CN104152077B - 一种超薄聚酯双面胶带及其用胶水和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄聚酯双面胶带，它包括聚酯薄膜层和涂覆在聚酯薄膜正反两面的胶水形成的两个胶水层，该聚酯薄膜层的厚度为0.001-0.0012mm，所述胶水层的厚度为0.002mm。这样双面胶带的使用厚度仅为0.005mm，满足了当前电子产品向薄型化和轻便化发展的需求，而粘合剂的总厚度为0.004mm，具有极低的热阻性能，可及时传导电器元件产生的热量，避免电器元件长时间处于高温工作而损坏。同时本发明还公开了该超薄聚酯双面胶带用胶水的配方，其原料和重量份组成为：丙烯酸酯预聚树脂100份、固化剂0.5-3份、乙酸乙酯100-200份，使用该胶水其单面厚度仅为0.002mm就能起到较高的粘合性能。

Description

一种超薄聚酯双面胶带及其用胶水和制备方法

技术领域

本发明涉及一种双面胶带及其制备方法，特别涉及一种用于电子部件粘贴用的超薄聚酯双面胶带及其制备方法。

背景技术

随着电子消费产品的迅猛发展，智能手机、IPAD等电子消费产品逐渐向薄型化发展，由于在电子产品行业规定用于粘结电子部件的胶带的粘着力应大于5N/25mm，为了满足这个要求，传统的聚酯双面胶带的聚酯层双面涂覆的胶水的厚度都较厚，从而导致胶带的总体厚度也较厚，这无疑在电子产品薄型化、轻便化发展的道路上成为了绊脚石，因此，传统胶粘材料已经不能满足电子产品薄型化发展的要求。

中国专利申请号201210478467.8、公开号CN102965044A提供了一种“超薄双面胶带”，它包括含有0.0019mm厚的聚酯薄膜，聚酯薄膜双面涂布0.004mm厚的丙烯酸胶水，因此该双面胶带总厚度达到0.01mm，实现了胶带产品的薄型化，具有良好的加工性能和作业性能，但仍有以下三点不足：（1）胶带总厚度为0.01mm，并不能满足当前消费电子产品薄型化和轻便化发展的需求；（2）0.008mm厚的粘合剂，容易造成电器元件产生的热量形成堆积，不能被及时散走而造成电器元件损坏；（3）上、下PET离型膜的离型力未差异化设计，容易造成离型膜分离失败，影响粘贴作业。

发明内容

本发明的目的就在于针对现有技术的不足，提供一种超薄聚酯双面胶带、超薄聚酯双面胶带用胶水及其制备方法，该双面胶带制备工艺简便、性能优异，使用厚度仅为0.005mm，不仅具有高的粘合性能，而且具有良好的抗张强度、极低的热阻性能和优异的耐候性能和耐温性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种超薄聚酯双面胶带，它包括聚酯薄膜层和涂覆在聚酯薄膜正反两面的胶水形成的两个胶水层，每个胶水层上覆盖一离型膜，其特征在于：所述聚酯薄膜层的厚度为0.001-0.0012mm，所述胶水层的厚度为0.002mm。这样双面胶带使用时的使用厚度仅为0.005mm，比现有技术的厚度减少了一半，满足了当前电子产品薄型化和轻便化发展的需求，而粘合剂的总厚度仅为0.004mm，具有极低的热阻性能，可及时传导电器元件产生的热量，避免电器元件长时间处于高温工作而损坏。

优选的是，所述聚酯薄膜两面的表面张力为54-56达因。

进一步的，所述离型膜为透明聚酯薄膜表面涂布有机硅系离型物质形成的聚酯离型膜，其残余粘着率≥90%；所述聚酯离型膜分为A、B两种，聚酯离型膜A的厚度为0.036mm，离型力5～8gf/in，聚酯离型膜B的厚度为0.075mm，离型力15～20gf/in；聚酯离型膜A和B分别覆盖在聚酯薄膜两面的胶水层上。所述聚酯离型膜A和B均为市售普通聚酯离型膜产品，可使用四川羽玺新材料有限公司生产的P-5和P-20。采用两种不同厚度的聚酯离型膜，离型力采取差异化设计，便于产品模切工作，保障先后剥离作业中不会破坏产品。

