CN108977153A - 一种胶粘剂、制备方法、用途、含该胶粘剂的粘接胶带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种胶粘剂、制备方法、用途、含该胶粘剂的粘接胶带及其制备方法,所述胶粘剂的组分包括结晶性聚酯树脂和增粘树脂,所述结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg<20℃且熔点>50℃。本发明利用了结晶性聚酯树脂和增粘树脂之间的协同效果,对结晶性聚酯树脂的熔点和玻璃化转变温度进行了优选,能够获得一种对聚合物基材和镀锡铜线缆均具有优异粘结性的无溶剂型胶粘剂,粘结强度可达18N/cm以上,能够满足FFC用胶粘剂对于聚合物基膜和镀锡铜的粘接性、耐热性、耐寒性、耐反粘性和耐弯折性等的需求,并且还具备较好的储藏稳定性。
Description
技术领域
本发明属于粘接剂领域,尤其涉及一种胶粘剂、制备方法、用途、含该胶粘剂的粘接胶带及其制备方法。
背景技术
近年来,随着家电产品和汽车零部件向轻薄短小化方向发展,电路板之间的配线开始越来越多的使用柔性扁平电缆(FFC),FFC的构造主要是选用以镀锡箔为主要组分的金属箔与涂有胶粘剂的绝缘膜贴合,即直观地表现为“绝缘膜/胶粘剂/金属导线/胶粘剂/绝缘膜”的结构,另外,为了与电路板的连接器相接通,FFC末端一般都含有专门的用于焊接或连接的露出导线,露出导线与电路板相连接的部分往往也需要使用胶粘剂进行补强,防止震动、过热、剪切等外界因素对于焊点的破坏。
随着FFC的用途越来越广泛,例如,FFC可以用于对于汽车、家电产品等,上述电子产品的使用周期长,移动频率较高,所使用的FFC材料需要具备在大范围温度变化下的稳定性和耐老化性,因此,电子行业对于FFC的耐热性、耐寒性、耐弯折性等都提出了更高的要求。
由于FFC的性能主要由其中使用的胶粘剂决定,这就迫使人们进一步研发性能更优异的FFC用胶粘剂,传统的胶粘剂,其主要成分多为一般的热塑性聚酯,其对金属的粘接性和耐热性不佳,为了改善这个缺陷,现有技术通过使用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、异氰酸酯偶联剂等对热塑性聚酯进行固化来提高胶粘剂的耐热性,例如,CN102585747B中公开了一种适用于FFC的无卤素热熔胶粘剂,其组分包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、饱和聚酯树脂、溶剂、填料、偶联剂等,其阻燃效果较好,剥离强度为0.8~1kgf/cm,但是,由于其组分中含有偶联剂,在室温条件下偶联剂会和聚酯树脂缓慢反应,在储藏运输和作为胶带进行使用时保存期限较短,而且,溶剂的使用也会使得将其用于生产中时,更需要注意工人的身体健康和环境的保护。CN106753015A中公开了一种类似的适用于FFC绝缘胶带的底涂涂层,包括极限粘度为0.2~1.2dl/g的玻璃化转变温度≥40℃的100份的饱和聚酯树脂和1~30份的固化剂,其中的固化剂选自异氰酸酯、环氧树脂和氮丙啶树脂中的任意一种或至少两种的混合物,上述胶粘剂虽然避免了溶剂的使用,但是仍然未解决固化剂与聚酯树脂反应等问题,而且,现有技术中通常使用特定弹性模量的聚酯系树脂制备FFC用胶粘剂,但是,通常使用的聚酯树脂为非晶树脂,在玻璃化转变温度以下的低温条件下存在粘接力下降等现象,在高温会发生反粘,夏季扁平电缆的生产带来不便。
为了解决现有技术中的FFC用胶粘剂存在的诸多问题,本领域的技术人员需要研究一种新的不含溶剂的胶粘剂,同时满足FFC用胶粘剂对于聚合物基膜和镀锡铜的粘接性、耐热性、耐寒性、耐反粘性和耐弯折性等的需求,并且还具备较好的储藏稳定性。
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胶粘剂、制备方法、用途、含该胶粘剂的粘接胶带及其制备方法,所述胶粘剂中可以不含有溶剂,且能够满足FFC用胶粘剂对于聚合物基膜和镀锡铜的粘接性、耐热性、耐寒性、耐反粘性和耐弯折性等的需求,并且还具备较好的储藏稳定性。
为达此目的,本发明的目的之一在于提供一种胶粘剂,其特征在于,所述胶粘剂的组分包括结晶性聚酯树脂和增粘树脂。
所述结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg<20℃且熔点>50℃,例如,所述结晶性聚酯树脂的Tg可以为18℃、15℃、12℃、8℃、4℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃、-55℃、-65℃、-75℃或-80℃等,同时,所述结晶性聚酯树脂的熔点可以为55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等。
