CN111440583A - 一种聚氨酯胶黏剂及一种聚氨酯涂布液、及一种电视机封边胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚氨酯胶黏剂及一种聚氨酯涂布液、及一种电视机封边胶带及其制备方法。为了解决现有电视机封边胶带的阻水性差的问题，本发明提供一种聚氨酯胶黏剂、一种聚氨酯涂布液及一种电视机封边胶带及其制备方法。该聚氨酯胶黏剂包括：数均分子量为1800‑2200的聚酯多元醇10～15份，数均分子量为2800‑3200的聚酯多元醇90～110份，二异氰酸酯9～12份，扩链剂0.6～0.8份，有机溶剂。本发明提供的聚氨酯胶黏剂配制成聚氨酯涂布液，该聚氨酯涂布液应用于电视机封边胶带的制备过程中，固化后形成胶带的聚氨酯胶黏层，该聚氨酯胶黏层的阻水性好，使胶带的高温高湿挂重保持性好，从而胶带的压敏胶层不容易受水汽影响从显示屏脱落。

Description

一种聚氨酯胶黏剂及一种聚氨酯涂布液、及一种电视机封边 胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚氨酯胶黏剂及一种聚氨酯涂布液、及一种电视机封边胶带及其制备方法。
背景技术
电视机封边胶带用于粘贴电视机框架(PC材质)和显示屏(玻璃材质)。现有电视机封边胶带贴到电视机框架上之后，由于胶带的阻水性差，压敏胶层容易受水汽影响从显示屏脱落。
发明内容
为了解决现有电视机封边胶带的阻水性差的问题，本发明提供一种聚氨酯胶黏剂、一种聚氨酯涂布液及一种电视机封边胶带及其制备方法。本发明提供的聚氨酯胶黏剂配制成聚氨酯涂布液，该聚氨酯涂布液应用于电视机封边胶带的制备过程中，固化后形成胶带的聚氨酯胶黏层，该聚氨酯胶黏层的阻水性好，使胶带的高温高湿挂重保持性好，从而胶带的压敏胶层不容易受水汽影响从显示屏脱落。
为了解决上述技术问题，本发明提供下述技术方案。
本发明提供一种聚氨酯胶黏剂，所述聚氨酯胶黏剂包括下述原料：数均分子量(Mn)为1800-2200的聚酯多元醇10～15份，数均分子量(Mn)为2800-3200的聚酯多元醇90～110份，二异氰酸酯9～12份，扩链剂0.6～0.8份，有机溶剂，所述份数为重量份。
进一步的，所述聚氨酯胶黏剂包括有机溶剂150重量份。
进一步的，所述数均分子量(Mn)为1800-2200的聚酯多元醇选自数均分子量(Mn)为2000的聚酯多元醇。所述数均分子量(Mn)为2800-3200的聚酯多元醇选自数均分子量(Mn)为3000的聚酯多元醇。
进一步的，所述聚氨酯胶黏剂中，所述数均分子量(Mn)为2000的聚酯多元醇选自聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇，所述数均分子量(Mn)为3000的聚酯多元醇选自聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇，所述二异氰酸酯为MDI，所述扩链剂为1,6己二醇或新戊二醇，所述有机溶剂为甲苯及乙酸乙酯的组合。
本发明还提供上述聚氨酯胶黏剂的制备方法，所述制备方法如下：反应釜含有数均分子量2000的聚酯多元醇10～15份，分子量3000的聚酯多元醇90～110份，真空脱水后加入有机溶剂30～35份和二异氰酸酯9～12份第一步反应(异氰酸酯和聚酯多元醇反应)，而后加入扩链剂0.6～0.8份和有机溶剂重量份30～35份第二步反应(扩链剂与过量的异氰酸酯的反应)，最后加入80-90份的有机溶剂降温稀释制成聚氨酯胶黏剂(简称主胶)。
Mn为2000的聚酯多元醇选自聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇或聚己二酸-2-甲基丙二醇新戊二醇酯二醇中的一种。
Mn为3000的聚酯多元醇选自聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇、聚己二酸新戊二醇-1，4-丁二醇酯二醇或聚己二酸-2-甲基丙二醇-1，4-丁二醇酯二醇中的一种。
所述的二异氰酸酯提供NCO基团，主要选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
所述的扩链剂选自小分子二醇。进一步的，所述扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、或新戊二醇中的一种或两种的组合。
所述有机溶剂选自乙酸乙酯、甲苯、或丁酮中的一种或两种的组合。
进一步的，所述有机溶剂包括乙酸乙酯100重量份和甲苯50重量份。
