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CN113583620B - 一种附着力优异的uv固化胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

一种附着力优异的uv固化胶黏剂及其制备方法 Download PDF

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CN113583620B CN202110925713.9A CN202110925713A CN113583620B CN 113583620 B CN113583620 B CN 113583620B CN 202110925713 A CN202110925713 A CN 202110925713A CN 113583620 B CN113583620 B CN 113583620B
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Abstract

本发明中公开了一种附着力优异的UV固化胶黏剂及其制备方法,包括(A)树脂预聚物、(B)单体化合物、(C)光引发剂、(D)增粘树脂和其它助剂;其中树脂预聚物的分子链末端具有至少2个可通过UV自由基光固化的官能团;单体化合物为稀释单体化合物,具有单个或多个可自由基光固化官能团;增粘树脂过溶液自由基聚合并经过官能团改性后即得,并含有光固化官能团。本发明中UV固化胶黏剂使固化后的产物表面干爽,抗氧阻聚性能优异,且对各种金属、塑料等基材附着力优异,尤其在低温及高温高湿等苛刻条件下具有优异的附着力及抗开裂性能。

Description

一种附着力优异的UV固化胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明属于光固化材料领域,特别涉及一种附着力优异的UV固化胶黏剂及其制备方法。
背景技术
在电子电器行业中,普遍需要使用胶黏剂对电子元器件定型定位、粘接等,常用的胶黏剂类型包括双组分丙烯酸结构胶、厌氧胶、环氧胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、有机硅胶黏剂、UV固化丙烯酸胶黏剂等。双组分丙烯酸结构胶一般粘接强度高、但韧性差、混合计量易出现波动等;厌氧胶存在空气暴露位置不固化的问题;环氧胶黏剂固化后硬度高、内应力大,耐高低温冲击韧性不足等;聚氨酯胶黏剂一般存在活性异氰酸根官能团,易造成过敏,且固化速度一般;有机硅胶黏剂不可避免的存在游离的D3~D10二甲基硅氧烷小分子硅氧烷环体,对某些精密的电子元器件不适用。而UV固化丙烯酸胶黏剂因固化效率高、无VOC排放等优势在电子电器行业受到越来越多的青睐。
UV固化丙烯酸胶黏剂一般组成为含丙烯酸树脂预聚物(如聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂或聚酯丙烯酸树脂等)、稀释单体、引发剂及其他助剂组成。一般的UV固化丙烯酸胶黏剂因引发剂自由基与氧气反应生成过氧化自由基,此过氧化自由基不足以引发预聚物和稀释单体的反应从而出现表面发粘的氧阻聚现象。
有些电子器件在实际运输或生产的使用过程中,会存在运行时温度升高,停止运行后又恢复至室温的情况,也有可能在高湿环境中运用,因而需要具有优异的耐高低温性能和耐高温高湿这些性能的的固定件,如滤波器行业中的使用的大量紧固螺钉即属于此种工况。
传统的UV固化丙烯酸胶黏剂,即使使用柔性的聚氨酯丙烯酸树脂,也存在易在高低温循环及高温高湿老化条件出现附着力降低、胶体开裂的技术问题。
因此开发出一种具有优异的抗氧阻聚能力、且在在高低温循环及高温高湿老化条件下具有优异的附着力和韧性的UV固化丙烯酸胶黏剂,具有十分重要的市场价值。
发明内容
为了解决以上技术问题,本发明提供一种附着力优异的UV固化胶黏剂及其制备方法,可用于对电子电器行业粘接定位,固化效率的可靠性高,低或无VOC排放,尤其应用于高低温循环及高温高湿老化条件中具有优异的抗氧阻聚能力、附着力和韧性。
解决以上技术问题的本发明中的一种附着力优异的UV固化胶黏剂,所述UV固化胶黏剂包括:(A)分子链末端具有至少2个可UV自由基固化的官能团的树脂预聚物、(B)具有单个或多个可自由基光固化官能团的单体化合物、(C)光引发剂、(D)增粘树脂、任选的(E)其它助剂;
以(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量为基准计,所述树脂预聚物(A)的用量为0~90wt.%,优选5-80wt%,优选8-70wt%,优选9-60wt%,优选10-50wt.%,优选15-40wt%,优选18-35wt%,优选20-30wt%,例如21wt%,22wt%,23wt%,24wt%,25wt%,26wt%,27wt%,28wt%,29wt%;所述单体化合物(B)的用量为0~70wt.%,优选5-60wt%,优选20~50wt.%,优选25-45wt%,优选30-40wt%,例如31wt%,32wt%,33wt%,34wt%,35wt%,36wt%,37wt%,38wt%,39wt%;所述引发剂(C)的用量为0.1~10wt.%,优选0.2-9wt%,优选0.5-8wt%,优选0.8-7wt%,优选0.9-6wt%,优选1-5wt.%,优选2-4wt%,优选2.5-3.5wt%;所述增粘树脂(D)的用量为5~50wt.%,优选6-45wt%,优选7-40wt%,优选8-35wt%,优选10-30wt.%,优选15-25wt%,例如16wt%,17wt%,18wt%,19wt%,20wt%,21wt%,22wt%,23wt%,24wt%;以100重量份的(A)、(B)、(C)、(D)的组合物为计,其它助剂(E)的用量为0~10重量份,例如1-9重量份,2-8重量份,3-7重量份,4-7重量份,5-6重量份,且(A)和(B)各自的用量不能同时为0wt%。
一般,组分(A)和组分(B)的用量之和是40-90wt%,优选45-89wt%,优选50-88wt%,优选55-87wt%,优选60-86wt%,优选63-86wt%,优选65-86wt%,优选68-86wt%,优选70-85wt%,优选72-84wt%,优选73-83wt%,优选74-82wt%,优选75-81wt%,例如76wt%、77wt%、78wt%、79wt%或80wt%,基于(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量。
所述增粘树脂(D)通过以下方案1获得:
步骤(1):在溶剂中,使用含羧基的可自由基聚合单体(I)与不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物P1;
