CN101429413A - 一种金属与塑料粘接的双层复合热熔胶膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属与塑料粘接的双层复合热熔胶膜，由上下双层胶膜复合构成，下层胶膜贴附离型纸，复合胶膜厚度为0.05mm～0.20mm，上层为与金属粘结的热熔胶层，其厚度为复合膜厚度的30～60％，下层为与塑料粘结的热熔胶层，其厚度为复合膜厚度的40～70％，下层贴附格拉辛离型纸。本发明将两种不同粘结性能的热熔胶改性后直接复合在一起，并贴附离型纸防止收卷粘连和胶膜受损，减少了中间隔离层的应用，降低了复合胶膜厚度，通过共挤流延设备一次流延或普通流延设备两次流延制备复合胶膜。可用于铝、不锈钢等金属材料与ABS、PVC、PET等塑料的复合粘结，尤其适用于金属与塑料的片材、板材、膜材之间的相互粘结，操作简单方便，无污染。
Description
技术领域：
本发明涉及热熔胶膜技术领域，具体涉及一种用于金属与塑料粘接的双层复合热熔胶膜。
背景技术：
金属与塑料直接粘结的应用越来越广，特别是金属板材(片材)与塑料板材(片材)的粘结，越来越多的应用在电子行业、机械行业、建筑行业等。目前主要是通过环氧胶、聚氨酯胶等液体胶直接粘结，液体胶含有挥发性物质，污染环境，对操作人员也有一定危害，而且加工操作不方便。热熔胶膜是无溶剂的固体，不会有挥发物，无污染，加工操作方便快捷，并且可以重复操作，有利于工厂大规模快速作业。专利CN1772462介绍了一种用于非金属板/金属板粘结的三层复合胶膜，由于内外层之间相容性较差，需用线性低密度聚乙烯作为内层和外层热熔胶膜的连接层，经过三层共挤吹膜复合而成。
发明内容：
本发明的目的在于利用普通挤出流延设备，生产一种用于金属与塑料粘接的双层复合热熔胶膜。降低对加工设备的要求，减少了设备投资，降低了加工难度；同时通过配方的设计，使得上下双层热熔胶膜之间实现了很好的相容，同时扩大了复合胶膜粘结的适用范围。
本发明的目的是通过如下技术方案解决：一种用于金属和塑料粘接的双层复合胶膜，由双层热熔胶膜复合而成，下层胶膜贴附离型纸以便防止胶膜受损，双层复合胶膜厚度0.05mm～0.20mm，上层为与金属粘结的热熔胶层，其厚度为复合膜厚度的20-60％，下层为与塑料粘结的热熔胶层，其厚度为复合膜厚度的40～80％，下层贴附格拉辛离型纸，经过共挤流延进行复合或者进行两次流延复合得到双层复合热熔胶膜。
上述的复合热熔胶膜，所述上层热熔胶由重量百分比为10～50％的聚乙烯、5～30％的聚乙烯接枝聚合物、10～40％的乙烯共聚物、5～30％的热塑性弹性体、10～50％的增粘剂以及0.1～1.0％的抗氧剂和紫外线吸收剂经双螺杆挤出机挤出造粒而成。
上述的复合热熔胶膜，所述下层热熔胶由重量百分比为30～60％的乙烯共聚物、5～20％的乙烯共聚物的接枝物、20～50％的增粘剂、5～20％的共聚酯、3～15％的热塑性聚氨酯、2～15％的无机填料以及0.1～1％的抗氧剂和紫外线吸收剂经双螺杆挤出机挤出造粒而成。
上述的复合热熔胶膜，所述离型纸为65～110g单面或双面格拉辛离型纸，贴附在塑料粘结的热熔胶层上，起到防止收卷粘连和保护作用，优选85～95g单面格拉辛离型纸。
上述的复合热熔胶膜，所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯，MI介于3～40g/10min；聚乙烯接枝聚合物选自乙烯接枝马来酸酐或丙烯酸，通过双螺杆挤出机造粒得到，加工温度170～210℃，反应时间3～5min，聚乙烯优选MI介于5～20g/10min的高密度聚乙烯，引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰，优选过氧化二异丙苯，马来酸酐的接枝率介于0.1～1.5％，丙烯酸接枝率介于0.2～1.9％；所述热塑性弹性体选自POE、EPDM、SBS、SIS、EPR；所述增粘剂选自聚合松香、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、C5/C9共聚树脂、氢化石油树脂，所述增粘剂选自松香、松香甘油酯、萜烯酚醛树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、C5/C9共聚树脂。
上述的复合热熔胶膜，所述乙烯共聚物选自EVA、EAA以及乙烯的三元共聚物，其VA、AA含量介于14～30％，MI介于3～50g/10min，优选VA含量18～29％、MI介于5～40g/10min的EVA，AA含量15～25％、MI介于6～30g/10min的EAA，或乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐三元共聚物。
