CN109852303B - 一种耐高温双面胶带及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐高温双面胶带及制备方法，包括基材和涂覆在所述基材的第一表面和第二表面上的胶层；其特征在于：所述胶层的配方包括下述重量组成：

Description

一种耐高温双面胶带及制备方法

技术领域

本发明涉及到电学胶带领域，尤其涉及一种耐高温双面胶带及制备方法。

背景技术

胶带在一些3C电子产品中应用尤其广泛，随着目前电子3C产品的科技越来越发达，手机、平板电脑等电子产品逐渐向薄、轻化发展，手机内部的一些零部件也逐渐向薄型化的趋势发展，这样手机和电子产品内部空间的余量较小，应用于手机和电子产品内部固定粘接用的双面胶带的空间余量也相对变小，这就要求胶带的厚度也越来越薄，因为电子产品存在一个普遍的“发热”现象，要求超薄PET双面胶带具有一定的耐温性能，尤其是温度上升后，胶带不能与被贴部件脱落，目前市面上的绝大多数超薄PET双面胶带在常温下，能够与内部被贴部件很好地贴合，但一旦手机或者其它电子产品使用发热时胶带就会与其脱开，造成手机或者其它电子产品的故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种耐高温双面胶带，以保证其在高温工况下的粘接性能。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种耐高温双面胶带的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种耐高温双面胶带，包括基材和涂覆在所述基材的第一表面和第二表面上的胶层；其特征在于：

所述胶层的配方包括下述重量组成：

所述丙烯酸酯类胶粘剂的分子量为5万～30万，玻璃化转变温度为-20℃～-50℃。

优选所述丙烯酸脂类胶粘剂的制备方法如下：

将C原子数为4～17个的丙烯酸烷基酯90～98重量份、官能团单体1～5重量份和0.01～0.05重量份引发剂在60～100℃、200rpm～500rpm下聚合3～10小时；

反应结束后，冷却至室温，向反应液中加入5～40重量份添加剂，搅拌至形成外观透明，粘度均一稳定的溶液，即得到丙烯酸酯类胶粘剂；

所述官能团单体选自丙烯酸或丙烯酸-2羟乙酯；

所述添加剂选自松香、氢化萜烯树脂、C5馏分脂族类石油树脂或C9馏分芳香烃类石油树脂。

较好的，所述丙烯酸烷基酯选自丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯。

优选所述异氰酸酯类低聚物为甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物或六甲烯基二异氰酸酯的衍生物。

较好的，所述胶层上覆盖有离型层；所述离型层为硅系离型膜。

优选所述离型层为硅系PET离型膜和硅系PE离型膜中的任一种；所述离型层的厚度为10～100μm，所述基层的厚度为1～10μm。

优选所述基层为PET膜，所述基层的厚度为1～5μm；所述离型层的厚度为25～75μm。

上述各方案中的耐高温双面胶带的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

按配比称取各组分；将硼酸加入到醋酸乙酯中溶解均匀；将异氰酸酯类低聚物加入到丙烯酸酯类压敏胶粘剂中混合均匀后，加入溶解均匀的硼酸和醋酸乙酯，搅拌均匀制得涂布液；

所述涂布液经200～400目滤网过滤后，分别涂覆到第一离型层和第二离型层上，涂覆厚度为1～10μm，在第一离型层和第二离型层上分别形成第一胶层和第二胶层；将第一胶层贴合到基层的第一表面上，将第二胶层贴合到基层的第二表面上，即得到耐高温双面胶带。

较好的，所述第一胶层和所述第二胶层与所述基层的复合在温度为50～130℃的烘道或烘箱中进行，干燥时长为1～8分钟。

优选所述烘道或烘箱的温度为60～100℃，烘干时长为3～5min；所述第一胶层、第二胶层的厚度为2～5μm；所述基层的厚度为1～5μm。

丙烯酸树脂胶粘剂的极限耐温性能一般在120℃左右，也曾经有技术人员通过丙烯酸树脂改性的方法来提高丙烯酸树脂的耐热性能，一般都是通过添加高Tg的增粘树脂或者通过在丙烯酸预聚合体中添加其它耐热性能比较好的有机树脂，从而使得丙烯酸树脂的耐热性能有所提高，但通过添加耐热性能较好的有机树脂一般都是通过物理共混的方法进行混合，再加硬化剂、促进剂、添加剂等固化成型，但丙烯酸树脂与其它树脂如果溶解度相差较大，两者相容性差，若通过简单的混合，两者界面张力过大，存在宏观分相，改性效果差，而且有机树脂与丙烯酸树脂副反应的概率会比较大，从而产生一些影响性能稳定的副产物，通过加入有机树脂提高丙烯酸树脂胶粘剂的耐热性，如果添加量少对耐热性提高效果甚微，如果添加量过大，直接影响丙烯酸树脂胶粘剂的特性。

本发明采用在丙烯酸树脂胶粘剂中添加无机物硼酸(分子式：H₃BO₃)，利用硼酸结构上的羟基官能团，与丙烯酸预聚体的羟基进行缩合反应，将无机非金属原子B引入到丙烯酸树脂主链中，形成B-O键，由于B-O键的键能比较高，因此在接受热量攻击时B-O键更稳定，不容易断裂，使得丙烯酸树脂主链更加稳固，在受热时更加不容易断裂，从而提高其耐温性能。

