SU744018A1

SU744018A1 - Adhesive composition

Info

Publication number: SU744018A1
Application number: SU772548848A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Трофимов; Ольга Николаевна Иванова; Наталья Михайловна Пинчук; Александра Михайловна Ветрова; Довид Азриэлович Аронович; Вольф Самойлович Этлис; Владислав Петрович Беляев; Светлана Анатольевна Барздайн
Original assignee: Предприятие П/Я М-5927
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1980-06-30

Description

(54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ(54) GLUE COMPOSITION

Изобретение относитс к клеевым композици м на основе цианакрилатов обладающим оптической прозрачностью и примен емым дл приклейки оптичесних деталей и герметизации фотоприемников , а также в микроэлектронике дл сборки печатных схем, Клеевые композиции, примен емые в указанных област х, должны обладать комплексом следующих основных свойств: в зкость 500-6000 сПз; прозрачность в области длин волн 0,45 мк; высока прочность; теплостойкость (предел прочности при отрыве при 125с) не менее 80 кгс/см ; эластичность (стойкость к многократному термоциклированию) один цикл от -196 до +20°С по 15 мин; не менее 40 термоциклов. Известна ысоков зка , оптически прозрачна клеева композици на основе цианакрилатов, содержаща в качестве загустител 1-15 вес.% полиметилметакрилата 1. В зкость компо зиции составл ют 500-20 тыс. сПз, Однако эта композици имеет недостаточную теплостойкость: введение полиметилметакрилата в цианакрилат не приводит к увеличению теплострйкости композиции, она остаетс на уровне теплостойкости мономера. .Известна также оптически прозрач- на клеева композици , представл юща собой форполимер цианакрилата 2. В зкость композиции составл ет 5050-10 сПз . Наиболее близкой по технической сущности и получаемому пблйжительному эффекту к изобретению вл етс клеева композици , содержаща эфирсС-цианакриловой кислоты общей формулы где R алкил или алкоксиалкил и эфир бутадиен-1,З-карбон-1-овой кислоты общей формулы СН,СН-СН С (CN) , где ,-CHj :HjrO-CHa-CHa 31. Композици имеет пониженную в зкость и не обеспечивает достаточной теплостойкости . Цель изобретени - повышение в зкости и теплостойкости. Поставленна цель изобретени достигаетс тем, что клеева композици , содержаща эфир о6-Цианакриловой кислоты общей формулы dHi C-COOR|,The invention relates to cyanoacrylate based adhesive compositions having optical transparency and used for gluing optical components and sealing photodetectors, as well as in microelectronics for assembling printed circuits. Adhesive compositions used in these areas should have a complex of the following basic properties: viscosity 500-6000 spP; transparency in the wavelength region of 0.45 microns; high strength; heat resistance (tensile strength at separation at 125 s) not less than 80 kgf / cm; elasticity (resistance to repeated thermal cycling) one cycle from -196 to + 20 ° С for 15 minutes; not less than 40 thermal cycles. Known high-viscous, optically transparent adhesive composition based on cyanoacrylates, containing 1-15% by weight of polymethyl methacrylate as thickener 1. The viscosity of the composition is 500–20 thousand cPs. However, this composition has insufficient heat resistance: the introduction of polymethyl methacrylate into cyanoacrylate is not leads to an increase in the heat intensity of the composition, it remains at the level of the heat resistance of the monomer. An optically transparent adhesive composition, which is a prepolymer of cyanoacrylate 2, is also known. The viscosity of the composition is 5050-10 centipoise. The closest to the technical essence and the resulting effect to the invention is an adhesive composition containing a C-cyanoacrylic acid ester of the general formula where R is alkyl or alkoxyalkyl and 1-butadiene, 3-carbon-1-oic acid ester of the general formula CH, CH-CH C (CN), where, -CHj: HjrO-CHa-CHa 31. The composition has a reduced viscosity and does not provide sufficient heat resistance. The purpose of the invention is to increase viscosity and heat resistance. The object of the invention is achieved in that the adhesive composition containing an o6-cyanoacrylic acid ester of the general formula dHi C-COOR |

