[发明专利]难粘柔性材料用反应性胶粘剂及其应用

说明书

本发明涉及一种难粘柔性材料用反应性胶粘剂及其应用，难粘柔性材料用反应性胶粘剂，以重量计，包括以下含量的组分：水性聚氨酯分散体100份；醋酸乙烯酯‑乙烯共聚物(VAE)乳液10‑30份；潜伏性固化剂5‑20份；抗水解稳定剂0.5‑2份；增稠剂0.1‑0.5份；润湿分散剂BYK151 0.05‑0.2份；其中，水性聚氨酯包括结晶聚酯多元醇、无定形聚酯多元醇以及脂肪族异氰酸酯等主要化学组成结构，且含有氨基(‑NH₂或‑NH‑)和羟基(‑OH)活性基团。本发明的难粘柔性材料用反应性胶粘剂所制成的胶膜可在90‑110℃下快速实现难粘柔性材料的贴合，粘接强度高，贴合后的难粘柔性材料抗弯折且耐黄变。

技术领域

本发明涉及胶粘剂，尤其涉及一种难粘柔性材料用反应性胶粘剂及其应用。

背景技术

随着人们对生活品质和健康数据的关注，可穿戴设备等消费电子产品需求增长迅速。在材料选择方面，由于应用于可穿戴设备的材料与人体肌肤直接接触，需要具备安全、透气、耐用、舒适、灵活度、柔软度和贴合度好等特性，因此可穿戴设备的常用材料有硅胶、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、合成橡胶弹性体(TPE)等难粘柔性材料。作为难粘柔性材料，上述材料自身之间或与其他材料的粘接也是成品制造端和胶粘剂端迫切需要解决的难点。

目前人们容易想到的用于难粘柔性材料的粘接方案中，压敏胶胶带存在粘合强度不足的问题，液体胶粘剂存在胶粘剂的挤出造成成品的不洁操作、溶剂从胶粘剂中迁移到成型制品中、胶粘剂带来的有害有机挥发物VOC及气味等诸多问题。另外，当粘接成品要求半结构或结构胶的粘接强度时，在液体胶粘剂中反应性胶粘剂的应用较为普遍，但存在固化时间长的明显缺点。在此背景下，技术人员开发了热活化胶膜(Heat Activated Film，HAF)用于粘结难粘柔性材料，热活化胶膜HAF根据可重工性分为热塑性HAF和反应性HAF，反应性HAF除了解决液体胶粘剂的问题外，还兼具了反应性液体胶粘剂的粘接强度。

反应性HAF在粘接时常用热压贴合的方式，在采用热压贴合粘接硅胶、TPU和TPE等难粘柔性背衬时，考虑到柔性背衬长时间受高温和压力作用下容易变色和变形，因此需要温度越低越好以及热压贴合时间越短越好。一般要求热贴合温度低于120℃，热压贴合时间短于3min。

而目前反应性HAF主要有环氧(或丙烯酸酯-环氧)类、酚醛丁腈类和聚氨酯类三大体系。环氧类和酚醛丁腈类反应性HAF存在热贴合温度高(120℃)和贴合时间长(5min)，固化后胶膜韧性和延伸性差，且易黄变不适合浅色产品应用的问题，从而不适用于硅胶、TPU和TPE等柔性背衬产品中。而聚氨酯类反应性HAF热贴合温度低(90-120℃)和贴合时间短(30s-3min)，固化后胶膜韧性和延伸性好，是粘接硅胶、TPU和TPE等柔性背衬较好的选择。但是聚氨酯类反应性HAF在对硅胶、TPU和TPE等难粘柔性背衬进行粘接时，实际存在热贴合温度高、粘接强度低且易黄变的缺陷。

专利CN104185664B、CN106753000A、CN107107548A均公开了含-OH和-NH₂基团的热塑组分和以粒子形式分散在热塑组分中且表面钝化的异氰酸酯固化剂组分构成的潜在反应性胶粘膜，用于粘接阳极氧化铝(玻璃、陶瓷等)和极性塑料。文中并未涉及反应性聚氨酯HAF对难粘柔性材料的粘接，其对难粘柔性材料的粘接条件和效果如何仍未可知。

专利CN111100592A公开了含-OH基团的聚氨酯与封闭型异氰酸酯固化剂的单组分聚氨酯热熔胶膜。但是选择封闭型固化剂，存在封闭剂热解封残留问题，另外市售封闭型固化剂存在解封固化温度高和固化速率慢的问题，正如专利中公开的：其中的聚氨酯热熔胶膜在150℃下热贴合粘接布/铝时，需在100℃下熟化10天，该熟化时间较长，且对于难粘柔性材料的粘接条件和效果如何仍未可知。