專利名稱：：一種無紡布基膠粘帶及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種無紡布基膠粘帶特別涉及一種包復和捆扎電纜束的無紡布基膠粘帶及其制造方法。
背景技術：
：膠粘帶的性能除了壓敏膠賦予的壓敏膠粘性能外，其他性能都是由基材的固有性能所決定。例如軟質聚氯乙烯(SPVC)薄膜是一種延伸率大、拉伸強度高的強韌薄膜，適用于制作膠粘帶特別是用于制作包復和捆扎電纜束的電氣膠粘帶的基材。但因SPVC軟化點低，溫度穩(wěn)定性、抗磨損性和吸收環(huán)境噪音的性能皆較差，限制了其作為電氣膠粘帶的使用范圍。SPVC在溫度達到130°C以上時就開始分解出微量氯化氫氣體，雖然一般在制備SPVC薄膜時均加入適量的穩(wěn)定劑以降低SPVC高溫分解速度，但作為包復和捆扎電纜束的膠粘帶在持續(xù)高溫時SPVC的分解是難以避免的，所產生的微量氯化氫氣體對使用環(huán)境造成了很大的危害。因此在環(huán)保意識更加強烈的今天，有些汽車廠商已經限制了SPVC電氣膠粘帶在汽車中應用。而用無紡布作為基材制備的電氣膠粘帶具有溫度穩(wěn)定性、受熱不分解、良好的耐磨損性和吸收噪音等優(yōu)點。CN1469913A公開了一種以無紡布為基材的電氣膠粘帶。該專利所述的膠粘帶所用的壓敏膠是電氣膠粘帶常用的標準膠粘劑(天然橡膠壓敏膠)以及丙烯酸熱熔壓敏膠，采用轉移涂布即先涂布在隔離紙上再轉移到無紡布基材上的涂布方法，還必須將壓敏膠層用電子束或者紫外線輻照進行交聯(lián)才能使性能達到實用要求。可見該專利所述的膠粘帶制造工藝復雜，無法在一般的溶劑型涂布機和熱熔涂布機等通用涂布設備上進行，而且天然橡膠壓敏膠在制備和使用(即涂布)時存在嚴重的環(huán)境污染，不能滿足歐盟委員會頒布的《關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》(R0HS指令)要求。熱塑彈性體熱熔壓敏膠采用了能在工業(yè)上大量生產的原材料，而且其制造和涂布工藝簡便，在一般的熱熔涂布機上即可操作，不僅成本較低而且無環(huán)境污染。雖然熱塑彈性體熱熔壓敏膠在工業(yè)上已經成功用于制造壓敏標簽、雙向拉伸聚丙烯(B0PP)包裝膠粘帶等大宗壓敏膠制品,但是無紡布基材是一種柔韌而且多孔的材料，具有較多而且較大的通透孔隙，將上述工業(yè)上己成功應用的熱塑彈性體熱熔壓敏膠直接涂布于無紡布基材時，常常會出現(xiàn)不是壓敏膠滲透到無紡布基材的背面從而使膠粘帶制品產生嚴重的粘背現(xiàn)象，就是壓敏膠滲入到無紡布基材的孔隙不夠甚至完全不能滲入從而使壓敏膠與基材的粘合力太小。因此，用目前工業(yè)上常用的熱塑彈性體熱熔壓敏膠很難制造出合格的無紡布基膠粘帶特別是包復和捆扎電纜束的無紡布基膠粘帶。發(fā)明目的-本發(fā)明克服了SPVC基材溫度穩(wěn)定性、抗磨損性和吸噪音較差的缺點，以及CN1469913A中膠粘劑可能引起環(huán)境污染和必須使用電子束或者紫外線輻照進行交聯(lián)才能使性能達到實用要求的不足，而提供了一種用熱塑彈性體熱熔壓敏膠制作的無紡布基膠粘帶。這種膠粘帶不僅在制造和使用時不污染環(huán)境、制造工藝簡便、無需特殊的設備、成本較低，而且具有優(yōu)良的機械性能和粘合性能，較好的溫度穩(wěn)定性、抗磨損性和吸噪音性能，以及良好的手工撕斷性，適用于電纜束的包復和捆扎，尤其適用于汽車車體中的電纜束的包復和捆扎。
