CN111777962B - 一种防水胶带，其制备方法及电子产品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水胶带，自上而下依次包括：第一隔离层，第一丙烯酸胶粘层，第一黑色热塑性弹性体层，第一底涂层，基材层，第二底涂层，第二黑色热塑性弹性体层，第二丙烯酸胶粘层以及第二隔离层。本发明还公开了所述防水胶带的制备方法，以及包含所述防水胶带的电子产品。本发明的防水胶带，具有优异的防水性、缓冲性和遮光性，可应用于电子元器件边框的永久性粘接。

Description

一种防水胶带，其制备方法及电子产品
技术领域
本发明涉及胶带技术领域，具体涉及一种防水胶带，其制备方法及包含所述防水胶带的电子产品。
背景技术
电子行业发展迅速，各种各样的胶带被应用于电脑、手机等电子产品中，用于内部元件的临时或永久固定，以替代原有的机械固定或焊接固定。电子元器件边框用胶带一直有着广大的市场，尤其在平板、笔记本以及显示器等边框的粘接。
边框胶带除了起到粘接牢固的作用以外，还需要起到其他功能性作用。首先是垂直方向上的遮光性，防止屏幕漏光，黑色是最优选择；其次是缓冲性，以减缓电子产品在使用时跌落或距离性搁置产生的破坏；为了追求产品更高的品质与客户满意度，电子产品的防水性要求被提出，主要预防长期湿气较大的环境以及短时间浸没于水中后电子产品的可靠性。
公开号为CN110157349A(公开日为2019年8月23日)的中国专利公开了一种无酸防水胶带，采用改性丙烯酸树脂和乙酸乙酯形成胶水层，在基材层上的粘着特性非常牢固，使胶带本身很难被破坏，从而实现了防水性。但是该无酸防水胶带无遮光和缓冲的功能，无法满足作为电子产品边框胶带的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防水胶带，该防水胶带具有优异的防水性、缓冲性和遮光性，可应用于电子元器件边框的永久性粘接。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明第一方面提供了一种防水胶带，自上而下依次包括：第一隔离层，第一丙烯酸胶粘层，第一黑色热塑性弹性体层，第一底涂层，基材层，第二底涂层，第二黑色热塑性弹性体层，第二丙烯酸胶粘层，以及第二隔离层；其中，
所述第一丙烯酸胶粘层和第二丙烯酸胶粘剂层是由按重量份计的以下组分组成的：丙烯酸胶水100份、异氰酸酯类固化剂0.18-0.45份、环氧类固化剂0.003-0.005份；所述丙烯酸胶水的重均分子量为80W-100W，其酸值为0.5-1mgKOH/g，羟值为5-10mgKOH/g；
所述第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层是由按重量份计的以下组分组成的：SBS或SIS树脂100份，抗氧剂0.5-1.0份，固体萜烯树脂50-100份，液体萜烯树脂10-20份，发泡微球1-5份，黑色油墨1-3份。
进一步地，所述异氰酸酯类固化剂的固含量为50％，添加量为0.36-0.9份；环氧固化剂的固含量为5％，添加量为0.06-0.1份。
进一步地，所述固体萜烯树脂的软化点为100-140℃，液体萜烯树脂软化点为10-25℃，发泡微球的粒径为10-20um。
进一步地，所述基材层为黑色PET。
进一步地，所述底涂层为橡胶底涂层，所述橡胶底涂层的底涂液是由环氧改性SBC(苯乙烯系嵌段共聚物)与增粘树脂组成的，两者的质量比为2:1-4:1。
进一步地，所述增粘树脂为软化点在60-90℃的萜烯酚或马来酸酐改性松香树脂。
进一步地，所述第一隔离层和第二隔离层的离型力为10-30g。
进一步地，所述第一底涂层和第二底涂层的厚度为3-5μm，所述基材层的厚度为12-25μm，胶带的总厚度为200-400μm。
本发明第二方面提供了如第一方面所述的防水胶带的制备方法，包括以下步骤：
在基材的两面涂布底涂液，得到第一底涂层和第二底涂层；
将黑色热塑性弹性体胶水涂布于离型膜上，再分别转移至上述第一底涂层和第二底涂层上，得到第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层，接着揭开所述离型膜；以及