步骤(2):将步骤(1)中自由基聚合物P1,与具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物反应,优选反应在催化剂作用下进行,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);其中,P1分子链侧基上的羧基转化为具有光固化自由基聚合性的官能团。方案1获得的增粘树脂(D)的数均分子量范围为1000~20000,优选2000~18000,更优选3000~17000,更优选4000~16000,更优选5000~15000,6000~14000,7000~13000,8000~12000或9000~11000,例如10000。
或者通过以下方案2获得:
步骤(1’):在溶剂中,使用含羟基的可自由基聚合单体(III)与不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物M1;
步骤(2’):将步骤(1’)中获得的自由基聚合物M1,与具有自由基聚合性的含异氰酸根官能团的化合物反应,优选反应在催化剂作用下进行,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D)。其中,M1分子链侧基上的羟基转化为具有光固化自由基聚合性的官能团。方案2获得的增粘树脂(D)的增粘树脂(D)的数均分子量范围为1000~20000,优选2000~18000,更优选3000~17000,更优选4000~16000,更优选5000~15000,6000~14000,7000~13000,8000~12000或9000~11000,例如10000。
进一步地,步骤(1)中所述含羧基的可自由基聚合单体(I)是选自C3-C15不饱和羧酸类(优选C3-C10不饱和羧酸类,更优选C3-C6不饱和羧酸类,如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸中的一种或多种,优选丙烯酸或甲基丙烯酸;含羧基的可聚合自由基单体(I)占反应单体总量的比例为3~50wt%,优选4~40wt%,优选5~30wt%,优选8~25wt%,优选10-20wt%,优选12-18wt%,例如15~16wt%;不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)占反应单体总量的用量范围50~97wt%,优选70wt%~95wt%,优选75~92wt%,优选80~90wt%,优选82~88wt%,优选84~85wt%。这里,反应单体总量包括含羧基的可聚合自由基单体(I)和共聚单体(II)二者的总和。
所述方案1中具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、4-乙烯基苄基缩水甘油醚中的一种或多种,步骤(2)满足环氧官能团的摩尔量与步骤(1)中羧基摩尔量的比例为0.05~0.99:1,优选0.1~0.9:1,优选0.2~0.8:1,优选0.3~0.7:1,优选0.4~0.6:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量(包括含羧基的可聚合自由基单体(I)和共聚单体(II)二者的总和)的5~25wt%,优选7~22wt%,优选10~20wt%,优选12~18wt%,优选14~16wt%。
所述步骤(2)中可采用促进羧基与环氧官能团反应的催化剂,优选为季铵盐类催化剂如苯甲基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四丙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、三乙基苄基溴化铵、三乙基己基溴化铵、三乙基辛基溴化铵中的一种或多种,更优选四丁基溴化铵。
进一步地,方案2,中,步骤(1’)中,含羟基的可自由基聚合单体(III)为选自于具有羟基的(甲基)丙烯酸酯、具有酚性羟基的(甲基)丙烯酸酯、羟基苯乙烯等,如(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、对羟基苯乙烯中的一种或多种;含羟基的可聚合自由基单体(III)占方案2中反应单体总量(包含含羟基的可聚合自由基单体(III)和共聚单体(II)二者的总和)的比例为3~50wt%,优选5~30wt%,优选8~25wt%,优选10-20wt%,优选12-18wt%,例如15~16wt%;共聚单体(II)的用量范围50~97wt%,优选70wt%~95wt%,优选75~92wt%,优选80~90wt%,优选82~88wt%,优选84~85wt%。
进一步地,所述方案2中,所述具有自由基聚合性的含异氰酸根官能团的化合物为选自于2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(AOI)、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)、2-[2-(甲基丙烯酰氧)乙氧基]异氰酸乙酯(MOI-EG)中的一种或多种;步骤(2’)满足异氰酸根的摩尔量与步骤(1’)中羟基摩尔量的比例为0.05~0.99:1,优选0.1~0.9:1,优选0.2~0.8:1,优选0.3~0.7:1,优选0.4~0.6:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量(包括含羧基的可聚合自由基单体(I)和共聚单体(II)二者的总和)的5~25wt%,优选7~22wt%,优选8~20wt%,优选10~18wt%,优选12~16wt%,例如13wt%,14wt%,15wt%。
所述步骤(2’)中促进羟基与异氰酸根反应的催化剂为有机铋或有机锡类催化剂如辛酸亚锡、二辛基氧化锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、环烷酸铋等,优选二月桂酸二丁基锡。
作为优选,所述方案1和方案2中使用的共聚单体(II)为选自于(甲基)丙烯酸链烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、乙烯基芳香族化合物、共轭二烯等中的一种或多种,如(甲基)丙酸酯甲酯、双环戊二烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸苄基酯、苯乙烯,1,3-丁二烯中的一种或几种。更优选,方案1和2中,共聚单体(II)为包括至少一种(甲基)丙烯酸链烷基酯例如甲基丙烯酸丁酯(占反应单体总量的28-35wt%,优选30-34wt%,例如31wt%、32wt%或33wt%)、至少一种(甲基)丙烯酸环烷基酯例如双环戊二烯丙烯酸酯(占反应单体总量的6-15wt%,优选8-12wt%,例如9wt%、10wt%或11wt%)、至少一种(甲基)丙烯酸芳基酯例如甲基丙烯酸苄基酯(占反应单体总量的30-40wt%,优选33-37wt%,例如34wt%、35wt%或36wt%)。
