CN101760145A - 一种无卤阻燃热熔压敏胶带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无卤阻燃热熔压敏胶带。其具有一基材，该基材的至少一面上热熔涂布有一层压敏胶，所述压敏胶由如下重量份的组分组成：聚烯烃树脂20～80份；增粘剂10～60份；无卤阻燃剂5～30份；硅烷偶联剂0～3份；助剂 0.1～3份。还公开了该压敏胶带的制备方法。本发明所述的无卤阻燃热熔压敏胶带，具有如下有益效果：1、生产过程简单，可实现一步化生产；2、环保节能，粘接范围广泛，粘合力高；阻燃性能好，且对胶带的粘接强度及电性能基本无影响。本发明得到的无卤阻燃热熔压敏胶带可广泛用于建材、电子、汽车内饰面料粘接等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种无卤阻燃热熔压敏胶带及其制备方法。
背景技术
随着火灾事件的层出不穷，阻燃材料越来越得到重视，建筑、电子等行业都要求材料具有良好的阻燃性，以降低火灾发生的危险。
通常，利用有机卤化物与Sb2O3复配使用，在添加量较少的情况下即可达到良好的阻燃性能。但是，此类阻燃材料在燃烧过程中，会产生大量具有腐蚀性和毒性的卤化氢气体，对人体的危害更大，据统计，火灾烟熏致死的比例高达78.9％。因此，无卤阻燃剂得到越来越多阻燃材料厂家的青睐，其中，以金属氢氧化物阻燃剂和膨胀型阻燃剂的应用最为广泛。
同时，由于压敏胶制品用途广泛，涉及日常生活、工业应用、外销包装等各个方面，而具有阻燃性的压敏胶却种类极少，且国内外在该领域的研究也屈指可数。目前，商业化的阻燃压敏胶膜主要应用在电子行业和汽车行业，如日东的5011N等。
通常，阻燃压敏胶带一般有两种类型，即一种是依靠基材的阻燃性实现阻燃，如专利03133048.7介绍了一种无卤阻燃基材和压敏胶层组成的压敏胶带，该胶带必须借助阻燃聚烯烃的基材来保证阻燃性。又如专利03101420公开了一种带有布基材的无臭和无卤素阻燃压敏胶粘带，所述两层都由增粘剂树脂、阻燃剂(金属氢氧化物和无机阻燃助剂)和采用氨基烷基烷氧基硅烷硫化的天然橡胶基弹性体获得，其基材优选是通过使用天然橡胶基阻燃组合物浸渍易燃的布基材而获得的经阻燃处理的布基材，胶带阻燃级别满足UL-510FR燃烧试验阻燃标准。另一种是压敏胶成分具有阻燃性，如专利200510028764.2介绍了一种丙烯酸系压敏胶粘带用无卤阻燃剂及其方法，通过将无卤阻燃剂与有机溶剂研磨后加入到丙烯酸压敏胶中，经涂布得到压敏胶带。但该方法加工时间长(2～4小时)，且由于阻燃剂的含量至少达到25％以上，因此制备过程中需要大量的溶液，导致效率低下且不环保。
由于大部分的压敏胶制品采用溶液涂布生产，如聚丙烯酸酯类压敏胶及部分橡胶类，在生产过程中使用大量溶液，不仅污染环境，对人体有害，而且增加了操作的危险性和复杂性，提高了能耗。
发明内容
本发明的第一个目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种阻燃性能好、适用范围广、粘接力强、且环保节能的无卤阻燃热熔压敏胶带。
本发明的第二个目的在于克服现有溶液涂布方法的缺点，提供一种利用热熔涂布工艺制备无卤阻燃热熔压敏胶带的方法。
为达到第一个目的，本发明采用如下技术方案：
一种无卤阻燃热熔压敏胶带，具有一基材，该基材的至少一面上热熔涂布有一层压敏胶，所述压敏胶由如下重量份的组分组成：
聚烯烃树脂 20～80份
增粘剂 10～60份
无卤阻燃剂 5～30份
硅烷偶联剂 0～3份
助剂 0.1～3份。
进一步，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、无规聚烯烃、聚丁烯和乙烯共聚物的任一种，或它们至少两种的组合。优选采用乙烯共聚物和无规聚烯烃。该聚烯烃树脂的熔体流动速率(MFR)优选为0.5～200g/10min，更优选为10～150g/10min。
进一步，所述增粘剂为萜烯、C5石油树脂、C5C9共聚石油树脂、加氢石油树脂、松香、聚合松香、改性酚醛、松香甘油酯中的任一种或它们的组合。增粘剂的软化点优选为60～150℃，更优选为70～100℃。
进一步，所述无卤阻燃剂为NP共聚阻燃剂、微胶囊化红磷阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇类、硅系阻燃剂中的任一种，或它们至少两种的组合。该无卤阻燃剂的优选重量份为8～25份，更优选重量份为10～20份。
