一种高反射胶带及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于反射胶带技术领域，具体涉及一种高反射胶带及其制备方法和应用。

背景技术

反射胶带的用途十分广泛，包括公路、航空、铁路、航运、汽车车牌、医疗器材等各个领域。目前市面上产品，大多数是低反射产品，反射率低于90％，性能无法满足特殊场合要求，因此，高反射率产品一直是市场需要方向。

例如CN213739273U公开一种反射胶带和包括其的导光板，所述反射胶带包括反射基材和设置于反射基材一侧的与反射基材连接的胶层，胶层用于与待装配件粘接连接，反射基材由PET材料制成，胶层为亚力克胶层；其中，反射基材包括色粉层、反射层、保护层，保护层与胶层连接。所述胶带能够有效改善导光板导光效果不佳的问题。但是其反射效果和电磁屏蔽效果有待进一步提高。

因此，开发一种反射率高、电磁屏蔽性能优良，且粘结强度高的胶带，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高反射胶带及其制备方法和应用。所述高反射胶带对400～1000nm波段的光具有较高的反射率，且电磁屏蔽性能优良，具有较好的耐候性，粘结强度大，便于贴服，不易反弹翘曲，并且也具有较好的水汽阻隔效果，同时其成本较低，加工方便；尤其适用于X光线医疗设备，对于图像成像具有较高的灵敏度和分辨率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种高反射胶带，所述高反射胶带包括依次层叠的基材层、粘结层、金属箔层、反射压敏胶层和离型膜；以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括溶剂型树脂90～110份、交联剂0.1～1份和无机粉体140～200份。

本发明中，所述反射压敏胶层，通过各组分相互配合，使得胶带具有优异反射性能，对400～1000nm波段的光反射率高；通过添加金属箔层，使得胶带的电磁屏蔽效果好且水汽透过率低，通过各部分相互配合，使得所述胶带具有较好的耐候性，且粘结性能好，使用方便，不会出现反弹翘曲等问题。

以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括溶剂型树脂90～110份，例如可以为91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份、99份等。

以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括交联剂0.1～1份，例如可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。

以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括无机粉体140～200份，例如可以为142份、145份、148份、150份、152份、155份、158份、160份、162份、165份、168份、170份、172份、175份、178份、180份、182份、185份、188份、190份、192份、195份、198份等。

优选地，所述溶剂型树脂包括丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚硅氧烷树脂、聚氨酯型树脂、环氧型树脂或橡胶型树脂中的至少一种。

本发明中，所述溶剂型树脂即指溶剂型压敏胶，是将胶黏基料与有机溶剂混合均匀得到的；其中橡胶型树脂主要以天然橡胶为主要原料，具有高的分子量，玻璃化转变温度低，与增粘树脂相容性好，粘度和附着力好，具有良好的低温性能，但时效性较差；丙烯酸树脂主要是由丙烯酸酯类单体共聚而成，透明，粘结强度高、粘结性能好，尤其是对极性粘合剂粘附表面中心和多孔表面有很好的限制作用，时效性好。聚硅氧烷树脂具有良好的耐高低温性能，能在-100～260℃的广泛温度内长期使用；具有良好的化学惰性，耐腐蚀性、耐酸碱性好；耐水性、耐候性优异；具有良好的液体可渗性和生物惰性；柔韧性好、减震性能强；可以对聚烯烃、含氟聚合物和有机硅隔离纸等难粘材料进行粘接，甚至能够粘接带有湿气和油的界面，所以优选丙烯酸树脂和聚硅氧烷树脂。

优选地，所述交联剂包括环氧型交联剂、异氰酸酯型交联剂、有机过氧化物交联剂或金属氧化物交联剂中的至少一种。

本发明中，交联剂用于增进或控制树脂固化反应，提高压敏胶的交联度，能够提高胶带的耐水和耐高温性能，高温下不易分解。

优选地，所述无机粉体包括钛白粉、三氧化二铝或二氧化硅中的至少一种。

优选地，所述无机粉体的粒径为10～400nm，例如可以为20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、140nm、160nm、180nm、200nm、220nm、240nm、260nm、280nm、300nm、320nm、340nm、360nm、380nm等。

