一种含四重氢键基元的热固性胶膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种含四重氢键基元的热固性胶膜及其制备方法和应用。所述含四重氢键基元的热固性胶膜包括基材层和覆盖于基材层上的热固性胶粘剂层；所述热固性胶粘剂层包括如下按重量百分比计算的组分：含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体55～96％；表面钝化异氰酸酯3～40％；助剂1～5％；所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的重均分子量小于4万。本发明专利技术的热固性胶膜即使在分子量较低的情况下也具有较高的机械性能，解决了因为分子量降低而导致的胶膜机械性能不足的问题，同时，还克服了加工过程中出现的粘辊的问题，具有优良的加工性能，粘合好的制品也具有较好的耐热性能和耐水性能；还具有低的贴合温度，可以减少对材料的损坏，更适合应用于温度敏感材料的粘合。更适合应用于温度敏感材料的粘合。

【技术实现步骤摘要】
一种含四重氢键基元的热固性胶膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机粘合剂
，具体涉及一种含四重氢键基元的热固性胶膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]相比于液态的胶粘剂，胶膜具有清洁、环保、高效、安全等优点。热塑性胶膜的生产方法是成熟的，CN109929476A，CN104263259B均公开了制备低熔点的热塑性TPU胶膜的方法，但受限于是螺杆挤出粒料后流延成膜的工艺，TPU的分子量较低，粘合好的制品不具有高的耐热性、耐水性。
[0003]不同于热塑性胶膜，热固性胶膜在贴合温度下具有自交联反应性，使得粘合好的制品具有更好的耐水性、耐热性和粘接力。
[0004]US20150037555A1描述了一种基于水性聚氨酯分散体体系的热固性胶膜制备方法，所描述的实施方案是基于采用市售的水性聚氨酯分散体和表面钝化的异氰酸酯水乳液。该专利所用的水性聚氨酯分散体的分子量较高，7万<Mw≤10万。通常胶膜的熔点高低与分子量大小是负相关的，这使得专利制备的胶膜熔点较高，需要在较高的温度下进行活化贴合，这不利于温敏基材的使用。
[0005]US20160168434A1描述了一种对金属表面具有改进的粘合性的热固性膜，同样是基于采用市售的水性聚氨酯分散体和市售的表面钝化的异氰酸酯水乳液。专利使用了两种水性聚氨酯分散体，虽然其中一种水性聚氨酯的分子量Mw<5万，但是另一种水性聚氨酯的分子量Mw>7万，胶膜熔点仍然较高。
[0006]US20150240128A1，US20200032110A1分别描述了一种可贴合的热固性胶膜，以减少或者阻止两个基材在组装、运输和其组合过程中产生相对移动。该专利是在热固性热熔胶膜表面涂布上压敏胶。但制备热固性热熔胶膜所用的聚氨酯仍然是较高分子量的。
[0007]为了得到低熔点的水性聚氨酯，通常会将聚氨酯的分子量做得比较低。但当聚氨酯分子量降低，其表现出低的内聚力，聚氨酯干膜表面就会出现发粘的现象，在生产过程中容易粘辊，不利于胶膜的生产和使用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种热固性胶膜，其具有低的熔点，易于加工，又兼具优良的耐水性、耐热性和粘接力，且不发粘，具有好的使用前景。
[0009]本专利技术的另一目的是为了提供所述热固性胶膜的制备方法。
[0010]本专利技术的另一目的是为了提供所述热固性胶膜的应用。
[0011]本专利技术的上述目的通过如下技术方案予以实现：
[0012]一种含四重氢键基元的热固性胶膜，包括基材层和覆盖于基材层上的热固性胶粘剂层；
[0013]所述热固性胶粘剂层包括如下按重量百分比计算的组分：
[0014]含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体55～96％；
[0015]表面钝化异氰酸酯3～40％；
[0016]助剂1～5％；
[0017]所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体是基于二氨基三嗪体系形成的含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体；
[0018]所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的重均分子量小于4万；
[0019]所述四重氢键基元占水性聚氨酯分散体质量的1～4.5％；
[0020]所述基材层为塑料基材层或离型纸层。
[0021]本专利技术中，通过采用具有特殊结构的含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体代替常规的水性聚氨酯分散体，其即使在分子量较低的情况下也具有较高的机械性能(拉伸强度)，解决了因为分子量降低而导致的胶膜机械性能不足的问题。四重氢键基元和表面钝化异氰酸酯的作用下，能产生物理交联和化学交联双重交联，使得胶膜具有优良的加工性能，粘合好的制品也具有耐热性能和耐水性能。令人意外地，还表现出不粘辊的性能，克服了因为分子量的降低而出现的粘辊的问题。另外，本专利技术的热固性胶膜其具有低的贴合温度，可以减少对材料的损坏，更适合应用于温度敏感材料的粘合。
[0022]通常地，水性聚氨酯分散体的重均分子量在5000以上，而本专利技术所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的重均分子量大于5000，但当含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的重均分子量过高会导致其贴合温度过高，不利于应用于温度敏感材料的粘合。
