CN114149534B - 高粘无酸丙烯酸树脂、高低粘超薄复合膜胶带及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线充电技术领域，公开了一种高粘无酸丙烯酸树脂、高低粘超薄复合膜胶带及制备方法，将具有特殊组分的高粘无酸丙烯酸树脂分别涂布于第一离型膜和第二离型膜上分别形成厚度为1‑1.4μm的第一胶层和厚度为1.6‑2.0um的第二胶层，并分别复合在1.2‑1.6um厚的超薄基材的两面；最终制得使用层总厚度为3.8‑5.0μm的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带。由于采用无酸丙烯酸配方，本复合膜胶带可与各类金属及铁氧体材料进行粘层复合叠加，不会造成被贴物氧化及长时间贴合放置的异味问题，且比同类超薄胶带产品要薄很多，同时胶带的粘着力强于国内一般复合膜胶带，采用高低粘设计，更加符合客户需求。
Description
技术领域
本发明涉及纳米晶粉碎复合和无线充电技术领域，特别涉及一种高粘无酸丙烯酸树脂、高低粘超薄复合膜胶带及制备方法。
背景技术
无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带是指带具有无酸/高低粘设计功能的超薄双面胶带，其采用独特吹膜工艺制作的超薄1.2-1.6umPET作为基材，其本身具有超薄特性及导热性，再涂布超薄胶层复合制得胶带，适用于纳米晶粉碎复合及石墨叠加，纳米晶及石墨均为手机的关键组件之一，而无线充电在手机已经有普及的趋势，在穿戴领域也有很多产品，未来在家里、办公室、公共场所、出行工具、交通都会有无线充电的普及，未来还会有电动汽车的普及。无线能量传输（WPT）：智能手机、智能穿戴（小功率）无线充电的结构类似于变压器，由发射端和接收端构成，发射端和接收端都是由线圈和磁性材料构成，磁性材料有不同的选择，有铁氧体、非晶、纳米晶等。随着电子产品正在向高频、节能、小型、集成化方向发展，应用频率也在不断提高，带材一代代更新。从最初的传统制带工艺（国内现有生产水平）厚度22-30μm，到现在带材发展到三代、四代，用先进制带工艺（国际先进生产水平）可做到14-22μm。而且掌握了更薄的制带技术，纳米晶带材的发展趋势就是超薄带，随之应用于纳米晶粉碎及复合的超薄胶带就有着极高的要求，高粘着力及无酸设计更加复合当下需求，以适用电子产品高性能轻薄化的趋势。然而，现有技术中，尤其是国产普遍存在复合膜胶带厚度过厚、酸值高才能满足高粘着力，且国内外在此超薄厚度领域无高低粘设计等缺点。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高粘无酸丙烯酸树脂、高低粘超薄复合膜胶带及制备方法，通过本申请的配方，配置成了高粘无酸丙烯酸树脂，实现无酸高粘着力性能，制备出两面分别具有高低粘性的超薄复合膜胶。
技术方案：本发明提供了一种高粘无酸丙烯酸树脂，按重量百分比计：丙烯酸酯硬单体Tg 为15℃至20℃：20-50份；Tg低于-50℃的丙烯酸酯软单体：10-40份；丙烯酸酯引发剂：0.1-5份；聚合增粘树脂：2-5份；环氧类、异氰酸酯类或金属盐类固化剂：0.5-5份；溶剂：50-450份。
优选地，所述Tg为15℃至20℃的丙烯酸酯硬单体为以下任意一种或其组合：丙烯酸酯类单体、MMA甲基丙烯酸甲酯、EMA甲基丙烯酸乙酯、TBMA/TBA丙烯酸叔丁酯、CHMA甲基丙烯酸环己酯、IBOMA/IBOA丙烯酸异冰片酯、DCPA丙烯酸双环戊二烯酯。
优选地，所述Tg低于-50℃的丙烯酸酯软单体为以下任意一种或其组合：丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯。
优选地，所述聚合增粘树脂为以下任意一种或其组合：聚合松香树脂、聚萜烯树脂、液态聚萜烯树脂、聚合环氧树脂、聚合酚醛树脂、聚合石油树脂。
本发明还提供了一种无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，包括厚度为1.2-1.6um的超薄基材，所述超薄基材的两面分别复合有厚度为1-1.4μm的第一胶层和厚度为1.6-2.0um的第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层表面分别覆盖有第一离型膜和第二离型膜；其中，所述第一胶层和第二胶层均由权利要求1至4中任一项所述的高粘无酸丙烯酸树脂制成。
优选地，所述第一离型膜为厚度为25um的PET离型膜。
优选地，所述第二离型膜为厚度为25um的PET离型膜。
优选地，所述超薄基材为PET超薄基材。
本发明还提供了一种无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的制备方法，包括以下步骤，S1：制备如权利要求1至4中任一项所述的高粘无酸丙烯酸树脂；S2：将S1制备的高粘无酸丙烯酸树脂涂布于第一离型膜上形成厚度为1-1.4μm的第一胶层，并与1.2-1.6um厚的超薄基材的一面复合；S3：将S1制备的高粘无酸丙烯酸树脂涂布于第二离型膜上形成厚度为1.6-2.0的第二胶层，并与所述超薄基材的另一面复合；最终制得使用层总厚度为3.8-5.0μm的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带。