进一步，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、双氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、苯氨基硅烷偶联剂中的任一种或它们的组合，优选使用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂。
进一步，所述助剂包括白油，抗氧剂和紫外光稳定剂。
进一步，所述基材为织物类、塑料薄膜类、发泡塑料类、纸带和金属箔中的任一种。所述织物是由棉纱、短纤、聚酯纤维、聚丙烯纤维或丙烯酸纤维的混纺纱编织的单一织物或交织织物；所述塑料薄膜包括PVC，PE，PP，EVA，PET以及TPU；所述纸带包括麻纤维纸，牛皮纸，皱纹纸和玻璃纸；所述金属箔包括铝箔、铜箔。
进一步，所述基材的厚度大于0.03毫米，且已经过阻燃剂浸泡处理或阻燃剂添加处理。
进一步，所述基材的上下两面面上分别热熔涂布有一层压敏胶。
为达到第二个目的，本发明采用如下技术方案：
一种无卤阻燃热熔压敏胶带的制备方法，由如下步骤组成：
A、将聚烯烃树脂与白油混合均匀，使聚烯烃树脂表面粘附白油，然后与增粘剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联剂和助剂利用高速分散机混合均匀；
B、将A步的混合物加入到挤出涂布机中，在120～190℃的温度条件下混合并挤出涂布到基材的至少一面上，然后复合离型纸即得压敏胶带。
作为优选，所述挤出涂布机为双螺杆挤出涂布机。
通过本发明得到的无卤阻燃热熔压敏胶带，具有如下有益效果：1、生产过程简单，可实现一步化生产；2、环保节能，粘接范围广泛，粘合力高；阻燃性能好，且对胶带的粘接强度及电性能基本无影响。本发明得到的无卤阻燃热熔压敏胶带可广泛用于建材、电子、汽车内饰面料粘接等领域。
具体实施方式
一、制备无卤阻燃热熔压敏胶带。
各实施例的无卤阻燃热熔压敏胶带的制备方法，按如下步骤进行：(压敏胶各组分的重量份配比如下表)
A、将聚烯烃树脂与白油混合均匀，使聚烯烃树脂表面粘附白油，以保证阻燃粉末分散均匀，并起到润滑作用，然后与增粘树脂、无卤阻燃剂、分散及粘接助剂(硅烷偶联剂)和助剂(抗氧剂和紫外光稳定剂)利用高速分散机混合均匀；
B、将A步的混合物加入到挤出涂布机中，在120～190℃的温度条件下混合并挤出涂布到基材的上下两面上，然后复合离型纸即得压敏胶带。
单位：重量份
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 |
| 基材 | PET | PET | PET | PET | PET | PET | PET | 无纺布 | 无纺布 |
| PO1 | 20 | 30 | 30 | 35 | |||||
| PO2 | 35 | 35 | 35 | 45 | |||||
| PO3 | 50 | 5 | |||||||
| 增粘树脂1 | 60 | 50 | 25 | 30 | 50 | ||||
| 增粘树脂2 | 10 | 30 | 54 | 25 | |||||
| NP共聚阻燃剂 | 9 | ||||||||
| 聚磷酸胺 | 15 | 12 | 14 | 10 | 14 | 14 | 15 | 12 | |
| 三聚氰胺 | 6 | 11 | 5 | 7 | 7 | 5 | |||
| 三季戊四醇 | 7 | 5 | 3 | 3 | 3 | ||||
| 有机硅阻燃剂 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 |
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 |
| 硅烷偶联剂 | 0.5 | 0.5 | 3 | 2 | 3 | 3 | 2 | ||
| 助剂 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
注：PET厚度为0.03mm；PO1为EVA(VA含量28％，MI为150g/10min)；PO2为APAO(Degussa 508)；PO3为聚丁烯(分子量为3000)；增粘树脂1为石油树脂(软化点70℃)；增粘树脂2为萜烯树脂(软化点90℃)；硅烷偶联剂为A151；助剂包含白油，抗氧剂(1010)以及紫外光稳定剂(Tinuvin 783)，三者比例为6∶3∶1。