将数均相对分子质量(Mn)为3000的聚酯多元醇90～110重量份和数均相对分子质量(Mn)为2000的聚酯多元醇10～15重量份投入到反应釜中，于110～120℃温度下抽真空1～2个小时，降温至70～90℃时加入有机溶剂30～35重量份和二异氰酸酯9～12重量份，于75～80℃反应0.5～1小时；然后再往反应釜中加小分子二醇份0.6～0.8份和有机溶剂30～35重量份，于75～80℃反应1～2小时，再加入有机溶剂30～40重量份，于70℃～75℃保温1～2小时，之后加入有机溶剂40～60重量份，降温至50℃以下出料。得到聚氨酯胶黏剂，固含量为40％～60％，粘度大致在5000～20000cps。
进一步的，所述聚氨酯胶黏剂中，所述数均分子量(Mn)为1800-2200的聚酯多元醇选自聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇，所述数均分子量(Mn)为2800-3200的聚酯多元醇选自聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇，所述二异氰酸酯为MDI，所述扩链剂为1,6己二醇或新戊二醇，所述有机溶剂为甲苯及乙酸乙酯的组合。
进一步的，所述聚氨酯胶黏剂包括下述原料：数均分子量(Mn)为1800-2200的聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇10～15份，数均分子量(Mn)为2800-3200的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇90～110份，MDI 9～12份，扩链剂0.6～0.8份，有机溶剂150份，所述份数为重量份；所述扩链剂为1,6己二醇或新戊二醇，所述有机溶剂包括乙酸乙酯和甲苯。前述技术方案包括实施例1-9。进一步的，所述有机溶剂包括乙酸乙酯100重量份和甲苯50重量份。
进一步的，所述聚氨酯胶黏剂包括下述原料：数均分子量(Mn)为2000的聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇12份，数均分子量(Mn)为3000的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇105份，MDI 9份，扩链剂0.6份，有机溶剂150份，所述份数为重量份；所述扩链剂为新戊二醇，所述有机溶剂包括乙酸乙酯100重量份和甲苯50重量份。前述技术方案包括实施例1。
本发明还提供一种聚氨酯涂布液，所述涂布液包含本发明所述的聚氨酯胶黏剂100份，固化剂0.4～4份，有机溶剂，所述份数为重量份数。所述固化剂选自异氰酸酯固化剂。进一步的，所述涂布液包含有机溶剂80重量份。
进一步的，所述聚氨酯涂布液包括聚氨酯胶黏剂100份，固化剂0.4～4份，有机溶剂80份，黑色色浆0.04份。所述固化剂选自多官能基的芳香族聚异氰酸脂加成物，其NCO含量为5％-25％，其固含量为40-80％。有机溶剂选自乙酸乙酯、甲苯、或丁酮中的一种或两种的组合。所述黑色色浆为一种市场上购买的油性色浆颜料。进一步的，所述有机溶剂为乙酯乙酯。
进一步的，所述聚氨酯涂布液包括聚氨酯胶黏剂100份，固化剂0.4份，有机溶剂80份，黑色色浆0.04份。所述有机溶剂为乙酯乙酯。
上述聚氨酯涂布液形成聚氨酯胶黏层，也简称为聚氨酯层，在电视机封边胶带中的作用第一是为了阻水，保证高温高湿测试通过，第二是支撑，否则发泡层容易破裂，第三是保证平整性为了方便涂压敏胶。
采用本发明提出的聚氨酯涂布液制备的电视机封边胶带，使用方便，快捷，便于重新加工，效果优良，阻水性好。
聚氨酯层为本发明提供的聚氨酯涂布液形成的聚氨酯弹性体，是一类性能介于橡胶和树脂之间的高分子合成材料。其大分子主链是由玻璃化温度较低的低聚物多元醇柔性链段构成软段，二异氰酸酯及扩链剂构成硬段，硬段和软段交替排列，形成重复的氨基甲酸酯基团结构单元的聚合物。
本发明所述的软段主要包含数均相对分子质量(Mn)为2000和3000的聚酯多元醇。二者结合使用，使得聚酯多元醇具有耐高温高湿、分子间内聚能大、结晶性好等特点，有利于泡棉胶带(带有发泡层的胶带)的实际应用场景设定。
本发明提供一种电视机封边胶带，所述胶带依次包括第二离型层、第二压敏胶层、聚氨酯胶黏层、发泡层、复合胶层、基材层、第一压敏胶层、和第一离型层。所述基材层选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述聚氨酯胶黏层由本发明提供的涂布液固化后形成。复合胶层的作用是将发泡层和基材层粘结到一起。