将丙烯酸胶粘剂涂布于离型膜上，再分别转移至上述第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层上，于35℃-70℃下熟化1-5天，得成品。
本发明第三方面提供了一种包含第一方面所述的防水胶带的电子产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的防水胶带，具有高粘性，剥离无残胶；防水性能优异，可达到IPX8级防水；具有优异的缓冲性、垂直方向的遮光性、良好的耐温性和模切性能，可用于电子产品边框的永久性粘接。
附图说明
图1是本发明实施例中的防水胶带的结构示意图；
图中标号说明：1、第一隔离层；2、第一丙烯酸胶粘层；3、第一黑色热塑性弹性体层；4、第一底涂层；5、基材层；6、第二底涂层；7、第二黑色热塑性弹性体层；8、第二丙烯酸胶粘层；9、第二隔离层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
如背景技术所述，电子产品的边框胶带除了起到粘接牢固的作用以外，还需要起到遮光、缓冲、防水等功能性作用。但是目前的边框胶带无法满足这一要求。
为了解决这一技术问题，本发明提供了一种低析出保护膜，如图1所示，该防水胶带自上而下依次包括：第一隔离层1，第一丙烯酸胶粘层2，第一黑色热塑性弹性体层3，第一底涂层4，基材层5，第二底涂层6，第二黑色热塑性弹性体层7，第二丙烯酸胶粘层8，以及第二隔离层9。其中，第一丙烯酸胶粘层和第二丙烯酸胶粘剂层是由按重量份计的以下组分组成的：丙烯酸胶水100份、异氰酸酯类固化剂0.18-0.45份、环氧类固化剂0.003-0.005份。
作为电子产品的边框胶带，其需具备一定的初粘性，同时还需具有一定耐温性，以满足使用过程中的高温环境。发明人经过试验发现，采用重均分子量为80W-100W的丙烯酸胶水时，得到的丙烯酸胶粘剂既可以满足胶带对于初期粘着力的要求，又有不错的内聚以提供一定的耐温性。
此外，为了满足防水等级要求，丙烯酸胶粘剂的极性不能太高，也就是说其中的功能性官能团不能过多，而少量羧基的存在又是必要的，因为羧基可以和环氧类固化剂反应以提高胶粘剂的耐温性。本发明中，所采用的丙烯酸胶水的酸值为0.5-1mgKOH/g，羟值为5-10mgKOH/g，由该胶水制备的丙烯酸胶粘剂既可以满足防水等级要求，又可以满足耐温性要求。优选地，所述丙烯酸胶水的酸值为1mgKOH/g，羟值为10mgKOH/g。
本发明的丙烯酸胶粘剂所采用的固化剂为异氰酸酯类固化剂和环氧类固化剂组成的复合固化剂，其中环氧类固化剂可以与丙烯酸胶水中的羧基反应以提高胶粘剂的耐温性。在丙烯酸胶粘剂的制备过程中，可选择不同固含量的固化剂。优选地，异氰酸酯类固化剂的固含量为50％，添加量为0.36-0.9份；环氧固化剂的固含量为5％，添加量为0.06-0.1份。
本发明中，第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层能够赋予胶带以遮光性、缓冲性以及次级粘性与次级防水性。其是由按重量份计的以下组分组成的：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)树脂100份，抗氧剂0.5-1.0份，固体萜烯树脂50-100份，液体萜烯树脂10-20份，发泡微球1-5份，黑色油墨1-3份。其中，SBC类弹性体(SBS、SIS)极性相对较弱，具有一定的防水性。固体萜烯树脂和液体萜烯树脂在提供粘性的同时，耐水性同样优异。优选地，固体萜烯树脂的软化点为100-140℃，液体萜烯树脂软化点为10-25℃。黑色油墨是以炭黑为主体的混合物，能够赋予热塑性弹性体层以遮光性。抗氧剂可选择为本领域常用的抗氧剂，例如抗氧剂1010。
发泡微球是一种核壳结构的球状塑料颗粒，其外壳一般为热塑性丙烯酸聚合物，内核一般由烷烃等低沸点物质组成。在受热时，发泡微球的体积可以迅速膨胀增大到自身的几十倍，从而达到发泡的效果，能够进一步地提高SBC主体的缓冲性能。该发泡微球可选用本领域常用的微球发泡剂。
