本发明属于导电胶,涉及一种可脱粘各向异性导电胶,用其粘结的组件与该组件的脱粘方法。
背景技术:
1、由各向异性导电胶、pet膜制成的各向异性导电胶膜作为同时具有导电、绝缘、粘结三个功能的高分子膜,经热压接后,在膜厚方向具有导电性、在膜面方向具有绝缘性,能同时使对置电极部分的粘接、电极之间的导电、电极图形之间的绝缘。各向异性导电胶膜实现了高效粘结的同时,也导致了一些问题:在成像显示器、传感器等设备需要维修脱粘时,粘性过强的各向异性导电胶容易导致粘接处玻璃破碎、胶液残留等问题。因此需要研发一种具有高粘度且易脱粘的各向异性导电胶。
2、中国专利申请文本(公开号:cn108699411a)公开了一种可固化的临时粘合剂,其通过双马来酰亚胺(bmi)低聚物、桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰亚胺(nadimide)低聚物或衣康酰亚胺低聚物,烯键式不饱和共聚单体和光引发剂制成的粘合剂组合物,通过加热和/或辐射进行粘合;在300℃或更高的温度下可保持粘合力,在暴露于热循环后,在室温下可机械脱粘(可剥离,0.8~2.0n/cm),并且其残留物容易通过常用的溶剂除去;但是该配方中的烯键在加热过程中被消耗,并不适用于通过过固化实现各向异性导电胶脱粘。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种可脱粘各向异性导电胶,制成的导电胶膜用于粘结组件时可同时满足高粘度且易脱粘的效果。
2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
3、一种可脱粘的各向异性导电胶,所述可脱粘的各向异性导电胶的原料中包括5~30wt.%的环丁烷主链聚合物,该环丁烷主链聚合物中含氧五环和环丁烷并联;
4、其结构式为:
5、其中n≥2;
6、环丁烷主链聚合物的分子量为1000~100000。
7、作为优选,所述环丁烷主链聚合物主链末端为双键,和/或环丁烷主链聚合物主链末端为氧化丙烷结构,和/或环丁烷主链聚合物主链末端包括双键与氧化丙烷结构。
8、本发明在原料体系中加入环丁烷主链聚合物,其主链末端的双键可以和各向异性导电胶中的其他含有双键、羟基的化合物原料发生热交联固化,使得可脱粘的各向异性导电胶具有较好的粘结性。并且环丁烷主链聚合物合成后,可以通过氧化法(双氧水)将两端双键氧化为氧化丙烷结构,氧化丙烷结构可同样实现热交联固化,起提高粘结力的作用。
9、此外,环丁烷主链聚合物作为一种力敏基团,在粘接过程中,含氧五环和环丁烷并联的5-4并环结构具有一定的稳定性,不会轻易发生变化,且并环结构提供一定的刚性,可提高导电胶玻璃化转变温度,进而提高耐热性能。
10、进行脱粘时,在超声的作用下,环丁烷结构裂解,进而产生足够多可反应的双键,双键在光和/或热的作用下,可被催化进一步交联造成过固化;过固化将新的交联点引入到聚合物网络中,限制可移动分子链,并且通过聚合作用在导电胶和载体和/或基材之间诱导收缩,以降低界面粘附,实现可脱粘。
11、作为优选,所述环丁烷主链聚合物的制备方法包括:
12、s1、马来酸酐、1,5-环辛二烯溶于第一有机溶剂中,经脱氧、uv光辐照后得第一中间体;
13、s2、在-90~-60℃下,将中间体溶于第二有机溶剂后,加入到氢化铝锂悬浮液中,在冰水浴中反应60~120min;再加入盐酸搅拌后,经萃取、纯化后得第二中间体;
14、s3、将第二中间体与grubbs ii催化剂反应后,加入乙基乙烯基醚继续反应,反应后加入金属清除剂树脂并重结晶,得到环丁烷主链聚合物。
15、作为优选,所述可脱粘的各向异性导电胶的原料,按重量份数计,还包括:支撑树脂30~50份,环氧树脂5~20份、潜在性固化剂20~40份、活性单体5~15份、增粘树脂1~10份、催化剂1~10份、导电粒子0.1~10份、填充粒子10~60份。
16、作为优选,所述原料中活性单体、支撑树脂、环氧树脂中含有可与环丁烷主链聚合物主链末端的双键和/或氧化丙烷结构作用的双键和/或羟基。
17、进一步优选,环丁烷主链聚合物与原料中其他含有双键和/或羟基的化合物的总质量的质量比为1:(0.1~10)。
18、作为优选,支撑树脂包括顺丁橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶、脂肪族聚氨酯弹性体、聚甲基丙烯酸树脂、苯氧树脂中的一种或多种。
19、聚酯类树脂如聚甲基丙烯酸树脂无法与环丁烷主链聚合物主链末端基团反应;但支撑树脂(组合)中必须存在可以与环丁烷主链聚合物主链末端基团反应的原料。
20、作为优选,所述潜在性固化剂包括热/光致产酸剂、热/光致产碱剂、胶囊型胺类固化剂、咪唑(胶囊型)固化剂、阳离子型固化剂中的一种或多种。
21、作为优选,所述增粘树脂包括萜烯增粘树脂、松香增粘树脂、松香衍生物增粘树脂中的一种或多种。
