一種柔性有機光電子器件用基板及其製備方法
2023-07-02 01:27:41 1
專利名稱:一種柔性有機光電子器件用基板及其製備方法
技術領域:
本發明涉及有機光電子器件技術領域,具體涉及一種柔性有機光電子器件 用基板及其製備方法。
背景技術:
光電子技術是繼微電子技術之後迅速發展的科技含量很高的產業。隨著光 電子技術的快速發展,太陽能電池、光影像感測器、電漿平面顯示器、電致發 光顯示器、薄膜電晶體以及液晶顯示器面板等光電子產品,都逐漸發展成熟, 它們大大改善了人類的生活。同時,光電子信息技術在社會生活各個領域的廣 泛應用,也創造了日益增長的巨大市場。發達國家都把光電信息產業作為重點 發展的領域之一 ,光電子信息領域的竟爭正在世界範圍展開。
的作用。自1987年,美國柯達公司鄧青雲等人在總結前人的基礎上發明了三明 治結構有機電致發光器件後,有機光電子器件進入高速發展的時期。有機材料 被廣泛應用於光電探測、太陽能電池、顯示器件等領域。通過有機材料的應用, 光電子器件的生產成本大幅度降低,性能有了很大提高。
目前,有機光電子器件大都是製備在剛性襯底(如玻璃或矽片上),他們雖 具有優良的器件性能,但抗震動、抗衝擊的能力較弱,重量相對較重,攜帶不 甚方便,在某些場合的應用受到很大的限制。人們開始試圖將有機光電子器件 沉積在柔性襯底上而不是玻璃襯底上。也許不久的將來,我們可以把計算機顯 示器巻入一隻鋼筆中隨身攜帶;可以把太陽能電池製作在可穿戴式手機和掌上 電腦上,利用陽光為可攜式設備供電;可以把把柔性TFT製作成無線射頻識別 標識技術的塑料標籤,檢測不同氣體、溶液體系離子的含量。
用柔性襯底代替剛性襯底的好處是產品更輕、不易破碎、所佔空間小且更便於攜帶。但是,儘管有這些優點,用柔性襯底代替剛性襯底還存在許多限制, 柔性器件的製備仍然有許多基礎問題需要解決。例如,首先,由於與剛性襯底 相比,柔性襯底的表面能低,所以,相對要沉積的薄膜它的附著性較差,此外 柔性襯底的表面平整性也遠不及玻璃襯底。而且有機光電子器件的電極材料在
含氧的環境中極易被氧化,從而導致器件性能的下降;有機材料對雜質、氧、 水都非常敏感,很容易被汙染從而降低器件效率。柔性基板阻隔水氧的性能就 顯得極為重要。
通常,為了獲得附著性良好的柔性有機光電子器件用基板,會採用機械拋 光、電化學拋光或沉積緻密無機薄膜等常規的方法對柔性襯底進行處理後再制 作導電薄膜,這些方法需要特殊的設備且工藝難度較大,提高了基板的生產成 本;另一方面,利用常規的方法製備的柔性導電基板,導電薄膜或圖案化的電 極與基板之間接合力低,很容易發生剝離。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是如何提供一種柔性有機光電子器件用基板及 其製備方法,該基板解決了由於柔性襯底表面能低導致沉積的導電薄膜與襯底 的附著性差的問題,提高了襯底對水氧的阻隔性能,同時對襯底表面起到良好 的平滑作用;該製備方法簡單、有效,能夠大大降低基板的生產成本和工藝難 度,提高基板在刻蝕過程中的良品率。
本發明所提出的技術問題是這樣解決的構造一種柔性光電子器件用基板, 包括柔性襯底,其特徵在於,所述柔性襯底表面設置有粘結層和導電薄膜,所 述導電薄膜沉積在粘結層的表面,所述粘結層材料是需要紫外光固化的膠粘劑, 所述膠粘劑的原料包括以下組份
多硫醇-多烯體系 90~99.5%
單官能團或多官能團丙烯酸 0.2 3%
光引發劑 0.1~3%
光敏劑和助劑 0.2 6%
其中光引發劑為乙醯苯衍生物,光敏劑包括硫雜蒽醌和米告酮,助劑包括防靜電劑、阻燃劑和偶聯劑。
按照本發明所提供的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述多硫醇-多烯體系包括以下結構式的物質
按照本發明所提供的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述偶聯劑包 括曱基乙烯基二氯矽烷、曱基氫二氯矽烷、二曱基二氯矽烷、二曱基一氯矽烷、
乙烯基三氯矽烷、y-氨丙基三曱氧基矽烷、聚二曱基矽氧烷、聚氫甲基矽氧烷、 聚曱基曱氧基矽氧烷、y-曱基丙烯酸丙醋基三曱氧基矽烷(KH-570)、,氨丙基 三乙氧基矽烷(KH-550 )、 y-縮水甘油醚丙基三曱氧基矽烷、氨丙基倍半矽氧烷、 y-曱基丙烯醯氧基丙基三曱氧基矽烷、長鏈烷基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基 矽烷、乙烯基三曱氧基矽烷、y-氯丙基三乙氧基矽烷、雙-(y-三乙氧基矽基丙基)、 苯胺曱基三乙氧基矽烷、N-P (氨乙基)個氨丙基三曱氧基矽烷、N-(p-氨乙基) 卞氨丙基三乙氧基矽烷、N-p (氨乙基)卞氨丙基曱基二曱氧基矽烷、,(2, 3-環氧丙氧)丙基三甲氧基矽烷、y-(曱基丙烯醯氧)丙基三甲基矽烷、,巰基 丙基三曱氧基矽烷、,巰基丙基三乙氧基矽烷。
按照本發明所提供的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述柔性襯底 是超薄玻璃、金屬箔和聚合物薄膜中的一種。
按照本發明所提供的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述粘結層是 單層結構或者雙層結構或者多層結構;雙層結構中底層膠粘劑濃度與頂層膠粘 劑濃度相同或者不同,底層膠粘劑成分與頂層膠粘劑成分相同或者不同,底層 膠粘劑形成的粘結層厚度與頂層膠粘劑形成的粘結層厚度相同或者不同;多層 結構是雙層結構的M次重複或者是單層結構的N次重複,其中100>M>1,
o
conchas,
0
CH3(CH2 )nC(CH2od(CH2)nSH)3
HS(CH2CH20)nCH2CH2SH
HS(CH2)nto(CH2CH20)ni(CH2)nSH200>N>1。
一種柔性光電子器件用基板的製備方法,包括以下步驟
① 先對柔性襯底進行徹底的清洗,清洗後乾燥;
② 將柔性襯底表面塗覆粘結層材料;
③ 再將襯底上製備導電薄膜;
④ 測試基板的透過率、導電性、表面形貌等各項參數;
對於膠粘劑的紫外光固化分別在步驟②和/或步驟④結束時實施。 按照本發明所提供的柔性光電子器件用基板的製備方法,其特徵在於,步 驟②中,粘結層直接製備於柔性襯底上,或者經過有機溶劑稀釋後製備於柔性 襯底上;所述粘結層和導電薄膜是通過真空蒸鍍、離子團束沉積、離子鍍、直 流濺射鍍膜、RF濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強化 學氣相沉積(其中等離子增強化學氣相沉積中的等離子發生器是射頻激發、直 流放電、微波等離子和電子迴旋共振中的一種)、高密度電感耦合式等離子體源 化學氣相沉積(HD-ICP-CVD)、觸媒式化學氣相沉積(Cat-CVD)、磁控濺射、 電鍍、旋塗、浸塗、噴墨列印、輥塗、LB膜中的一種或者幾種方式而形成。
按照本發明所提供的柔性光電子器件用基板的製備方法,其特徵在於,包 括以下步驟
① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對柔性襯底進行超聲清洗, 清洗後用乾燥氮氣吹乾;
