CN101899274A - 一种丙烯酸酯防水胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种丙烯酸酯防水胶，包括A组分，所述A组分包含的组分以及各组分的重量百分比为，丙烯酸软单体60-90％，硬单体10-30％，功能单体2-15％，低沸点溶剂40-70％，高沸点溶剂30-65％，增粘剂30-100％，引发剂0.1-2％，消泡剂0-2％，流平剂0-2％。本发明还公开一种丙烯酸酯防水胶，包括A组分和B组分。本发明还公开一种丙烯酸酯防水胶的制备方法。

Description

一种丙烯酸酯防水胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及柔性线路板FPC、触摸屏产品领域中用的防水胶及其制备方法和应用，尤其涉及丙烯酸类防水胶及其制备方法和应用。

背景技术

印刷电路板(PCB)是电子元器件的承载体，是电子设备中最重要、基础的组成部分。柔性线路板(FPC)适应了电子设备向微型化和多功能化方向发展的需要，因此，FPC技术在计算机、通讯、汽车、医疗、航空航天及消费类电子工业中得到越来越广泛的应用。而多层柔性线路板(M-FPC)具有更高的集成度，是FPC工业中技术含量较高的产品。

FPC基材通常是由聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)等薄膜构成，特别是M-FPC层与层之间的粘结显得尤其重要。因此，M-FPC层与层之间所用的防水胶需要符合如下的基本条件：1：防水性：FPC上有各种线路，如果内部空间进入水等液体，会产生短路等现象，造成FPC的破坏；2：粘着性：良好的粘着性才能使不同薄膜之间粘结，保护内部的线路；3：可剥离性及压敏性：方便内部线路的维修，维修后可以轻压后再粘合。4：流动性低：热固化时，不会堵塞线路通孔、焊盘。5：加工性好：丝网印刷需要防水胶具有合适的粘度，同时，不能有拉丝现象。

目前市场上同类产品FPC防水胶主要存在的缺陷是：1、防水性差，粘结后容易进水，造成电路短路；2、丝网印刷时容易拉丝，流动而坍塌，最后使线路模糊，高度不够。本发明克服以上缺陷，并具备FPC薄膜基材之间的粘结及其他应用功能。

发明内容

本发明涉及一种丙烯酸类防水胶及其制备方法和应用，尤其涉及柔性线路板(FPC)、触摸屏等产品的粘着、防水功能及其制备方法。

本发明的目的就是开发一种防水胶，满足FPC薄膜基材之间的粘结及其他功能应用，包括具有较佳的粘结强度并可在较高温度下使用，便于直接剥离维修内部线路，维修后轻压可再粘合。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种应用于柔性线路板的双组分丙烯酸酯防水胶，包括A组分和B组分。

本发明的另一技术方案是提供一种应用于柔性线路板的单组分丙烯酸酯防水胶，即单独使用A组分。本发明的A组分可单独使用。当A组分和B组分混合加热交联后，可改善耐热性能，同时具有优良的粘着强度。

本发明的A组分，由丙烯酸软单体、硬单体、功能单体、低沸点溶剂、高沸点溶剂、增粘剂、引发剂、消泡剂、流平剂等通过溶液聚合反应而成。

本发明的丙烯酸软单体为丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2EHA)中的一种或多种，且软单体用量之和占单体总量的60-90wt％(重量百分比)。所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)、乙酸乙烯(VAC)、丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)、苯乙烯(St)中的一种或多种，且硬单体用量之和占单体总量的10-30wt％。所述功能单体包括丙烯酸(AA)、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)中的一种或多种，且功能单体用量之和占单体总量的2-15wt％。本发明中丙烯酸软单体的比例增加，是可以提高柔韧性，有助于获得更高的粘结强度。

本发明的引发剂为过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂的一种。所述引发剂包括有机过氧化物引发剂，如过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二月桂酰、过氧化二异丙苯等或偶氮化合物引发剂，如偶氮二异丁腈(AIBN)、2-(叔丁基偶氮)异丁腈、偶氮二异庚腈等，且引发剂的用量占单体总量的0.1-2wt％(重量百分比)。

本发明的溶剂为低沸点溶剂和高沸点溶剂，其中低沸点溶剂包括甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯乙烷、三氯乙烷、丙酮、环己酮、丁酮、二甲苯等中的一种或多种。所述低沸点溶剂用量占单体总用量的40-70wt％。高沸点溶剂包括DBE(混合二元酸酯)、二丙二醇二甲醚等。所述高沸点溶剂用量占单体总用量的30-65wt％。特别强调的是采用的溶剂即包含低沸点溶剂，也包括高沸点溶剂。本发明中高沸点溶剂的采用，是其他丙烯酸类压敏胶所没有采用的技术，这大大改善了丝网印刷时的拉丝现象。高沸点溶剂的应用，解决了传统防水胶丝网印刷时容易拉丝的现象。

