CN114907796A - Uv固化组合物及包含该组合物的胶膜、胶带 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UV固化组合物及包含该组合物的胶膜、胶带，所述UV固化组合物，按重量份数计，包括以下原料组分：100份的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、50‑150份的环氧树脂、1‑3份的UV激发阳离子引发剂、0.5‑1.5份的促进剂以及20‑50份的溶剂；其中，所述聚(甲基)丙烯酸酯聚合物具有感光基团。本发明的UV固化组合物具有原料简单易得、UV固化前具有优异的初粘性的优点，在UV固化后，具有较强的内聚强度。
Description
技术领域
本发明是关于胶粘剂领域，特别是关于一种UV固化组合物及包含该组合物的胶膜、胶带。
背景技术
随着消费电子行业的发展，其功能也越来越丰富，但是对设备的体积的硬性要求，使其部件的集成化越来越高，因为在胶粘剂使用时，如何有效并牢固粘结小型化器件是一个值得研究的重点。环氧树脂由于其对聚碳酸酯、氧化铝、金属、玻璃等基材的优异粘附性，以及固化之后的优异的耐热性，强的剪切强度得到了众多研究者的关注。但是由于其本身的特性，难以涂布成胶膜使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种UV固化组合物及包含该组合物的胶膜、胶带，其能够在UV固化前具备良好的初粘性，在UV固化后具备较强的剪切强度。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种UV固化组合物，按重量份数计，包括以下原料组分：100份的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、50-150份的环氧树脂、1-3份的UV激发阳离子引发剂、0.5-1.5份的促进剂以及20-50份的溶剂；其中，所述聚(甲基)丙烯酸酯聚合物具有感光基团。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述感光基团为具有(甲基)丙烯酸酯的基团。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述环氧树脂包括具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂的质量比为3：(1-9)。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述UV激发阳离子引发剂为硫鎓盐阳离子光引发剂。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述促进剂为二苯酮。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述促进剂与UV激发阳离子引发剂的质量比为1：(1-3)。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述溶剂为乙酸乙酯或丁酮。
本发明的实施例还提供了一种胶膜包括如前述的UV固化组合物。
本发明的实施例还提供了一种胶带包括如前述的胶膜。
与现有技术相比，根据本发明实施方式的UV固化组合物及包含该组合物的胶膜、胶带，通过复配UV固化组合物的原料，使UV固化组合物制备的胶膜在UV固化前具备一定的优异的初粘性，能够实现定位功能。在UV激发后，由于聚(甲基)丙烯酸酯聚合物侧基带有大量的感光基团，在进行光引发聚合时，可以和环氧基团同时引发，形成网络互穿结构，使UV固化组合物制备的胶膜具有更强的内聚强度。
具体实施方式
对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
根据本发明优选实施方式的UV固化组合物，按重量份数计，包括以下原料组分：100份的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、50-150份的环氧树脂、1-3份的UV激发阳离子引发剂、0.5-1.5份的促进剂以及20-50份的溶剂；其中，聚(甲基)丙烯酸酯聚合物具有感光基团。
一具体实施方式中，聚(甲基)丙烯酸酯聚合物可以为昭和的SV9100。感光基团可以为具有双键的基团。
环氧树脂包括具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂。其中，具有高Tg值的双酚A环氧树脂可以为南亚NPES-901、NPES-901H、NPES-902、NPES-902H、NPES-903K、NPES-903以及NPES-903H中的任意一种。具有低Tg值的双酚A环氧树脂可以为EDR-331、DER-332以及DER-383中的一种。
