CN109628042A - 一种光交联胶黏剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光交联胶黏剂，包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂35～55％、增粘树脂10～20％、助剂2～10％、光引发剂0.3～2％、偶联剂1～3％、填料20～40％、光敏化剂0.5～3％、光胶联剂1.2～4％、溶剂6～12％。本发明与现有技术相比的优点在于：本发明的光交联胶黏比现有技术的普通胶黏剂，在性能上有所提高，初粘性、持粘性能、180°剥离强度均有明显提高，能在光照下发生交联固化反应，胶黏剂高分子链形成网状结构，相对于普通的胶黏剂需要大型的烘箱设备进行高温交联，本发明的胶黏剂更加节省成本和能源消耗。

Description

一种光交联胶黏剂
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体是指一种光交联胶黏剂。
背景技术
随着信息产业发展迅速，光交联胶黏剂凭借其环保、节能等优点在电子产业领域获得广泛应用。在光化学反应中，有一类分子，它们只吸收光子并将能量传递给那些不能吸收光子的分子，促其发生化学反应，而本身则不参与化学反应，恢复到原先的状态，这类分子称为光交联剂，据引发机理的区别，分为自由基光交联和阳离子光交联，阳离子光交联具有以下优点：交联时体积收缩小，附着力强；不被氧气所阻聚，在空气氛围中可获得快速而完全的交联。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供通用性强、粘接强度高、固化收缩率低的光交联胶黏剂。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种光交联胶黏剂，包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂35～55％、增粘树脂10～20％、助剂2～10％、光引发剂0.3～2％、偶联剂1～3％、填料20～40％、光敏化剂0.5～3％、光胶联剂1.2～4％、溶剂6～12％。
更进一步地，述光敏化剂为金属钌(Ru)的联吡啶配合物系列、金属锇(Os)的联吡啶配合物系列、酞菁和菁类系列、卟啉系列、叶绿素及其衍生物中的一种或多种，所述光敏化剂可以增加本发明胶黏剂的光敏感范围。
更进一步地，所述光交联剂为二氮杂环丙烯化合物，二氮杂环丙烯化合物具备多种官能团，多官能团性单体可以提高胶黏剂的固化速度、降低环境污染、节约溶剂和能源。
更进一步地，所述光引发剂是1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香异丙醚、安息香异丁醚、三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、米蚩酮、安息香双甲醚、苯基苄二甲基胺丁酮、二苯甲酮、联苯甲酰二甲基缩酮中的一种或多种。
更进一步地，所述偶联剂包括硅烷类偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，其中优选KH550、KH560、KH580等硅烷类偶联剂，能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
更进一步地，所述填料包括云母粉、瓷粉、石墨粉、高岭土粉、石英粉中的一种或多种，能够降低胶层的固化收缩率，提高胶层的耐冲击韧性。
更进一步地，所述溶剂为乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、二丙酮醇甲基醚、二甲基乙酰胺中的一种或多种。
更进一步地，所述胶黏剂黏度为300～1300cps(25℃)，黏度合理能够防止涂布或者风箱烘烤后出现缩孔、缩边等现象，也能够防止单体和助剂向表面迁移导致降低粘性。
更进一步地，所述增粘树脂是萜烯树脂、古马隆树脂或松香树脂中的一种或几种。
更进一步地，所述增粘树脂官能度为3～6，合适官能度的增粘树脂能够促进光交联速度，为胶黏剂提供良好的干湿度、柔韧综合性能和防老化性能。