本发明中所述的玻璃化转变温度Tg通过差示扫描量热仪(DSC)测定,本发明中所述的熔点以DSC测试曲线中最大吸热峰对应的温度确定。
本发明中,若结晶性聚酯树脂具有不止一个Tg或熔点,则本发明限定的Tg和熔点以其各个Tg的最高值和各个熔点的最低值计算。
本发明中所选用的聚酯树脂为结晶性聚酯树脂,即Tg<20℃的聚酯树脂,若聚酯树脂的Tg≥20℃,则聚酯树脂在使用温度附近弹性模量过高,常温环境下粘结能力下降明显,同时,若本发明中选用的结晶性聚酯树脂的熔点<50℃,则在使用时容易出现反粘现象,不利于提高粘结的牢固性。
优选地,所述结晶性聚酯树脂与增粘树脂的重量比为(1~100):1,例如为2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1或98:1等,进一步优选为(1.5~20):1,最优选为(2~9):1,结晶性聚酯树脂组分含量过少易导致胶粘剂的机械性能下降过快,进而导致胶粘剂的粘接性和耐热性下降,含量过多时得到的胶粘剂可能会由于与被着物的接着性下降而导致粘接性下降。
优选地,所述结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg≤10℃,进一步优选为Tg≤0℃,再一步优选为Tg≤-10℃,出于提高所述胶粘剂的粘结性和高温下的使用性能考虑,Tg最优选为-70~-40℃。
优选地,所述结晶性聚酯树脂的熔点≥80℃,进一步优选为熔点≥100℃,出于提升粘结膜的成形性和低温下的粘接性考虑,熔点最优选为100~180℃。
优选地,所述结晶性聚酯树脂的数均分子量为5000~50000,例如为5500、6000、7000、8000、10000、13000、16000、20000、25000、30000、35000、40000、45000或48000等,结晶性聚酯树脂的数均分子量<5000时,所述胶粘剂的机械特性会发生一定的下降,进而降低胶粘剂的粘接性和耐热性,数均分子量>50000则容易导致加工变困难和粘接温度的升高,进一步优选为10000~40000。
优选地,所述结晶性聚酯树脂通过二元羧酸与二元醇、二元酚、二元酯或含有环氧乙烷基团的化合物中的任意一种或至少两种化合物缩聚得到。
优选地,所述二元羧酸为芳香二元酸、脂肪二元酸或脂环二元酸中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、异黄酮酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二酸、4,4’-二苯基二酸、2,2’-二苯基二酸、4,4’-二苯醚二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、1,4-环己烷二酸、1,3-环己烷二酸、1,2-环己烷二酸或4-甲基-1,2-环己烷二酸中的任意一种或至少两种的混合物,最优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、异黄酮酸、己二酸、癸二酸、壬二酸和1,4-环己烷二酸中的至少两种的混合物。
优选地,按摩尔百分比计算,所述结晶性聚酯树脂的二元羧酸重复单元中对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的含量≥50mol%,例如为52mol%、55mol%、60mol%、65mol%、70mol%、75mol%、80mol%、85mol%、90mol%、95mol%或98mol%等,对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的引入能够提高得到的胶粘剂的耐热性和耐弯折性。
优选地,按摩尔百分比计算,所述结晶性聚酯树脂的二元羧酸重复单元中环己烷二酸的含量≥10mol%,例如为12mol%、15mol%、20mol%、25mol%、30mol%、35mol%、40mol%、45mol%、50mol%、55mol%、60mol%、65mol%、70mol%、75mol%、80mol%、85mol%、90mol%、95mol%或98mol%等,环己烷二酸的引入能够提高得到的结晶性聚酯与增粘树脂,尤其是含有酚醛树脂的增粘树脂的相容性,进而提高胶粘剂的粘结性。