二、性能评价。
为比较无卤阻燃胶带的性能，采用下列测试方法，如UL94垂直燃烧试验、180℃剥离强度来予以评价。
1、UL94垂直燃烧试验：按UL94《设备和器具部件用塑料材料易燃性试验》标准进行VTM试验，分为VTM-0，VTM-1，VTM-2三个等级。
2、压敏胶粘带180°剥离强度试验：按GB/T2792-1998标准进行。
将20mm×200mm长的胶粘带试样粘接在PE试验板上，用2Kg的轧棍在试样上来回滚压三次，放置30分钟后，23℃下沿180°方向以300mm/min速度剥离，测试剥离强度。
3、绝缘胶粘带击穿强度测试试验：取胶粘带宽12mm、长300mm的试样按GB7752-87标准进行试验。
测试以上九个实施例的无卤阻燃胶带，结果如下：
| 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 |
| 粘接强度(N/m) | 1220 | 980 | 1237 | 830 | 1030 | 850 | 930 | 1060 | 1180 |
| 阻燃性能UL94 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
| 击穿强度(V/m) | 4.6 | 4.7 | 4.6 | 4.1 | 4.1 | 4.3 | 4.3 | / | / |
Claims (10)
1.一种无卤阻燃热熔压敏胶带，具有一基材，其特征在于，所述基材的至少一面上热熔涂布有一层压敏胶，所述压敏胶由如下重量份的组分组成：
聚烯烃树脂 20～80份
增粘剂 10～60份
无卤阻燃剂 5～30份
硅烷偶联剂 0～3份
助剂 0.1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯、无规聚烯烃、聚丁烯和乙烯共聚物的任一种，或它们至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述增粘剂为萜烯、C5石油树脂、C5C9共聚石油树脂、加氢石油树脂、松香、聚合松香、改性酚醛、松香甘油酯中的任一种或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述无卤阻燃剂为NP共聚阻燃剂、微胶囊化红磷阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇类、硅系阻燃剂中的任一种，或它们至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、双氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、苯氨基硅烷偶联剂中的任一种或它们的组合。
6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述基材为织物类、塑料薄膜类、发泡塑料类、纸带和金属箔中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述基材的厚度不少于0.03毫米，且已经过阻燃剂浸泡处理或阻燃剂添加处理。
8.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带，其特征在于，所述基材的上下两面面上分别热熔涂布有一层压敏胶。
9.如权利要求1所述的一种无卤阻燃热熔压敏胶带的制备方法，其特征在于，由如下步骤组成：
A、将聚烯烃树脂与白油混合均匀，使聚烯烃树脂表面粘附白油，然后与增粘剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联剂和助剂利用高速分散机混合均匀；
B、将A步的混合物加入到挤出涂布机中，在120～190℃的温度条件下混合并挤出涂布到基材的至少一面上，然后复合离型纸即得压敏胶带。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述挤出涂布机为双螺杆挤出涂布机。
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