CN113652176A - 一种厚胶型双面胶带、其制备方法及笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法和笔记本电脑 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种厚胶型双面胶带，该厚胶型双面胶带包括基材层以及分别位于基材层两侧表面的第一胶黏剂层和第二胶黏剂层；基材层的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯，厚度为12μm；第一胶黏剂层和第二胶黏剂层的胶黏剂为胶黏剂S21与两种交联剂的组合，其中，第一种交联剂为环氧型交联剂3c12M，第二种交联剂为异氰酸酯交联剂3c75；以胶黏剂S21的质量为基准，第一种交联剂的添加量为0.55%，第二种交联剂的添加量为0.7%；第一胶黏剂层的厚度为78μm；第二胶黏剂层的厚度为30μm；还提供了其制备方法及笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法和笔记本电脑。该厚胶型双面胶带能够用于实现笔记本零部件的牢固、轻量化粘贴固定。

Description

一种厚胶型双面胶带、其制备方法及笔记本电脑风扇边缘的 粘贴方法和笔记本电脑
技术领域
本发明涉及一种厚胶型双面胶带、其制备方法及笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法和笔记本电脑，属于电子设备用胶带技术领域。
背景技术
随着笔记本电脑越来越轻薄，人们对于笔记本电脑各种部件的固定方式提出来更高的要求，逐渐追求尽可能减少螺丝这种要求一定的厚度、空间并且具有一定重量的固定方式，转而寻求更加轻量化的固定方式。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种厚胶型双面胶带、其制备方法，该厚胶型双面胶带能够用于实现笔记本零部件的牢固、轻量化粘贴固定。
本发明的目的还在于提供一种利用上述厚胶型双面胶带的笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法和笔记本电脑。
为达到上述目的，本发明提供了一种厚胶型双面胶带，其中，该厚胶型双面胶带包括基材层以及分别位于所述基材层两侧表面的第一胶黏剂层和第二胶黏剂层；
所述基材层的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯，厚度为12μm；
所述第一胶黏剂层和第二胶黏剂层的胶黏剂为胶黏剂S21与两种交联剂的组合，其中，第一种交联剂为环氧型交联剂3c12M，第二种交联剂为异氰酸酯交联剂3c75；以所述胶黏剂S21的质量为基准，所述第一种交联剂的添加量为0.55%，所述第二种交联剂的添加量为0.7%；
所述第一胶黏剂层的厚度为78μm；
所述第二胶黏剂层的厚度为30μm。
在上述厚胶型双面胶带中，优选地，所述第一胶黏剂层远离所述基材层的表面设有第一离型层，所述第二胶黏剂层远离所述基材层的表面设有第二离型层。
在上述厚胶型双面胶带中，优选地，所述第一离型层和第二离型层的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
在上述厚胶型双面胶带中，优选地，所述第一离型层的厚度为25μm，所述第二离型层的厚度为50μm。
为了满足笔记本电脑的轻薄设计要求，风扇模组的组装需要省去很多螺丝，以提高各部位件的尺寸精密度进行卡位固定，本发明提出通过胶带粘贴方式进行局部加固。但是，笔记本电脑的风扇模组的固定涉及很多问题，例如：(1)贴合空间及面积非常小，贴合空间约为高度0.12±0.05mm、宽度8mm、长度50mm，非常狭小，这就要求胶带具有良好的黏合力；(2) 采用胶带粘贴还会涉及一个90°的直角，在不对胶带做任何半断或虚线加工处理的情况下，胶带需满足长时间粘贴不翘起分层的要求，这是难以做到的；(3)被贴材料涉及两种，一为金属件（例如铁或不锈钢）表面，并且带磨砂涂层，表面较为粗糙且润湿张力低不易粘贴，二为泡棉表面（例如SCF泡棉），接着性较差。