优选地,所述二元醇为1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2-甲基辛烷二醇、1,10-癸二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-环己烷二甲醇或羟基封端的聚二元醇中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇或羟基封端的聚丁二醇中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,按摩尔百分比计算,所述结晶性聚酯树脂的二元醇重复单元中丁二醇的含量≥50mol%,例如为52mol%、55mol%、60mol%、65mol%、70mol%、75mol%、80mol%、85mol%、90mol%、95mol%或98mol%等,丁二醇组分的引入也能够提高得到的胶粘剂的耐热性和耐弯折性。
优选地,所述结晶性聚酯树脂的二元醇重复单元中羟基封端的聚丁二醇的含量≥2mol%,例如为3mol%、5mol%、8mol%、12mol%、18mol%、25mol%、30mol%、35mol%、40mol%、45mol%或48mol%等,羟基封端的聚丁二醇组分的引入能够赋予结晶性聚酯树脂的分子链一定的柔软性,使其发生结晶化时体积收缩减小,有利于提高胶粘剂的粘结性。
优选地,所述羟基封端的聚丁二醇的数均分子量为300~5000,例如为350、500、800、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4200、4500、4800或4900等,适宜分子量的羟基封端的聚丁二醇的引入使得结晶性聚酯树脂内部由于形成连续的软段和硬段,使得结晶性聚酯的晶体应变能由于存在软段而得到有效的缓和,提高得到的胶粘剂的粘结性。
优选地,所述增粘树脂包括酚醛增粘树脂、酚醛改性增粘树脂、松香增粘树脂、石油增粘树脂、萜烯增粘树脂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,所述酚醛增粘树脂中的酚类原料的官能度为2~4,含有上述酚类原料的酚醛增粘树脂在高温条件下对镀锡铜箔的粘接效果更优。
优选地,所述酚类原料为邻甲基苯酚、对甲基苯酚、对乙基苯酚、2,3-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚、苯酚、间甲基苯酚、间乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、间甲氧基苯酚、双酚A或双酚F中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为邻甲基苯酚、对甲基苯酚、间甲基苯酚或苯酚中的任意一种。
优选地,所述酚醛改性增粘树脂为苯酚-芳烷基环氧树脂和/或苯酚改性二甲苯树脂。
优选地,所述松香增粘树脂为松香甘油酯和/或松香季戊四醇酯。
优选地,所述石油增粘树脂为C5石油树脂、C9石油树脂或C5/C9共聚石油树脂中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为Eastman公司生产的H-100R型、H-130R型或Exxon公司生产的Escorez 5600型、Escorez 5400型石油树脂中的任意一种。
优选地,所述萜烯增粘树脂为荒川化学公司或三井化学公司生产的GA-90型、GA-90B型、GA-90P型、GA-90DN型、GA-90X型、GA-90DG型、GA-90A型、GA-90AF型、GA-100F型、GA-100型、GA-100P型、GA-100DN型、GA-100X型、GA-100A型、GS-100A型、GA-100AL型、GA-100S型、GA-100H型、GA-100SD型、GA-100DG型、GA-100MG型、GA-100G型、GA-105型、GA-110型、GA-85H型、GH-100型、AA-G型、GW-G型、GW-D型、L-677V型、L-678V型、GA-85型、GA-85S型、T4G-85型、GA-85A型、GB-75型、GA-115型、GB-120型、GB-125型、D-125型、D-135型、D-160型、GC-130型、T-803L型、T-803型、T-901型、T-801L型、T-105型、T-85型、T-4012型、GA-AA型或GA-AT型增粘树脂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,所述胶粘剂的组分中还包括添加剂。