СИ , где R - алкйл или алкоксиалкил иSI, where R is an alkyl or alkoxyalkyl and

эфир бутадиен-1,3-карбон-1-оаой кислоты,butadiene-1,3-carbon-1-oaoic ester,

содержит в качестве эфира бутадием-1 ,3-карбон-1-вой кислоты соединение выбранное из групгйл, содержащей аллилциансорбинат ди- (оСгЦианпента-2,4-диенат -этиленгликол , ди-(циансорбинат )-а ти енгликол и диаллилмуконат , и дополнительно форполимер вышеуказанного эфира оС-циан акр иловойcontains, as butadiene-1, 3-carbon-1-ester ester, a compound selected from groupgiles containing di- (oCrCianpent-2,4-diene-ethylene glycol allyl cyanesorbine, ethylene glycol di- (cyanorbinate) -thi glycol and diallyl muconate, and additionally the prepolymer of the above ester of oC-cyan acre silt

ЭтоксиэтилцианакрилатEthoxyethyl cyanacrylate

Форполимер этоксиэтилцианакрилатаEthoxyethyl cyanacrylate prepolymer

АллилциансорбинатAllyl cyanorbine

Дл сравнени For comparison

Этоксиэтилцианакрилат Ethoxyethyl cyanacrylate

Этоксиэтилцианакрилат АллилциансорбинатEthoxyethyl cyanacrylate Allyl Cyanosorbate

ЭтилцианакрилатEthyl cyanacrylate

Форполимер этилцианакрилатаEthyl cyanoacrylate prepolymer

ДЦБDCB

Дл сравнени ЭтилцианакрилатFor comparison ethyl cyanoacrylate

Ди-(с6-Цианпента-2 ,4-диенат )-этиленгликол Di- (c6-Cyanpenta-2, 4-diene) ethylene glycol

Полученныеклеевые композиции оптически прозрачны в области длин волн 0,4-5 мк.The obtained adhesive compositions are optically transparent in the wavelength range of 0.4-5 microns.

Дл увеличени стабильности кле мЬыомерный цианакрилат, который вводйфе в композицию,должен содержать иэаестные ингибиторы анионной и радикальной полимеризации.In order to increase the stability of the mymeric cyanoacrylate, which is introduced into the composition, it must contain anaesthetic and radical polymerization inhibitors.

Дл ускорени отверждени клеевого шва можно использовать активаторыActivators can be used to speed up the curing of the glue line.

кислоты с в зкостью 1000-6000 сПэ при следующем соотношении компонентов , вес.%:acids with viscosity 1000-6000 cPe in the following ratio of components, wt.%:

Форполимер 40-90Prepolymer 40-90

Эфир ot-цианакрило-,Ether ot-cyanacrylo-,

вой кислоты 8-50howl acid 8-50

Эфир бутадиен-1,3-карбон-1-овойButadiene-1,3-carbon-1 ether

кислоты0,5-20acids 0,5-20

Совместное использование форполимера эфира об-цианакриловой кислоты и эфира бутадиен-1,З-карбон-1-овой кислоты дает синергический эффект п теплостойкости/ что подтверждаетс данными, приведенными в табл. 1. I .The combined use of a cyanoacrylic acid ester prepolymer and butadiene-1, 3-carbon-1-ester ester gives a synergistic effect of heat resistance / which is confirmed by the data given in table. 1. I.