目前用于电子产品行业起粘结电子部件作用的双面胶带，其粘着力应大于5N/25mm，现有的胶水需要涂覆0.004mm以上的厚度才能达到以上标准，为了在减小胶水层的涂覆厚度后本发明提供的双面胶带还能达到粘着力标准，本发明还提供了一种超薄聚酯双面胶带用胶水，其原料组成和重量份如下：

丙烯酸酯预聚树脂100份、固化剂0.5～3份、乙酸乙酯100-200份；

上述固化剂选自异氰酸酯和环氧树脂；

上述丙烯酸酯预聚树脂包括以下重量份组成的原料：

丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸异辛酯10～70份、丙烯酸3～8份、甲基丙烯酸羟乙酯2～6份、甲基丙烯酸乙酯10～25份、增粘树脂5～10份、溶剂50～150份、引发剂0.2～2份；

所述引发剂选自过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈；

所述溶剂选自乙酸乙酯和甲苯；

所述增粘树脂选自萜烯树脂、松香树脂和氢化松香甘油酯。

同时还提供了上述超薄聚酯双面胶带用胶水的制备方法，它包括以下步骤：

（1）制备丙烯酸酯预聚树脂：准确称取制备丙烯酸酯预聚树脂所需的各组分原材料，将其均匀混合，得到混合液，在反应釜中先加入15-20%的混合液，在氮气保护下加热至80-90℃引发聚合反应，然后缓慢匀速滴加剩余的混合液，3-5h滴加完，在整个滴加过程中，温度控制在80-90℃；滴加完后保温2-4h，保温温度控制在75-85℃；最后加入乙酸乙酯混合均匀使反应后的混合液固含量达到30%即得固含量30%的丙烯酸酯预聚树脂；

（2）将100重量份步骤（1）所制得的丙烯酸酯预聚树脂加入混合釜中，以转数100～300rpm搅拌，室温下逐渐加入0.5-3重量份的固化剂和100-200重量份的乙酸乙酯，再搅拌0.5h，出料，制得丙烯酸酯预聚树脂溶液即为超薄聚酯双面胶带用胶水。

本发明能够将双面胶带的厚度从0.01mm降低到0.005mm，关键在于胶水层厚度的降低，而单面涂覆0.002mm厚的胶水就能达到单面涂覆0.004mm厚胶水的性能，主要得益于本发明提供的胶水。在本发明胶水的原材料中，软单体丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，以及硬单体甲基丙烯酸羟乙酯的最优化搭配，赋予了胶水体系良好的粘结强度和内聚力，保证胶带在牢牢粘接物体的同时不出现脱胶现象，而向胶水体系中引入增粘树脂，可进一步提高体系的粘结强度，进一步保证厚度降低后粘着力仍能达到行业要求。而在胶水体系中引入改性单体丙烯酸和甲基丙烯酸乙酯，是因为改性单体能与其它单体发生交联作用，从而促进聚合反应，加快聚合速度，提高胶水体系的稳定性，保证产品具有良好的耐温性和耐候性。在整个胶水所使用的原材料中，软单体是Tg温度（玻璃化转变温度）很低的具有粘性作用的单体，为胶水体系提供粘合力，Tg温度越低越好，因此为了保证粘结强度，本发明软单体选用Tg温度最低的丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯，二者相互搭配作为胶水体系的骨架，而硬单体的Tg温度较高，它不仅能提高胶水体系的内聚力，而且对耐水性、胶接强度、透明性也有明显改善，原则上，硬单体选择Tg温度越高越好，因为它能赋予整个胶水体系很好的内聚力，确保不出现脱胶、残胶等现象。但是，硬单体Tg温度过高，合成的胶水体系的内聚力越好，那么整个胶水体系就会太硬，破坏了胶水体系的粘性，也就会影响胶水的粘接性能。因此本发明硬单体选择Tg温度适中的甲基丙烯酸羟乙酯。

