具有高耐性的粘合劑的製作方法

2023-05-08 09:28:41 1

專利名稱：具有高耐性的粘合劑的製作方法
具有高耐性的粘合劑本發明涉及具體地在高達+85 °C的溫度具有高的耐排斥性 (repulsionresistance)的熱可活化粘合劑，以及涉及其在消費品電子元件中的塑料/塑 料粘合中的用途。對於消費電子設備中的塑料元件的粘接，通常使用雙面壓敏膠帶。為此目的而需 要的粘合強度是足以固定和緊固。然而，對於便攜消費電子設備製品，所述要求不斷地提 高。一方面，這些製品正變得越來越小，所以粘合面積也正在變小。另一方面，所述粘接需要 滿足另外的要求，這是由於便攜製品可在相對寬的溫度範圍內使用，而且，可經歷機械負荷 (衝擊、掉落等)。另一個趨勢是使用撓性印刷電路板。與它們的現有固定相對物相比，這些 電路板的優點是它們顯著更平以及能夠使大量的撓性電子元件彼此組合。因此，FPC(撓性 印刷電路；撓性印刷電路板)經常用於驅動顯示裝置，所述顯示裝置具體地在筆記本的情 況中以及在摺疊式行動電話的情況中是撓性的。撓性印刷電路板也用於驅動相機鏡頭或用 於LCD顯示裝置(液晶顯示裝置，液晶數據顯示裝置)的背光單元。趨勢是強化設計的多 樣性，這是由於存在越來越多的可製成撓性並且仍可保持電連接的元件。然而，撓性印刷電 路板的使用也使得新的膠帶解決方案成為必需，這是由於撓性印刷電路板也經常在外殼中 部分固定。因此，通常使用壓敏粘合劑(PSA)和/或雙面壓敏膠帶。然而，這裡的挑戰是相 當高的，這是由於所述撓性印刷電路板的撓曲剛度產生持續的排斥力，其必須由PSA抵消。 另一因素是，為了模擬外部氣候效應，消費電子設備也經常經歷氣候循環測試。這裡通常覆 蓋-40°C _+85°C的溫度範圍。雖然較低溫度不成為問題(由於在這種情況中，PSA硬化並 因此內部強度升高)，但是特別地，高溫是問題，由於在這種情況中，PSA變得逐漸更有流動 性，失去內部強度，以及PSA或壓敏膠帶在排斥力下內聚裂開。雖然存在這種困難情況，但 是已經開發了多種壓敏膠帶。例如，對於該應用，Nitto Denko公司的產品5606R或5608R 受到重視。另外，存在提高PSA或壓敏膠帶的膜厚的可能性，由於增加的塗層重量也引起粘 合強度的增加。對於消費電子設備部分中的元件的粘接，熱可活化膜提供了另一可能性。熱可活 化粘合劑可分成兩類a)熱塑性熱可活化膜b)反應性熱可活化膜熱可活化膜具有特別高的粘合強度，但是必須通過溫度活化。因此，它們通常用 於金屬/金屬或金屬/塑料粘合。在該粘合中，金屬側允許引入活化所需要的熱。在塑料 /塑料粘合的情況中這是不可能的，因為塑料充當熱阻擋體，通常在所需的熱到達熱可活化 粘合劑之前變形。所述的說明顯示，對於FPC的粘合，需要這樣的粘合劑或膠帶，S卩，所述粘合劑或 膠帶能夠吸收排斥力，並甚至在膜厚低於100 μ m時能夠做到這一點，由於所述消費電子設 備正在變得甚至更小和更窄。根據該現有技術，本發明的目的是提供使撓性印刷電路板與便攜消費電子設備制 品的塑料元件固著的粘合劑片材(adhesive sheet)，所述片材具體地
a)能夠從-40至+85°C使用並且在該溫度範圍內經受撓性印刷電路板的排斥力b)特徵在於與聚醯亞胺的粘合強度超過15N/cmc)可通過熱活化，而不會對進行粘合的塑料造成表面損害。根據本發明，該目的藉助於使用包含至少一種熱可活化粘合劑的粘合劑或粘合劑 片材對兩個塑料表面進行粘接的方法實現。在這種情況中，所述塑料表面中的至少一個應非常優選屬於這樣的物質，S卩，所述 物質的導熱性高到足以向熱可活化粘合劑傳遞粘接所需要的活化能。非常優選地，所述粘合劑基於i) 一種彈性體或兩種或更多種彈性體，其重量分數為30% -70%，優選為 40% -60% ；ii) 一種或多種反應性樹脂組分，換句話說，能夠與本身交聯，與其它反應性樹 脂交聯和/或與所述彈性體交聯的一種或多種樹脂，其重量分數為70% -30%，優選為 60% -40% ；和iii)任選的至少一種增粘樹脂，其重量分數至多20%。