本發(fā)明涉及一種包含聚氨酯薄膜的阻水帶(swelling tape)及其制備方法，更具體地，涉及一種阻水帶，所述阻水帶包含通過多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)(Crosslinker)的氨基甲酸酯鍵而制備的聚氨酯薄膜。

背景技術：

阻水帶以填補相互隔開的兩個對象之間的間隔，而且根據(jù)需要能夠使兩個對象相互固定。

隨著對移動電話及移動設備的需求的增加，可再利用而不需要使用一次就要丟棄的二次電池的開發(fā)速度日益劇增。由于攜帶性，因此電池需要移動，并且需要具有耐沖擊性，而為了保護內部材料免受外部的沖擊，以及固定所述內部材料，因此需要在電解質溶液中具有膨脹(swelling)功能的特殊的帶(tape)。

現(xiàn)有的阻水帶中使用的氨基甲酸酯薄膜，在制備薄膜方面，通過T型模(T-die)擠出方式來進行。T型模擠出方式為目前以塑料材料薄膜的制備方式而廣泛地使用的方式。

用作薄膜原料的樹脂呈小顆粒形態(tài)，被投入到料斗(hopper)中。投入到料斗中的原料通過高溫擠出機成為熔融狀態(tài)，并從T-die中以一定厚度排出，并通過輥而成為薄膜形態(tài)。

因T-die擠出具有：原料在熔融狀態(tài)下重新回到原狀態(tài)的熱塑性特征，而使制得的薄膜能夠在結束加工后直接使用。另外，因制備工序比較簡單而可以大量生產，但是需要進行添加顏色等具有一點特色的生產時，存在在清洗設備時嚴重損耗時間及原材料的缺點。另外，薄膜特性取決于投入的原料，因此在對薄膜特性的變更、調節(jié)方面存在難度。另外，當原料的熔融點高時，由于不能很好地熔解，因此在多數(shù)情況下，會在薄膜上產生凝膠、魚眼(fisheye)形態(tài)的外觀不良。

對于現(xiàn)有阻水帶的研究，主要涉及用于實現(xiàn)由基底層的膨脹形成的立體形狀的粘合層的設置。

可以例舉如韓國公開專利公報第10-2014-0009089號、第10-2014-0063478號、第10-2014-0063479號、第10-2014-0065592號及第10-2012-0113684號。

另外，在這些現(xiàn)有技術中，作為基底層的成型方法公開了通過擠出而進行固化的方法、或者形成涂布的鑄造層后施加光或熱而進行固化的方法。

技術實現(xiàn)要素：

要解決的技術問題

本發(fā)明的一個目的在于，利用液相的多元醇和添加劑來制備具有氨基甲酸酯鍵的聚氨酯薄膜，提供一種具有基于通過擠出工序而制得的聚氨酯薄膜的外觀和性能，并且實現(xiàn)了均勻的厚度且降低成本的聚氨酯及包含其的膨脹膜。

另外，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種阻水帶的制備方法，通過所述方法能夠解決現(xiàn)有T-die方式中存在的問題，并且能夠實現(xiàn)聚氨酯薄膜的高的強度，并且能夠確保產品的外觀可靠性，能夠實現(xiàn)所需的顏色。

技術方案

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的阻水帶包括：

基底層，其包含由多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的氨基甲酸酯鍵形成的、以下述化學式1作為單元結構的聚氨酯薄膜；

