本发明涉及粘结剂技术领域，尤其涉及一种热熔胶膜的粘结剂及其制备方法和其在ffc线材的应用。
背景技术：
由于环保和节能的要求，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流，在汽车线材方面，ffc线材替代传统线材可以有效的降低整车的重量。此外，ffc线材的应用也可以降低材料成本，实现汽车零部件多功能信号传输的要求。同时，ffc线材连接简单，易拆卸，更换成本也大为降低。但是汽车用的ffc线材相对于普通ffc线材有在耐候性方面的要求更为严格。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种热熔胶膜的粘结剂，采用了超高热熔粘度的聚酯树脂作为主材料，并利用3种不同类型的固化剂相互搭配，使本发明的热熔胶膜具有极高的耐高温高湿稳定性和耐热冲击稳定性；
本发明的目的在于提出一种利用上述粘结剂制备的热熔胶膜，配合pet热熔胶膜层、预涂料层制备出用于ffc线材的热熔胶膜，其ffc线材的熔胶膜性能稳定；
本发明的目的在于提出一种上述粘结剂的制备方法，该方法简单、快捷。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种热熔胶膜的粘结剂，按质量分数，包括：19％～21％的饱和聚酯树脂a、10％～19％的饱和聚酯树脂b、6％～9％的饱和聚酯树脂c、38％-43％的阻燃剂、5％～7％的固化剂a、1％～3％的固化剂b、1％～3％的固化剂c和余量的填料；
所述饱和聚酯树脂a的玻璃化温度为5～15℃；饱和聚酯树脂b的玻璃化温度为50～80℃；饱和聚酯树脂c的玻璃化温度为0～20℃；所述固化剂a为六亚甲基二异氰酸酯；所述固化剂b为2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述固化剂c为异佛尔酮二异氰酸酯。
更进一步说明，所述饱和聚酯树脂a的热熔粘度为250000mpa.s以上，所述饱和聚酯树脂b的热熔粘度为60000～80000mpa.s，所述饱和聚酯树脂c的热熔粘度为40000～60000mpa.s。
更进一步说明，所述饱和聚酯树脂a的软化点温度为140～170℃；所述饱和聚酯树脂b的软化点温度为120～150℃；所述饱和聚酯树脂c的软化点温度为90～120℃。
更进一步说明，所述固化剂a为六亚甲基二异氰酸酯的单聚体、六亚甲基二异氰酸酯的二聚体、六亚甲基二异氰酸酯的多聚体的一种或多种配合。
更进一步说明，所述固化剂b为2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的单聚体、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚体或2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的多聚体的一种或多种配合。
更进一步说明，所述固化剂c为异佛尔酮二异氰酸酯的单聚体、异佛尔酮二异氰酸酯的二聚体或异佛尔酮二异氰酸酯的多聚体的一种或多种配合。
更进一步说明，所述阻燃剂为任意溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属氢氧化合物类阻燃剂、金属氧化物阻燃剂和金属硼化物阻燃剂中的一种或几种的混合。
更进一步说明，所述填料为任意疏水性气硅、半疏水性气硅、亲水性气硅、钛白粉、滑石粉、炭黑、苯乙烯和橡胶中的一种或多种的组合。
更进一步说明，所述粘结剂用于ffc线材的热熔胶膜，从表面层到底层依次包括：pet热熔胶膜层、预涂料层和高耐热性粘结剂层；所述高耐热性粘结剂层由所述粘结剂固化而成；所述pet热熔胶膜层的厚度为19～50μm；所述预涂料层的厚度为1～3μm；所述高耐热性粘结剂层的厚度为20～50μm。
更进一步说明，一种热熔胶膜的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