② 將同乙醇進行1 : 10稀釋的膠粘劑攪拌20小時後,旋塗在柔性襯底表面, 轉速為2000 3000轉/秒,時長60秒,膜厚為100納米;
③ 對基板表面進行紫外光固化處理30秒;
④ 將基板放入真空室,在室溫條件下,通過DC-茲控濺射的手段,在1000 瓦功率以下在基板表面濺射IOO納米厚的透明導電薄膜;
⑤ 將鍍有導電薄膜的基板再次進行紫外光固化處理60秒;
⑥ 測試基板的透過率、表面形貌等各項參數。
本發明的有益效果在於l)釆用粘結層,提高柔性村底表面的平整度,獲得表面性能更加理想的導電薄膜;2)粘結層的粘結性能提高了柔性襯底和導電 薄膜之間的附著能力,從而提高導電薄膜的刻蝕性能,達到改善有機光電子器 件性能的目的;3)在製備導電薄膜後對襯底進行適當的固化處理,使得粘結層 形成緻密結構,阻隔水氧進入器件內部,提高了器件的性能和壽命;4)採用本 發明中提供的各種優選比例和工藝參數,能夠獲得更優的實現效果;5)採用本 發明中提供的製備方法能夠大大降低基板的生產成本和工藝難度。
圖1是本發明所提供的柔性有機光電子器件用基板及其製備結構示意圖; 圖2是本發明所提供的實施例1中所述基板的透過率測試曲線; 圖3是本發明所提供的實施例5的結構示意圖。
其中,1、柔性襯底,2、粘結層,3、導電薄膜,21、第一粘結層,22、第 二粘結層。
具體實施例方式
下面結合附圖以及實施例對本發明作進一步的說明。
本發明的技術方案是提供一種柔性有機光電子器件用基板,如圖1所示, 器件的結構包括柔性襯底1,粘結層2,導電薄膜3,其中粘結層2位於柔性^H" 底l表面,導電薄膜3位於粘結層2表面。
本發明中柔性襯底1為粘結層和導電薄膜的依託,它有較好的彎折性能, 有一定的防水汽和氧氣滲透的能力,有良好的化學穩定性和熱穩定性。它可以 是超薄玻璃、聚合物薄膜或金屬箔,聚合物薄膜採用聚酯類、聚烯類化合物中
的一種材料,金屬箔採用不鏽鋼或其它一些合金箔材料。
本發明中粘結層2作為柔性襯底和導電薄膜的中間層,它要求有較好的平 整性、可見光透過性以及良好的附著性,通常採用膠粘劑等有機粘合劑材料。
本發明中導電薄膜3通常採用金屬氧化物(如氧化銦錫ITO,氧化鋅ZnO 等)、有機導電聚合物(如PEDOT : PSS, PANI等)或其它一些金屬導電材料(如 金、銅、銀、鉑等)。如圖3所示,本發明中的粘結層21採用膠粘劑,製備於柔性襯底上,本發 明中的粘結層22採用膠粘劑,製備於粘結層21上,但是第一粘結層21和第二 粘結層22使用的膠粘劑成分相同或者不同,濃度相同或者不同,形成的粘結層 厚度相同或者不同。
本發明中各成分說明如下
不飽和聚酯樹脂不飽和聚酯是由不飽和的二元酸(或酸酐)混以部分飽 和二元酸(或酸酐)與二元醇在引發劑的作用下起反應製成的線型聚酯。在其 分子結構中有不飽和的乙烯基單體存在,如果用活潑的乙烯基單體與這類不飽 和的乙烯基單體共聚,則交聯固化而成為體型結構。 一般來說,由這種樹脂制 得的膠粘劑由於固化過程中體積收縮較大,膠接接頭的內應力很大。在膠層的 內部容易出現微裂紋而導致膠接力變小;同時,由於高分子鏈中含有酯鍵,遇 酸、鹼容易水解,因而耐介質性和耐水性較差,在高溫多溼的環境下容易變形; 另外,其固化速度較慢,因此,表現出較差的綜合性能,故大都作為非結構膠 使用。通過降低不飽和化學鍵含量、採用聚合收縮率低的單體、加入無機填料
和熱塑性高分子等手^a,可以改善其整體性能。
丙烯酸系樹脂該樹脂體系固化速度快,目前研究得較多。 單體(苯乙烯及其衍生物等)通常和樹脂配合使用, 一方面作為稀釋劑, 使膠液具有便於施工的粘度;另一方面又具有反應性,固化後進入樹脂網絡, 對固化物的最終性能具有一定的改善。早期使用的單體是苯乙烯及其衍生物, 這類稀釋劑交聯速度慢、揮發性大且有毒、耐熱性差。現在,多採用單官能團 或多官能團(曱基)丙烯酸酯,如曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙二 醇酯、丙烯酸正丁酯等,這些酯配製的膠粘劑普遍存在耐熱性較差的問題,而 且有些分子量較低的酯還存在揮發性大的缺陷。若分子結構中引入芳香環,則 可以改善膠的強度和耐水性,延長膠的貯存期。對單體的要求主要是低粘度、 高稀釋效果和高度的反應能力,同時還要兼顧揮發性、毒性和異味小,對樹脂 的相容性好等。為了調節各種性能參數,往往採用混合單體,混合單體如下 自由基活性稀釋劑和陽離子活性稀釋劑。自由基活性稀釋劑分為開發較早的第一代丙烯酸多官能單體、近期開發的 第二代丙烯酸多官能單體和更優異的第三代丙烯酸單體。
單官能活性稀釋劑有苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸異辛酯、丙烯 酸幾乙酯和丙烯酸異水片酯、曱基丙烯酸酯磷酸酯及曱基丙烯酸異冰片酯,後 兩個為良好的增塑增韌單體。
雙官能活性稀釋劑有三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙二 醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200) 二丙烯酸醇酯、新戊二醇二丙烯酸酯和丙氧基 新戊二醇二丙烯酸酯,丙烯酸酯官能單體主要有1,6-己二醇二丙烯酸酯
(HDDA)、 1, 4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、 丙三醇二丙烯酸酯(TPGDA )和三官能團的三經曱基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA )、 季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、三羥基曱基丙烷三醇三丙烯酸酯(TMPTMA)、 三幾曱基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三經曱基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙 烯醇酯和丙氧基化季戊四醇丙烯醇酯、N,N-二羥乙基-3胺基丙酸曱酯、二縮三 乙二醇雙甲基丙烯酸酯、長鏈脂肪烴縮水甘油醚丙烯酸、間苯二酚雙縮水甘油 醚、雙季戊四醇五丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、鄰苯二曱酸二乙醇二 丙烯酸酯(PDDA)。它們取代了活性小的第一代丙烯酸單官能單體。但隨著UV 固化技術的飛速發展,它們對皮膚的刺激性大的缺點顯露出來。
克服了刺激性大的缺點,還硬具有更高的活性和固化程度。第二代丙烯酸 多官能單體主要是在分子中引入乙氧基或丙氧基,如乙氧基化三羥基曱基丙烷 三醇三丙烯酸酯(TMP(EO)TMA)、丙氧基化三羥基曱基丙烷三醇三丙烯酸酯
(TMP(PO)TMA)、丙氧基化丙三醇三丙烯酸酯(G(PO)TA)。第三代丙烯酸單 體主要為含有曱氧基的丙烯酸酯,較好的解決了高固化速度與收縮率、低固化 程度的矛盾。這類材料有1,6-己二醇曱氧基單丙烯酸酯(HDOMEMA)、乙氧基 化新戊二醇曱氧基單丙烯酸酯(TMP(PO)MEDA)。分子中引入烷氧基後,可以 降低單體的粘度,同時降低單體的刺激性。
