CN101475779A - 一种用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，按照重量百分比，含有以下组合物：有机硅丙烯酸酯30～80％、丙烯酸酯预聚物5～30％、丙烯酸酯单体2～30％、光引发剂0.1～10％、气相二氧化硅0.1～10％、偶联剂0.1～10％和助剂0.1～5％。本发明还公开了生产用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂的制备方法及在按键部品中的应用和及较简单的注模成型工艺。本发明具有良好的粘接性、弹性、耐溶剂性、优异的电性能和耐候性，该产品在用于注模成型时具有较好的流平、脱泡及易脱模等的可操作性。
Description
技术领域
本发明涉及光固化胶粘剂，具体是指一种光固化胶粘剂及其制备方法、工艺和应用。
背景技术
紫外光固化胶粘剂具有节能、高效、无公害、固化速度快等特点，并能够实现工业化大生产，满足企业对效益、环保和成本的需求，是一种友好的环境材料。
公开号是CN1199075的发明专利，公开了一种光固化胶粘剂，该光固化胶粘剂由弹性体环氧丙烯酸树脂、单官能团活性稀释剂、多官能团活性稀释剂、光敏剂和助剂组成，所述的树脂为弹性体改性环氧丙烯酸树脂，五组分的重量百分数分别是40～50、40～50、3～5、1～5和5～10，该方案中的光固化胶粘剂能满足对耐久性试验的要求，与玻璃等非金属粘接强度高，其固化收缩率低、耐化学药品性高、电气性能优良，但该光固化胶粘剂在粘接稳定性方面，还存在不足。
现有的生产用于按键粘接成型的光固化胶粘剂的工艺中，一般分三步法完成，第一步，高温注塑成型；第二步，冲切成型；第三步，塑胶按键与硅胶底片粘接装配(P+R)粘接而成。在第一步中，存在成型温度高和时间长的缺陷，第二步，存在设备成本较高，模具设计要求高缺陷；第三步，需要用单组分或双组分UV胶，存在使用设备多、稳定性差缺陷。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足提供一种具有良好的粘接性、弹性、耐溶剂性、优异的电性能、耐候性、提高粘接稳定性并降低成本的光固化胶粘剂。
本发明第二个目的是提供一种将光固化胶粘剂在按键粘接注模成型中的应用。
本发明第三个目的是提供一种节能、省时的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂的生产工艺。
为了实现上述第一目的，本发明设计出一种用于按键粘接成型的光固化胶粘剂，按照重量百分比，含有以下组合物：有机硅丙烯酸酯30～80％、丙烯酸酯预聚物5～30％、丙烯酸酯单体2～30％、光引发剂0.1～10％、气相二氧化硅0.1～10％、偶联剂0.1～10％、助剂0.1～5％。
作为对上述方案的改进，所述的有机硅丙烯酸酯为主链或侧链含有C＝C—COO—的有机硅树脂。所述的丙烯酸酯预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯的一种或二种以上的组成物。所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯、多丙烯酸酯的一种或二种以上的组成物。所述的光引发剂为由裂解型自由基光引发剂α-羟基酮类(商品名为184，1173等)、酰基磷氧化物(商品名为TPO，819等)的一种或二种以上的组成物。所述的气相二氧化硅为经悬浮法和沉淀法生产的亲水或亲油的二氧化硅(商品名为A200、A380、R202等)。所述的偶联剂为含有双键的硅烷偶联剂(如商品名为KH-570、A-174、DCZ-6030等)，添加到胶水体系中提高产品的耐湿热及高低温稳定性。所述的助剂，其特征是主要包括流平剂、消泡剂、脱模剂等，主要是在胶水注模成型中起到消泡流平，降低缺陷光亮美观的效果，同时添加脱模剂主要是便于脱模成型。
光固化胶粘剂的制备方法，将重量比为30～80份的丙烯酸酯预聚物和0.1～10份气相二氧化硅先以300r/min的转速搅拌10分钟，再用三辊研磨机磨3～5遍，使其充分混合分散，再将磨好物料与5～30份丙烯酸酯预聚物、2～30份丙烯酸酯单体、0.1～10份光引发剂、0.1～10份偶联剂、0.1～5助剂一起快速搅拌40～60分钟，过滤、脱泡包装，即可得到光固化粘接成型用胶粘剂。
为了实现上述第二目的，本发明将光固化胶粘剂用于按键粘接注模成型中的应用。
为了实现上述第三目的，本发明光固化胶粘剂在按键粘接注模成型中应用的生产工艺，首先，将塑胶按键按规定的顺序放置在治具中；然后点胶；接着在200～800mj/cm2紫外光照射下固化；最后脱模，即能生产出用于与塑胶按键粘接又可取代传统硅胶底片的产品。