优选地,所述添加剂的含量为结晶性聚酯树脂和增粘树脂总重量的0.1~20%,例如为0.5%、1%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、16%、18%或19%等。
优选地,所述添加剂为晶体成核剂、阻燃剂、染色剂、填料或增粘改性剂中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,所述晶体成核剂为滑石粉、云母、聚乙烯、改性聚乙烯或金属盐中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地,所述阻燃剂为溴化苯基甲基丙烯酸酯、2,4-二溴苯酚、三氧化二锑、磷酸酯、磷酸酰胺、有机膦氧化物、红磷、多磷酸铵、磷腈、三嗪、三聚氰胺氰尿酸酯、苯乙烯磺酸碱金属盐、氢氧化铝或氢氧化镁中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明的目的之二在于提供一种所述胶粘剂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
将结晶性聚酯树脂和增粘树脂共混熔融混合,得到所述胶粘剂。
本发明的目的之三在于提供一种所述胶粘剂的用途,即所述胶粘剂可以用于柔性扁平线缆的粘结或用于柔性扁平线缆连接部分的补强,所述柔性扁平线缆连接部分即为柔性扁平线缆与其他线缆或电子器件连接的端口。
本发明的目的之四在于提供一种粘接胶带,所述粘接胶带中含有所述的胶粘剂。
本发明的目的之五在于提供一种所述的粘接胶带的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
将结晶性聚酯树脂和增粘树脂熔融混合,混合物涂覆或淋膜于聚合物基膜表面,得到所述粘接胶带。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例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:
本发明利用了结晶性聚酯树脂和增粘树脂之间的协同效果,对结晶性聚酯树脂的熔点和玻璃化转变温度进行了优选,能够获得一种对聚合物基材和镀锡铜线缆均具有优异粘结性的无溶剂型胶粘剂,粘结强度可达18N/cm以上,能够满足FFC用胶粘剂对于聚合物基膜和镀锡铜的粘接性、耐热性、耐寒性、耐反粘性和耐弯折性等的需求,并且还具备较好的储藏稳定性。
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。
本发明各实施例和对照例中所选用的结晶性聚酯树脂的理化参数通过如下方法测定:
树脂组成的测定:将结晶性聚酯树脂溶于氘代三氯甲烷中,通过Varian公司生产的Gemini200型核磁共振分析仪(NMR)测定结晶性聚酯树脂的1H-NMR谱图,分析其化学组成。
数均分子量的测定:将结晶性聚酯树脂溶于四氢呋喃中,通过Waters公司生产的150c型凝胶渗透色谱仪(GPC)测定结晶性聚酯的数均分子量,测试参数为:测试温度30℃,流量1mL/min,色谱分离柱选用昭和电工公司生产的shodex KF-802,804和806型色谱分离柱。
酸值的测定:根据国家标准GB/T 2895-1982《不饱和聚脂树脂酸值的测定》中所述的方法测试结晶性聚酯树脂的酸值。
玻璃化转变温度Tg和熔点的测定:取5mg左右待测结晶性聚酯树脂样品置于铝制样品锅中密封,使用耐驰公司生产的DSC-220型差示扫描量热分析计(DSC)测试样品的玻璃化转变温度Tg和熔点,测试条件为:升温速度20K/min。
本发明中各实施例和对照例所选用的结晶性聚酯树脂可以自行合成,也可以通过市场购得,实施例1中所使用的结晶性聚酯树脂的合成方法示例性的列举如下:
称取对苯二甲酸199g、癸二酸162g、1,4-丁二醇360g、钛酸四丁酯0.14g,将上述原料置于装有搅拌机,温度计和蒸馏冷却管的反应釜内,在180~240℃下不断搅拌进行聚酯化反应1h,聚酯化反应结束后,将反应体系升温至240~250℃,将反应釜密封并进行减压,减压至500Pa下保温60min,然后减压至130Pa以下再次进行聚合反应65min,得到实施例1中使用的结晶性聚酯树脂。
经1HNMR谱图、GPC测试、酸值测试和DSC谱图分析可得,上述结晶性聚酯树脂的理化参数为:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比60mol%、癸二酸占比40mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比100mol%,数均分子量30000,酸价38eq/106g,玻璃化转变温度-35℃、熔点130℃。