具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂的质量比为3：(1-9)。控制高Tg值和低Tg值的比例，可以使所配制UV固化组合物在常温下具有可调的软硬度，方便贴合不同的基板表面，当需要贴合的表面更为粗糙，则稍微增加低Tg值的双酚A环氧树脂的质量，当贴合表面更为光滑时，为了更好的使用性，可以稍微增加高Tg值的双酚A环氧树脂的质量。优选的，具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂的质量比为2：(1-4)时，所配制的UV固化组合物在基材的表面粗糙和光滑时，在使用性方面具有良好的表现。
UV激发阳离子引发剂可以为硫鎓盐阳离子光引发剂，具体可以为Omnicat550和Omnicat432。促进剂可以为二苯酮。溶剂为乙酸乙酯或丁酮。溶剂主要起到稀释的作用，方便涂布。
UV激发阳离子引发剂的引发原理如下(以Omnicat550(Ar4-S+PF6 -)为例)：
光解：Ar4-S+PF6 - hv Ar2-S+Ar2·+HPF6
引发：M(环氧基团)+HPF6 HM+PF6 -
增长：HM+PF6 -+nMH(M)nM+PF6 -
即首先Omnicat550(Ar4-S+PF6 -)在紫外光作用下产生强酸HPF6，使单体M质子化，诱发产生HM+PF6 -继而继续引发聚合分子链增长。
促进剂和UV激发阳离子引发剂的共同作用的原理如下：
促进剂(二苯酮)在UV光作用下会首先发生抽氢反应，和UV激发阳离子引发剂作用可以同时产生阳离子和自由基，其引发机理为：Ph为苯基，M为环氧基团，Ma为聚(甲基)丙烯酸酯聚合物的感光基团。
二苯酮光解：Ph-CO-Phhv(Ph)2-CO·
引发：(Ph)2-CO·+Ar4-S+PF6 -Ph-CO-Ph+Ar2-S+Ar2·+HPF6
增长(1)：HM+PF6 -+nMH(M)nM+PF6 -
增长(2)：Ar2·+nMa Ar2·(Ma)n
如上述增长(1)和增长(2)共同作用，形成互穿网络结构。
UV激发阳离子引发剂与环氧树脂的质量比为1：(20-200)。当UV激发阳离子引发剂与环氧树脂的质量比高于1：20时，引发剂所取得的增加反应速率方面并没有进一步的明显的提升，可以认为此时UV激发阳离子引发剂过量，使大量引发剂浪费，且由于树脂中大量引发剂的添加，致使材料的使用性能如强度下降。当UV激发阳离子引发剂与环氧树脂的质量比低于1：200时，引发剂的含量过低，致使反应效率低，固化所需要的时间过长。优选的，当UV激发阳离子引发剂与环氧树脂的质量比为(1-3)：100时，在引发效率和固化时间反应具有更优秀的表现。
一具体实施方式中，促进剂与UV激发阳离子引发剂的质量比为1：(1-3)，促进剂的稍微过量，可以更好的配合UV激发阳离子引发剂引发产生阳离子和自由基。
本发明的实施例还提供了一种胶膜包括如前述的UV固化组合物。
胶膜可以由上述的UV固化组合物构成。制备工艺如下：一具体实施方式中，将本发明的UV固化组合物通过逗号刮刀涂布的方式，涂布在离型膜(纸)，使用100℃烘烤3min，除去胶膜内的溶剂，在另一面覆盖轻型(网格)离型膜，即得到胶膜。
本发明的实施例还提供了一种胶带包括如前述的胶膜。
下面将结合具体的实施例详细介绍本发明的UV固化组合物及包含该组合物的胶膜。
实施例1
在250mL塑化杯加入100g聚(甲基)丙烯酸酯共聚物SV9100，50g的NPES-901，50g的低Tg液态环氧DER-383，2g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1g促进剂二苯酮以及20g乙酸乙酯混合并搅拌均匀。得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET网格离型膜，得到胶膜。
实施例2
在250mL塑化杯100g加入聚(甲基)丙烯酸酯共聚物SV9100，25g高Tg NPES-901，50g低Tg液态环氧DER-383，2g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1g促进剂二苯酮以及20g乙酸乙酯混合并搅拌均匀。得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET离型膜，得到胶膜。
实施例3
在250mL塑化杯加入100g聚(甲基)丙烯酸酯共聚物SV9100，75g高Tg NPES-901，75g低Tg液态环氧DER-383，2g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1g促进剂二苯酮以及20g乙酸乙酯混合并搅拌均匀。得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET离型膜，得到胶膜。
实施例4
在250mL塑化杯加入100g聚(甲基)丙烯酸酯共聚物SV9100，50g高Tg NPES-902，50g低Tg液态环氧DER-331，3g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1.5g促进剂二苯酮以及30g乙酸乙酯混合并搅拌均匀得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET离型膜，得到胶膜。
