具有修复-再加工能力的粘合剂组合物制造技术

技术编号:18822286 阅读:25 留言:0更新日期:2018-09-01 12:35
提供了一种粘合剂组合物,其包括以大于或等于粘合剂体系的30总重量百分比存在的嵌段共聚物,粘合剂体系包含高玻璃化转变温度次级单元Y和Y’,所述次级单元Y和Y’各自具有从70℃到130CC的高玻璃化转变温度,在所述高玻璃化转变温度丙烯酸酯次级单元中间具有低玻璃化转变温度次级单元Z以定义Y‑Z‑Y'结构,所述次级单元Z具有从‑100CC到10℃的低玻璃化转变温度。所述三嵌段共聚物溶于自由基下可固化的单体中。过氧化物或氢过氧化物自由基引发剂与磺酰氯、二氢吡啶和铜盐或钒盐一起存在。通过在70℃或更高的温度下加热固化粘合剂,所述粘合剂易于被除去、修复或再加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有修复-再加工能力的粘合剂组合物
本专利技术总体上涉及一种粘合剂组合物,具体涉及具有被修复或再加工能力的组合物,从而在电子元件上发现特定的实用性。专利技术背景众所周知结构粘合剂用于粘结基材组合,例如金属-与-金属、金属-与-塑料和塑料-与-塑料。结构粘合剂获得了巨大的成功,这是由于与铆钉或熔融粘结相比其易于应用且粘结力分布平均。此外,结构粘合剂可形成针对外部环境作用(例如水和灰尘)的屏障,从而保护包装内容物。对于结构粘合剂关于高温性能和良好耐用性的大部分有吸引力的方面,所产生的结构粘结的刚性对于某些应用会产生一些问题。与粘结刚性相关的普遍问题包括应力不均匀,以及在去除粘合剂时会破坏基材和组分。如果存在在保持结构粘合剂有吸引力的方面的同时具有对去除、修复、重定位或应力缓和的再加工能力的粘合剂,那么便会克服许多结构粘合剂的现存问题。因此,电子产品中对这种结构粘合剂存在需求,以减少昂贵的部件修理,例如显示屏。本专利技术还容许重复使用昂贵的油墨玻璃和LCD模块。
技术实现思路
提供了一种粘合剂组合物,其包括以大于或等于35的总重量百分比存在的嵌段共聚物,其包含高玻璃化转变温度次级单元Y和Y’,所述次级单元Y和Y’各自具有从70℃到130℃的高玻璃化转变温度,在所述高玻璃化转变温度丙烯酸酯次级单元中间具有低玻璃化转变温度次级单元Z以定义Y-Z-Y'结构,所述次级单元Z具有从-100℃到10℃的低玻璃化转变温度。嵌段共聚物溶于在自由基聚合下可固化的单体溶液或基质中。过氧化物或氢过氧化物自由基引发剂与低分子量酰氯、吡啶和金属络合物组合存在,以便快速固化。提供了试剂盒,其包括作为储存稳定的双部分包裹的粘合剂组合物,以及使用其形成粘合剂的说明书。还提供了将第一基材与第二基材粘结的方法,其包括将以上粘合剂组合物作为珠粒或线涂覆到第一基材,将第二基材与珠粒或线接触,并让组合物固化。通过将固化粘合剂加热到70℃和更高,所述粘合剂易于被除去、修复或再加工。具体实施方式提供了可再加工的1-10分钟快速固化的弹性粘合剂,其具有在厚度为从0.075毫米(mm)到大于10mm的细粘结线和粗粘结线中固化的能力。本专利技术具有各种设置的应用,其中期望其带有具有再加工或修复能力的结构性能,从而结构上不是固定不变的,说明性地包括像触摸面板显示器、笔记本电脑、计算机和显示监视器、手机、GPS、电子表和电子设备触摸面板屏这样的电器。在一些本专利技术实施例中,提供了一种粘合剂,其在从1到10分钟的快速固化时间内固化,并具有高达30分钟的能力,还具有以下特征:QUV颜色稳定性、透明和耐风化。尽管大部分常规结构粘合剂会获得永久性粘合或内聚力破坏,其主要是具有高拉伸和高撕裂或内聚性的溶液弹性体。本专利技术使用具有>8MPa的弹性体拉伸的高溶液共混物,并针对填缝用途任选地使用具有高拉伸渐变的共混物,以提供更高的弹性应变韧性。作为这些特性的结果,在一些本专利技术实施例中提供了一种粘合剂,其可用于粘结用于各种应用的组件,其说明性地包括智能电话或手机、GPS、笔记本包和外壳,以及需要粘结后修复能力或再加工选项的HVAC装置和其他工业品和消费品。应当理解,在提供值的范围的情况下,例如关于组合物组分的重量百分比范围,所述范围旨在不仅包括所述范围的端点值,还包括明确包括在所述范围内并且数字的末位有效数字有所变化的所述范围的中间值。举例来说,所提及的从1到4的范围旨在包括1-2、1-3、2-4、3-4和1-4。一种粘合剂组合物具有与各种基材粘合的特性,可形成以固化为光学透明的粘结,和在70℃或70℃以上从基材清洁地去除的基础上的可再加工能力和修复能力,以及通过三天高湿度老化测试,保持>90%的对各种基材的粘结。本专利技术的粘合剂组合物包括以大于或等于35总重量百分比存在的线性嵌段共聚物,其具有Y-Z-Y'结构,其中高玻璃化转变温度次级单元Y和Y’各自具有从70℃到130℃的高玻璃化转变温度,次级单元Z具有从-100℃到+10℃的低玻璃化转变温度(Tg)。线性三嵌段共聚物溶于自由基条件下可固化的单体中,并通过固化物理特性确认为聚合物溶液而不是悬浮液。在过氧化物或氢过氧化物自由基引发剂以及酰氯(分子量小于1000道尔顿)、吡啶和金属络合物的存在下,粘合剂组合物固化为具有以上特性的粘合剂,并通过以本领域的常规方式调节这些组分的量在这些特性内改变。形成具有Y-Z-Y结构的三嵌段共聚物,使得Y和Y'具有相同的化学结构,或者它们之间在链长、化学结构或链长和化学结构方面有所不同。在某些本专利技术实施例中,为了相容性和粘附力共聚物具有丙烯酸末端官能团。还应理解,存在另外的端部嵌段次级单元,存在中间次级单元,或者端部嵌段次级单元和中间次级单元均存在,条件是这种另外的次级单元被限制到嵌段共聚物数均分子量的>20到<70百分比。在一些本专利技术实施例中,三嵌段共聚物为线性嵌段共聚物。在某些本专利技术实施例中,星形三嵌段共聚物被用来相对于线性三嵌段共聚物改进耐热性。次级单元Y和Y’各自主要由一种或多种以下单体构成:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙烯基芳族、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯或其混合物,例如Y-Z-X,只要Y和Y'中的每个次级单元具有从70℃到130℃的次级单元玻璃化转变温度。X为以上所列单体。本文的次级单元Y或Y'中可使用的乙烯基芳族说明性地包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯和p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、及其混合物。