同时，本发明还提供了该超薄聚酯双面胶带的制备方法，它是在涂布机上采取两次涂布两次完成的涂布工艺技术，具体包括以下步骤：

（1）将超薄聚酯双面胶带用胶水采用逗号刮刀均匀的涂布在聚酯离型膜A上，涂布干量厚度为0.002mm，涂胶后的聚酯离型膜A以20-25m/min的线速度通过烘道烘干；

（2）将烘干后的聚酯离型膜A的胶水面与聚酯薄膜复合在一起；

（3）将超薄聚酯双面胶带用胶水采用逗号刮刀均匀的涂布在聚酯离型膜B上，涂布干量厚度为0.002mm，涂胶后的聚酯离型膜B以20-25m/min的线速度通过烘道烘干；

（4）将烘干后的聚酯离型膜B的胶水面与步骤（2）聚酯薄膜的另一面复合在一起得到五层结构的聚酯胶带；

（5）将步骤（4）制得的聚酯胶带在40-50℃的烘房内熟化48h，即制得本发明超薄聚酯双面胶带。

进一步的，步骤（1）和步骤（3）中的烘道总长度为28m。

进一步的，步骤（1）和步骤（3）中的烘道从入口至出口的温度控制依次为：

第Ⅰ段温度为55～60℃、第Ⅱ段温度为65～70℃、第Ⅲ段温度为85～90℃、第Ⅳ段温度为95～100℃、第Ⅴ段温度为95～100℃、第Ⅵ段温度为85～90℃、第Ⅶ段温度为55～60℃。

综上与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）采用本发明提供的胶水和制备方法制得的超薄聚酯双面胶带，其使用厚度仅为0.005mm，为消费电子产品薄型化设计作出突出贡献；

（2）本发明胶水层的总厚度仅为0.004mm，具有极低的热阻性能，及时传导电器元件产生的热量，避免电器元件长时间处于高温工作而损坏；

（3）本发明提供的胶带用胶水采用独特配方制备，胶水层单面厚度仅为0.002mm就能起到较高的粘合性能，并具有良好的耐温性能和耐候性能；

（4）本发明制备的双面胶带不含卤素，无VOC产生，具有环境友好的特点，消除了对环境的污染和人体的危害；

（5）本发明双面胶带离型膜选用两种不同厚度的聚酯离型膜，离型力采取差异化设计，便于产品模切作业，且保障先后剥离作业中不会破坏产品；

（6）本发明制备方法工艺简单，容易操作、产品性能优异、实用性强。

附图说明

图1为本发明超薄聚酯双面胶带的断面结构示意图。

图例说明：

1-聚酯薄膜层；2、3-胶水层；4-聚酯离型膜A；5-聚酯离型膜B。

具体实施方式

为了更加清楚的理解本发明的目的、技术方案及有益效果，下面对本发明做进一步的说明，但并不将本发明的保护范围限定在以下实施例中。

如图1所示，一种超薄聚酯双面胶带，它包括聚酯薄膜层1和涂覆在聚酯薄膜正反两面的胶水形成的胶水层2和3，聚酯离型膜A4覆盖在胶水层2上，聚酯离型膜B5覆盖在胶水层3上，聚酯薄膜层1的厚度为0.001-0.0012mm，胶水层2和3的厚度分别为0.002mm。这样双面胶带使用时的使用厚度仅为0.005mm，比现有技术的厚度减少了一半，满足了当前电子产品薄型化和轻便化发展的需求，而粘合剂的总厚度仅为的0.004mm，具有极低的热阻性能，可及时传导电器元件产生的热量，避免电器元件长时间处于高温工作而损坏。

优选的是，聚酯薄膜层1的聚酯薄膜两面的表面张力为54-56达因。

进一步的，聚酯离型膜A、B为透明聚酯薄膜表面涂布有机硅系离型物质形成的聚酯离型膜，其残余粘着率≥90%；聚酯离型膜A的厚度为0.036mm，离型力5～8gf/in，聚酯离型膜B的厚度为0.075mm，离型力15～20gf/in。所述聚酯离型膜A和B均为市售普通聚酯离型膜产品，可使用四川羽玺新材料有限公司生产的P-5和P-20。采用两种不同厚度的聚酯离型膜，离型力采取差异化设计，便于产品模切工作，保障先后剥离作业中不会破坏产品。