本发明的消泡剂为有机硅类或非有机硅类消泡剂，且消泡剂用量为单体总用量的0-2wt％(重量百分比)。所述消泡剂可消除丝网印刷过程中产生的气泡

本发明的增粘剂为松香树脂及其加氢化合物、萜烯树脂、石油树脂等，其中，增粘树脂的含量占单体总含量的30-100wt％(重量百分比)，可增加防水胶的粘结性。

本发明的流平剂，可改善防水胶的流平性，其用量分别是单体总含量的0-2wt％和0--2wt％(重量百分比)。

本发明的B组分为交联剂溶液。其中交联剂含量为2-20wt％，交联剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MPZ)、多苯甲烷多异氰酸酯(IPDI)或多异氰酸酯与多元醇的加成物，溶剂包括异丙醇、环己酮、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯等的一种或多种。

本发明丙烯酸类防水胶的A组分(多元共聚丙烯酸酯胶)的合成方法及步骤是：

1.将选定的单体、反应引发剂、溶剂，按比例加入带有加热装置、滴定装置、搅拌装置、回流装置和温度计的反应器中或滴定装置中；

2.搅拌升温，反应整个过程通入氮气，以防止氧化及缩短反应引发时间，控制反应温度在50-100℃之间，反应3-20小时，最适合的是，控制反应温度在70-110℃之间，反应5-12小时。

3.冷却出料，然后添加增粘剂、消泡剂及流平剂，即获得所述A组分。

本发明丙烯酸类防水胶的B组分为交联剂溶液。即把适量的交联剂溶于合适的溶剂中，在常温下搅拌混合均匀既得B组份。

然后，将以上所得的A组分和B组分在室温下搅拌混合均匀既得本发明的双组分丙烯酸类防水胶。应用时是通过丝网印刷、涂膜等加工方法涂到基材(如PET、PI等薄膜)上，加压、加热交联即可。

本发明的双组分丙烯酸类防水胶具有如下的特点：1.可剥离性及压敏性：方便FPC或其他产品内部线路的维修，维修后轻压后可再粘合；2.防水性：多层薄膜粘合后，保护内部的线路，防止外面的水分等液体渗入内部，破坏线路；3.优良的加工性：合适的粘度，便于丝网印刷等加工工艺，同时，不具有拉丝等现象；4：流动性低：热固化后，不会出现坍塌等现象，造成线路连接、通孔、焊盘的堵塞。5：与聚酯(PET)薄膜、聚酰亚胺(PI)薄膜良好的粘着性及剥离强度。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明进一步说明：

实施例1

一种双组分丙烯酸类防水胶，其中A组分由溶液聚合反应制备得到，其特征在于具有以下的组成及重量：

BA          100g

2EHA        310g

VAC         45g

MMA         45g

HEA         10g

AA          10g

甲苯        65g

乙酸乙酯    210g

DBE         250g

BPO         0.7g

根据以上配比，取丙烯酸丁酯(BA)100g、丙烯酸异辛酯(2EHA)310g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)45g、乙酸乙烯(VAC)45g、丙烯酸(AA)10g、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)10g，混合组成混合单体，取1/3混合单体至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中；取甲苯65g、乙酸乙酯210g、DBE 250g、BPO 0.7g，组成含有引发剂的混合溶剂。取1/3混合溶剂至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中。然后开启搅拌器、滴定装置、加热装置、冷凝装置，并通氮气进行反应8小时。整个过程温度控制在85℃以下。反应完成后，取料，加入松香50g、消泡剂0.5g、流平剂0.3g，搅拌混合得到共聚丙烯酸酯胶A组分。

