Uv固化可剝離壓敏膠膜及其製備方法

2023-05-14 08:26:31

專利名稱：Uv固化可剝離壓敏膠膜及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種UV固化可剝離壓敏膠膜及其製備方法。
背景技術：
在電子工業領域晶片切割、封裝、晶片搭載和COF(Chip on FPC即搭載晶片的柔性電路板)製造都需要UV固化型敏膠膜起支撐和保護的作用，加工或封裝後經過UV照射而完全固化，使粘結力大大降低，很容易剝離下來，而且不留下任何汙染物殘留物。
80年代末，出現了專門用於晶片加工的UV固化可剝離壓敏膠帶的專利(JP62062833 JP01297483)。以後專利逐漸增多，基本上都是多功能團的丙稀酸酯單體，如季戊四醇丙稀酸多酯，聚氨酯丙稀酸酯等UV固化單體，溶解到多種丙稀酸酯共聚物的溶液中，如丙稀酸丁酯，丙稀酸，丙稀酸羥乙酯的共聚物，再加入UV聚合引發劑形成的混合物塗布到矽烷處理的聚酯隔離膜上乾燥轉移到PE薄膜上，老化得到塗膠片材有很好的粘結強度。在UV固化後能很好的剝離，在矽片SUS和玻璃板上不留下汙跡並對銅箔無腐蝕(JP200044889)。
在美國專利US6258426中，UV固化壓敏膠的製備是二季戊四醇六丙稀酸酯，自由基引發劑多異氰酸酯，CoronateT，加入到丙稀酸酯共聚物的乙酸乙酯溶液中，這種共聚物是由丙稀酸丁酯，丙稀酸共聚而成，分子量80萬左右。在此專利中，特別指出，隔離膜中加入UV光吸收劑可以是壓敏膠帶保存的時間延長，在微弱的照明下對性能影響較小。
尋找性能更優的UV固化壓敏膠的配方及其製備方法是業內一直都在研究的課題。

發明內容本發明的目的就是為了解決以上問題，提供一種UV固化可剝離壓敏膠膜及其製備方法，初始粘結力強，而在UV照射後，粘結力下降，容易剝離，抗腐蝕性，清潔無殘留物和汙染物。
為實現上述目的，本發明提出一種UV固化可剝離壓敏膠膜，其特徵是按重量份數包括——丙稀酸酯共聚物溶液90-110份；氨酯丙稀酸酯10-15份；二季戊四醇五丙烯酸酯/二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體10-20份；乙氧基苯偶姻2-4份；各成份含量百分比之和為100％；所述份數為重量份數。
還包括季戊四醇三丙稀酸酯0-10重量份。
所述丙稀酸酯共聚物是由80份丙稀酸丁酯，15份丙稀酸羥2酯？(丙稀酸羥乙酯？丙稀酸2-乙基乙酯？)，3份丙稀酸，2份甲基丙稀酸酯？(甲基丙稀酸)聚合而來，在1∶1的甲苯/乙酸乙酯劑中配成50％溶液；氨酯丙稀酸是由1摩爾二甘醇？(二元醇？)與2摩爾甲苯二異氰酸酯在80℃反應3小時得到端異氰酸酯化合物，再與2摩爾丙烯2-羥乙酯？(丙烯酸羥乙酯？丙烯酸2-羥乙酯？)反應而得到；混合單體為二季戊四醇五丙稀酸與二季戊四醇六丙烯酸酯1∶1的混合物；所述份數為重量份數。
所述二元醇為乙二醇或縮合乙二醇？(一縮二乙二醇？)；所述二異氰酸酯為TDI。
所述丙稀酸酯是丙稀酸丁酯、丙稀酸乙酯？(丙稀酸羥乙酯？)、丙稀酸甲酯？、丙稀酸2-乙基己酯，也可以使用甲基丙稀酸酯類，同時加入少量的丙稀酸或和甲基丙稀酸。
