CN106752987B - 一种紫外光固化压敏胶及其制备方法 - Google Patents

一种紫外光固化压敏胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种紫外光固化压敏胶及其制备方法，按重量份数，原料组分包括：丙烯酸酯类化合物20‑60份，含有羟基的低聚物35‑80份，气相二氧化硅1‑5份，光引发剂0.1‑3份，偶联剂0.2‑1份。将原料混合，然后涂布于薄膜基材上，固化，即得。本发明压敏胶不含溶剂，在紫外光的辐照下发生交联固化，使其内聚力、耐溶剂型、耐热性、粘着力等均能得到保证，并且交联速率快，相比热固化减少了大量的能源浪费，同时无有机溶剂排出。

Description

一种紫外光固化压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明属于压敏胶材料及其制备领域，特别涉及一种紫外光固化压敏胶及其制备方法。
背景技术
压敏胶(PSA)是一类应用广泛的胶粘剂材料，这种材料具有自粘性，可以在压力的作用下快速与粘接表面接触并且润湿粘接表面，依靠分子间作用产生粘接力。由于其优良的便捷性，压敏胶不仅已经广泛应用于诸如标签、胶带、汽车内饰、包装、固定等粘接场合，而且在航空航天、电子通讯等要求比较严格的高端领域也越来越被重视。
随着环保要求越来越强烈，发展符合环境保护相关法规的无污染的胶粘剂产品是行业趋势。但是由于目前环保型丙烯酸酯压敏胶都存在着或少的不足。因此，对产品品质的提升还需要很多努力。
行业对于环保型胶粘剂的呼声越来越高，但是环保型压敏胶仍旧存在诸多不足。比如热熔型压敏胶(HMPSA)虽已在诸多领域获得了应用，但其耐热性较差，耐溶剂性能也不尽如人意，且其原料的局限性也限制了HMPSA的大规模发展与应用，其相关产品目前也仅仅局限在在书籍装订、装饰品的粘接等领域。
水乳液型丙烯酸酯压敏胶由于不含有机溶剂，目前发展较快，但其干燥成膜的速率很慢，制得的成品外观较溶剂型压敏胶差，胶液稳定性受外界环境影响较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种紫外光固化压敏胶及其制备方法，本发明的压敏胶不含溶剂，在紫外光的辐照下发生交联固化，使其内聚力、耐溶剂型、耐热性、粘着力等均能得到保证，并且交联速率快，相比热固化减少了大量的能源浪费，同时无有机溶剂排出。
本发明的一种紫外光固化压敏胶，按重量份数，原料组分包括：丙烯酸酯类化合物20-60份，含有羟基的低聚物35-80份，气相二氧化硅1-5份，光引发剂0.1-3份，偶联剂0.2-1份。
所述丙烯酸酯类化合物为1-4官能度的丙烯酸酯类化合物；含有羟基的低聚物为2-15官能度的含有羟基的低聚物。
所述丙烯酸酯类化合物为丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯、三羟甲基戊烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸-1，6-己二醇酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酰胺、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸三甘油酯、二甲基丙烯酸三丙二醇酯中的一种或几种。
所述含有羟基低聚物为硅酮丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂多元醇中的一种或几种。
所述树脂羟基在15mgKOH/g-56mgKOH/g之间。
所述气相二氧化硅的粒径为5-400nm。
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-(4-(甲硫基)苯基)-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-(4-(4-吗啉基)苯基)-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一种或几种；
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
本发明的一种紫外光固化压敏胶的制备方法，包括：
(1)在避免太阳光或紫外光照射、空气相对湿度小于60％的条件下，将原料依次加入到混料桶中，搅拌，然后过滤，得到原料混合液；
(2)将上述原料混合液用涂布于薄膜基材上，固化，即得。
所述步骤(1)中搅拌时间为30min。
所述步骤(1)中过滤为用0.1μm孔隙的聚丙烯滤芯过滤。
所述步骤(2)中涂布为微凹涂布法或狭缝挤压涂布法；固化为：紫外光(紫外线高压水银灯)照射能量为紫外光照射能量为700-850mJ/cm2，经照射后固化。
所述步骤(2)中薄膜基材为PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜中的一种。
有益效果
本发明提供了一种紫外光固化压敏胶，同时也为压敏胶的发展提供了一个新的思路和发展方向。此种压敏胶不含溶剂，在紫外光的辐照下发生交联固化，使其内聚力、耐溶剂型、耐热性、粘着力等均能得到保证，并且交联速率快，相比热固化减少了大量的能源浪费，同时无有机溶剂排出。
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。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
每100质量份原料液中：丙烯酸丁酯：24.2g，丙烯酸异辛酯：8g，二丙烯酸新戊二醇酯：10g，季戊四醇三丙烯酸酯：12g，丙烯酸酯多元醇(羟基值为18mgKOH/g)：40g，200nm气相二氧化硅：3g，羟基环己基苯基酮：2g，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：0.8g。
制备方法为：
在避免太阳光照射、空气相对湿度小于60％的条件下，将上述物质依次加入到混料桶中，搅拌30分钟，然后用0.1μm孔隙的聚丙烯滤芯过滤去除杂质，得到原料混合液，备用。
然后制得的原料混合液狭缝挤压涂布法涂布于PET薄膜基材上，紫外线高压水银灯照射能量为800mJ/cm2，经照射15s后使其固化，在薄膜基材上形成一层压敏胶层，收卷。
实施例2
每100质量份原料液中：丙烯酸丁酯：30g，二丙烯酸乙二醇酯：12g，三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯：6g，聚氨酯丙烯酸酯(羟基值为18mgKOH/g)：46.2g，200nm气相二氧化硅：3g，羟基环己基苯基酮：2g，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：0.8g。
制备方法为：
在避免太阳光照射、空气相对湿度小于60％的条件下，
将上述物质依次加入到混料桶中，搅拌30分钟，然后用0.1μm孔隙的聚丙烯滤芯过滤去除杂质，得到原料混合液，备用。
然后制得的原料混合液狭缝挤压涂布法涂布于PET薄膜基材上，紫外线高压水银灯照射能量为800mJ/cm2，经照射15s后使其固化，在薄膜基材上形成一层压敏胶层，收卷。
实施例3
每100质量份原料液中：丙烯酸丁酯：25g，醋酸乙烯酯：16g，二丙烯酸乙二醇酯：7g，三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯：8g，聚氨酯丙烯酸酯(羟基值为18mgKOH/g)：35.2g，200nm气相二氧化硅：5g，羟基环己基苯基酮：3g，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：0.8g。
制备方法为：
在避免太阳光照射、空气相对湿度小于60％的条件下，将上述物质依次加入到混料桶中，搅拌30分钟，然后用0.1μm孔隙的聚丙烯滤芯过滤去除杂质，得到原料混合液，备用。
然后制得的原料混合液狭缝挤压涂布法涂布于PET薄膜基材上，紫外线高压水银灯照射能量为800mJ/cm2，经照射15s后使其固化，在薄膜基材上形成一层压敏胶层，收卷。
表一：制备得到的压敏胶的性能测试：
Figure BDA0001193646550000041
剥离强度：GBT 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法；
老化测试：GBT 17875-1999压敏胶粘带加速老化试验方法；
持粘力：GBT 4851-2014胶粘带持粘性的试验方法；
初粘力：GB/T 4852-2002压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)。

