CN111447818A - 一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带 - Google Patents
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Abstract
本发明一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，包括由上至下依次设置的黑色散热环保遮光绝缘层、基材层、黑色导电压敏胶缓冲层和离型膜层，黑色散热环保遮光绝缘层为水性涂层，黑色导电压敏胶缓冲层通过黑染料、导电粒子和丙烯酸酯类聚合物制成，基材层按照GB/T 13022‑1991国家标准中Ⅲ型试样进行测试得到的断裂负荷不小于20N。本发明提供的遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，在高温、高湿下不会散发出对身体和环境有害的物质，绿色、环保，重工时不易拉断，丙烯酸酯类聚合物分子链中有适当的极性基团且具有适当的玻璃化转变温度，丙烯酸酯类聚合物的玻璃化转变温度在‑60～0℃，温度适宜，提高可重工性，避免翘边。
Description
技术领域
本发明属于胶带技术领域，具体涉及一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带。
背景技术
随着5G时代的到来，高速的网络使用必然对电子产品的功率和快速散热需求更高，因此对包边胶带的散热功能有一定的要求，但目前市面上绝大多数的电磁屏蔽胶带都没有散热功能，且其表面遮黑层均为油性涂层，在高温、高湿下会散发出对身体和环境有害的物质，油性涂料涂布过程复杂且至少重复涂布4次，耗时长，损耗率高。因此，设计一种兼具散热和环保功效的电磁屏蔽胶带将很快占领消费类电子市场，其意义重大。
由于消费电子产品制造技术的发展，越来越多的显示器、液晶电视、触摸平板、手机等领域的制造工艺需要使用到带有遮光及电磁屏蔽功能的导电胶带对显示模组进行包边。并且，显示模组为了迎合市场需求，其边框也越来越窄，导致胶带在显示面的粘接面积变小，胶带在显示模组生产过程中更加容易翘边，因此对胶带的粘接性能要求也越来越高。
另一方面，显示模组生产过程中有一定的概率产生不良，需要拆解包边胶带进行返修，因此对包边胶带的抗拉强度以及压敏胶的残胶量有一定的要求。而目前普通的电磁屏蔽胶带较难满足上述要求。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于电子产品(手机、平板、TV等)表面的遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，用于显示模组包边，尤其解决了现有胶带易翘边、可重工性差、产生的热量无法快速散去的问题。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：
一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，包括由薄膜层和金属箔层构成的基材层、设置在薄膜层表面背离金属箔层一侧的黑色散热环保遮光绝缘层、设置在金属箔层表面背离薄膜层一侧的黑色导电压敏胶缓冲层以及设置在黑色导电压敏胶缓冲层表面背离金属箔层一侧的离型膜层，薄膜层和金属箔层之间设置含有聚酯及异氰酸酯成分的胶粘层，黑色散热环保遮光绝缘层为水性涂层，黑色导电压敏胶缓冲层通过黑染料、导电粒子和丙烯酸酯类聚合物制成，基材层按照GB/T 13022-1991国家标准中Ⅲ型试样，试验速度50±5mm/min进行测试，测得的断裂负荷不小于20N。
进一步的，按照MIL-DTL-83528C标准中的4.5.11部分测试所述遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带撕掉离型膜层后黑色导电压敏胶缓冲层面的电阻，所测得的阻值R不大于0.3Ω。
进一步的，所述薄膜层为聚酯型薄膜，厚度为4um～20um，优选7um～15um。
进一步的，所述金属箔层为铝箔，厚度为5um～20um，优选为7um～9um。
进一步的，所述黑色散热环保遮光绝缘层厚度为2um～10um，优选3um～8um。
进一步的，所述黑色散热环保遮光绝缘层，其构成成分包含黑色染料和具有消光功能的填料，黑色染料与具有消光功能的填料按照质量比分别为20％-30％、0.5％-5％，其余为溶剂。
进一步的，所述黑色染料与具有消光功能的填料按照质量比分别为20％-28％、0.5％-3.5％，其余为溶剂。
进一步的，所述黑色染料包括碳化硅、氧化铁黑、炭黑中的一种或几种的组合。
进一步的，所述具有消光功能的填料包括气象二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的一种或几种的组合，优选为气象二氧化硅或硫酸钡。
