CN109401689A

CN109401689A - Uv固化粘合剂

Info

Publication number: CN109401689A
Application number: CN201811140839.XA
Authority: CN
Inventors: 李少科; 张晓科
Original assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Current assignee: Zhangjiagang Kangdexin Optronics Material Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2019-03-01

Abstract

本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：丙烯酸酯聚合物20～70份、环氧树脂3～30份、光引发剂0.1～5.0份、助引发剂0.1～3.0份、溶剂20～70份；其中，所述丙烯酸酯聚合物固体份环氧值为0.01～0.14mol/100g。本发明UV固化粘合剂可以用于一些操作简捷但性能要求高的领域，比如贴合时，粘合膜粘性低，可轻松贴合且易于返工，但在粘接时，粘合膜要高剥离、高剪切、高强度等。

Description

UV固化粘合剂

技术领域

本发明涉及粘合剂，具体而言，涉及一种UV固化粘合剂。

背景技术

随着科技的发展，手机、笔记本电脑、平板电脑、超薄电视、导航仪等产品迅速发展，对电声器件的需求越来越大。而传统工艺中，电声器件的生产，主要靠溶剂胶来粘结支架、膜片及音圈等部件，但溶剂胶毒性大、对人体有害，很难满足无毒等新要求，且性能不稳定。

现有技术中，UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下，吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和节支化学反应，使粘合剂由液态转化为固态，但是液体胶在生产过程中不便操作。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种UV固化粘合剂，以解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：丙烯酸酯聚合物20～70份、环氧树脂3～30份、光引发剂0.1～5.0份、助引发剂0.1～3.0份溶剂20～70份；其中，所述丙烯酸酯聚合物固体份环氧值为0.01～0.14mol/100g。

进一步地，所述环氧树脂为改性环氧树脂，含环氧基至少2个，固化过程中，丙烯酸酯聚合物和环氧树脂都含有环氧结构，环氧结构在光引发剂的作用下开环后，形成网状结构，增加内聚强度，从而持粘力变大。

进一步地，所述环氧树脂为改性环氧树脂，不含双键，由于双键容易在自然光条件下仍然保持活性，容易UV自由基聚合，容易阻碍粘合效果。

进一步地，所述丙烯酸酯聚合物的分子量为5万-200万，丙烯酸酯聚合物作为UV固化粘合剂的载体，要求其是大分子，当分子量超过5万时才能起到固化前承载连接环氧树脂的作用，且以半固化或固化的状态下存在。

进一步地，所述丙烯酸酯聚合物由以下组分合成：丙烯酸丁酯0.0～50.0份、丙烯酸异辛酯0.0～50.0份、丙烯酸0.0～5.0份、丙烯酸羟乙酯0.0～5.0份、丙烯酸缩水甘油酯3.0～20.0份、过氧化二苯甲酰0.1～3.0份、乙酸乙酯100～200份、甲苯0～30份；通过该组分合成的丙烯酸酯聚合物内聚强度高，具备胶水主体的优势。

进一步地，所述光引发剂为UV阳离子光引发剂，UV阳离子引发剂更好地引发环氧基结构。

进一步地，所述光引发剂为二芳基碘鎓盐，所述助引发剂为异丙基硫杂蒽。进一步地，所述UV固化粘合剂更包括交联剂，所述交联剂是氨类交联剂、异氰酸酯类交联剂、氮丙啶类交联剂、环氧类交联剂中的一种或多种。优选的，所述交联剂是异氰酸酯类交联剂。以丙烯酸聚合物为基础，有交联剂的粘合膜比无交联剂的粘合膜在内聚强度、耐候性、耐化学品、耐高温高湿等性能好。

相比于现有的UV固化粘合剂，本发明的UV固化粘合剂UV光照射前粘性低，便于操作，UV照射后粘性大幅提升，粘接效果好。UV固化粘合剂可以用于一些操作简捷但性能要求高的领域，比如贴合时，粘合膜粘性低，可轻松贴合且易于返工，但在粘接时，粘合膜要高剥离、高剪切、高强度等。

根据本发明的另一方面，提供了一种粘合膜结构，包括在一柔性基材上依次设置UV固化粘合膜层、离型膜层，所述UV固化粘合膜层的材料为上述UV固化粘合剂。

进一步地，所述UV固化粘合膜层的厚度为10-20μm。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明粘合膜结构一实施例的剖面示意图；。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了实现上述目的，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：丙烯酸酯聚合物20～70份、环氧树脂3～30份、光引发剂0.1～5.0份、助引发剂0.1～3.0份、溶剂20～70份；其中，所述丙烯酸酯聚合物固体份环氧值为0.01～0.14mol/100g。

