一种可紫外光固化的压敏胶及压敏胶带的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可紫外光固化的压敏胶以及制备方法，和使用该压敏胶制备胶带的方法，该压敏胶由选自天然橡胶、丁苯橡胶等的柔性聚合物中加入丙烯酸酯类单体混合物，常温搅拌，然后加入选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛或纳米碳酸钙中粒径为１０－３００纳米的无机纳米粒子和选自芳香酮类或芳香族羰基化合物的自由基型光引发剂；搅拌均匀，即得。将制得的可紫外光固化的压敏胶涂布于基材上，并在压敏胶上覆盖一层离型聚丙烯膜或聚酯膜，置于紫外光下辐照，固化后去除覆盖膜，即得压敏胶带。本发明专利技术的优点是：压敏胶内不含挥发性的有机溶剂，固化工艺更安全稳定，涂布于基材后在紫外光辐照下可固化制得高性能压敏胶制品，制备工艺简化，环保节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压敏胶及压敏胶带的制备，尤其是涉及可紫外光固化的压敏胶组 合物及其胶带制品的制备方法。
技术介绍
随着人们环保意识的不断增强，压敏胶及其产品的制备技术也经历了从传统的溶 剂型压敏胶到乳液型和热熔型压敏胶的交叉转变。虽然乳液型和热熔型压敏胶具有良好的 环保特色，但乳液型压敏胶烘干时能耗高，胶带的耐水性差；热熔型压敏胶须加热涂布，胶 带的耐热性较差，二者的综合性能与溶剂型压敏胶相比还存在一定的差距，难以满足一些 高性能应用领域的要求。因此，研制既具有环保节能特点，又具有良好的压敏胶粘性能的压 敏胶成为当前颇受关注的研究课题。 目前，国内外对UV固化压敏胶及其制品已经做了相当多的研究工作，出现了许多 UV固化压敏胶的专利和文献报道。例如，Decker等人提出了以环氧化液体橡胶为功能性组分，加入增粘树脂， 采用阳离子型光引发剂进行固化交联，从而得到UV辐照固化压敏胶体系。(参见 Photocrosslinking of functionalized rubbers Butadiene-acrylonitrilecopoIym ers. Journal of Applied Polymer Science. 2001(82) :2204_2216)但由于阳离子型光 引发剂价格昂贵，从而使该体系在工业上的应用受到限制。类似的报道还有美国专利 US7163968, US 6512022 等。Zbigniew Czech等人将先采用溶液聚合的方法制备了丙烯酸酯聚合物，然后将 光引发剂接枝到聚丙烯酸酯的大分子链上，在UV辐照下，可以实现聚丙烯酸酯大分子之 间的交联，制得一种可紫外光交联固化的丙烯酸酯压敏胶体系。(参见Photoreactivity adjustment of acrylic PSA. Reviews on AdvancedMaterials Science.2007(14) 141-150)类似体系的报道还有美国专利US2007/0191503 Al，美国专利US5073611等。但 这种体系仍然要用的大量的有机溶剂，此外，相关胶带及其它压敏胶制品的制备还需要加 热固化和UV辐照两个过程，工艺较为复杂，生产成本较高。梅雪锋等在中国专利CN01120215中先采用本体聚合或溶液聚合制备了丙烯酸酯 预聚体，然后在加入光引发剂和丙烯酸酯单体稀释剂，形成了一种可UV固化的丙烯酸酯压 敏胶体系。但本体聚合时体系的反应热难以及时排散，极易引起爆聚，很难实现工业化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可紫外光固化的压敏胶及其制备方法。该压敏胶不含任 何挥发性有机溶剂，在紫外光辐照下快速发生聚合、交联反应而固化。本专利技术的另一目的是提供一种可紫外光固化的压敏胶带制备方法。本专利技术的技术解决方案是一种可紫外光固化的压敏胶，它由以下成分组成a、重量份为2-30份的选自天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸橡胶、SBS弹性体、SIS弹性体、不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、脲醛树脂、醇酸树脂、聚氯乙烯树脂、EVA树脂中的一种或一种以上的柔性聚合物；b、重量份为70-98份的丙烯酸酯类单体混合物，且该丙烯酸酯类单体由重量份为 20-50份的丙烯酸丁酯、10-60份的丙烯酸异辛酯、0-30份的丙烯酸乙酯和0_30份的丙烯 酸；C、重量份为0.2-20份的选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛或纳米碳酸钙中的一 种或一种以上的粒径为10-300纳米的无机纳米粒子；d、重量份为0. 1-5份的选自芳香酮类或芳香族羰基化合物的自由基型光引发剂。