a：将丁酮溶剂和甲苯溶剂配成混合溶剂；
b：将饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c通过所述混合溶剂溶解完全；
c：将阻燃剂和填料添加到已经溶解好的饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c中，获得a组分；
d：将所述a组分初步分散均匀；
e：利用研磨机将a组分研磨两遍以上，直至a组分的细度在10μm以下；
步骤2：
a：依次把固化剂a、固化剂b和固化剂c分别称重，然后注入容器中；
b：在容器中加入丁酮溶剂，并将固化剂a、固化剂b和固化剂c混合均匀，获得b组分；
步骤3：
将所述a组分置于分散的状态下，将所述b组分30分钟内加入到所述a组分中，并分散20～30分钟；
所述步骤1和所述步骤2不分先后。
本发明的有益效果：
采用了超高热熔粘度的聚酯树脂作为材料，然后利用3种不同类型的固化剂相互搭配，使本发明的热熔胶膜具有优异的耐热性、耐高温高湿稳定性、耐热冲击稳定性、韧性。
附图说明
图1是本发明的一种用于ffc线材的热熔胶膜的结构示意图。
其中：
pet热熔胶膜层1、预涂料层2、高耐热性粘结剂层3。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种热熔胶膜的粘结剂，按质量分数，包括：19％～21％的饱和聚酯树脂a、10％～19％的饱和聚酯树脂b、6％～9％的饱和聚酯树脂c、38％-43％的阻燃剂、5％～7％的固化剂a、1％～3％的固化剂b、1％～3％的固化剂c和余量的填料；
所述饱和聚酯树脂a的玻璃化温度为5～15℃；饱和聚酯树脂b的玻璃化温度为50～80℃；饱和聚酯树脂c的玻璃化温度为0～20℃；所述固化剂a为六亚甲基二异氰酸酯；所述固化剂b为2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述固化剂c为异佛尔酮二异氰酸酯。
更进一步说明，如果所述饱和聚酯a过多则常温下粘结剂的附着力不高；如果所述饱和聚酯b的添加量过多会影响粘结剂的的耐热性，如果所述饱和聚酯b添加量过少则常温下的粘结剂的附着力不高；所述饱和聚酯c比较柔软，所述饱和聚酯c添加少量可以提高粘结剂的常温下的附着力，所述饱和聚酯c的添加量过大则粘结剂的耐热性下降。
不同类型的固化剂使粘结剂形成柔硬相结合的网状结构，既能提高粘结剂的耐热性，又可以保证粘结剂的柔韧性，使制作出来的ffc线材既有高耐热性，又能保证优异的耐曲折性能。
更进一步说明，所述饱和聚酯树脂a的热熔粘度为250000mpa.s以上，所述饱和聚酯树脂b的热熔粘度为60000～80000mpa.s，所述饱和聚酯树脂c的热熔粘度为40000～60000mpa.s。
更进一步说明，所述饱和聚酯树脂a的软化点温度为140～170℃；所述饱和聚酯树脂b的软化点温度为120～150℃；所述饱和聚酯树脂c的软化点温度为90～120℃。
更进一步说明，所述固化剂a为六亚甲基二异氰酸酯的单聚体、六亚甲基二异氰酸酯的二聚体、六亚甲基二异氰酸酯的多聚体。
更进一步说明，所述固化剂b为2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的单聚体、2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的二聚体或2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的多聚体。
更进一步说明，所述固化剂c为异佛尔酮二异氰酸酯的单聚体、异佛尔酮二异氰酸酯的二聚体或异佛尔酮二异氰酸酯的多聚体。
更进一步说明，所述阻燃剂为任意溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属氢氧化合物类阻燃剂、金属氧化物阻燃剂和金属硼化物阻燃剂中的一种或几种的混合。
