CN113698892A - 一种双面热熔压敏胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双面热熔压敏胶带及其制备方法，双面热熔压敏胶带，包括基材和涂敷在基材双面的热熔压敏胶，热熔压敏胶原料包括：苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯嵌段共聚物15‑30重量份、丙烯酸酯共聚物15～40重量份、增粘树脂30‑50重量份、聚酰胺树脂5‑15重量份、液体聚异丁烯橡胶5‑15重量份、交联剂2‑5重量份。本发明通过改性薄膜增强了热熔压敏胶和基材之间的粘合，并且基材以及水冷方式提高了压敏胶在温度100℃粘结性能以及稳固性。

Description

一种双面热熔压敏胶带及其制备方法
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域，具体为一种双面热熔压敏胶带及其制备方法。
背景技术
压敏胶是胶黏剂中用量最大、应用范围最广的产品，其制品几乎遍布包装、汽车、运输、通讯、电器、建材、机械、航空、轻工、卫生等各个领域。
锂电池由于其能量密度高、可多次充放电使用、寿命长、污染小，广泛使用在手机、笔记本电脑、可穿戴电子设备、储能装置等领域。锂电池在生产过程中，除水干燥工艺是非常重要的工序，该工序的目的是除去电芯中特别是极片上存在的水分，防止安全隐患。影响锂电池性能的因素有很多，诸如材料种类、正负极压实密度、水分、涂布面密度及电解液用量等，其中水含量对锂离子电池的性能有着至关重要的影响，是锂电池生产过程中需要严格控制的关键因素。锂电池的首次充放电容量、内阻、电池循环寿命和电池体积均与水含量有重要关系。水分过量会导致电解液中锂盐的分解，同时对正负极材料、集流体有一定的腐蚀破坏作用。而且，当水分过量时，多余的水会继续与LiPF6反应产生HF气体，造成胀气，从而导致电池的循环性能及安全性能的降低。因此，锂电池生产过程中要严格控制电池内部的水分。
目前通用电芯烘烤工艺为利用烘箱烘烤方式或烘烤与真空负压相结合，烘烤温度为80-100℃，方形或软包锂电池的外包装材料主要为铝塑膜，铝塑膜由CPP、铝箔和尼龙三层结构组成，其中靠极组的内面为CPP材料，极组粘结面为铝箔或聚乙烯隔膜。
根据生产实际要求，亟需一种在常温和80-100℃环境下热压粘结稳固，极组和外包装材料不会发生相对的运动，对温度变化粘结力变化不明显的压敏胶。
发明内容
本发明目的是针对现有技术中对温度变化影响剥离度并且高温时粘着力降低的问题，提供一种80-100℃环境下热压粘结稳固的双面热熔压敏胶带。
为达以上目的，具体方案如下：
一种双面热熔压敏胶带，包括基材和涂敷在基材双面的热熔压敏胶，热熔压敏胶原料包括：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15-30重量份、丙烯酸酯共聚物15～40重量份、增粘树脂30-50重量份、聚酰胺树脂5-15重量份、液体聚异丁烯橡胶5-15重量份、交联剂2-5重量份。
所述基材为BOPP改性膜或PET改性膜的任一种。
所述BOPP改性膜，其制备方法为：将现有的BOPP薄膜以0.1-0.3m/s的速度浸泡改性液，浸泡时间为0.8-1.2s，浸泡液中插有电压为50-80V的两个电极，浸泡液为5-10％的普鲁兰多糖水溶液，风干或晾干后收卷，得到BOPP改性膜。
所述PET改性膜，其制备方法为：将现有的PET薄膜以0.1-0.3m/s的速度浸泡改性液，浸泡时间为0.8-1.2s，浸泡液中插有电压为50-80V的两个电极，浸泡液为5-10％的普鲁兰多糖水溶液，风干或晾干后收卷，得到PET改性膜。
交联剂为乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯重量份数比为1：3-5的混合物。
增粘树脂为萜烯树脂、萜烯酚树脂、聚氨酯树脂、松香树脂中的一种或一种以上。
所述增粘树脂为聚氨酯树脂和松香树脂重量份数为3-5:1的混合物。
所述丙烯酸酯共聚物，其制备方法为：常温下在200mL烧瓶中，加入5-9g甲基丙烯酸酯，加入5mL四氢呋喃溶液，加入磁子后采用磁力搅拌获得均匀的溶液。取3g的丙烯酸羟丙酯分散于8mL的丙烯酸中，磁力搅拌并通过冰水浴防止反应体系快速升温，反应10分钟。然后，取1-2g的甲基丙烯酸酯分散于5mL的丙烯酸中，加入上述反应体系中，反应5分钟，搅拌均匀后，得到丙烯酸酯共聚物。