Т а б ли ц а 1Table 1

9090

16sixteen

30thirty

250250

128128

100100

основного характера (амины, спирты, карбонаты щелочных металлов .и др.) , а также .облучение ультрафиолетовым светом. В последнем случае в композицию ввод т 0,1-1 вес.% фотосенсибилизатора (бензоин или его эфиры). Пример 1. Композицию готов т смешением 90,0 г форполимера этоксиэтилцианакрилата с в зкостью 4000 сПз, 9,5 г этоксиэтилцианакрилта иО, 5 г ди-(oL-циaнпeнтa-2,4-диeнa тa)-этиленгликол (ДЦБ) до полного растворени . Получают клеевую композицию с в зкостью 3000 сПз. Полученной композицией склеивают образцы из стали марки Х18Н10Т и через 24 ч пос ле склейки определ ют предел прочности при отрыве при и предел прочности при отрыве поГОСТ 14760-6 при 125°С после прогрева образцов при этой температуре в течение 1ч. Композицию нанос т на кварцевую подложку (,1) и подвергают термоциклированию до по влени видимых дефектов (один цикл 15 мин, 20° 15 мин) . Результаты испытаний при ведены в табл. 2. Пример 2. Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только используют 79,0 г форполимера Этоксиэтйлцианакрилат9,5 4000 Форполимер этоксиэтилцианакрилата90 ,0 ДЦБ0,5 . Этилцианакрилат20,0 Форполимер этилцианакрилата79 ,0 ДЦБ1,0 Этилцианакрилат17,8 Форполимер этилцианакрилата78 ,6 АЦС3,6 Этоксиэтйлцианакрилат8,0 6000 Форполимер этоксиэтилцианакрилата86 ,2 АЦС5,8 Этилцианакрилат23,7 Форполимер этилцианакрилата75 ,0 1500 ДЦБ 1,3 5000 2500 этилцианакрилата с в зкостью БООС сПз, :20,0 г этилцианакрилата и 1,0 г ДЦВ, В зкость кле 2500 сПз. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Пример 3. Композицию готов т и испытывают по примеру 1,. только используют 78,6 г форполимера, этилцианакрилата с в зкостью 2500 сПз, 17,8 г этилцианакрилата и 3,6 г вллилциансорбината (АЦС). В зкость кле 1000 сПз. Результаты испытаний композиции в табл. 2. Пример 4. Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только используют 86,2 г форполимера этоксиэтилцианакрилата с в зкостью 6000 сПз/ 8,0 г этоксиэтилцианакрилата и 5,8 г (АЦС). Получают клей с в зкостью 4000 сПз. Результаты испытаний композиции в табл. 2. Т а б л и ц а 2 110 250 70 90 158basic character (amines, alcohols, carbonates of alkali metals, etc.), as well as irradiation with ultraviolet light. In the latter case, 0.1-1 wt.% Of the photosensitizer (benzoin or its esters) is added to the composition. Example 1. A composition is prepared by mixing 90.0 g of an ethoxyethylcyanoacrylate prepolymer with a viscosity of 4000 centipoise, 9.5 g of ethoxyethylcyanoacrylate and O, 5 g of di- (oL-cyanpenta-2,4-diene of ta) ethylene glycol (DCB) until complete dissolution . An adhesive composition with a viscosity of 3000 centipoise is obtained. The resulting composition was bonded to samples of steel grade X18H10T and 24 hours after the gluing, the tensile strength was determined at separation and the tensile strength at separation was obtained under a GOST 14760-6 at 125 ° C after heating the samples at this temperature for 1 hour. The composition is applied to a quartz substrate (, 1) and subjected to thermal cycling until visible defects appear (one cycle 15 minutes, 20 ° 15 minutes). The test results are shown in Table. 2. Example 2. The composition is prepared and tested in Example 1, only 79.0 g of Ethoxyethyl cyanoacrylate 9,5 prepolymer is used. Ethoxyethyl cyanoacrylate prepolymer 90, 0 DCB0.5. Ethylated Acid Synthesizer spP,: 20.0 g ethyl cyanoacrylate and 1.0 g DCV, Glue viscosity 2500 spP. The test results are shown in Table. 2. Example 3. The composition is prepared and tested in Example 1 ,. only 78.6 g of prepolymer, ethyl cyanoacrylate with a viscosity of 2500 centipoise, 17.8 g of ethyl cyanoacrylate and 3.6 g of villic cyanorbine (ACS) are used. Viscosity glue 1000 spP The test results of the composition in the table. 2. Example 4. The composition is prepared and tested in Example 1, only 86.2 g of ethoxyethylcyanoacrylate prepolymer with a viscosity of 6000 cPs / 8.0 g of ethoxyethylcyanoacrylate and 5.8 g (ACS) are used. Glue with viscosity of 4000 cP is obtained. The test results of the composition in the table. 2. T a l and c a 2 110 250 70 90 158

ЭтилцианакрилатEthyl cyanacrylate

АЦСACS

Бу т ил циа н ак р ил атBu t il cya aq r il il

Форполимер бутнлцианакрилатаPrepolymer butyl cyanacrylate

дав giving

Форполимер этилцкрилата . Э илцианакрилатThe prepolymer of ethyl acrylate. U ilcyanacrylate

ДициансорбинатDicyansorbine

этиленгликол ethylene glycol

(ДЦС)(DCC)