柔性聚合物为高分子量的橡胶、弹性体及树脂，一方面用于调节胶液的粘度，以满 足胶带制品生产时的涂布工艺要求，另一方面还可以增强压敏胶的内聚力，提高压敏胶的 剥离强度，因此本专利技术使用柔性聚合物和丙烯酸酯混合单体浆料为基础胶水，加入无机纳 米粒子和自由基型光引发剂组成可紫外光固化的压敏胶体系，用紫外光便可以安全稳定的 实现固化，能更好的实现工业化生产。所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2， 4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮、2-甲基-2-吗啉 基-1-(4-(甲硫基)苯基)-1_丙酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丁醚和安息香异丙 醚。本专利技术的另一技术解决方案是一种制备可紫外光固化的压敏胶的方法，在柔性 聚合物内加入丙烯酸酯类单体混合物，常温搅拌，使柔性聚合物完全溶解，然后加入无机纳 米粒子和光引发剂，继续搅拌均勻，既得可紫外光固化的压敏胶。搅拌方式为机械搅拌同时使用超声波辅助搅拌。可以提高无机纳米粒子在胶液中 的分散程度，防止团聚。所述机械搅拌转速大于100转/分钟；超声波频率大于40KHZ。本专利技术的又一技术解决方案是一种可紫外光固化的压敏胶带的制备方法，将制 得的可紫外光固化的压敏胶涂布于基材上，并在压敏胶上覆盖一层离型聚丙烯膜或聚酯 膜，置于紫外光下辐照，固化后去除覆盖膜，即得压敏胶带。其中紫外光可以由多种光源提供，只要能够输出波长为200-500nm的紫外线均 可。合适的光源有碳弧灯、汞蒸气灯、金属卤素灯、氙气灯以及特定波长的激光器等。优选 的灯是Fusion System的无电极汞灯或工业上惯用的高压汞灯或中压汞灯。输出功率800 至 6000W。覆盖离型聚丙烯膜或聚酯膜具有两方面的作用，一方面由于压敏胶组合物中含有 一定量的丙烯酸酯类单体，覆盖离型聚丙烯膜或聚酯膜可以防止单体的挥发；另一方面，本 专利技术的压敏胶组合物是通过丙烯酸酯类单体在紫外光辐照下发生自由基聚合反应而固化 的，而空气中的氧气会对这种自由基聚合反应产生一定程度的阻聚作用，覆盖具有良好紫 外线透过性的聚丙烯膜或聚酯膜可以隔绝空气，有利于固化反应的进行。所述基材为纸、塑料膜、玻璃纤维布或金属膜。本专利技术的优点是可紫外光固化的压敏胶内不含挥发性的有机溶剂，固化工艺更 安全稳定，涂布于基材后在紫外光辐照下可固化制得高性能压敏胶制品，制备工艺简化，环 保节能。具体实施例方式实施例1 在反应釜中加入200g 丁腈橡胶(瑞翁公司DN4050，丙烯腈含量35% )，再加入由 1. 2Kg丙烯酸丁酯，480g丙烯酸-2-乙基己酯，220g丙烯酸乙酯和IOOg丙烯酸组成的丙烯 酸酯类混合单体，室温搅拌3h使丁腈橡胶完全溶解。再加入30g纳米二氧化硅(德固赛 A200，平均粒径12nm)，以800转/分钟的转速搅拌30min，再超声分散lOmin，然后加入12g 二苯甲酮，继续以800转/分钟的转速搅拌lOmin，即得可紫外光固化的压敏胶组合物。该 压敏胶组合物的粘度为500cp.将所得的压敏胶组合物用涂布机均勻涂布于聚酯(PET)膜上，控制胶层厚度为 20 μ m,覆盖一层离型聚酯膜，然后置于2000W高压汞灯下20cm处辐照100s，去除覆盖的离 型聚酯膜，即得压敏胶带。该胶带的性能为180°剥离强度为5. 3N/25mm，初粘性为12#，持 粘性为> 24h.实施例2 将上述实施例1中压敏胶组合物的组分更改如下苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物弹性体(岳阳巴陵石化公司YH-792) 300g,丙烯酸 丁酯700g，丙烯酸-2-乙基己本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可紫外光固化的压敏胶，其特征在于：它由以下成分组成：　　ａ、重量份为２－３０份的选自天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸橡胶、ＳＢＳ弹性体、ＳＩＳ弹性体、不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、脲醛树脂、醇酸树脂、聚氯乙烯树脂、ＥＶＡ树脂中的一种或一种以上的柔性聚合物；　　ｂ、重量份为７０－９８份的丙烯酸酯类单体混合物，且该丙烯酸酯类单体由重量份为２０－５０份的丙烯酸丁酯、１０－６０份的丙烯酸异辛酯、０－３０份的丙烯酸乙酯和０－３０份的丙烯酸；　　ｃ、重量份为０．２－２０份的选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛或纳米碳酸钙中的一种或一种以上的粒径为１０－３００纳米的无机纳米粒子；　　ｄ、重量份为０．１－５份的选自芳香酮类或芳香族羰基化合物的自由基型光引发剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐敏锋，吴伟卿，
申请(专利权)人：广州宏昌胶粘带厂，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]