發(fā)明內容-本發(fā)明所述的無紡布基熱塑性彈性體熱熔壓敏膠粘帶，由無紡布基材和熱塑彈性體熱熔壓敏膠粘劑兩部分組成。所述的無紡布基材由滌綸(聚酯)、尼龍、腈綸或棉麻等短纖維，經鋪制成無紡布后再噴灑乳液粘合劑進行化學加固或/和經平行的單向(經向)絲線縫編進行機械加固制成，皆由市售得到。本發(fā)明所采用的無紡布基重為50-100g/m最佳為60-80g/m2;膠粘帶用無紡布需具有足夠的機械強度和彈性，其經向拉伸強度為15-50N/cm,最佳為20-40N/cm，經向伸長率為10-50%，最佳為30-40%。本發(fā)明所述的熱塑彈性體熱熔壓敏膠由嵌段共聚物熱塑彈性體與增粘樹脂、軟化劑、防老劑、填料、交聯(lián)劑和著色劑等助劑混合制成。熱熔壓敏膠的組分及其重量百分數(shù)含量如下組分類別含量(^1)%嵌段共聚物熱塑彈性體26.5~67.0增粘樹脂20.0~34.5軟化劑5.0~12.0防老劑0.5-1.0填料5.0-20.0交聯(lián)劑1.0~1.5著色劑1.0~5.0所述的嵌段共聚物熱塑彈性體有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)，單獨或混合使用皆可，以2~3種熱塑彈性體混合使用為佳。熱塑彈性體的主要作用是賦予熱熔壓敏膠足夠的內聚強度以及壓敏膠的耐溫性和耐磨性。所述的增粘樹脂包括松香樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂以及相應的氫化、酯化等改性樹脂，其主要作用是賦予壓敏膠以足夠的壓敏粘合性能。增粘樹脂的用量以20.034.5(wt.H為宜，以24.032.0(wt.H為最佳；所述的軟化劑包括環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷酸三甲酚酯(TMPP)、煤油、柴油以及低分子烯烴聚合物等，其主要作用是降低壓敏膠的使用溫度，降低熔融粘度，增強橡膠和樹脂的相容性以及增加壓敏膠的初粘性能。軟化劑的加入量對于無紡布基熱塑彈性體熱熔壓敏膠的制備工藝非常關鍵，加入的多少也關系到所涂布的無紡布膠粘帶質量的好壞。軟化劑的用量以5.012.0(wt.)%為宜，以7.010.0(wt.W為最佳。軟化劑用量低于5.0(wt.H，所得熱熔壓敏膠在直接熱熔涂于無紡布基材時會由于膠的熱熔粘度太大而使膠粘制品的粘基力太小甚至無法實行均勻的涂布；軟化劑用量高于12.0(vrt.H時，所得熱熔壓敏膠在直接熱熔涂布時會由于膠的熱熔粘度太小而使膠粘劑滲透入基材過多、甚至滲透到基材的背面，無法制得正常的膠粘帶制品。所述的防老劑有胺類防老劑、酚類防老劑及其復合物，其主要作用是增強壓敏膠的耐溫性和耐候性，防止受到溫度和紫外線的作用而分解；所述的交聯(lián)劑有過氧化物、酚醛樹脂等，其主要作用是使熱塑性彈性體的不飽和鏈段發(fā)生交聯(lián)，以增強壓敏膠的耐蠕變性，本發(fā)明最適用的交聯(lián)劑是酚醛樹脂。所述的填料有超細碳酸鈣、滑石粉等，其主要作用是降低產品成本；所述的著色劑有炭黑、鐵紅等無機著色劑和靛青、亮藍等有機著色劑，主要作用是賦予熱熔壓敏膠以所需的顏色。