进一步的，所述聚氨酯胶黏层的厚度为10-30μm。进一步的，所述聚氨酯胶黏层的厚度为20μm。
本发明还提供所述胶带的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
(1)在第三离型层上制备聚氨酯胶黏层(聚氨酯层)，
(2)在聚氨酯胶黏层上制备发泡层，
(3)在基材层上制备复合胶层，
(4)将复合胶层与发泡层复合到一起，
(5)在第一离型层上制备第一压敏胶层，
(6)将基材层与第一压敏胶层复合到一起，
(7)在第二离型层上制备第二压敏胶层，除去第三离型层，将第二压敏胶层和聚氨酯胶黏层复合到一起。
进一步的，所述胶带的制备方法包括下述步聚：
上述聚氨酯涂布液混合均匀后，涂在离型力为20～30gf/英寸左右的离型膜上，控制干胶厚度为10～30微米，然后在温度为60～110℃按照梯度设计的烘箱下，以车速为10～30m/min的车速进行涂布，即形成聚氨酯胶黏层(也称为聚氨酯层)，之后进行收卷，收卷品称为半成品A。然后在50～60℃熟化房中熟化3～7天后。熟化完成后将卷材解卷后，在聚氨酯胶黏层(聚氨酯层)上涂布发泡涂布液进行发泡制程，车速为5～8m/min，形成发泡层，发泡层的厚度为500～1000μm，密度为200～600kg/m3，压缩回弹力为5～30kpa。收卷待用。称为半成品B。
进一步的，所述发泡涂布液包括发泡剂和黑色色浆。黑色色浆的作用是调颜色的，和在聚氨酯涂布液中的作用相同。
然后将复合胶涂布在电晕过的黑色PET膜上，控制达因值大于50dyn，形成复合胶层，控制复合胶层干胶厚度2～5μm，之后复合胶层与发泡层进行复合，控制复合温度25～30℃，复合压力0.2～0.3mpa，车速为10～20m/min。收卷待用。称为半成品C。
然后在离型力为20～30gf/英寸左右的离型膜上涂压敏胶涂布液，形成第一压敏胶层，第一压敏胶层与黑色PET膜进行复合，复合温度50～55℃，复合压力0.3～0.4mpa，车速为10～20m/min。收卷待用。称为半成品D。所述的压敏胶涂布液为现有的丙烯酸型压敏胶涂布液。
然后在离型力为20-30gf/英寸左右的离型膜上涂压敏胶涂布液，形成第二压敏胶层，撕开第三离型层，第二压敏胶层与半成品D中的聚氨酯胶黏层进行复合，复合温度50～55℃，复合压力0.3～0.4mpa，车速为10～20m/min。收卷后放入50～60℃熟化房中熟化2～3天后，即得本发明所述的胶带。所述的压敏胶涂布液为现有的丙烯酸型压敏胶涂布液。
上述制备方法与现有技术的区别在于：
现有技术是先在PET膜(即基材层)上发泡，然后在发泡层上，通过复合胶与TPU胶膜进行复合，之后在此基础上做双面压敏胶及离型膜。本发明是先采用湿涂聚氨酯涂布液形成与现有技术的TPU一样的性能材料，然后在聚氨酯涂布液形成的聚氨酯层上做聚氨酯发泡层，然后在聚氨酯发泡层上复合PET膜，最后在此基础上做双面压敏胶及离型膜。
上述制备方法的区别带来的有益效果如下：
1、聚氨酯层的厚度可以通过控制聚氨酯涂布液的固含量比较自由的控制，而现有技术复合TPU胶膜则仅仅只能受制于TPU胶膜的厚度；2、湿涂的聚氨酯层，相对复合TPU胶膜的工艺，表面更加平整，不会出现复合TPU胶膜时的一些褶皱、橘皮等问题；3、聚氨酯层与聚氨酯发泡层都同属聚氨酯结构，二者之间具有很好的结合牢度(如聚氨酯层与发泡层的结合不牢固，在高温高湿挂重保持测试中，聚氨酯层与发泡层会发生分离，导致砝码掉落)。
本发明提出的聚氨酯涂布液制备而成的电视机封边胶带，可以实现返工，相对复合TPU结构的聚氨酯层，具有更加优良的耐高温特性和耐高温高湿特性，同时随着贴合时间的延长粘合力增加保证不脱落。而发泡的工艺对于电视边框拆解时可以实现从发泡层划开，重新布置和安装而不用对器件做重新的配置。
采用涂布方式依次加工而成一种电视机封边胶带，是一种初步贴合可返工，贴合超过48小时牢固，同时对电视边框拆解时可以从发泡层划开，不用对器件重新配置的一种封边胶带。
与现有技术相比，本发明提供的聚氨酯胶黏剂配制成聚氨酯涂布液，该聚氨酯涂布液应用于电视机封边胶带的制备过程中，固化后形成胶带的聚氨酯胶黏层，该聚氨酯胶黏层的阻水性好，使本发明提供的电视机封边胶带的高温高湿挂重保持性好，从而胶带的压敏胶层不容易受水汽影响从显示屏脱落。
附图说明
图1为本发明提供的胶带的半成品A的结构示意图；
图2为本发明提供的胶带的半成品B的结构示意图；
图3为本发明提供的胶带的半成品C的结构示意图；
图4为本发明提供的胶带的半成品D的结构示意图；
