CN115838573A - 一种自粘性网格缓冲泡棉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自粘性网格缓冲泡棉,包括离型膜层、压敏胶层和亚克力发泡层,从上至下依次为第一离型膜层、第一压敏胶层、亚克力发泡层、第二压敏胶层和第二离型膜层,使制备得到的缓冲泡棉具有优异的缓冲性能、耐高温性、粘结强度、拉伸强度,在使用过程中不易发生分层现象,在产品使用需要拆解时可通过拉伸移除拆解。本发明中通过网格离型膜涂布压敏胶层使得最终的泡棉产品为带有网格形状的泡棉胶带,这样的泡棉胶带再与被贴物贴合时具有优异的排气性,极大的减少了使用时的贴合不良问题。而且自粘性网格缓冲泡棉通过涂布贴合即可得到,制备容易简单,操作便捷可行,经济成本低。
Description
技术领域
本发明涉及的是发泡材料的制备领域,C09J7/26,尤其涉及一种自粘性网格缓冲泡棉及其制备方法。
背景技术
OLED作为第三代显示技术,被称之为相有机发光半导体或有机电激光显示,与LCD相比,表现出更轻薄、清晰度高、色彩鲜明、响应速度快、发光效率高、能耗低等特性,达到显示屏超薄、柔性可折叠设计的要求,在电子产品、交通、医用等领域被逐渐广泛利用。而为了防止OLED屏损坏,需要在OLED边框处站提泡棉缓冲材料,具体包括胶带和泡棉材料,分为提供粘结固定、缓冲作用,但是双面胶带与泡棉材料进行贴合时,容易出现气泡,粘结力弱,易分层等问题,导致稳定性降低。
为了改善材料的粘合力和稳定性,将胶带和泡棉材料设计为自粘性泡棉胶带。中国专利CN201911167457.0申请公开了一种胶黏剂、UV固化一体成型的自粘性泡棉胶带及制备方法,包括背衬膜、位于背衬膜表面的胶黏剂,其中胶黏剂包括丙烯酸酯单、SEBS热塑性弹性体、树脂增粘剂、填充微球、光引发剂、交联剂、添加剂,通过微球填充形成微泡闭孔结构,实现优异的抗冲击性能和防水性。但是其需要通过可转移防粘层来增加膜层间的附着力。而且用于OLED的丙烯酸泡棉胶带,制备工艺复杂、成本高,还可能存在贴合粘结强度不足等风险。中国专利CN202011532690.7申请公开了一种用于OLED显示器件减震的网格泡棉胶带及其制备方法,包括泡棉层、基材层、胶黏剂层和网格离型膜层,其中胶黏剂层包含第一平面胶层和第二微结构胶层,泡棉层为丙烯酸泡棉,通过丙烯酸泡棉组合物发泡而成,避免了起泡的产生,改善了胶带与泡棉层简单粘结强度,但其拉伸强度、耐温性能较差。
发明内容
为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种自粘性网格缓冲泡棉,包括离型膜层、压敏胶层和亚克力发泡层。
优选地,所述自粘性网格缓冲泡棉,从上至下依次为第一离型膜层、第一压敏胶层、亚克力发泡层、第二压敏胶层和第二离型膜层。
在一些优选的实施方式中,所述离型膜层为带有网格形状的离型膜;优选地,所述网格形状为菱形、正方形、长方形、三角形、五边形、六边形中的一种;进一步优选地,所述网格形状为菱形。
在一些优选的实施方式中,所述离型膜层的材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、有机硅中的一种或多种;优选地,所述离型膜层的材料为PET。
在一些优选的实施方式中,所述离型膜层的厚度为10-150μm;优选地,所述离型膜层的厚度为10-100μm;进一步优选地,所述离型膜层的厚度为25μm。
在一些优选的实施方式中,所述压敏胶层的制备原料包括:第一聚合物、增粘树脂、抗氧剂、填料、固化剂、溶剂;优选地,所述压敏胶层的制备原料,按重量份计,包括:聚合物100份、增粘树脂25-80份、抗氧剂2-15份、填料2-12份、固化剂0.5-5.5份、溶剂25-80份;进一步优选地,所述压敏胶层的制备原料,按重量份计,包括:聚合物100份、增粘树脂30-70份、抗氧剂2-10份、填料3-10份、固化剂1-5份、溶剂30-70份。
在一些优选的实施方式中,所述第一聚合物选自聚氨酯、聚丙烯、聚丙烯酸、有机硅、橡胶中的一种或多种;优选地,所述第一聚合物为聚丙烯酸;进一步优选地,所述第一聚合物为丙烯酸嵌段共聚物。
在一些优选的实施方式中,所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为2-40g/10min,拉伸强度为5-10MPa,拉伸伸长率为300-600%;优选地,所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为3.7-25g/10min,拉伸强度为7.2-9.0MPa,拉伸伸长率为380-490%。