烷氧基的引入對稀釋劑單體的相容性也有較大提高,乙烯基三乙氧基矽烷
(A151)、 Y-曱基丙烯醯氧丙基三曱氧基矽烷(A174)可作為單體。各種活性環氧樹脂稀釋劑及各種環醚、環內酷、乙烯基醚單體等都可以作 為陽離子光固化樹脂的稀釋劑。其中乙烯基醚類化合物和低聚物固化速度快、
粘度適中、無味、無毒的優點,可以與環氧樹脂配合使用。乙烯基醚單體有 1,2,3-丙三醇縮水甘油醚(EPON-812)、三乙二醇二乙烯基醚(DVE-3)、 1,4-丁 二醇乙烯基醚(HBVE)、環己基乙烯基醚(CHVE)、全氟曱基乙烯基醚(PMVE)、 全氟正丙基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、羥丁基乙烯基醚、乙烯基乙醚、乙基 乙烯基醚、乙基乙烯基醚丙烯、乙二醇單烯丙基醚、羥丁基乙烯基醚、丁基乙 烯基醚、三氟氯乙烯(CTFE)、三甘醇二乙烯基醚、乙烯基曱醚、乙烯基正丁 醚、十二烷基乙烯基醚(DDVE)、環己基乙烯基醚、三苄基苯酚聚氧乙烯基醚、 四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚formula see original document page 12
環氧化合物單體有3,4-環氧基環己基曱酸-3',4'-環氧基環己基曱酯 (ERL-4221 )、雙酚A型環氧樹脂(EP)、環氧丙烯酸酯、環氧乙烯基酯、丙烯 酸環氧酯、曱基丙烯酸環氧酯、水溶性衣康酸環氧酯樹脂
formula see original document page 1212光引發劑紫外光固化膠粘劑中,往往需要加入光活性化合物,以引發或 加速反應的進行。按其作用機理的不同可以分為光引發劑和光敏劑。區別在於 光引發劑在反應開始時,吸收適當波長及強度的光能,發生光物理過程達到其 某一激發態,若該激發態能量大於斷裂鍵所需要的能量,則產生自由基引發聚 合;而光敏劑吸收光能至其某一激發態後,只是將能量在分子內或分子間進行 轉移,由獲得能量的另一個分子產生自由基引發聚合。與光引發劑相比,光敏 劑本身並不消耗或改變結構,它可以看作是光化學反應的催化劑。它的作用機 理大致有三種 一是能量轉移機理,二是奪氫機理,三是經生成電荷轉移的光 敏機理。已開發的具有實用價值的光引發劑有安息香及其衍生物和乙醯苯衍生 物,光敏劑有二苯曱酮、^^雜蒽醌和米蚩酮。各種引發劑的穩定性、耐黃變性、 引發速率各不相同,在不同的樹脂體系中,引發效率也不一樣,應根據不同場 合的需要合理選用。如三烯丙基異氰脲酸酯和C(CH20CCH2CH2SH)體系,分 別用安息香曱醚、安息香乙醚,安息香異丙醚引發,固化時間分別為18s、 20s、 和25s,而用二苯曱酮引發時,固化時間僅為15s,同時固化物的透光率也會由 于波長不同而差別較大,這要根據實際情況合理選用。
光引發劑的作用是在其吸收紫外光能量後,經分解產生自由基,從而引發 體系中的不飽和鍵聚合,交聯固化成一個整體。常用的自由基型光引發劑有裂 解和提氫型兩大類。
裂解型光引發劑裂解型光引發劑主要有苯偶姻醚類(安息香醚類)、苯偶 醯縮酮和苯乙酮等。裂解型光引發劑在吸收紫外光後均裂,產生兩個自由基, 自由基引發不飽和基團聚合。苯偶姻醚類(安息香醚類)包括安息香(Benzoin )、 安息香曱醚、安息香乙醚(Benzoin ethyl ether )、安息香丁醚(Benzoin butyl ether )、 安息香虧(Benzoinoxime)、安息香異丙醚;醯基膦氧化物包括2,4,6三曱基苯 曱醯二苯基氧膦(TPO)和(2,4,6-三曱基苯甲醯)苯基氧化膦(BAPO phenylbis(2,4,6-trimethyl benzoyl) phosphine oxide )、苯基雙(2,4,6-三曱基苯曱醯基)氧 化膦(819)、四曱基哌啶酮氧化物(TMPO)、磷酸三乙酯(TEPO),它們是比 較理想的光引發劑,具有很高的光引發活性,對長波近紫外線有吸收,適用於 白色塗料和膜較厚的情況,而且具有很好的穩定性,不會變色或褪色。
提氫型引發劑提氫型引發劑主要有二苯曱酮類和硫雜蒽酮類等。其中硫 雜蒽酮類光引發劑在近紫外光區的最大吸收波長在380-420nm,且吸收能力和奪 氫能力強,具有較高的引發效率。提氫型引發劑必須要有供氫體作為協同成份, 否則,引發效率太低,以至不能付諸應用。三線態羰基游離基從供氫體分子的 三級碳上比二級碳上或曱基上更有可能提取氫,接在氧或氮等雜原子上的氫比 碳原子上的氫更易提取。這類供氫體有胺、醇胺(三乙醇胺、曱基二乙醇胺、 三異丙醇胺等)、硫醇、N,N-二乙基-對二曱氨基苯曱醯胺。
二苯酮光引發體系,二苯酮需要與醇、醚或胺並用才能使烯類單體進行光 聚合。主要包括二苯甲酮、硫雜蒽醌、米蚩酮、二曱氧基苯曱基苯基酮(DMPA)、 a-羥基-2, 2二曱基苯乙酮(1173)、 a-羥基環己基苯基酮(184)、 a-胺烷基苯酮、 2-曱基-l (4-曱琉基苯基)-2-嗎啉基丙酮(MMMP)、 2,2-二苯曱醯氨基二苯基 二硫化物(DBMD)、 (4-二曱氨基苯基)-(l-哌啶基)-曱酮、異丙基硫雜蒽酮 (ITX)、 (4-二曱氨基苯基)-(4-嗎啉基)-曱酮、2-羥基-2-曱基-l-苯基-l-苯基 -l-丙酮、二苯氧基二苯酮、羥基-2-曱基苯基丙烷-l-酮。以及混合體系,如可消 除膠膜中的氧氣對自由基聚合反應的阻聚作用的二苯曱酮與叔氨的配合? 1發劑 體系;米蚩酮和二苯曱酮配合使用,可得到較便宜和很有效的引發劑體系。
陽離子型光引發劑芳香硫鑰鹽和碘鎗鹽此類引發劑具有優異的高溫穩定 性,與環氧樹脂配合後也具有穩定性,所以被廣泛應用於陽離子固化體系。但 它們的最長吸收波長在遠紫外區,在近紫外區沒有吸收, 一般要添加光增感劑, 如自由基引發劑或光敏染料進行增感。
此類引發劑包括二曱苯基碘六氟磷酸鹽(PI810)、羥基苯基碘鑰鹽 (HTIB)、 4,4-雙十二烷基苯碘鑰六氟銻酸鹽、二曱苯基碘鑰鹽、二苯基六氟砷 酸碘鐵鹽、[4- (2-羥基-3-丁氧基-l-丙氧基)苯基]苯碘総-六氟銻酸鹽、[4-(對苯曱醯基苯硫基)苯]苯基碘鑰六氟磷酸鹽、[4- (4-苯曱醯基苯氧基)苯]苯基碘 総六氟磷酸鹽、4-(對苯曱醯基苯硫基)苯]苯基碘鐺六氟磷酸鹽、4,4'-二曱基 二苯基碘鎗鹽六氟磷酸鹽(IHT-PI820)、 4,4'-二乙醯胺基二苯基碘六氟磷酸鹽、 3,7 —二硝基二苯並環狀碘鎗鹽及3,7 —二硝基二苯並環狀溴鑰鹽、四氟硼酸二 芳基碘鎗鹽、3,3'-二硝基二苯基碘鎗鹽、3,3'-二硝基二苯基碘鑰鹽和幾種2,2'-二 取代(碓、溴、氯)-5,5'-二硝基苯基碘総鹽、碘化2-[2- (3-中氮茚)乙烯基]-l-曱基喹啉鐺鹽、碘化4- (2-苯並噁唑)-N-曱基吡啶鑰鹽、3-硝基苯基二苯基硫 六氟磷酸鹽、三芳基膦二氫咪唑鑰鹽、三芳基膦l,l'-聯萘二氫咪唑環鎗鹽、3,7-二硝基二苯並溴五環鹽、對曱基苯磺酸三苯基硫鎗鹽、溴化三苯基硫鐺鹽、(4-苯疏基-苯基)二苯基硫鎗六氟磷酸鹽、4-(苯硫基)三苯基硫総六氟磷酸鹽、 3,3'-二硝基二苯基碘六氟磷酸鹽、3-硝基苯基二苯基疏六氟磷酸鹽、三苯基硫鎗 鹽、4-氯苯基二苯基硫六氟磷酸鹽、3-硝基苯基二苯基硫六氟磷酸鹽、4-乙醯胺 基苯基二苯基硫六氟磷酸鹽、3-苯曱醯基苯基二苯基硫六氟磷酸鹽、三苯基琉氟 硼酸鹽、三苯基硫六氟磷酸鹽、三苯基硫六氟銻酸鹽、4-曱苯基二苯基硫六氟磷 酸鹽、六氟化磷三芳基硫鎗鹽、六氟化銻三芳基硫鐵鹽、[4-(對苯曱醯基苯硫 基)苯]苯基碘鎗六氟磷酸鹽、1- (4'-溴-2'-氟千基)吡啶鎗鹽、[4-(對苯曱醯基 ^e克基)苯]苯基碘鐵六氟磷酸鹽、{4-[4_ (對硝基苯曱醯基)苯硫基]苯}苯基碘 鎗六氟磷酸鹽、{4-[4-(對曱基苯曱醯基)苯硫基]苯}苯基碘鎗六氟磷酸鹽、{4-[4-(對曱基苯曱醯基)苯氧基]苯}苯基碘鐺六氟磷酸鹽、[4-(對苯曱醯基苯氧基) 苯]苯基碟鎗六氟磷酸鹽、4,4-雙十二烷基苯碘鐵六氟銻酸鹽。