本发明创造性地利用无机硼酸对丙烯酸树脂进行耐热性能改善，利用硼酸中的三官能团羟基与丙烯酸树脂中的侧链官能团羟基进行缩合反应，使得B-0键引入到丙烯酸树脂主链中，从而提高丙烯酸树脂的主链稳定性，此外利用三官能团的硼酸还能有效提高丙烯酸树脂空间结构的紧密型，加强了空间结果对丙烯酸树脂主链双键的保护程度，使双键在加热条件下不容易断裂，利用硼酸改性后的丙烯酸树脂分解温度可达到180℃，比普通的丙烯酸树脂胶粘剂提高了约60℃。

本发明所提供的双面耐高温胶带尤其适合应用于手机等电子产品上，可有效解决手机或者其它电子产品发热时胶带与其脱开的问题。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

首先制备丙烯酸酯类胶粘剂，制备方法如下：

向主单体中加入官能团单体和引发剂，在一定聚合温度下，在搅拌转速350±50rpm条件下进行聚合反应，当反应时间一般在6±1小时后，停止反应。

反应结束后，冷却至室温后，加入添加剂，搅拌至形成外观透明，粘度均一稳定的溶液，即得到丙烯酸酯类胶粘剂。

制备丙烯酸酯类胶粘剂各实施例的配方如表1和表2所示。

表1

实施例	主单体	官能团单体	引发剂	聚合温度℃	添加剂
							BA	AA	BPO		松香树脂
实施例A	90	1	0.01	60～80	5
						实施例B	92	1.5	0.02	60～90	15
实施例C	95	3	0.04	70～90	20
						实施例D	98	4	0.05	70～95	30

表2

注：表1和表2中：

BA为丙烯酸丁酯的缩写；2-EHA为丙烯酸异辛酯的缩写；AA为丙烯酸的缩写；2-HEA为丙烯酸-2羟乙酯的缩写；BPO为过氧化二苯甲酰的缩写。

使用上述制备得到的丙烯酸酯类胶粘剂制备高温双面胶带的方法如下：

1)按配比称取各组分；

2)将硼酸加入到醋酸乙酯中溶解均匀；

3)将异氰酸酯类低聚物加入到丙烯酸酯类压敏胶粘剂中混合均匀；

下述各实施例使用的异氰酸酯类低聚物为德国拜耳公司生产的TDI-DMP加成物，型号为L-75

4)向步骤3)中加入溶解均匀的硼酸和醋酸乙酯，充分搅拌20～30min后，制得混合均匀的胶层涂布液；

5)涂布液经200～400目滤网自然过滤后，用刮刀涂布的方式分别均匀涂覆到第一离型层和第二离型层上，在第一离型层和第二离型层上分别形成厚度为2μm的第一胶层和厚度为2μm的第二胶层；

6)将带有第一胶层的第一离型层通过80±5℃烘道，与厚度为3μm的PET基层的第一表面进行贴合，干燥时长为3min；

7)将带有第二胶层的第二离型层通过烘道，与PET基层的第二表面进行贴合后，得到耐高温双面胶带。

实施例1至实施例15(实施例的编号需要根据上述表格中的编号顺延)、对比例1至对比例3各组分配方如表3所示。

表3中各组分用量均为重量份。

其中主体胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂。实施例1至8(表3中的)使用的主体胶粘剂为实施例A(表1中的)制备的；其中实施例9至15(表3中的)使用的主体胶粘剂为实施例C(表1中的)制备的，其中实施例16至25(表3中的)使用的主体胶粘剂为实施例F(表2中的)制备的，

制备完成后，对制备得到的胶带进行性能测试。其中：

粘着力测试

测试器具：定速拉伸型拉力试验机，最大荷重为10Kg；

型号为SUS304的不锈钢试验板(使用前用280#水砂纸来回打磨30下，并用EtAc擦试干净，测试环境下放置2hr)；

2Kg橡胶滚筒。

试验片：从卷状的胶带上裁取，胶带幅宽为20mm，测试一面时另一面用25μm聚酯薄膜复合。

测试方法：把试验片粘贴于试验板上，用2Kg橡胶滚筒来回滚压3次，在测试环境下放置20分钟后，用拉力试验机测试试片的∠180°的剥离强度，剥离速度为300mm/min，记录其剥离强度，平行实验2次，粘着力就是两次剥离强度的平均值。

持粘力测试

测试器具：能保持恒温的送风干燥器；

型号为SUS304的不锈钢试验板(使用前用280#水砂纸来回打磨30下，并用EtAc擦试干净，测试环境下放置2hr)；

2Kg橡胶滚筒。

试验片：从卷状的胶带上裁取，幅宽为20mm，双面两面均需测试，测试一面时另一面用25μm聚酯薄膜复合。

测试方法：在不锈钢试验板的下端，将试片贴有20×20mm2面积，然后再用橡胶滚筒往复滚压十次，再将其放在能保持40±1℃的送风干燥器中，20分钟后开始挂上1Kg的砝码进行测试。保持力就是试片由试验板上落下的时间，若经过1小时不掉落时，测试其离开原点的距离，单位是0.1mm。平行测定两次。取两次的平均值。