本發(fā)明所述的這種無紡布基壓敏膠粘帶的制造方法包括熱塑性彈性體熱熔壓敏膠的制造和無紡布基壓敏膠粘帶的制造兩個步驟。熱熔壓敏膠的制造過程將上述熱塑彈性體26.5-67.0(wt.)%、軟化劑5.0~12.0(wt.)%、防老劑0.51.0(wt.)。/。先加入熔膠槽中，通氮氣保護5分鐘后，開啟攪拌并進行加熱升溫，當溫度到達160-17(TC后，保持60分鐘使熱塑彈性體熔融完全，然后再加入上述增粘樹脂20.0~34.5(wt.)%、交聯(lián)劑1.0~1.5(wt.)%、填料5.0~20.0(wt.)%、著色劑1.0~5.0(wt.)%，待溫度回升到160-17(TC后攪拌20分鐘。將膠液放入分裝器中進行冷卻，分裝備用。壓敏膠粘帶的制造過程所述無紡布基壓敏膠粘帶的制造在一般的熱熔涂布機上即可進行。首先設定熔膠機的溫度在160-170°C，涂布頭的溫度在13(TC;并根據(jù)上膠的重量調整膠泵的轉速和主機速度的比值，一般比值在1.53.0之間；將無紡布基材安裝在放巻軸上，并引出至收巻軸；當上述熱熔壓敏膠熔化12小時后即可進行直接括涂涂布，設定收巻張力和放巻張力在510千克，并打開冷卻裝置，進行冷卻。開始涂布時將涂布頭慢慢靠至無紡布表面，打開膠泵開關進行涂布，并調整涂布頭和無紡布之間的間隙距離，調整涂布機的速度進行涂布，同時收巻制得壓敏膠粘帶制品。發(fā)明效果-本發(fā)明的一種無紡布基膠粘帶具有公知的較好抗磨損性和吸噪音的性能以及良好的手工撕斷性。經性能測定，這種無紡布基膠粘帶具有優(yōu)良的壓敏粘合性能和良好的溫度穩(wěn)定性，適用于電纜束的包復和捆扎，尤其適用于汽車車體電纜束的包復和捆扎。下面的實施例、比較例和表1能夠說明本發(fā)明的效果。表1中壓敏膠粘帶的初粘、持粘、180°剝離強度和低速解巻強度等性能分別按中國國家標準GB/T4852-1984、GB/T8451-1998、GB/T2792-1998和GB/T4850-1984的方法測定；溫度穩(wěn)定性的測試方法如下以壓敏膠粘帶纏繞線束后，在105"C下老化2小時，觀測老化后線束是否邊緣膠帶翹起，是否有膠液溢出，以膠帶未翹起、不溢膠為合格。對比實施例1和比較例1可知，軟化劑的加入量對于無紡布基熱塑性彈性體熱熔壓敏膠粘帶的性能影響很大，由于無紡布基材的特殊性，不能使用市場上用于壓敏標簽紙、BOPP封箱膠粘帶所用的熱塑性彈性體熱熔壓敏膠，并且由于加入的軟化劑過多導致制造的壓敏膠粘帶的溫度穩(wěn)定性差。對比實施例1和比較例2可知，熔膠機的溫度是無紡布基熱塑彈性體熱熔壓敏膠粘帶制造過程中一個重要的控制因素。如比較例2中熔膠機的溫度過高，使膠液粘度太小，容易滲入無紡布基材中，從而降低膠粘帶的壓敏粘合性能，導致解巻力過大，有時甚至無法解巻。對比實施例1和比較例3可知，用丙烯酸酯熱熔壓敏膠在一般的熱熔涂布機上直接涂布的無紡布基壓敏膠粘帶，耐蠕變性、溫度穩(wěn)定性都比較差。并且涂布過程中膠液很容易滲入無紡布基材中，解巻困難。對比實施例1和比較例4可知，本發(fā)明用熱塑性彈性體熱熔壓敏膠涂布的無紡布基膠粘帶，與用工業(yè)上常用于制備電氣膠粘帶的標準膠粘劑(溶劑型天然橡膠壓敏膠)涂布制成的軟質聚氯乙烯(SPVC)壓敏膠粘帶主要性能相同或更好些。7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>a)嚴重"粘板"，無法測得數(shù)據(jù)。