CN107502223A - 一种无孔导电泡棉胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电子产品中导电、接地和缓冲的无孔导电泡棉胶带，其包括：依次层叠的无孔导电泡棉层、导电布层、导电压敏胶层和离型材料层。本发明还公开一种无孔导电泡棉胶带的制备方法。所述的无孔导电泡棉胶带结构简单，不同于传统导电泡棉的成分、结构和制备方法。具有制备工艺简单、成本低，良好的导电、电磁屏蔽性能，较好的压缩率、回弹性，优异的防尘效果等优点。

Description

一种无孔导电泡棉胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂领域，尤其涉及电子产品中导电、接地和缓冲用泡棉胶带，具体涉及一种无孔导电泡棉胶带及其制备方法。
背景技术
在电子产品领域，导电泡棉胶带多用于较厚模块的接地，具有优异的导电性和可压缩性。传统导电泡棉胶带常见的结构主要由导电布或网纱、导电泡棉和导电胶层叠而成。
目前，导电泡棉主要由聚氨酯、EVA、PE树脂发泡后进行整体镀镍镀铜制备而成。电镀工艺成本较高、发泡形成的泡棉强度低、易吸附灰尘等脏物且不易清理，以上缺点限制了导电泡棉胶带在某些领域的应用。
如何制备出成本低、强度高和不易吸脏物且易清理的导电泡棉胶带是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明为克服现有导电泡棉胶带结构和工艺复杂、成本高、不防尘等技术问题，提供一种制备工艺简单、成本低，良好的导电、电磁屏蔽性能，较好的压缩率和回弹性，优异的防尘效果的无孔导电泡棉胶带及其制备方法。
本发明提供一种无孔导电泡棉胶带，包括依次层叠的无孔导电泡棉层、导电布层、导电压敏胶层和离型材料层。
较优的，所述无孔导电泡棉层由下列重量比的组份混合而成：
有机聚合物﹕发泡粉﹕导电粉﹕甲苯溶剂＝40～90﹕1～20﹕1～50﹕10～180。
其中，所述有机聚合物为聚丙烯酸酯、有机硅、聚氨酯、聚酯及改性聚合物中的一种；所述的发泡粉为已膨胀微球或未膨胀微球；所述导电粉为镍粉、银粉、导电炭黑、铜粉、银包铜粉中的一种。所述无孔导电泡棉层的厚度为50μm～200μm。
较优的，所述导电布层为平纹镀镍导电布或网纹镀镍导电布；导电布层的厚度为22μm-200μm。
较优的，所述导电压敏胶层包括压敏胶和导电粉。
其中，所述的压敏胶为丙烯酸酯类、有机硅类、橡胶类压敏胶中的一种；所述导电粉为镍粉、银粉、导电炭黑、铜粉、银包铜粉等导电颗粒中的一种；导电压敏胶层的厚度为20μm-60μm。
较优的，所述离型材料层为离型纸或PET离型膜；离型材料层的厚度为25-120μm。
本发明还提出一种无孔导电泡棉胶带的制备方法，步骤以下：
步骤1：先将所述导电压敏胶层的原料前比例混合后，涂覆在所述的离型材料层上，烘干，得带离型材料的导电压敏胶层；
步骤2：再将所述的导电压敏胶层外表面与所述导电布的一表面贴合起来；
步骤3：最后将所述的无孔导电泡棉层的组份按比例混合后，涂敷在所述导电布的另一表面上，在100-135℃条件下烘干，制得所述的无孔导电泡棉胶带。
本发明由无孔导电泡棉层、导电布层、导电压敏胶层和离型材料层依次层叠构成。其结构简单，不同于传统导电泡棉的成分、结构和制备方法。具有制备工艺简单、成本低，良好的导电、电磁屏蔽性能，较好的压缩率、回弹性，优异的防尘效果等优点。
附图说明
图1本发明无孔导电泡棉胶带较佳实施例的截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明无孔导电泡棉胶带较佳实施例的截面结构示意图，无孔导电泡棉胶带包括依次层叠的无孔导电泡棉层1、导电布层2、导电压敏胶层3和离型材料层4。所述无孔导电泡棉层1由下列重量比的组份混合而成----有机聚合物﹕发泡粉﹕导电粉﹕甲苯溶剂＝40～90﹕1～20﹕1～50﹕10～180。根据具体要求，可以选择如下等配比来制备无孔导电泡棉层。见下表所示(重量比)：
所述有机聚合物为聚丙烯酸酯、有机硅、聚氨酯、聚酯等及其改性聚合物中的一种。进一步优选有机硅、聚氨酯、聚酯及改性聚合物中可形成无粘涂层的树脂。
所述的发泡粉为已膨胀微球或未膨胀微球；所述导电粉为镍粉、银粉、导电炭黑、铜粉、银包铜粉等导电颗粒中的一种；所述无孔导电泡棉层1的厚度为50μm～200μm。导电粉的粒径、含量以及发泡粉的含量要根据无孔导电泡棉层的厚度确定，若导电粉的粒径过小或含量过少，会影响该泡棉层的导电性；发泡粉的含量过少，会影响该泡棉层的回弹性和可压缩性。所述导电布层2为平纹镀镍导电布或网纹镀镍导电布；导电布层2的厚度为22μm-200μm。
所述导电压敏胶层3包括压敏胶和导电粉。所述的压敏胶为丙烯酸酯类、有机硅类、橡胶类压敏胶中的一种，优选使用丙烯酸酯类压敏胶。所述导电粉为镍粉、银粉、导电炭黑、铜粉、银包铜粉等导电颗粒中的一种。导电压敏胶层3的厚度为20μm-60μm。导电粉的粒径、含量要根据导电压敏胶层的厚度确定，若导电粉的粒径过小或含量过少，会影响该导电压敏胶层的导电性。所述离型材料层4为离型纸或PET离型膜，优选为PET离型膜。离型材料层4的厚度为25-120μm，优选为25-75μm。离型材料层有利于胶带的制备、运输和储存。