进一步优选地,所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为3.7g/10min,拉伸强度为7.2MPa,拉伸伸长率为490%。
本申请中在压敏层中添加丙烯酸嵌段共聚物,能够增加压敏层与离型膜的粘结强度。本申请人发现在上述体系中加入熔融流动指数为2-40g/10min,拉伸强度为5-10MPa,拉伸伸长率为300-600%的丙烯酸嵌段共聚物,同时还能增加与亚克力发泡层间的粘结力,增加亚克力发泡层和压敏层的拉伸轻度。推测可能原因为,丙烯酸嵌段共聚物为M-A-M型三嵌段共聚物,其中不含有不饱和双键,而且其分子量分布窄,具有优异的拉伸强度和内聚强度,在体系中具有优异的分散性,能够进一步提高体系的耐温稳定性,同时增加所得材料的奶宠幸和柔软性。本申请人意外发现,在压敏层中,将其与松香树脂复配使用,能够起到协同增效的作用,有利于改善膜层的压敏性,进一步改善层膜间的相容性、粘结力、拉伸强度,使产品在使用时不宜分层,而在需要拆解时可通过拉伸移除拆解。
在一些优选的实施方式中,所述增粘树脂选自萜烯树脂、松香树脂、石油树脂、氢化松香树脂、氢化萜烯酚醛树脂、碳氢树脂中的一种或多种;优选地,所述增粘树脂为松香树脂。
在一些优选的实施方式中,所述松香树脂的酸值为9-15mgKOH/g,软化点为90-110℃;优选地,所述松香树脂的酸值为12mgKOH/g,软化点为100℃。
在一些优选的实施方式中,所述抗氧剂选自位阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种;优选地,所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)、亚磷酸三苯酯、亚磷酯三异辛酯、亚磷酯二苯酯、四苯基二丙二醇而亚磷酸酯中一种或两种以上;进一步优选地,所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)。
在一些优选的实施方式中,所述2,6-二叔丁基对甲酚和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)的质量比为1:(0.8-1.7);优选地,所述抗氧剂为1:1.3。
在一些优选的实施方式中,所述填料选自云母粉、碳酸钙、陶瓷、氧化铝、二氧化硅、石墨、氧化钙、石棉粉、二氧化钛、白炭黑中的一种或多种;优选地,所述填料为碳酸钙。
在一些优选的实施方式中,所述碳酸钙的平均粒径为5-50nm;优选地,所述碳酸钙的平均粒径为10nm。
在一些优选的实施方式中,所述固化剂选自二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯中的一种或多种;优选地,所述固化剂为碳化二亚胺改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
在一些优选的实施方式中,所述溶剂选自乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、甲醇、丁酮、丙酮、乙酸丁酯、环己酮中的一种或多种;优选地,所述溶剂为丁酮。
在一些优选的实施方式中,所述压敏胶层的厚度为10-200μm;优选地,所述压敏胶层的厚度为10-150μm;进一步优选地,所述压敏胶层的厚度为75μm。
在一些优选的实施方式中,所述亚克力发泡层的制备原料包括第二聚合物、微球发泡剂、异氰酸酯、颜料、极性溶剂;优选地,所述亚克力发泡层的制备原料,按重量份计,包括:第二聚合物100份、微球发泡剂3-13份、异氰酸酯0.5-6份、颜料0.5-4份、极性溶剂50-120份;进一步优选地,所述亚克力发泡层的制备原料,按重量份计,包括:第二聚合物100份、微球发泡剂3-10份、异氰酸酯1-5份、颜料1-3份、极性溶剂50-100份。
在一些优选的实施方式中,所述第二聚合物选自聚氨酯、聚丙烯、聚丙烯酸、有机硅、橡胶中的一种或多种;优选地,所述第二聚合物为聚丙烯酸;进一步优选地,所述第二聚合物为丙烯酸嵌段共聚物。
在一些优选的实施方式中,所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为2-40g/10min,拉伸强度为5-10MPa,拉伸伸长率为300-600%;优选地,所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为3.7-25g/10min,拉伸强度为7.2-9.0MPa,拉伸伸长率为380-490%。