作为优选,所述方案1和方案2中所述溶剂为C1-C8有机醇类(优选C2-C6有机醇类,如乙醇、丙醇等)、C2-C14二醇醚(优选C4-C10二醇醚,如乙二醇烷基醚醋酸酯、二乙二醇单烷基醚、二乙二醇二烷基醚、二丙二醇二烷基醚、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚醋酸酯)、C3-C10酮类(优选C3-C6酮类,如丙酮、甲乙酮)、C2-C12酯类(优选C3-C8酯类,如醋酸二甲酯、醋酸二乙酯等)溶剂中的一种或多种;所述溶剂含量是使反应后的增粘树脂(D)的固含量满足5~50wt.%、优选10-48wt%、更优选15-45wt%、更优选20-43wt%、更优选25-40wt%、更优选28-38wt%的浓度范围。
所述方案1和方案2中所述自由基引发剂为热引发自由基引发剂,如2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(4-甲氧-2,4-二甲基戊腈)等偶氮类化合物;过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等过氧化物引发剂中的一种或多种,优选偶氮类化合物,更优选AIBN作为引发剂;自由基引发剂的含量,占合成单体含量的0.1~10wt%,更优选0.1~5wt.%,更优选0.5-4wt%。具体实施例中引发剂的含量可占合成单体总量的0.1、1、2、3、4、5、6、8或10wt%。
作为优选,所述方案1和方案2中,所述链转移剂为正己硫醇、正辛硫醇、正十二烷基硫醇、巯基乙酸等硫醇类;二硫化二异丙基黄原酸酯;α-甲基苯乙烯二聚物;二硫化四乙基秋兰姆等中的一种或多种,链转移剂的用量占合成单体总量的0.1~10wt%,优选0.4~8wt.%。具体实施例中链转移剂的含量可占合成单体总量的0.1、0.3、0.4、1、2、3、4、6、8或10wt%。
进一步优化方案中,所述方案1和方案2中,步骤(2)或(2’)中的催化剂含量,占反应物的重量的比例为0.01~5wt%,进一步0.05~1.0wt%,例如0.1~0.5wt%;催化反应温度为60~120℃,反应时间为8~12h。具体实施例中催化剂含量可占反应物的重量的比例为0.01、0.1、1、2、3或5wt%;催化反应温度为60、70、80、100、110或120℃,反应时间为8、9、10、11或12h。
树脂预聚物的分子链末端具有至少2个可UV自由基固化的官能团。树脂预聚物通过溶液自由基聚合并经过官能团改性后即得,并含有光固化官能团。
本发明中的方案1是在增粘树脂主链中先引入羧基,利用羧基和第二步中的含环氧和(甲基)丙烯酸酯官能团的化合反应,从而在主链上引入可光固化的反应官能团,方案2是通过在增粘树脂主链中引入羟基,然后利用羟基和含异氰酸根和(甲基)丙烯酸酯单体的化合物反应,从而在增粘树脂上引入可光固化的官能团,两者的改性原理有不同,但都是在自由基聚合物主链上引入可光固化的官能团。
进一步地,组分(B)单体化合物,为稀释反应性单体化合物,选自含有单个或多个丙烯酸或丙烯酸衍生的官能团、乙烯基醚官能团的单体化合物。
选择分子链末端具有至少2个可UV自由基固化的官能团的(A)成分,为UV胶黏剂的主要成分,如果官能团含量过低,参与反应的能力较低,可能导致固化不充分,或者固化后氧阻聚严重,强度等不足。组分(B)单体化合物的作用为控制粘度、控制固化产物的玻璃化温度Tg、硬度、从成本的角度控制成分、改善附着力。其他助剂起控制流平性、消泡性、荧光指示或者防霉菌等作用。引发剂为在光照时产生自由基的,引入(D)成分后会到来附着力和表面性能的变化,胶黏剂性能的变化。
本发明中通过不同的改性手段引入可光固化官能团,改善粘接和固化后的状态,具有很好的效果。传统UV固化胶黏剂含预聚物一般为聚氨酯丙烯酸酯预聚物、稀释单体B、光引发剂,本发明引入含光固化官能团到自由基聚合增粘预聚物,而传统丙烯酸树脂不含此类官能团。
优化方案中,所述树脂预聚物(A)分子链末端具有至少2个可UV自由基固化的丙烯酸官能团,具体为聚氨酯丙烯酸树脂预聚物、环氧丙烯酸树脂预聚物、聚酯丙烯酸树脂预聚物中的一种或多种,优选聚氨酯丙烯酸树脂预聚物。聚氨酯丙烯酸树脂可使用Sartomar生产的CN996、CN8003、CN8888、CN9014,CN9021等,Allnex生产的EB4883、EB8402、EB8210、EB8702等;环氧丙烯酸树脂可使用Sartomer生产的CN115、CN118等,Allnex的EB3700、EB3703、EB3708等;聚酯丙烯酸树脂可使用Sartomar生产的CN704、CN790、CN2283、CN2281等,Allnex生产的EB411、EB571、EB853等。这些预聚物在《辐射固化材料及其应用》,化学工业出版社,2003年10月)中被明确定义,也可以按照本领域已知的方法制备,例如聚氨酯丙烯酸树脂预聚物是利用多元醇与多异氰酸酯反应,异氰酸根过量,然后使用含羟基的丙烯酸封端单体如丙烯酸羟乙酯进行反应引入丙烯酸官能团。
所述聚氨酯丙烯酸预聚物优选官能度为2~3。
进一步地优化方案中,所述单体化合物(B)为含有单个或多个丙烯酸或丙烯酸衍生的官能团、乙烯基醚官能团的单体化合物,即,含有单个官能团的、含有双官能团的或含有多官能团的单体化合物(B),也可以分别称作(B1)、(B2)和(B3)。
所述含有单个官能团的单体化合物(B),即(B1),例如为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、2-甲基-2-丙烯酸-3,3,5-三甲基环己基酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、二环戊烯甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、4-丙烯酰吗啉、乙烯基乙醚和正丙基乙烯基醚等中的一种或多种;优选为丙烯酸异冰片酯、二环戊烯甲基丙烯酸酯和N,N-二甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
含有双官能团的单体化合物(B),即(B2),为己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和二乙二醇二乙烯基醚等中的一种或多种。
含有多官能团的单体化合物(B),即(B3),为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等中的一种或多种。
进一步地优选中,所述光引发剂(C)为在200~400nm具有较高活性的自由基光引发剂;优选所述光引发剂为包括Norrish I型和/或Norrish II型的光引发剂,可包括苯偶姻及其衍生物、苯偶酰缩酮、苯乙酰衍生物、苯甲酮、苯甲酮衍生物、苯乙酮、苯乙酮衍生物、二乙氧基苯乙酮或噻吨酮中的一种或多种。
