CN117619704A - 一种采用涂布与镀膜工艺制备的热熔胶膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，包括如下步骤：采用疏水疏油性质的保护层树脂的水溶液，对耐高温基材的上表面完成涂布疏水疏油树脂层；对耐高温基材的下表面进行真空镀膜和等离子处理，形成硫化锌增强镀层；将完成真空镀硫化锌增强镀层后的卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置混合型热熔胶树脂溶液，将混合型热熔胶树脂溶液涂布在硫化锌镀层上，并烘干形成热熔胶树脂层；将完成热熔胶树脂层涂布后的卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯‑丙烯酸共聚物水溶液，将水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯‑丙烯酸共聚物水溶液涂布至卷材的表面，并烘干形成初粘树脂层。
Description
技术领域
本发明涉及热熔胶领域，尤其涉及到一种采用涂布与镀膜工艺制备的热熔胶膜及其制备方法。
背景技术
热熔胶膜是将热熔胶通过压延、流延、吹膜等方式制备成易于工业化生产的膜制品。通常，热熔胶膜是由高饱和的聚烯烃材料为基材制备，为了增加热溶胶膜的粘接性能，通常会填加利于粘接的助剂，而PP材质属于难粘材料，现有的用于粘黏PP材质大多通过物理改变PP材质表面或者利用其它材料对PP材质的表面进行活性化。
例如，专利号为201120370413.0的专利文件公开了一种烫金膜结构，其包括塑料薄膜、UV强化涂布层、镀膜层及热熔胶层，所述塑料薄膜的上面引入所述UV强化涂布层，所述UV强化涂布层之上引入所述镀膜层，所述镀膜层之上引入所述热熔胶层。
上述专利方案通过在塑料薄膜上涂布UV强化涂布层，再镀上镀膜层，利用热熔胶层的粘性将塑料薄膜、UV强化涂布层及镀膜层转移到被烫金物上，缩短制程、降低成本及具有耐磨高硬度，不需再涂布保护膜，且不需在塑料薄膜一侧设置离型层，同时所述UV强化涂布层与塑料薄膜直接接触，增加被烫金物表面光亮度。
但是，上述专利方案的热熔胶膜产品还存在以下的问题：
1.其基材为塑料薄膜，耐高温性能的稳定性无法保证。
2.理想的热熔胶膜产品的表面应当具有良好疏水疏油功能，且表面具有低吸湿功能。
3.为提高热熔胶层与基材的剥离力，需要基材的表面性能的一致性；以及增加一层起始的热熔胶性能的连接界面，以保证热熔胶膜与基材的结合有较高的均匀度，保证长期耐高温(≥128℃)。
因此，有必要对现有技术进行改善，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用涂布与镀膜工艺制备的热熔胶膜及其制备方法，通过采用表面具有疏水性能和耐高温性能的基材，并通过真空蒸镀(而不是采用涂布具有溶剂的树脂的方式)形成增加热熔胶层与基材结合力的连接层，保证热溶胶层不产生气泡点，即具有增强结合力的功能镀层。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，包括如下步骤：
步骤1)涂布疏水疏油树脂层
将耐高温基材置于涂布机放料轴上，胶槽放置疏水疏油性质的保护层树脂的水溶液，对耐高温基材的上表面完成涂布疏水疏油树脂层；
步骤2)真空镀硫化锌增强镀层：
对步骤1)对完成涂布疏水疏油树脂层涂布的耐高温基材的下表面进行真空镀膜和等离子处理，且在耐高温基材的下表面形成硫化锌增强镀层，硫化锌增强镀层用于增强连接层，增加耐高温基材与后续涂布的热熔胶的结合力；
步骤3)涂布热熔胶树脂层：
将完成真空镀硫化锌增强镀层后的卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置混合型热熔胶树脂溶液，将混合型热熔胶树脂溶液涂布在硫化锌镀层上，并烘干形成热熔胶树脂层；
步骤4)涂布初粘树脂层：
将完成热熔胶树脂层涂布后的卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物水溶液，将水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物水溶液涂布至卷材的表面，并烘干形成初粘树脂层。