茂鐵鹽類茂鐵鹽類光引發體系是繼二芳香碘総鹽和三芳香硫鐵鹽後發展 的一種新陽離子光引發劑,在光照下茂鐵鹽離子首先形成芳香基配位體,同時 產生與一個環氧化合物分子配位的不飽和鐵的絡合物,此絡合物具路易斯酸的 特點並接著形成與三個環氧化合物分子配位的絡合物,其中一個環氧化合物可 開環形成陽離子,它能引發陽離子開環聚合反應,形成聚合物。在常溫下由於 二茂鐵鹽-環氧基配合物、環氧化合物陽離子活性種的形成需要時間,故需在外 界加熱的條件下,以提高聚合速度。此類鹽類包括環戊二烯基-鐵-苯鹽、環戊二烯基-鐵-曱苯鹽、環戊二烯基 -鐵-對二曱苯鹽、環戊二烯基-鐵-萘鹽、環戊二烯基-鐵-聯苯鹽、環戊二烯基-鐵 -2,4-二曱基苯乙酮鹽、乙醯基-環戊二烯基-鐵-對二曱笨鹽、環戊二烯基-鐵-苯曱 醚鹽、環戊二烯基-鐵-二苯醚鹽、環戊二烯基-鐵-2,4-二乙氧基苯鹽、二茂鐵四氟 硼酸鹽、曱苯茂鐵四氟硼酸鹽、環戊二烯基-鐵-苯甲醚鹽、環戊二烯基-鐵-二苯 醚鹽、環戊二烯基-鐵-l,4-二乙氧基苯鹽、環戊二烯基-鐵-氯苯鹽、環戊二烯基-鐵-(1,4-二乙氧基苯)六氟磷酸鹽、環戊二烯基-鐵-二苯醚六氟磷酸鹽、1,10-鄰二氮雜菲高氯酸亞鐵鹽、1,10-鄰二氮雜菲硫酸亞鐵鹽環戊二烯基-鐵-苯曱醚 鹽、環戊二烯基-鐵-二苯醚鹽、[l,l'-雙(二苯基膦)二茂鐵]二氯化鎳、乙烯基 二茂鐵、N,N'-雙二茂鐵亞曱基丁二胺季銨鹽、二茂鐵甲醯胺、二茂鐵醯基丙酸、 乙醯基二茂鐵、乙基二茂鐵,丁醯基二茂鐵,丁基二茂鐵,N,N-二曱基-胺曱基 二茂鐵、l,l'-二苯曱醯基二茂鐵、(3-羧丙醯基)二茂鐵、l,l'-二溴二茂鐵、 二茂鐵。
高分子負載的光引發劑光固化體系中,光引發劑在光固化過程中往往不 是完全耗盡,未光解的部分會遷移到塗層表面,使塗層泛黃和老化,影響產品 的質量;另一方面, 一些引發劑和體系不相容或相容性不好,使其應用受到限 制。為解決這些問題,人們將光引發劑高分子化。高分子化的引發劑相對低分 子的引發劑具有如下優點A、在聚合物鏈中能量遷移和分子間反應變得更加容 易,使高分子光引發劑具有更高的活性。B、通過與非活性基團共聚,調節並設 計光敏基團的距離,或改變光活性基團與主鏈的距離,從而獲得具有不同光活 性的引發劑。C、可以在同一高分子鏈引入不同的光活性基團,利用它們的協同 效應來提高光敏效應。D、引發劑的高分子化,限制了引發劑的遷移,防止塗層 變黃和老化。E、由於大多數光解碎片仍連在高分子基體上,因此,可以降低體 系的氣味和毒性。
;1發劑的高分子化可以將引發劑直接連在高分子或低聚物的鏈上,如將硫 雜蒽酮或酸基氧化膦等引入高分子鏈上;也可以在引發劑中引入可以發生聚合的官能團,使其在光固化過程中實現高分子化,如將二苯曱酮結構引入四丙烯 酸酯中。
各種光引發劑的配伍也是近年來的一個研究方向,經過配伍後再使用,既 可以降低成本,又可以擴大吸收波長的區域,提高紫外光輻射能量的吸收,從 而獲好的固化效果。光引發劑的配伍既可以是同一類型之間,如同是自由基型
的,例如Ciba新推出的Irgacure-1700就是由25 %的(2,4,6-三曱基苯甲醯)苯基氧 化膦(BAP。)和75 %的a-羥基-2, 2 二曱基苯乙酮(1173 )組成,Irgacure-1800 就是由25 %的BAPO和75 %的a-羥基環己基苯基酮(184 )組成等;也可以是 由不同類型的引發劑組成,如自由基型的和陽離子型的光引發劑配伍,例如, 將三芳基疏蒽鹽和二苯曱酮配合,可以使環氧化合物的固化速度得到提高。
助劑 一般來說,為適應不同環境的粘結要求,紫外光固化膠粘劑中還需 要加入各種助劑,如增塑劑、觸變劑、填充劑、防靜電劑、阻燃劑、偶聯劑等。 它們在膠粘劑中所佔的分量雖然不多,有時卻對膠的加工性能或粘結性能產生 至關重要的作用。如三烯丙基異氰脲酸酯和C(CH20CCH2CH2SH)在二苯曱酮 的引發下,若加入1%的矽偶聯劑CH2=CHSi(OCH2CH20CH3)3,經紫外光固化 後,置於80 100。/。溼度的環境下, 一年後未發現變化,而若不加偶聯劑,相同 條件下,2日後粘結部位便發生白蝕, 一周後膠層完全剝離下來。
增塑劑包括壬二酸二異辛酯(DIOZ)、壬二酸二辛酯(DOZ)、鄰苯二曱 酸二已酯(DHP)、暌二酸二辛酯(DOS)、已二酸二辛酯(DOA)、鄰苯二曱酸 二異丁酯(DIBP)、鄰苯二曱酸二辛酯(DOP)、鄰苯二曱酸二丁酯(DBP)、鄰 苯二曱酸二丙酯(DAP)、三丁氧基乙烯基磷酸酯、聚乙烯醇縮丁醛、乙醯檸檬 酸三丁酯、鄰苯二曱酸二曱酯(DMP)、鄰苯二曱酸二乙酯(DEP)、已二酸二 (丁氧基乙氧基)乙酯、鈦酸異丙酯、鈦酸正丁酯、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三 丁酯、乙醯檸檬酸三丁酯、偏苯三酸三(2-乙基)己酯(TOTM)、鄰苯二曱酸 二 (2-乙基)己酯、癸二酸二 (2-乙基)己酯(DOS)、 一縮二乙二醇二苯曱酸 酯(DEDB)、鄰苯二曱酸酐、二丙二醇二苯曱酸酯、暌二酸二千酯(DBS)、硬 脂酸正丁酯(BS)、氯磺化聚乙烯(增韌彈性體)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三(二曱苯)酯(TXP)、聚已二酸亞丙基酯(PPA)、環氧大豆油(ESO)、環氧 硬脂酸辛酯(OES2)、氯化石蠟-42 (CP-42)、氯化石蠟-48 (CP-48 )、氯化石蠟 -52 (CP-52)、 二硬脂酸二甘醇(DEDR)、磷酸三苯曱酯(TCP )、磷酸二苯辛 面旨(DPO )、聚已二酸亞丁基酯(PBA )、環氧硬脂酸丁酯(BES )、氯代聯苯(CDP )、 二曱苯縮曱醛樹脂(增塑劑FH)、輕石蠟型基礎油(PROCESS OIL637)、大豆 油、環烷類加工油(310)、 W150軟化油(石油碳氫化合物,氬化合成油)、鋯 鋁系偶合劑、WB215 (脂肪酸18%;脂肪酸脂52 %;碳酸鈣20%)。