进一步的，所述溶剂为水性丙烯酸树脂和水的混合物。
进一步的，所述薄膜层和金属箔层之间的胶粘层，厚度为2um～10um，优选为4um～8um。
进一步的，所述薄膜层和金属箔层之间的胶粘层中的聚酯成分含有羟基结构，其羟基含量为1～100mgKOH/g，优选为2～50mgKOH/g。
进一步的，所述薄膜层和金属箔层之间的胶粘层中的异氰酸酯成分包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、对二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、以及上述化合物的低聚物中的一种或几种的组合。
进一步的，所述胶粘层中的聚酯成分和异氰酸酯成分按照质量比为100:1～100:20，优选为100:4～100:15。
进一步的，所述黑色导电压敏胶缓冲层厚度为10um～60um，优选为20um～40um。
进一步的，所述黑色导电压敏胶缓冲层中的黑染料包括苯胺黑、黑色色膏中的一种或几种的组合。
进一步的，所述黑色导电压敏胶缓冲层中的导电粒子为镍粉、铁粉、镍包石墨粉、镍包铁粉中的一种或几种的组合，优选为镍粉和镍包石墨粉。
进一步的，所述黑色导电压敏胶缓冲层中的导电粒子，其按照GB/T 19077-2016标准测得的D50尺寸与黑色导电压敏胶缓冲层的厚度之比为0.3～2:1，优选为0.8～1.5:1。
进一步的，所述黑色导电压敏胶缓冲层中的丙烯酸酯类聚合物，其玻璃化转变温度在-60℃～0℃，优选为-40℃～-20℃。
进一步的，所述黑色染料、导电粒子与丙烯酸酯类聚合物质量比为1～10：5～40:100，优选为2～5：10～30:100。
进一步的，所述离型膜层为聚酯型离型膜层，厚度为20um～125um，优选为36um～75um。
进一步的，所述离型膜层与黑色导电压敏胶缓冲层接触面的离型力为3～50gf/in，优选为5～10gf/in。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开了一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，包括由上至下依次设置的黑色散热环保遮光绝缘层、基材层、黑色导电压敏胶缓冲层和离型膜层，所述基材层包括由上至下依次设置的薄膜层、胶粘层和金属箔层，黑色散热环保遮光绝缘层为水性涂层，黑色导电压敏胶缓冲层通过黑染料、导电粒子和丙烯酸酯类聚合物制成，基材层按照GB/T13022-1991国家标准中Ⅲ型试样进行测试得到的断裂负荷不小于20N。本发明提供的遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，黑色散热环保遮光绝缘层为水性涂层，以水作为主要溶剂，在高温、高湿下不会散发出对身体和环境有害的物质，绿色、环保，涂布工艺简单，一道工序即可满足，省时省力，相比传统生产工艺，降低成本的同时，提高了生产效率，而且薄膜层为聚酯薄膜，厚度为4～20um，提高产品的抗拉强度，重工时不易拉断，丙烯酸酯类聚合物分子链中有适当的极性基团(羟基或羧基)并且具有适当的玻璃化转变温度，丙烯酸酯类聚合物的玻璃化转变温度在-60～0℃，温度适宜，提高可重工性，避免翘边，整体结构简单，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的包边测试示意图；
其中，1-黑色散热环保遮光绝缘层；2-基材层；21-薄膜层；22-胶粘层；23-金属箔层；3-黑色导电压敏胶缓冲层；4-离型膜层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1-2所示，一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，包括由上至下依次设置的黑色散热环保遮光绝缘层1、基材层2、黑色导电压敏胶缓冲层3和离型膜层4，所述基材层2包括由上至下依次设置的薄膜层21、胶粘层22和金属箔层23，黑色散热环保遮光绝缘层1为水性涂层，黑色导电压敏胶缓冲层3通过黑染料、导电粒子和丙烯酸酯类聚合物制成，基材层2按照GB/T 13022-1991国家标准中Ⅲ型试样进行测试得到的断裂负荷不小于20N。
按质量百分比计，所述黑色散热环保遮光绝缘层1包括以下组分：黑色染料20％-30％、具有消光功能的填料0.5％-5％，其余为溶剂。
优选的，按质量百分比计，黑色散热环保遮光绝缘层1包括以下组分：
黑色染料20％-28％、具有消光功能的填料0.5％-3.5％，其余为溶剂。