有益效果：
（1）无酸设计：本申请中的高粘无酸丙烯酸树脂的配方中，通过选用Tg低于-50℃的丙烯酸酯软单体和Tg为15℃至20℃的丙烯酸酯硬单体以及对无酸聚合增粘树脂添加量的控制，由于高Tg硬单体可以优化树脂的内聚力，低Tg软单体在高于Tg值时玻璃软化，与被贴物润湿性好，增加贴附紧密度及胶面接触面积，所以呈现出较高的黏着力效果，制备出具有较高的粘度的无酸丙烯酸树脂。采用无酸丙烯酸配方，可与各类金属及铁氧体材料进行粘层复合叠加，不会造成被贴物氧化及长时间贴合放置的异味问题。
（2）超薄：将上述高粘无酸丙烯酸树脂涂布至离型膜上，然后复合到超薄基材的一面，以同样的方式在超薄基材的另一面复合上具有不同厚度无酸丙烯酸胶层的离型膜，制成无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，由于超薄基材两面具有不同厚度的无酸丙烯酸胶层，则两面会具有不同的粘度。通过本申请配方的无酸丙烯酸树脂，超薄基材，通过挤出式涂布，最薄能够制备出使用层总厚度为3.8-5.0μm的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，而现有技术中同类产品为达到同等高粘着力需要采用增加胶层厚度的方式，使用层总厚度只能做到5-6μm。本申请中的复合膜胶带与同类超薄胶带产品相比要薄很多，同时胶带的粘着力强于国内一般复合膜胶带，并且采用两面高低粘设计，操作简单、成本低，更加符合客户的应用场景需求
（3）粘结强度高：通过本申请中的高粘无酸丙烯酸树脂的配方及无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带结构的设计，使得本胶带的高粘着面（无酸丙烯酸胶层厚度较厚的面）贴附纳米晶带材亮面、低粘着面（无酸丙烯酸胶层厚度较薄的面）贴附纳米晶带材哑面时，粉碎过程纳米晶带材亮面与无酸丙烯酸胶层的高粘着面不会发生分离，纳米晶带材哑面与无酸丙烯酸胶层的低粘着面也不会发生分离，能够满足客户贴合粘结强度需求。
附图说明
图1为本发明中无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的结构示意图；
图2为本发明中无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的两面粘结纳米晶带材时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的介绍。
实施方式1：
本实施方式提供了三种高粘无酸丙烯酸树脂的配方，按重量百分比计，三种配方分别如下：
配方一： MMA甲基丙烯酸甲酯： 50份，丙烯酸异辛酯：40份，丙烯酸酯引发剂：5份，聚合松香树脂：5份，异氰酸酯固化剂：1份，溶剂：300份。
配方二： MMA甲基丙烯酸甲酯：50份，丙烯酸异辛酯：40份，丙烯酸酯引发剂：5份，聚合松香树脂：3份，异氰酸酯类固化剂：1份，溶剂：400份。
配方三：MMA甲基丙烯酸甲酯：50份，丙烯酸异辛酯：40份，丙烯酸酯引发剂：2份，聚合松香树脂：5份，异氰酸酯类固化剂：0.5份，溶剂：350份。
上述三种配方的高粘无酸丙烯酸树脂的制备方法均采用公开号为CN110845977A的发明专利公开的方法，具体包括以下步骤：
（1）按上述组份及重量百分比，依次将软单体、硬单体、二分之一的引发剂、去离子水放入反应釜中，设置温度范围为60-90℃、按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1；
（2）向反应液1中滴加剩余引发剂，设置温度为80-90℃，反应4-6h，控制反应液固含为
45±3%，得到反应液2；
（3）向反应液2中滴加聚合增粘树脂及溶剂，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在200-300r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液3；
（4）向反应液3中滴加固化剂，混合搅拌，搅拌速度控制在300-400r/min，搅拌时间0.5-
1h，得到高粘无酸丙烯酸树脂。
使用上述高粘无酸丙烯酸树脂制备无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的方法如下：
S1：将上述制备的高粘无酸丙烯酸树脂涂布于厚度为25um的PET第一离型膜4上形成厚度为1-1.4μm的第一胶层2，并与1.2-1.6um厚的PET超薄基材1的一面复合；
S2：将上述制备的高粘无酸丙烯酸树脂涂布于厚度为25um的PET第二离型膜5上形成厚度为1.6-2.0um的第二胶层3，并与上述PET超薄基材1的另一面复合；最终制得使用层总厚度为3.8-5.0μm的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带。
上述制备出的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的结构示意图如图1所示， PET超薄基材1的两面分别复合有厚度为1-1.4μm的第一胶层2和厚度为1.6-2.0um的第二胶层3，第一胶层2表面覆盖有25um PET第一离型膜4，第二胶层3表面覆盖有25um PET第二离型膜5。