进一步的，所述疏水疏油树脂层采用水性丙烯酸树脂或聚氨酯树脂，对耐高温基材具有保护和疏水疏油作用，涂布烘干后树脂厚度1-5μm。
进一步的，所述硫化锌增强镀层，用于增强耐高温基材与热熔胶树脂层的连接强度，经过等离子处理后的硫化锌增强镀层，厚度范围80-200nm。
进一步的，所述热熔胶树脂层采用水性或溶剂型丙烯酸或聚氨酯树脂，其包括聚氨酯、阻燃剂、树脂助剂、固化剂和填料。
进一步的，所述热熔胶树脂层和耐高温基材通过涂布树脂方式在耐高温完成涂布，用于涂布工艺的热熔胶树脂层的厚度为5～100μm。
或所述耐高温基材层与作为热熔胶树脂层通过无溶剂复合与干式复合工艺复合，用于无溶剂复合与干式复合工艺的热熔胶树脂层的厚度为15～150μm。
或所述热熔胶树脂层和耐高温基材采用挤出复合工艺制备，通过挤出复合工艺所挤出的热熔胶树脂层的厚度为15～150μm。
进一步的，所述所述初粘树脂层由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成，涂布干重为0.03-0.09g/m2，固含量为0.8％～5.4％，厚度为0.02—0.05μm。
进一步的，所述制备的热熔胶膜由上而下依次包括疏水疏油树脂层、耐高温基材、硫化锌增强镀层、热熔胶树脂层和初粘树脂层。
进一步的，所述的疏水疏油树脂层是防水防油功能的涂层数脂，采用水性丙烯酸树脂或聚氨酯树脂，对基材具有保护作用和增加疏水和疏油作用；
所述的耐高温基材采用BOPET或PPS、PC；
所述的硫化锌增强镀层作用是用硫化锌增强基材与热熔胶层的连接功能，具体是经过等离子处理后的真空蒸镀的二氧化硅透明度层，常用厚度范围80-200nm；
所述的热熔胶树脂层，按产品的不同采用水性热熔胶树脂涂布层，以及通过无溶剂复合或干式复合工艺完成与薄膜复合以及使用挤出复合粒子完成基础工艺的热熔胶膜产品；
所述的初粘树脂层是经过涂布的溶剂型初粘层，其成分是由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明使用涂布初粘层工艺与蒸镀硫化镀膜二个工艺的结合，产生的效果是，具有多热熔胶粘结牢固，无气泡气孔，在125℃可保持稳定和绝缘的本实施例是耐高温高湿的热熔胶产品。
附图说明
图1是本发明所述的实施例1的示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明提出的一种新型热熔胶膜制备方法，包括如下步骤：
步骤1、涂布疏水疏油树脂：
将PPS(或PET、PC之一)作为耐高温的基材置于涂布机放料轴上，胶槽放置疏水疏油性质的保护层树脂的水溶液，本树脂是丙烯酸或聚氨酯系列。普通热熔胶产品的疏水疏油涂层的涂布厚度范围是干树脂厚度0.8-7μm，涂布液工作浓度25-40％，网辊80-100目，对基材的上表面完成涂布疏水疏油涂层后，以涂层朝外方式烘干后收卷。
步骤2、真空镀硫化锌薄膜：
对步骤1制得表面涂层的基材的下表面，进行真空镀膜和等离子处理，使得镀面的硫化锌(ZnS)镀层厚度均匀90-2000nm，润湿张力≥38达因/厘米。镀层的作用增强连接层，增加基材与后工序涂布的热熔胶的结合力。
步骤3、涂布热熔胶：
将完成真空镀膜后的PPS(或PET、PC之一)卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以聚氨酯之主要成分，以阻燃剂、树脂助剂(消泡助剂)、固化剂、填料(抗静电)为辅主成份的混合型热熔胶树脂溶液。经过涂布和烘干工序后树脂均匀的涂敷在镀层上。涂布液工作浓度25-40％.网辊80-100目，完成涂布涂层后，以涂层朝外方式收卷。
步骤4、涂布初粘层树脂：
将完成热熔胶涂布后的PPS(或PET、PC之一)卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物水溶液，一般涂布干重为0.03-0.09g/m2，固含量为0.8％～5.4％，厚度为0.02—0.05μm。涂布液工作浓度25-40％.网辊100-110目，完成涂布涂层后，以涂层朝外方式烘干后收卷。