本领域的技术人员可以根据上述制备工艺或其他现有技术,选择性的改变二元酸和二元醇的种类和加入量,进而得到特定组分、特定分子量、特定玻璃化转变温度和特定熔点的结晶性聚酯树脂。
实施例1
通入如下方法制备胶粘剂1;
取9kg结晶性聚酯树脂和1kg Eastman公司生产的H-100R型石油增粘树脂置于反应釜内,在200℃下将二者熔融混合,得到所述胶粘剂1。
实施例1中的结晶性聚酯树脂理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比60mol%、癸二酸占比40mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比100mol%,数均分子量30000,酸价38eq/106g,玻璃化转变温度-35℃、熔点130℃。
实施例2
与实施例1的区别仅在于,结晶性聚酯树脂的加入量为99kg。
实施例2得到胶粘剂2。
实施例3
与实施例1的区别仅在于,结晶性聚酯树脂的加入量为1kg。
实施例3得到胶粘剂3。
实施例4
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比65mol%、癸二酸占比35mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比72mol%,新戊二醇占比28%mol%,数均分子量35000,酸价30eq/106g,玻璃化转变温度-18℃、熔点102℃。
实施例4得到胶粘剂4。
实施例5
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比34mol%、间苯二甲酸占比20mol%,己二酸占比46mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比100mol%,数均分子量32000,酸价21eq/106g,玻璃化转变温度-20℃、熔点108℃。
实施例5得到胶粘剂5。
实施例6
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比52mol%、1,4-环己烷二酸占比48mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比90mol%,数均分子量为1000的羟基封端的聚丁二醇占比10%mol%,数均分子量31000,酸价39eq/106g,玻璃化转变温度-60℃、熔点122℃。
实施例6得到胶粘剂6。
实施例7
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的数均分子量为5500,玻璃化转变温度-41℃、熔点128℃。
实施例7得到胶粘剂7。
实施例8
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的数均分子量为48000,玻璃化转变温度-32℃、熔点133℃。
实施例8得到胶粘剂8。
实施例9
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比52mol%、1,4-环己烷二酸占比48mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比48mol%,1,4-环己烷二甲醇占比50mol%,1,10-癸二醇占比2mol%,数均分子量30000,酸价32eq/106g,玻璃化转变温度1℃、熔点87℃。
实施例9得到胶粘剂9。
实施例10
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比52mol%、壬二酸占比48mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比100mol%,数均分子量30000,酸价34eq/106g,玻璃化转变温度-5℃、熔点98℃。
实施例10得到胶粘剂10。
实施例11
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比47mol%、间苯二甲酸占比28mol%,己二酸占比25mol%,在二元醇重复单元中,1,4-丁二醇占比100mol%,数均分子量3000,酸价42eq/106g,玻璃化转变温度-28℃、熔点118℃。
实施例11得到胶粘剂11。