热熔压敏胶的制备方法为：1)反应釜中加入苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯共聚物和交联剂，保持温度为130-150℃，搅拌反应30-40分钟；2)然后加入增粘树脂、聚酰胺树脂和液体聚异丁烯橡胶，继续加热至150-180℃，3)设定转速30-50rpm，密闭反应釜，抽真空直至压力为0.08MPa，反应10-20min；4)所有原料完全熔化并无明显气泡抽出，用多层金属滤网过滤，出料；5)出料后冷却切块包装，得到热熔压敏胶。
一种双面热熔压敏胶带，其制备方法为：
将热熔压敏胶放入涂布机中，加热160-200℃，5-20min熔融后在基材上进行双面涂覆，然后经过水冷装置降温，贴附离型膜，收卷，得到双面热熔压敏胶带。
本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
1、本发明通过改性薄膜增强了热熔压敏胶和基材之间的粘合，并且基材以及水冷方式提高了压敏胶在温度100℃粘结性能以及稳固性。
2、本发明的热熔压敏胶常温下无对铝塑膜粘着力极小，在120-150℃热熔后常温下铝塑膜粘着力较大，并且室温剥离强度较大，铝塑膜粘结后80-100℃剥离强度较大，说明在软包锂电池除水工艺中，铝塑膜不会因为热熔压敏胶的粘着力变小而发生变形、开封等现象。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一部分：
BOPP改性膜制备：将现有的BOPP薄膜以0.1-0.3m/s的速度浸泡改性液，浸泡时间为0.8-1.2s，浸泡液中插有电压为50-80V的两个电极，浸泡液为5-10％的普鲁兰多糖水溶液，风干或晾干后收卷，得到BOPP改性膜。
丙烯酸酯共聚物制备：常温下在200mL烧瓶中，加入5-9g甲基丙烯酸酯，加入5mL四氢呋喃溶液，加入磁子后采用磁力搅拌获得均匀的溶液。取3g的丙烯酸羟丙酯分散于8mL的丙烯酸中，磁力搅拌并通过冰水浴防止反应体系快速升温，反应10分钟。然后，取1-2g的甲基丙烯酸酯分散于5mL的丙烯酸中，加入上述反应体系中，反应5分钟，搅拌均匀后，得到丙烯酸酯共聚物。
实施例1
按重量称取如下原料：
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15kg
丙烯酸酯共聚物30kg
聚氨酯树脂和松香树脂3:1混合物40kg
聚酰胺树脂6kg
液体聚异丁烯橡胶10kg
交联剂5kg。
制备热熔压敏胶：1)反应釜中加入苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯共聚物和交联剂，保持温度为130-150℃，搅拌反应30-40分钟；2)然后加入增粘树脂、聚酰胺树脂和液体聚异丁烯橡胶，继续加热至150-180℃，3)设定转速30-50rpm，密闭反应釜，抽真空直至压力为0.08MPa，反应10-20min；4)所有原料完全熔化并无明显气泡抽出，用多层金属滤网过滤，出料；5)出料后冷却切块包装，得到实施例1的热熔压敏胶。
制备双面热熔压敏胶带：
将实施例1的热熔压敏胶放入涂布机中，加热160-200℃，5-20min熔融后在BOPP改性膜上进行双面涂覆，然后经过水冷装置降温，贴附离型膜，收卷，得到实施例1的双面热熔压敏胶带。
实施例2-10的热熔压敏胶配方为如下表格所记载，热熔压敏胶和双面热熔压敏胶带制备方法参考实施例1。
Figure BDA0003175115740000041
Figure BDA0003175115740000051
将对上述的10个实施例的双面热熔压敏胶带进行测试试验，试验三次取平均值，测试结果如下：
Figure BDA0003175115740000052
通过以上实施例1-10的测试数据，可以看出实施例1-10在热熔后的粘结强度大，即使在80-100℃温度下也不易剥离，非常适用于软包锂电池的铝塑膜包装，并且在常温下对其他部件无粘着力，提高了软包锂电池的安全性。BOPP改性膜其胶带伸长率不高，即使高温环境下其审查率也较低，与热熔压敏胶的粘着力有较大关系。
第二部分：
PET改性膜制备：将现有的PET薄膜以0.1-0.3m/s的速度浸泡改性液，浸泡时间为0.8-1.2s，浸泡液中插有电压为50-80V的两个电极，浸泡液为5-10％的普鲁兰多糖水溶液，风干或晾干后收卷，得到PET改性膜。