黑色染料包括炭黑、碳化硅、氧化铁黑中的一种或几种的组合，具有消光功能的填料包括气象二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的一种或几种的组合，优选气象二氧化硅或硫酸钡，溶剂为水性丙烯酸树脂、水中的一种或两种的组合。
黑色散热环保遮光绝缘层1的制备方法为：
将黑色染料和具有消光功能的填料均匀溶解分散于水性丙烯酸树脂或水等水性溶剂中，然后涂布于基材层2的薄膜层21上并烘干熟化，得到所需黑色散热环保遮光绝缘层1。
薄膜层21和金属箔层23之间的胶粘层22的厚度为2um～10um，优选为4um～8um。
按质量比计，胶粘层22包括以下组分：聚酯和异氰酸酯，聚酯和异氰酸酯的质量比为100:1～100:20，优选100:4～100:15，聚酯中含有羟基结构，其羟基含量为1～100mgKOH/g，优选为2～50mgKOH/g，异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、对二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等化合物或上述化合物低聚物中的一种或几种的组合。
金属箔层23为铝箔，厚度为5um～20um，优选为7um～15um。
黑色导电压敏胶缓冲层3厚度为10um～60um，优选为20～40um。
黑色导电压敏胶缓冲层3的组成成分包括黑染料、导电粒子以及丙烯酸酯类聚合物，黑染料、导电粒子与丙烯酸酯类聚合物的质量比为1～10：5～40:100，优选为2～5：10～30:100，黑染料包括苯胺黑、黑色色膏中的一种或两种的组合，导电粒子为镍粉、铁粉、镍包石墨粉、镍包铁粉中的一种或几种的组合，优选镍粉和镍包石墨粉。
GB/T 19077-2016标准测得的D50尺寸是激光粒度测试法测得的尺寸，D50是指50％粒子小于这个尺寸。黑色导电压敏胶缓冲层3中的导电粒子，其按照GB/T 19077-2016标准测得的D50尺寸与黑色导电压敏胶缓冲层的厚度之比为0.3～2:1，优选为0.8～1.5:1。
黑色导电压敏胶缓冲层3的制备步骤为：
黑染料、导电粒子以及丙烯酸酯类聚合物均匀溶解分散于溶剂(乙酸乙酯、甲苯或丁酮等)中，然后涂布于金属箔层23下表面，烘干溶剂后贴合离型膜层4并熟化得到。也可将黑色染料、导电粒子以及丙烯酸酯类聚合物溶解分散于溶剂(乙酸乙酯、甲苯或丁酮等)中后涂布于离型膜层4上，然后烘干溶剂，贴合至基材层2的金属箔层23的下表面并熟化得到。
黑色散热环保遮光绝缘层1厚度为2～10um，优选3um～8um。
离型膜层4为聚酯型离型膜，厚度为20～125um，优选为36～75um，离型膜层4与黑色导电压敏胶缓冲层3接触面的离型力为3～50gf/in，优选为5～10gf/in。
基材层2按照GB/T 13022-1991国家标准中Ⅲ型试样，试验速度50±5mm/min进行测试，测得的断裂负荷不小于20N。
本发明的遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带具有以下包边测试性能：将遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带裁剪成10mm宽、150mm长的样条，撕掉离型膜层4后立即粘贴样条长边侧于2mm厚度铝板边缘并使得样条覆盖铝板表面边缘1mm，其余覆盖铝板厚度部分及铝板背面；随后在23℃、50％湿度环境下放置20min后放置于60℃、90％湿度环境下168h，样条与铝板肉眼观察不分离，如图2所示。
遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带具有以下导电性能：按照MIL-DTL-83528C标准中的4.5.11部分测试所述遮光型电磁屏蔽胶带撕掉离型膜层4后黑色导电压敏胶面的电阻，所测得的阻值R不大于0.3Ω。
翘边、可重工性均与基材层2和黑色导电压敏胶缓冲层3有关，薄膜层21在弯折后有一定的回弹性，为防止翘边，基材层2中的薄膜层21不能太厚或太薄，太薄则会使基材层2的拉伸强度太低，导致重工时胶带拉断，加大重工难度，本发明付出创造性劳动确定了薄膜层21为聚酯薄膜，厚度为4um～20um，优选7um～15um，厚度适宜，拉伸强度大，重工时不易拉断，提高可重工性。
另外，为了防止翘边，黑色导电压敏胶缓冲层3必须有很好的剥离力和保持力。要满足这一条，第一点是黑色染料、导电粒子的添加比例不能太高，否则剥离力和保持力会下降，但是添加比例过低又会没有遮盖性和导电性；第二点是黑色导电压敏胶缓冲层3中丙烯酸酯聚合物要有适当的极性基团(羟基或羧基)并且具有适当的玻璃化转变温度，玻璃化转变温度低，胶层的保持力会降低，重工时胶层可能会残留在液晶模组上，重工性变差，玻璃化转变温度高，胶层的保持力高但是剥离力会相应的减小，本发明付出创造性劳动确定了黑色导电压敏胶缓冲层3中的丙烯酸酯类聚合物的玻璃化转变温度在-60℃～0℃，优选为-40℃～-20℃，很好地解决了现有胶带存在的翘边、重工性差的问题。