所述的热熔胶层也可以采用复合方式制作热熔胶膜：
1)用挤出复合机流延热熔胶树脂方式制作热熔胶膜：
采用挤出低温树脂PE的方式，将熔融指数MI＝6g/10min(190℃，2.16kg)，熔点120℃的PE热熔胶粒料经过干燥处理后投入挤出机，在225-260℃的熔融温度下挤出于底涂层上，厚度10-50μm，经冷却辊与挤压辊的作用，与CPP薄膜复合在一起形成胶层。
2)PPSdr./MPE或PPSsf../MPE方式制作热熔胶膜：
将PPS薄膜(或BOPET、PCMPE)的下表面涂胶后，与低吸湿材料MPE薄膜的上表复合，MPE的下表面具有热封性初粘层；或采用无溶剂复合方式。
实施例1
下述是对涂布+镀膜+涂布工艺的热熔胶膜实施例的说明：
1、本实施例设计产品的简化结构
疏水疏油丙烯酸水性涂层+PPS基材+增强功能ZnS镀层+聚氨酯溶剂型热熔胶层+水性聚氨酯初粘层。
2、工序
选定厚度38μm的透明PPS薄膜→上表面涂布疏水疏油烯酸水性树脂层→真空镀铝机上真空蒸镀ZnS透明镀层→涂布混合型热熔胶溶剂性涂布液→涂布初粘层水性涂布液。
3、具体制造步骤
步骤1、涂布疏水疏油树脂：
本实施以双面化学涂层处理的PET基材作为耐高温的基材，将其置于涂布机放料轴上和将里层作为涂布面；将胶槽放置疏水疏油性质的保护层树脂的水溶液，本树脂是丙烯酸系疏水疏油列树脂之一，本实施例热熔胶膜产品的疏水疏油涂层厚度范围1-7μm，涂布液工作浓度28％.网辊100目，对PET基材上表面完成涂布疏水疏油涂层后，以涂层朝外方式烘干后收卷。
步骤2、功能镀膜：
对步骤1制得的PET基材的下表面进行真空镀膜，镀层的作用增强连接层，增加基材与后工序涂布的热熔胶的结合力；镀膜后在线同步完成对镀面的等离子处理，实现ZnS镀层厚度180nm，润湿张力≥38达因/厘米。
步骤3、涂布热熔胶：
将完成真空镀膜的PET卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以聚氨酯为主要成分(主剂)、助剂(消泡剂、阻燃剂、抗静电剂、填料)、固化剂、为辅助成分的热熔胶配制涂布溶液。
涂布液配比：主剂：助剂：固化剂＝10:1：0.5)；
其中，消泡剂：阻燃剂：抗静电剂＝1：2：0.5；
填料是无机物，纳米级钛白粉。
经过涂布和烘干工序后树脂均匀的涂敷在镀层上。涂布液工作浓度25％，上胶辊80目，涂层厚度38μm，完成涂布涂层后，以涂层朝内方式收卷。
步骤4、涂布初粘层：将完成热熔胶涂布后的PET卷材置于涂布机放料轴上，计划对热熔胶面涂布初粘层。胶槽放置以聚乙烯亚胺水溶液，涂布干重为0.08g/m2，固含量为0.8％，厚度为≥0.05μm。涂布液工作浓度28％，网辊100-110目，完成涂布涂层后，以涂层朝内方式烘干后收卷。
4、增强镀铝树脂层与镀铝层说明
本实施例采用的双面化学处理的PET，因此不需要再次涂布丙烯酸等增强镀膜树脂；真空镀铝所用机型是莱宝真空镀膜机。
实施例2
下述是对涂布+镀膜+挤出复合工艺的热熔胶膜实施例说明：
1、本实施例设计产品的简化结构
疏水疏油丙烯酸水性涂层+PPS基材+增强功能ZnS镀层+PE树脂层+水性聚氨酯初粘层。本实施例偶一基础的PE作为热熔胶层。
2、工序
选定厚度40μm的透明PPS薄膜→上表面涂布疏水疏油烯酸水性树脂层→真空镀铝机上真空蒸镀ZnS透明镀层→挤出复合PE热熔胶树脂→涂布初粘层水性涂布液。
3、具体制造步骤
步骤1、涂布疏水疏油树脂：
将PPS作为耐高温的基材置于涂布机放料轴上，胶槽放置疏水疏油性质的聚氨酯树脂水溶液。本实施例疏水疏油涂层厚度4μm，网辊100目，完成涂布疏水疏油涂层后，涂层朝内烘干后收卷。
步骤2、真空镀硫化锌薄膜：
对步骤1制得表面涂层的PPS基材的下表面，进行真空镀膜和等离子处理，使得镀面的ZnS镀层厚度均匀90-2000nm，润湿张力≥38达因/厘米。
步骤3、挤出复合PE(热熔胶)：
