UV固化剥离型PSA胶带的研制
时间：2021-02-05 20:01:44 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：以内含防静电粒子丙烯酸系胶粘剂（OCA）为基础，添加多官能团丙烯酸酯低聚物（TMPTMA），2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173光引发剂）及苯二亚甲基二异氰酸酯交联剂（XDI），制成UV光固化剥离型PSA胶带，考查了低聚物、光引发剂、交联剂的用量对胶带性能的影响，结果显示，ω（TMPTMA）= 20%，ω（1173光引发剂）= 6%，ω（XDI）= 4%，干胶厚度15 μm制成的胶带性能优异，前期粘着力高，经UV照射后粘着力低，易剥离，无污染，满足玻璃基材等透明材料的特殊加工工艺要求。
关键词：UV固化；再剥离型；光引发剂；压敏胶带
中图分类号：TQ436+.3 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）10-0029-06
紫外光固化技术（UV固化技术）是指在适当波长和光强的紫外光照射下，光引发剂吸收辐射能后形成活性基团，进而引发体系中含不饱和双键或含环氧基团的物质间的化学反应，形成交联的立体网络结构的高分子聚合物[1]。UV固化技术具有固化时间短，速度快、固化设备简单、无溶剂、无公害、节能环保等特点，在涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域已获得广泛应用。早在1966年，法国novacel公司首次利用UV照射技术制得压敏胶制品，随后，美国3M公司，德国汉高等公司在该领域也做了大量研究，成功研制多种辐射固化胶等[2]，为此，辐射固化技术在发达国家获得迅速发展。国内，该技术起步相对较晚，20世纪70年代末中科院化学所才开展了UV固化胶粘剂的研究工作[3]，但直到近10年，辐射固化技术才受到人们广泛重视，对UV固化技术的机理、反应组份，及使用UV固化技术进行聚合和交联在高分子材料改性方面已有相当广泛的报道。张南哲、张辉、王涛、张颖[4～7]等对UV固化光敏胶等组成、研究进展及发展趋势等做过系统介绍，夏兰英、王云、周钥[8～10]等对UV固化胶中光引发剂种类、性能等进行过详细报道，金养智、周钢等[11～13]等分别介绍了光固化胶中低聚物及活性稀释剂种类及使用特点，朱胜武[14]等对UV固化设备做了简单介绍。郑嘉咏结合LCD产品生产工艺制备了一款应用于LCD加工用UV固化胶粘剂[15]等，目前，UV固化技术在胶粘剂制备领域已相当成熟，但将UV固化技术作为一种新的剥离方式来代替传统的剥离技术应用于胶带领域中还相对较少。
随着显示及电子行业等发展，各种规格且具备特殊性能要求的玻璃镜片在手机、显示及电子器件中使用越来越广，这类玻璃镜片的数控加工过程通常包含印刷或贴覆保护层，模切定位、精细加工，及使用温水、药水浸泡及超声波清洗去除保护层等过程，该过程存在着保护层贴敷不牢，加工过程易导致玻璃镜片表面缺陷及碎屑等不良，后期浸泡清洗易导致白化现象，严重影响玻璃镜片等合格率及使用效果，针对玻璃镜片等加工特点，我们设计了一种UV固化再剥离型PSA胶带，将其直接贴敷于被加工玻璃镜片代替印刷保护层，该胶带具有初期粘着性强（大于5 N/25 mm），玻璃镜片在加工过程不会位移，明显改善常规工艺中镜片表面缺陷及碎屑，加工后期胶带无需浸泡，经一定强度UV照射后，粘着力显著降低（小于0.02 N/25 mm），能轻松剥离，不残胶，无污染，同时因胶粘剂中添加有防静电剂，剥离时无静电产生，减少粉尘吸附，还具有去除镜片表面残存微细灰尘的净化效果。此外，使用该保护膜胶带能明显简化操作工艺，提高生产效率，UV照射过程无挥发性溶剂产生，环保无公害等优点，但该技术需投入UV固化设备，初期投资费用相对较高。据调查显示，目前只有积水化学、日东电工等少数外企有相关产品等研究和报道，国内还未见此类产品的报道，为此，本文选取一款丙烯酸酯类胶粘剂，制成应用于玻璃基板加工过程用保护胶带。考查了低聚物、光引发剂、交联剂等对胶带性能等影响，为其实际生产和应用提供依据。
1 实验部分
1.1 主要原料
内含防静电粒子的丙烯酸酯系胶粘剂（OCA），工业级，日本综研化学株式会社；醋酸乙酯（ETAC），工业级，新乡中原有机化工有限责任公司；甲苯（TO），工业级，山东恒昊化工有限公司；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯低聚物（TMPTA），工业级，新中村化学工业株式会社；2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173光引发剂），工业级，南京瓦力化工科技有限公司；苯二亚甲基二异氰酸酯交联剂（XDI），工业级，日本TCI梯希爱试剂；100 μm PET（聚酯）薄膜，优级，深圳虹美薄膜有限公司；38 μm PET离型膜，优级，常州典晟化工有限公司。
1.2 试验仪器
NDJ-4型旋转黏度计，上海精密科学仪器有限公司；STA-1225型电子拉力机，爱安德技研贸易（上海）有限公司；湿热老化箱，上海爱斯佩克环境设备有限公司；JRY-03型初粘性测试仪，宁波市鄞州瑾瑞仪器设备有限公司；CZY-65型持粘性测试仪，济南兰光机电技术有限公司；UV照射仪；TREK 520手持式静电电压测试仪，东莞市锦宏电子有限公司。
1.3 PSA及其胶带的制备
（1）溶剂型PSA配制：将一定比例的低聚物、光引发剂及交联剂加入到内含防静电粒子的丙烯酸酯系胶粘剂中，再加入一定量的甲苯稀释，搅拌均匀即可。
（2）PSA胶带的制备：将上述PSA涂敷100 μm PET（聚酯）薄膜上，80 ℃恒温烘箱中固化2 min，并用38 μm离型膜覆合，于40 ℃恒温烘箱中熟成2 d。得到干胶厚度为（15±1）μm的PSA胶带。
1.4 性能测试
（1）固含量：采用称重法进行测定（烘胶温度为108 ℃，烘胶时间为3 h）。
（2）黏度：按GB/T 2798—1981，采用旋转黏度计进行测定（测试温度25 ℃）。
（3）180°剥离强度（粘着力）：按照GB/T 2792—1998，采用电子拉力机进行测定（被粘基材为SUS板和GLASS板，胶带宽度为25 mm，剥离速率为300 mm/min）。