22、作为优选,活性单体包括甲基/内烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环已酯、甲基/四氢糠基丙烯酸酯、n,n-二甲基内烯酰胺、聚乙二醇邻苯基苯醚内烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、甲基/丙烯酸二甲氨基乙酯、2-苯氧基乙基内烯酸酯、甲基/内烯酸月桂酯、双环戊烯基丙烯酸酯、甲基/丙烯酸十八酯、环三羟甲基内烷甲缩醛内烯酸酯、β-羧乙基内烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二内烯酸酯、双季戊四醇六内烯酸酯、甲基丙烯酸己内酯、羧基长碳链丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯中的一种或多种。
23、作为优选,所述催化剂包括偶氮二异丁腈(aibn)、偶氮二异庚腈(abvn)、偶氮二异丁脒盐酸盐(aiba),偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(aibi)、偶氮二异丁酸二甲酯(v601,aibme)、偶氮异丁氰基甲酰胺(v30)、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化已炔-3、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、1,1-二叔丁基过氧化环己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、氧化十二酰、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、硫酸钾/亚硫酸氢、茂金属催化剂中的一种或多种。
24、作为优选,所述导电粒子包括为金属镍球、金球、镍/金球、金属镍包覆聚合物微球、金包覆聚合物微球、金/镍包覆聚合物微球中的一种或多种。
25、进一步优选,所述导电粒子的直径为2~20μm。
26、更进一步优选,所述导电粒子为金/镍包覆聚合物微球,直径为3~10μm;其中金/镍包覆聚合物微球的金属层的厚度为0.1~0.3μm。
27、作为优选,所述原料体系中还包括溶剂,溶剂包括乙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯中的一种或多种。
28、一种可脱粘的各向异性导电胶的制备方法,所述制备方法包括:
29、s1、配比原料,
30、s2、将所有原料按次序混合:先将支撑树脂、环丁烷主链聚合物、环氧树脂、活性单体、增粘树脂、导电粒子、填充粒子、溶剂混合均匀,随后再加入催化剂、潜在性固化剂混合均匀,得可脱粘的各向异性导电胶。
31、一种可脱粘的各向异性导电胶膜,其制备方法包括:将可脱粘的各向异性导电胶涂抹在剥离膜上,待部分溶剂加热挥发后制得可脱粘的各向异性导电胶膜。
32、作为优选,溶剂加热挥发温度为50~80℃,时间为1~10min。
33、作为优选,各向异性导电胶膜的固化率为30~70%。
34、一种采用可脱粘的各向异性导电胶膜粘结的组件,所述组件的制备方法包括:
35、将可脱粘的各向异性导电胶膜除去剥离膜后,和/或将可脱粘的各向异性导电胶,置于载体和/或基材表面,与对应所述的载体和/或基材相接,通过预绑定、主绑定实现粘结,制成组件。
36、作为优选,预绑定的温度为50~100℃,绑定压力为0.5~5mpa,时间1~5s。
37、作为优选,主绑定的温度为100~200℃,压力为1~100mpa。
38、作为优选,所述粘合后的组件的粘结力≥12n/cm。
39、环丁烷主链聚合物的主链末端的双键可以和各向异性导电胶中的其他含有双键、羟基的化合物原料在绑定过程中发生热交联固化,使可脱粘的各向异性导电胶发挥较好的粘结性。
40、一种脱粘方法,所述脱粘方法包括:将采用可脱粘的各向异性导电胶粘结的组件置于超声中,处理5~300min,取出后在70~200℃下加热1~100min,进行机械剥离。
41、进行脱粘时,将各向异性导电胶置于超声中,在超声的作用下,环丁烷结构裂解,进而产生足够多可反应的双键,双键在光和/或热的作用下,可被催化进一步交联造成过固化;过固化将新的交联点引入到聚合物网络中,限制可移动分子链,并且通过聚合作用在导电胶和载体和/或基材之间诱导收缩,以降低界面粘附,实现可脱粘。
42、作为优选,所述机械剥离的作用力<3n/cm。
43、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
44、1、本发明的可脱粘的各向异性导电胶原料体系中加入了5~30wt.%的环丁烷主链聚合物,其端基上的双键和其他原料中含双键、羟基的化合物组分(包括活性单体、支撑树脂、环氧树脂)在催化下发生交联反应,使制得的可脱粘的各向异性导电胶具有较好的粘结性。
45、2、本发明的可脱粘的各向异性导电胶在超声的作用下,环丁烷结构裂解,进而产生足够多可反应的双键;双键在光和/或热的作用下会发生开环交联,造成过固化,限制可移动分子链,并且通过聚合作用在导电胶和载体和/或基材之间诱导收缩,以降低界面粘附,实现可脱粘。
46、3、本发明制得的可脱粘的各向异性导电胶及可脱粘的各向异性导电胶膜可成像显示器、传感器,可同时满足高粘度且易脱粘的效果。