实施例12
与实施例11的区别仅在于,结晶性聚酯树脂的数均分子量为42000。
实施例12得到胶粘剂12。
实施例13
与实施例1的区别仅在于,结晶性聚酯树脂的加入量为120kg。
实施例13得到胶粘剂13。
实施例14
与实施例1的区别仅在于,结晶性聚酯树脂的加入量为0.8kg。
实施例14得到胶粘剂14。
实施例15
与实施例1的区别仅在于,结晶性聚酯树脂的加入量为88kg,增粘树脂的加入量为12kg,增粘树脂选用荒川化学公司生产的GA-110A型萜烯增粘树脂。
实施例15得到胶粘剂15。
实施例16
与实施例1的区别仅在于结晶性聚酯树脂的加入量为70kg,增粘树脂的加入量为15kg,除了结晶性聚酯树脂和增粘树脂,反应釜内还添加有15kg晶体成核剂云母粉。
实施例16得到胶粘剂16。
对照例1
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比50mol%、间苯二甲酸占比50mol%,在二元醇重复单元中,乙二醇占比55mol%,新戊二醇占比45mol%,数均分子量26000,酸价14eq/106g,玻璃化转变温度66℃、熔点无固定值。
对照例1得到胶粘剂17。
对照例2
与实施例1的区别仅在于,加入的结晶性聚酯的理化参数如下:在二元酸重复单元中,对苯二甲酸占比70mol%、癸二酸占比30mol%,在二元醇重复单元中,乙二醇占比72mol%,新戊二醇占比28mol%,数均分子量32000,酸价23eq/106g,玻璃化转变温度22℃、熔点无固定值。
对照例2得到胶粘剂18。
对照例3
与实施例1的区别仅在于,不加入结晶性聚酯树脂组分。
对照例3得到胶粘剂19。
对照例4
与实施例1的区别仅在于,不加入增粘树脂组分。
对照例4得到胶粘剂20。
将各实施例和对照例得到的胶粘剂1~20分别熔融,熔融液分别涂覆在在双向拉伸PET膜上,使用螺杆直径40mm的挤出机,在170℃下经过T磨头,按照胶厚30μm的标准进行挤出,得到粘结胶带1~20。
使用如下测试方法对得到的粘结胶带1~20进行测试,测试结果列于表1:
(1)PET粘接性测试
分别取得到的粘结胶带1~20,使用青岛三人行公司生产的淋膜机与50μm厚的双向拉伸PET膜贴合,贴合温度为170℃,贴合压力为0.3MPa,贴合速度为0.2m/min。
取贴合后的粘结胶带1~20,使用岛津公司生产的AGS-X型万能材料试验仪,一端固定粘结胶带一端,一端连接PET膜一端,分别在0℃、25℃和100℃下进行拉伸试验,设置拉伸速度为100mm/min,测量粘结胶带1~18的剥离强度,以粘接强度>10N/cm为合格,粘结强度<10N/cm为不合格。
(2)镀锡铜粘接性测试
分别取得到的粘结胶带1~20,使用青岛三人行公司生产的淋膜机与10mm厚的镀锡铜片贴合,贴合温度为170℃,贴合压力为0.3MPa,贴合速度为0.2m/min。
取贴合后的粘结胶带1~20,使用岛津公司生产的AGS-X型万能材料试验仪,一端固定粘结胶带一端,一端镀锡铜片一端,分别在0℃、25℃和100℃下进行拉伸试验,设置拉伸速度为50mm/min,测量粘结胶带1~18的剥离强度,以粘接强度>10N/cm为合格,粘结强度<10N/cm为不合格。
(3)耐反粘性测试
粘结胶带1~20分别取5张,胶面向上依次叠好,最上方叠上50μm厚的双向拉伸PET膜,在叠合后的膜上施加100g/cm2的压力,在60℃下静置24h取出膜,在25℃下测量重叠膜之间的粘接强度。
粘结强度为0~3gf/cm记为优秀,粘结强度为3~5gf/cm记为良好,粘结强度为5~15gf/cm记为合格,粘结强度>15gf/cm记为不合格。
(4)耐弯折性
分别在粘结胶带1~20的胶面上方,间隔1mm连续放置5根幅宽0.5mm,长度15cm的镀锡铜导线,再在其上方,用同种粘结胶带胶面朝下使用复膜机进行贴合,贴合温度170℃,贴合压力0.3MPa,贴合速度0.5m/min,制作柔性扁平电缆模板,使用该扁平电缆模板,按照日本标准JIS C5016《耐弯折试验法》中所述的方法测试扁平电缆模板的耐弯折性。
弯折次数在2×106次以上记为优秀,弯折次数在1×106次~2×106次之间记为良好,弯折次数小于106次记为不合格。
表1粘结胶带1~18性能对比表
表1中各图示如下:○优秀,△良好,×不合格。
通过实施例1与实施例2、实施例3、实施例13和实施例14的对比可知,若胶粘剂中结晶性聚酯树脂组分的含量过少易导致胶粘剂的机械性能下降过快,进而导致胶粘剂的粘接性和耐反粘性下降,含量过多也会由于与被着物的接着性下降而导致粘接性下降。