更进一步说明，所述溴系阻燃剂如多溴二苯醚类、三溴苯酚类、溴代邻苯二甲酸酐类、溴代双酚a类、溴代醇类、溴代高聚物及其他溴系阻燃剂，如五溴甲苯、六溴环十二烷、十溴二苯乙烷和二溴苯基缩水甘油醚乙基溴代阻燃剂单体等。
更进一步说明，所述磷系阻燃剂可以为无机磷类阻燃剂或有机磷类阻燃剂，其中无机磷类阻燃剂可以是红磷或聚磷酸铵；有机磷类阻燃剂可以为磷酸脂类或磷杂环化合物，磷酸酯类的如可以为磷酸三苯酯、磷酸乙苯基苯基酯、磷酸叔丁基苯二基酯、四芳基亚芳基双磷酸酯、间苯二酚磷酸酯和四苯基双酚a-二磷酸酯等；磷杂环化合物可以为单环磷杂环化合物、磷螺环化合物和笼型磷化合物。
更进一步说明，所述氮系阻燃剂可以为三聚氰胺、氰尿酸、三聚氰胺的衍生物、双氰胺、尿素及其衍生物，三聚氰胺的衍生物如三聚氰胺多聚磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐。
更进一步说明，所述金属氢氧化合物类阻燃剂可以为氢氧化铝或氢氧化镁等。
更进一步说明，所述金属氧化物可以为三氧化二锑、氧化锑、氧化铁、氧化锡。
更进一步说明，所述金属硼化物阻燃剂可以为硼酸锌、硼酸钡等硼酸盐。
更进一步说明，所述填料为任意疏水性气硅、半疏水性气硅、亲水性气硅、钛白粉、滑石粉、炭黑、苯乙烯和橡胶中的一种或多种的组合。
更进一步说明，所述粘结剂用于ffc线材的热熔胶膜，如图1所示，从表面层到底层依次包括：pet热熔胶膜层1、预涂料层2和高耐热性粘结剂层3；所述高耐热性粘结剂层3由所述粘结剂固化而成；所述pet热熔胶膜层1的厚度为19～50μm；所述预涂料层2的厚度为1～3μm；所述高耐热性粘结剂层3的厚度为20～50μm。
更进一步说明，一种热熔胶膜的粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
a：将丁酮溶剂和甲苯溶剂配成混合溶剂；
b：将饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c通过所述混合溶剂溶解完全；
c：将阻燃剂和填料添加到已经溶解好的饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c中，获得a组分；
d：将所述a组分初步分散均匀；
e：利用研磨机将a组分研磨两遍以上，直至a组分的细度在10μm以下；
步骤2：
a：依次把固化剂a、固化剂b和固化剂c分别称重，然后注入容器中；
b：在容器中加入丁酮溶剂，并将固化剂a、固化剂b和固化剂c混合均匀，获得b组分；
步骤3：
将所述a组分置于分散的状态下，将所述b组分30分钟内加入到所述a组分中，并分散20～30分钟。
所述步骤1和所述步骤2不分先后。
更进一步说明，所述步骤1中的d方法使用了初步分散均匀，其目的为将所述a组分混合均匀，使原料尽可能溶解，为所述步骤3的所述b组分加入所述a组分中的预处理过程，可以使所述步骤3的固化剂更有机会与a组分的所述饱和聚酯树脂a、所述饱和聚酯树脂b和所述饱和聚酯树脂c接触反应。
实施例a：
表1实施例a1～a6的配比
一种热熔胶膜的粘结剂的制备方法，按以下步骤：
步骤1：
a：将丁酮溶剂和甲苯溶剂配成混合溶剂；
b：将饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c通过所述混合溶剂按表1溶解完全；
c：将阻燃剂和填料按表1添加到已经溶解好的饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c中，获得a组分；
d：将所述a组分初步分散均匀；
e：利用研磨机将a组分研磨两遍以上，直至a组分的细度在10μm以下；
步骤2：
a：依次把固化剂a、固化剂b和固化剂c分别按表1称重，然后注入容器中；
b：在容器中加入丁酮溶剂，并将固化剂a、固化剂b和固化剂c混合均匀，获得b组分；
步骤3：