进一步优选地,所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为3.7g/10min,拉伸强度为7.2MPa,拉伸伸长率为490%。
在一些优选的实施方式中,所述微球发泡剂的粒径范围D0.5为5-25μm,TMA密度≤30kg/m3,抗溶剂性能为3-5;优选地,所述微球发泡剂的粒径范围D0.5为9-15μm,TMA密度≤20kg/m3,抗溶剂性能为4。
在一些优选的实施方式中,所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯、碳化二亚胺改性4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种;优选地,所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯基缩二脲多异氰酸酯。
在一些优选的实施方式中,本发明中对色浆不做特殊限定。优选地,所述色浆为黑色浆。
在一些优选的实施方式中,所述极性溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、甲醇、丙酮、丁酮、环己酮、N,N-二甲基甲酰胺中是一种或多种;优选地,所述极性溶剂为乙酸乙酯。
在一些优选的实施方式中,所述亚克力发泡层的厚度为50-300μm;优选地,所述亚克力发泡层的厚度为80-300μm;进一步优选低,所述亚克力发泡层的厚度为150μm。
本发明第二方面提供了一种自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,其包括如下步骤:
S1.将压敏胶层的制备原料混合、搅拌、过滤,得到压敏胶水;
S2.将亚克力发泡层的制备原料混合、搅拌、过滤,得到亚克力发泡胶水;
S3.将S2得到的亚克力发泡胶水涂布于双面离型膜上,升温干燥,得到未发泡的亚克力发泡层材料;
S4.将S1得到的压敏胶水涂布于离型膜上,升温干燥后与(3)得到的未发泡的亚克力发泡层材料进行贴合,并剥离(3)中双面离型膜,制得一面涂布压敏胶的未发泡单面胶带;
S5.将S1得到的压敏胶水涂布于离型膜上,升温干燥后与(4)得到的一面涂布压敏胶的未发泡单面胶带进行贴合,即制得双面涂布压敏胶的未发泡双面胶带;
S6.将S5制得的未发泡的双面胶带经烘箱加热发泡后,即得。
在一些优选的实施方式中,所述S1中过滤后压敏胶水中的固含量为25-55wt%;优选地,所述S1中过滤后压敏胶水中的固含量为30-50wt%;进一步优选地,所述S1中过滤后压敏胶水中的固含量为40wt%。
在一些优选的实施方式中,所述S2中过滤后亚克力发泡胶水中的固含量为20-50wt%;优选地,所述S1中过滤后亚克力发泡胶水中的固含量为30-50wt%;进一步优选地,所述S1中过滤后亚克力发泡胶水中的固含量为35wt%。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本申请中通过自粘性网格缓冲泡棉包括离型膜层、压敏胶层和亚克力发泡层,从上至下依次为第一离型膜层、第一压敏胶层、亚克力发泡层、第二压敏胶层和第二离型膜层,使制备得到的缓冲泡棉具有优异的缓冲性能、耐高温性、粘结强度、拉伸强度,在使用过程中不易发生分层现象,在产品使用需要拆解时可通过拉伸移除拆解。
(2)两侧压敏胶均采用丙烯酸嵌段共聚物添加树脂制得,不仅与发泡层材料相容性好,也增加了对发泡层的粘结性,避免产品使用时出现分层现象,不仅具有较好的粘结强度、耐温性,同时压敏胶层与发泡层为同一体系产品相容性好与发泡层粘结性强。
(3)亚克力发泡层通过丙烯酸酯嵌段共聚物添加微球发泡粉体经溶解涂布制得未发泡的发泡层,再经过烘箱加热后微球膨胀发泡厚度增大,具有优异性能的细孔泡沫结构,同时发泡高度可控;与相比化学发泡相比,具有更加优异的缓冲性,同时与具有优异的拉伸强度和内聚强度的丙烯酸嵌段共聚物协同作用,促使在产品使用时发泡层不易分层。
(4)本发明中通过网格离型膜涂布压敏胶层使得最终的泡棉产品为带有网格形状的泡棉胶带,这样的泡棉胶带再与被贴物贴合时具有优异的排气性,极大的减少了使用时的贴合不良问题。
(5)本发明中的自粘性网格缓冲泡棉通过涂布贴合即可得到,制备容易简单,操作便捷可行,经济成本低。
附图说明
图1实施例1所得新型自粘性缓冲泡棉的结果示意图。
附图标记说明:1为第一离型膜层;2为第一压敏胶层;3为亚克力发泡体层;4为第二压敏胶层;5为第二离型膜层。
具体实施方式
实施例1
1、一种自粘性网格缓冲泡棉,包括离型膜层、压敏胶层和亚克力发泡层。