所述光引发剂包括汽巴公司的Irgacure和Darocue系列引发剂,如1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure 184)、2-甲基-4'-(甲硫基)-2-吗啉苯甲酮(Irgacure 907)、2,2-二甲氧基-苯基乙酮(Irgacure 651)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(Irgacure819)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮(Irgacure 369)、光引发剂Irgacure1700、光引发剂Irgacure 500、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocue 1173)等;其它引发剂如(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸乙酯(TPO-L)、2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)、2-羟基-2-甲基-1-丙酮-1-(4-C10-13-烷基苯)的衍生物(赢创公司Tego Photoinitiator A 18)等中的一种或多种。
优化方案中,所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocue 1173)、2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸乙酯(TPO-L)中的一种或多种。
所述其它助剂为包括光热稳定剂、附着力促进剂、荧光指示剂、触变剂、颜料、防霉变助剂的一种或几种。光热稳定剂例如可以使用对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,4,6-三叔丁基苯酚等中的一种或多种,附着力促进剂可以使用含丙烯酰氧基、环氧基团、异氰酸根基团等的硅烷偶联剂如(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三甲氧基硅烷的一种或多种,荧光指示剂可以使用2,2-(4,4-二苯乙烯基)双苯并恶唑(荧光增白剂OB-1)、4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯、双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂等中的一种或多种,触变剂可以使用气相法白炭黑、有机膨润土等中的一种或多种,颜料可以使用如钛白粉、酞菁蓝、油溶蓝等中的一种或多种,防霉变助剂可以使用1,2-苯并异噻唑-3-酮、2-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮等中的一种或多种。
本发明另外提供上述UV固化胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)通过以下方案1或方案2获得所述增粘树脂:
方案1
步骤(1):在溶剂中,使用含羧基的可自由基聚合单体(I)与不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物P1;
步骤(2):将步骤(1)中自由基聚合物P1,与具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物在催化剂作用下反应,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);其中,将P1分子链侧基上的羧基转化为具有光固化自由基聚合性的官能团;
方案2
步骤(1’):在溶剂中,使用含羟基的可自由基聚合单体(III)与不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物M1;
步骤(2’):将步骤(1’)中获得的自由基聚合物M1,与具有自由基聚合性的含异氰酸根官能团的化合物在催化剂作用下反应,将P1分子链侧基上的羧基转化为具有光固化自由基聚合性的官能团,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);其中,将M1分子链侧基上的羟基转化为具有光固化自由基聚合性的官能团,
(2)将上述成分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)投入混合设备如行星搅拌釜中,搅拌混合均匀,(例如搅拌转速为30~240r/min,搅拌时间为0.5~4h);
任选地,(3)真空排除气泡后包装即得,真空脱泡的真空度≤-0.085MPa。
其中,制备增粘树脂的各种原料、原料用量、反应条件等各项参数与以上提到的相同。
本申请中,“任选的”和“任选地”表示存在或不存在后面所跟的物质或步骤。
本发明的优点和效果
本发明中(D)是含有可光固化反应的官能团的增粘树脂,自由基固化的丙烯酸树脂本身能提供附着力的增粘树脂,在其主链上引入光固化官能团后,在光照时增粘树脂也参与到反应中,从而改善了表面抗氧阻聚的能力,从而提高UV固化胶黏剂的优异的抗氧阻聚能力、附着力和韧性。
本发明中UV固化胶黏剂对各种金属、塑料等基材适用,通过溶液自由基聚合并经过官能团改性后得到的含有光固化官能团的特定增粘树脂(D),将此增粘树脂引入到UV固化胶黏剂后,可很好地改善UV固化丙烯酸胶黏剂的表面氧阻聚现象,且固化后的胶黏剂在高低温循环及高温高湿老化条件下具有优异的附着力和韧性,经可靠性测试后胶黏剂附着力稳定,不出现表面开裂的现象;制备方法简单,易操作,成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。在本申请中,份按重量份计算,除非另有规定。
实施例1
在有冷凝器、搅拌装置和通氮气装置的4口烧瓶中,装入3份热引发剂AIBN,二硫化四乙基秋兰母4份(链转移剂,分子量控制剂),300份醋酸丁酯作为溶剂。然后依次装入甲基丙烯酸23份(作为反应单体I)、甲基丙烯酸丁酯32份(作为反应单体II)、甲基丙烯酸苄基酯35份(作为反应单体II),双环戊二烯丙烯酸酯10份(作为反应单体II)。氮气置换后,并持续通氮气,搅拌使反应温度缓慢上升至80℃,并保持此温度下反应4h,然后将反应温度缓慢上升至100℃,并进一步加入2份热引发剂AIBN,并保持此温度反应1h,得到含羧基的自由基聚合物溶液P1。
在上述制备含羧基自由基聚合物溶液P1中,加入1.1份四丁基溴化铵,为避免引入丙烯酸基团后预聚物自聚合,加入0.05份的对羟基苯甲醚作为阻聚剂,然后加入16重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯与P1中的羧基反应,在90℃条件下,保持反应10h,在120℃、真空度≤-0.085MPa的条件下减压脱除溶剂,冷却产物并粉碎后得到含有光固化官能团的特定增粘树脂D-1。