将所述a组分置于分散的状态下，将所述b组分30分钟内加入到所述a组分中，并分散20～30分钟。
所述步骤1和所述步骤2不分先后。
实施例b：
表2实施例b1～b6的配比
一种热熔胶膜的粘结剂的制备方法，按以下步骤：
步骤1：
a：将丁酮溶剂和甲苯溶剂配成混合溶剂；
b：将饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c通过所述混合溶剂按表2溶解完全；
c：将阻燃剂和填料按表2添加到已经溶解好的饱和聚酯树脂a、饱和聚酯树脂b和饱和聚酯树脂c中，获得a组分；
d：将所述a组分初步分散均匀；
e：利用研磨机将a组分研磨两遍以上，直至a组分的细度在10μm以下；
步骤2：
a：依次把固化剂a、固化剂b和固化剂c分别按表2称重，然后注入容器中；
b：在容器中加入丁酮溶剂，并将固化剂a、固化剂b和固化剂c混合均匀，获得b组分；
步骤3：
将所述a组分置于分散的状态下，将所述b组分30分钟内加入到所述a组分中，并分散20～30分钟。
将如表1中实施例a和表2中实施例b进行以下(1)～(9)的试验进行性能测试，绘制出实施例a的表3和实施例b的表4：
(1)外观
目测所述高耐热性粘结剂层涂布于所述pet热熔胶膜层表面后，获得所述一种用于ffc线材的热熔胶膜，高耐热性粘结剂层的面有无气泡、针孔或颗粒等影响表面外观的现象，无影响表面外观的现象即为合格。
(2)背粘
用已经把所述pet热熔胶膜层涂布在pet热熔胶膜层面平整的贴合在pet的非电晕面上，样板的规格为50mmx200mm，在此样板上面平整的放置5kg的砝码，在50℃的烘箱内放置48小时后测试样板的剥离力，拉力机的剥离速度50mm/min，剥离值小于0.2n/5cm，即为合格。
(3)粘导体
在160～190℃的温度条件下压合0.035mm厚度x0.3mm宽度的无氧铜导体；用拉力机设定300mm/min的速度测试本发明的一种用于ffc线材的热熔胶膜制作成的ffc线材，在窗口位置单根导体的附着力，标准大于20g/0.3mm即为合格。
(4)耐热性
用本发明的一种用于ffc线材的热熔胶膜制作成的ffc线材，把该ffc线材放入150℃烤箱内3000小时，然后拿出该ffc线材测试其1分钟内且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；然后将该ffc线材测试1分钟内在水中且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；无破坏即为合格。
(5)耐高温高湿
用本发明的一种用于ffc线材的热熔胶膜制作成的ffc线材，把该ffc线材放入恒温很湿箱内，设定测试条件为(85℃，85％rh，1000小时)，然后拿出该ffc线材测试其1分钟内且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；然后将该ffc线材测试1分钟内在水中且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；无破坏即为合格。
(6)热冲击
用本发明的一种用于ffc线材的热熔胶膜制作成的ffc线材，把该ffc线材放入冷热冲击测试箱内，设定测试条件为(-40℃x0.5小时+150℃x0.5小时)*1000个循环，然后拿出该ffc线材测试其1分钟内且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；然后将该ffc线材测试1分钟内在水中且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；无破坏即为合格。
(7)曲饶测试
用本发明的所述一种用于ffc线材的热熔胶膜制作成的ffc线材，把该ffc线材两端夹在曲饶测试仪上，曲饶测试仪来回运动700万次，然后拿出该ffc线材测试其1分钟内且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；然后将该ffc线材测试1分钟内在水中且电压为ac500v的条件下，观察该ffc线材的结缘是否破坏；无破坏即为合格。