Claims (7)

1.一种紫外光固化压敏胶，其特征在于：按重量份数，原料组分包括：丙烯酸酯类化合物20-60份，含有羟基的低聚物35-80份，气相二氧化硅1-5份，光引发剂0.1-3份，偶联剂0.2-1份；其中所述丙烯酸酯类化合物为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、二丙烯酸新戊二醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷季戊四醇三丙烯酸酯、醋酸乙烯酯中的一种或几种；所述含有羟基的低聚物为硅酮丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂多元醇中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化压敏胶，其特征在于：所述气相二氧化硅的粒径为5-400nm。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光固化压敏胶，其特征在于：所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-(4-(甲硫基)苯基)-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-(4-(4-吗啉基)苯基)-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一种或几种；偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
4.一种如权利要求1-3任一所述的紫外光固化压敏胶的制备方法，包括：
(1)在避免太阳光或紫外光照射、空气相对湿度小于60％的条件下，将原料依次加入到混料桶中，搅拌，然后过滤，得到原料混合液；
(2)将上述原料混合液用涂布于薄膜基材上，固化，即得。
5.根据权利要求4所述的一种紫外光固化压敏胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌时间为30min；过滤为用0.1μm孔隙的聚丙烯滤芯过滤。
6.根据权利要求4所述的一种紫外光固化压敏胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中涂布为微凹涂布法或狭缝挤压涂布法；固化为：紫外光照射能量为700-850mJ/cm2，经照射后固化。
7.根据权利要求4所述的一种紫外光固化压敏胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中薄膜基材为PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜中的一种。
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