本发明具有的优点：通过长期的努力，合成有机硅丙烯酸预聚物，并研制出用于粘接注模成型的光固化胶粘剂，该胶粘剂具有无溶剂、无毒害、良好的粘接性、优异的电性能、弹性、耐候性、耐溶剂性及可操作性。通过该胶粘剂在按键粘接成型的使用，可以一步法完成成型和粘接，且粘接和耐候性更稳定，同时，与老工艺相比，该工艺无需加热，可以节约能耗80％；工艺制程简单可省一半的劳动力，同时将加工时间缩短到10％。另外，本发明产品在用于注模成型时具有较好的流平、脱泡及易脱模等的可操作性。同时本发明还涉及到在按键部品中的应用和及较简单的注模成型工艺。本发明用于按键粘接注模成型的生产工艺能够一步法粘接注模成型，具有与硅胶按键同等的弹性、电性能和耐候性，达到节能、省时、提高粘接稳定性并降低成本的目的。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本发明原理作进一步的详细描述：
实施例一
一种用于按键粘接成型的光固化胶粘剂，按重量百分比含有：有机硅丙烯酸酯50％、丙烯酸酯预聚物15％、丙烯酸酯单体30％、光引发剂1.6％、气相二氧化硅1.5％、偶联剂0.2％、助剂0.2％，其中，所述的有机硅丙烯酸酯为主链或侧链含有C＝C—COO—的有机硅树脂。所述的丙烯酸酯预聚物为聚氨酯丙烯酸酯。所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。所述的光引发剂为由裂解型自由基光引发剂α-羟基酮类(商品名为184，1173等)、酰基磷氧化物(商品名为TPO，819等)的组成物。所述的气相二氧化硅为经悬浮法和沉淀法生产的亲水或亲油的二氧化硅(商品名为A200、A380、R202等)。所述的偶联剂为含有双键的硅烷偶联剂(如商品名为KH-570、A-174、DCZ-6030等)，添加到胶水体系中提高产品的耐湿热及高低温稳定性。所述的助剂，其特征是主要包括流平剂、消泡剂、脱模剂等，主要是在胶水注模成型中起到消泡流平，降低缺陷光亮美观的效果，同时添加脱模剂主要是便于脱模成型。
实施例二
一种用于按键粘接成型的光固化胶粘剂，按重量百分比含有：有机硅丙烯酸酯60％、丙烯酸酯预聚物10％、丙烯酸酯单体25％、光引发剂3.5％、气相二氧化硅0.5％、偶联剂0.5％、助剂0.5％，其中，所述的有机硅丙烯酸酯为主链或侧链含有C＝C—COO—的有机硅树脂。所述的丙烯酸酯预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯的组成物。所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸酯、二丙烯酸酯、多丙烯酸酯的组成物。所述的光引发剂为由裂解型自由基光引发剂α-羟基酮类(商品名为184，1173等)、酰基磷氧化物(商品名为TPO，819等)的一种或二种以上的组成物。所述的气相二氧化硅为经悬浮法和沉淀法生产的亲水或亲油的二氧化硅(商品名为A200、A380、R202等)。所述的偶联剂为含有双键的硅烷偶联剂(如商品名为KH-570、A-174、DCZ-6030等)，添加到胶水体系中提高产品的耐湿热及高低温稳定性。所述的助剂，其特征是主要包括流平剂、消泡剂、脱模剂等，主要是在胶水注模成型中起到消泡流平，降低缺陷光亮美观的效果，同时添加脱模剂主要是便于脱模成型。
实施例三
一种用于按键粘接成型的光固化胶粘剂，按重量百分比含有；有机硅丙烯酸酯40％、丙烯酸酯预聚物30％、丙烯酸酯单体25％、光引发剂3.1％、气相二氧化硅1.5％、偶联剂0.2％、助剂0.2％，其中，所述的有机硅丙烯酸酯为主链或侧链含有C＝C—COO—的有机硅树脂。所述的丙烯酸酯预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯的组成物。所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸酯、多丙烯酸酯的组成物。所述的光引发剂为由裂解型自由基光引发剂α-羟基酮类(商品名为184，1173等)。所述的气相二氧化硅为经悬浮法和沉淀法生产的亲水或亲油的二氧化硅(商品名为A200、A380、R202等)。所述的偶联剂为含有双键的硅烷偶联剂(如商品名为KH-570、A-174、DCZ-6030等)，添加到胶水体系中提高产品的耐湿热及高低温稳定性。所述的助剂，其特征是主要包括流平剂、消泡剂、脱模剂等，主要是在胶水注模成型中起到消泡流平，降低缺陷光亮美观的效果，同时添加脱模剂主要是便于脱模成型。
一种生产实施例一、二、三的用于按键粘接成型的光固化胶粘剂的制备方法，称取150g的丙烯酸酯预聚物(CN966J75)和15g气相二氧化硅(A200)先以300r/min的转速搅拌10分钟，调好三辊研磨机辊距，并将搅匀的物料研磨4次；将磨好的物料和有机硅丙烯酸酯200g、125g丙烯酸酯单体、10g光引发剂、5g份偶联剂、5g助剂快速搅拌40~60分钟，过滤、脱泡包装即得粘接中等粘度2500.mpas月白色透明注模成型用光固化胶粘剂，该胶水在300mj/cm2UV固化条件下的性能：粘接强度，27.8N，剥离强度为210kgf/m，70A硬度，伸长率为300％的弹性体，电性能分别为体积电阻率5×1016Ω.cm，表面电阻率2.5×1016Ω.cm，介电强度为34.5KV/mm，同时均可通过耐环境测试。