利用挤出复合机，在真空镀层上完成预涂膜型的挤出复合PE(热熔胶)工序，挤出PE树脂，厚度15μm，方法如下：将熔融指数MI＝8g/10min(190℃，2.16kg)，熔点120℃PE热熔胶粒料经过干燥处理后投入挤出机，在235-260℃的熔融温度下挤出和流延于ZnS表面上，经冷却辊与挤压辊的作用，形成热熔家胶层，其剥离力值大于0.7N/15mm。经分切修边后成为预涂型热熔胶膜，以PE朝内方式收卷。
步骤4：涂布初粘层树脂：
将完成挤复PE热熔胶后的PPS卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以水性聚氨酯溶液，涂布干重为0.09g/2m，固含量为0.9％，厚度为0.08μm。涂布液工作浓度28％，网辊110目完成涂布，涂层朝内方式烘干后收卷。
实施例3
下述是对涂布+镀膜+干式复合工艺的热熔胶膜实施例的说明。
1、本实施例设计产品的简化结构
疏水疏油丙烯酸水性涂层+PC基材+增强功能ZnS镀层+MPE薄膜+水性聚氨酯型初粘层。
2、工序
选定厚度28μm的透明PC薄膜→上表面涂布疏水疏油烯酸水性树脂层→真空镀铝机上真空蒸镀ZnS透明镀层→干式复合MPE热熔胶薄膜→涂布初粘层涂布液。
3、具体制造步骤
步骤1：涂布疏水疏油树脂：
将厚度28μm的PC作为耐高温的基材置于涂布机放料轴上，胶槽放置疏水疏油性质的保护层树脂的水溶液，本树脂是丙烯酸系列。普通热熔胶产品的疏水疏油涂层厚度7μm，涂布液工作浓度28％，网辊100目，对基材的上表面完成涂布疏水疏油涂层后，以涂层朝内方式烘干后收卷。
步骤2：真空镀硫化锌薄膜：
对步骤1制得表面涂层的基材的下表面，进行真空镀膜和等离子处理，使得镀面的ZnS镀层厚度均匀1600nm，润湿张力≥38达因/厘米。
步骤3：复合MPE薄膜：
利用干式复合机或无溶剂复合机，将真空镀膜后的PC卷材置于复合物机一放轴上作为涂胶基材，胶槽放置以双组分聚氨酯复合胶溶液，用乙酸乙酯作为稀释剂。经过涂胶和烘干烘道后，与二放轴的厚度30μmMPE基材的上面复合后，放入熟化室以50±5℃熟化。复合液工作浓度是3#察恩杯≤25s,网辊100目，完成复合后，以MPE朝内方式收卷。干附件涂布量是2.5-2.8g/m2。
步骤4：涂布初粘层树脂：
将完成热熔胶涂布后的PPS(或PET、PC之一)卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以水性聚氨酯或聚乙烯亚胺溶液，一般涂布干重为0.03-0.09g/m2，固含量为1.1％，厚度为0.05μm。涂布液工作浓度30％，网辊110目，完成涂层后，以涂层朝内方式烘干后收卷。
对比例1
下述是本发明的镀膜增强镀层与传统的涂布增强涂层工艺热熔胶膜的对比说明。
1、产品结构：疏水疏油丙烯酸水性涂层+PPS基材+聚氨酯增强涂层+聚氨酯溶剂型热熔胶层+水性聚氨酯初粘层。
2、工序
初度率工序换成涂布供需外，工序类似实施例1。选定厚度38μm的透明PPS薄膜→上表面涂布疏水疏油烯酸水性树脂层→涂布聚氨酯树脂层→涂布混合型热熔胶溶剂性涂布液→涂布初粘层水性涂布液。
3、对比说明：
涂布的增粘涂层的针孔点和气泡点比镀膜硫化锌镀层的多。因此本热熔胶膜产品的耐高温和耐湿性及阻隔性不如镀膜效果好。
对比例
下述是下述是本发明专有的初粘涂层与传统的没有增粘涂层热熔胶膜的对比说明。
1、产品结构：疏水疏油丙烯酸水性涂层+PPS基材+增强功能ZnS镀层+聚氨酯溶剂型热熔胶层。
2、工序
初度率工序换成涂布供需外，工序类似实施例1。选定厚度38μm的透明PPS薄膜→上表面涂布疏水疏油烯酸水性树脂层→增强功能ZnS镀层→涂布混合型热熔胶溶剂性涂布液。
4、对比说明：
涂布的增粘涂层的针孔点和气泡点比镀硫化锌镀层的多。因此本热熔胶膜产品的耐高温和耐湿性及均匀性不如镀膜效果好。尤其是没有初粘涂层的热熔胶膜产品的剥离强度差距大。
在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)涂布疏水疏油树脂层
将耐高温基材(2)置于涂布机放料轴上，胶槽放置疏水疏油性质的保护层树脂的水溶液，对耐高温基材(2)的上表面完成涂布疏水疏油树脂层(1)；
步骤2)真空镀硫化锌增强镀层：