而本申请通过采用以聚对苯二甲酸丁二醇酯为基材，配合特定胶黏剂配方制成的厚胶型双面胶带，结合对胶黏剂层的厚度的最大化设计，能够很好地克服上述困难，实现风扇模组在金属件表面的稳定粘贴。
本发明还提供了上述厚胶型双面胶带的制备方法，其包括以下步骤：
利用醋酸乙酯将胶黏剂S21与两种交联剂溶解，得到粘度10000cps以下的胶黏剂溶液，将该胶黏剂溶液涂布于基材层的两侧表面，形成第一胶黏剂层和第二胶黏剂层，得到半成品；
对半成品进行分节烘干，温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、100℃、80℃，得到所述厚胶型双面胶带。
在上述制备方法中，制备胶黏剂溶液时仅采用醋酸乙酯这一种溶剂，优选地，所述胶黏剂溶液的浓度为7000-10000cps。
在上述制备方法中，优选地，在分节烘干过程中，所述半成品的行进速度为8m/min。
本发明还提供了一种笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法，其是利用上述厚胶型双面胶带将笔记本电脑的风扇由泡棉（例如SCF泡棉）形成的表面与带有磨砂层的金属面进行粘贴。
在上述粘贴方法中，优选地，所述粘贴的贴合空间的尺寸为高度0.12±0.05mm、宽8mm、长50mm。
在上述粘贴方法中，优选地，在进行粘贴时，所述厚胶型双面胶带形成有至少一个90°折角。
本申请实施例公开了一种笔记本电脑，包括风扇和壳体，所述风扇具有由泡棉形成的表面，所述壳体具有带有磨砂层的金属面，所述风扇中由泡棉形成的表面通过如上述的厚胶型双面胶带与所述壳体的金属面贴合。
在胶粘产品中，厚胶型胶带由于生产起来较为困难且质量不易管控而很少采用。本发明通过采用特殊的材质、胶黏剂配方和特殊的生产工艺，能够很容易地实现厚胶型双面胶带的生产，并且产品的质量也很容易管控。并且，本发明在实现将胶层厚度最大化的生产过程中，还解决了外观异常、溶剂残留、交联不完整、模切溢胶等问题，所得到的厚胶型双面胶带具有良好的性能。本发明的厚胶型双面胶带能够满足在较小的空间内对笔记本电脑风扇边缘等的粘贴，实现泡棉（例如SCF泡棉）形成的表面与带有磨砂的金属面的牢固、轻量化粘贴固定。
附图说明
图1为实施例1提供的厚胶型双面胶带的结构示意图。
图2为利用实施例1的厚胶型双面胶带粘贴笔记本电脑风扇的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
为了获得本发明的技术方案，本发明做了如下对比试验：
一、基材层的材质
将不同的材料制成胶带样品（具有一定厚度的薄膜），测试这些样品的各项性能，具体如表1所示。
表1
Figure 355648DEST_PATH_IMAGE001
其中，拉伸率按照ASTMD882进行测试；
热收缩率按照ASTMD1204进行测试；
模切性根据实际使用情况进行测试。
由表1的测试结果可以看出：
醋酸布的优势在于柔软包裹性优及耐热性佳，但是模切加工后易产生毛丝毛屑，无法符合模切成品对于尺寸稳定性及精密度的高要求，且厚度较厚对于局限空间较不利于设计。
聚乙烯泡棉较为柔软并且带有良好缓冲性，但是耐热性极差易变形。
压克力泡棉从耐热性较优，模切性较佳，较为适合，但是厚度偏厚，不适合尺寸小又带有弯折的应用，容易在贴合后有翘起问题。
如果采用无基材的方式，柔软度和服贴性均表现优异，但是，如此厚的胶层模切性差溢胶严重，造成产品边缘沾粘。
聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜能够适应不同的情况，厚度的选择空间比较大，而且其耐热性高及厚度稳定性均比较优异，模切性极佳，是比较理想的基材层材质。
二、胶黏剂层的材质
以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材层材质，利用不同的胶黏剂制成胶带样品，然后对胶带样品的粘着力、剪切力、耐反弹性、模切性进行检测，测试结果如表2所示。
胶带样品的制作方法如下：
1、利用纯度＞99.7%乙酸乙酯将不同的胶水配制成约150G样品胶水；
2、在离型膜面的表面手刮样品胶水形成胶水层（厚度为0.078mm），然后置于烤箱中固化（烤箱温度设定为胶水的最佳反应温度，不同胶水的温度不同）；
3、待胶水固化后，取出，再于胶水层的表面贴合基材（12μm厚的PET），得到单面胶；
4、重复步骤2得到另一单面胶，其中，该单面胶的胶水层厚度为0.03mm，然后将步骤3得到的单面胶与之贴合后进入45℃的烘箱熟化48h，最终得到双面胶成品，再裁成300mm×150mm的片状胶带样品备用。
表2
Figure 803947DEST_PATH_IMAGE002
其中，胶黏剂S12是余姚市维特胶粘制品有限公司生产的；
胶黏剂N67是南宝树脂（中国）有限公司、中国台湾南宝树脂化学工厂股份有限公司生产的；
胶黏剂SR17和S21是泰州亚德胶粘制品有限公司生产的；
胶黏剂SR31H是昆山石梅新材料科技有限公司生产的；
粘着力按照PSTC101进行测试；
剪切力按照ASTMD1002进行测试；
耐反弹性按照目视测量方法进行测试。
由表2的测试结果可以看出：胶黏剂SR17、S21以及SR31H具有相对较好的粘着力、剪切力、耐反弹性、模切性，能够适应性细长型胶带对于初粘力的要求，并且能够适应在具有90°转角的情况下对于耐反弹性的要求。
流平性测试
对于胶黏剂SR17、S21以及SR31H制成的样品进行流平性测试，其中，喷涂磨砂面和SCF泡棉的测试结果分别如表3、表4所示：
表3
Figure 491674DEST_PATH_IMAGE003
表4
Figure 152462DEST_PATH_IMAGE004
其中，耐翘起按照目视测量方法进行测试，将样品弯折相应的角度（与水平面的夹角角度），然后目视观察是否出现翘起以及翘起程度，72hrs无翘起即为合格。
针对低润湿张力材料表面，主要考虑胶黏剂的初粘及粘着力，但若再添加不平整表面（例如金属层的磨砂表面）这一条件，胶层的厚度设计便也是为关键。胶层厚度的控制有助于流平性，当胶层有很好的流平性时，其与粗糙表面的咬合力会大大增加。
针对被贴物SCF泡棉，虽然泡棉表面孔洞多且大小不一致，但孔洞较密，因此表面较为光滑，润湿张力低、投锚率差，不易与胶层咬合。
由表3、表4的测试结果可以看出：针对被贴物的喷涂磨砂面，从0.02mm以上厚度的胶层均具有良好的流平性；结合耐翘起性实验来看，0.03mm厚度的胶层的数据最佳，而胶黏剂则以胶黏剂S21为最优选择，能够很好地适应低润湿张力材料表面（喷涂磨砂面）以及SCF泡棉表面的要求。
三、溢胶问题
以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材层材质，利用含有不同含量的环氧型交联剂3c12M（第一交联剂）的胶黏剂S21制成胶带样品（参照上文中的胶带样品的制作方法进行），然后对胶带样品的初粘、黏性、模切性、耐翘起性进行检测，测试结果如表5所示。
表5
Figure 373359DEST_PATH_IMAGE005
溢胶问题在模切加工上会影响成品合格率，本发明通过选择适合的交联剂来解决溢胶问题及提高模切性。环氧型交联剂3c12M是泰州亚德胶粘制品有限公司生产的，环氧型交联剂3c12M能稳定交联，增加弹性模量，有效改善溢胶问题。由表5所示的测试结果可以看出：当环氧型交联剂3c12M的含量为0.55%时，胶层的模切性、耐翘起性能表现较好。