本发明的UV固化粘合剂是基于丙烯酸酯聚合物作为UV固化粘合剂的载体，环氧树脂是小分子，作为增粘树脂，将两者及其他助剂混合均匀再涂布可形成具有一定初粘力、剥离力、持粘力和内聚强度的压敏胶。所述丙烯酸酯聚合物与所述环氧树脂混合，环氧树脂起到增粘的作用，固化前具有较大的初粘力和剥离力。所述环氧树脂中含有大量的仲羟基与环氧基等极性基团，通过贴合与润湿过程，不仅可与被贴物表面形成微观融合形态，而且还与被贴物表面形成强极性吸附，但UV固化前环氧树脂仍是小分子形态，未固化形成大分子网状结构，微观融合形态与强极性吸附未起作用或作用很小，而UV固化后环氧树脂形成大分子网状结构，且具有高硬度、高耐磨、高强度等力学性能，微观融合形态与强极性吸附形成的绞合与粘接作用得到了极大的提高，增强了持粘力和内聚力。

在其他实施方式中，所述环氧树脂为改性环氧树脂，含环氧基至少2个，固化过程中，丙烯酸酯聚合物和环氧树脂都含有环氧结构，环氧结构在光引发剂的作用下开环后，形成网状结构，增加内聚强度，从而持粘力变大。

在其他实施方式中，所述环氧树脂为改性环氧树脂，不含双键，由于双键容易在自然光条件下仍然保持活性，容易UV自由基聚合，容易阻碍粘合效果。

优选的，环氧树脂是在双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂基础上进行改性，优选地，有丙烯酸改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、聚酯改性环氧树脂、硅改性环氧树脂、醇酸改性环氧树脂、氟改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂中的一种或多种，不限于此；改性方法可物理混合也可化学反应。

其中，聚氨酯改性环氧树脂可增强UV固化粘合剂的耐候性，聚酯改性环氧树脂对于非极性基材如PP具有较强的附着力，硅改性环氧树脂、氟改性环氧树脂可以提高耐水性，具有抗指纹等功效、醇酸改性环氧树脂增加附着力，橡胶改性环氧树脂增加UV固化粘合剂的柔韧性。

在其他实施方式中，所述丙烯酸酯聚合物的分子量为5万-200万，丙烯酸酯聚合物作为UV固化粘合剂的载体，要求其是大分子，当分子量超过5万时才能起到固化前承载连接环氧树脂的作用，可以半固化或固化的状态下存在。

在其他实施方式中，所述丙烯酸酯聚合物由以下组分合成：丙烯酸丁酯0.0～50.0份、丙烯酸异辛酯0.0～50.0份、丙烯酸0.0～5.0份、丙烯酸羟乙酯0.0～5.0份、丙烯酸缩水甘油酯3.0～20.0份、过氧化二苯甲酰0.1～3.0份、乙酸乙酯100～200份、甲苯0～30份；通过该组分合成的丙烯酸酯聚合物内聚强度高，具备胶水主体的优势。

优选地，所述光引发剂为UV阳离子光引发剂，UV阳离子引发剂更好地引发环氧基结构。所述光引发剂选自苯偶姻及其衍生物、苯偶酰及其衍生物、苯乙酮衍生物、α-羟基酮衍生物、α-氨基酮衍生物、苯甲酰甲酸酯类、酰基膦氧化物、二苯甲酮及其衍生物、硫杂蒽酮及其衍生物、蒽醌及其衍生物芳基重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、芳茂铁盐中的一种或多种。

所述助引发剂选自脂肪族叔胺、乙醇胺类叔胺、叔胺类苯甲酸酯中的一种或多种。

优选地，所述光引发剂为二芳基碘鎓盐，所述助引发剂为异丙基硫杂蒽。丙基硫杂蒽实际上是UV自由基光引发剂，UV照射后可以引发自由基聚合；单独的UV阳离子光引发剂引发效率很低，UV初步固化时间比较长，但异丙基硫杂蒽与二芳基碘鎓盐的相互作用，大大提升了UV阳离子的聚合效率。

优选地，所述溶剂选自丙酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、异丁醇、丁醇、甲基乙丁酮、异氟尔酮、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚中的一种或多种，溶剂的重量组分为20-70份，优选20-50份。

在其他实施方式中，所述UV固化粘合剂更包括交联剂，所述交联剂是氨类交联剂、异氰酸酯类交联剂、氮丙啶类交联剂、环氧类交联剂中的一种或多种。优选的，所述交联剂是异氰酸酯类交联剂。所述交联剂的重量组分为0.1-5份，丙烯酸聚合物为基础，有交联剂的粘合膜比无交联剂的粘合膜在内聚强度、耐候性、耐化学品、耐高温高湿等性能好。

如图1所示，本发明更提供一种粘合膜结构，包括在一柔性基材1、UV固化粘合膜层2、离型膜层3，所述UV固化粘合膜层2是采用上述任何一实施例的UV固化粘合剂制得，优选地，将上述UV固化粘合剂用涂布的方式涂覆于柔性基材PET上，经80-100℃预烘5分钟，后设置一层离型膜。

