环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法。
背景技术
传统的可剥蓝胶(或称可剥离油墨、可剥胶)是一种单组分热固化型胶粘剂,呈蓝色黏稠状。其具有良好的固化性能和耐高温性能(150℃加热15 min 即可固化完全,可耐300℃高温),并且其最大特点是易剥离、韧性强、无残胶痕迹且不必二次清洗,故已广泛用于PCB(印刷线路板)行业的丝网印刷中。
随着信息技术和平面显示技术的迅速发展,触摸屏的应用越来越普遍。大到公共场所的信息查询系统,小到个人电脑、平板电脑、手机,触摸屏和我们的生活息息相关。在触摸屏的生产工艺过程中,需要通过使用可剥蓝胶对触摸屏玻璃进行多次的临时保护,也需要采用类似于PCB行业中的可剥离蓝胶进行保护。
因此,触摸屏可剥胶工艺衍变于原来应用在PCB行业做阻蚀油墨或金属表面加工保护用的“可剥蓝胶”、“表面保护胶”工艺。在制造印制板时,板上某些部分往往要采用可剥离防焊油墨(也称可剥蓝胶)来遮盖,以免焊锡时被锡淋到,例如金手指、界面卡、碳导电按键和较大面积的板面,这些都需要选择性地焊锡和多重连续地焊锡,如SMD的混合装配,回流焊手工和自动及其他焊锡工艺等。借鉴可剥蓝胶在PCB行业印制板工艺中的保护方式,采用印刷可剥胶来避免触摸屏在制造中受到损伤,提高生产效率和产品品质。
触摸屏可剥蓝胶主要应用于触摸屏中的透明导电玻璃、薄膜的ITO镀膜上,起到绝缘、防潮和保护。使用时通过丝网印刷在PET、ITO 膜和ITO玻璃上,烘烤成膜后起到防止材料在后续生产过程中受到污染或划伤的作用,在触摸屏上、下线路粘合之前,可用简易方法剥离。
因此,一般要求该浇水具有可挠性,颜色为蓝色,固化后的涂层更加容易剥离,韧性也会加强,在用完之后可以用手或工具轻易地剥离, 而不会有残留物在材料表面或者污染材料,不需二次清洗。具有附着力好、不残胶、耐化性(酸碱性)优,平滑光亮易剥,操作方便等优点。
当前国内外触摸屏行业关于可剥蓝胶这一类产品需求量很大,市场也多种型号的产品出现(包括:热固化型、UV固化型、溶剂挥发型等),主要是以日立化成的塔非胶(TUFFY)系列产品为主。
也有相关专利报道,如:如申请号为201310003438.0 的中国发明专利申请公开了一种触摸屏临时保护用热固化非溶剂型可剥蓝胶及制备方法,该可剥蓝胶主要是由氯醋树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂、增塑剂、触变剂、颜料组成。但该保护胶耐酸碱性能差、柔韧性差、不易剥离、易残留。
而中国发明专利201310388311.5也公开了一种触摸屏热固化可剥蓝胶及其制备方法,该专利中的可剥蓝胶也主要是采用乙烯基树脂、醇酸树脂、氨基树脂、增塑剂、填料、有机颜料等组成,具有优良的光泽、保色性、具有良好的韧性和柔软性,良好的耐热性、绝缘性及耐酸碱性能;而且在触摸屏制作过程中导电膜保护工艺完成后,容易剥离,不会有残留在材料表面或者污染材料。但是该可剥离蓝胶需要较高的加热温度(120-150℃条件下烘烤20~30min)才能实现固化,显然这么高的温度对于触摸屏等电子元器件有一定的影响,同时还会增加能耗。
除了这种热固化之外,还有相对环保和高效的UV固化,如专利201310003268.6和专利201310388295.X,这种UV固化型的可剥蓝胶对于胶水施工工艺(点胶)来讲要求非常严格,相对于热固化和UV固化来讲室温快速固化的更加高效和成本低廉,当前市场上的室温快速固化型可剥蓝胶的产品很少,也且存在易挥发性有毒溶剂(如含三苯溶剂)、粘接力不够、弹性好且可返修性差、固化速度慢等缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,可剥离蓝胶能常温快速固化,低毒低臭,具有优异的弹性及良好的可返修返工性,具有更优异的粘接性能,除了能够用在液晶或LED显示器背光模组中导光板的正反面的保护上,还可用在其他LCM电路和电极等电子元器件的保护上,具有优异的防潮封胶保护性,有利于其在触摸屏领域中的应用,在起到防划伤及防磨损的同时,也具备了优秀的防尘,防霉和清洁作用,干燥后的胶层具有良好的耐水,阻水作用,不反粘,对人体和环境更少的危害,具有更好的环保性。
为了达到上述目的,本发明是这样实现的,其是一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,其特征在于
第一步:准备改性苯乙烯类热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和色粉,其质量比为1:0.5-1:0.05-0.5:0.001-0.005:0.5-2:2-5:0.01-0.1:0.0001-0.0005;
第二步:将增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和颜料按照上述比例全部混合到一起,加热到40 -50℃,放入搅拌器中低速搅拌10 - 20 分钟,得到增塑剂体系,搅拌器低速搅拌的转速为300 - 500 转/ 分钟;
第三步:将改性苯乙烯类热塑性弹性体放入搅拌器中,加热到40 -50℃,再加入第二步中的增塑剂体系并高速搅拌20 - 30分钟,在搅拌过程中进行冷却并保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶基础料,所述高速搅拌的转速为800 - 1500 转/ 分钟;
第四步:将得到的可剥离蓝胶在三辊研磨机研磨两遍,研磨过程保持温度在70℃以下;
第五步:得到的可剥离蓝胶抽真空使气泡脱离,得到一种室温快速固化性可剥离蓝胶。
在本技术方案中,所述增黏树脂为松香、聚合松香、松香改性树脂、松香季戊四醇酯、古马隆树脂、萜烯树脂、萜烯酚树脂、叔丁酚树脂、叔丁酚甲醛树脂、古马隆树脂、石油树脂中的一种或几种的混合物;
在本技术方案中,所述稳定剂为油品抗氧剂,所述油品抗氧剂为2,6-二特丁基-4-甲基苯酚、受阻酚类抗氧剂、四[β-(3,5- 二叔丁基-4- 羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯、亚磷酸酯类抗氧剂、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基) 酯、由受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂组成的复合抗氧剂、硫酯类抗氧剂、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或几种稳定剂的混合物。
