一种紫外光-热双重固化电子胶黏剂及其制备方法与流程

本发明涉及有机高分子胶黏剂，尤其涉及一种紫外光-热双重固化电子胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、在电子显示器件的制造过程中，边框和电子元件对屏幕组件或电子线路板遮挡形成阴影，导致此区域的紫外线曝光量不够、电子光学胶固化不完全，胶黏剂的粘接性能低于标准要求。另外，未固化的小分子化合物会自发迁移，污染或侵蚀电子元件、影响电子显示器的清晰度和分辨率，使产品的不良率增加、使用寿命缩短。

2、为了解决紫外光固化电子胶黏剂在紫外光阴影区固化不完全的问题，常采用紫外光-湿气或紫外光-热双重固化胶黏剂。对于紫外光-湿气双重固化工艺，先用紫外光固化引发含碳-碳双键的单体发生自由基聚合反应，使黏合剂快速失去流动性而定型；在阴影区未完全反应的单体与环境中的湿气（水分子）发生聚合反应（不需要紫外光引发），消除未反应单体对电子产品的危害。但是，湿气固化反应时间受环境湿度（即，环境中水分子含量）的影响。一般情况下，为了减少环境中的水分子对电子元件的影响，电子显示器件的制造车间严格控制空气湿度，导致环境中水分子含量较低，后续的湿气固化周期长。未充分固化的电子产品需要长期放置在生产车间或仓库中（进行湿气固化），降低了生产车间或仓库的利用率、延长了交货期。改用紫外光-热双重固化工艺，可以提高生产效率和良品率。先用紫外光固化反应将胶黏剂完成初固化，后续使用加热方式引发化学反应，使紫外光阴影区未反应的单体或官能团彻底反应。但是，在后续的热反应时，常加入小分子催化剂（过氧化物或叔胺化合物）进行激发。热反应用激发剂过氧化物发生热分解后生成小分子碎片、叔胺催化剂本身是小分子化合物，对电子元器件良品率和使用寿命都有潜在的危害。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种紫外光-热双重固化电子胶黏剂及其制备方法，不需要额外添加热固化反应用固化剂或催化剂，紫外光引发自由基聚合产物的分子链中含有后续热固化反应所需的羧基（与环氧基反应）和叔胺基团（催化热固化反应），源头上减少了对电子元件的污染。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明的第一目的是提供一种紫外光-热双重固化电子胶黏剂，按照重量份数计，包括以下组分：丙烯酸改性环氧树脂45.0份~65.0份、n,n-二甲基烯丙基胺7.0份~10.0份、甲基丙烯酸3.0份~5.0份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5.0份~10.0份、甲基丙烯酸乙氧基乙酯20.0份~30.0份、自由基光引发剂1.0份~3.5份、2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸0.01份~0.05份；

4、所述丙烯酸改性环氧树脂是由甲基丙烯酸、双官能缩水甘油醚、三苯基膦和阻聚剂合成。

5、进一步的，所述丙烯酸改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：

6、s1、将甲基丙烯酸与双官能缩水甘油醚按照预设摩尔比投料，然后加入三苯基膦和阻聚剂，混合均匀；

7、s2、在氮气和搅拌条件下加热至120~130℃，反应3~8 h，至产物的酸值≤10mgkoh/g时，降温、过滤，即得丙烯酸改性环氧树脂。

8、进一步的，所述预设摩尔比为（1.03~1.05）:1。

9、进一步的，以甲基丙烯酸与双官能缩水甘油醚质量总和计，所述三苯基膦的加入量0.3%~0.35%。

10、进一步的，以甲基丙烯酸与双官能缩水甘油醚质量总和计，所述阻聚剂的加入量0.01%~0.05%。

11、进一步的，所述双官能缩水甘油醚为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、氢化双酚a树脂、1,4-丁二醇缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚或1,6-己二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

12、进一步的，所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌或对甲基氢醌中的任意一种或多种。

13、进一步的，所述自由基光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦或2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的任意一种。

14、进一步的，在所述丙烯酸改性环氧树脂的红外吸收光谱中，具有源自羟基的伸缩振动的吸收峰、源自羰基的伸缩振动的吸收峰、源自乙烯基的伸缩振动的吸收峰、源自环氧基的伸缩振动的吸收峰。