在其他实施方式中，所述丙烯酸酯聚合物配合所述其他组分可以经涂布干燥(溶剂挥发)成膜，即丙烯酸酯聚合物、环氧树脂、光引发剂、助引发剂、形成的均匀混合物可以稳定的固体形态存在，以不干胶形式存在，可以做成无基材的固体粘合膜与有基材的固体粘合膜，在UV照射前具有一般压敏胶性能，具有一定的初粘力和剥离力，其初粘力(滚球斜波法GB 4852-2002)为5#～15#，180°剥离力(GB/T 2792-2014)为100gf/25mm～1500gf/25mm，负重1kg室温保持1天～5天以上、同时剥离无残胶，；在UV照射后，初粘力降低，剥离力增大，其初粘力为#0～#8、180°剥离力为1000gf/25mm～5000gf/25mm、同时具有更强的持粘力和内聚强度，负重1kg室温保持30天以上，剥离无残胶。

所述丙烯酸酯聚合物玻璃化温度-100℃～0℃，粘度200cps～20000cps，固体份环氧值为0.01～0.14mol/100g，固体份酸值0～40mgKOH/g，固体份羟值0～25mgKOH/g。

优选地，所述柔性基材1的材料选自PVC薄膜、PET薄膜、PO薄膜、TPU薄膜、PMMA薄膜、PC薄膜中的一种；基材厚度30～100μm，优选是50～80μm。

优选地，所述离型膜3选自氟素离型膜、硅离型膜、非硅离型膜中的一种；离型膜厚度是50～100μm，更优选是70～80μm，离型力是10～100gf/25mm，优选是25～50gf/25mm。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

首先，先制备丙烯酸酯聚合物，按重量组分取丙烯酸丁酯50份、丙烯酸异辛酯40份、丙烯酸羟乙酯2份、丙烯酸缩水甘油酯8份、过氧化二苯甲酰0.3份，乙酸乙酯130份、甲苯20份。

升温前反应体系先投入料丙烯酸丁酯20份、丙烯酸异辛酯10份、丙烯酸羟乙酯2份、过氧化二苯甲酰0.04份，乙酸乙酯50份；升温至80℃作为起始反应点，恒温80℃保持1小时再把丙烯酸丁酯30份、丙烯酸异辛酯30份、丙烯酸缩水甘油酯8份、过氧化二苯甲酰0.1份，乙酸乙酯80份混合均匀滴入反应体系，滴加时间2小时，滴加温度80℃；滴加结束后，80℃保持1.5小时反应体系补加过氧化二苯甲酰0.08份，随后80℃保持1.5小时反应体系再补加过氧化二苯甲酰0.08份，接下来再80℃保持2～3小时，反应体系加入甲苯20份，可降温结束反应。测定该丙烯酸酯聚合物的环氧值的含量为0.06mol/100g。

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：上述丙烯酸酯聚合物50份、环氧树脂GT 7071(HUNTSMAN)10份、二芳基碘鎓盐(BASF)0.5份、异丙基硫杂蒽PI ITX(ETERNAL)0.1份、乙酸乙酯20份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

实施例2

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：实施例1中制得的丙烯酸酯聚合物50份、环氧树脂GT 7071(HUNTSMAN)10份、二芳基碘鎓盐(BASF)0.5份、异丙基硫杂蒽PI ITX(ETERNAL)0.1份、乙酸乙酯20份、异氰酸酯类交联剂Desmodur L75C(bayer)0.03份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

实施例3

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：实施例1中制得的丙烯酸酯聚合物50份、环氧树脂CY 179-1(HUNTSMAN)10份、二芳基碘鎓盐(BASF)0.5份、异丙基硫杂蒽PI ITX(ETERNAL)0.1份、乙酸乙酯20份、异氰酸酯类交联剂Desmodur L75C(bayer)0.03份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

实施例4

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：实施例1中制得的丙烯酸酯聚合物50份、环氧树脂GT 7071(HUNTSMAN)10份、三芳基硫鎓盐(DBC)0.5份、2-氯硫杂蒽酮PI CTX(ETERNAL)0.1份、异氰酸酯类交联剂Desmodur L75C(bayer)0.03份、乙酸乙酯20份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

对比例1

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：丙烯酸酯聚合物TAK 8063(Henkel)50份、环氧树脂GT 7071(HUNTSMAN)10份、二芳基碘鎓盐(BASF)0.5份、异丙基硫杂蒽PIITX(ETERNAL)0.1份、异氰酸酯类交联剂Desmodur L75C(bayer)0.03份、乙酸乙酯20份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