所述自粘性网格缓冲泡棉,从上至下依次为第一离型膜层、第一压敏胶层、亚克力发泡层、第二压敏胶层和第二离型膜层。
所述离型膜层为带有网格形状的离型膜;所述网格形状为菱形。
所述离型膜层的材料为PET(购自乐凯FP612-50)。
所述离型膜层的厚度为25μm。
所述压敏胶层的制备原料,按重量份计,包括:聚合物100份、增粘树脂52份、抗氧剂4份、填料6份、固化剂2.5份、溶剂64份。
所述第一聚合物为丙烯酸嵌段共聚物。
所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为3.7g/10min,拉伸强度为7.2MPa,拉伸伸长率为490%(日本可乐丽,LA 2330)。
所述增粘树脂为松香树脂。
所述松香树脂的酸值为12mgKOH/g,软化点为100℃(亚利桑那,RE-100L)。
所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)。
所述抗氧剂为1:1.3。
所述填料为碳酸钙。
所述碳酸钙的平均粒径为10nm(购自赢创)。
所述溶剂为丁酮。
所述压敏胶层的厚度为75μm。
所述亚克力发泡层的制备原料,按重量份计,包括:第二聚合物100份、微球发泡剂6份、异氰酸酯3.4份、颜料1.7份、极性溶剂75份。
所述第二聚合物为丙烯酸嵌段共聚物。
所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为3.7g/10min,拉伸强度为7.2MPa,拉伸伸长率为490%(日本可乐丽,LA 2330)。
所述微球发泡剂的粒径范围D0.5为9-15μm,TMA密度≤20kg/m3,抗溶剂性能为4(阿克苏微球发泡剂,型号为461DU 40)。
所述色浆为黑色浆(上海喜颜化工科技有限公司,型号为C629)。
所述极性溶剂为乙酸乙酯。
所述亚克力发泡层的厚度为150μm。
2、一种自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,其包括如下步骤:
S1.将压敏胶层的制备原料混合、搅拌、过滤,得到压敏胶水;
S2.将亚克力发泡层的制备原料混合、搅拌、过滤,得到亚克力发泡胶水;
S3.将S2得到的亚克力发泡胶水涂布于双面离型膜上,升温干燥,得到未发泡的亚克力发泡层材料;
S4.将S1得到的压敏胶水涂布于离型膜上,升温干燥后与(3)得到的未发泡的亚克力发泡层材料进行贴合,并剥离(3)中双面离型膜,制得一面涂布压敏胶的未发泡单面胶带;
S5.将S1得到的压敏胶水涂布于离型膜上,升温干燥后与(4)得到的一面涂布压敏胶的未发泡单面胶带进行贴合,即制得双面涂布压敏胶的未发泡双面胶带;
S6.将S5制得的未发泡的双面胶带经烘箱加热发泡后,即得。
所述S1中过滤后压敏胶水中的固含量为40wt%。
所述S1中过滤后亚克力发泡胶水中的固含量为35wt%。
实施例2
1、一种自粘性网格缓冲泡棉,与实施例1的不同之处在于:
压敏胶层和亚克力发泡层中,
所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为25g/10min,拉伸强度为9.0MPa,拉伸伸长率为380%(日本可乐丽,LA 2250)。
2、一种自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,同实施例1。
对比例1
1、一种自粘性网格缓冲泡棉,与实施例1的不同之处在于:
压敏胶层和亚克力发泡层中,
所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为1.5g/10min,拉伸强度为19MPa,拉伸伸长率为140%(日本可乐丽,LA 4285)。
2、一种自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,同实施例1。
对比例2
1、一种自粘性网格缓冲泡棉,与实施例1的不同之处在于:
所述松香树脂的酸值为2-8mgKOH/g,软化点为97-103℃(亚利桑那,RE-100F)。
2、一种自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,同实施例1。
对比例3
1、一种自粘性网格缓冲泡棉,与实施例1的不同之处在于:
所述微球发泡剂的粒径范围D0.5为28-35μm,TMA密度≤14kg/m3,抗溶剂性能为5
(阿克苏微球发泡剂,型号为920DU 120)。
2、一种自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,同实施例1。