偶聯劑是一類具有兩性結構的物質,它們分子中的一部分基團可與無機物 表面的化學基團反應,形成強固的化學鍵合;另 一部分基團則有親有才幾物的性質, 可與有機分子反應或物理纏繞,從而把兩種性質大小不同的材料牢固結合起來。 目前工業上使用的偶聯劑按化學結構分為矽烷類、醯酸酯類、鋯類和有機鉻絡 合物四大類。其中在膠粘劑中應用較多的是矽烷類,如曱基乙烯基二氯矽烷、 曱基氫二氯矽烷、二曱基二氯矽烷、二曱基一氯矽烷、乙烯基三氯矽烷、Y-氨丙 基三曱氧基矽烷、聚二甲基矽氧烷、聚氫曱基矽氧烷、聚曱基曱氧基矽氧烷、, 曱基丙烯酸丙醋基三曱氧基矽烷(KH-570)、 Y-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550)、 Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基矽烷、氨丙基倍半矽氧烷、Y-曱基丙烯醯氧基丙基三 曱氧基矽烷、長鏈烷基三曱氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基 矽烷、Y-氯丙基三乙氧基矽烷、雙-(Y-三乙氧基矽基丙基)、苯胺曱基三乙氧基 矽烷、N-(3 (氨乙基)個氨丙基三曱氧基矽烷、N- (P-氨乙基)個氨丙基三乙氧 基矽烷、N-(3 (氨乙基)卞氨丙基曱基二曱氧基矽烷、(2, 3-環氧丙氧)丙基 三曱氧基矽烷、y-(曱基丙烯醯氧)丙基三曱基矽烷、,巰基丙基三曱氧基矽烷、 巰基丙基三乙氧基矽烷。
流平劑是用來改善樹脂的流平性能,防止縮孔和針眼等塗層弊病的產生, 使塗膜平整,並可以提高光澤度,包括混合溶劑、有機矽、聚丙烯酸酯、醋酸 丁酸纖維、硝化纖維素和聚乙烯醇縮丁醛。其中有機矽類,包含二苯基聚矽氧 烷、曱基苯基聚矽氧烷、有機基改性聚矽氧烷、聚醚有機矽。
穩定劑是用來減少存放時發生聚合,提高樹脂的存儲穩定性。常用的穩定劑有對苯二酚、對曱氧基苯酚、對苯醌、2,6—二叔丁基曱苯酚、酚噻嗪、蒽醌 等。
消泡劑是用來防止和消除塗料在製造和使用過程中產生氣泡,防止塗層產 生針眼等弊病。磷酸酯、脂肪酸酯和有機矽等都可以作消泡劑。具體有磷酸三 丁酯、磷酸二丁酯、磷酸酯抑泡劑(AD-14L)、消泡王(FAG470 )、消泡劑 (FAG470)、消泡劑(BYK-141)、消泡劑(BYK037)、三(丁氧基乙基)磷酸酯、 三乙基磷酸酯、三丁基磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三氯異丙基酯、磷酸三丁氧 基乙基酯、聚氧丙烯聚氧乙烯和二醇或三醇醚的混合體(淺黃色至無色透明粘 稠液體)、聚二曱基矽氧烷、甘油聚氧丙烯醚(GP330 )、月桂醇聚醚、聚氧乙烯 聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯、 聚醚、聚乙二醇脂肪酸酯、硬脂酸金屬皂、聚脲、高碳醇脂肪酸酯複合物;有 機矽消泡劑有聚醚改性有機矽氧烷、有機聚矽氧烷混合物、乳化矽油。
阻聚劑是用來減少存放時發生聚合,提高樹脂的存儲穩定性。常用的阻聚 劑一般分為分子型阻聚劑和穩定自由基型阻聚劑,前者主要有對苯二酚、對 苯醌、酚噻溱、(3-苯基萘胺、對叔丁基鄰苯二酚、亞曱基藍、三(N-亞硝基-N-苯基羥胺)鋁鹽、氯化亞銅、三氯化鐵等無機物以及硫黃等也可作阻聚劑穩定自 由基型阻聚劑主要有1,l-二苯基-2-苦肼(DPPH)、 2,2,6,6-四曱基哌啶氮氧自由 基(TMP)、對苯二酚、乙酸烯丙酯、對羥基苯曱醚(MEHQ)、氮氧自由基哌 啶醇、亞磷酸(2,2,6,6-四曱基哌啶氮氧自由基)混合酯、4-羥基-2,2,6,6-四曱基哌 啶-l-氧自由基(TMHPHA )、 8 。/o三(N-亞硝基-N-苯基羥胺)鋁鹽92 %的2-酚基 乙氧基丙烯酸酯、4。/。三(N-亞硝基-N-苯基羥胺)鋁鹽、96%乙氧基單油三丙烯酸 酯、氫醌曱基醚、阻聚劑銅鹽、鄰曱基對苯二酚、2,6-二叔丁基甲苯酚、二曱基 對苯二酚、對叔丁基鄰苯二酚(TBC)、鄰苯二酚、對曱氧基苯酚、2.6-二叔丁 基對甲酚、2.5-二叔丁基對苯二酚、對苯醌、曱基氫醌、1.4-萘醌,吩噻嗓、叔 丁基對苯二酚(TBHQ )、鄰仲丁基-4,6 二硝基苯酚(DNBP)、乙二醇單丙醚、 烷基苯磺酸胺鹽、對-特丁基鄰苯二酚、曱基丙烯酸曱酯(MMA)、 2,4,6-三硝基 苯酚(TNP)、 2,4-二曱基-6-叔丁基苯酚(TBX)、 N,N-二乙基羥胺(DEHA )、對特丁基鄰苯二酚、2,5-二特丁基對苯二酚、鄰甲基對苯二鄰曱基對苯醌、3-特 丁基-4-羥基苯曱醚(BHA)、 2,6-二硝基對曱酚(DNPC)、聚乙烯醇縮乙醛、氮 氧自由基哌啶醇、4, 6-二硝基鄰仲丁基酚、丁二醯丁二酸二曱酯(DMSS)、丙 炔醇。
觸變劑加入樹脂中,能使樹脂膠液在靜止時有較高的稠度,在外力作用下 又變成低稠度流體的物質。有機膨潤土丁腈橡膠(NBR )、蒙脫石 (Nax(H2O)4{(Al2.xMg0 33)[Si4O10](OH)2})、膨潤土[( Nax(H20)4 (Al2.xMg0.83) Si4O10) (OH)2]、硅藻土 (無定形的Si02組成,並含有少量Fe203、 CaO、 MgO、 A1203 及有機雜質)、石棉、矽灰石(CaSi03)、白雲母(KAl2(AlSi301) (OH)2)、金雲 母 (KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2 )、 鎂矽白雲母[K2((Fe2+Mg)(Fe3+Al)3 (Si7A102)(OH)4)]、蒙脫石[Nax(H20)4{(Al2-xMgo.33)[Si401](OH)2}]、膨潤土 [Nax(H20)4(Al2.xMgo.83)Si401Q)(OH)2]、氫化蓖麻油、氣相法二氧化矽、金屬皂(硬 脂酸鉛、鋇、鎘、鈣、鋅、鎂、鋁、稀土)。在水性體系中則用羥乙基纖維素等 纖維素衍生物,聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚環氧乙烷、聚曱基丙烯酸、脲醛樹脂、 三聚氰胺曱醛樹脂、曱階段酚醛樹脂、酚醛樹脂水溶性樹脂為增稠劑。
填充劑的作用是部分代替粘結劑,減少粘結劑的耗用量,以達到填充、補 強、減磨和降低成本的效果。填充劑要求粒子細而勻,能均勻地分散於漿液中, 對粘結劑和其他組分結合性良好。填充劑的用量應適當,否則也會影響漿膜質 量。包括無機礦物膨潤土丁腈橡膠(NBR)、矽鋁酸鉀鈉(霞石)、碳酸鈣、含 水的矽酸鎂[Mg3[SUOK)](OH)2]、矽灰石(CaSi03 )、白雲母[^12(八^3010 )(OH)2)]、 金雲母[KMg3(AlSi3O10)(F,OH)2]、 鎂矽白雲母[K2((Fe2+Mg)(Fe3+Al)3 (Si7A102。)(OH)4)]、蒙脫石[Nax(H2O)4{(Al2.xMg。.33)[Si4O10](OH)2}]、膨潤土 [Nax(H2O)4(Al2-xMg083) Si4O10) (OH)2]、高嶺土、赤泥(Al!.xOx)、硫酸鈣、丙烯 酸酯高聚物、聚丙烯酸丁酯、聚氨酯。