更进一步地，所述助剂选择相容性较好、可光交联的Tego2800或Tego2650，选用这两种助剂更容易调节胶黏剂的粘性，选择光交联助剂，可以降低本发明的胶黏剂在使用过程中助剂的损耗，使胶黏剂的力学性能稳定持久。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明的光交联胶黏比现有技术的普通胶黏剂，在性能上有所提高，初粘性、持粘性能、180°剥离强度均有明显提高，能在光照下发生交联固化反应，胶黏剂高分子链形成网状结构，相对于普通的胶黏剂需要大型的烘箱设备进行高温交联，本发明的胶黏剂更加节省成本和能源消耗。
具体实施方式
本发明在具体实施时，一种光交联胶黏剂，包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂35～55％、增粘树脂10～20％、助剂2～10％、光引发剂0.3～2％、偶联剂1～3％、填料20～40％、光敏化剂0.5～3％、光胶联剂1.2～4％、溶剂6～12％。
更进一步地，述光敏化剂为金属钌(Ru)的联吡啶配合物系列、金属锇(Os)的联吡啶配合物系列、酞菁和菁类系列、卟啉系列、叶绿素及其衍生物中的一种或多种，所述光敏化剂可以增加本发明胶黏剂的光敏感范围。
更进一步地，所述光交联剂为二氮杂环丙烯化合物，二氮杂环丙烯化合物具备多种官能团，多官能团性单体可以提高胶黏剂的固化速度、降低环境污染、节约溶剂和能源。
更进一步地，所述光引发剂是1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香异丙醚、安息香异丁醚、三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、米蚩酮、安息香双甲醚、苯基苄二甲基胺丁酮、二苯甲酮、联苯甲酰二甲基缩酮中的一种或多种。
更进一步地，所述偶联剂包括硅烷类偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，其中优选KH550、KH560、KH580等硅烷类偶联剂，能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
更进一步地，所述填料包括云母粉、瓷粉、石墨粉、高岭土粉、石英粉中的一种或多种，能够降低胶层的固化收缩率，提高胶层的耐冲击韧性。
更进一步地，所述溶剂为乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、二丙酮醇甲基醚、二甲基乙酰胺中的一种或多种。
更进一步地，所述胶黏剂黏度为300～1300cps(25℃)，黏度合理能够防止涂布或者风箱烘烤后出现缩孔、缩边等现象，也能够防止单体和助剂向表面迁移导致降低粘性。
更进一步地，所述增粘树脂是萜烯树脂、古马隆树脂或松香树脂中的一种或几种。
更进一步地，所述增粘树脂官能度为3～6，合适官能度的增粘树脂能够促进光交联速度，为胶黏剂提供良好的干湿度、柔韧综合性能和防老化性能。
所述助剂选择相容性较好、可光交联的Tego2800或Tego2650，选用这两种助剂更容易调节胶黏剂的粘性，选择光交联助剂，可以降低本发明的胶黏剂在使用过程中助剂的损耗，使胶黏剂的力学性能稳定持久。
实施例：
实施例一：一种光交联胶黏剂，包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂35％、增粘树脂10％、助剂2％、光引发剂0.3％、偶联剂1％、填料20％、光敏化剂0.5％、光胶联剂1.2％、溶剂6％。
更进一步地，所述光敏化剂为金属钌(Ru)的联吡啶配合物系列，所述光敏化剂可以增加本发明胶黏剂的光敏感范围。
更进一步地，所述光交联剂为二氮杂环丙烯化合物，二氮杂环丙烯化合物具备多种官能团，多官能团性单体可以提高胶黏剂的固化速度、降低环境污染、节约溶剂和能源。
更进一步地，所述光引发剂是1-羟基-环己基-苯基甲酮。
更进一步地，所述偶联剂包括硅烷类偶联剂，优选KH550硅烷类偶联剂，能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
更进一步地，所述填料包括云母粉，能够降低胶层的固化收缩率，提高胶层的耐冲击韧性。
更进一步地，所述溶剂为乙二醇二乙酸酯。
更进一步地，所述胶黏剂黏度为900cps(25℃)，黏度合理能够防止涂布或者风箱烘烤后出现缩孔、缩边等现象，也能够防止单体和助剂向表面迁移导致降低粘性。
更进一步地，所述增粘树脂是萜烯树脂。
更进一步地，所述增粘树脂官能度为4，合适官能度的增粘树脂能够促进光交联速度，为胶黏剂提供良好的干湿度、柔韧综合性能和防老化性能。
更进一步地，所述助剂选择相容性较好、可光交联的Tego2800，选用这种助剂更容易调节胶黏剂的粘性，选择光交联助剂，可以降低本发明的胶黏剂在使用过程中助剂的损耗，使胶黏剂的力学性能稳定持久。