實施例以下所述實施例能具體說明本發(fā)明的效果，但是本發(fā)明不限于這些實施例。實施例1:熱塑彈體熱熔壓敏膠的制造:先將熱塑彈體SBS17.5重量份、熱塑彈體SEBS12.0重量份、熱塑彈體SIS9.0重量份與軟化劑環(huán)垸油10.0重量份、防老劑40200.7重量份一起加入熔膠槽中，通入氮氣5分鐘后，攪拌并開始升溫，當溫度達到17(TC后，保持60分鐘以使熱塑性彈性體完全熔化，然后加入松香樹脂32.0重量份、酚醛樹脂1.0重量份、超細碳酸鈣14.5重量份、炭黑3.3重量份，待溫度回升至17(TC繼續(xù)攪拌20分鐘。將以上膠液放入熔膠槽中進行冷卻，分裝備用。壓敏膠粘帶的制造首先設定熔膠機的溫度在17(TC，涂布頭的溫度在13CTC;上膠量為80g/m2，調整膠泵的轉速和主機速度的比值為1.75;將滌綸無紡布基材安裝在放巻軸上，并引出至收巻軸；將上述制備好的熱塑性彈性體熱熔壓敏膠加入熔膠槽中，當熱熔壓敏膠熔化2小時后進行涂布，設定收巻張力和放巻張力在8千克，并打開冷卻裝置，進行冷卻。開始涂布時將涂布頭慢慢靠至無紡布表面，打開膠泵開關進行涂布。制得的壓敏膠粘帶按中國國家標準方法進行性能測試，結果列于表l。實施例2:按實施例1相同的配方和工藝但用石油樹脂代替松香樹脂制備熱熔壓敏膠。壓敏膠粘帶的制造工藝和測試方法也同實施例1，測試結果列于表1。實施例3:熱塑性彈性體熱熔壓敏膠的配方為熱塑彈體SBS17.5重量份、熱塑彈體SEBS12.0重量份、熱塑彈體SIS13.0重量份、軟化劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)10.0重量份、防老劑40200.7重量份、松香樹脂25.0重量份、酚醛樹脂l.O重量份、超細碳酸鈣17.5重量份、炭黑3.3重量份。壓敏膠的制造工藝、壓敏膠粘帶的制造工藝和測試方法皆同實施例l，測試結果列于表l。實施例4:熱塑性彈性體熱熔壓敏膠的配方中除軟化劑環(huán)垸油7.0重量份和超細碳酸鈣17.5重量份外，其余皆與實施例1相同，壓敏膠的制造工藝、壓敏膠粘帶的制造工藝和測試方法皆同實施例l，測試結果列于表l。比較例h按與實施例1相同的配方和工藝制造熱塑性彈性體熱熔壓敏膠,但配方中軟化劑環(huán)烷油的用量提高到15.0重量份，壓敏膠粘帶的制造工藝和測試方法也同實施例1，測試結果也列于表l。比較例2:按與實施例1相同的配方和工藝制造熱塑性彈性體熱熔壓敏膠，壓敏膠粘帶的制造工藝中將熔膠機的溫度設定為18(TC，其他同實施例l，測試方法也同實施例l，測試結果也列于表l。比較例3:使用丙烯酸熱熔壓敏膠代替熱塑性彈性體熱熔壓敏膠，壓敏膠粘帶的制造工藝和測試方法同實施例1,測試結果測試列于表1。比較例4:在一般的溶劑型涂布機上以SPVC為基材，用工業(yè)上常用于制造電氣膠粘帶的標準膠粘劑(溶劑型天然橡膠壓敏膠)涂布制成壓敏膠粘帶，測試結果也列于表1。權利要求1.一種無紡布基膠粘帶，其特征在于所述的膠粘帶由無紡布基材和嵌段共聚物熱塑彈性體熱熔壓敏膠兩部分組成，所述的無紡布基材是滌綸、尼龍、腈綸或棉麻短纖維，其無紡布基重為50-100g/m2，所述的熱熔壓敏膠含有嵌段共聚物熱塑彈性體、增粘樹脂、軟化劑、防老劑、填料和著色劑，其組分和含量下組分類別含量(wt.)