在本技术方案中,所述触变剂为二氧化硅、脂肪酸聚酰胺蜡、微粉化聚酰胺蜡、聚酰胺改性氢化蓖麻油中的一种或几种混合物。
在本技术方案中,所述填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、氧化镁、氧化铝、高岭土、二氧化钛中的一种或几种混合物;其粒径为100-10000nm之间。
在本技术方案中,所述增塑剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、环氧大豆油类、邻苯二甲酸酯类中的一种或几种的混合物。
在本技术方案中,所述溶剂A为己烷、环己烷、6#白电油、120#白电油、抽余油、正己烷、环己烷、异己烷、正庚烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异戊酯、丁酮、环己酮中的一种或几种的混合物。
在本技术方案中,所述颜料为铁蓝、群青蓝、钴蓝或酞菁蓝中的一种或几种混合物。
在本技术方案中,所述改性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法如下:
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与溶剂B充分混合溶解完全,再加入过氧化二苯甲酰、氯丁二烯和乙烯基硅烷偶联剂,升温至90-120℃,恒温反应5-12小时后,再加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚终止反应,得到改性苯乙烯类热塑性弹性体;
其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、溶剂B、过氧化二苯甲酰、氯丁二烯、乙烯基硅烷偶联剂及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为1:2-10:0.005-0.03:0.1-0.4:0.05-0.2:0.005-0.1。
在本技术方案中,所述溶剂B为甲苯、环己酮、二丁酮、三氯甲烷、二甲苯、醋酸甲酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、四氯化碳、环乙烷、丁酮中的一种或几种的混合物;所述的乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三枯烯基过氧硅烷中的一种或几种混合物;所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS为线型或星型结构,如SBS1301、SBS1401、SBS4303、SBS4402中的一种或两种混合中的一种或两种混合物。
本发明与现有技术相比的优点为:得到的可剥离蓝胶能常温快速固化,低毒低臭,具有优异的弹性及良好的可返修返工性,具有更优异的粘接性能,除了能够用在液晶或LED显示器背光模组中导光板的正反面的保护上,还可用在其他LCM电路和电极等电子元器件的保护上,具有优异的防潮封胶保护性,有利于其在触摸屏领域中的应用,在起到防划伤及防磨损的同时,也具备了优秀的防尘,防霉和清洁作用,干燥后的胶层具有良好的耐水,阻水作用,不反粘,对人体和环境更少的危害,具有更好的环保性。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
实施例一
其是一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,其步骤如下:
第一步:准备改性苯乙烯类热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和色粉,其质量比为1:0.5:0.05:0.001:0.5:2:0.01:0.0001;
第二步:将增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和颜料按照上述比例全部混合到一起,加热到40℃,放入搅拌器中低速搅拌10分钟,得到增塑剂体系,搅拌器低速搅拌的转速为300转/分钟;
第三步:将改性苯乙烯类热塑性弹性体放入搅拌器中,加热到40℃,再加入第二步中的增塑剂体系后高速搅拌20分钟,在搅拌过程中进行冷却并保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶基础料, 高速搅拌的搅拌转速为800转/分钟;
第四步:将第三步得到的可剥离蓝胶基础料在三辊研磨机中研磨两遍,研磨过程保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶;
第五步:将第四步得到的可剥离蓝胶抽真空使气泡脱离,得到一种室温快速固化性可剥离蓝胶。
在本实施例中,所述的增黏树脂为萜烯树脂;增塑剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯;稳定剂2,6-二特丁基-4-甲基苯酚;触变剂为二氧化硅R720;填料为5000目的碳酸钙;溶剂A为环己烷;颜料为酞菁蓝。
在本实施例中,所述的改性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法如下:
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与溶剂B充分混合溶解完全,再加入过氧化二苯甲酰、氯丁二烯和乙烯基硅烷偶联剂,升温至90℃,恒温反应5小时后,再加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚终止反应,得到改性苯乙烯类热塑性弹性体;
其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、溶剂B、过氧化二苯甲酰、氯丁二烯、乙烯基硅烷偶联剂及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为1:2:0.005:0.1:0.05:0.005。