四、胶带整体结构
以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材层材质，以胶黏剂S21为胶黏剂的主要成分，添加不同类型的第二交联剂（L45（余姚维特胶粘制品有限公司）、3c45（泰州亚德胶粘制品有限公司）、3c75（泰州亚德胶粘制品有限公司）、PX2300A（东莞宏石功能材料科技有限公司）），制成胶带样品（参照上文中的胶带样品的制作方法进行），然后对胶带样品的初粘、黏性、投锚率进行检测，测试结果如表6所示。
表6
Figure 726980DEST_PATH_IMAGE006
本发明的厚胶型双面胶带的总厚度需控制在0.12mm，其中，一面粘贴喷涂磨砂面的胶层的厚度为0.03mm，另一面粘贴SCF泡棉的胶层的厚度为0.078mm，作为基材的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜厚度为0.012mm。
聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度小于0.02mm，其表面是无法做电晕处理的，表面能较低，约为30-36达因，投锚率极差导致胶层分层或脱胶。
针对此问题，本发明添加第二交联剂予以解决，通过采用异氰酸酯型交联剂作为第二交联剂来提升胶层与基材的锚固力及粘合力。在本发明的胶层中，环氧型交联剂作为主要交联剂（即第一交联剂），异氰酸酯交联剂作为次要交联剂（即第二交联剂）。
由表6的测试结果可以看出：交联剂3c75的表现最佳。
第一交联剂和第二交联剂的匹配度测试
以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材层材质，以胶黏剂S21为胶黏剂的主要成分，添加0.55%的第一交联剂（3c12M）、添加不同类型的第二交联剂（L45、3c45、3c75、PX2300A），制成胶带样品（参照上文中的胶带样品的制作方法进行），然后对胶带样品的初粘、黏性、模切性、投锚率进行检测，测试结果如表7所示。
表7
Figure 400538DEST_PATH_IMAGE007
由表7所示的测试结果可以看出：异氰酸酯交联剂3c75与环氧型交联剂3c12M的匹配度良好。
环氧型交联剂3c12M与异氰酸酯交联剂3c75的对比测试
以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基材层材质，以胶黏剂S21为胶黏剂的主要成分，添加0.55%的第一交联剂（3c12M）、添加不同含量的第二交联剂（3c75），制成胶带样品（参照上文中的胶带样品的制作方法进行），然后对胶带样品的初粘、黏性、保持力、投锚率、模切性、耐翘起进行检测，测试结果如表8所示。
表8
Figure 802701DEST_PATH_IMAGE008
由表8的测试结果可以看出：环氧型交联剂3c12M、异氰酸酯交联剂3c75的添加量分别控制为0.55%、0.70%是比较好的组合。
基于上述对比测试确定的厚胶型双面胶带，对其生产工艺进行对比：
一、溶剂
对不同溶剂的挥发性进行对比测试，测试结果如表9所示。
表9
Figure 2738DEST_PATH_IMAGE009
由表9的测试结果可以看出：醋酸乙酯的溶解性优且沸点低，70℃开始挥发，沸点为77.2℃，适合作为溶剂使用。
从源头胶粘树脂反应时（即制备胶黏剂溶液时），以100%醋酸乙酯进行稀释，以降低黏度、提高流动性，黏度值不超过10000cps，优选控制在约7000-10000cps。在进行涂布生产时，不再额外添加溶剂。
二、烘干过程