在一個有利的實施方案中，所述粘合劑局限於上述組分，不過根據本發明，如果所 述粘合劑包含其它組分，它也可以是有利的。彈性體是在R0mpp(在線版(Online Version) ；2008版，文件代碼RD-05-00596) 中定義的那種化合物。在這種情況中使用的彈性體優選為橡膠、聚氯異戊二烯 (polychloroisoprenes)、聚丙烯酸酯類(polyacrylates)、丁腈橡膠、環氧化丁腈橡膠等。適合的反應性樹脂的實例包括酚醛樹脂、環氧樹脂、蜜胺樹脂、具有異氰酸酯功能 團(isocyanate functions)的樹脂或前述樹脂的混合物。也可添加大量其它樹脂、填充材 料、催化劑、老化抑制劑等，以與所述反應性體系組合。一個非常優選的組包括環氧樹脂。對於聚合環氧樹脂，所述環氧樹脂的分子量為 100g/mol 至最高 lOOOOg/mol。所述環氧樹脂包括，例如，雙酚A和表氯醇的反應產物、苯酚和甲醛(線型酚醛清 漆樹脂(novolak resins))以及表氯醇、縮水甘油基酯的反應產物，以及表氯醇和對氨基苯 酚的反應產物。優選的商業實例是，例如，Araldite 6010、CY-281 、ECN 1273、ECN 1280, MY 720、RD-2(來自於Ciba Geigy)、DER 33UDER 732,DER 736,DEN 432,DEN 438,DEN 485(來自於 Dow Chemical)、Epon 812、825、826、828、830、834、836、871、872、1001、1004、 1031 等(來自於 Shell Chemical)和 HPT 107UHPT 1079 (同樣來自於 ShellChemical)。商業脂族環氧樹脂的實例是，例如，乙烯基環己烷二氧化物(vinylcyclohexane dioxides)，例如 ERL-4206、ERL-4221、ERL-4201、ERL-4289 或 ERL-0400 (來自於 Union Carbide Corp)。作為線型酚醛清漆樹脂，可使用例如Epi-Rez 5132 (來自於Celanese)、 ESCN-001 (來自於 Sumitomo Chemical)、CY-281 (來自於 Ciba Geigy)、DEN 431、DEN 438、Quatrex 5010(來自於 Dow Chemical)、RE 305S (來自於 Nippon Kay aku), Epic Ion N673(來自於 DaiNipon Ink Chemistry)或 Epicote 152 (來自於 Shell Chemical)。
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而且，作為反應性樹脂，也可使用蜜胺樹脂，例如Cymel 327和323 (來自於 Cytec)ο而且，作為反應性樹脂，也可使用萜烯酚醛樹脂，例如NIREZ 2019(來自於 Arizona Chemical)。而且，作為反應性樹脂，也可使用酚醛樹脂，例如YP 50(來自於TotoKasei)、 PKHC(來自於 Union Carbide Corp.)和 BKR 洸20(來自於 Showa UnionGosei Corp·)。而且，作為反應性樹脂，也可使用聚異氰酸酯，例如Coronate L(來自於Nippon Polyurethane Ind.)、Desmodur N3300 或 Mondur 489 (來自於 Bayer)。為了加速在所述兩種組分之間的反應，也可將交聯劑和促進劑添加至混合物中。適合的促進劑的實例包括咪唑，可作為2M7、2E4MN、2PZ-CN、2PZ-CNS、P0505、 L07N(來自於 Shikoku Chem. Corp.)