胶水在按键粘接注模成型中的应用是一种大胆的尝试，这需要从胶水和模具设计中得到解决，需要该胶水具有硅橡胶的弹性、电性能和耐候性，也需要丙烯酸酯胶的粘接强度。同时要求通过精良的模具设计使之具有可操作性。
本发明制备的光固化胶粘剂的主要性能指标：外观为无色(月白色透明液体)；粘度为2500±500mpa.s。
在200~400mj/cm2UV灯固化条件下的性能，其中耐环境性是指做完环境测试后的粘接强度：
粘接强度，N/6*4mm2 28
剥离强度，kgf/m 210
硬度，Shore A， 70
伸长率，％ 300
体积电阻率，Ω.cm 5×1016
表面电阻率，Ω.cm 2.5×1016
介电强度，KV/mm 35
高低温冲击，N/6*4mm2 24
高温高湿，N/6*4mm2 25
耐盐雾，N/6*4mm2 25
耐酒精，N/6*4mm2 25
工艺准备：将成型模具及相关部品清洗干净并准备到位
一种用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂的生产工艺：将塑胶按键按规定的顺序放置在治具中；然后点胶；接着在200～800mj/cm2紫外光照射下固化；最后脱模，即能生产出用于与塑胶按键粘接又可取代传统硅胶底片的产品。
下表是本发明工艺与传统硅胶按键工艺及用该工艺生产出的产品性能对比：
| 传统工艺及产品 | 本发明工艺及产品 |
| 操作员数量 | 多 | 少 |
| 设备投入 | 高 | 低 |
| 生产工时 | 多 | 少 |
| 模具成本 | 高 | 低 |
| 能耗 | 高 | 低 |
| 废料 | 多 | 无 |
| 粘接强度 | 合格 | 合格 |
| 生产良率，％ | 70％ | 92％ |
| 环测达标率，％ | 90％ | 95％ |
从工艺实验结果看，本发明产品及工艺可满足外观和性能测试要求。
上述内容，仅为发明的部份较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域技术人员根据本发明的构思，作出的适当变通或修改，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：按照重量百分比，含有以下组合物：
有机硅丙烯酸酯 30～80％
丙烯酸酯预聚物 5～30％
丙烯酸酯单体 2～30％
光引发剂 0.1～10％
气相二氧化硅 0.1～10％
偶联剂 0.1～10％
助剂 0.1～5％。
2、根据权利要求1所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：所述的有机硅丙烯酸酯为主链或侧链含有C＝C—COO—的有机硅树脂。
3、根据权利要求1所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：所述的丙烯酸酯预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯的一种或二种以上的组成物。
4、根据权利要求1所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯、多丙烯酸酯的一种或二种以上的组成物。
5、根据权利要求1所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：所述的光引发剂为由裂解型自由基光引发剂α-羟基酮类、酰基磷氧化物的一种或二种以上的组成物。
6、根据权利要求1所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：所述的气相二氧化硅为经悬浮法和沉淀法生产的亲水或亲油的二氧化硅。
7、根据权利要求1所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂，其特征在于：所述的偶联剂为含有双键的硅烷偶联剂。
8、根据权利要求1至7任一项权利要求所述的用于按键粘接注模成型的光固化胶粘剂的制备方法，其特征在于：将重量比为30～80份的丙烯酸酯预聚物和0.1～10份气相二氧化硅先以300r/min的转速搅拌10分钟，再用三辊研磨机磨3～5遍，使其充分混合分散，再将磨好物料与5～30份丙烯酸酯预聚物、2～30份丙烯酸酯单体、0.1～10份光引发剂、0.1～10份偶联剂、0.1～5助剂一起快速搅拌40～60分钟，过滤、脱泡包装，即可得到光固化粘接成型用胶粘剂。
9、权利要求8中所述的光固化胶粘剂在按键粘接注模成型中应用。
10、根据权利要求9所述的光固化胶粘剂在按键粘接注模成型中应用的生产工艺，其特征在于：首先，将塑胶按键按规定的顺序放置在治具中；然后点胶；接着在200～800mj/cm2紫外光照射下固化；最后脱模，即能生产出用于与塑胶按键粘接又可取代传统硅胶底片的产品。
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