通过实施例1与实施例4~10的对比可知,改变胶粘剂中的结晶性聚酯的各组分的含量、组成配比以及分子量能够对胶粘剂的玻璃化转变温度进行调节,选用玻璃化温度较低的结晶性聚酯树脂制得的胶粘剂,其耐反粘性和耐弯折性较优且对于镀锡铜的粘结性更好。
通过实施例1与实施例11和实施例12的对比可知,当胶粘剂中结晶性聚酯树脂组分的分子量过低时,胶粘剂的机械特性会发生一定的下降,进而降低胶粘剂的粘接性和耐反粘性,分子量过高则易导致耐弯折性降低且对于镀锡铜的粘结性变差。
通过实施例1与对照例1和对照例2的对比可知,若胶粘剂中的结晶性聚酯的玻璃化转变温度过高,会使其在室温下呈现橡胶态,弹性模量显著升高,粘性下降明显,而且聚酯的熔点不显著,无法从DSC曲线中分辨,在使用时易出现反粘现象,对于粘结的牢固性影响较大。
通过实施例1与对照例3和对照例4的对比可知,本发明中结晶性聚酯树脂和增粘树脂之间具有协同效果,若胶粘剂中仅含有结晶性聚酯树脂或仅含有增粘树脂时,粘结能力基本消失,得到的扁平线缆的耐弯折性下降明显。
综上所述,本发明利用了结晶性聚酯树脂和增粘树脂之间的协同效果,对结晶性聚酯树脂的熔点和玻璃化转变温度进行了优选,能够获得一种对聚合物基材和镀锡铜线缆均具有优异粘结性的无溶剂型胶粘剂,粘结强度可达18N/cm以上,能够满足FFC用胶粘剂对于聚合物基膜和镀锡铜的粘接性、耐热性、耐寒性、耐反粘性和耐弯折性等的需求,并且还具备较好的储藏稳定性。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种胶粘剂,其特征在于,所述胶粘剂的组分包括结晶性聚酯树脂和增粘树脂;
所述结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg<20℃且熔点>50℃。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂,其特征在于,所述结晶性聚酯树脂与增粘树脂的重量比为(1~100):1,优选为(1.5~20):1,最优选为(2~9):1。
3.根据权利要求1或2所述的胶粘剂,其特征在于,所述结晶性聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg≤10℃,优选为Tg≤0℃,进一步优选为Tg≤-10℃,Tg最优选为-70~-40℃;
优选地,所述结晶性聚酯树脂的熔点≥80℃,进一步优选为熔点≥100℃,熔点最优选为100~180℃。
4.根据权利要求1~3之一所述的胶粘剂,其特征在于,所述结晶性聚酯树脂的数均分子量为5000~50000,进一步优选为10000~40000;
优选地,所述结晶性聚酯树脂通过二元羧酸与二元醇、二元酚、二元酯或含有环氧乙烷基团的化合物中的任意一种或至少两种化合物缩聚得到;
优选地,所述二元羧酸为芳香二元酸、脂肪二元酸或脂环二元酸中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、异黄酮酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二酸、4,4’-二苯基二酸、2,2’-二苯基二酸、4,4’-二苯醚二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、1,4-环己烷二酸、1,3-环己烷二酸、1,2-环己烷二酸或4-甲基-1,2-环己烷二酸中的任意一种或至少两种的混合物,最优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、异黄酮酸、己二酸、癸二酸、壬二酸和1,4-环己烷二酸中的至少两种的混合物;
优选地,按摩尔百分比计算,所述结晶性聚酯树脂的二元羧酸重复单元中对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的含量≥50mol%;
优选地,按摩尔百分比计算,所述结晶性聚酯树脂的二元羧酸重复单元中环己烷二酸的含量≥10mol%;
优选地,所述二元醇为1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2-甲基辛烷二醇、1,10-癸二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-环己烷二甲醇或羟基封端的聚二元醇中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇或羟基封端的聚丁二醇中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,按摩尔百分比计算,所述结晶性聚酯树脂的二元醇重复单元中丁二醇的含量≥50mol%;