图5为本发明提供的胶带的结构示意图。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
如图5所示，本发明提供一种胶带，所述胶带依次包括第二离型层9、第二压敏胶层8、聚氨酯胶黏层2、发泡层3、复合胶层4、基材层5、第一压敏胶层6、和第一离型层7。所述基材层5选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述聚氨酯胶黏层2由本发明提供的聚氨酯涂布液固化后形成。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明还提供所述胶带的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
(1)在第三离型层1上制备聚氨酯胶黏层(聚氨酯层)2，
(2)在聚氨酯胶黏层2上制备发泡层3，
(3)在基材层5上制备复合胶层4，
(4)将复合胶层4与发泡层3复合到一起，
(5)在第一离型层7上制备第一压敏胶层6，
(6)将基材层5与第一压敏胶层6复合到一起，
(7)在第二离型层9上制备第二压敏胶层8，除去第三离型层1，将第二压敏胶层8和聚氨酯胶黏层2复合到一起。
实施例1
本发明提供一种聚氨酯胶黏剂，包括下述原料：数均分子量(Mn)为2000的聚酯多元醇12份，数均分子量(Mn)为3000的聚酯多元醇105份，二异氰酸酯9份，扩链剂0.6份，有机溶剂150份，所述份数为重量份。
上述聚氨酯胶黏剂的制备方法如下：按照重量将聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇12份，聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇105份投入到反应釜中，于100℃温度下抽真空脱水1.5小时，关闭真空降温至90℃时加入乙酸乙酯30份和MDI 9份，于80℃反应0.5小时，维持反应在80～85℃；
然后再往反应釜中加新戊二醇0.6份和乙酸乙酯30份，于80℃反应1小时后加入乙酸乙酯40份，于75℃保温1.5小时，之后加入甲苯50份，降温至50℃以下出料。即为聚氨酯胶黏剂。
本发明提供一种聚氨酯涂布液，包含上面得到的聚氨酯胶黏剂100份，固化剂0.4份，乙酸乙酯80份，黑色色浆0.04份。所述黑色色浆是颜料。所述固化剂选自异氰酸酯固化剂。
本发明提供一种电视机封边胶带(简称双面胶带)，所述胶带依次包括第二离型层、第二压敏胶层、聚氨酯胶黏层、发泡层、复合胶层、基材层、第一压敏胶层、和第一离型层。
上述双面胶带的制备方法如下：
将上述聚氨酯涂布液混合均匀后，涂在离型力为25gf/英寸的离型膜上，控制干胶厚度为20μm，制备半成品A。然后在50℃熟化房中熟化5天。然后分别制备半成品B、半成品C、半成品D和成品。
实施例2-实施例9
如实施例1提供的聚氨酯胶黏剂，其中，各个技术特征如表1中所示。
如实施例1提供的聚氨酯涂布液，其中，各个技术特征如表2中所示。
如实施例1提供的电视机封边胶带，其中，所用聚氨酯涂布液的配方如表2所示，所用聚氨酯胶黏剂的配方如表1所示。
实施例1-9提供的胶带的性能检测结果如表3所示。
表1实施例1-9提供的聚氨酯胶黏剂的配方
Figure BDA0002345484780000091
Figure BDA0002345484780000101
表2实施例1-9提供的聚氨酯涂布液的配方
项目 聚氨酯胶黏剂 固化剂 乙酸乙酯 黑色色浆
实施例1 100 0.4 80 0.04
实施例2 100 0.4 80 0.04
实施例3 100 0.4 80 0.04
实施例4 100 0.4 80 0.04
实施例5 100 0.4 80 0.04
实施例6 100 1 80 0.04
实施例7 100 2 80 0.04
实施例8 100 4 80 0.04
实施例9 100 0.4 80 0.04
本发明实施例1-9提供的胶带，采用下面的方法检测。
胶带的高温高湿挂重保持性测试：撕开第二离型层，第二压敏胶层的胶面贴合玻璃板(显示屏采用的材质)，贴合面积1平方英寸，用2kg压辊轮来回三遍贴合，静置20分钟后，在65摄氏度95相对湿度环境下挂重1kg砝码，观察几天后砝码掉落。2天后掉落为合格。天数越长，说明胶带的高温高湿挂重保持性越好，胶带的聚氨酯胶黏层的阻水性越好。
胶带的高温挂重保持性测试：撕开第一离型层，第一压敏胶层的胶面贴合PC板，贴合面积1平方英寸，用2kg压辊轮来回三遍贴合，静置20分钟后，在80摄氏度环境挂重1kg砝码，观察几天后砝码掉落。70天后掉落为合格。