实施例二：提供一种用于集成电路和印刷电路板的光交联胶黏剂，包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂55％、增粘树脂20％、促进剂10％、光引发剂2％、偶联剂3％、填料40％。
更进一步地，述光敏化剂为金属锇(Os)的联吡啶配合物系列，所述光敏化剂可以增加本发明胶黏剂的光敏感范围。
更进一步地，所述光交联剂为二氮杂环丙烯化合物，二氮杂环丙烯化合物具备多种官能团，多官能团性单体可以提高胶黏剂的固化速度、降低环境污染、节约溶剂和能源。
更进一步地，所述光引发剂是安息香异丙醚和安息香异丁醚的混合引发剂，优选质量比例为1:1，所述光引发剂的溶解性、稳定性较好，光引发效率高。
更进一步地，所述偶联剂包括硅烷类偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，本实施例中选KH560和KH580混合硅烷类偶联剂，优选质量比例为1:1，能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
更进一步地，所述填料包括高岭土粉，能够降低胶层的固化收缩率，提高胶层的耐冲击韧性。
更进一步地，所述溶剂为甲氧基丙酸甲酯。
更进一步地，所述胶黏剂黏度为1300cps(25℃)，黏度合理能够防止涂布或者风箱烘烤后出现缩孔、缩边等现象，也能够防止单体和助剂向表面迁移导致降低粘性。
更进一步地，所述增粘树脂是古马隆树脂。
更进一步地，所述增粘树脂官能度为6，合适官能度的增粘树脂能够促进光交联速度，为胶黏剂提供良好的干湿度、柔韧综合性能和防老化性能。
更进一步地，所述助剂选择相容性较好、可光交联Tego2650,选用这种助剂更容易调节胶黏剂的粘性，选择光交联助剂，可以降低本发明的胶黏剂在使用过程中助剂的损耗，使胶黏剂的力学性能稳定持久。
实施例三：提供一种光交联胶黏剂，包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂35～55％、增粘树脂16％、助剂7％、光引发剂1.8％、偶联剂2％、填料34％、光敏化剂2.5％、光胶联剂2.2％、溶剂8％。
更进一步地，述光敏化剂为酞菁和菁类系列，所述光敏化剂可以增加本发明胶黏剂的光敏感范围。
更进一步地，所述光交联剂为二氮杂环丙烯化合物，二氮杂环丙烯化合物具备多种官能团，多官能团性单体可以提高胶黏剂的固化速度、降低环境污染、节约溶剂和能源。
更进一步地，所述光引发剂是三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
更进一步地，所述偶联剂包括硅烷类偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，本实施例选用KH580硅烷类偶联剂，能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
更进一步地，所述填料包括石英粉，能够降低胶层的固化收缩率，提高胶层的耐冲击韧性。
更进一步地，所述溶剂为甲氧基丙酸甲酯。
更进一步地，所述胶黏剂黏度为300cps(25℃)，黏度合理能够防止涂布或者风箱烘烤后出现缩孔、缩边等现象，也能够防止单体和助剂向表面迁移导致降低粘性。
更进一步地，所述增粘树脂官能度为3，合适官能度的增粘树脂能够促进光交联速度，为胶黏剂提供良好的干湿度、柔韧综合性能和防老化性能。
更进一步地，所述助剂选择相容性较好、可光交联的Tego2800，选用这两种助剂更容易调节胶黏剂的粘性，选择光交联助剂，可以降低本发明的胶黏剂在使用过程中助剂的损耗，使胶黏剂的力学性能稳定持久。
实施例4：本发明的一种光交联胶黏剂的应用，具体为：
选择一种基材，将光交联胶黏剂涂布在基材上，通过紫外线光照固化室，进行光交联，压辊分离，风冷收卷，得到卷装结构的光交联胶黏剂胶带。
所述基材的厚度为10～150um，进一步优选20～100um。
所述基材为低收缩、高强度的pet、pp膜。
所述基材的厚度为30～200um，进一步优选为50～150um。
所述涂布方式为刃刮刀涂布、逆转辊涂布或凹印辊涂布，进一步优选为刃刮刀涂布；紫外线波长为280～400nm，优选360～390nm，通过紫外线光照固化室的时间为20～40s。
所述紫外线波长太低或光照时间太短，胶黏剂湿度增加，容易在使用过程中出现残胶；紫外线波长太高或烘烤时间过长，胶黏剂干度增加，表面出现缩孔或者缩边现象。
