作者:王晓飞

自史坦顿·艾利先生于上世纪30年代发明了不干胶标签，一个崭新的标签行业不断蓬勃发展，不干胶标签在全世界范围内得到广泛应用，并逐渐使得不干胶标签印刷成为包装印刷业一个成长迅速的领域。不干胶标签技术综合了薄膜生产技术、胶黏剂技术、材料复合技术、印刷技术、贴标技术等多种技术，成为一门多元跨界的印刷细分行业。各项技术都是不干胶标签生产加工不可或缺的部分，尤其是胶黏剂技术可谓是不干胶标签的核心技术。目前不干胶标签中使用的胶黏剂可分为乳剂型、水溶型、溶剂型、热熔型。其中UV固化热熔型胶黏剂是最新发展的热熔胶黏剂，具有极其广阔的发展前景。本文主要介绍UV固化交联热熔压敏胶黏剂在不干胶标签中的应用及发展。

　　热熔压敏胶及UV固化交联热熔压敏胶简介

要了解UV固化交联热熔压敏胶黏剂首先要了解热熔压敏胶黏剂(见图1)。热熔压敏胶黏剂是一类热塑性聚合物，在加热熔融状态下使用，冷却时产生黏结力及密封等性能。其特点为：不使用任何溶剂，固含量为100%，在冷却状态下为固态并有黏性，将其加热到一定温度后呈液态并可涂布使用。其主要成分如下。

　　1.热塑性聚合物：热塑性聚合物主要类型为苯乙烯-丁二烯三元嵌段共聚物(SBS)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(SIS)，都具有橡胶和塑料的双重特性，容易获取、价格适中，非常适宜用作压敏胶黏剂的弹性体组分。

　　2.增黏树脂(固态或液态)：热塑性弹性体SBS、SIS本身并没有初黏性或者初黏性差，配方中加入增黏树脂使其具有压敏性能。压敏胶性能优劣的关键是胶黏剂的黏弹性，增黏树脂的主要作用就是赋予压敏胶必要的黏性。与弹性体橡胶相相容的增黏树脂主要有松香、松香脂和萜烯树脂等，赋予压敏胶黏性;与塑料相相容的增黏树脂有古马隆树脂、芳烃石油树脂和PS树脂等，可提升压敏胶的内聚力。只有同时具备这两个性能，压敏胶的初黏性才能达到使用要求。

　　3.增塑剂：油类或液态树脂。

　　4.稳定剂/抗氧化剂。

　　5.其他添加剂：填料、颜料、蜡等。

　　传统热熔型压敏胶黏剂既有着优越性能也存在着不足，其优势表现如下。

　　1.100%固含量，材料使用效率高;

　　2.无挥发性有机物(VOC)排放，环保且设备投资少，占地小;

　　3.成本低;

　　4.热熔涂布操作简单，涂布速度快，产能高;

　　5.橡胶系的胶黏剂，针对非极性表面具有良好的黏结性能。

　　其劣势表现如下。

　　1.耐高温性差，在温度较高时会产生溢胶问题;

　　2.耐化学性、耐溶剂性差，耐老化性不足。

　　UV固化交联热熔压敏胶的出现及时弥补了传统热熔压敏胶的不足，因此正在逐渐普及，并且其性能已达到或接近溶剂型压敏胶。UV固化交联热熔压敏胶除了具有传统热熔压敏胶的特点外，还具有独特的优势。UV固化与传统的热固化相比具有固化速度快、固化后强度较好、透明度高、固化温度低、节省能源、控制污染及减少挥发性有机物的排放等特点。自由基紫外光固化胶黏剂的主体成分是丙烯酸酯类衍生物，其固化速度与其相对分子质量、官能团的种类和数目及其分子结构有关。丙烯酸酯改性聚氨酯是这一类重要的主体树脂，可将聚氨酯与聚丙烯酸酯的优良性能结合在一起，并实现快速固化。

　　UV固化交联热熔压敏胶的组分如下。

　　1.丙烯酸类预聚合物：如丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙氧乙酯、乙氧基二甘醇二丙烯酸酯等共聚物，或者丙烯酸聚氨酯型聚合物。