优选地，以重量份计，所述反射压敏胶层的材料还包括0.1～35份增粘树脂，例如可以为0.5份、1份、2份、4份、8份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份等，进一步优选为25～35份。

优选地，所述增粘树脂包括松香树脂、改性松香树脂、萜烯树脂或合成石油树脂中至少一种。

本发明中，所述增粘树脂能够提高聚合物材料的粘性。

优选地，所述反射压敏胶层的材料还包括抗氧剂、分散剂或溶剂中的至少一种。

优选地，以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括抗氧剂0.2～5份(例如可以为0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份等)、分散剂1～5份(例如可以为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份等)、溶剂40～100份(例如可以为50份、60份、70份、80份、95份等)。

本发明中，所述抗氧剂包括芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或辅助抗氧剂中的至少一种；所述抗氧剂在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。

本发明中，所述分散剂包括脂肪酸类分散剂、金属皂类分散剂或HPMA类复配物分散剂中的至少一种；所述分散剂能够缩短分散时间，提高光泽，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止浮色发花，防止絮凝，防止沉降。

本发明中，所述溶剂包括乙酸丁酯、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或环己酮中的至少一种。

优选地，所述反射压敏胶层的厚度为40～60μm，例如可以为42μm、44μm、46μm、48μm、50μm、52μm、54μm、56μm、58μm等。

优选地，所述金属箔层的材料包括铜箔、铝箔、不锈钢箔、铝合金箔、镁合金箔中的至少一种，进一步优选为铜箔和/或不锈钢箔。

本发明中，所述铜箔包括压延得到的铜箔或电解得到的铜箔。

优选地，所述金属箔层的厚度为12～50μm，例如可以为15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm、30μm、32μm、35μm、38μm、40μm、42μm、45μm、48μm等。

优选地，所述基材层的厚度为25～100μm，例如可以为30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm等。

优选地，所述基材层的材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚氯乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。

本发明中，所述基材层包括单层膜或复合膜；所述基材层包括涂覆型薄膜或共挤型薄膜。

优选地，所述粘结层的厚度为5～10μm，例如可以为5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm等。

优选地，以重量份计，所述粘结层的材料包括溶剂型树脂90～110份(例如可以为91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份、99份等)、交联剂0.5～10份(例如可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份等)和溶剂20～60份(例如可以为25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份等)。

本发明中，所述粘结层中，溶剂型树脂、交联剂以及溶剂的种类可参考反射压敏胶层中溶剂型树脂、交联剂和溶剂，但是二者可以相同，也可以不同。

优选地，所述离型膜的离型力为5～50g，例如可以为10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g等。

本发明中，所述离型膜的材料包括长链烷基化合物、有机硅聚合物或全氟化烷基聚合物中的至少一种。

优选地，所述离型膜包括硅油离型膜、非硅离型膜或含氟离型膜中的至少一种。

本发明中，所述离型膜在生产和模切加工过程中，能够保护胶带的外观和性能。

第二方面，本发明提供一种根据第一方面所述的高反射胶带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)在基材层的一个表面涂布粘结胶液，干燥，得到粘结层；在所述粘结层表面层叠金属箔层，得到依次层叠的基材层、粘结层和金属箔层；

(2)在步骤(1)得到的金属箔层表面涂布反射压敏胶液，干燥，得到反射压敏胶层；在所述反射压敏胶层的表面层叠离型膜，得到所述高反射胶带。

优选地，步骤(1)所述粘结胶液的制备方法包括：将溶剂型树脂、交联剂和溶剂混合均匀，得到所述粘结胶液。

本发明中，所述粘结胶液的固含量为20～50％，例如可以为25％、30％、35％、40％、45％等；所述固含量指除溶剂外其它物质的质量百分含量。

优选地，步骤(1)所述干燥包括经历第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、第五阶段、第六阶段和第七阶段进行干燥。

