Uv固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶及其制備方法，將利用本體聚合或紫外引發(fā)聚合獲得的具有丙烯酸酯預(yù)聚體涂布在待涂覆產(chǎn)品的基材上，紫外光固化后即得所需的壓敏膠帶。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程、儲(chǔ)存過程穩(wěn)定、安全，易控制，便于操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。該壓敏膠帶對(duì)金屬、玻璃、陶瓷以及塑料等具有很好的浸潤(rùn)性，可廣泛應(yīng)用于泡棉膠帶、泡棉膠條、電子膠帶、電子標(biāo)簽、雙面膠帶、耐溫膠帶、醫(yī)用輔料貼、戶外廣告貼、防偽標(biāo)簽、可再貼等領(lǐng)域。
【專利說明】
UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，具體涉及一種UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶及其制備方法。本發(fā)明提供了一種UV固化壓敏膠及其制備方法，該壓敏膠的配方包括軟單體、硬單體、功能單體、乳化劑、光引發(fā)劑和助劑等。本發(fā)明提供的壓敏膠具有高內(nèi)聚力、高剝離強(qiáng)度、高粘結(jié)性、耐水、阻燃等特點(diǎn)。該方法制備的壓敏膠帶具有高持粘力、180°剝離強(qiáng)度及T剝離強(qiáng)度，綜合性能好。產(chǎn)品適用于金屬、PVC、玻璃、瓷磚等的粘結(jié)，特別適用于汽車領(lǐng)域和電子領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，包裝及相關(guān)行業(yè)對(duì)于壓敏膠及制品的需求量日趨增長(zhǎng)。溶劑型壓敏膠雖然初粘力、持粘力、內(nèi)聚力等各方面性能優(yōu)越，然而由于存在溶劑揮發(fā)污染環(huán)境、危害人類健康等問題正逐漸被淘汰。乳液型壓敏膠以其優(yōu)良的附著力、壓敏性、不含有機(jī)溶劑、無(wú)污染等特點(diǎn)，需求量正逐年增加。然而，由于乳液型壓敏膠中使用了乳化劑，造成了乳液型壓敏膠耐水性差，長(zhǎng)期接觸水后，壓敏膠的粘合力、內(nèi)聚力逐漸降低。
[0003]紫外光固化壓敏膠是一種新型節(jié)能環(huán)保壓敏膠，在使用前實(shí)際上是一種沒有完全反應(yīng)的聚合物液態(tài)半成品。在紫外光照射下，該液態(tài)體系經(jīng)過接枝、交聯(lián)固化而產(chǎn)生所需要的壓敏粘結(jié)性。紫外光固化壓敏膠固化速度快;不含溶劑、無(wú)污染，更環(huán)保安全;室溫固化，能耗低;耐水性及耐熱性好。不僅克服了溶劑型壓敏膠污染嚴(yán)重，水性壓敏膠的耐水性和耗能大，而且也克服了熱熔型壓敏膠的易老化和不耐高溫的特點(diǎn)。
[0004]丙烯酸酯壓敏膠主要由C、H、0三種元素組成，極易燃，使其應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制，對(duì)丙烯酸酯壓敏膠進(jìn)行阻燃改性具有重要的意義。為提高壓敏膠的阻燃性能，常用的辦法是向聚合物料中外添加阻燃劑。然而，單純的通過外添加阻燃劑來(lái)提高壓敏粘合劑的阻燃性，很難其平衡壓敏性和阻燃性。
[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:其一、傳統(tǒng)溶劑型壓敏膠生產(chǎn)過程中要用到大量的有機(jī)溶劑，容易造成環(huán)境污染和能源浪費(fèi);其二、乳液型壓敏膠不耐水;其三、傳統(tǒng)壓敏膠使用時(shí)需要在高溫下涂布；其四、傳統(tǒng)壓敏膠不阻燃或?qū)崿F(xiàn)阻燃性能需犧牲粘結(jié)性能；其五，現(xiàn)有紫外固化膠帶持粘力、180°剝離強(qiáng)度及T剝離強(qiáng)度差等。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種紫外光固化耐水阻燃?jí)好裟z帶的制備方法，不含有任何溶劑，可在常溫涂布，無(wú)需加熱干燥，在紫外光下快速交聯(lián)固化成壓敏膠帶。且制成的膠帶具有良好的初粘力、持粘力、內(nèi)聚力，耐水性能好、阻燃性能優(yōu)越。
[0007]本發(fā)明采用的具體方案為:
一種UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，其是由UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化制得;所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z由下列重量份的原料制成:丙烯酸酯軟單體40-85、丙烯酸酯硬單體5-10、功能單體2-8、丙烯酸酯含磷單體0-5、熱引發(fā)劑0-5、光引發(fā)劑0.5-5、助劑0_5。
[0008]所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，丙烯酸酯軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合物。
[0009]所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，丙烯酸酯硬單體選自苯乙烯、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種或兩種以上的混合物。
[0010]所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。
[0011 ]所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，熱引發(fā)劑選自過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?光引發(fā)劑選自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羥基-環(huán)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異丙醚中的一種或幾種。