[0023]优选地，所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的重均分子量为1.5～3万。
[0024]本专利技术中，所述表面钝化异氰酸酯可以是已知的表面钝化异氰酸酯，其可以是脂肪族表面钝化异氰酸酯或芳香族表面钝化异氰酸酯。表面钝化异氰酸酯是由异氰酸酯的二聚体、三聚体等与钝化剂反应制得。所述的异氰酸酯的二聚体、三聚体常见的例如是MDI二聚体、TDI二聚体、IPDI三聚体。所述钝化剂通常是多元胺类钝化剂，例如是如乙二胺、丙二胺、二乙基三胺、异佛尔酮二胺、聚醚胺等。
[0025]所述表面钝化异氰酸酯可以购买得到，商品化的表面钝化异氰酸酯包括水乳液状态和固体颗粒状。优选地，所述表面钝化异氰酸酯为水乳液状态。商品化的表面钝化异氰酸酯例如DispercollBL2514(科思创，德国)。
[0026]优选地，所述基材层选自PVC膜、PET膜、PP膜、PE膜或硅油纸。
[0027]本专利技术中，所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的分子结构中含有以下四重氢键基元：
[0028][0029]其中R1选自氢、卤素、芳香烃、烷烃或脂环烃；R2选自芳香烃、烷烃或脂环烃。
[0030]更常见地，所述R1选自芳香烃、烷烃或脂环烃。
[0031]本专利技术中，所述芳香烃、烷烃或脂环烃的碳原子数没有特殊的限定，一般商用的产品即能满足。更具体地，R1的结构来自于二氨基三嗪单体，常见的R1的碳原子数在1～20之间。R2的结构来自于二异氰酸酯，常见的R2的碳原子数在4～20之间。
[0032]所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体是通过在水性聚氨酯制备过程中，加入二氨基三嗪单体制备得到。
[0033]优选地，所述二氨基三嗪单体具有如下结构：
[0034][0035]R1选自氢、卤素、芳香烃、烷烃或脂环烃。
[0036]更具体地，所述二氨基三嗪单体为2,4
‑
二氨基
‑6‑
十一烷基三嗪。
[0037]所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体可以通过已知方法制备得到，优选地，所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体由大分子二元醇、二氨基三嗪单体、二异氰酸酯、亲水单体、胺类封端剂反应而成；
[0038]所述大分子二元醇的数均相对分子量为500～5000；
[0039]所述大分子二元醇为聚酯二元醇和/或聚醚二元醇中的一种或多种；
[0040]所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体还可以加入或不加入胺类扩链剂。
[0041]根据大分子二元醇的性质不同，会赋予热固性胶膜不同的性质。
[0042]例如当所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体采用结晶型二元醇制备时，得到的热固性胶膜不具备回弹性。而当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含四重氢键基元的热固性胶膜，其特征在于，包括基材层和覆盖于基材层上的热固性胶粘剂层；所述热固性胶粘剂层包括如下按重量百分比计算的组分：含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体55～96％；表面钝化异氰酸酯3～40％；助剂1～5％；所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体是基于二氨基三嗪体系形成的含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体，所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的重均分子量小于4万；所述四重氢键基元占水性聚氨酯分散体质量的1～4.5％；所述基材层为塑料基材层或离型纸层。2.根据权利要求1所述含四重氢键基元的热固性胶膜，其特征在于，所述表面钝化异氰酸酯为脂肪族表面钝化异氰酸酯或芳香族表面钝化异氰酸酯。3.根据权利要求1所述含四重氢键基元的热固性胶膜，其特征在于，所述基材层选自PVC膜、PET膜、PP膜、PE膜或硅油纸。4.根据权利要求1所述含四重氢键基元的热固性胶膜，其特征在于，所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体的分子结构中含有以下四重氢键基元：其中R1选自芳香烃、烷烃或脂环烃；R2选自芳香烃、烷烃或脂环烃。5.根据权利要求1所述含四重氢键基元的热固性胶膜，其特征在于，所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体由大分子二元醇、二氨基三嗪单体、二异氰酸酯、亲水单体、胺类封端剂反应而成；所述大分子二元醇的数均相对分子量为500～5000；所述大分子二元醇为聚酯二元醇和/或聚醚二元醇中的一种或多种；所述含四重氢键基元的水性聚氨酯分散体可以加入或不加入胺类扩链剂。6.根据权利要求5所述含四重氢键基元的热固性胶膜，其特征在于，所述亲水单体为双官能团的羧酸或其盐类单...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵云，徐鹏，陈巧，吴少明，孙东成，
申请(专利权)人：广东盛佑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：