粘合層，其在所述基底層的一面上以與所述基底層的長度方向水平的方向形成：

〈化學式1〉

所述聚氨酯薄膜的玻璃轉化溫度(Tg)可以為140至220℃。

所述基底層可以包含以下述化學式2作為單元結構的聚氨酯薄膜：

〈化學式2〉

所述添加劑(交聯(lián)劑)可以為異氰酸酯(isocyanate)。

所述添加劑(交聯(lián)劑)以聚氨酯重量計，可以為4至8重量％。

所述基底層可以進一步包含下述化學式3的單元結構：

〈化學式3〉

所述基底層可以通過在40至65℃的溫度下熟化24至96小時而形成。

所述阻水帶的特征為，所述粘合層可以由丙烯酸酯壓敏膠(Acr ylic PSA)構成。

所述基底層可以為30至45μm，所述粘合層可以為5至20μm。

另外，根據(jù)本發(fā)明一實施方式的阻水帶的制備方法包括以下步驟：

1)在第一載體薄膜(carrier film)上涂布液相的聚氨酯樹脂(urethane resin)，并通過熱干燥來形成基底層；

2)在第二載體薄膜上涂布粘合劑，從而形成粘合層；

3)在所述步驟1)中形成的基底層上層壓所述步驟2)中形成的粘合層；

4)去除第一載體薄膜；

5)在聚氨酯薄膜面上進行背面涂布，從而形成隔離層；以及

6)去除為了粘合涂布而使用的第二載體薄膜。

所述步驟1)中可以進一步包括在40至65℃溫度下對基底層進行24至96小時的熟化步驟。

所述步驟2)中的粘合層可以為丙烯酸酯壓敏膠。

所述步驟1)中的基底層可以為30至45μm，所述步驟2)中的粘合層可以為5至20μm。

有益效果

如上所述，根據(jù)本發(fā)明一實施方式的阻水帶，通過液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的氨基甲酸酯鍵來固化制得基底層，從而具有降低成本，以及提高厚度的均勻性的效果。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的阻水帶的制備方法，具有能夠精細地制備涂布厚度，實現(xiàn)異物最少化，提高薄膜的強度的效果。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施方式的阻水帶的結構圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的阻水帶的制備步驟。

附圖標記說明

100：阻水帶 110：基底層

120：粘合層 130：隔離層

最佳實施方式

以下，參照本發(fā)明的附圖來進行詳細的說明。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施方式的阻水帶100的結構圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明一實施方式的阻水帶100包含基底層110和粘合層120。優(yōu)選地，可以進一步包含隔離層(Release layer)130。

基底層110包含聚氨酯薄膜?；讓?10可以制備成一旦與流體接觸就示出膨脹特性的薄膜或片材形狀。

另外，基底層110可以呈四邊形、圓形、三角形或不定形等形狀。

聚氨酯薄膜以化學式1作為單元結構，并通過多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的氨基甲酸酯鍵而形成：

〈化學式1〉

所述添加劑(交聯(lián)劑)可以為異氰酸酯。

以化學式1作為單元結構的液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的氨基甲酸酯鍵中可以使用催化劑，所述催化劑可以為錫類催化劑(Ti n Type Catalyst)、質子惰性鹽(Aprotic Salt)、胺類催化劑(Amine Type Catalyst)、過氧絡合物(Peroxo Complex)、金屬催化劑(Meta l Catalyst)。

聚氨酯薄膜的玻璃轉化溫度(Tg)可以為140至220℃，優(yōu)選為170至190℃。在所述玻璃轉化溫度范圍下，可以使諸如發(fā)生氣泡等外觀不良最小化，并且所制得的基底層110可以具有與通過擠出工序得到的基底層同等水平的抗張強度及伸長率。

添加劑(交聯(lián)劑)的含量以聚氨酯重量計可以為4至8重量％，優(yōu)選為6重量％?？箯垙姸入S添加劑(交聯(lián)劑)的含量比的增加而增加，當添加劑(交聯(lián)劑)的含量比小于4重量％時，抗張強度達不到本發(fā)明欲實現(xiàn)的效果，當添加劑(交聯(lián)劑)的含量比大于8重量％時，隨抗張強度將增加，伸長率會降低，從而會導致聚氨酯薄膜的柔韌性降低且僵硬，因此會發(fā)生薄膜褶皺且不能夠拉伸且易斷的問題。

表1 相對于聚氨酯重量的添加劑含量比的抗張強度及伸長率

粘合層120可以在基底層110的一面上以與所述基底層的長度方向水平的方向形成。

粘合層120可以為丙烯酸酯壓敏膠。丙烯酸酯壓敏膠可以實現(xiàn)粘合力及經時變化的穩(wěn)定性，并使異物最小化。

粘合層120的設置形象根據(jù)阻水帶的使用條件可以進行各種變形。據(jù)此，利用液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)來制備具有氨基甲酸酯鍵的聚氨酯薄膜，從而具有基于通過擠出工序制備的聚氨酯薄膜的外觀和性能，同時還可以實現(xiàn)均勻的厚度，以及降低成本。