优选地，所述第一阶段的干燥温度为75～85℃(例如可以为76℃、78℃、80℃、82℃、84℃等)、第二阶段的干燥温度为85～95℃(例如可以为86℃、88℃、90℃、92℃、94℃等)、第三阶段的干燥温度为105～115℃(例如可以为106℃、108℃、110℃、112℃、114℃等)、第四阶段的干燥温度为115～125℃(例如可以为116℃、118℃、120℃、122℃、124℃等)、第五阶段的干燥温度为125～135℃(例如可以为126℃、128℃、130℃、132℃、134℃等)、第六阶段的干燥温度为115～125℃(例如可以为116℃、118℃、120℃、122℃、124℃等)和第七阶段的干燥温度为105～115℃(例如可以为106℃、108℃、110℃、112℃、114℃等)。

优选地，步骤(1)所述干燥时，胶带传送速度为15～30m/min，例如可以为16m/min、18m/min、20m/min、22m/min、24m/min、26m/min、28m/min等。

优选地，步骤(2)所述反射压敏胶液的制备方法包括：将溶剂型树脂、交联剂、无机粉体与溶剂以及任选的增粘树脂、抗氧剂、分散剂混合均匀，过滤、静置消泡，得到所述反射压敏胶液。

本发明中，所述反射压敏胶液的制备方法包括：将溶剂型树脂、无机粉体与溶剂以及任选的增粘树脂、抗氧剂、分散剂混合均匀并进行研磨分散后，向其中加入交联剂，搅拌均匀，得到胶水；将所述胶水采用25～100目的滤网过滤、静置消泡，得到所述反射压敏胶液。

本发明中，所述反射压敏胶液的固含量为30～60％，例如可以为35％、40％、45％、50％、55％等。所述固含量指除溶剂外其它物质的质量百分含量。

优选地，步骤(2)所述干燥包括经历第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、第五阶段、第六阶段和第七阶段进行干燥。

优选地，步骤(2)中，所述第一阶段的干燥温度为75～85℃(例如可以为76℃、78℃、80℃、82℃、84℃等)、第二阶段的干燥温度为85～95℃(例如可以为86℃、88℃、90℃、92℃、94℃等)、第三阶段的干燥温度为105～115℃(例如可以为106℃、108℃、110℃、112℃、114℃等)、第四阶段的干燥温度为115～125℃(例如可以为116℃、118℃、120℃、122℃、124℃等)、第五阶段的干燥温度为125～135℃(例如可以为126℃、128℃、130℃、132℃、134℃等)、第六阶段的干燥温度为115～125℃(例如可以为116℃、118℃、120℃、122℃、124℃等)和第七阶段的干燥温度为105～115℃(例如可以为106℃、108℃、110℃、112℃、114℃等)。

优选地，步骤(2)所述干燥时，胶带传送速度为10～25m/min，例如可以为11m/min、12m/min、13m/min、14m/min、16m/min、18m/min、20m/min、22m/min、24m/min等。

第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的高反射胶带在X光线医疗设备中的应用。

本发明中，所述高反射指胶带对400nm～1000nm波段的光的反射率≥80％，例如可以为82％、84％、86％、88％、90％、92％、94％、96％、98％等。

本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的高反射胶带，通过控制反射压敏胶层的配方，并且加入金属箔层，同时，搭配其它各部分，使得所述高反射胶带对400～1000nm波段的光具有较高的反射率，优异的水汽阻隔效果、电磁屏蔽效果以及粘结性能；且贴服性好，不会出现反弹翘曲等问题，尤其适用于X光线医疗设备，对于图像成像具有较高的灵敏度和分辨率。

附图说明

图1为本发明提供的高反射胶带的结构示意图；

其中，1-基材层；2-粘结层；3-金属箔层；4-反射压敏胶层；5-离型膜；

图2为本发明实施例1～3提供的高反射胶带在不同波长下，反射率的变化图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