采用七节式烘箱进行烘干生产，分别设定不同的温度，并针对不同的温度组合进行对比测试，测试结果如表10所示。
表10
Figure 901161DEST_PATH_IMAGE010
表10所示的是在不同烘箱温度设置之下进行烘干得到的胶带的火山口及气泡的数量。由表10所示的测试结果可以看出：温度设定60℃/70℃/80℃/90℃/100℃/100℃/ 80℃，有六节温度设定在≥70℃使溶剂挥发时长得到最大化。另外前面四节烘箱温度设定皆<100℃，以缓慢速度上升，能够使厚度为0.195mm的湿胶层在到达烘箱温度100℃、胶层开始交联干燥之前，溶剂能由内至外的完整挥发，以避免胶层开始交联干燥时尚有溶剂残余，从而形成气泡并封存于胶层中无法排出。所得到的胶带产品中，在一平方米的范围内，火山口数量为0个，1mm气泡数量为0个，<1mm气泡数量<5个。
三、涂布测试
利用不同含量的醋酸乙酯将胶黏剂S21配制成不同黏度的胶黏剂溶液，然后涂布到作为基材层的聚对苯二甲酸丁二醇酯层表面，测试其流平性和消泡率，测试结果如表11所示。
表11
Figure 186649DEST_PATH_IMAGE011
由表11所示的测试结果可以看出：以100%醋酸乙酯将胶黏剂S21调配成40%固含量的胶黏剂溶液，其黏度值控制在不超过10000cps（优选7000-10000cps），能够确保足够的流平性，可实现涂布生产工艺。
实施例1
本实施例提供了一种厚胶型双面胶带，其结构如图1所示，该厚胶型双面胶带包括依次设置的第一离型层1、第一胶黏剂层2、基材层3、第二胶黏剂层4、第二离型层5；
其中，第一离型层1为聚对苯二甲酸丁二醇酯层，厚度为25μm；
第一胶黏剂层2所采用的胶黏剂以胶黏剂S21为主要成分，含有0.55%的环氧型交联剂3c12M、0.70%的异氰酸酯交联剂3c75，以上含量以胶黏剂S21的质量为100%计，第一胶黏剂层2的厚度为78μm；
基材层3为聚对苯二甲酸丁二醇酯层，厚度为12μm；
第二胶黏剂层4所采用的胶黏剂以胶黏剂S21为主要成分，含有0.55%的环氧型交联剂3c12M、0.70%的异氰酸酯交联剂3c75，以上含量以胶黏剂S21的质量为100%计，第二胶黏剂层4的厚度为30μm；
第二离型层5为聚对苯二甲酸丁二醇酯层，厚度为50μm。
该厚胶型双面胶带的尺寸为：高0.12mm、宽8mm、长50mm。
胶黏剂S21具有良好的初粘力、耐反弹性、流平性，其滚球初粘为#25-#30，高温静态保持力可以达到：（1）40℃x60min滑落≤1 mm，（2）80℃x24hrs滑落≤3.0mm，具体测试结果如表12所示。
表12
Figure 330186DEST_PATH_IMAGE012
针对被贴物的喷涂磨砂面，第二胶黏剂层4在0.03mm的厚度下能够同时具备良好的流平性及耐翘起性。
针对被贴物的SCF泡棉表面，第一胶黏剂层2在0.078mm的厚度下能够同时满足与泡棉的粘贴及90°弯角粘贴不翘起。而且通过添加0.7%的环氧型交联剂3c12M、0.55的异氰酸酯交联剂3c75与作为主要成分的胶黏剂S21进行搭配，能够避免溢胶及附着力问题。测试结果如表13所示。
表13
Figure 119150DEST_PATH_IMAGE013
制备工艺：
以100%的醋酸乙酯将胶黏剂S21配制成粘度7000-10000cps的胶黏剂溶液，并加入占胶黏剂S21质量0.55%的环氧型交联剂3c12M以及0.70%的异氰酸酯交联剂3c75，由此可以确保黏度值适中，并获得良好的流平性和消泡率；
将胶黏剂溶液涂布于基材层3的两侧，分别形成第一胶黏剂层2和第二胶黏剂层4，获得半成品；
将烘箱温度设置为60℃/70℃/80℃/90℃/100℃/100℃/80℃，使半成品以8 m/min的机速匀速前进进行烘干。前四节烘箱以缓慢速度上升，能够使厚度为0.195mm的湿胶层在到达烘箱温度100℃、胶层开始交联干燥之前，溶剂能由内至外的完整挥发，以避免胶层开始交联干燥时尚有溶剂残余，从而形成气泡并封存于胶层中无法排出。