分散劑促使物料顆粒均勻分散於介質中,形成穩定懸浮體的試劑。分散劑 一般分為無機分散劑和有機分散劑兩大類。常用的無機分散劑有矽酸鹽類(例 如水玻璃)和鹼金屬膦酸鹽類(氨基三曱叉膦酸四鈉、氨基三曱叉膦酸五鈉、氨基三曱叉膦酸鉀、羥基乙叉二膦酸鈉、羥基乙叉二膦酸二鈉、羥基乙叉二膦 酸四鈉、羥基乙叉二膦酸鉀、乙二胺四曱叉膦酸五鈉、二乙烯三胺五曱叉膦酸 五鈉、二乙烯三胺五亞曱基膦酸七鈉、二乙烯三胺五曱叉膦酸鈉、2-膦酸丁烷
-1,2,4-三羧酸四鈉、己二胺四曱叉膦酸鉀鹽、雙l, 6亞己基三胺五曱叉膦酸鈉、 三聚膦酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉等)。有機分散劑包括三乙基己基膦酸、氨 基三曱叉膦酸、羥基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四曱叉膦酸鈉(EDTMPS)、 乙二胺四曱叉膦酸(EDTMPA)、 二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)、 2-膦酸丁 烷-l,2,4-三羧酸(PBTCA )、多元醇磷酸酯(PAPE )、 2-羥基膦醯基乙酸(HPAA )、 己二胺四曱叉膦酸(HDTMPA)、多氨基多醚基曱叉膦酸(PAPEMP)、雙1,6亞 己基三胺五曱叉膦酸(BHMTPMPA)、十二烷基A乾酸鈉、聚丙烯酸(PAA)、聚 丙烯酸鈉(PAAS)、水解聚馬來酸酐(HPMA)、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)、 丙烯酸-2-丙烯醯胺-2-曱基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共 聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸鹽四元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元 共聚物、膦醯基羧酸共聚物(POCA)、聚丙烯酸鹽、羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元 共聚物、聚環氧琥珀酸鈉(PESA)、聚天冬氨酸鈉(PASP)、基戊醇、纖維素書亍 生物、聚丙烯醯胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯等。
抗氧劑以抑制聚合物樹脂熱氧化降解為主要功能的助劑,屬於抗氧化試劑 的範疇。抗氧劑是塑料穩定化助劑最主要的類型,幾乎所有的聚合物樹脂都涉 及到抗氧劑的應用。按照作用機理,傳統的抗氧劑體系一般包括主抗氧劑、輔 助抗氧劑和重金屬離子鈍化劑等。主抗氧劑以捕獲聚合物過氧自由基為主要功 能,又有"過氧自由基捕獲劑"和"鏈終止型抗氧劑"之稱,涉及芳胺類化合物和受 阻酚類化合物兩大系列產品。芳香胺類抗氧劑有二苯胺、對苯二胺、N,N-雙-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基]己二胺、二氫喹啉;受阻酚類抗氧劑有 2,5-二特丁基對苯二酚、2,6-二叔丁基-4-曱基苯酚、叔丁基對苯二酚、2,5-二特丁 基對笨二酚(DBHQ)、 2, 6-三級丁基-4-曱基苯酚、雙(3, 5-三級丁基-4-羥基 苯基)硫醚、四[P-(3, 5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯;亞磷酸三 苯酯(TPPi )、亞磷酸酯三(2,4-二特丁基苯基)酯、季戊四醇雙亞磷酸酯二 ( 2,4-二特丁基苯基)酯、多烷基雙酚A亞磷酸酯的雙聚體和三聚體的複合物、3,5-二叔丁基-4-羥基千基二乙基膦酸酯、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、卩-(4-輕基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁 基_4_羥基苯曱基)苯。輔助抗氧劑具有分解聚合物過氧化合物的作用,也稱"過 氧化物分解劑",包括硫代二羧酸酯類和亞磷酸酯化合物,通常和主抗氧劑配合 使用。雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、硫代二丙酸雙十八酯(DSTP)、硫代二 丙酸雙酯、雙十八碳醇酯、硫代二丙酸雙月桂酯、三辛酯、三癸酯、三(十二 碳醇)酯和三(十六碳醇)酯、3,6,9-三氧雜癸烷-1,11-二醇-雙-正十二烷巰基丙 酸酯、磷酸三苯酯TPP、亞磷酸三壬基苯酯、亞磷酸辛基二苯基酯。
重金屬離子鈍化劑,俗稱"抗銅劑",能夠絡合過渡金屬離子,防止其催化聚 合物樹脂的氧化降解反應,典型的結構如醯肼類化合物等。最近幾年,隨著聚 合物抗氧理論研究的深入,抗氧劑的分類也發生了一定的變化,最突出的特徵 是引入了"碳自由基捕獲劑"的概念。這種自由基捕獲劑有別於傳統意義上的主抗 氧劑,它們能夠捕獲聚合物烷基自由基,相當於在傳統抗氧體系中增設了一道 防線。此類穩定化助劑主要包括2-乙基苯並呋喃酮、2-曱基苯並呋喃酮、二氫苯 並呋喃酮、苯並呋喃酮、二苯並呋喃酮、3-芳基-苯並呋喃-2-酮、3-芳基苯並呋 喃酮、2-芳基二氫苯並呋喃酮、2-芳基苯並呋喃酮、5-氰基-l-(4-氟苯基)-l,3-二 氫異苯並呋喃酮、5-取代l-(4-氟苯基)-l,3-二氫異苯並呋喃酮、2,3-二羥基-2,2-二曱基-7-苯並呋喃酚、3- (2-醯氧基乙氧基苯基)苯並呋喃-2-酮、異苯並呋喃 酮、5-[(咪唑並[4,5-b]吡啶-3-基)曱基]苯並呋喃酮、1,2,3,4-四氫-苯並呋喃酮、 2,3-二氫-2-曱基-2-烷基苯並呋喃酮、4-乙氧基雙酚-A-二丙烯酸酯、(2-10)-乙氧 化雙酚-A-二曱基丙烯酸酯、2-[1- (2-羥基-3,5-二特戊基苯基)-乙基]-4,6-二特戊 基苯基丙烯酸酯、雙酚-A-丙三醇雙曱基丙烯酸酯、雙酚-A-二曱基丙烯酸酯、4-乙氧基雙酚-A-二曱基丙烯酸酯、N,N-二千基羥胺、N-乙基-N-羥基乙胺、N,N-二乙基羥胺、異佛爾酮二胺丙烯醯胺硫酸羥胺、異丙基羥胺、鹽酸羥胺、氯化 羥銨、氫氯羥胺、N-曱基-羥胺、醋羥胺酸、N-羥基乙醯胺。
加工改性劑旨在改善塑化性能、提高樹脂熔體黏彈性和促進樹脂熔融流動的改性助劑,此類助劑以丙烯酸酯類共聚物(ACR)為主。
抗沖擊改性劑提高硬質聚合物製品抗衝擊性能的助劑。主要包括氯化聚乙 烯(CPE)、丙烯酸酯共聚物(ACR)、曱基丙烯酸酯-二烯-乙烯共聚物(MBS)、 乙烯-烯基醋酸酯共聚物(EVA)和丙烯腈-二烯-乙烯共聚物(ABS)等。聚丙烯 增韌改性中使用的三元乙丙橡膠(EPDM)亦屬橡膠增韌的範圍。