实施例2
与实施例1类似,只是使用甲基丙烯酸25份(作为反应单体I)、甲基丙烯酸丁酯30份(作为反应单体II)、甲基丙烯酸苄基酯33份(作为反应单体II),双环戊二烯丙烯酸酯12份(作为反应单体II),获得增粘树脂D-2。
实施例3
与实施例1类似,只是使用18重量份3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯代替16重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯,增粘树脂D-3。
实施例4
与实施例1类似,只是使用甲基丙烯酸20份(作为反应单体I)、甲基丙烯酸丙酯30份(作为反应单体II)、甲基丙烯酸苯基酯35份(作为反应单体II),双环戊二烯丙烯酸酯15份(作为反应单体II),获得增粘树脂D-4。
实施例5
在具有冷凝器、搅拌装置和通氮气装置的4口烧瓶中,装入3份热引发剂AIBN,二硫化四乙基秋兰母4份(链转移剂,分子量控制剂),300份醋酸丁酯作为溶剂。然后依次装入丙烯酸羟乙酯23份(作为反应单体III)、甲基丙烯酸丁酯32份(作为反应单体II)、甲基丙烯酸苄基酯35份(作为反应单体II),双环戊二烯丙烯酸酯10份(作为反应单体II)。氮气置换后,并持续通氮气,搅拌使反应温度缓慢上升至80℃,并保持此温度下反应4h,然后将反应温度缓慢上升至100℃,并进一步加入2份热引发剂AIBN,并保持此温度反应1h,得到含羟基的自由基聚合物溶液M1。
在上述制备含羟基自由基聚合物溶液M1中,加入0.05份二月桂酸二丁基锡,为避免引入丙烯酸基团后预聚物自聚合,加入0.05份的对羟基苯甲醚作为阻聚剂,然后加入12重量份的3-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)与M1中的羟基反应,在90℃条件下,保持反应10h,在120℃、真空度≤-0.085MPa的条件下减压脱除溶剂,冷却产物并粉碎后得到含有光固化官能团的特定增粘树脂D-5。
实施例6
与实施例5基本类似,只是使用甲基丙烯酸3-羟丙酯代替丙烯酸羟乙酯,获得特定增粘树脂D-6。
实施例7
与实施例5基本类似,只是使用2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(AOI)代替3-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI),获得特定增粘树脂D-7。
实施例8
与实施例5基本类似,只是使用甲基丙烯酸羟乙酯20份(作为反应单体III)、甲基丙烯酸丙酯28份(作为反应单体II)、甲基丙烯酸苯基酯32份(作为反应单体II),双环戊二烯丙烯酸酯20份(作为反应单体II),获得特定增粘树脂D-8。
实施例9
将30份市售的聚氨酯丙烯酸树脂CN 8888(Satomer,作为预聚物A),30份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-1(增粘树脂D,方案1制备)、经硅油处理的气相法白炭黑2份(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在120r/min的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂1。
实施例10
将35份市售的环氧丙烯酸树脂Sartomer CN115(Satomer,作为预聚物A),25份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-2(增粘树脂D,方案1制备)、经硅油处理的气相法白炭黑2份(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在120r/min的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂2。
实施例11
将65份市售的聚酯丙烯酸树脂Sartomar CN704(Satomer,作为预聚物A),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和30份增粘树脂D-3(增粘树脂D,方案1制备)、经硅油处理的气相法白炭黑2份(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在120r/min的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂3。
实施例12
将30份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,30份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-1(增粘树脂D,方案1制备)、经硅油处理的气相法白炭黑2份(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在120r/min的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂4。
实施例13
将30份市售的聚氨酯丙烯酸树脂CN 8888(Satomer,作为预聚物A),30份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-5(增粘树脂D,方法二制备)、2份经硅油处理的气相法白炭黑(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在20Hz的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂5。
实施例14
将30份市售的聚氨酯丙烯酸树脂Sartomer CN115(Satomer,作为预聚物A),30份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-6(增粘树脂D,方案2制备)、2份经硅油处理的气相法白炭黑(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在20Hz的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂6。
实施例15
将75份市售的聚氨酯丙烯酸树脂Sartomar CN704(Satomer,作为预聚物A),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-7(增粘树脂D,方案2制备)、2份经硅油处理的气相法白炭黑(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在20Hz的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂7。