性能测试
1、剥离强度:根据ASTM D3330方法进行测定,将实施例及对比例的产品取25mm按照EN ISO 24345标准进行测试。
2、拉伸强度:根据ASTM D3759方法进行测定,将实施例及对比例所得样品在10mm幅宽的样品在温度23℃、湿度50%RH条件下用测定装置(万能材料试验机,科健),在速度300mm/min的条件下进行测试,将N=3的平均值作为测定值。
3、落球冲击试验:将实施例及对比例所得样品裁剪为10cm*10cm,并贴合于手机盖板玻璃(60mm*120mm*0.7mm)表面,利用不锈钢小球,(重量55g,直径在25mm大小),在500mm高度对泡棉贴合的手机玻璃盖板进行冲击测试,观察样品是否完好。
具体结果如表1所示。
表1实施例及对比例性能测试结果
剥离强度(kgf/50mm) | 拉伸强度/MPa | 落球冲击 | |
实施例1 | 15.8 | 1.0 | 完好 |
实施例2 | 15.4 | 0.9 | 完好 |
对比例1 | 10.6 | 0.7 | 破裂 |
对比例2 | 12.7 | 0.3 | 破裂 |
对比例3 | 8.2 | 0.6 | 破裂 |
Claims (10)
1.一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,包括离型膜层、压敏胶层和亚克力发泡层;
所述自粘性网格缓冲泡棉,从上至下依次为第一离型膜层、第一压敏胶层、亚克力发泡层、第二压敏胶层和第二离型膜层。
2.根据权利要求1所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述离型膜层为带有网格形状的离型膜;
所述网格形状为菱形、正方形、长方形、三角形、五边形、六边形中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述压敏胶层的制备原料包括:第一聚合物、增粘树脂、抗氧剂、填料、固化剂、溶剂。
4.根据权利要求3所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述第一聚合物选自聚氨酯、聚丙烯、聚丙烯酸、有机硅、橡胶中的一种或多种。
5.根据权利要求3或4所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述第一聚合物为丙烯酸嵌段共聚物;
所述丙烯酸嵌段共聚物190℃,2.16kg的熔融流动指数为2-40g/10min,拉伸强度为5-10MPa,拉伸伸长率为300-600%。
6.根据权利要求3所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述增粘树脂选自萜烯树脂、松香树脂、石油树脂、氢化松香树脂、氢化萜烯酚醛树脂、碳氢树脂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述增粘树脂为松香树脂;
所述松香树脂的酸值为9-15mgKOH/g,软化点为90-110℃。
8.根据权利要求1所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述亚克力发泡层的制备原料包括第二聚合物、微球发泡剂、异氰酸酯、颜料、极性溶剂。
9.根据权利要求1所述的一种自粘性网格缓冲泡棉,其特征在于,所述微球发泡剂的粒径范围D0.5为5-25μm,TMA密度≤30kg/m3,抗溶剂性能为3-5。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的自粘性网格缓冲泡棉的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
S1.将压敏胶层的制备原料混合、搅拌、过滤,得到压敏胶水;
S2.将亚克力发泡层的制备原料混合、搅拌、过滤,得到亚克力发泡胶水;
S3.将S2得到的亚克力发泡胶水涂布于双面离型膜上,升温干燥,得到未发泡的亚克力发泡层材料;
S4.将S1得到的压敏胶水涂布于离型膜上,升温干燥后与(3)得到的未发泡的亚克力发泡层材料进行贴合,并剥离(3)中双面离型膜,制得一面涂布压敏胶的未发泡单面胶带;
S5.将S1得到的压敏胶水涂布于离型膜上,升温干燥后与(4)得到的一面涂布压敏胶的未发泡单面胶带进行贴合,即制得双面涂布压敏胶的未发泡双面胶带;
S6.将S5制得的未发泡的双面胶带经烘箱加热发泡后,即得。
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