另外，根據(jù)本發(fā)明一實施方式的阻水帶的基底層110可以包含以下述化學式2作為單元結構的聚氨酯薄膜：

〈化學式2〉

另外，基底層110可以進一步包含下述化學式3的物質：

〈化學式3〉

化學式3是通過添加劑(交聯(lián)劑)與水分的反應而生成的，為液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的反應過程中生成的后反應產物。

基底層110優(yōu)選在40至65℃的溫度下熟化24至96小時而形成。這是由于可以使添加劑(交聯(lián)劑)與水分的反應所生成的二氧化碳最小化，并且可以使所制得的基底層的抗張強度及伸長率具有與通過擠出工序制備的基底層同等的水平。

基底層110優(yōu)選為30至45μm，粘合層120優(yōu)選為5至20μm。

隔離層130用于使薄膜順利打開，可以通過背面處理劑涂布工序在粘合涂布背面上涂抹背面涂布劑。背面劑可以為合成蠟(wax)型。

隔離層130可以在基底層的另一表面上以與所述基底層的長度方向水平的方向形成。

本發(fā)明的另一實施方式的阻水帶的制備方法包括以下步驟：

1)在第一載體薄膜上涂布液相的聚氨酯樹脂，并通過熱干燥來形成基底層；

2)在第二載體薄膜上涂布粘合劑，從而形成粘合層；

3)在所述步驟1)中形成的基底層上層壓所述步驟2)中形成的粘合層；

4)去除第一載體薄膜；

5)在聚氨酯薄膜表面上進行背面涂布，從而形成隔離層；以及

6)去除為了粘合涂布而使用的第二載體薄膜。

所述步驟1)可以通過微型凹版涂布(micro gravure)、凹版涂布(gravure)、唇涂布機(lip coater)、棒涂布機(bar coater)、狹縫涂布(slit die)、狹槽涂布(slot die)、逗號(comma)涂布方式中的一種進行，優(yōu)選通過狹槽涂布方式進行。

所述步驟1)中的基底層可以包含聚氨酯薄膜。聚氨酯薄膜具有以化學式1作為單元結構，且由液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的氨基甲酸酯鍵形成：

〈化學式1〉

添加劑(交聯(lián)劑)可以為異氰酸酯。

以化學式1作為單元結構的液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的氨基甲酸酯鍵可以使用催化劑，催化劑可以為錫類催化劑、質子惰性鹽、胺類催化劑、過氧絡合物、金屬催化劑。

聚氨酯薄膜的玻璃轉化溫度(Tg)可以為140至220℃，優(yōu)選為170至190℃。在所述玻璃轉化溫度(Tg)范圍下，使得諸如發(fā)生氣泡等的外觀不良最小化，并且所制得的基底層可以具有與通過擠出工序得到的基底層同等水平的抗張強度及伸長率。

添加劑(交聯(lián)劑)的含量以聚氨酯重量計可以為4至8重量％，優(yōu)選為6重量％?？箯垙姸入S添加劑的含量比的增加而增加，當添加劑(交聯(lián)劑)的含量比小于4重量％時，抗張強度達不到本發(fā)明欲實現(xiàn)的效果，當添加劑(交聯(lián)劑)的含量比大于8重量％時，抗張強度將增加，伸長率會降低，從而會導致聚氨酯薄膜的柔韌性降低且僵硬，因此會發(fā)生薄膜褶皺且不能夠延伸且易斷的問題。

基底層可以包含以化學式2作為單元結構的聚氨酯薄膜：

〈化學式2〉

另外，基底層可以進一步包含下述化學式3的物質：

〈化學式3〉

化學式3是通過添加劑(交聯(lián)劑)與水分的反應而生成的，為液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)的反應過程中生成的后反應產物。

所述步驟1)中的熱干燥可以在40至150℃下進行1至4分鐘。

所述步驟1)中可以進一步包括在40至65℃溫度下對基底層進行24至96小時的熟化步驟。通過該步驟可以使通過添加劑(交聯(lián)劑)和水分的反應所生成的二氧化碳最小化，并且可以使所制得的基底層的抗張強度及伸長率具有與通過擠出工序制備的基底層同等的水平。