对比例2

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：实施例1中制得的丙烯酸酯聚合物50份、带双键环氧树脂UVACUREL1561(Cytec)10份、二芳基碘鎓盐(BASF)0.5份、异丙基硫杂蒽PI ITX(ETERNAL)0.1份、异氰酸酯类交联剂DesmodurL75C(bayer)0.03份、乙酸乙酯20份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

对比例3

本实施例中，本发明提供一种UV固化粘合剂，是由以下重量份数的原料组成：实施例1中制得的丙烯酸酯聚合物50份、环氧树脂GT 7071(HUNTSMAN)10份、二芳基碘鎓盐(BASF)0.5份、异氰酸酯类交联剂Desmodur L75C(bayer)0.03份、乙酸乙酯20份；将该些原料在室温下用研磨分散机混合均匀，分散条件是1600rpm高速分散5min。

检测：

对上述各实施例和各对比例所制备的UV固化粘合剂进行检测，具体检测指标及结果见下表。

测试方法：

①、上述UV固化粘合剂涂布制成UV固化粘合膜(PET36μm、胶厚25μm、白色离型纸120μm)，50℃放置3天，室温放置1天；

②、上述UV固化粘合膜裁成25mm*150mm样条贴于不锈钢板，分两组进行对比实验：先UV照射与无UV照射，再室温放置4小时后测试180°剥离力(室温GB/T 2792-2014)；

③上述UV固化粘合膜裁成25mm*75mm样条贴于不锈钢板，分两组进行对比实验：先UV照射与无UV照射，再室温放置4小时后测试高温持粘力(80℃GB/T4851-2014)；

从上述表1可以看出：

实施例1与实施例2对比：UV固化粘合剂其余组分相同的前提下，有交联剂的粘合膜比无交联剂的粘合膜内聚好；

实施例1与实施例3对比：UV固化粘合剂其余组分相同的前提下，不同环氧值的环氧树脂对粘合膜UV前后性能有影响；

实施例1与实施例4对比：UV固化粘合剂其余组分相同的前提下，改变光引发剂与助引发剂会影响粘合膜UV固化时间；

实施例2与对比例1对比：UV固化粘合剂其余组分相同的前提下，本专利所述丙烯酸聚合物具有更好的内聚，且不同丙烯酸聚合物对粘合膜UV前后性能有影响；

实施例2与对比例2对比：UV固化粘合剂其余组分相同的前提下，带双键的环氧树脂会对粘合膜UV前后性能、固化时间有影响；

实施例2与对比例3对比：UV固化粘合剂其余组分相同的前提下，带双键的环氧树脂会对粘合膜UV固化效率有影响；

本发明所述UV固化粘合剂可以制成一种UV固化粘合膜，包括无基材粘合膜、带基材单面粘合膜、带基材双面粘合膜，该粘合膜绿色环保、克服了氧阻聚应用广泛，加快UV阳离子固化能够快速粘接，相比于现有的UV固化粘合剂，本发明的UV固化粘合剂UV光照射前粘性低，便于操作，UV照射后粘性大幅提升，粘接效果好。UV固化粘合剂可以用于一些操作简捷但性能要求高的领域，比如贴合时，粘合膜粘性低，可轻松贴合且易于返工，但在粘接时，粘合膜要高剥离、高剪切、高强度等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种UV固化粘合剂，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：

丙烯酸酯聚合物20～70份；

环氧树脂3～30份；

光引发剂0.1～5.0份；

助引发剂0.1～3.0份，以及

溶剂20～70份；

其中，所述丙烯酸酯聚合物固体份环氧值为0.01～0.14mol/100g。

2.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述环氧树脂为改性环氧树脂，且含环氧基至少2个。

3.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述环氧树脂为改性环氧树脂，且不含双键。

4.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸酯聚合物的分子量为5万-200万。

5.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸酯聚合物由以下组分合成：

丙烯酸丁酯0.0～50.0份；

丙烯酸异辛酯0.0～50.0份；

丙烯酸0.0～5.0份；

丙烯酸羟乙酯0.0～5.0份；

丙烯酸缩水甘油酯3.0～20.0份；

过氧化二苯甲酰0.1～3.0份；

乙酸乙酯100～200份；

甲苯0～30份。

6.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述光引发剂为UV阳离子光引发剂。

7.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述更包含交联剂0.0～5.0份。

8.根据权利要求1所述的UV固化粘合剂，其特征在于，所述光引发剂为二芳基碘鎓盐，所述助引发剂为异丙基硫杂蒽。

9.一种粘合膜结构，其特征在于，所述粘合膜结构包括在一柔性基材上UV固化粘合膜层、离型膜层，所述UV固化粘合膜层的材料为所述权利要求1-8的UV固化粘合剂。

10.根据权利要求所述的粘合膜结构，其特征在于，所述UV固化粘合膜层的厚度为10-20μm。