本發明還提出一種UV固化可剝離壓敏膠膜的製備方法，其特徵是包括如下步驟(1)合成丙稀酸酯共聚物；(2)製備氨酯丙稀酸酯；(3)將90-110份的丙稀酸酯共聚物溶解到溶劑中，加入10-20份二季戊四醇五丙稀酸酯與二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體、10-15份合成的氨酯丙稀酸酯；(4)攪拌均勻後，加入光引發劑乙氧基苯偶姻(光引發劑就是乙氧基苯偶姻？)，攪拌均勻形成膠液；(5)塗布到聚酯薄膜上，烘乾後，復上隔離紙，就得到所需要的UV固化可剝壓敏膠膜；所述份數為重量份數。
由於採用了以上的方案，實驗證明，初始粘結力達350-400克/25mm。UV照射後，粘結力下降到10-15克/25mm，容易剝離，抗腐蝕性，清潔無殘留物和汙染物。
具體實施方式
下面通過具體的實施例並結合附圖
對本發明作進一步詳細的描述。
本發明研製的UV固化壓敏膠膜使用的共聚物由多種丙稀酸酯組成，加入內聚力大的丙稀酸丁酯，親水性的甲基丙稀酸與丙稀酸等；共聚物分子量控制在100萬左右。光固化單體使用容易合成的二季戊四醇五丙稀酸酯與二季戊四醇六丙酸酯混合物，增加了未固化膠的粘結強度和韌性。
其製備方法是首先合成丙稀酸酯共聚物，幾種丙稀酸酯混合物在自由基引發劑存在下，進行自由基聚合而得到丙稀酸酯共聚物，然後再製備氨酯丙稀酸酯，即低分子二元醇與二異氰酸酯，反應先得到端異氰酸酯化合物，再與丙稀酸羥乙酯反應得到氨酯丙稀酸酯，將丙稀酸酯共聚物溶解到溶劑中，加入二季戊四醇五丙稀酸酯與二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體或可再加入些季戊四醇三丙稀酸酯，以及合成的氨酯丙稀酸酯，攪拌均勻後，加入光引發劑乙氧基苯偶姻，攪拌均勻形成膠液，塗布到聚酯薄膜上，烘乾後，復上隔離紙，就得到所需要的UV固化可剝壓敏膠膜。
在製備丙稀酸酯共聚物時，使用的丙稀酸酯有丙稀酸丁酯，丙稀酸乙酯，丙稀酸甲酯，丙稀酸2-乙基己酯等，也可以使用甲基丙稀酸酯類，同時加入少量的丙稀酸或和甲基丙稀酸。
在製備氨酯丙稀酸酯化合物時，使用的二元醇為乙二醇或縮合乙二醇，所用的二異氰酸酯為TDI，MDI或IPDI等，首選TDI。
製備膠液所用的溶劑為甲苯，乙酸乙酯或它們的混合物，首選甲苯/乙酸乙酯1∶1的混合物。
塗布在敷背式塗布機上進行塗布所用的聚酯膜厚度在100-200cm之間，首選130-150um的聚酯膜通過控制膠液粘度和牽引速度控制塗膠厚度，烘道溫度控制在100-110℃，在烘道中時間控制在7-10分鐘。
UV固化可剝離壓敏膠膜初粘結力在300克/25mm以上才能滿足支撐的要求，UV光照射後，粘結力降低到20克/25mm以下才容易剝離，而且不留下殘留物。
實施例1採用自由基引發聚合在甲苯溶液中合成丙稀酸丁酯、丙稀酸、甲基丙稀酸、丙稀酸2-乙基己酯共聚物。
在反應釜中加入80克丙稀酸丁酯，15克丙稀酸2-乙基己酯，3克丙稀酸，2克甲基丙稀酸，100克甲苯，攪拌溶解，加入0.1克偶氮二異丁晴，在80-90℃進行溶液聚合，聚合時間8-12小時，沉澱分離，乾燥得到分子量80-100萬的共聚物(簡稱丙稀酸酯共聚物)。
氨酯丙稀酸酯的製備1摩爾一縮二乙二醇與2摩爾TDI在80℃反應3小時，得到端異氰酸酯化合物，再與2摩爾丙稀酸2-羥乙酯反應，生成端丙稀酸酯低聚醚(簡稱丙稀酸酯共聚物)。
壓敏膠液的配製將丙稀酸酯共聚物溶解到甲苯/乙酸乙酯(1∶1)中形成50％的溶液，取此溶液100克，加入20克二季戊四醇五丙稀酸酯與二季戊四醇六丙稀酸酯(1∶1)混合單體，10克合成的氨酯丙稀酸酯。攪拌均勻後，加入光引發劑，乙氧基苯偶姻3克，攪拌均勻後塗布。