％嵌段共聚物熱塑彈性體26.5～67.0增粘樹脂20～34.5軟化劑5.0～12防老劑0.5～1.0填料超細碳酸鈣或滑石粉5.0～20交聯(lián)劑酚醛樹脂1.0～1.5著色劑1.0～5.02.根據(jù)權利要求1所述的一種無紡布基膠粘帶，其特征在于所述的嵌段共聚物熱塑彈性體是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，，獨或它們的混合物。3.根據(jù)權利要求1所述的一種無紡布基膠粘帶，其特征在于所述的增粘樹脂是松香樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂以及相應的氫化、酯化改性樹脂，用量為20.034.5(wt.)%。4.根據(jù)權利要求1所述的一種無紡布基膠粘帶，其特征在于所述的軟化劑是環(huán)烷油、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯、煤油、柴油或低分子烯烴聚合物，用量為5.012.0(wt.)%。5.根據(jù)權利要求1所述的一種無紡布基膠粘帶，其特征在于所述的防老劑是胺類防老劑、酚類防老劑或其復合物。6.根據(jù)權利要求1所述的一種無紡布基膠粘帶，其特征在于所述的著色劑有炭黑、鐵紅等無機著色劑和靛青、亮藍等有機著色劑。7.根據(jù)權利要求1所述的一種無紡布基膠粘帶的制造方法，其特征在于按下述兩個步驟進行(1).熱熔壓敏膠的制備按配方將熱塑彈性體26.567.0(wt.)%、軟化劑5.012.0(wt.)%、防老劑0.51.0(rt.)y。先加入熔膠槽中，通氮氣保護5分鐘后，開啟攪拌并進行加熱升溫，當溫度到達160-170'C后，保持60分鐘使熱塑彈性體熔融完全，然后再加入增粘樹脂2034.5(乾)％、交聯(lián)劑酚醛樹脂1.01.5(wt.)%、填料超細碳酸然或滑石粉5.020(wt.)%、著色劑1.05.0(wt.)%，待溫度回升到160-17(TC后攪拌20分鐘，經冷卻制得。(2).壓敏膠粘帶的制備在一般的熱熔涂布機上進行,熔膠機溫度160-17(TC，涂布頭溫度13(TC，膠泵的轉速和主機速度的比值在1.53.0之間，將滌綸或尼龍無紡布基材安裝在放巻軸上，并引出至收巻軸，待歩驟1中的熱熔壓敏膠熔化12小時，進行括涂涂布制得。8.根據(jù)權利要求7所述的一種無紡布基膠粘帶的制造方法，其特征在于收巻張力和放巻張力是510千克。全文摘要本發(fā)明涉及一種無紡布基膠粘帶及其制造方法，這種膠粘帶是將熱塑彈性體熱熔壓敏膠用普通的熱熔涂布機直接括涂涂布在滌綸、尼龍無紡布基材上制得的。所用的熱塑彈性體熱熔壓敏膠由嵌段共聚物熱塑彈性體與增粘樹脂、軟化劑、防老劑、填料、交聯(lián)劑和著色劑等助劑按一定比例加熱共混配制而成。這種無紡布基膠粘帶不僅具有優(yōu)良的機械性能和粘合性能、較好的溫度穩(wěn)定性、抗磨損性和吸噪音性能以及良好的手工撕斷性，而且制造工藝簡便、無環(huán)境污染、成本較低，適用于電纜束的包復和捆扎，尤其適用于汽車車體中的電纜束的包復和捆扎。文檔編號C09J153/02GK101423739SQ200810181010公開日2009年5月6日申請日期2008年11月20日優(yōu)先權日2008年11月20日發(fā)明者曾憲家,楊玉昆,鳳王,王林青,金春明申請人:河北華夏實業(yè)有限公司