在一些本专利技术实施例中,存在单体以形成所测量的玻璃化转变温度为从70℃到130℃的均聚物,所述均聚物为聚苯乙烯或聚(甲基丙烯酸甲酯)。在一些本专利技术实施例中,单体的甲基丙烯酸酯部分说明性地包括α,β-烯键式不饱和羧酸与C1-C20链烷醇的酯,或者C3-C8二羧酸与具有1到12个碳原子的C1-C20链烷醇的酯。此外,次级单元Y或Y'中可使用的甲基丙烯酸酯说明性地包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正庚酯、甲基丙烯酸乙基戊酯、甲基丙烯酸2-甲基庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正壬酯、甲基丙烯酸异壬酯、甲基丙烯酸正癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、巴豆酸烷基酯、乙酸乙烯酯、马来酸二正丁酯、马来酸二辛酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基酯、甲基丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-丙基庚酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、己内酯甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2,3-二(乙酰乙酰氧基)丙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、1,6己二醇二甲基丙烯酸酯、1,4丁二醇二甲基丙烯酸酯及其混合物。应理解,通过添加在次级单元Z中占主导地位的单体,次级单元Y或Y'的玻璃化转变温度被降低以得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘合剂组合物,其包含:以大于或等于30总重量百分比存在的线性三嵌段共聚物,其包含高玻璃化转变温度次级单元Y和Y’,所述次级单元Y和Y’各自具有从70℃到130℃的高玻璃化转变温度,在所述高玻璃化转变温度丙烯酸酯次级单元中间具有低玻璃化转变温度次级单元Z以定义Y‑Z‑Y'结构,所述次级单元Z具有从‑100℃到10℃的低玻璃化转变温度;自由基条件下可固化的单体,所述线性三嵌段共聚物溶于单体和交联剂中;以及氢过氧化物和/或过酸酯自由基引发剂;以及酰氯和抗氧化剂抑制剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.07 US 62/238,264;2016.09.20 US 15/270,5411.一种粘合剂组合物,其包含:以大于或等于30总重量百分比存在的线性三嵌段共聚物,其包含高玻璃化转变温度次级单元Y和Y’,所述次级单元Y和Y’各自具有从70℃到130℃的高玻璃化转变温度,在所述高玻璃化转变温度丙烯酸酯次级单元中间具有低玻璃化转变温度次级单元Z以定义Y-Z-Y'结构,所述次级单元Z具有从-100℃到10℃的低玻璃化转变温度;自由基条件下可固化的单体,所述线性三嵌段共聚物溶于单体和交联剂中;以及氢过氧化物和/或过酸酯自由基引发剂;以及酰氯和抗氧化剂抑制剂。2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述线性三嵌段共聚物具有聚(丙烯酸酯)-聚(丙烯酸丁酯)-聚(丙烯酸酯)结构,其中所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯。3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述线性三嵌段共聚物具有聚(丙烯酸酯)-聚(硅氧烷)-聚(丙烯酸酯)结构。4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述线性三嵌段共聚物具有苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯结构和小于100,000道尔顿的数均分子量。所述苯乙烯部分大于398%且小于46%。5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述次级单元Y和Y’具有相同的链长。6.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述次级单元Y和Y’具有相同的化学结构。7.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述次级单元Y和Y’各自主要为一种或多种以下单体:甲基丙烯酸甲酯、乙烯基芳族、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯或其混合物。8.根据权利要求7所述的粘合剂组合物,其中所述乙烯基芳族为一种或多种以下物质:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-甲氧基苯乙烯及其混合物。9.根据权利要求2所述的粘合剂组合物,其中所述线性三嵌段共聚物在每个情况下为丙烯酸酯,是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯和四丙烯酸酯中的一种。10.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其中所述次级单元Z主要为一种或多种具有C4-C9烷基侧链的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯Z单体、乙烯基单体、大分子单体或其混合物。11.根据权利要求10所述的粘合剂组合物,其中所述Z单体为一种或多种以下物质:甲基丙烯酸正丁酯...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼尔·K·多伊加缪·翁维金·李彼得·A·卡尔巴特弗兰克·赵
申请(专利权)人:伊利诺斯工具制品有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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