[0012]所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，助劑選自萜烯樹脂、松香樹脂、二氧化硅、玻璃微珠、有機(jī)樹脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0013]所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，壓敏膠可涂布于離型紙或離型膜上，制成無(wú)基材雙面膠，也可以涂覆于基材上，基材選自無(wú)彈性布基、膜材、無(wú)紡布、彈性布料、彈性無(wú)紡布、各種紙基、金屬膜和玻璃纖維布中的一種或幾種。
[0014]所述的壓敏膠帶，其特征在于，該壓敏膠帶具有強(qiáng)粘結(jié)力、耐水、耐堿且阻燃。
[0015]所述UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶的制備方法，其特征在于，可采用以下兩種方法中的一種:
方法一:將丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體和丙烯酸酯含磷單體混合，取上述混合物的50%左右置于反應(yīng)釜中，通氮?dú)饧訜峄亓鳎尤霟嵋l(fā)劑過氧化苯甲酰或偶氮二異丁腈，反應(yīng)30分鐘左右后，滴加剩余的50%左右的混合物，繼續(xù)反應(yīng)3-4小時(shí)，冷卻得到預(yù)聚體;此時(shí)，預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊；隨后，將光引發(fā)劑、和助劑加入預(yù)聚體(I)中，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化；
方法二:將丙烯酸酯軟單體、硬單體、功能單體、丙烯酸酯含磷單體以及20%左右光引發(fā)劑混合后置于反應(yīng)釜中，通氮?dú)?，UV紫外光輻照，待預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊時(shí)停止反應(yīng);接著，將光80%左右引發(fā)劑、和助劑加入預(yù)聚體(I)中，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化。
[0016]所述的方法，其特征在于，UV紫外光源選自波長(zhǎng)0-365納米，為低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、氙燈、金屬鹵化物燈以及無(wú)極燈和激光器中的一種或幾種;UV紫外光輻照的強(qiáng)度范圍是0.1至150mw/cm2，福照時(shí)間為0.5_10mino
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明制備的紫外光固化壓敏膠帶性能優(yōu)異，不僅克服了溶劑型壓敏膠污染嚴(yán)重，水性壓敏膠的耐水性和耗能大，也克服了熱熔型壓敏膠的易老化和不耐高溫的特點(diǎn)。
[0018]2、產(chǎn)品具有強(qiáng)粘結(jié)力，耐水、耐堿并且本體阻燃。
[0019]3、制備過程對(duì)紫外光輻照功率和時(shí)間的要求不嚴(yán)格，紫外燈照射條件對(duì)壓敏膠的性能影響不大。固化速率快、能耗低。
[0020]4、反應(yīng)物中不添加任何有機(jī)溶劑，降低環(huán)境污染。
[0021]5、固含量為100%，節(jié)約成本。
[0022]6、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程、儲(chǔ)存過程穩(wěn)定、安全，易控制，便于操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0023]7、該壓敏膠帶可廣泛應(yīng)用于泡棉膠帶、泡棉膠條、電子膠帶、電子標(biāo)簽、雙面膠帶、木工膠帶、醫(yī)用輔料貼、戶外廣告貼、防偽標(biāo)簽、可再貼等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0025]實(shí)施例1
將丙烯酸酯軟單體丙烯酸異辛酯800克、硬單體苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯100克、功能單體丙烯酸50克和丙烯酸酯含磷單體50克混合，取其中50%置于反應(yīng)釜中，通氮?dú)?00C下加熱回流，加入單體質(zhì)量3克引發(fā)劑偶氮二異丁腈，反應(yīng)30分鐘后，滴加剩余的50%丙烯酸酯單體混合物，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，冷卻得到預(yù)聚體。此時(shí)，預(yù)聚體粘度為2500厘泊。接著，加入二氧化硅20克，聚合物微球25克，光引發(fā)劑安息香甲醚2克，攪拌均勻，真空脫泡后刮涂于PET離型膜上。使用功率為40w的中壓汞燈固化20s，得到壓敏膠帶。
[0026]經(jīng)測(cè)試，制得的壓敏膠帶厚度為25微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為28.9N/25mm，T剝離強(qiáng)度為18.6N/25mm，持粘力>1000h，Vl級(jí)阻燃；厚度為150微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為35.7N/25mm，T剝離強(qiáng)度為27.4N/25mm，持粘力>1000h，Vl級(jí)阻燃;厚度為550微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為36.7N/25mm，T剝離強(qiáng)度為31.8N/25mm，持粘力>1000h，Vl級(jí)阻燃;厚度為1200微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為65.3N/25mm，T剝離強(qiáng)度為35.5N/25mm，持粘力>1000h，Vl級(jí)阻燃。
[0027]使用去離子水或濃度為10%的NaOH水溶液浸泡膠帶200天，膠帶性能未見降低。
[0028]實(shí)施例2