为了保证上述胶带中胶水层涂覆厚度减小后胶带粘着力还能达到大于5N/25mm的标准，胶水层所用胶水采用以下配方和制备方法制得：

一种超薄聚酯双面胶带用胶水，其原料组成和重量份如下：

丙烯酸酯预聚树脂100份、固化剂0.5～3份、乙酸乙酯100-200份；

上述固化剂选自异氰酸酯和环氧树脂；

上述丙烯酸酯预聚树脂包括以下重量份组成的原料：

丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸异辛酯10～70份、丙烯酸3～8份、甲基丙烯酸羟乙酯2～6份、甲基丙烯酸乙酯10～25份、增粘树脂5～10份、溶剂50～150份、引发剂0.2～2份；

所述引发剂选自过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈；

所述溶剂选自乙酸乙酯和甲苯；

所述增粘树脂选自萜烯树脂、松香树脂和氢化松香甘油酯。

上述超薄聚酯双面胶带用胶水的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备丙烯酸酯预聚树脂：准确称取制备丙烯酸酯预聚树脂所需的各组分原材料，将其均匀混合，得到混合液，在反应釜中先加入15-20%的混合液，在氮气保护下加热至80-90℃引发聚合反应，然后缓慢匀速滴加剩余的混合液，3-5h滴加完，在整个滴加过程中，温度控制在80-90℃；滴加完后保温2-4h，保温温度控制在75-85℃；最后加入乙酸乙酯混合均匀使反应后的混合液固含量达到30%即得固含量30%的丙烯酸酯预聚树脂；

（2）将100重量份步骤（1）所制得的丙烯酸酯预聚树脂加入混合釜中，以转数100～300rpm搅拌，室温下逐渐加入0.5-3重量份的固化剂和100-200重量份的乙酸乙酯，再搅拌0.5h，出料，制得丙烯酸酯预聚树脂溶液即为超薄聚酯双面胶带用胶水。

下面以具体实施例说明：

一、制备超薄聚酯双面胶带用胶水

（1）制备方法：同上所述。

（2）原料配比情况：见下表所示。

二、制备超薄聚酯双面胶带

（1）制备工艺：

在涂布机上，采取两次涂布两次完成的涂布工艺技术。第一次涂布，将上述制备得到的超薄聚酯双面胶带用胶水采用逗号刮刀均匀地涂布在厚度为0.036mm厚的聚酯离型膜上，涂布干量厚度0.002mm，涂胶后的聚酯离型膜以20～25m/min的线速度，通过总长度28m的烘道、顺次通过的第Ⅰ段温度为55～60℃、第Ⅱ段温度为65～70℃、第Ⅲ段温度为85～90℃、第Ⅳ段温度为95～100℃、第Ⅴ段温度为95～100℃、第Ⅵ段温度为85～90℃、第Ⅶ段温度为55～60℃，进行进一步聚合并除去丙烯酸酯预聚树脂中溶剂，然后复合在厚度为0.001mm的聚酯薄膜上；第二次涂布，将超薄聚酯双面胶带用胶水采用逗号刮刀均匀地涂布在厚度为0.075mm的聚酯离型膜上，涂布干量厚度0.002mm，涂胶后的聚酯离型膜以20～25m/min的线速度，通过总长度28m的烘道、顺次通过的第Ⅰ段温度为55～60℃、第Ⅱ段温度为65～70℃、第Ⅲ段温度为85～90℃、第Ⅳ段温度为95～100℃、第Ⅴ段温度为95～100℃、第Ⅵ段温度为85～90℃、第Ⅶ段温度为55～60℃，进行进一步聚合并除去丙烯酸酯预聚树脂中溶剂，然后再复合在厚度为0.001mm的聚酯薄膜另一面上，最终形成五层结构；产品经收卷成卷后，在40～50℃烘房内熟化48h，即制得超薄聚酯双面胶带。

（2）经上述工艺制得的超薄聚酯双面胶带的性能检测结果。

由上表可以得到，本发明提供的超薄聚酯双面胶带的使用厚度仅为0.005mm，其具有高的粘合性能，良好的抗张强度，极低的热阻性能和优异的耐候性能和耐温性能。

Claims (6)