取异丙醇100g、多异氰酸酯交联剂5g，搅拌混合得到B组分。

A组分和B组分的重量比为100∶7混合，既得本发明所述的柔性印刷线路板(FPC)用防水胶。

实施例2

一种双组分丙烯酸类防水胶，其中A组分由溶液聚合反应制备得到，其特征在于具有以下的组成及重量：

BA          150g

2EHA        200g

AN          40g

MMA         45g

HEA         15g

AA          6g

甲苯        50g

乙酸丁酯    200g

DBE         220g

AIBN        1.2g

根据以上配比，取丙烯酸丁酯(BA)150g、丙烯酸异辛酯(2EHA)200g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)45g、丙烯腈(AN)40g、丙烯酸(AA)6g、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)15g，混合组成混合单体，取1/3混合单体至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中；取甲苯50g、乙酸丁酯200g、二丙二醇二甲醚220g、AIBN 1.2g，组成含有引发剂的混合溶剂。取1/3混合溶剂至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中。然后开启搅拌器、滴定装置、加热装置、冷凝装置，并通氮气进行反应6小时。整个过程温度控制在85℃以下。反应完成后，取料，加入萜烯树脂50g、消泡剂0.5g、流平剂0.3g，搅拌混合得到共聚丙烯酸酯胶A组分。

取异丙醇100g、二异氰酸酯交联剂5g，搅拌混合得到B组分。

A组分和B组分的重量比为100∶7混合，既得本发明所述的柔性印刷线路板(FPC)用防水胶。

实施例3

一种双组分丙烯酸类防水胶，其中A组分由溶液聚合反应制备得到，其特征在于具有以下的组成及重量：

2EHA        400g

VAC         30g

MA          30g

HEA         10g

AA          6g

甲苯        65g

乙酸乙酯    210g

DBE         250g

BPO         0.9g

根据以上配比，丙烯酸异辛酯(2EHA)400g、丙烯酸甲酯(MA)30g、乙酸乙烯(VAC)30g、丙烯酸(AA)6g、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)10g，混合组成混合单体，取1/3混合单体至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中；取甲苯65g、乙酸乙酯210g、DBE 250g、BPO 0.9g，组成含有引发剂的混合溶剂。取1/3混合溶剂至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中。然后开启搅拌器、滴定装置、加热装置、冷凝装置，并通氮气进行反应8小时。整个过程温度控制在85℃以下。反应完成后，取料，加入松香80g、消泡剂0.8g、流平剂0.5g，搅拌混合得到共聚丙烯酸酯胶A组分。

取异丙醇100g、多异氰酸酯交联剂8g，搅拌混合得到B组分。

A组分和B组分的重量比为100∶0~100∶12混合，既得本发明所述的柔性印刷线路板(FPC)用防水胶。

实施例4

一种双组分丙烯酸类防水胶，其中A组分由溶液聚合反应制备得到，其特征在于具有以下的组成及重量：

BA          200g

2EHA        200g

MMA         60g

HEA         40g

AA          10g

甲苯        100g

乙酸乙酯             160g

二丙二醇二甲醚       200g

AIBN                 1.0g

根据以上配比，取丙烯酸丁酯(BA)200g、丙烯酸异辛酯(2EHA)200g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)60g、丙烯酸(AA)10g、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)40g，混合组成混合单体，取1/2混合单体至于反应瓶中，剩余1/2加入滴定装置中；取甲苯100g、乙酸乙酯160g、二丙二醇二甲醚200g、AIBN 1.0g，组成含有引发剂的混合溶剂。取1/3混合溶剂至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中。然后开启搅拌器、滴定装置、加热装置、冷凝装置，并通氮气进行反应6小时。整个过程温度控制在90℃以下。反应完成后，取料，加入石油树脂50g、消泡剂0.5g、流平剂0.3g，搅拌混合得到共聚丙烯酸酯胶A组分。

取丙酮100g、多异氰酸酯交联剂3g，搅拌混合得到B组分。

A组分和B组分的重量比为100∶0~100∶15混合，既得本发明所述的柔性印刷线路板(FPC)用防水胶。

实施例5

一种双组分丙烯酸类防水胶，其中A组分由溶液聚合反应制备得到，其特征在于具有以下的组成及重量：

BA            150g

2EHA          200g

St            45g

MMA           45g

HEA           20g

甲苯          65g

乙酸乙酯      210g

DBE           250g

BPO           0.9g

根据以上配比，取丙烯酸丁酯(BA)150g、丙烯酸异辛酯(2EHA)200g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)45g、苯乙烯(St)45g、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)20g，混合组成混合单体，取1/3混合单体至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中；取甲苯65g、乙酸乙酯210g、DBE 250g、BPO 0.9g，组成含有引发剂的混合溶剂。取1/3混合溶剂至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中。然后开启搅拌器、滴定装置、加热装置、冷凝装置，并通氮气进行反应10小时。整个过程温度控制在70℃以下。反应完成后，取料，加入松香80g、消泡剂0.5g、流平剂0.3g，搅拌混合得到共聚丙烯酸酯胶A组分。