在本实施例中,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为SBS1301;所述溶剂B为甲苯;所述乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷。
实施例二
其是一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,其步骤如下:
第一步,准备改性苯乙烯类热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和色粉,其质量比为1: 1: 0.5: 0.005: 2: 5: 0.1: 0.0005;
第二步,将增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和颜料按照上述比例全部混合到一起,加热到50℃,放入搅拌器中低速搅拌20 分钟,得到增塑剂体系,搅拌器的低速搅拌转速为500 转/ 分钟;
第三步,将改性苯乙烯类热塑性弹性体放入搅拌器中,加热到50℃,再加入第二步中的增塑剂体系后高速搅拌30分钟,在搅拌过程中进行冷却并保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶基础料,高速搅拌的搅拌转速为1500 转/ 分钟;
第四步,将第三步得到的可剥离蓝胶基础料在三辊研磨机中研磨两遍,研磨过程保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶;
第五步,将第四步得到的可剥离蓝胶抽真空使气泡脱离,得到一种室温快速固化性可剥离蓝胶。
在本实施例中,所述增黏树脂为松香改性树脂;增塑剂为环氧大豆油;稳定剂为四[β-(3,5- 二叔丁基-4- 羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯;触变剂为脂肪酸聚酰胺蜡;所述的填料为25000目的硫酸钡;溶剂A为正庚烷;颜料为铁蓝。
在本实施例中,所述的改性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法如下:
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与溶剂B充分混合溶解完全,再加入过氧化二苯甲酰、氯丁二烯和乙烯基硅烷偶联剂,升温至120℃,恒温反应12小时后,再加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚终止反应,得到改性苯乙烯类热塑性弹性体;
其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、溶剂B、过氧化二苯甲酰、氯丁二烯、乙烯基硅烷偶联剂及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为1:10:0.03:0.4:0.2:0.1。
在本实施例中,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为SBS4303;溶剂B为二甲苯;乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
实施例三
其是一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,其步骤如下
第一步,准备改性苯乙烯类热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和色粉,其质量比为1:0.75:0.25:0.003:1.2:3:0.05:0.0003;
第二步,将增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和颜料按照上述比例全部混合到一起,加热到45℃,放入搅拌器中低速搅拌150 分钟,得到增塑剂体系,搅拌器的低速搅拌转速为400 转/ 分钟;
第三步,将改性苯乙烯类热塑性弹性体放入搅拌器中,加热到55℃,再加入第二步中的增塑剂体系后高速搅拌25分钟,在搅拌过程中进行冷却并保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶基础料,高速搅拌的搅拌转速为1000 转/ 分钟;
第四步,将第三步得到的可剥离蓝胶基础料在三辊研磨机中研磨两遍,研磨过程保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶;
第五步,将第四步得到的可剥离蓝胶抽真空使气泡脱离,得到一种室温快速固化性可剥离蓝胶。
在本实施例中,所述增黏树脂为叔丁酚树脂;增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯;稳定剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基) 酯(抗氧剂168);触变剂为微粉化聚酰胺蜡、聚酰胺改性氢化蓖麻油;填料为3000目的氧化镁;溶剂A为环己酮物;颜料为群青蓝。
在本实施例中,所述的改性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法如下:
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与溶剂B充分混合溶解完全,再加入过氧化二苯甲酰、氯丁二烯和乙烯基硅烷偶联剂,升温至100℃,恒温反应10小时后,再加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚终止反应,得到改性苯乙烯类热塑性弹性体;
其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、溶剂B、过氧化二苯甲酰、氯丁二烯、乙烯基硅烷偶联剂及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为1:5:0.01:0.2:0.1:0.01。
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为SBS4402;溶剂B为环乙烷;乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三枯烯基过氧硅烷。