发明还提供了一种所述无孔导电泡棉胶带的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1：先将所述导电压敏胶层的原料前比例混合后，涂覆在所述的离型材料层上，烘干，得带离型材料的导电压敏胶层；
步骤2：再将所述的导电压敏胶层外表面与所述导电布的一表面贴合起来；
步骤3：最后将所述的无孔导电泡棉层的组份按比例混合后，涂敷在所述导电布的另一表面上，在100-135℃条件下烘干，制得所述的无孔导电泡棉胶带。
本发明提出的无孔导电泡棉胶带，结构简单，不同于传统导电泡棉的成分、结构和制备方法。本发明具有以下的优点：
(1)制备工艺简单、成本低。
(2)良好的导电、电磁屏蔽性能。
(3)较好的压缩率、回弹性。
(4)优异的防尘效果。
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是本实施例只用于对本发明进行的详细说明，不能理解为本发明保护范围的限制。
实施例1
(1)先取固含量为40％的溶剂型丙烯酸酯压敏胶30g，依次加入5g松香甘油酯增粘树脂(伊士曼化学(Eastman Chemical)氢化松香酯Foral 85-E)、0.2g固化剂(三聚氰胺缩甲醚、多官能氮丙啶或多官能团异氰酸酯等)和1.2g导电粉C(市售导电镍粉，D50约30μm)，搅拌均匀，涂在75μm PET离型膜上，在120℃烘干后，即制得带PET离型膜的导电压敏胶层样品S1。
(2)将上述S1的导电压敏胶层和22μm平纹导电布层的任一面贴合起来，即制得带离型膜的导电布单面胶带S2。
(3)再量取20g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入2g导电粉A(市售导电镍粉，D50约40μm)、1g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S3。
实施例2
取20g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入5g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、0.8g未膨胀微球(松本油脂制药株式会社，未膨胀微球，F-36D)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S4。
实施例3
取20g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入10g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、1g未膨胀微球(松本油脂制药株式会社，未膨胀微球，F-36D)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S5。
实施例4
取20g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入4g导电粉A(市售导电镍粉，D50约40μm)、2.0g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S6。
实施例5
取20g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入8g导电粉A(市售导电镍粉，D50约40μm)、4g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S7。
实施例6
取16g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入4.5g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、1.6g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S8。
实施例7
取16g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入4.5g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、2g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S9。
实施例8
取改性聚氨酯树脂16g，加入4g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、2g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S10。
实施例9
取改性聚酯树脂16g(树脂为市售产品，未对购买的树脂进行改进)，加入4g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、2g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S11。
实施例10
(1)先取固含量为40％的溶剂型丙烯酸酯压敏胶30g，依次加入5g松香甘油酯增粘树脂(伊士曼化学(Eastman Chemical)氢化松香酯Foral 85-E)、0.2g固化剂(三聚氰胺缩甲醚、多官能氮丙啶或多官能团异氰酸酯等)和4.5g导电粉C(市售导电镍粉，D50约30μm)，搅拌均匀，涂在75μm PET离型膜上，在120℃烘干后，即得带PET离型膜的发泡导电压敏胶层样品S12。