或 Curezol 2MZ(來自於 Air Products)商購。而且，為了加速，也可使用胺，尤其是叔胺。在又一優選實施方案中，使用聚(甲基)丙烯酸酯(p0ly(meth)aCrylateS)作為 彈性體。非常優選使用由至少以下單體的聚合物組成的聚合物al) 70重量％ -100重量％的具有下式的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯和/或它們 的游離酸CH2 = C (R1) (COOR2)，其中R1 = H和/或CH3以及& = H和/或具有1-30個碳原子的烷基鏈。為了製備聚合物，任選地，另外添加以下單體a2)至多30重量％的具有官能團的烯屬不飽和單體(olefinicallyunsaturated monomers)。在一個非常優選的方案中，使用的單體al)是丙烯酸類單體，其包括烷基由1-14 個碳原子組成的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。具體實例包括但不限於丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基 丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正 辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、丙烯酸山嵛酯，及 它們的支化異構體，例如丙烯酸2-乙基己酯。所使用的其它類別的化合物(其也可在al) 下以少量添加)為甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸異冰片酯。在一個有利變型中，對於a2)，使用對應於以下通式的丙烯酸類單體
權利要求
1.使兩個塑料表面彼此粘接的方法，所述粘接由熱可活化粘合劑引起，其特徵在於所述熱可活化粘合劑基於i)重量分數為30重量％-70重量％的至少一種彈性體ii)重量分數為30重量％-70重量％的至少一種反應性樹脂組分其中進行粘合的塑料表面中的至少一個屬於這樣的基底，即，所述基底的導熱性高到足以 向所述熱可活化粘合劑傳遞粘接所需要的活化能。
2.權利要求1的方法，其特徵在於所述粘合劑包含iii)至多20重量％的一種或多種增粘樹脂。
3.前述權利要求中的任意一項的方法，其特徵在於所述進行粘合的塑料表面中的一個 屬於撓性印刷電路板。
4.前述權利要求中的任意一項的方法，其特徵在於所述撓性印刷電路板的撓曲角為至 少90°，更特別為180°。
5.前述權利要求中的任意一項的方法，其特徵在於所述至少一種彈性體選自橡膠、 聚氯異戊二烯、聚丙烯酸酯類和丁腈橡膠。
6.前述權利要求中的任意一項的方法，其特徵在於所述至少一種反應性樹脂組分選自 包括酚醛樹脂、環氧樹脂、蜜胺樹脂和線型酚醛清漆樹脂的反應性樹脂。
7.前述權利要求中的任意一項的方法，其特徵在於用於粘接的活化能的傳遞，以及所 述粘接在不超過30秒的期限內進行。
8.可通過前述權利要求中的任意一項的方法得到的粘接。
全文摘要
本發明涉及將兩個塑料表面粘合在一起的方法。所述粘合通過熱可活化粘合劑產生。所述發明的特徵在於用作熱可活化粘合劑的所述類型的粘合劑基於i)重量比例為30-70wt.％的至少一種彈性體，ii)重量比例為30-70wt.％的至少一種反應性樹脂組分。進行粘合的塑料表面中的至少一個是具有導熱性的基底的一部分，所述導熱性足夠高，以向熱可活化粘合劑傳遞粘合所需的活化能。
文檔編號C09J161/28GK102089377SQ200980127314
公開日2011年6月8日 申請日期2009年8月26日 優先權日2008年9月11日
發明者馬克·休斯曼, 馬庫斯·布羅德貝克 申請人:德莎歐洲公司