本发明中，基材层优选为黑色PET，其厚度优选为12-25μm。黑色PET基材一方面能够增强胶带的遮光性，另一方面能够增加胶带的挺度以提供良好的模切性能，防止溢胶不良的出现。为了增加弹性体层与基材层的结合力，在基材层的两侧还涂布有底涂层，其厚度优选为3-5μm。该底涂层优选地是由橡胶底涂液涂布形成的，橡胶底涂液是由环氧改性SBC与增粘树脂组成的，两者的质量比为2:1-4:1。该橡胶底涂层不仅粘结力强，而且耐水性好。进一步地，增粘树脂为软化点在60-90℃的萜烯酚或马来酸酐改性松香树脂。
本发明中，隔离层即离型层。优选地，第一隔离层和第二隔离层的离型力为10-30g，方便剥离。
本发明还提供了上述防水胶带的制备方法，包括以下步骤：
在基材的两面涂布底涂液，得到第一底涂层和第二底涂层；
将黑色热塑性弹性体胶水涂布于离型膜上，再分别转移至上述第一底涂层和第二底涂层上，得到第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层，接着揭开所述离型膜；以及
将丙烯酸胶粘剂涂布于离型膜上，再分别转移至上述第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层上，于35℃-70℃下熟化1-5天，得成品。
进一步地，上述制备方法中，底涂液的配制方法为：将SBC与有机溶剂混合，利用高速剪切分散机溶解；将增粘树脂与有机溶剂混合，利用高速剪切分散机溶解；最后将两种溶液混合，利用高速分散机混合均匀，即得到底涂液。其中，所述有机溶剂优选为甲苯。
进一步地，上述制备方法中，黑色热塑性弹性体胶水的配制方法为：将SBC、抗氧剂与有机溶剂混合，利用高速剪切分散机溶解；将固体萜烯树脂、液体萜烯树脂与有机溶剂混合，利用高速剪切分散机溶解；最后将两种溶液混合，并加入一定量的发泡微球和黑色油墨，利用高速分散机混合均匀，即得到黑色热塑性弹性体胶水。其中，所述有机溶剂优选为甲苯。
进一步地，上述制备方法中，丙烯酸胶粘剂的配制方法为：将丙烯酸胶水与有机溶剂混合，利用高速剪切分散机进行高速混匀，最后加入固化剂，得到丙烯酸胶粘剂。其中，所述有机溶剂优选为乙酸乙酯。
本发明的防水胶带，具有优异的粘结力、防水性、缓冲性和遮光性，可应用于电子元器件边框的永久性粘接。
以下各实施例和对比例中，所使用的聚丙烯酸胶水为韩国COSMOTEC公司的CMT-760，异氰酸酯类固化剂为韩国COSMOTEC公司的NA-10，环氧类固化剂为韩国COSMOTEC公司的NA-30C。
实施例1
本实施例提供一种防水胶带，其自上而下依次包括离型层(厚50μm，离型力10g)、丙烯酸胶粘层(厚36μm)、黑色热塑性弹性体层(厚28μm)、橡胶底涂层(厚4μm)、黑色半透明PET(厚12μm)、橡胶底涂层(厚4μm)、黑色热塑性弹性体层(厚29μm)、丙烯酸胶粘层(厚36μm)、离型层(厚75μm，离型力15g)，胶带总厚150μm。
丙烯酸胶粘层的配方为：聚丙烯酸胶水100份、异氰酸酯类固化剂0.36份、环氧类固化剂0.06份。
黑色热塑性弹性体层的配方为：SBS橡胶100份、固体萜烯树脂100份、液体萜烯树脂20份、抗氧剂0.5份、发泡微球1份、黑色油墨3份。
实施例2
本实施例提供一种防水胶带，其自上而下依次包括离型层(厚50μm，离型力10g)、丙烯酸胶粘层(厚70μm)、黑色热塑性弹性体层(厚38μm)、橡胶底涂层(厚4μm)、黑色半透明PET(厚25μm)、橡胶底涂层(厚4μm)、黑色热塑性弹性体层(厚39μm)、丙烯酸胶粘层(厚70μm)、离型层(厚75μm，离型力15g)，胶带总厚250μm。
丙烯酸胶粘层的配方为：聚丙烯酸胶水100份、异氰酸酯类固化剂0.58份、环氧类固化剂0.07份。
黑色热塑性弹性体层的配方为：SBS橡胶100份、固体萜烯树脂80份、液体萜烯树脂16份、抗氧剂0.7份、发泡微球3份、黑色油墨2份。
实施例3
本实施例提供一种防水胶带，其自上而下依次包括离型层(厚50μm，离型力10g)、丙烯酸胶粘层(厚116μm)、黑色热塑性弹性体层(厚67μm)、橡胶底涂层(厚4μm)、黑色半透明PET(厚25μm)、橡胶底涂层(厚4μm)、黑色热塑性弹性体层(厚68μm)、丙烯酸胶粘层(厚116μm)、离型层(厚75μm，离型力15g)，胶带总厚400μm。