优选地,所述结晶性聚酯树脂的二元醇重复单元中羟基封端的聚丁二醇的含量≥2mol%;
优选地,所述羟基封端的聚丁二醇的数均分子量为300~5000。
5.根据权利要求1~4之一所述的胶粘剂,其特征在于,所述增粘树脂包括酚醛增粘树脂、酚醛改性增粘树脂、松香增粘树脂、石油增粘树脂、萜烯增粘树脂中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述酚醛增粘树脂中的酚类原料的官能度为2~4;
优选地,所述酚类原料为邻甲基苯酚、对甲基苯酚、对乙基苯酚、2,3-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚、苯酚、间甲基苯酚、间乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、间甲氧基苯酚、双酚A或双酚F中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为邻甲基苯酚、对甲基苯酚、间甲基苯酚或苯酚中的任意一种;
优选地,所述酚醛改性增粘树脂为苯酚-芳烷基环氧树脂和/或苯酚改性二甲苯树脂;
优选地,所述松香增粘树脂为松香甘油酯和/或松香季戊四醇酯;
优选地,所述石油增粘树脂为C5石油树脂、C9石油树脂或C5/C9共聚石油树脂中的任意一种或至少两种的混合物,进一步优选为H-100R型、H-130R型、Escorez 5600型或Escorez5400型石油树脂中的任意一种;
优选地,所述萜烯增粘树脂为荒川化学公司或三井化学公司生产的GA-90型、GA-90B型、GA-90P型、GA-90DN型、GA-90X型、GA-90DG型、GA-90A型、GA-90AF型、GA-100F型、GA-100型、GA-100P型、GA-100DN型、GA-100X型、GA-100A型、GS-100A型、GA-100AL型、GA-100S型、GA-100H型、GA-100SD型、GA-100DG型、GA-100MG型、GA-100G型、GA-105型、GA-110型、GA-85H型、GH-100型、AA-G型、GW-G型、GW-D型、L-677V型、L-678V型、GA-85型、GA-85S型、T4G-85型、GA-85A型、GB-75型、GA-115型、GB-120型、GB-125型、D-125型、D-135型、D-160型、GC-130型、T-803L型、T-803型、T-901型、T-801L型、T-105型、T-85型、T-4012型、GA-AA型或GA-AT型增粘树脂中的任意一种或至少两种的混合物。
6.根据权利要求1~5之一所述的胶粘剂,其特征在于,所述胶粘剂的组分中还包括添加剂;
优选地,所述添加剂的含量为结晶性聚酯树脂和增粘树脂总重量的0.1~20%;
优选地,所述添加剂为晶体成核剂、阻燃剂、染色剂、填料或增粘改性剂中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述晶体成核剂为滑石粉、云母、聚乙烯、改性聚乙烯或金属盐中的任意一种或至少两种的混合物;
优选地,所述阻燃剂为溴化苯基甲基丙烯酸酯、2,4-二溴苯酚、三氧化二锑、磷酸酯、磷酸酰胺、有机膦氧化物、红磷、多磷酸铵、磷腈、三嗪、三聚氰胺氰尿酸酯、苯乙烯磺酸碱金属盐、氢氧化铝或氢氧化镁中的任意一种或至少两种的混合物。
7.如权利要求1~6之一所述的胶粘剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
将结晶性聚酯树脂和增粘树脂共混熔融混合,得到所述胶粘剂。
8.如权利要求1~6之一所述的胶粘剂的用途,其特征在于,所述胶粘剂用于柔性扁平线缆的粘结或用于柔性扁平线缆连接部分的补强。
9.一种粘接胶带,其特征在于,所述粘接胶带中含有的如权利要求1~6之一所述的胶粘剂。
10.一种如权利要求9所述的粘接胶带的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
将结晶性聚酯树脂和增粘树脂熔融混合,混合物涂覆或淋膜于聚合物基膜表面,得到所述粘接胶带。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181211 |
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