实施例18
将60份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份增粘树脂D-7(增粘树脂D,方案2制备)、2份经硅油处理的气相法白炭黑(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在20Hz的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂8。对比实施例1(市售的丙烯酸自由基聚合物作为D)
将30份市售的聚氨酯丙烯酸树脂CN 8888(Satomer,作为预聚物A),30份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和20份市售热塑性丙烯酸树脂(日本三菱BR-117,非本发明的增粘树脂D)、2份经硅油处理的气相法白炭黑(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在20Hz的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂3。
对比实施例2(不含D)
将50份市售的聚氨酯丙烯酸树脂CN 8888(Satomer,作为预聚物A),30份甲基丙烯酸异冰片酯(稀释单体B1)、15份N,N-二甲基丙烯酰胺(稀释单体B2),3份光引发剂TPO(光引发剂C)和2份经硅油处理的气相法白炭黑(Areosil R208,Evonik,作为触变剂),依次加入行星搅拌釜中,在20Hz的转速条件下,真空度≤-0.085MPa搅拌2h,得到均一的UV固化胶黏剂4。
将上述各实施例9和13、对比例1-2中制备的UV固化在辐照强度为1500mJ/cm2,主波长为365nm的UV-LED灯源下固化,且固化环境为普通空气环境,固化后的胶黏剂性能如表1所示:
表1各实施例、对比例中UV固化胶黏剂的性能对比
Figure BDA0003209110940000121
其中,表面干爽性是用指触法触摸固化后的胶黏剂表面是否发粘。初始剪切强度是指按照国标GB/T 7124测试聚碳酸酯(PC)对金属铝材的拉伸剪切强度。
高温高湿老化条件是在85℃,85%RH(俗称双85)的条件下,对固化后的胶黏剂试样进行老化1000h后的结果。
高低温循环老化条件是在-40℃~125℃的条件下对胶黏剂试样进行老化,升降温速度为11℃/min,在-40℃和125℃的条件下保温时间为30min,在此温循条件下进行老化1000h后的结构。
根据实施例与对比例所制备UV固化胶黏剂性能对比可以看出,本发明组分中的UV固化胶黏剂使用本发明中的改性增粘树脂(D),可有效改善固化后产物的表面氧阻聚现象,且经过高温高湿和高低温循环老化后,其性能基本保持不变。采用普通市售的热塑性丙烯酸树脂虽然也能解决UV固化胶黏剂的表面氧阻聚现象,但其经高低温老化及高温高湿老化后的附着力和韧性均出现不同程度的恶化。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点,上述实施例和说明书所描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (31)

1.一种附着力优异的UV固化胶黏剂,所述UV固化胶黏剂包括(A)分子链末端具有至少2个可UV自由基固化的官能团的树脂预聚物、(B) 具有单个或多个可自由基光固化官能团的单体化合物、(C)光引发剂、(D)增粘树脂、(E)任选的其它助剂;
以(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量为基准计,所述树脂预聚物(A)的用量为0~90wt.%;所述单体化合物(B)的用量为0~70wt%;所述引发剂(C)的用量为0.1~10wt%;所述增粘树脂(D)的用量为5~50wt%;以100重量份的(A)、(B)、(C)、(D)的组合物为基准计,其它助剂(E)的用量为0~10重量份,且(A)和(B)不能同时为0wt%;
所述树脂预聚物(A)为聚氨酯丙烯酸树脂预聚物、环氧丙烯酸树脂预聚物、聚酯丙烯酸树脂预聚物中的一种或多种;
所述增粘树脂(D)通过以下方案1获得:
步骤(1):在溶剂中,使用含羧基的可自由基聚合单体(I)与不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物P1;
步骤(2):将步骤(1)中自由基聚合物P1,与具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物反应,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);
或者通过以下方案2获得:
步骤(1’):在溶剂中,使用含羟基的可自由基聚合单体(III)与不含游离羧基和羟基的自由基共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物M1;
步骤(2’):将步骤(1’)中获得的自由基聚合物M1,与具有自由基聚合性的含异氰酸根官能团的化合物反应,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);
其中,步骤(1)中所述含羧基的可自由基聚合单体(I)选自不饱和羧酸丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种;
所述方案1和方案2中使用共聚单体(II)为选自于(甲基)丙烯酸链烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、乙烯基芳香族化合物、共轭二烯中的一种或多种;
方案2的步骤(1’)中,含羟基的可自由基聚合单体(III)为选自于具有羟基的(甲基)丙烯酸酯、具有酚性羟基的(甲基)丙烯酸酯、羟基苯乙烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:
以(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量为基准计,所述树脂预聚物(A)的用量为5-80wt%;所述单体化合物(B)的用量为5-60wt%;所述引发剂(C)的用量为0.2-9wt%;所述增粘树脂(D)的用量为6-45wt%;以100重量份的(A)、(B)、(C)、(D)的组合物为基准计,其它助剂(E)的用量为0-9重量份。
3.根据权利要求1所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:
以(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量为基准计,所述树脂预聚物(A)的用量为8-70wt%;所述单体化合物(B)的用量为20~50wt.%;所述引发剂(C)的用量为0.5-8wt%;所述增粘树脂(D)的用量为7-40wt%;以100重量份的(A)、(B)、(C)、(D)的组合物为基准计,其它助剂(E)的用量为0-8重量份。
4.根据权利要求1所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:
以(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量为基准计,所述树脂预聚物(A)的用量为9-60wt%;所述单体化合物(B)的用量为25-45wt%;所述引发剂(C)的用量为0.8-7wt%;所述增粘树脂(D)的用量为8-35wt%;以100重量份的(A)、(B)、(C)、(D)的组合物为基准计,其它助剂(E)的用量为0-7重量份。
5.根据权利要求1所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:
以(A)、(B)、(C)和(D)的质量总量为基准计,所述树脂预聚物(A)的用量为10-50wt.%;所述单体化合物(B)的用量为30-40wt%;所述引发剂(C)的用量为1-5wt.%;所述增粘树脂(D)的用量为10-30wt.%;以100重量份的(A)、(B)、(C)、(D)的组合物为基准计,其它助剂(E)的用量为0-6重量份。
6.根据权利要求1所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羧基的可聚合自由基单体(I)占反应单体总量的比例为3~50wt%;共聚单体(II)占反应单体总量的用量范围50~97wt%,反应单体总量包括含羧基的可聚合自由基单体(I)和共聚单体(II)二者的总和。
7.根据权利要求6所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羧基的可聚合自由基单体(I)占反应单体总量的比例为5~30wt%;共聚单体(II)占反应单体总量的用量范围70wt%~95wt%。
8.根据权利要求7所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羧基的可聚合自由基单体(I)占反应单体总量的比例为8~25wt%;共聚单体(II)占反应单体总量的用量范围75~92wt%。
9.根据权利要求8所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羧基的可聚合自由基单体(I)占反应单体总量的比例为10-20wt%;共聚单体(II)占反应单体总量的用量范围80~90wt%。
10.根据权利要求6所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(1)中所述含羧基的可自由基聚合单体(I)选自丙烯酸或甲基丙烯酸。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述方案1中具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物为选自于(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、4-乙烯基苄基缩水甘油醚中的一种或多种,步骤(2)满足环氧官能团的摩尔量与步骤(1)中羧基摩尔量的比例为0.05~0.99:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的5~25wt%,反应单体总量包括含羧基的可聚合自由基单体(I)和共聚单体(II)二者的总和。
12.根据权利要求11所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(2)满足环氧官能团的摩尔量与步骤(1)中羧基摩尔量的比例为0.1~0.9:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的7~22wt%。
13.根据权利要求11所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(2)满足环氧官能团的摩尔量与步骤(1)中羧基摩尔量的比例为0.3~0.7:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的10~20wt%。
14.根据权利要求11所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(2)满足环氧官能团的摩尔量与步骤(1)中羧基摩尔量的比例为0.4~0.6:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的12~18wt%。
15.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羟基的可聚合自由基单体(III)占方案2中反应单体总量的比例为3~50wt%; 共聚单体(II)占方案2中反应单体总量的用量为50~97wt%,单体总量包含含羟基的可聚合自由基单体(III)和共聚单体(II) 二者的总和。
16.根据权利要求15所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:方案2的步骤(1’)中,含羟基的可自由基聚合单体(III)为选自(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、对羟基苯乙烯中的一种或多种。
17.根据权利要求15所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羟基的可聚合自由基单体(III)占方案2中反应单体总量的比例为5~30wt%;共聚单体(II)占方案2中反应单体总量的用量为70wt%~95wt%。
18.根据权利要求15所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羟基的可聚合自由基单体(III)占方案2中反应单体总量的比例为8~25wt%;共聚单体(II)占方案2中反应单体总量的用量为75~92wt%。
19.根据权利要求15所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含羟基的可聚合自由基单体(III)占方案2中反应单体总量的比例为10-20wt%; 共聚单体(II)占方案2中反应单体总量的用量为80~90wt%。