本发明中，所述胶带的厚度参考GBT 7125-2014胶粘带厚度的试验方法。

实施例1

本实施例提供一种高反射胶带，其结构示意图如图1所示，包括基材层1(50μm，聚酯薄膜)、粘结层2(10μm)、金属箔层3(40μm，压延铜箔)、反射压敏胶层4(60μm)和离型膜5(硅油离型膜)；以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括丙烯酸树脂压敏胶100份(石梅化工PS-8247，固含量50％)、二苯基甲烷二异氰酸酯0.3份、松香树脂25份(松川化学SU100)、芳香胺抗氧剂0.8份(台湾长春619F)、金红石二氧化钛150份(龙蟒钛白粉R996，粒径0.2～0.4μm)、分散剂3份(毕克BYK-110)和乙酸乙酯60份；以重量份计，所述粘结层的材料包括丙烯酸树脂压敏胶100份(综研化学NC-986DT，固含量45％)、环氧型交联剂0.5份(综研化学NE-100X)和乙酸乙酯60份。

本实施例提供一种所述高反射胶带的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)按配方量，将丙烯酸树脂压敏胶、环氧型交联剂和乙酸乙酯混合均匀，得到粘结胶液；在基材层的一个表面涂布粘结胶液，干燥，得到粘结层；在所述粘结层表面层叠金属箔层，得到依次层叠的基材层、粘结层和金属箔层；所述干燥在烘箱中完成，控制第一节烘箱的温度为80℃，控制第二节烘箱的温度为90℃，控制第三节烘箱的温度为110℃，控制第四节烘箱的温度为120℃，控制第五节烘箱的温度为130℃，控制第六节烘箱的温度为120℃，控制第七节烘箱的温度为110℃，速度为15m/min；

(2)按配方量，将丙烯酸树脂压敏胶、松香树脂、金红石型二氧化钛、分散剂和乙酸乙酯混合均匀，研磨分散后，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，强力搅拌均匀，得到成品胶水；将所述成品胶水用100目滤网过滤，静置消泡，得到所述反射压敏胶液；在步骤(1)得到的金属箔层表面涂布反射压敏胶液，干燥，得到反射压敏胶层；在所述反射压敏胶层的表面层叠离型膜，得到所述高反射胶带；所述干燥在烘箱中完成，控制第一节烘箱的温度为80℃，控制第二节烘箱的温度为90℃，控制第三节烘箱的温度为110℃，控制第四节烘箱的温度为120℃，控制第五节烘箱的温度为130℃，控制第六节烘箱的温度为120℃，控制第七节烘箱的温度为110℃，速度为25m/min。

实施例2

本实施例提供一种高反射胶带，其结构示意图如图1所示，包括基材层1(75μm，聚酯薄膜)、粘结层2(5μm)、金属箔层3(30μm，不锈钢箔)、反射压敏胶层4(50μm)和离型膜5(硅油离型膜)；以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括丙烯酸树脂压敏胶100份(石梅化工PS-8247，固含量50％)、环氧固化剂0.6份(佳迪达GA-240)、萜烯树脂35份(科茂林产化工130)、受阻酚类抗氧剂2份(德国朗盛PUROLANxBHT)、金红石二氧化钛200份(宣传晶瑞VK-T01，0.03～0.05μm)、分散剂3份(毅克化学YCK-220)和乙酸乙酯60份；以重量份计，所述粘结层的材料包括聚酯树脂压敏胶100份(长兴化学ETERAC 7786，固含量60％)、六亚甲基二异氰酸酯5份和乙酸乙酯60份。