(8)溢胶测试
把所述一种用于ffc线材的热熔胶膜制作成的ffc线材并带上连接器在温度为85℃烘箱内放置96小时，然后拿出该ffc线材并拔下连接器，在二次元机下观看该ffc线材的所述高耐热性粘结剂层是否变形；无破坏即为合格。
表3实施例a1～a6的测试性能
通过表3可知，a1～a6中：
分别对比实施例a1、a2、a3和a4可知，随着饱和聚酯a的含量增加，实施例a1、a2和a3的附着力逐渐提高，并在实施例a3中存在最大值；而当着饱和聚酯a的含量继续增加时，实施例a4的附着力反而降低至最低值，为18g/0.3mm，为不合格的产品。
分别对比实施例a1、a5、a6可知，随着饱和聚酯b的含量增加，且饱和聚酯c的减少，实施例a5和a6在耐高温高湿的性能比实施例a1有明显差别，实施例a5和a6为不合格。
结论：
1、在一定的浓度梯度下，提高本设计中的饱和聚酯a的含量会提高试样的附着力，但随着饱和聚酯a的含量增加，试样的附着力达到最大值；继续增加饱和聚酯a的含量反而会减低试样的附着力；所以饱和聚酯a质量分数应该控制在19％～21％。
2、过高含量的饱和聚酯b和过低含量的饱和聚酯c会影响试样的耐高温高湿性能，因此饱和聚酯b的含量应控制在10％～19％，而饱和聚酯c应控制在6％～9％。
表4实施例b1～b6的测试性能
对比实施例b1、b2、b3和b6：
b1中固化剂a：固化剂b：固化剂c＝2.5:1:1；
b2中固化剂a：固化剂b：固化剂c＝4:1:1；
b3中固化剂a：固化剂b：固化剂c＝7:1:1；
b6中固化剂a：固化剂b：固化剂c＝16:1:1；
通过数据对比可知，随着固化剂a的含量增加，实施例b1、b2、b3的耐热性能和耐高温高湿的性能都评级都为合格，而实施例b4的耐热性能和耐高温高湿的性能都评级为不合格。
对比实施例b1～b6，可知，固化剂a在含量为5％～7％范围内，且相应的固化剂b和固化剂c控制在1％～2％内，可使本设计的所述用于热熔胶膜的粘结剂合成过程中，固化程度相当，所述用于热熔胶膜的粘结剂的分子链之间交联适当，因此具有韧性，在曲饶测试中，实施例b1～b3为合格；反而实施例b4～b6中因没有对固化剂a、固化剂b和固化剂c之间的关系没有限制好，且比例为过于相近或相差太大，因此影响了粘结剂的交联情况，韧性下降。
结论：
固化剂a的含量不能过量，否则会影响粘结剂的耐热性能和耐高温高湿的性能。
固化剂a在含量控制在5％～7％的范围、固化剂b和固化剂c控制在1％～2％内，本设计的粘结剂可达到最佳的交联效果，有较好的韧性。
实施例c:
现有技术的制备粘结剂的方法为将15％-20％的饱和聚酯1、20％-25％饱和聚酯2用溶剂溶解、40％阻燃剂和余量填料用有机溶剂混合均匀；最后加入10％固化剂并分散，制备出实施例c1。
将实施例a1与上述实施例c1进行上述9项性能对比，制得表5。
表5实施例a1与实施例c1性能对比表
由此可见，虽然现有技术的实施例c1在性能为外观、背粘、附着力方面为合格标准；而在耐高温高湿、热冲击、曲饶测试和咬合连接器测试性能中都达不到标准，为不合格；原因为现有技术中固化剂没有注意对固化剂之间的配比，导致材料的固化程度不完全；固化剂可能出现过多或反应活性过于活泼，导致交联密度过大，使材料中的网状结构过多，呈现出硬而脆的情况；而固化剂过少或选用反应活性过低的固化剂，则会导致材料出现软而弱情况；而通过本实施例c可得出，本设计中的a1，利用饱和聚酯a、饱和聚酯b作为主要树脂，而利用饱和聚酯c进行相应的性能补缺；合理调配固化剂的配比为固化剂a：固化剂b：固化剂c＝5:2:2，不同固化剂的比例成递减，有利用避免固化剂用量过多或过少的情况。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。