抗靜電劑的功能在於降低聚合物製品的表面電阻,消除靜電積累可能導致 的靜電危害,主要包括為陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑。陽離子表面 活性劑有烷基磷酸酯二乙醇胺鹽、十八烷基二曱基千基氯化銨、硬脂醯三甲 基氯化銨、硬脂醯胺、硬脂醯二曱基戊基氯化銨、N,N-雙(2-羥乙基)-N-(3,-十二烷氧基-2,-羥基丙基)曱銨硫酸曱酯鹽、三羥乙基曱基季銨硫酸曱酯鹽、硬 脂醯胺丙基二曱基-|3-羥乙基銨二氬磷酸鹽、N,N-十六烷基乙基嗎啉硫酸乙酯 鹽、(月桂醯胺丙基三曱基銨)硫酸曱酯鹽二溴化N,N-二 (十八烷基二曱基)-3-氧雜-l,5-戊二銨、苯乙烯聚合物型季銨鹽、棕櫚酸酯季銨鹽、烷基酚聚氧乙烯基 季銨鹽、雙烷基季銨鹽、聚丙烯醯胺季銨鹽、十八烷基二曱基羥乙基季銨硝酸 鹽、聚苯乙烯磺S臾銨鹽、丙基二曱基-P-羥乙基硝酸鹽,(3-月桂醯胺丙基)三甲 基銨硫酸曱酯鹽、2,2'-次氮基雙乙醇與a-三癸基-co-羥基聚(氧-l,2-乙二基)磷 酸酯的聚合物、聚乙二醇十三烷基醚磷酸酯、二乙醇胺鹽、油酸二乙醇胺鹽、 油酸三乙醇胺鹽、乙氧化胺、N,N-二羥乙基十八胺、N, N-二羥乙基對曱苯胺、 烷基酚聚氧乙烯基季銨鹽、羥乙基季銨鹽、氧雜含氟季銨鹽;陰離子表面活性 劑有脂肪醇醚磷酸酯、酚醚磷酸酯(TXP-4)、酚醚磷酸酯(TXP-IO)、異十 三醇磷酸酯、月桂基磷酸酯(MA24P)、脂肪醇醚磷酸酯鉀(MOA-3PK)、酚醚 磷酸酯鉀鹽(NP-4PK)、酚醚磷酸酯鉀鹽(NP-10PK)、異十三醇醚磷酸酯鉀鹽、 月桂基磷酸酯鉀鹽(MA24PK)、脂肪醇磷酸酯鉀鹽、烯丙基磺酸鈉;非離子表 面活性劑烷基胺與環氧乙烷的縮合物、烷醇醯胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪 酸聚氧乙烯醚、雙((3-羥乙基)椰油胺、雙((3-羥乙基)硬脂胺、雙(P-羥乙基) 牛油胺、六甲基磷醯三胺、全氟烷基乙醇聚氧乙烯醚。formula see original document page 24陰陽兩性型表面活性劑包括十二烷基-二曱基季銨乙內鹽、十二烷基二甲
基季銨乙內鹽、烷基二羥乙基銨乙內鹽、N-烷基胺基酸鹽、環氧三聚體磺酸內 鹽、羧基甜菜鹼、十三烷基二曱基(2-亞硫酸)乙基銨乙內鹽、N-十二烷基丙氨 酸、3-氯丙胺鹽酸鹽、N-叔丁氧羰基。-3- (2-萘基)-丙氨酸、N-叔丁氧基羰基 -D-2-萘丙氨酸、叔丁氧羰基-D-2-萘丙氨酸、叔丁氧羰基-D-3-(2-萘基)-丙氨酸、 N-叔丁氧羰基-L-2-三氟曱基笨丙氨酸、草甘膦異丙胺鹽。
高分子型抗靜電劑包括聚環氧乙烷(PEO)、聚醚酯醯亞胺、聚乙烯乙二 醇曱基丙烯酸共聚體、聚醚酯醯胺(PEEA)、聚醚酯乙醯胺(PEAI)、聚氧化乙 烯、環氧丙烷共聚物(PEO-ECH)、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)、曱基丙 烯酸(MAA )、曱基丙烯酸十八烷基酯(SMA )+聚乙二醇曱基丙烯酸酯(PEGMA) 組成的兩親性共聚物。
阻燃劑中無機阻燃劑包括三氧化二銻、鉬酸鋅、氧化鋅、氧化鐵、氧化錫、 氬氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、硼酸鋅和赤磷;有機阻燃劑包括十溴二苯醚、 三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、六溴環十二烷、聚2,6-二溴苯醚、氯化石蠟、多磷 酸酯、紅磷、雙(四溴鄰苯二曱醯亞胺)乙烷、二溴苯乙烯均聚物、三聚氰胺、 三聚氰酸鹽、異癸基二苯基磷酸酯、乙基己基二苯基磷酸酯、磷酸三異丙苯酯、 雙(2氯乙基)乙烯基膦酸酯、乙撐雙[三(2氰乙基)澳化磷鹽]、N,N雙(2 羥乙基)氨甲基膦酸二乙酯、聚苯基膦酸二苯碸酯、聚苯基膦酸二苯偶氮酯、 聚苯基膦酸雙酚A酯。
防黴劑又稱微生物抑制劑,是一類抑制黴菌等微生物生長,防止聚合物樹 脂被微生物侵蝕而降解的穩定化助劑。絕大多數聚合物材料對黴菌並不敏感, 但由於其製品在加工中添加了增塑劑、潤滑劑、脂肪酸皂類等可以滋生黴菌類 的物質而具有黴菌感受性。塑料用防黴劑所包含的化學物質很多,比較常見的 品種包括有機金屬化合物(如有機汞、有機錫、有機銅、有機砷等)、含氮有機化合物、含硫有機化合物、含卣有機化合物和酚類衍生物等。其中包括苯酚、
五氯酚、油酸苯基汞、8-羥基會啉銅、氯化三乙或三丁基錫、硫酸銅、氯化汞、 氟化鈉。
增感劑為對二甲氨基苯甲醯胺;促進劑中氨丙基倍半矽氧烷與低分子聚醯
胺質量比為3 : 1。
採用本發明製備的柔性有機光電子器件用基板結構,舉例如下
① 柔性聚合物薄膜/粘結層/ITO;
② 柔性金屬箔/粘結層/ITO;
③ 柔性超薄玻璃/粘結層/ITO; 柔性聚合物薄膜/粘結層/ZnO;
⑤ 柔性金屬箔/粘結層/PEDOT : PSS;
⑥ 柔性超薄玻璃/粘結層/4艮;
⑦ 柔性聚合物薄膜/粘結層/銅;
⑧ 柔性聚合物薄膜/第一層粘結層/第二層粘結層/銅。 以下是本發明的具體實施例
實施例1
如圖1所示基板結構,柔性襯底1採用柔性聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合物 (PET)村底,粘結層2採用單層結構,導電薄膜3為DC磁控濺射的ITO透明 導電薄膜。透過率測試曲線如圖2所示。 製備方法如下
① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對PET襯底進行超聲清洗, 清洗後用乾燥氮氣吹乾;
② 將同乙醇進行1:10稀釋的膠粘劑攪拌20小時後,旋塗在PET表面,轉 速為2000轉/秒,時長一分鐘,膜厚約為100納米,
其中膠粘劑原料組份配比為 多硫醇-多烯體系 95% 單官能團或多官能團丙烯酸 1%光引發劑 1.5% 光敏劑和助劑 2.5%;
③ 對基板表面進行紫外光固化處理30秒;
④ 將基4反》文入真空室,在室溫條件下,通過DC》茲控濺射的手^:,在100 瓦功率條件下在PET基板表面濺射100納米厚的ITO透明導電薄膜;
⑤ 將鍍有導電薄膜的基板再次進行紫外光固化處理60秒;
⑥ 測試基板的透過率、表面形貌等各項參數。 實施例2
如圖1所示基板結構,柔性襯底1採用柔性金屬箔,粘結層2採用單層膠 粘劑,導電薄膜3為DC磁控濺射的ITO透明導電薄膜。 製備方法如下
① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對柔性金屬箔進行超聲清 洗,清洗後用乾燥氮氣吹乾;
② 將同乙醇進行1 : l稀釋的膠粘劑攪拌30小時後,旋塗在柔性金屬箔表面, 轉速為3000轉/秒,時長1分鐘,膜厚約為200納米;
其中膠粘劑原料組份配比為
多硫醇-多烯體系 98%
單官能團或多官能團丙烯酸 1.5%
光引發劑 1.5%
光敏劑和助劑 2%
③ 對基板表面進行紫外光固化處理30秒;
④ 將基板放入真空室,在室溫條件下,通過DC ^f茲控濺射的手段,在100 瓦功率條件下在柔性金屬箔表面濺射200納米厚的ITO透明導電薄膜;
⑤ 將鍍有導電薄膜的基板再次進行紫外光固化處理180秒。 實施例3
如圖1所示基板結構,柔性襯底1採用PET襯底,粘結層2採用單層膠粘 劑,導電薄膜3為熱蒸發方法製備的金屬導電薄膜。① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對PET襯底表面進行超聲 清洗,清洗後用乾燥氮氣吹乾;
② 將同乙醇進行1:10稀釋的膠粘劑攪拌20小時後,旋塗於PET表面,轉 速為2000轉/秒,時長一分鐘,膜厚約為100納米;