实施例1
如图1-2所示，一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，包括由上至下依次设置的黑色散热环保遮光绝缘层1、基材层2、黑色导电压敏胶缓冲层3和离型膜层4，所述基材层2包括由上至下依次设置的薄膜层21、胶粘层22和金属箔层23，黑色散热环保遮光绝缘层1为水性涂层，基材层2按照GB/T 13022-1991国家标准中Ⅲ型试样进行测试得到的断裂负荷不小于20N。
按质量百分比计，黑色散热环保遮光绝缘层1包括以下组分：
黑色染料20％-28％、具有消光功能的填料0.5％-3.5％，其余为溶剂，溶剂为水性丙烯酸树脂和水的混合物。
黑色散热环保遮光绝缘层1的制备方法为：
将黑色染料和具有消光功能的填料均匀溶解分散于水性丙烯酸树脂和水中，然后涂布于基材层2的薄膜层21上并烘干熟化，得到所需黑色散热环保遮光绝缘层1。
黑色导电压敏胶缓冲层3通过黑染料、导电粒子与丙烯酸酯类聚合物制成，黑染料、导电粒子与丙烯酸酯类聚合物的质量比为2～5：10～30:100，丙烯酸酯类聚合物分子链上含有极性基团，极性基团为羟基。
丙烯酸酯类聚合物的玻璃化转变温度为-40℃～-20℃。
黑色导电压敏胶缓冲层3的制备方法为：
将黑染料、导电粒子与丙烯酸酯类聚合物均匀溶解分散于乙酸乙酯中，然后涂布于金属箔层23下表面，烘干溶剂后贴合离型膜层4并熟化得到的。
本发明未详细说明的部分采用现有技术即可实现，在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，包括由上至下依次设置的黑色散热环保遮光绝缘层(1)、基材层(2)、黑色导电压敏胶缓冲层(3)和离型膜层(4)，所述基材层(2)包括由上至下依次设置的薄膜层(21)、胶粘层(22)和金属箔层(23)，黑色散热环保遮光绝缘层(1)为水性涂层，黑色导电压敏胶缓冲层(3)通过黑染料、导电粒子和丙烯酸酯类聚合物制成，基材层(2)按照GB/T 13022-1991国家标准中Ⅲ型试样进行测试得到的断裂负荷不小于20N。
2.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，按质量百分比计，所述黑色散热环保遮光绝缘层(1)包括以下组分：黑色染料20％-30％、具有消光功能的填料0.5％-5％，其余为溶剂。
3.根据权利要求2所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述黑色染料包括炭黑、碳化硅、氧化铁黑中的一种或几种的组合，具有消光功能的填料包括气象二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的一种或几种的组合，溶剂为水性丙烯酸树脂和水的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述胶粘层(22)由聚酯和异氰酸酯按质量比为100:1～100:20制成，聚酯中含有羟基结构，其羟基含量为1～100mgKOH/g，胶粘层(22)厚度为2～10um。
5.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述黑色导电压敏胶缓冲层(3)由黑染料、导电粒子与丙烯酸酯类聚合物按质量比为1～10：5～40:100制成，导电粒子按照GB/T 19077-2016标准测得的D50尺寸与黑色导电压敏胶缓冲层(3)的厚度之比为0.3～2:1。
6.根据权利要求1或5所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述丙烯酸酯类聚合物的玻璃化转变温度在-60～0℃。
7.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述黑色散热环保遮光绝缘层(1)厚度为2～10um。
8.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述基材层(2)中的薄膜层(21)为聚酯薄膜，厚度为4～20um，金属箔层(23)为铝箔，厚度为5～20um。
9.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述黑色导电压敏胶缓冲层(3)厚度为10～60um。
10.根据权利要求1所述的一种遮光型散热环保电磁屏蔽缓冲胶带，其特征在于，所述离型膜层(4)为聚酯型离型膜，厚度为20～125um，离型膜层(4)与黑色导电压敏胶缓冲层(3)接触面的离型力为3～50gf/in。
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