palność.100 g of Durotak 1760 solvent-based self-adhesive polyacrylate adhesive containing a cross-linking compound (35% by weight of polymer) of the German company Henkel without the addition of flame retardant was applied with a basis weight of 60 g / m ² to a polyester adhesive film, and then cross-linked in a drying channel for 10 minutes at a temperature of 120 ° C . The cross-linked layer of polyacrylate pressure-sensitive adhesive obtained in this way was covered with siliconized paper and then tested for tackiness, adhesion, cohesion and flammability.

PL 233 227 Β1PL 233 227 Β1

TabelaTable

Klej samoprzylepny wg przykładu Self-adhesive glue according to the example kleistość [N] viscosity [N] Adhezja [N] Adhesion [N] Kohezja [N] Cohesion [N] Test pionowego spalania UL 94 UL 94 Vertical Burning Test 20°C 20 ° C 20°C 20 ° C 70°C 70 ° C klasa grade 1 1 8,1 8.1 12,5 12.5 90 90 40 40 V-0 V-0 2 2 10,4 10.4 15,6 15.6 90 90 40 40 V-0 V-0 3 3 12,9 12.9 17,0 17.0 90 90 40 40 V-0 V-0 4 4 13,3 13.3 17,8 17.8 90 90 40 40 V-0 V-0 5 5 16,5 16.5 19,2 19.2 90 90 40 40 V-0 V-0 6 6 18,3 18.3 21,3 21.3 90 90 40 40 V-0 V-0 7 7 IV IV 16,5 16.5 90 90 40 40 V-1 V-1

Materiały spełniające V-0 wg UL 94: nie palą się płomieniem dłużej niż 10 s Materiały spełniające V-1 wg UL 94: nie palą się płomieniem dłużej niż 30 sMaterials meeting V-0 according to UL 94: do not burn with a flame for more than 10 seconds Materials meeting V-1 according to UL 94: do not burn with a flame for more than 30 seconds

Claims

Patent claims

1. Self-adhesive transfer tape based on flame-retarded polyacrylates containing flame retardants, characterized in that the solvent-based self-adhesive polyacrylate adhesive with a thermally cross-linking compound contains magnesium hydroxide (ecopyrene) in an amount from 5% by weight to 40% by weight based on the weight of the polyacrylate adhesive without weight solvent.

Method for the production of a flame retardant polyacrylate transfer adhesive tape containing flame retardants, characterized in that a solvent-borne polyacrylate pressure-sensitive adhesive containing a thermally cross-linking compound is mixed with magnesium hydroxide (ecopyrene) in an amount of 5% by weight to 40% by weight based on the weight polyacrylate adhesive without solvent mass, then applied to the securing material, the adhesive with a weight of 15 to 150 g / m ^{2 is} cross-linked in a drying channel for 10 minutes at a temperature of 100 ° C to 140 ° C.

3. The method according to p. The method of claim 2, characterized in that siliconized paper or siliconized foil is used as the security material.