[发明专利]一种UV-LED固化改性丙烯酸酯压敏胶及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910724918.3 申请日: 2019-08-07
公开(公告)号: CN110396370B 公开(公告)日: 2021-06-04
发明(设计)人: 李海柱;徐勤福;邓桃益;张君;仪海霞;孙有利;臧家庆;冯永强;王昭德 申请(专利权)人: 济南北方泰和新材料有限公司
主分类号: C09J4/02 分类号: C09J4/02;C09J4/06;C08F220/18;C08F220/32;C08F220/20;C08F220/58;C08F2/38;C08F2/02
代理公司: 济南舜源专利事务所有限公司 37205 代理人: 赵斌
地址: 250033 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 uv led 固化 改性 丙烯酸酯 压敏胶 及其 制备 方法
【说明书】:

本发明涉及压敏胶技术领域,尤其涉及一种UV‑LED固化改性丙烯酸酯压敏胶及其制备方法,该压敏胶中各组分的质量百分数比为:丙烯酸酯单体稀释剂20%~60%、光引发剂1%~4%和改性丙烯酸酯压敏预聚物36%~79%,其中改性丙烯酸酯压敏预聚物是以氢化松香甘油酯封端的多种丙烯酸酯单体聚合制备得到,分子链中引入氢化松香甘油酯增粘树脂,得到具有自增粘作用的丙烯酸酯压敏胶,初粘力和剥离强度都明显提高,以此预聚物制备的压敏胶粘剂耐光老化、耐高温好,可制备透光率大于90%的光学压敏胶,满足电子产品对光学压敏胶的使用需求。压敏胶粘剂生产全过程无水或有机溶剂参与,实现低能耗和安全环保的目的。

技术领域

本发明属于材料领域,具体涉及一种UV-LED固化改性丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。

背景技术

中国压敏胶市场发展迅速,在胶粘带,标签,电子产品等领域应用广泛。现今的压敏胶产品主要可分为乳液型、溶剂型和热熔型三种,尤其乳液型和溶剂型压敏胶在市场上占据主导地位。乳液型压敏胶固含量在50%左右,涂膜后干燥过程需消耗大量能源而且费时。溶剂型压敏胶固含量在30%~50%,涂布后的干燥过程中排放大量有机溶剂污染环境,而且操作环境差,气味大,溶剂挥发物还有易燃易爆等风险。热熔型压敏胶虽然不含溶剂,但涂布过程须用专用设备高温涂布,而且产品耐热性和耐溶剂性较差。因此,制备不含溶剂或水,又能避免普通热熔压敏胶缺点的新型压敏胶意义重大,而辐射固化压敏胶可以较好的符合上述条件。

1966年,法国Novacel公司首次发表用紫外线(UV)辐照技术制造压敏胶制品的专利。此后,许多大公司纷纷加入这一领域的研究开发。尤其是1982年后3M公司在Novacel公司失效专利的基础上进行了大量的研究工作,又申请了许多专利。从此,辐射固化型压敏胶及其制品开始进入市场。20世纪90年代辐射固化压敏胶的研究开发在发达国家掀起一个高潮。UV-LED辐照固化技术作为最新的光固化发展方向,因综合能耗低、灯具材料环保不含汞、灯具使用寿命长等优点,逐渐替代高压汞灯,已经为市场广泛接受,而且最近几年相关的研究与应用实例极大丰富,是光固化领域今后相当长一段时间内的主要发展方向。

一般在溶剂型压敏胶或热熔型压敏胶中,可直接加入松香或其衍生物作为增粘树脂,提高粘接性能。但是在制备光固化压敏胶过程中,如果直接在胶液中加入松香或松香衍生物(松香酯或氢化松香酯(一般是二氢化松香酯)等),与光固化单体和预聚物只是物理共混,光固化时容易导致固化不完全,分子量偏低,胶层发粘,内聚力较低等现象。因为松香衍生物含共轭双键或单双键,形成自由基后由于共轭作用或大侧基位阻原因,自由基很稳定、活性弱,难以继续引发其它单体聚合,导致聚合分子量偏低,固化胶层性能差。

专利“CN109810648A 一种紫外光固化无纺布胶带及其制备方法”中将增粘树脂(其为氢化松香甘油酯、氢化碳氢树脂和氢化松香甲酯中的任意一种或至少两种的混合物)以物理共混的方式直接添加到丙烯酸酯低聚物中,并混合交联剂和光引发剂制备得到紫外固化型聚丙烯酸酯压敏胶液,此方法是一种业内熟知的压敏胶制备方法之一,但是存在下列明显的缺点:由于丙烯酸酯低聚物与增粘树脂的相容性限制,导致实际可用的增粘树脂种类很少,必须认真选择;更重要的是,许多增粘树脂的加入会对压敏胶的辐射固化产生不同程度的阻碍作用,例如,不饱和松香类和苯乙烯类增粘树脂,由于分子结构中双键的α-位氢原子容易转移辐射固化时产生的自由基链,从而阻止活性单体和远螯型低聚体的辐射聚合。因此,辐射固化型压敏胶中,一般都采用脂肪族和脂环族石油树脂等饱和的或氢化的增粘树脂;松香酯及其衍生物一般含有共轭双键,每分子松香酯完全氢化需要加入四个氢原子,即四氢化松香酯。而普通氢化松香酯多是氢化不完全的二氢化产品与少量四氢化产品的混合物,其结构中仍含有大量的不饱和双键。所以氢化松香酯及其衍生物对紫外固化型压敏胶的增粘效果有限;物理共混加入的增粘树脂虽然可以一定程度上增加压敏胶的初粘性能,但是因为增粘树脂在压敏胶中不与主体树脂发生反应,其相对分子质量较小,在体系中反而起到内增塑作用,降低了压敏胶的内聚强度,不利于压敏胶的剥离强度和持粘时间等性能。

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