对本发明的实施例1～3制备的胶带以及选用市面上现有普通胶黏剂制备的胶带作为比较例，进行以下性能测试：
1、按照测试标准GB2792-81测试180°剥离强度；
2、按照测试标准GB4851-84测试持粘性能；
3、按照测试标准GB4852-2002(滚球法)测试初粘性能。
测试结果如下：
表1本发明实施例1～3制备的压敏胶样品性能测试结果
从试验结果可以看出本发明的光交联胶黏剂，涂布在基材上制备成胶带的初粘性能、持粘性能、180°剥离强度均比普通胶黏剂制备的胶带有所提高，并且能在光照下发生交联固化反应，胶黏剂高分子链形成网状结构，相对于普通的胶黏剂需要大型的烘箱设备进行高温交联，本发明的胶黏剂更加节省成本和能源消耗。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，以上所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光交联胶黏剂，其特征在于：包括如下重量份数计的组分：环氧丙烯酸树脂35～55％、增粘树脂10～20％、助剂2～10％、光引发剂0.3～2％、偶联剂1～3％、填料20～40％、光敏化剂0.5～3％、光胶联剂1.2～4％、溶剂6～12％。
2.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述光敏化剂是为了增加本发明胶黏剂的光敏感范围，所述光敏化剂为金属钌(Ru)的联吡啶配合物系列、金属锇(Os)的联吡啶配合物系列、酞菁和菁类系列、卟啉系列、叶绿素及其衍生物。
3.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述光交联剂为二氮杂环丙烯化合物，二氮杂环丙烯化合物具备多种官能团，多官能团性单体可以提高胶黏剂的固化速度、降低环境污染、节约溶剂和能源。
4.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述光引发剂是1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香异丙醚、安息香异丁醚、三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、米蚩酮、安息香双甲醚、苯基苄二甲基胺丁酮、二苯甲酮、联苯甲酰二甲基缩酮中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述偶联剂包括硅烷类偶联剂、硼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种，其中优选KH550、KH560、KH580等硅烷类偶联剂，能够明显增加树脂、填料、基材间的相容性，提高胶黏剂对基材的附着力。
6.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述溶剂为乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、二丙酮醇甲基醚、二甲基乙酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述胶黏剂黏度为300～1300cps(25℃)，黏度合理能够防止涂布或者风箱烘烤后出现缩孔、缩边等现象，也能够防止单体和助剂向表面迁移导致降低粘性。
8.根据权利要求前所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述填料包括云母粉、瓷粉、石墨粉、高岭土粉、石英粉中的一种或多种，能够降低胶层的固化收缩率，提高胶层的耐冲击韧性。
9.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述增粘树脂是萜烯树脂、古马隆树脂或松香树脂中的一种或几种。所述增粘树脂官能度为3～6，合适官能度的增粘树脂能够促进光交联速度，为胶黏剂提供良好的干湿度、柔韧综合性能和防老化性能。
10.根据权利要求1所述的一种光交联胶黏剂，其特征在于：所述助剂选择相容性较好、可光交联的Tego2800或Tego2650，选用这两种助剂更容易调节胶黏剂的粘性，选择光交联助剂，可以降低本发明的胶黏剂在使用过程中助剂的损耗，使胶黏剂的力学性能稳定持久。
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