上述的复合热熔胶膜，所述乙烯共聚物选自EVA，其VA含量介于18～40％，MI介于3～50g/10min，或乙烯三元共聚物，MI介于8～50g/10min，优选VA含量在18～29％、MI介于5～40g/10min的EVA，或乙烯三元共聚物，MI介于8～50g/10min，优选MI介于8～30g/10min的乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐三元共聚物。
上述的复合热熔胶膜，所述共聚酯添加量为5～10％，共聚酯熔点介于100～150℃，，MI介于10～40g/10min，优选熔点为100～120℃、MI为10～20g/10min的共聚酯；所述热塑性聚氨酯软化流动温度介于70～100℃，MI介于5～20g/10min(2.16Kg/150℃)；所述无机填料选自滑石粉、高岭土、碳酸钙，热塑性聚氨酯优选流动温度为70～90℃，MI介于5～15g/10min(2.16Kg/150℃)，优选添加量5～10％。
上述的复合热熔胶膜，所述乙烯共聚物的接枝物选自EVA接枝马来酸酐，接枝率为0.1～1.5％，MI介于10～30g/10min，优选VA含量在18～29％、MI介于5～40g/10min的EVA，加工温度为150～200℃，反应时间2～4min，引发剂优选过氧化二异丙苯，马来酸酐用量0.7～2.0％，经双螺杆挤出机挤出造粒，接枝率为0.1～1.5％，MI介于10～30g/10min。
上述的复合热熔胶膜，所述双层复合胶膜是用共挤流延设备通过一次性共挤流延复合而成，或是利用普通流延机经过两次挤出流延复合而成。
热熔胶膜是无溶剂的固体，不会有挥发物，无污染，加工操作方便快捷，并且可以重复操作，有利于工厂大规模快速作业。本发明将用于粘结金属和塑料的不同热熔胶进行改性后直接复合，增加了上下两层热熔胶膜的相容性，减少了中间层的应用，而且可以在普通流延设备上进行生产，降低了加工难度。为了适应电子行业的应用要求，在下层热熔胶膜上贴附格拉辛离型纸，扩大了可粘结的范围。可用于铝、不锈钢等金属材料与ABS、PVC、PET等塑料的复合粘结，尤其适用于金属与塑料的片材、板材、膜材之间的相互粘结，操作简单方便，无污染。
下面结合附图对本发明的实施例加以说明：
附图说明：
图1是金属与塑料粘接用双层复合热熔胶膜结构示意图
具体实施方式：
如附图1所示：本发明由上下双层胶膜复合构成，双层复合胶膜的厚度是0.05mm～0.20mm，其中下层贴附离型纸3，上层为与金属粘结的热熔胶层1，其厚度为复合膜厚度的20-60％，下层为与塑料粘结的热熔胶层2，其厚度为复合膜厚度的40～80％，下层贴附格拉辛离型纸，经过共挤流延进行复合或者进行两次流延复合得到双层复合热熔胶膜。
所述上层热熔胶由重量百分比为10～50％的聚乙烯、5～30％的聚乙烯接枝聚合物、10～40％的乙烯共聚物、5～30％的热塑性弹性体、10～50％的增粘剂以及0.1～1.0％的抗氧剂和紫外线吸收剂经双螺杆挤出机挤出造粒而成。
所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯，优选MI介于5～20g/10min的高密度聚乙烯。
所述聚乙烯的接枝物为聚乙烯接枝马来酸酐或丙烯酸，通过双螺杆挤出机造粒得到，加工温度170～210℃，反应时间3～5min，聚乙烯优选MI介于5～20g/10min的高密度聚乙烯，引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰，优选过氧化二异丙苯，马来酸酐的接枝率介于0.1～1.5％，丙烯酸接枝率介于0.2～1.9％。
所述乙烯共聚物选自EVA、EAA以及乙烯的三元共聚物，优选VA含量18～29％、MI介于5～40g/10min的EVA，AA含量15～25％、MI介于6～30g/10min的EAA，或乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐三元共聚物。
所述热塑性弹性体选自POE、EPDM、SBS、SIS、EPR，优选SBS、EPDM。
所述增粘剂选自聚合松香、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、C5/C9共聚树脂、氢化石油树脂，优选C5/C9共聚树脂、萜烯酚醛树脂，添加量优选15～30％。
所述抗氧剂和紫外线吸收剂优选抗氧剂B215，添加量优选0.05～0.7％。
所述上层热熔胶经过双螺杆挤出机混合挤出造粒，加工温度160～200℃。