取异丙醇100g、多异氰酸酯交联剂5g，搅拌混合得到B组分。

A组分和B组分的重量比为100∶7混合，既得本发明所述的柔性印刷线路板(FPC)用防水胶。

实施例6

一种单组分丙烯酸类防水胶，其特征在于具有以下的组成及重量：

BA             100g

2EHA           310g

VAC            45g

MMA            45g

HEA            10g

AA             10g

甲苯           65g

乙酸乙酯       210g

DBE            250g

BPO            0.7g

根据以上配比，取丙烯酸丁酯(BA)100g、丙烯酸异辛酯(2EHA)310g、甲基丙烯酸甲酯(MMA)45g、乙酸乙烯(VAC)45g、丙烯酸(AA)10g、丙烯酸2-羟乙酯(HEA)10g，混合组成混合单体，取1/3混合单体至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中；取甲苯65g、乙酸乙酯210g、DBE 250g、BPO 0.7g，组成含有引发剂的混合溶剂。取1/3混合溶剂至于反应瓶中，剩余2/3加入滴定装置中。然后开启搅拌器、滴定装置、加热装置、冷凝装置，并通氮气进行反应8小时。整个过程温度控制在85℃以下。反应完成后，取料，加入松香50g、消泡剂0.5g、流平剂0.3g，搅拌混合得到共聚丙烯酸酯防水胶。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种丙烯酸酯防水胶，包括A组分；

其中，所述A组分包含的组分以及各组分的重量百分比如下：

丙烯酸软单体  60-90％；

硬单体        10-30％；

功能单体      2-15％；

低沸点溶剂    40-70％；

高沸点溶剂    30-65％；

增粘剂        30-100％；

引发剂        0.1-2％；

消泡剂        0-2％；

流平剂        0-2％。

2.如权利要求1所述的丙烯酸酯防水胶，还包括B组分，所述B组分包含交联剂和溶剂，其中，所述交联剂含量为百分重量比2-20％。

3.如权利要求1或2所述的丙烯酸酯防水胶，其中，

所述丙烯酸软单体为丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯中的一种或多种；

所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯，乙酸乙烯，丙烯腈，丙烯酸甲酯，苯乙烯中的一种或多种；

所述功能单体为丙烯酸，丙烯酸2-羟乙酯中的一种或多种；

所述引发剂为有机过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂；所述有机过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰，过氧化二月桂酰，过氧化二异丙苯；所述偶氮化合物引发剂为偶氮二异丁腈，2-(叔丁基偶氮)异丁腈，偶氮二异庚腈；

所述消泡剂为有机硅类消泡剂，非有机硅类消泡剂；

所述交联剂为异氰酸酯类交联剂，包括甲苯二异氰酸酯，二苯甲烷二异氰酸酯，多苯甲烷多异氰酸酯，多异氰酸酯交联剂；

所述溶剂为异丙醇、环己酮、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯。

4.如权利要求1或2所述的丙烯酸酯防水胶，其中，所述低沸点溶剂为甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，二氯乙烷，三氯乙烷，丙酮，环己酮，丁酮，二甲苯等中的一种或多种。

5.如权利要求1或2所述的丙烯酸酯防水胶，其中，所述高沸点溶剂为混合二元酸酯，二丙二醇二甲醚。

6.如权利要求1或2所述的丙烯酸酯防水胶，其中，所述增粘剂为松香树脂及其加氢化合物，萜烯树脂，石油树脂。

7.如权利要求1所述丙烯酸酯防水胶的制备方法，包括

1)将选定的单体、反应引发剂、溶剂，按比例加入带有加热装置、滴定装置、搅拌装置、回流装置和温度计的反应器中或滴定装置中；

2)搅拌升温，反应整个过程通入氮气，以防止氧化及缩短反应引发时间，控制反应温度在50-100℃之间，反应时间为3-20小时；

3)冷却出料，然后添加增粘剂、消泡剂及流平剂，得到所述A组分。

8.如权利要求2所述丙烯酸酯防水胶的制备方法，其中，

1)如权利要求7所述方法，制备得到A组分；

2)将以上所得的A组分，和如权利要求2所述的B组分，在室温下搅拌混合均匀，得到如权利要求2所述的丙烯酸酯防水胶。

9.如权利要求7所述的制备方法，其中，步骤2)的控制反应温度在70-110℃之间，反应时间为5-12小时。

10.如权利要求1或2所述丙烯酸酯防水胶应用于电子产品的粘着及防水用途。