丙烯酸胶粘层的配方为：聚丙烯酸胶水100份、异氰酸酯类固化剂0.9份、环氧类固化剂0.1份。
黑色热塑性弹性体层的配方为：SBS橡胶100份、固体萜烯树脂50份、液体萜烯树脂10份、抗氧剂1.0份、发泡微球5份、黑色油墨1份。
对实施例1-3的防水胶带进行性能测试，其中剥离力测试依据ASTM D3330，静态剪切测试依据FINAT 8。所得结果如表1所示。
表1 实施例1-3制备的防水胶带的性能指标
Figure BDA0002596744460000081
参见表1，实施例1-3的胶带，除具有优异的粘结力外，还具有优异的防水性能，可达到IPX8级防水。另外，该胶带具有良好的耐温性，70℃静态剪切力大于24H，70℃耐翘曲测试无翘起；优异的动态剪切性能，强度大于1MPa。此外，该胶带还具有优异的缓冲性和良好的模切性。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种防水胶带，其特征在于，自上而下依次包括：第一隔离层，第一丙烯酸胶粘层，第一黑色热塑性弹性体层，第一底涂层，基材层，第二底涂层，第二黑色热塑性弹性体层，第二丙烯酸胶粘层，以及第二隔离层；其中，
所述第一丙烯酸胶粘层和第二丙烯酸胶粘剂层是由按重量份计的以下组分组成的：丙烯酸胶水100份、异氰酸酯类固化剂0.18-0.45份、环氧类固化剂0.003-0.005份；所述丙烯酸胶水的重均分子量为80W-100W，其酸值为0.5-1mgKOH/g，羟值为5-10mgKOH/g；
所述第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层是由按重量份计的以下组分组成的：SBS或SIS树脂100份，抗氧剂0.5-1.0份，固体萜烯树脂50-100份，液体萜烯树脂10-20份，发泡微球1-5份，黑色油墨1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种防水胶带，其特征在于，所述异氰酸酯类固化剂的固含量为50％，添加量为0.36-0.9份；环氧固化剂的固含量为5％，添加量为0.06-0.1份。
3.根据权利要求1所述的一种防水胶带，其特征在于，所述固体萜烯树脂的软化点为100-140℃，液体萜烯树脂软化点为10-25℃，发泡微球的粒径为10-20μm。
4.根据权利要求1所述的一种防水胶带，其特征在于，所述基材层为黑色PET。
5.根据权利要求1所述的一种防水胶带，其特征在于，所述底涂层为橡胶底涂层，所述橡胶底涂层的底涂液是由环氧改性SBC与增粘树脂组成的，两者的质量比为2:1-4:1。
6.根据权利要求5所述的一种防水胶带，其特征在于，所述增粘树脂为软化点在60-90℃的萜烯酚或马来酸酐改性松香树脂。
7.根据权利要求1所述的一种防水胶带，其特征在于，所述第一隔离层和第二隔离层的离型力为10-30g。
8.根据权利要求1所述的一种防水胶带，其特征在于，所述第一底涂层和第二底涂层的厚度为3-5μm，所述基材层的厚度为12-25μm，胶带的总厚度为200-400μm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的防水胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基材的两面涂布底涂液，得到第一底涂层和第二底涂层；
将黑色热塑性弹性体胶水涂布于离型膜上，再分别转移至上述第一底涂层和第二底涂层上，得到第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层，接着揭开所述离型膜；以及
将丙烯酸胶粘剂涂布于离型膜上，再分别转移至上述第一黑色热塑性弹性体层和第二黑色热塑性弹性体层上，于35℃-70℃下熟化1-5天，得成品。
10.一种包含有权利要求1-8任一项所述的防水胶带的电子产品。
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