③ 對基板表面進行紫外光照射30秒;
④ 將基板放入真空室,在室溫條件下,用熱蒸發的方法,在PET基板表面 蒸鍍100納米厚的金屬導電薄膜;
⑤ 將基板從真空室取出後,用紫外光照射60秒使得塗敷的膠粘劑進一步固化。
實施例4
如圖1所示基板結構,柔性村底1採用PET襯底,粘結層2採用單層膠粘 劑,導電薄膜3為聚合物PEDOT:PSS導電薄膜。
① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對PET襯底表面進行超聲 清洗,清洗後用乾燥氮氣吹乾;
② 將同乙醇進行1 : l稀釋的膠粘劑攪拌20小時後,旋塗於PET表面,轉 速為2000轉/秒,時長一分鐘,膜厚約為100納米;
③ 對基板表面進行膠粘劑固化處理30秒;
④ 在基板表面旋塗100納米厚的聚合物PEDOT : PSS導電薄膜;
⑤ 基板放入烘箱在60攝氏度下烘烤30分鐘;
⑥ 用紫外光照射基板60秒使得塗敷的膠粘劑再次固化。 實施例5
如圖3所示基板結構,柔性襯底1採用PET襯底,粘結層2採用雙層膠粘 劑,導電薄膜3為DC磁控濺射的ITO透明導電薄膜。
① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對PET襯底表面進行超聲 清洗,清洗後用乾燥氮氣吹乾;
② 將同乙醇進行1 : l稀釋的膠粘劑攪拌30小時後,旋塗於PET表面,轉 速為4000轉/秒,時長一分鐘,膜厚約為100納米,作為第一層粘結;③ 對基板表面進行膠粘劑固化處理60秒;
④ 將同乙醇進行1 : 10稀釋的膠粘劑攪拌20小時後,旋塗於已附有一層粘 結的pet柔性襯底表面上,轉速為2000轉/秒,時長一分鐘,膜厚約為100納 米,作為第二層粘結;
⑤ 對基板表面進行紫外光照射30秒;
⑥ 將基板放入真空室,在室溫條件下,通過dc磁控濺射的手段,在100 瓦功率條件下在pet基板表面'賊射100納米厚的ito透明導電薄膜;
⑦將鍍有導電薄膜的基板再次進行紫外光固化處理60秒。
權利要求
1、一種柔性光電子器件用基板,包括柔性襯底,其特徵在於,所述柔性襯底表面設置有粘結層和導電薄膜,所述導電薄膜沉積在粘結層的表面,所述粘結層材料是需要紫外光固化的膠粘劑,所述膠粘劑的原料包括以下組份多硫醇-多烯體系 90~99.5%單官能團或多官能團丙烯酸0.2~3%光引發劑0.1~3%光敏劑和助劑0.2~6%其中光引發劑為乙醯苯衍生物,光敏劑包括硫雜蒽醌和米蚩酮,助劑包括防靜電劑、阻燃劑和偶聯劑。
2、 根據權利要求1所述的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述多硫 醇-多烯體系包括以下結構式的物質formula see original document page 2 。
3、根據權利要求1所述的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述偶聯劑包括曱基乙烯基二氯矽烷、曱基氫二氯矽烷、二曱基二氯矽烷、二曱基一氯矽烷、乙烯基三氯矽烷、Y-氨丙基三曱氧基矽烷、聚二曱基矽氧烷、聚氫曱基矽氧烷、聚曱基曱氧基矽氧烷、,曱基丙烯酸丙醋基三曱氧基矽烷、Y-氨丙基三乙氧基矽烷、Y-縮水甘油醚丙基三曱氧基矽烷、氨丙基倍半矽氧烷、Y-曱基丙烯醯 氧基丙基三曱氧基矽烷、長鏈烷基三曱氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯 基三曱氧基矽烷、Y-氯丙基三乙氧基矽烷、雙-(Y-三乙氧基矽基丙基)、苯胺曱 基三乙氧基矽烷、N-p (氨乙基)卞氨丙基三曱氧基矽烷、N- (P-氨乙基)卞 氨丙基三乙氧基矽烷、N-P (氨乙基)於氨丙基曱基二曱氧基矽烷、,(2, 3-環氧丙氧)丙基三曱氧基矽烷、y-(曱基丙烯醯氧)丙基三曱基矽烷、y-巰基丙 基三曱氧基矽烷、i巰基丙基三乙氧基矽烷。
4、 根據權利要求1所述的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述柔性 村底是超薄玻璃、金屬箔和聚合物薄膜中的一種。
5、 根據權利要求1所述的柔性光電子器件用基板,其特徵在於,所述粘結 層是單層結構或者雙層結構或者多層結構;雙層結構中底層膠粘劑成分與頂層 膠粘劑成分相同或者不同,底層膠粘劑形成的粘結層厚度與頂層膠粘劑形成的 粘結層厚度相同或者不同;多層結構是雙層結構的m次重複或者是單層結構的 n次重複,其中100>m>1, 200>n>1。
6、 一種柔性光電子器件用基板的製備方法,包括以下步驟① 先對柔性襯底進行徹底的清洗,清洗後乾燥;② 將柔性襯底表面塗覆粘結層材料;③ 再將襯底上製備導電薄膜; 測試基板的各項本徵參數和光電性能; 對於膠粘劑的紫外光固化分別在步驟②和/或步驟④結束時實施。
7、 根據權利要求6所述的柔性光電子器件用基板的製備方法,其特徵在於, 步驟②中,粘結層直接製備於柔性襯底上,或者經過有機溶劑稀釋後製備於柔 性村底上;所述粘結層和導電薄膜是通過真空蒸鍍、離子團束沉積、離子鍍、 直流賊射鍍膜、rf濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強 化學氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學氣相沉積、觸媒式化學氣相 沉積、磁控濺射、電鍍、旋塗、浸塗、噴墨列印、輥塗、lb膜中的一種或者幾 種方式而形成。
8、 根據權利要求6所述的柔性光電子器件用基板的製備方法,其特徵在於, 包括以下步驟① 利用洗滌劑、丙酮溶液、乙醇溶液和去離子水對柔性襯底進行超聲清洗, 清洗後用乾燥氮氣吹乾;② 將同乙醇進行1 : 10稀釋的膠粘劑攪拌20小時後,旋塗在柔性襯底表面,轉速為2000 3000轉/秒,時長60秒,膜厚為100納米;③ 對基板表面進行紫外光固化處理30秒;④ 將基板放入真空室,在室溫條件下,通過DC^茲控濺射的手段,在1000 瓦功率以下在基板表面濺射ioo納米厚的透明導電薄膜;⑤ 將鍍有導電薄膜的基板再次進行紫外光固化處理60秒;⑥ 測試基板的透過率、電導率和表面形貌的各項參數。
全文摘要
本發明公開了一種柔性光電子器件用基板,包括柔性襯底,其特徵在於,所述柔性襯底表面設置有粘結層和導電薄膜,所述導電薄膜沉積在粘結層的表面,所述粘結層材料是需要紫外光固化的膠粘劑,所述膠粘劑的原料包括以下組份多硫醇-多烯體系、單官能團或多官能團丙烯酸、光引發劑、光敏劑和助劑。該基板解決了由於柔性襯底表面能低導致沉積的導電薄膜與襯底的附著性差的問題,提高了襯底對水氧的阻隔性能,同時對襯底表面起到良好的平滑作用;該製備方法簡單、有效,能夠大大降低基板的生產成本和工藝難度,並且提高基板在刻蝕過程中的良品率。
文檔編號H01L51/52GK101425560SQ20081014777
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月8日 優先權日2008年12月8日
發明者於軍勝, 璐 李, 慧 林, 蔣亞東 申請人:電子科技大學