丙烯酸酯共聚物制备：常温下在200mL烧瓶中，加入5-9g甲基丙烯酸酯，加入5mL四氢呋喃溶液，加入磁子后采用磁力搅拌获得均匀的溶液。取3g的丙烯酸羟丙酯分散于8mL的丙烯酸中，磁力搅拌并通过冰水浴防止反应体系快速升温，反应10分钟。然后，取1-2g的甲基丙烯酸酯分散于5mL的丙烯酸中，加入上述反应体系中，反应5分钟，搅拌均匀后，得到丙烯酸酯共聚物。
实施例11：
按重量称取如下原料：
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15kg
丙烯酸酯共聚物30kg
聚氨酯树脂和松香树脂2:1混合物40kg
聚酰胺树脂6kg
液体聚异丁烯橡胶10kg
交联剂5kg。
制备热熔压敏胶：1)反应釜中加入苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯共聚物和交联剂，保持温度为130-150℃，搅拌反应30-40分钟；2)然后加入增粘树脂、聚酰胺树脂和液体聚异丁烯橡胶，继续加热至150-180℃，3)设定转速30-50rpm，密闭反应釜，抽真空直至压力为0.08MPa，反应10-20min；4)所有原料完全熔化并无明显气泡抽出，用多层金属滤网过滤，出料；5)出料后冷却切块包装，得到实施例11的热熔压敏胶。
制备双面热熔压敏胶带：
将实施例11的热熔压敏胶放入涂布机中，加热160-200℃，5-20min熔融后在PET改性膜上进行双面涂覆，然后经过水冷装置降温，贴附离型膜，收卷，得到实施例11的双面热熔压敏胶带。
实施例12-16的热熔压敏胶配方为如下表格所记载，热熔压敏胶和双面热熔压敏胶带制备方法参考实施例11:。
Figure BDA0003175115740000071
对实施例11-16双面热熔压敏胶带进行测试试验，试验三次并取平均值，测试结果如下：
Figure BDA0003175115740000072
实施例11-16的测试结果看出，热熔后在常温下铝塑膜的粘着力变化不特别明显，粘着力还在适用范围内，但剥离强度改变明显，所以在高温下粘结性能降低，容易剥离，所以铝塑膜在经过除水烘干工艺中可能发生粘结不牢裂开的情形。
第三部分：
参考实施例1，没有采用本发明第一部分的丙烯酸酯共聚物，而是采用普通的丙烯酸乙酯，具体配方如下：
Figure BDA0003175115740000081
对实施例17-22的双面热熔压敏胶带进行测试试验，试验三次并取平均值，测试结果如下：
Figure BDA0003175115740000082
实施例17-22的测试结果看出，热熔后在常温下铝塑膜的粘着力变化不特别明显，粘着力还在适用范围内，但剥离强度改变明显，所以在高温下粘结性能降低，极易剥离，所以铝塑膜在经过除水烘干工艺中可能发生粘结不牢裂开的情形，并且在80-100℃高温下伸长率极高，所以双面热熔压敏胶带本身也容易发生变形。
第四部分：
没有采用本发明的聚酰胺树脂，具体配方如下，制备方法参考实施例1
Figure BDA0003175115740000091
对实施例23-28的双面热熔压敏胶带进行测试试验，试验三次并取平均值，测试结果如下：
Figure BDA0003175115740000092
实施例23-28的测试结果看出，未热熔在常温下有一定的粘着力，热熔后在常温下铝塑膜的粘着力变化不特别明显，粘着力还在适用范围内，但剥离强度改变明显，所以在高温下粘结性能降低，极易剥离，所以铝塑膜在经过除水烘干工艺中可能发生粘结不牢裂开的情形，并且在80-100℃高温下伸长率极高，所以双面热熔压敏胶带本身也容易发生变形。
第五部分
实施例29，没有采用改性膜；其他制备如实施例1。
实施例30，热熔压敏胶制备方法不同：
按重量称取如下原料：
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15kg
丙烯酸酯共聚物30kg
聚氨酯树脂和松香树脂3:1混合物40kg
聚酰胺树脂6kg
液体聚异丁烯橡胶10kg
交联剂5kg。
制备热熔压敏胶：反应釜中加入苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯共聚物、交联剂、增粘树脂、聚酰胺树脂和液体聚异丁烯橡胶，搅拌加热至150-180℃，密闭反应釜，抽真空直至压力为0.08MPa，反应10-20min；所有原料完全熔化并无明显气泡抽出，用多层金属滤网过滤，出料；出料后冷却切块包装，得到实施例30的热熔压敏胶。
制备双面热熔压敏胶带：
将实施例30的热熔压敏胶放入涂布机中，加热160-200℃，5-20min熔融后在BOPP改性膜上进行双面涂覆，然后经过水冷装置降温，贴附离型膜，收卷，得到实施例30的双面热熔压敏胶带。