　　2.光引发剂。

　　3.增黏剂。

　　UV固化交联热熔丙烯酸酯压敏胶是将光引发基团通过化学键连接在压敏胶的主链上，UV照射促使这些光引发基团与另一高分子链上的碳氢键发生光合还原反应，从而形成特殊的交联结构。1996年，BASF公司利用这种技术开发出第一种产品。这种交联方法有以下诸多优点。

　　1.反应易于发生;

　　2.无需氮气等惰性气体的保护;

　　3.交联后无挥发性产物;

　　4.可通过控制UV功率来调节反应速率及胶黏剂的性能。

　　UV固化交联热熔丙烯酸酯压敏胶的使用特性如下。

　　1.室温下为半液态;

　　2.具有高透明性;

　　3.耐高温;

　　4.耐化学溶剂性能良好;

　　5.模切表现极佳;

　　6.防水和抗紫外线;

　　7.热熔应用温度为100～140℃;

　　8.最大涂布量可以达到100g/m2;

　　9.抗老化性能极佳。

　　丙烯酸树脂体系UV固化热熔胶相关性能及应用情况

　　黏度与温度变化关系

　　在UV热熔胶涂布时，通常温度升高，胶黏剂会变稀，即黏度值会下降。

图2为某牌号Novamelt系列UV固化热熔胶的黏度与涂布温度关系图。可见，根据不同的涂布方法及涂布量来设定所需的UV固化热熔胶的黏度，并且根据涂布温度与黏度的关系，控制好所需要的温度范围，可使得涂布稳定均匀。

　　基本性能参数实例

在厚度为23μm的聚酯膜上以25g/m2的涂布量进行涂布，UV灯功率为240W/cm，固化能量为380MJ/cm2，测得丙烯酸树脂UV固化交联热熔胶的基本性能参数，见表1。

　　备注：FTM为FINAT(欧洲不干胶标签制造商协会)标准测试方法。PSTC为美国压敏胶带协会标准测试方法。

　　可见丙烯酸树脂UV固化交联热熔胶的各项性能数据与传统的压敏胶黏剂相比，并不逊色，在一些应用领域完全可以替代溶剂型和乳剂型压敏胶黏剂。

　　丙烯酸树脂UV固化交联热熔压敏胶黏剂涂布工艺

UV固化交联热熔胶的涂布方式主要有两种，一种为传统的辊式涂布，另一种为帘式涂布。辊式涂布较为成熟不累述，帘式涂布是目前比较高效的涂布方式。帘式UV热熔胶涂布模头如图3所示。

　　这种非接触式的涂布方式保证了UV固化交联热熔胶不受污染，涂胶量稳定，且运行速度快，适合印刷、涂胶、贴合底纸连线一体化生产，是一种高效能低成本的生产方法。预计随着UV固化交联热熔胶的应用越来越普及，运用此种生产方式的厂家会越来越多。

　　UV固化交联压敏胶与其他类型压敏胶的对比

以国外著名的UV热熔压敏胶厂商Novamelt的UV固化交联热熔胶为例，与其他类型压敏胶进行性能比较，见表2。

表2 UV固化交联热熔压敏胶与其他类型压敏胶的性能对比

(注：+代表一般，++代表较好，+++代表很好)

　　由此可见，UV固化交联热熔压敏胶的各项性能与传统的乳剂型和溶剂型压敏胶几乎无太大差别，完全可以替代上述的其他类型压敏胶，在各类标签产品上使用。由于其独特的优点，势必在今后的不干胶标签发展中得到广泛的应用。

　　UV固化交联热熔胶目前在国内还处于小规模的应用阶段，由于产品价格与乳液型和溶剂型压敏胶相比较为昂贵，在国内的推广还有待时日。但其本身具有环保、100%固含量、优秀的胶黏特性等优点，代表着未来压敏胶的发展方向。随着其生产加工工艺的成熟及成本的降低，UV固化交联热熔胶将会成为不干胶标签应用领域首选的压敏胶黏剂。