Форполимер этилцканакрилатаEthylene Can Acrylate Prepolymer

.Этилцианакрилат. Ethyl cyanoacrylate

Диаллилмуконат (ДАМ)Diallylmukonat (DUM)

Дл сравнениFor comparison

ЭтоксиэтилцианаклатEthoxyethyl cyanaclat

Форполимер этоксэтилцианакрилатаEthoxyethyl cyanacrylate prepolymer

ДЩБ BCB

ЭтоксиэтилцианакрилатEthoxyethyl cyanacrylate

ДЦБ ЭтоксиэтилцианакDCB Etoxyethyl cyanac

ДЦБDCB

ЭтоксиэтилцианакEthoxyethyl cyanac

ЦЦБCCB

Чпо прототипу) CHPO prototype)

П р И м ер 5, Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только йс пользуют 75 г фбрпблймёра этилцианакрилата с в зкостью 1500 сПз, 23,7 г этилцианакрилата и 1,3 гди- (еС ЦиаНпента-2,4-диената) -этиленгликол (ДЦВ). Получают клей с в зкост1ью 500 сПз. Example 5, The composition is prepared and tested in Example 1, only 75 g of ethyl cyanoacrylate with a viscosity of 1500 spP, 23.7 g of ethyl cyanoacrylate and 1.3 gdI are used (EC CyanPenta-2,4-dieneate) - ethylene glycol (CVV). Glue is obtained with a density of 500 cP.

Пример 6 Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только используют 40,0 г форполимера этилцианакрилата с в зкостью 1000 сПэExample 6 The composition is prepared and tested in Example 1, only 40.0 g of ethyl cyanoacrylate prepolymer with a viscosity of 1000 cPe are used.

744018744018

Продолжение табл.2,Continuation of table 2,

310310

105105

10001000

5050

190190

200200

100100

30003000

250250

120120

5050

30003000

3000 3203000 320

5050

160160

200200

180180

6060

40004,000

170170

5050

200200

30003000

110110

10ten

200200

50005000

200200

7373

215215

1515

40,0 г этилцианакрилата, 20,0 г 55 аллилциансорбината (АЦС). Получают клей с в зкостью 550 сПз.40.0 g of ethyl cyanoacrylate, 20.0 g of 55 allyl cyanosorbate (ACS). An adhesive with a viscosity of 550 cP is obtained.

Пример 7. Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только используют 47,5 г форполимера бутилцианакрилата с в зкостью 3000 сПз 50 г бутилцианакрилата, 2,5 г ди-(cd-цианпента-2 ,4-диената)-этиленгликол (ДЦБ). Получают клей с в зкостьюExample 7. The composition is prepared and tested in Example 1, only 47.5 g of butyl cyanoacrylate prepolymer with a viscosity of 3000 centipoise 50 g of butyl cyanoacrylate, 2.5 g of di- (cd-cyanopent-2, 4-dieneate) -ethylene glycol (DCB ). Glue with viscosity is obtained.

Д5 1000 сПз.D5 1000 spP.

Пример 8. Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только используют 80,0 г форполимера этилцианакрилата с в зкостью 4000 сП 19,5 г этилцианакрилата и 0,5 г ДЦС. В зкость кле 3000 сПз.Example 8. The composition is prepared and tested in Example 1, only 80.0 g of ethyl cyanoacrylate prepolymer with a viscosity of 4000 cP, 19.5 g of ethyl cyanoacrylate and 0.5 g of DCC are used. Glue viscosity 3000 spP.

Пример 9. Композицию готов т и испытывают по примеру 1, только используют 80,0 г форполимера этилцианакрилата с в зкостью 4000 сП 18,0 г этилцианакрилата и 2,0 г ДАМ. Example 9. The composition is prepared and tested in Example 1, only 80.0 g of ethyl cyanoacrylate prepolymer with a viscosity of 4000 cP, 18.0 g of ethyl cyanoacrylate and 2.0 g of DAM are used.

Claims

1. The patent of France 2121597, cl. From 09 J 3/00, 1972.

2. The patent of England No. 1123360, cl. C 3 P, published. 1968.,

3. Trofimov N.N. and others. Properties

and modification of cyanacryl clePlastmassy

Number 9, 1976, p. 55b

59 (prototype).