各实施例的测试结果如表3所示。表3

实施例	主体胶粘剂	L-75	硼酸	EtAc	测试温度	粘着力，N/20mm	持粘力,mm
								实施例1	100	0.9	1	30	50℃	6.5	0.5
实施例2	100	0.9	3	30	50℃	6.7	0.5
								实施例3	100	0.9	5	30	50℃	6.7	0.3
实施例4	100	0.9	7	30	50℃	6.8	0.2
								实施例5	100	0.9	9	30	50℃	6.7	0.2
实施例6	100	0.9	1	30	100℃	5.2	0.6
								实施例7	100	0.9	3	30	100℃	5.4	0.6
实施例8	100	0.9	5	30	100℃	5.5	0.5
								实施例9	100	0.9	7	30	100℃	5.7	0.5
实施例10	100	0.9	9	30	100℃	5.9	0.7
								实施例11	100	0.9	1	30	150℃	4.3	1.2
实施例12	100	0.9	3	30	150℃	4.5	1.1
								实施例13	100	0.9	5	30	150℃	4.6	1.1
实施例14	100	0.9	7	30	150℃	4.8	1.0
								实施例15	100	0.9	9	30	150℃	5.2	1.0
实施例16	100	1.5	1	30	150℃	3.7	0.8
								实施例17	100	1.5	3	30	150℃	3.9	0.8
实施例18	100	1.5	5	30	150℃	4.1	0.9
								实施例19	100	1.5	7	30	150℃	4.6	0.8
实施例20	100	1.5	9	30	150℃	4.9	0.8
								实施例21	100	2.0	1	30	150℃	3.5	0.7
实施例22	100	2.0	3	30	150℃	3.9	0.7
								实施例23	100	2.0	5	30	150℃	4.0	0.6
实施例24	100	2.0	7	30	150℃	4.3	0.7
								实施例25	100	2.0	9	30	150℃	4.8	0.6
比较例1	100	0.9	0	30	50℃	4.3	0.6
								比较例2	100	0.9	0	30	100℃	2.5	1.2
比较例3	100	0.9	0	30	150℃	0.7	35min掉落

Claims (8)

1.一种耐高温双面胶带，包括基材和涂覆在所述基材的第一表面和第二表面上的胶层；其特征在于：

所述胶层的配方包括下述重量组成：

所述的耐高温双面胶带的制备方法包括下述步骤：

按配比称取各组分；将硼酸加入到醋酸乙酯中溶解均匀；将异氰酸酯类低聚物加入到丙烯酸酯类压敏胶粘剂中混合均匀后，加入溶解均匀的硼酸和醋酸乙酯，搅拌均匀制得涂布液；

所述涂布液经200～400目滤网过滤后，分别涂覆到第一离型层和第二离型层上，涂覆厚度为1～10μm，在第一离型层和第二离型层上分别形成第一胶层和第二胶层；将第一胶层贴合到基层的第一表面上，将第二胶层贴合到基层的第二表面上，即得到耐高温双面胶带；

所述第一胶层和所述第二胶层与所述基层的复合在温度为50～130℃的烘道或烘箱中进行，干燥时长为1～8分钟。

2.根据权利要求1所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述丙烯酸酯类胶粘剂的分子量为5万～30万，玻璃化转变温度为-20℃～-50℃。

3.根据权利要求2所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述丙烯酸酯 类胶粘剂的制备方法如下：

将C原子数为4～17个的丙烯酸烷基酯90～98重量份、官能团单体1～5重量份和0.01～0.05重量份引发剂在60～100℃、200rpm～500rpm下聚合3～10小时；

反应结束后，冷却至室温，向反应液中加入5～40重量份添加剂，搅拌至形成外观透明，粘度均一稳定的溶液，即得到丙烯酸酯类胶粘剂；

所述官能团单体选自丙烯酸或丙烯酸-2羟乙酯；

所述添加剂选自松香、氢化萜烯树脂、C5馏分脂族类石油树脂或C9馏分芳香烃类石油树脂，

所述丙烯酸烷基酯选自丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯。

4.根据权利要求1所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述异氰酸酯类低聚物为甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物或六甲烯基二异氰酸酯的衍生物。

5.根据权利要求1至4任一项所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述胶层上覆盖有离型层；所述离型层为硅系离型膜。

6.根据权利要求5所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述离型层为硅系PET离型膜和硅系PE离型膜中的任一种；所述离型层的厚度为10～100μm，所述基层的厚度为1～10μm。

7.根据权利要求6所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述基层为PET膜，所述基层的厚度为1～5μm；所述离型层的厚度为25～75μm。

8.根据权利要求1所述的耐高温双面胶带，其特征在于所述烘道或烘箱的温度为60～100℃，烘干时长为3～5min；所述第一胶层、第二胶层的厚度为2～5μm；所述基层的厚度为1～5μm。