在塗布機上塗膠，烘道溫度100-110℃，將上述膠液塗布到厚度150um的透明聚酯膜上，壓敏膠層厚度10-20um用隔離紙隔開。
UV光照前初始粘結力400克/25mm，UV光照射後，粘結力下降到10克/25mm，容易剝離，而不留下任何殘留物。
實施例2丙稀酸酯共聚物，氨酯丙稀酸酯的製備配方與反應條件與實施例1完全相同。壓敏膠液的配製也與實施例1基本相同，只是二季戊四醇五丙稀酸酯/二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體用量為10克，塗布方法也同實施例1。
UV光照前初始粘結力350克/25mm，UV光照射後粘結力下降到15克/25mm，容易剝離，不留下任何殘留物。
實施例3丙稀酸酯共聚物，氨酯丙稀酸酯的製備配方與反應條件與實施例1完全相同。壓敏膠液的配製也與實施例1基本相同，只是二季戊四醇五丙稀酸酯/二季戊四醇六丙稀酸混合單體用量為10克再加入季戊四醇丙稀酸三酯10克，塗布方法也同實施例1。
UV光照前初始粘結力350克/25mm，UV光照射後，粘結力下降到12克/25mm，容易剝離，不留下任何殘留物。
實施例4丙稀酸酯共聚物氨酯丙稀酸酯的製備配方與反應條件與實施例1完全相同，只是氨酯丙稀酸酯用量為15克，塗布方法也同實施例1。
UV光照前初始粘結力400克/25mm，UV光照射後粘結力下降到12克/25mm，容易剝離，不留下任何殘留物。
比較例1丙稀酸酯共聚物，氨酯丙稀酸值得製備配方與反應條件與實施例1完全相同，壓敏膠液的配製也與實施例1基本相同，只是不加二季戊四醇五丙稀酸酯/二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體，塗布方法也同實施例1。
UV光照前初始粘結力200克/25mm，UV光照射後粘結力下降到20克/25mm，剝離後留下少量殘留物。
比較例2丙稀酸酯共聚物，氨酯丙稀酸酯的製備配方與反應條件與實施例1完全相同，壓敏膠液的配製也與實施例1基本相同，壓敏膠液的配製也與實施例1基本相同，只是不加二季戊四醇五丙稀酸酯/二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體。而加入10克季戊四醇三丙稀酸酯，塗布方法也同實施例1。
UV光照前初始粘結力250克/25mm，UV光照射後粘結力下降到40克/25mm，剝離後留下少量殘留物。
以上實施例和比較例壓敏膠配方和性能列於下表，可以看出，沒有二季戊四醇五丙稀酸酯/二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體，壓敏膠性能不能滿足使用要求。另外，實驗證明，聚合物中還可以加入內聚力大的丙稀酸2-乙基己酯，親水性的丙稀酸羥乙酯等，壓敏膠膜中還可加入部分含氨酯基的二丙稀酸酯，以進一步增加未固化膠的粘結強度和韌性，改善性能。
權利要求
1.一種UV固化可剝離壓敏膠膜，其特徵是按重量份數包括——丙稀酸酯共聚物溶液90-110份；氨酯丙稀酸酯 10-15份；二季戊四醇五丙烯酸酯/二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體10-20份；乙氧基苯偶姻 2-4份；各成份含量百分比之和為100％；所述份數為重量份數。
2.如權利要求1所述的UV固化可剝離壓敏膠膜，其特徵是還包括季戊四醇三丙稀酸酯0-10重量份。