1.一种超薄聚酯双面胶带用胶水，其特征在于：所述胶水的原料组成和重量份如下：

丙烯酸酯预聚树脂100份、固化剂0.5～3份、乙酸乙酯100-200份；

上述固化剂选自异氰酸酯和环氧树脂；

上述丙烯酸酯预聚树脂包括以下重量份组成的原料：

丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸异辛酯10～70份、丙烯酸3～8份、甲基丙烯酸羟乙酯2～6份、甲基丙烯酸乙酯10～25份、增粘树脂5～10份、溶剂50～150份、引发剂0.2～2份；

所述引发剂选自过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈；

所述溶剂选自乙酸乙酯和甲苯；

所述增粘树脂选自萜烯树脂、松香树脂和氢化松香甘油酯。

2.如权利要求1所述的一种超薄聚酯双面胶带用胶水的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备丙烯酸酯预聚树脂：按照权利要求1所述的物质组成和配比准确称取制备丙烯酸酯预聚树脂所需的各组分原材料，将其均匀混合，得到混合液，在反应釜中先加入15-20%的混合液，在氮气保护下加热至80-90℃引发聚合反应，然后缓慢匀速滴加剩余的混合液，3-5h滴加完，在整个滴加过程中，温度控制在80-90℃；滴加完后保温2-4h，保温温度控制在75-85℃；最后加入乙酸乙酯混合均匀使反应后的混合液固含量达到30%即得固含量30%的丙烯酸酯预聚树脂；

（2）将100重量份步骤（1）所制得的丙烯酸酯预聚树脂加入混合釜中，以转数100～300rpm搅拌，室温下逐渐加入0.5-3重量份的固化剂和100-200重量份的乙酸乙酯，再搅拌0.5h，出料，制得丙烯酸酯预聚树脂溶液即为超薄聚酯双面胶带用胶水。

3.一种根据权利要求1所述的超薄聚酯双面胶带用胶水制备得到的超薄聚酯双面胶带，包括聚酯薄膜层和涂覆在聚酯薄膜正反两面的胶水形成的两个胶水层，每个胶水层上覆盖一离型膜，其特征在于：所述聚酯薄膜层的厚度为0.001-0.0012mm，所述胶水层的厚度为0.002mm；所述聚酯薄膜两面的表面张力为54-56达因；所述离型膜为透明聚酯薄膜表面涂布有机硅系离型物质形成的聚酯离型膜，其残余粘着率≥90%；所述聚酯离型膜分为A、B两种，聚酯离型膜A的厚度为0.036mm，离型力5～8gf/in，聚酯离型膜B的厚度为0.075mm，离型力15～20gf/in；聚酯离型膜A和B分别覆盖在聚酯薄膜两面的胶水层上。

4.如权利要求3所述的一种超薄聚酯双面胶带的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将权利要求1所述的胶水采用逗号刮刀均匀的涂布在聚酯离型膜A上，涂布干量厚度为0.002mm，涂胶后的聚酯离型膜A以20-25m/min的线速度通过烘道烘干；

（2）将烘干后的聚酯离型膜A的胶水面与聚酯薄膜复合在一起；

（3）将权利要求1所述的胶水采用逗号刮刀均匀的涂布在聚酯离型膜B上，涂布干量厚度为0.002mm，涂胶后的聚酯离型膜B以20-25m/min的线速度通过烘道烘干；

（4）将烘干后的聚酯离型膜B的胶水面与步骤（2）聚酯薄膜的另一面复合在一起得到五层结构的聚酯胶带；

（5）将步骤（4）制得的聚酯胶带在40-50℃的烘房内熟化48h。

5.根据权利要求4所述的一种超薄聚酯双面胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）和步骤（3）中的烘道总长度为28m。

6.根据权利要求4所述的一种超薄聚酯双面胶带的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）和步骤（3）中的烘道从入口至出口的温度控制依次为：

第Ⅰ段温度为55～60℃、第Ⅱ段温度为65～70℃、第Ⅲ段温度为85～90℃、第Ⅳ段温度为95～100℃、第Ⅴ段温度为95～100℃、第Ⅵ段温度为85～90℃、第Ⅶ段温度为55～60℃。