对上述结构的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的性能检测结果如下：
①粘着力（gf/25mm）使用剥离力测试仪。
②PH值 PH试纸。
③厚度 万分尺
测试结果：
其中，对比例1为国内某超薄复合膜胶带，对比例2为进口某超薄复合膜胶带。
实施方式2：
本实施方式是对实施方式1中三种配方及对比例1和对比例2制得的复合膜胶带进行纳米晶粉碎复合实验：
将实施方式1中使用配方一、配方二、配方三、对比例1及对比例2制得的复合膜胶带分别进行以下应用模拟验证：撕掉第一离型膜4和第二离型膜5后，在复合膜胶带的高粘着面（厚度为1.6-2.0um的第二胶层3）贴合纳米晶带材亮面6，使用20kg压力复合粉碎，在低粘着面（厚度为1-1.4μm的第一胶层2）贴合纳米晶带材哑面7，使用200kg压力复合粉碎，粉碎过程检查是否存在胶丝溢出、碎片脱落、粘结强度不够易分层等现象。
对上述试验结果进行测试：
①胶丝溢出目视及显微镜检查。
②碎片脱落目视检查。
③分层用2kg力进行剥离。
测试结果：
| 胶丝溢出 | 碎片脱落 | 分层 | 判断 | |
| 配方一 | 无 | 无 | 无 | 合格 |
| 配方二 | 无 | 无 | 无 | 合格 |
| 配方三 | 无 | 无 | 无 | 合格 |
| 对比例1 | 轻微 | 无 | 亮面可剥离 | 不合格 |
| 对比例2 | 轻微 | 无 | 亮面轻微剥离 | 可接受 |
其中，对比例1为国内某超薄复合膜胶带，对比例2为进口某超薄复合膜胶带。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高粘无酸丙烯酸树脂，其特征在于，按重量百分比计：
MMA甲基丙烯酸甲酯： 50份，丙烯酸异辛酯：40份，丙烯酸酯引发剂：5份，聚合松香树脂：5份，异氰酸酯固化剂：1份，溶剂：300份；
或者，MMA甲基丙烯酸甲酯：50份，丙烯酸异辛酯：40份，丙烯酸酯引发剂：5份，聚合松香树脂：3份，异氰酸酯类固化剂：1份，溶剂：400份；
或者，MMA甲基丙烯酸甲酯：50份，丙烯酸异辛酯：40份，丙烯酸酯引发剂：2份，聚合松香树脂：5份，异氰酸酯类固化剂：0.5份，溶剂：350份；
上述高粘无酸丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
（1）按上述组份及重量百分比，依次将丙烯酸异辛酯、MMA甲基丙烯酸甲酯、二分之一的丙烯酸酯引发剂、去离子水放入反应釜中，设置温度范围为60-90℃、按10℃的梯度逐步升高，每个温度反应1h，得到反应液1；
（2）向反应液1中滴加剩余丙烯酸酯引发剂，设置温度为80-90℃，反应4-6h，控制反应液固含为45±3%，得到反应液2；
（3）向反应液2中滴加聚合松香树脂及溶剂，使总固含为30±3%，混合搅拌，搅拌速度控制在200-300r/min，搅拌时间0.5-1h，得到反应液3；
（4）向反应液3中滴加异氰酸酯固化剂，混合搅拌，搅拌速度控制在300-400r/min，搅拌时间0.5-1h，得到高粘无酸丙烯酸树脂。
2.一种无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，其特征在于，包括厚度为1.2-1.6um的超薄基材（1），所述超薄基材（1）的两面分别复合有厚度为1-1.4μm的第一胶层（2）和厚度为1.6-2.0um的第二胶层（3），所述第一胶层（2）和所述第二胶层（3）表面分别覆盖有第一离型膜（4）和第二离型膜（5）；其中，所述第一胶层（2）和第二胶层（3）均由权利要求1所述的高粘无酸丙烯酸树脂制成。
3.根据权利要求2所述的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，其特征在于，所述第一离型膜（4）为厚度为25um的PET离型膜。
4.根据权利要求2所述的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，其特征在于，所述第二离型膜（5）为厚度为25um的PET离型膜。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带，其特征在于，所述超薄基材（1）为PET超薄基材。
6.一种权利要求2至5中任一项所述的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：制备如权利要求1所述的高粘无酸丙烯酸树脂；
S2：将S1制备的高粘无酸丙烯酸树脂涂布于第一离型膜（4）上形成厚度为1-1.4μm的第一胶层（2），并与1.2-1.6um厚的超薄基材（1）的一面复合；
S3：将S1制备的高粘无酸丙烯酸树脂涂布于第二离型膜（5）上形成厚度为1.6-2.0um的第二胶层（3），并与所述超薄基材（1）的另一面复合；最终制得使用层总厚度为3.8-5.0μm的无酸丙烯酸高低粘超薄复合膜胶带。
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