(2)将上述S1的导电压敏胶层和22μm平纹导电布层的任一面贴合起来，即得带离型膜的导电布单面胶带S13。
(3)取16g改性有机硅树脂(市售产品，广州市天赐有机硅科技有限公司，双组份加成型液体硅橡胶，TCS-6920)，加入4.5g导电粉B(市售导电镍粉，D50约60μm)、2g已膨胀微球(松本油脂制药株式会社，高分子中空微粒，MFL-HD30CA)和20g溶剂甲苯，搅拌均匀，涂在样品S2的导电布面，在130℃烘干后，即得无孔导电泡棉胶带样品S14。
针对上述实施例制得无孔导电泡棉胶带样品(S3～S14)进行性能测试：
1.丙烯酸酯胶黏剂性能测试
(1)180°剥离强度
测试方法：GB/T 2792-2014，测试结果见表1。
(2)导通电阻
先将直流低电阻测试仪的两个测试夹分别夹持于测试治具的铜柱上，将样品裁成90*30mm大小，置于测试治具两个铜柱上，然后分别压上500克的铜柱，接触的瞬间开始计时，读取1min时电阻仪上数据，测试结果见表1。
(3)垂直电阻、压缩率
将压力传感器、泡棉测试仪(带千分尺仪)与直流电阻仪相连，先将直流低电阻测试仪的两个测试夹分别夹持于测试治具的上下两个铜柱上，将样品裁成30*30mm大小，测试压力f＝0,2kg时上铜柱的位移、垂直电阻随压力的变化。测试结果见表1。
其中，L0为压力f＝0时的上铜柱距下铜柱距离；L1为压力f＝2kg时的上铜柱距下铜柱距离。
表1样品S3-S14的180°剥离强度、电阻和压缩率
从表1中可知：相比于添加已膨胀微球的样品S3，添加未膨胀微球的样品S4的垂直电阻较大，这是由于未膨胀微球在烘烤时会发生膨胀，造成泡棉层厚度变大很多，导电粉浓度被稀释，从而电阻值增加。S5中将导电粉和未膨胀小球的含量分别增加50％和20％，最终垂直电阻急剧增加到88Ω，同时压缩率也有所降低。
在S3的基础上，增加导电粉和已膨胀微球的含量，可以发现：S6的压缩率有所提高，垂直电阻有略微增加；更换导电粉(增加导电粉的粒径)和增加已膨胀微球的含量，可以发现：S9的压缩率增加，垂直电阻较小；更换树脂类型，可以发现：S10和S11的压缩率有所降低。
综上说明：导电粉的粒径、导电粉含量、发泡粉类型、发泡粉含量和树脂类型都对无孔导电泡棉胶带的电阻和压缩率有影响。
S13中导电压敏胶层加入发泡粉，制备发泡导电压敏胶后，导通电阻增加；在此基础上涂布无孔导电泡棉层制备的S14压缩率提高，同时垂直电阻和导通电阻均有增加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无孔导电泡棉胶带，其特征在于，包括依次层叠的无孔导电泡棉层（1）、导电布层（2）、导电压敏胶层（3）和离型材料层（4）。
2.根据权利要求1所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述无孔导电泡棉层（1）由下列重量比的组份混合而成：
有机聚合物：发泡粉：导电粉：甲苯溶剂 = 40～90：1～20：1～50：10～180。
3.根据权利要求2所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述有机聚合物为聚丙烯酸酯、有机硅、聚氨酯、聚酯及改性聚合物中的一种；所述的发泡粉为已膨胀微球或未膨胀微球；所述导电粉为镍粉、银粉、导电炭黑、铜粉、银包铜粉中的一种。
4.根据权利要求1所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述无孔导电泡棉层（1）的厚度为50μm ~200μm。
5.根据权利要求1所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述导电布层（2）为平纹镀镍导电布或网纹镀镍导电布；导电布层（2）的厚度为22μm -200μm。
6.根据权利要求1所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述导电压敏胶层（3）包括压敏胶和导电粉。
7.根据权利要求6所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述的压敏胶为丙烯酸酯类、有机硅类、橡胶类压敏胶中的一种；所述导电粉为镍粉、银粉、导电炭黑、铜粉、银包铜粉等导电颗粒中的一种；导电压敏胶层（3）的厚度为20μm -60μm。
8.根据权利要求1所述的无孔导电泡棉胶带，其特征在于，所述离型材料层（4）为离型纸或PET离型膜；离型材料层（4）的厚度为25-120μm。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的无孔导电泡棉胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：先将所述导电压敏胶层的原料前比例混合后，涂覆在所述的离型材料层上，烘干，得带离型材料的导电压敏胶层；
步骤2：再将所述的导电压敏胶层外表面与所述导电布的一表面贴合起来；
步骤3：最后将所述的无孔导电泡棉层的组份按比例混合后，涂敷在所述导电布的另一表面上，在100-135℃条件下烘干，制得所述的无孔导电泡棉胶带。
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