所述下层热熔胶由重量百分比为30～60％的乙烯共聚物、5～20％的乙烯共聚物的接枝物、20～50％的增粘剂、5～20％的共聚酯、3～15％的热塑性聚氨酯、2～15％的无机填料以及0.1～1.0％的抗氧剂和紫外线吸收剂经双螺杆挤出机挤出造粒而成。
所上述乙烯共聚物选自EVA，其VA含量介于18～40％，MI介于3～50g/10min，优选VA含量在18～29％、MI介于5～40g/10min的EVA，或乙烯三元共聚物，MI介于8～50g/10min，优选MI介于8～30g/10min的乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐三元共聚物。
所述乙烯共聚物的接枝物为EVA接枝马来酸酐，优选VA含量在18～29％、MI介于5～40g/10min的EVA，加工温度为150～200℃，反应时间2～4min，引发剂优选过氧化二异丙苯，马来酸酐用量0.7～2.0％，经双螺杆挤出机挤出造粒，接枝率为0.1～1.5％，MI介于10～30g/10min。
所述增粘剂选自松香、松香甘油酯、萜烯酚醛树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、C5/C9共聚树脂，优选萜烯酚醛树脂、酚醛树脂或两者的混合物，优选添加量20～30％。
所述共聚酯添加量为5～10％，优选熔点为100～120℃、MI为10～20g/10min的共聚酯；上述热塑性聚氨酯优选流动温度为70～90℃，MI介于5～15g/10min(2.16Kg/150℃)，优选添加量5～10％。
所述无机填料选自滑石粉、高岭土、碳酸钙，起到调节热熔胶流动性、增加强度的作用，优选滑石粉，优选添加量5～15％。
所述抗氧剂和紫外线吸收剂优选抗氧剂B215。
所述下层热熔胶经过双螺杆挤出机混合挤出造粒，加工温度为120～170℃。
所述离型纸选用65～110g单面或双面格拉辛离型纸，贴附在粘结塑料的热熔胶层上起到防止收卷粘连和保护作用，优选85～95g单面格拉辛离型纸。
所述双层复合热熔胶膜可以采用共挤流延设备经过一次共挤流延复合得到，也可以采用普通流延设备经过两次流延复合得到，首先流延下层粘结塑料的热熔胶到离型纸上，收卷，然后流延上层粘结金属的热熔胶到贴附了离型纸的下层胶膜上，同时收卷。上层热熔胶的加工温度为150～200℃，模头温度设定为120～180℃，下层热熔胶的加工温度为120～180℃，模头温度设定为100～150℃。
上层粘结金属的热熔胶经双螺杆挤出机造粒制备，其配方如下：
下层粘接塑料的热熔胶经双螺杆挤出机造粒制备，其配方如下：
上层热熔胶和下层热熔胶加工温度设定如下：
| 双螺杆挤出机加工温度 | 流延机加工温度 | 流延模头设定温度 | |
| 上层热熔胶A | 160～200℃ | 160～200℃ | 130～170℃ |
| 下层热熔胶B | 120～170℃ | 120～170℃ | 110～140℃ |
双层复合热熔胶膜的加工制备：
①挤流延设备：上下层热熔胶分别经过双螺杆挤出机造粒后加入到共挤流延设备中，按照设定的加工温度挤出流延复合，同时在下层热熔胶膜面复合上95g单面格拉辛离型纸，同时收卷。
②通流延设备：首先将混合好的上下层热熔胶按照各自的加工温度分别经过双螺杆挤出机造粒，然后将下层粘接塑料的热熔胶在设定温度下用普通流延设备流延到95g单面格拉辛离型纸上收卷，最后将上层热熔胶在设定温度下用普通流延机直接流延到已贴附了离型纸的下层热熔胶膜上，收卷即可得到双层复合热熔胶膜。
双层复合胶膜结构组成及粘接力如下：
| 编号 | 双层复合胶膜总厚度 | 上层热熔胶膜组成及厚度 | 下层热熔胶膜组成及厚度 | 剥离强度(N/25mm) |
| F1 | 0.06mm | A1，0.03mm | B1，0.03mm | 90 |
| F2 | 0.06mm | A1，0.03mm | B2，0.03mm | 97 |
| F3 | 0.06mm | A2，0.03mm | B1，0.03mm | 88 |
| F4 | 0.06mm | A2，0.03mm | B2，0.03mm | 106 |
| F5 | 0.15mm | A1，0.06mm | B1，0.09mm | 127 |
| F6 | 0.15mm | A1，0.06mm | B2，0.09mm | 138 |
| F7 | 0.15mm | A2，0.06mm | B1，0.09mm | 120 |
| F8 | 0.15mm | A2，0.06mm | B2，0.09mm | 145 |
粘接效果对比：