对实施例29-30的双面热熔压敏胶带进行测试试验，试验三次并取平均值，测试结果如下：
Figure BDA0003175115740000111
实施例29和实施例30的测试结果看出，未热熔在常温下有一定的粘着力，热熔后在常温下铝塑膜的粘着力变化不明显，但剥离强度改变明显，所以在高温下粘结性能降低，极易剥离，所以铝塑膜在经过除水烘干工艺中可能发生粘结不牢裂开的情形，并且在80-100℃高温下伸长率极高，所以双面热熔压敏胶带本身也容易发生变形。
通过以上实施方式发现，本发明的关键不但有热熔压敏胶的配方，其制备方法也起到关键作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双面热熔压敏胶带，包括基材和涂敷在基材双面的热熔压敏胶，其特征在于：热熔压敏胶原料包括：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15-30重量份、丙烯酸酯共聚物15～40重量份、增粘树脂30-50重量份、聚酰胺树脂5-15重量份、液体聚异丁烯橡胶5-15重量份、交联剂2-5重量份。
2.根据权利要求1所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：所述基材为BOPP改性膜或PET改性膜的任一种。
3.根据权利要求2所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：所述BOPP改性膜，其制备方法为：将现有的BOPP薄膜以0.1-0.3m/s的速度浸泡改性液，浸泡时间为0.8-1.2s，浸泡液中插有电压为50-80V的两个电极，浸泡液为5-10％的普鲁兰多糖水溶液，风干或晾干后收卷，得到BOPP改性膜。
4.根据权利要求2所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：所述PET改性膜，其制备方法为：将现有的PET薄膜以0.1-0.3m/s的速度浸泡改性液，浸泡时间为0.8-1.2s，浸泡液中插有电压为50-80V的两个电极，浸泡液为5-10％的普鲁兰多糖水溶液，风干或晾干后收卷，得到PET改性膜。
5.根据权利要求1所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：交联剂为乙氧化壬基苯酚丙烯酸酯和端羟基的丙烯酸二已内酯重量份数比为1：3-5的混合物。
6.根据权利要求1所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：增粘树脂为萜烯树脂、萜烯酚树脂、聚氨酯树脂、松香树脂中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：所述增粘树脂为聚氨酯树脂和松香树脂重量份数为3-5:1的混合物。
8.根据权利要求1所述的双面热熔压敏胶带，其特征在于：所述丙烯酸酯共聚物，其制备方法为：常温下在200mL烧瓶中，加入5-9g甲基丙烯酸酯，加入5mL四氢呋喃溶液，加入磁子后采用磁力搅拌获得均匀的溶液。取3g的丙烯酸羟丙酯分散于8mL的丙烯酸中，磁力搅拌并通过冰水浴防止反应体系快速升温，反应10分钟。然后，取1-2g的甲基丙烯酸酯分散于5mL的丙烯酸中，加入上述反应体系中，反应5分钟，搅拌均匀后，得到丙烯酸酯共聚物。
9.根据权利要求1所述的双面热熔压敏胶带，热熔压敏胶的制备方法为：1)反应釜中加入苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸酯共聚物和交联剂，保持温度为130-150℃，搅拌反应30-40分钟；2)然后加入增粘树脂、聚酰胺树脂和液体聚异丁烯橡胶，继续加热至150-180℃，3)设定转速30-50rpm，密闭反应釜，抽真空直至压力为0.08MPa，反应10-20min；4)所有原料完全熔化并无明显气泡抽出，用多层金属滤网过滤，出料；5)出料后冷却切块包装，得到热熔压敏胶。
10.一种双面热熔胶带的制备方法，包括：将权利要求1-9任一项所述的热熔压敏胶放入涂布机中，加热160-200℃，5-20min熔融后在基材上进行双面涂覆，然后经过水冷装置降温，贴附离型膜，收卷，得到双面热熔压敏胶带。
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