15、进一步的，所述的电子胶黏剂经紫外光处理聚合产物的数均分子量为2000~3000g/mol。

16、本发明的第二目的是提供紫外光-热双重固化电子胶黏剂的制备方法，将45.0份~65.0份丙烯酸改性环氧树脂，7.0份~10.0份n,n-二甲基烯丙基胺，3.0份~5.0份甲基丙烯酸，5.0份~10.0份甲基丙烯酸缩水甘油酯，20.0份~30.0份甲基丙烯酸乙氧基乙酯，1.0份~3.5份自由基光引发剂，0.01份~0.05份2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸依次加入容器内，混合均匀，即得。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、（1）本发明不需要额外添加热固化反应用固化剂或催化剂。紫外光引发自由基聚合产物（数均分子量2000~3000 g/mol）的分子链中含有后续热固化反应所需的羧基（与环氧基反应）和叔胺基团（催化热固化反应）。因此，电子胶黏剂中不需要额外加入固化剂或催化剂等小分子化合物，源头上减少了对电子元件的污染；

19、（2）紫外光引发自由基聚合残留的单体可被后续的热引发聚合，消除了残余的甲基丙烯酸酯小分子单体的残留和对电子元件污染的可能性；

20、（3）固化过程反应效率高，固化快，受环境影响小；

21、（4）本发明提供的配方组成中加入链转移剂，有效控制了紫外光聚合产物的分子量，后续热固化生成的交联网络均匀，胶黏剂力学性能较好。

技术特征：

1.一种紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：丙烯酸改性环氧树脂45.0份~65.0份、n,n-二甲基烯丙基胺7.0份~10.0份、甲基丙烯酸3.0份~5.0份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5.0份~10.0份、甲基丙烯酸乙氧基乙酯20.0份~30.0份、自由基光引发剂1.0份~3.5份、2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸0.01份~0.05份；

2.如权利要求1所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，所述丙烯酸改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，所述预设摩尔比为（1.03~1.05）:1。

4.如权利要求3所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，以甲基丙烯酸与双官能缩水甘油醚质量总和计，所述三苯基膦的加入量为0.3%~0.35%，所述阻聚剂的加入量0.01%~0.05%。

5.如权利要求4所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，所述双官能缩水甘油醚为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、氢化双酚a树脂、1,4-丁二醇缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚或1,6-己二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

6.如权利要求4所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，所述阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌或对甲基氢醌中的任意一种或多种。

7.如权利要求1所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，所述自由基光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦或2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的任意一种。

8.如权利要求1-6任一项中所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，在所述丙烯酸改性环氧树脂的红外吸收光谱中，具有源自羟基的伸缩振动的吸收峰、源自羰基的伸缩振动的吸收峰、源自乙烯基的伸缩振动的吸收峰、源自环氧基的伸缩振动的吸收峰。

9. 如权利要求1-7任一项中所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂，其特征在于，所述的电子胶黏剂经紫外光处理聚合产物的数均分子量为2000 ~ 3000 g/mol。

10.一种如权利要求1-7任一项中所述的紫外光-热双重固化电子胶黏剂的制备方法，其特征在于，将45.0份~65.0份丙烯酸改性环氧树脂，7.0份~10.0份n,n-二甲基烯丙基胺，3.0份~5.0份甲基丙烯酸，5.0份~10.0份甲基丙烯酸缩水甘油酯，20.0份~30.0份甲基丙烯酸乙氧基乙酯，1.0份~3.5份自由基光引发剂，0.01份~0.05份2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸依次加入容器内，混合均匀，即得。

技术总结
本发明提供了一种紫外光‑热双重固化电子胶黏剂及其制备方法，属于有机高分子胶黏剂技术领域。该胶黏剂包括丙烯酸改性环氧树脂、N,N‑二甲基烯丙基胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、自由基光引发剂和2‑(十二烷基三硫代碳酸酯基)‑2‑甲基丙酸；其中甲基丙烯酸改性缩水甘油醚是由甲基丙烯酸、双官能缩水甘油醚、三苯基膦和阻聚剂合成。因其分子链中含有后续热固化反应所需的羧基（参与环氧基反应）和叔胺基团（参与催化热固化反应），该胶黏剂在使用中不需要额外加入固化剂或催化剂等小分子化合物，源头上减少了对电子元件的污染。

技术研发人员：仵大伟,初学亮
受保护的技术使用者：烟台瑞龙新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17