实施例四
其是一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,其步骤如下:
第一步,准备改性苯乙烯类热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和色粉,其质量比为1:0.5: 0.5:0.004:0.8:4:0.08:0.0004;
第二步,将增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和颜料按照上述比例全部混合到一起,加热到50℃,并在搅拌器低速作用下搅拌15 分钟,得到加有助剂的增塑剂体系,所述低速作用下搅拌是指搅拌转速350 转/ 分钟,;
第三步,将改性苯乙烯类热塑性弹性体放入搅拌器中,加热到45℃,再加入第二步中的增塑剂体系在高速下搅拌26分钟,在搅拌过程中进行冷却并保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶基础料,所述的高速作用下搅拌是指搅拌转速为900 转/ 分钟;
第四步,将第三步得到的可剥离蓝胶基础料在三辊研磨机中研磨两遍,研磨过程保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶;
第五步,将第四步得到的可剥离蓝胶抽真空使气泡脱离,得到一种室温快速固化性可剥离蓝胶。
在本实施例中,所述增黏树脂为古马隆树脂;增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯;稳定剂为硫代二丙酸二月桂酯(DLTP);触变剂为聚酰胺改性氢化蓖麻油;填料为3000目的二氧化钛;溶剂A为异己烷; 颜料为钴蓝。
在本实施例中,所述的改性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法如下:
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与溶剂B充分混合溶解完全,再加入过氧化二苯甲酰、氯丁二烯和乙烯基硅烷偶联剂,升温至110℃,恒温反应11小时后,再加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚终止反应,得到改性苯乙烯类热塑性弹性体;
其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、溶剂B、过氧化二苯甲酰、氯丁二烯、乙烯基硅烷偶联剂及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为1:5:0.02:0.2:0.1:0.1。
在本实施例中,所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为SBS4303;溶剂B为丁酮;乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
实施例五
其是一种环保型室温快速固化可剥离蓝胶的制备方法,其步骤如下:
第一步,准备改性苯乙烯类热塑性弹性体、增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和色粉,其质量比为1:0.9:0.2:0.002:1.5:2.5:0.05:0.0001;
第二步,将增黏树脂、增塑剂、稳定剂、填料、溶剂A、触变剂和颜料按照上述比例全部混合到一起,加热到48℃,放入搅拌器中低速搅拌16 分钟,得到增塑剂体系,搅拌器的低速搅拌转速为450 转/ 分钟;
第三步,将改性苯乙烯类热塑性弹性体放入搅拌器中,加热到45℃,再加入第二步中的增塑剂体系后高速搅拌26分钟,在搅拌过程中进行冷却并保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶基础料,高速搅拌的搅拌转速为1200 转/ 分钟;
第四步,将第三步得到的可剥离蓝胶基础料在三辊研磨机中研磨两遍,研磨过程保持温度在70℃以下,得到可剥离蓝胶;
第五步,将第四步得到的可剥离蓝胶抽真空使气泡脱离,得到一种室温快速固化性可剥离蓝胶。
在本实施例中,所述增黏树脂为松香季戊四醇酯;增塑剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯;稳定剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基) 酯(抗氧剂168);触变剂为微粉化聚酰胺蜡;填料为氧化铝;其粒径为1000-10000nm之间;溶剂A为120#白电油与异己烷的混合物,两者之间的质量比为1;1;颜料为酞菁蓝。
在本实施例中,所述的改性苯乙烯类热塑性弹性体的制备方法如下:
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与溶剂B充分混合溶解完全,再加入过氧化二苯甲酰、氯丁二烯和乙烯基硅烷偶联剂,升温至110℃,恒温反应10小时后,再加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚终止反应,得到改性苯乙烯类热塑性弹性体;
其中所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、溶剂B、过氧化二苯甲酰、氯丁二烯、乙烯基硅烷偶联剂及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的质量比为1:6:0.007:0.3:0.058:0.05。
在本实施例中,所述的乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为SBS1401和SBS4303的混合物,两者之间的质量比为1:1;所述的溶剂B为乙二醇乙醚;所述的乙烯基硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷与乙烯基三甲氧基硅烷的混合物,两者之间的质量比为1:1。
以上是对本发明的实施方式作出详细说明,但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。