实施例5
在250mL塑化杯加入200g聚(甲基)丙烯酸酯共聚物SV9100，50g高Tg NPES-903H，50g低Tg液态环氧DER-332，2g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1g促进剂二苯酮以及100g乙酸乙酯混合并搅拌均匀。得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET离型膜，得到胶膜。
对比例1
在250mL塑化杯加入聚(甲基)丙烯酸酯共聚物SV9100，2g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1g促进剂二苯酮以及20g乙酸乙酯混合并搅拌均匀。得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET离型膜，得到胶膜。
对比例2：
在250mL塑化杯加入50g高Tg NPES-903H，50g低Tg液态环氧DER-332，，2g UV激发阳离子引发剂Omnicat550，1g促进剂二苯酮以及20g乙酸乙酯混合并搅拌均匀。得到UV固化组合物。
胶膜的制作：将上述混合均匀的UV固化组合物均匀的涂布在一层PET离型膜上，在100℃烘箱中烘烤3min，干燥之后，在所得干燥胶膜表面覆盖另一层PET离型膜，得到胶膜。
对上述胶膜进行如下的性能测试：
1)初始剥离力：参照标准，GBT2792-2014
2)UV照射能量参照：70mW照射30秒。
UV照射后，常温放置48h后180°剥离力(UVT48)：首先撕除所制UV延迟胶膜一侧离型膜，覆上50um PET基材，按照70mW照射30秒后，贴覆SUS钢板后，常温放置48小时后，参照标准GBT2792-2014进行测试。
UV照射后，常温放置48h，剪切强度测试(UVT48)：裁切成10mm*10mm的正方形片样，按照70mW照射30秒后，撕除一侧离型膜贴覆SUS钢板，再撕除另一侧离型膜贴覆SUS钢板，常温放置48小时后，参照标准，GB/T8165-2008。
得到如下数据：
通过上表中的实施例1-5的胶膜的性能测试的数据可以得知，UV前剥离力为500g/25mm至800g/25mm，胶膜具有良好的初粘，可以用来小器件的定位，其中实施例3中的环氧树脂含量较多，表现为具有更大的UV后剥离力和更大的UVT48剪切强度。但是由于添加过多的环氧树脂，其成膜性相对于其他实施例会差一些。
对比例1为仅使用SV9100，无环氧树脂，其本身为带有感光基团的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物，在进行UV固化后，与基板SUS粘附力较小，表现为其剥离力较低。
对比例2为仅使用环氧树脂，无聚(甲基)丙烯酸酯共聚物，在涂布时，在离型膜上出现缩孔，且烘烤时团缩，无法成膜及测试。
综上所述，本发明的有益效果为：
1)聚(甲基)丙烯酸酯聚合物使用市售产品，不用进行繁琐的合成步骤。
2)使用聚(甲基)丙烯酸酯聚合物带有大量的感光基团，在进行光引发聚合时，可以和环氧基团同时引发，形成网络互穿结构，具有更强的内聚强度。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种UV固化组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料组分：100份的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、50-150份的环氧树脂、1-3份的UV激发阳离子引发剂、0.5-1.5份的促进剂以及20-50份的溶剂；
其中，所述聚(甲基)丙烯酸酯聚合物具有感光基团。
2.如权利要求1所述的UV固化组合物，其特征在于，所述感光基团为具有双键的基团。
3.如权利要求1所述的UV固化组合物，其特征在于，所述环氧树脂包括具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂。
4.如权利要求3所述的UV固化组合物，其特征在于，所述具有高Tg值的双酚A环氧树脂和具有低Tg值的双酚A环氧树脂的质量比为3：(1-9)。
5.如权利要求1所述的UV固化组合物，其特征在于，所述UV激发阳离子引发剂为硫鎓盐阳离子光引发剂。
6.如权利要求1所述的UV固化组合物，其特征在于，所述促进剂为二苯酮。
7.如权利要求1所述的UV固化组合物，其特征在于，所述促进剂与UV激发阳离子引发剂的质量比为1：(1-3)。
8.如权利要求1所述的UV固化组合物，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯或丁酮。
9.一种胶膜，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的UV固化组合物。
10.一种胶带，其特征在于，包括如权利要求9所述的胶膜。
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