最终得到的厚胶型双面胶带中，在一平方米的范围内，火山口数量为0个，1mm气泡数量为0个，<1mm气泡数量<5个。
实施例2
本实施例提供了一种笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法，其是利用上述实施例1提供的厚胶型双面胶带将笔记本电脑的风扇由SCF泡棉形成的表面与带有磨砂层的金属面进行粘贴，具体如图2所示。在图2中，从内到外依次为：风扇、SCF泡棉、实施例1的厚胶型双面胶带、带有磨砂层的金属面。
其中，粘贴的贴合空间的尺寸为高度0.12±0.05mm、宽8mm、长50mm，并且，在粘贴时，厚胶型双面胶带形成一个90°折角。
实施例3
本实施例公开了一种笔记本电脑，包括风扇和壳体，所述风扇具有由泡棉形成的表面，所述壳体具有带有磨砂层的金属面，所述风扇中由泡棉形成的表面通过如上述的厚胶型双面胶带与所述壳体的金属面贴合。

Claims (10)

1.一种厚胶型双面胶带，其中，该厚胶型双面胶带包括基材层以及分别位于所述基材层两侧表面的第一胶黏剂层和第二胶黏剂层；
所述基材层的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯，厚度为8-15μm；
所述第一胶黏剂层和第二胶黏剂层的胶黏剂为胶黏剂S21与两种交联剂的组合，其中，第一种交联剂为环氧型交联剂3c12M，第二种交联剂为异氰酸酯交联剂3c75；以所述胶黏剂S21的质量为基准，所述第一种交联剂的添加量为0.55%，所述第二种交联剂的添加量为0.7%；
所述第一胶黏剂层的厚度为75~80μm；
所述第二胶黏剂层的厚度为30~35μm。
2.根据权利要求1所述的厚胶型双面胶带，其中，所述第一胶黏剂层远离所述基材层的表面设有第一离型层，所述第二胶黏剂层远离所述基材层的表面设有第二离型层。
3.根据权利要求2所述的厚胶型双面胶带，其中，所述第一离型层和第二离型层的材质为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求2或3所述的厚胶型双面胶带，其中，所述第一离型层的厚度为25μm，所述第二离型层的厚度为50μm。
5.根据权利要求1所述的厚胶型双面胶带的制备方法，其包括以下步骤：
利用醋酸乙酯将胶黏剂S21与两种交联剂溶解，得到粘度10000cps以下的胶黏剂溶液，将该胶黏剂溶液涂布于基材层的两侧表面，形成第一胶黏剂层和第二胶黏剂层，得到半成品；
对半成品进行分节烘干，温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、100℃、80℃，得到所述厚胶型双面胶带。
6.根据权利要求5所述的厚胶型双面胶带的制备方法，其中，所述胶黏剂溶液的浓度为7000-10000cps。
7.根据权利要求5所述的厚胶型双面胶带的制备方法，其中，在分节烘干过程中，所述半成品的行进速度为7~10m/min。
8.一种笔记本电脑风扇边缘的粘贴方法，其是利用权利要求1所述的厚胶型双面胶带将笔记本电脑的风扇中由泡棉形成的表面与带有磨砂层的金属面进行粘贴。
9.根据权利要求8所述的粘贴方法，其中，所述粘贴的贴合空间的尺寸为高度0.12±0.05mm、宽8mm、长50mm；或，其中，在进行粘贴时，所述厚胶型双面胶带形成有至少一个90°折角。
10.一种笔记本电脑，其特征在于，包括风扇和壳体，所述风扇具有由泡棉形成的表面，所述壳体具有带有磨砂层的金属面，所述风扇中由泡棉形成的表面通过如权利要求1所述的厚胶型双面胶带与所述壳体的金属面贴合。
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