本实施例提供一种所述高反射胶带的制备方法，其与实施例1的区别仅在于，步骤(1)干燥时，速度为30m/min，步骤(2)干燥时，速度为15m/min，其它步骤参数均与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种高反射胶带，其结构示意图如图1所示，包括基材层1(25μm，聚酯薄膜)、粘结层2(15μm)、金属箔层3(50μm，电解铜箔)、反射压敏胶层4(60μm)和离型膜5(硅油离型膜)；以重量份计，所述反射压敏胶层的材料包括丙烯酸树脂压敏胶100份(石梅化工PS-8218固含量45％)、六亚甲基二异氰酸酯0.1份、石油树脂35份(三井化学FTR-6100)、芳香胺类抗氧剂2份(利安隆RIANOX 5057)、金红石二氧化钛180份(保克特PTT-GR20，0.01～0.02μm)、分散剂2份(毕克BYK-110)和乙酸乙酯70份；以重量份计，所述粘结层的材料包括丙烯酸树脂压敏胶100份(DURO-TAK180-129A，固含量45％)、环氧固化剂1.2份(佳迪达GA-240)和乙酸乙酯60份。

本实施例提供一种所述高反射胶带的制备方法，具体步骤与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种高反射胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述金属箔层的材料为铝箔，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种高反射胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述金属箔层的厚度为10μm，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

实施例6

本实施例提供一种高反射胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述金属箔层的厚度为80μm，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

实施例7

本实施例提供一种高反射胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述反射压敏胶层的厚度为30μm，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种高反射胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述反射压敏胶层的材料中，无机粉体的份数为120份，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种高反射胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述反射压敏胶层的材料中，无机粉体的份数为240份，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

对比例3

本对比例提供一种胶带，其与实施例1的区别仅在于，所述胶带没有金属箔层和粘结层，其它材料、用量、结构及制备方法均与实施例1相同。

性能测试

(1)剥离力：参考GBT 2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法；

(2)保持力：在80℃下，参考GBT 4851-2014胶带保持力-胶粘带持粘性的试验方法；

(3)电磁屏蔽：参考GJB 6190-2008电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法；

(4)反射率：采用紫外分光度计测量反射膜的反射率，岛津UV3600Plus紫外可见分光谱仪，测量波段为280nm～1000nm。具体为，将反射胶带裁成50mm×50mm的样品，去除离型材料层后，利用紫外分光度计测试反射胶带的反射率。计算在400nm～1000nm波段之间的反射率的平均值，即为所需测试的反射膜的反射率，550nm是可见光的平均波长，也是人眼最敏感的波长，此波段测量的反射率为最大反射率。

具体测试结果如表1所示：

表1

由上表可知，本发明提供的高反射胶带，通过控制反射压敏胶层的配方，并且加入金属箔层，同时，搭配其它各部分，使得所述高反射胶带具有较高的反射率，优异的电磁屏蔽效果以及粘结性能；由实施例1～3可知，所述高反射胶带对550nm波段的反射率达到96.4～97.8％，电磁屏蔽性能为93.4～94.5dB；反射压敏胶层48h后剥离力达到22.8～24.5N/25mm，80℃保持力为90～98h，粘结性能好。

由实施例1与实施例4可知，本发明中，金属箔层的材料选用金属铜箔，或者不锈钢箔，效果更优；由实施例1与实施例5～7可知，所述金属箔层厚度太小，导致粘性下降，电磁屏蔽效果差，厚度太大，虽然反射性能、粘结性能以及电磁屏蔽性能符合要求，但是导致产品偏厚，服帖性差，成本高；而反射胶层厚度不在特定范围内时，会导致反射率低，粘性不足。

由实施例1与对比例1、2可知，所述无机粉体比例太少，导致反射率下降，影响成像率和分辨率，过高，导致粘性明显下降，同时反射率增加不明显；由实施例1与对比例3可知，所述胶带中没有金属箔层，影响成品电磁屏蔽性能，产品受外界环境影响大，导致成像率差。

综上所述，本发明提供的高反射胶带，具有较高的反射率，反射率可达95％以上；加入金属箔层，使得胶带具有较好的电磁屏蔽效果，应用于X光线医疗设备后，具有较好的耐候性，粘结强度大，便于贴服，不易反弹翘曲，同时其成本较低，加工方便。对应图像成像，较高的灵敏度和分辨率。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。