对步骤1)对完成涂布疏水疏油树脂层(1)涂布的耐高温基材(2)的下表面进行真空镀膜和等离子处理，且在耐高温基材(2)的下表面形成硫化锌增强镀层(3)，硫化锌增强镀层(3)用于增强连接层，增加耐高温基材(2)与后续涂布的热熔胶的结合力；
步骤3)涂布热熔胶树脂层：
将完成真空镀硫化锌增强镀层(3)后的卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置混合型热熔胶树脂溶液，将混合型热熔胶树脂溶液涂布在硫化锌镀层上，并烘干形成热熔胶树脂层(4)；
步骤4)涂布初粘树脂层：
将完成热熔胶树脂层(4)涂布后的卷材置于涂布机放料轴上，胶槽放置以水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物水溶液，将水性聚氨酯或聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物水溶液涂布至卷材的表面，并烘干形成初粘树脂层(5)。
2.根据权利要求1所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述疏水疏油树脂层(1)采用水性丙烯酸树脂或聚氨酯树脂，对耐高温基材(2)具有保护和疏水疏油作用，涂布烘干后树脂厚度1-5μm。
3.根据权利要求1所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述硫化锌增强镀层(3)，用于增强耐高温基材(2)与热熔胶树脂层(4)的连接强度，经过等离子处理后的硫化锌增强镀层(3)，厚度范围80-200nm。
4.根据权利要求1所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述热熔胶树脂层(4)采用水性或溶剂型丙烯酸或聚氨酯树脂，其包括聚氨酯、阻燃剂、树脂助剂、固化剂和填料。
5.根据权利要求1所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述热熔胶树脂层(4)和耐高温基材(2)通过涂布树脂方式在耐高温完成涂布，用于涂布工艺的热熔胶树脂层(4)的厚度为5～100μm。
或所述耐高温基材(2)层与作为热熔胶树脂层(4)通过无溶剂复合与干式复合工艺复合，用于无溶剂复合与干式复合工艺的热熔胶树脂层(4)的厚度为15～150μm。
或所述热熔胶树脂层(4)和耐高温基材(2)采用挤出复合工艺制备，通过挤出复合工艺所挤出的热熔胶树脂层(4)的厚度为15～150μm。
6.根据权利要求1所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述所述初粘树脂层(5)由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成，涂布干重为0.03-0.09g/m2，固含量为0.8％～5.4％，厚度为0.02—0.05μm。
7.根据权利要求1所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述制备的热熔胶膜由上而下依次包括疏水疏油树脂层(1)、耐高温基材(2)、硫化锌增强镀层(3)、热熔胶树脂层(4)和初粘树脂层(5)。
8.根据权利要求7所述的采用涂布与镀膜工艺制备热熔胶膜的方法，其特征在于，所述的疏水疏油树脂层(1)是防水防油功能的涂层数脂，采用水性丙烯酸树脂或聚氨酯树脂，对基材具有保护作用和增加疏水和疏油作用；
所述的耐高温基材(2)采用BOPET或PPS、PC；
所述的硫化锌增强镀层(3)作用是用硫化锌增强基材与热熔胶层的连接功能，具体是经过等离子处理后的真空蒸镀的二氧化硅透明度层，常用厚度范围80-200nm；
所述的热熔胶树脂层(4)，按产品的不同采用水性热熔胶树脂涂布层，以及通过无溶剂复合或干式复合工艺完成与薄膜复合以及使用挤出复合粒子完成基础工艺的热熔胶膜产品；
所述的初粘树脂层(5)是经过涂布的溶剂型初粘层，其成分是由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成。
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