胶带的断裂伸长率：采用万能拉力试验机测试。
表3实施例1-9提供的胶带的主要性能的检测结果
Figure BDA0002345484780000111
由表3所示检测结果可以得出，本发明提供的聚氨酯涂布液形成的聚氨酯胶黏层的阻水性好，能保证胶带通过高温高湿挂重保持测试。本发明提供的聚氨酯涂布液形成的聚氨酯胶黏层的机械性能好，使胶带的断裂伸长率高于100％。
本发明提供的胶带具有好的挂重保持性，断裂伸长率高、机械性能好。
其中，实施例1提供的聚氨酯胶黏剂和胶带的综合性能最好，具有好的挂重保持性，且断裂伸长率最高。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂包括下述原料：数均分子量(Mn)为1800-2200的聚酯多元醇10～15份，数均分子量(Mn)为2800-3200的聚酯多元醇90～110份，二异氰酸酯9～12份，扩链剂0.6～0.8份，有机溶剂，所述份数为重量份。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂包括有机溶剂150重量份。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂中，所述数均分子量(Mn)为1800-2200的聚酯多元醇选自聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇，所述数均分子量(Mn)为2800-3200的聚酯多元醇选自聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇，所述二异氰酸酯为MDI，所述扩链剂为1,6己二醇或新戊二醇，所述有机溶剂为甲苯及乙酸乙酯的组合。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂包括下述原料：数均分子量(Mn)为1800-2200的聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇10～15份，数均分子量(Mn)为2800-3200的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇90～110份，MDI 9～12份，扩链剂0.6～0.8份，所述份数为重量份；所述扩链剂为1,6己二醇或新戊二醇，所述有机溶剂包括乙酸乙酯和甲苯。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂包括下述原料：数均分子量(Mn)为2000的聚己二酸-2-甲基丙二醇酯二醇12份，数均分子量(Mn)为3000的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇105份，MDI 9份，扩链剂0.6份，有机溶剂150份，所述份数为重量份；所述扩链剂为新戊二醇，所述有机溶剂包括乙酸乙酯100重量份和甲苯50重量份。
6.一种聚氨酯涂布液，其特征在于，所述涂布液包含权利要求1-5中任一项所述的聚氨酯胶黏剂100份，固化剂0.4～4份，有机溶剂，所述份数为重量份数。
7.根据权利要求5所述的聚氨酯涂布液，其特征在于，所述聚氨酯涂布液包括聚氨酯胶黏剂100份，固化剂0.4～4份，有机溶剂80份，黑色色浆0.04份；所述固化剂选自异氰酸酯固化剂，所述有机溶剂为乙酯乙酯。
8.一种电视机封边胶带，其特征在于，所述胶带依次包括第二离型层、第二压敏胶层、聚氨酯胶黏层、发泡层、复合胶层、基材层、第一压敏胶层、和第一离型层；所述聚氨酯胶黏层由权利要求6或7所述的聚氨酯涂布液固化后形成。
9.根据权利要求8所述的电视机封边胶带，其特征在于，所述聚氨酯胶黏层的厚度为10-30μm。
10.一种根据权利要求8所述的电视机封边胶带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
(1)在第三离型层上制备聚氨酯胶黏层，
(2)在聚氨酯胶黏层上制备发泡层，
(3)在基材层上制备复合胶层，
(4)将复合胶层与发泡层复合到一起，
(5)在第一离型层上制备第一压敏胶层，
(6)将基材层与第一压敏胶层复合到一起，
(7)在第二离型层上制备第二压敏胶层，除去第三离型层，将第二压敏胶层和聚氨酯胶黏层复合到一起。
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