3.如權利要求1或2所述的UV固化可剝離壓敏膠膜，其特徵是所述丙稀酸酯共聚物是由80份丙稀酸丁酯，15份丙稀酸羥乙酯，3份丙稀酸，2份甲基丙稀酸酯聚合而來，在1∶1的甲苯/乙酸乙酯劑中配成50％溶液；氨酯丙稀酸是由1摩爾二元醇與2摩爾甲苯二異氰酸酯在80℃反應3小時得到端異氰酸酯化合物，再與2摩爾丙烯酸2-羥乙酯反應而得到；混合單體為二季戊四醇五丙稀酸與二季戊四醇六丙烯酸酯1∶1的混合物；所述份數為重量份數。
4.如權利要求3所述的UV固化可剝離壓敏膠膜，其特徵是所述二元醇為乙二醇或縮合乙二醇；所述二異氰酸酯為TDI。
5.如權利要求3所述的UV固化可剝離壓敏膠膜，其特徵是所述丙稀酸酯是丙稀酸丁酯、丙稀酸乙酯、丙稀酸甲酯、丙稀酸2-乙基己酯，也可以使用甲基丙稀酸酯類，同時加入少量的丙稀酸或和甲基丙稀酸。
6.一種UV固化可剝離壓敏膠膜的製備方法，其特徵是包括如下步驟(1)合成丙稀酸酯共聚物；(2)製備氨酯丙稀酸酯；(3)將90-110份的丙稀酸酯共聚物溶解到溶劑中，加入10-20份二季戊四醇五丙稀酸酯與二季戊四醇六丙稀酸酯混合單體、10-15份合成的氨酯丙稀酸酯；(4)攪拌均勻後，加入光引發劑乙氧基苯偶姻，攪拌均勻形成膠液；(5)塗布到聚酯薄膜上，烘乾後，復上隔離紙，就得到所需要的UV固化可剝壓敏膠膜；所述份數為重量份數。
7.如權利要求6所述的UV固化可剝離壓敏膠膜的製備方法，其特徵是在步驟(3)中還加入重量份數0-10份的季戊四醇三丙稀酸酯。
8.如權利要求6所述的UV固化可剝離壓敏膠膜的製備方法，其特徵是步驟(3)中所述溶劑為甲苯/乙酸乙酯(1∶1)，溶解後形成的溶液為50％溶液；所述百分比為重量百分比。
9.如權利要求6所述的UV固化可剝離壓敏膠膜的製備方法，其特徵是步驟(1)中合成丙稀酸酯共聚物的方法包括如下步驟(1-1)在反應釜中加入80份丙稀酸丁酯、15份丙稀酸2-乙基己酯、3份克丙稀酸、2份甲基丙稀酸；(1-2)加入100份甲苯溶劑中，攪拌溶解，(1-3)加入0.1份偶氮二異丁晴，在80-90℃進行溶液聚合，聚合時間8-12小時，(1-4)沉澱分離，乾燥得到分子量80-100萬的共聚物，即為所述丙稀酸酯共聚物；所述份數為重量份數。
10.如權利要求6所述的UV固化可剝離壓敏膠膜的製備方法，其特徵是步驟(2)中合成氨酯丙稀酸酯的方法包括如下步驟1份的一縮二乙二醇與2份的TDI在80℃反應3小時，得到端異氰酸酯化合物，再與2份的丙稀酸2-羥乙酯反應，生成端丙稀酸酯低聚醚，簡稱丙稀酸酯共聚物；所述份數是摩爾份數。
全文摘要
本發明公開一種UV固化可剝離壓敏膠膜及其製備方法，使用的共聚物由多種丙稀酸酯組成，特別是加入內聚力大的丙稀酸2－乙基己酯，丙稀酸丁酯，親水性的丙稀酸羥乙酯，甲基丙稀酸與丙稀酸等。共聚物分子量控制在100萬左右。光固化單體使用容易合成的二季戊四醇五丙稀酸酯與二季戊四醇六丙酸酯混合物，再加入部分含氨酯基的二丙稀酸酯，增加未固化膠的粘結強度和韌性。實驗證明，初始粘結力達350－400克/25mm。UV照射後，粘結力下降到10－15克/25mm，容易剝離，抗腐蝕性，清潔無殘留物和汙染物。
文檔編號C09J133/06GK1560166SQ200410022029
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月11日 優先權日2004年3月11日
發明者劉萍, 劉 萍 申請人:劉萍, 劉 萍