双层复合热熔胶膜粘接不锈钢片和ABS片，试验条件为150℃、0.5～1.5MPa下热压3～10s，测试180°剥离强度，结果表明：F1、F3、F5、F7复合胶膜在不锈钢和ABS面上均有残余，剥离强度稍有起伏，F2、F4、F6、F8复合胶膜多为内聚打开，剥离强度整体比较均匀，复合胶膜厚度为0.15mm的粘接力明显高于厚度为0.06mm的复合胶膜，说明复合胶膜的总厚度对于粘结的效果有较大影响。
Claims (10)
1、一种金属与塑料粘结的双层复合热熔胶膜，由上下双层胶膜复合构成，其特征是：双层复合胶膜的厚度是0.05mm～0.20mm，其中下层贴附离型纸(3)，上层为与金属粘结的热熔胶层(1)，其厚度为复合膜厚度的20-60％，下层为与塑料粘结的热熔胶层(2)，其厚度为复合膜厚度的40～80％，下层贴附格拉辛离型纸，经过共挤流延进行复合或者进行两次流延复合得到双层复合热熔胶膜。
2、根据权利要求1所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述上层热熔胶由重量百分比为10～50％的聚乙烯、5～30％的聚乙烯接枝聚合物、10～40％的乙烯共聚物、5～30％的热塑性弹性体、10～50％的增粘剂以及0.1～1.0％的抗氧剂和紫外线吸收剂经双螺杆挤出机挤出造粒而成。
3、根据权利要求1所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述下层热熔胶由重量百分比为30～60％的乙烯共聚物、5～20％的乙烯共聚物的接枝物、20～50％的增粘剂、5～20％的共聚酯、3～15％的热塑性聚氨酯、2～15％的无机填料以及0.1～1％的抗氧剂和紫外线吸收剂经双螺杆挤出机挤出造粒而成。
4、根据权利要求1所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述离型纸为65～110g单面或双面格拉辛离型纸，贴附在塑料粘结的热熔胶层上。
5、根据权利要求2所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯，MI介于3～40g/10min，聚乙烯接枝聚合物选自乙烯接枝马来酸酐或丙烯酸，通过双螺杆挤出机造粒得到，加工温度170～210℃，反应时间3～5min，聚乙烯优选MI介于5～20g/10min的高密度聚乙烯，引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰，优选过氧化二异丙苯，马来酸酐的接枝率介于0.1～1.5％，丙烯酸接枝率介于0.2～1.9％；所述热塑性弹性体选自POE、EPDM、SBS、SIS、EPR；所述增粘剂选自聚合松香、萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、C5/C9共聚树脂、氢化石油树脂，所述增粘剂选自松香、松香甘油酯、萜烯酚醛树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、C5/C9共聚树脂。
6、根据权利要求5所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述乙烯共聚物选自EVA、EAA以及乙烯的三元共聚物，其VA、AA含量介于14～30％，MI介于3～50g/10min。
7、根据权利要求6所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述乙烯共聚物选自EVA，其VA含量介于18～40％，MI介于3～50g/10min，或乙烯三元共聚物，MI介于8～50g/10min。
8、根据权利要求3所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述共聚酯熔点介于100～150℃，MI介于10～40g/10min；所述热塑性聚氨酯软化流动温度介于70～100℃，MI介于5～20g/10min(2.16Kg/150℃)；所述无机填料选自滑石粉、高岭土、碳酸钙。
9、根据权利要求7所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述乙烯共聚物的接枝物选自EVA接枝马来酸酐，接枝率介于0.1～1.5％，MI介于10～30g/10min。
10、根据权利要求1所述的复合热熔胶膜，其特征是：所述双层复合胶膜是用共挤流延设备通过一次性共挤流延复合而成，或是利用普通流延机经过两次挤出流延复合而成。
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