將丙烯酸酯軟單體丙烯酸異辛酯800克、硬單體丙烯酸丁酯100克、功能單體甲基丙烯酸50克和丙烯酸酯含磷單體80克、1-羥基-環(huán)己基苯酮2克混合，取其中50%置于反應(yīng)釜中，通氮?dú)鈹嚢钘l件下使用功率為20w的UV無(wú)影燈引發(fā)聚合，2h后結(jié)束反應(yīng)，此時(shí)，預(yù)聚體粘度為3000厘泊。接著，加入2松香樹脂10克，玻璃微球25克，光引發(fā)劑1-羥基-環(huán)己基苯酮2克，攪拌均勻，真空脫泡后刮涂于PET離型膜上。使用功率為40w的UV無(wú)影燈固化20s，得到壓敏膠帶。
[0029]經(jīng)測(cè)試，制得的壓敏膠帶厚度為25微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為18.9N/25mm，T剝離強(qiáng)度為14.2N/25mm，持粘力>2000h，Vl級(jí)阻燃；厚度為150微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為32.5N/25mm，T剝離強(qiáng)度為23.2N/25mm，持粘力>2000h，Vl級(jí)阻燃;厚度為550微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為76.7N/25mm，T剝離強(qiáng)度為35.6N/25mm，持粘力>2000h，Vl級(jí)阻燃;厚度為1200微米時(shí)，180度剝離強(qiáng)度為105.3N/25mm，T剝離強(qiáng)度為45.5N/25mm，持粘力>2000h，Vl級(jí)阻燃。
[0030]使用去離子水或濃度為10%的NaOH水溶液浸泡膠帶200天，膠帶性能未見降低。
[0031]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的一種紫外光固化耐水阻燃?jí)好裟z帶及其制備方法進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，其是由UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化制得;所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z由下列重量份的原料制成:丙烯酸酯軟單體40-85、丙烯酸酯硬單體5-10、功能單體2-8、丙烯酸酯含磷單體0-5、熱引發(fā)劑0-5、光引發(fā)劑0.5-5、助劑0_5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，丙烯酸酯軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，丙烯酸酯硬單體選自苯乙烯、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種或兩種以上的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丁氧基羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、衣康酸和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，熱引發(fā)劑選自過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?光引發(fā)劑選自二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、1-羥基-環(huán)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異丙醚中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，助劑選自萜烯樹脂、松香樹脂、二氧化硅、玻璃微珠、有機(jī)樹脂微球和多官能(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶，其特征在于，壓敏膠可涂布于離型紙或離型膜上，制成無(wú)基材雙面膠，也可以涂覆于基材上，基材選自無(wú)彈性布基、膜材、無(wú)紡布、彈性布料、彈性無(wú)紡布、各種紙基、金屬膜和玻璃纖維布中的一種或幾種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓敏膠帶，其特征在于，該壓敏膠帶具有強(qiáng)粘結(jié)力、耐水、耐堿且阻燃。9.一種如權(quán)利I所述UV固化強(qiáng)粘結(jié)力耐水阻燃?jí)好裟z帶的制備方法，其特征在于，可采用以下兩種方法中的一種: 方法一:將丙烯酸酯軟單體、丙烯酸酯硬單體、功能單體和丙烯酸酯含磷單體混合，取上述混合物的50%左右置于反應(yīng)釜中，通氮?dú)饧訜峄亓?，加入熱引發(fā)劑過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰妫磻?yīng)30分鐘左右后，滴加剩余的50%左右的混合物，繼續(xù)反應(yīng)3-4小時(shí)，冷卻得到預(yù)聚體;此時(shí)，預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊；隨后，將光引發(fā)劑、和助劑加入預(yù)聚體(I)中，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化； 方法二:將丙烯酸酯軟單體、硬單體、功能單體、丙烯酸酯含磷單體以及20%左右光引發(fā)劑混合后置于反應(yīng)釜中，通氮?dú)?，UV紫外光輻照，待預(yù)聚體粘度為1000-5000厘泊時(shí)停止反應(yīng);接著，將光80%左右引發(fā)劑、和助劑加入預(yù)聚體(I)中，混合均勻、脫泡后涂布于離型膜、離型紙或基材上，置于紫外燈下輻照固化。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，UV紫外光源選自波長(zhǎng)0-365納米，為低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、氙燈、金屬鹵化物燈以及無(wú)極燈和激光器中的一種或幾種;UV紫 外光福照的強(qiáng)度范圍是0.1至150mw/cm2，福照時(shí)間為0.5_10min。
【文檔編號(hào)】C08F212/08GK105950075SQ201610201476
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】臧秀蘭
【申請(qǐng)人】合肥第六元素光電科技有限公司