20.根据权利要求15所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述方案2中,所述具有自由基聚合性的含异氰酸根官能团的化合物为2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(AOI)、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)、2-[2-(甲基丙烯酰氧)乙氧基]异氰酸乙酯(MOI-EG)中的一种或多种;步骤(2’)满足异氰酸根的摩尔量与步骤(1’)中羟基摩尔量的比例为0.05~0.99:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的5~25wt%,反应单体总量包括含羧基的可聚合自由基单体(I)和共聚单体(II)二者的总和。
21.根据权利要求20所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(2’)满足异氰酸根的摩尔量与步骤(1’)中羟基摩尔量的比例为0.1~0.9:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的7~22wt%。
22.根据权利要求21所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(2’)满足异氰酸根的摩尔量与步骤(1’)中羟基摩尔量的比例为0.2~0.8:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的8~20wt%。
23.根据权利要求22所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:步骤(2’)满足异氰酸根的摩尔量与步骤(1’)中羟基摩尔量的比例为0.3~0.7:1,或者具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物占反应单体总量的10~18wt%。
24.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述方案1和方案2中使用共聚单体(II)为选自于(甲基)丙酸酯甲酯、双环戊二烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸苄基酯、苯乙烯和1,3-丁二烯中的一种或多种。
25.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述方案1和方案2中所述溶剂为C1-C8有机醇类、C2-C14二醇醚、C3-C10酮类、C2-C12酯类溶剂中的一种或多种;所述溶剂含量是使反应后的增粘树脂(D)的固含量满足5~50wt.%的浓度范围;和/或
所述方案1和方案2中所述自由基引发剂为热引发自由基引发剂;或选自于过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或多种过氧化物引发剂;引发剂的用量,占合成单体总量的0.1~10wt%;和/或
所述方案1和方案2中,所述链转移剂为正己硫醇、正辛硫醇、正十二烷基硫醇、巯基乙酸、二硫化二异丙基黄原酸酯;α-甲基苯乙烯二聚物;二硫化四乙基秋兰姆中的一种或多种,链转移剂的含量,占合成单体总量的0.1~10wt%。
26.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述方案1和方案2中,步骤(2)或(2’)中的催化剂含量,占反应物的重量的比例为0.01~5wt%;催化反应温度为60~120℃,反应时间为8~12h。
27.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述树脂预聚物(A)分子链末端具有至少2个可UV自由基固化的丙烯酸官能团;和/或
所述单体化合物(B)为含有单个或多个丙烯酸或丙烯酸衍生的官能团、乙烯基醚官能团的化合物。
28.根据权利要求1所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:含有单个官能团的单体化合物(B),即(B1),为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、2-甲基-2-丙烯酸-3,3,5-三甲基环己基酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、二环戊烯甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、4-丙烯酰吗啉、乙烯基乙醚和正丙基乙烯基醚中的一种或多种;
含有双官能团的单体化合物(B),即(B2),为己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和二乙二醇二乙烯基醚中的一种或多种;
含有多官能团的单体化合物(B),即(B3),为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。
29.根据权利要求1-10中任一项所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述光引发剂(C)为在200~400nm具有较高活性的自由基光引发剂;和/或
所述助剂为包括光热稳定剂、附着力促进剂、荧光指示剂、触变剂、颜料、防霉变助剂的一种或几种。
30.根据权利要求29所述的UV固化胶黏剂,其特征在于:所述光引发剂(C)为苯偶姻及其衍生物、苯偶酰缩酮、苯乙酰衍生物、苯甲酮、苯甲酮衍生物、苯乙酮、苯乙酮衍生物、二乙氧基苯乙酮或噻吨酮中的一种或多种。
31.制备权利要求1-30中任一项所述UV固化胶黏剂的方法,包括以下步骤:
(1)通过以下方案1或方案2获得所述增粘树脂:
方案1
步骤(1):在溶剂中,使用含羧基的可自由基聚合单体(I)与共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物P1;
步骤(2):将步骤(1)中自由基聚合物P1,与具有自由基聚合性的含有环氧基的不饱和化合物反应,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);
方案2
步骤(1’):在溶剂中,使用含羟基的可自由基聚合单体(III)与共聚单体(II)在自由基引发剂作用下聚合,使用链转移剂控制产物的分子量,得自由基聚合物M1;
步骤(2’):将步骤(1’)中获得的自由基聚合物M1,与具有自由基聚合性的含异氰酸根官能团的化合物反应,将P1分子链侧基上的羧基转化为具有光固化自由基聚合性的官能团,蒸出溶剂后,得到增粘树脂(D);
(2)将上述成分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)投入混合设备如行星搅拌釜中,搅拌混合均匀;以及
任选地,(3)真空排除气泡后包装即得,真空脱泡的真空度≤-0.085MPa。
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