所述步驟2)可以通過微型凹版涂布(micro gravure)、凹版涂布(gravure)、唇涂布機(lip coater)、棒涂布機(bar coater)、狹縫涂布(slit die)、狹槽涂布(slot die)、逗號(comma)涂布方式中的一種進行，優(yōu)選通過狹槽涂布方式進行。

所述步驟2)中，在層壓后、以層壓狀態(tài)卷繞(winding)后，還可以進一步包括在40至65℃溫度下對基底層進行24至96小時的熟化步驟。

所述步驟2)中的粘合層可以為丙烯酸酯壓敏膠。

所述步驟1)中的基底層可以為30至45μm，所述步驟2)中的粘合層可以為5至20μm。

所述步驟4)優(yōu)選通過凹版印刷涂布方式進行。

所述步驟4)中，在背面涂布后，可以進一步包括在卷繞狀態(tài)下，于常溫氣氛下進行24小時的熟化步驟。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的阻水帶的制備步驟。參照圖2，所述步驟如下所述。

(1)氨基甲酸酯薄膜的制備

在經過硅處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)材質的第一載體薄膜140上涂布液相的聚氨酯樹脂，該聚氨酯樹脂由液相的多元醇和添加劑(交聯(lián)劑)混合而成。然后，通過熱干燥形成氨基甲酸酯薄膜，從而形成基底層110。為了使氨基甲酸酯薄膜穩(wěn)定，在60℃下熟化48小時。

2)丙烯酸類粘合層和聚氨酯薄膜薄膜的層壓

在第二載體薄膜150上涂布丙烯酸類粘合劑而制得粘合層120，之后層壓完成熟化的基底層110。以層壓的狀態(tài)卷繞后，在60℃下熟化24小時。

3)去除氨基甲酸酯薄膜面的載體薄膜

為了在氨基甲酸酯面上進行背面涂布，去除第一載體薄膜140。通過縱斷(Slitter)工序實施，這時外觀上不能有刮痕。

4)隔離層的形成

在去除了第一載體薄膜140后的氨基甲酸酯薄膜的面上進行背面涂布，從而形成隔離層130。背面涂布后，在卷繞狀態(tài)下熟化24小時。

(5)加工

剝離為了形成粘合層120而使用的第二載體薄膜的同時，制備阻水帶100。這時使張力(tension)最小化，從而防止褶皺，在卷繞時需要使氣泡的混入最小化。

以下，通過實施例來對本發(fā)明進行更詳細的說明。對于本領域技術人員來說，這些實施例僅用于例示本發(fā)明，不能被解釋為本發(fā)明的范圍限定于這些實施例是顯而易見的。

實施例1氨基甲酸酯薄膜的制備

為了利用通過多元醇和添加劑的結合而制備的液相聚氨酯樹脂來制備厚度為40μm的薄膜，通過槽縫涂布方式進行。通過卷對卷(roll to roll)的方式進行，將經過硅處理的隔離PET膜作為基材使用。將混合添加劑和多元醇的液相聚氨酯樹脂涂布在隔離膜上后，進行熱干燥而制備成卷(Roll)形態(tài)?？偣仓苽?個樣本。其結果如下述表2中所示。

表2 聚氨酯薄膜涂布(制作)結果

薄膜的厚度偏差為±2μm水平。

實施例2粘合涂布后氨基甲酸酯薄膜的層壓

粘合涂布也通過槽縫涂布方式進行。在氨基甲酸酯薄膜上直接涂布時，由于在熱干燥過程中存在氨基甲酸酯薄膜的熱變形的問題，因此通過將粘合劑涂布在隔離層上并進行干燥后與氨基甲酸酯薄膜層壓的轉印涂布方法來進行。其結果如下述表3中所示。

表3 粘合涂布結果

進行粘合涂布的結果，厚度作為±1μm水平而良好，粘合力也比SPEC約高200g，因此在物理性質方面也沒有問題。

實施例3背面涂布工序

作為在成品上用于順利使薄膜打開的背面處理劑涂布工序，在粘合涂布反面上涂布背面涂布劑。背面劑使用在帶領域中廣泛使用的合成蠟類。

以上，詳細地記述了本發(fā)明的特定的部分，對于本領域技術人員來說，這些具體的技術僅是優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的范圍不受這些具體的技術的限定是顯而易見的。因此，本發(fā)明的實質范圍被定義為本發(fā)明的權利要求書及其等價物。