本發(fā)明涉及化學(xué)材料膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于LED背光模組LENS粘接的紫外光固化型粘接劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

在生產(chǎn)光源如LCD背光源，LED光源的工藝過(guò)程中，需要一款將聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等材質(zhì)的LENS(鏡片)粘接到PCB板上的快速固化的粘接劑，近年來(lái)這種粘接劑的用量迅猛增長(zhǎng)。而這種粘接劑普遍采用熱固化類型的單組份環(huán)氧膠黏劑，使用了咪唑或胺類加成物易吸水，存在耐濕熱老化性能差的問(wèn)題，影響產(chǎn)品的使用壽命；或者采用一些多官能度的具有萘骨架、聯(lián)苯型、二苯型、二苯甲酮型、萘環(huán)酚醛型等結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，來(lái)提高體系的交聯(lián)密度和TG點(diǎn)、進(jìn)而提高體系的耐濕熱性能。但是從熱固化的角度來(lái)講，由于需要80℃以上加熱數(shù)分鐘后才能實(shí)現(xiàn)固化，且此類粘接劑的儲(chǔ)存、運(yùn)輸都需要冷藏，極大了影響了它的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明提供一種便于儲(chǔ)存與運(yùn)輸、可快速固化的紫外光固化型粘接劑，該紫外光固化型粘接劑的制備方法制備程序簡(jiǎn)易，獲得的產(chǎn)品粘接性能優(yōu)良。

一種紫外光固化型粘接劑，包括以下重量份的組分：

上述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法：將聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯多元醇與異氰酸酯混合反應(yīng)，獲得含有端基異氰酸酯基的預(yù)聚體，再用端羥基的丙烯酸酯封端獲得所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，該紫外光固化型粘接劑包括以下重量份的組分：

上述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法：將聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯多元醇與異氰酸酯混合反應(yīng)，獲得含有端基異氰酸酯基的預(yù)聚體，再用端羥基的丙烯酸酯封端獲得所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。

上述紫外光固化型粘接劑的光引發(fā)劑在紫外光的照射條件下快速的分解成自由基，快速的引發(fā)聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂及環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂與活性單體的自由基聚合，從而實(shí)現(xiàn)交聯(lián)固化；采用上述方法制備的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂具有多乙氧基、酯基或丁二烯基等結(jié)構(gòu)的柔性段，在交聯(lián)過(guò)程中與硬鏈段的環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂形成壓敏特性，從而使得此粘接劑能夠滿足冷熱沖擊、高溫高濕、耐電流等環(huán)境測(cè)試的性能要求，常溫儲(chǔ)存和運(yùn)輸，無(wú)需冷藏，固化不需要加熱、加壓和固化時(shí)間，可快速固化。

進(jìn)一步地，環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂為采用甲基丙烯酸與雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂改性制得的環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，活性單體選自氮乙烯基吡咯烷酮、單官能團(tuán)丙烯酸單體和多官能團(tuán)丙烯酸單體中的一種或幾種，單官能團(tuán)丙烯酸單體為(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸羥丙酯，丙烯酸異冰片酯、四氫糠醇丙烯酸酯、月桂醇丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、氮氮二甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸縮水甘油醚；多官能團(tuán)丙烯酸單體為三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、羥乙基甲基丙烯酸磷酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯和1,4丁二醇二丙烯酸酯。

進(jìn)一步地，填料選自膨潤(rùn)土、滑石粉、納米碳酸鈣、硅微粉和氣相二氧化硅中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，光引發(fā)劑選自1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮(光引發(fā)劑184)、2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮(光引發(fā)劑907)、2-羥基-4'-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮(光引發(fā)劑2959)、2,4,6(三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(TPO)、a，a-二甲氧基-a-苯基苯乙酮(光引發(fā)劑651)、二苯甲酮(BP)和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(光引發(fā)劑1173)中的一種或者幾種。

進(jìn)一步地，偶聯(lián)劑選自γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅(KH-560)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷(DL-602)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷；硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)中的一種或者幾種。

一種紫外光固化型粘接劑的制備方法，包括以下步驟：

a)按以下重量份的組分

稱取各組分原料；

b)將組分中的聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、活性單體與偶聯(lián)劑依次加入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆?.5～1.5h，聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂與環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂作為粘接劑的主體物質(zhì)，活性單體與偶聯(lián)劑作為為粘接劑固化的促進(jìn)劑，需要充分混合均勻，以提高反應(yīng)率；另外，聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、活性單體與偶聯(lián)劑均為有機(jī)溶劑，互溶性佳，攪拌0.5～1.5h可充分混合均勻；然后加入上述填料和光引發(fā)劑，分散均勻后，冷卻至24～26℃，出料，獲得初料；常溫?cái)嚢杈鶆?.5～1.5h，出料溫度24～26℃，可防止物料過(guò)熱導(dǎo)致凝膠的出現(xiàn)而影響初料的質(zhì)量，不利于下一步反應(yīng)；

c)將步驟b)獲得的初料離心排泡，獲得紫外光固化型粘接劑，離心排泡排除初料中的氣泡，避免產(chǎn)品中含有氣泡使粘接的組件之間有間隙而粘接不牢。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，排泡轉(zhuǎn)速為2500～4000r/min，時(shí)間為3～5min，充分的離心排泡，滿足自動(dòng)化點(diǎn)膠機(jī)和半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)的工藝需求，即點(diǎn)膠呈現(xiàn)半圓形無(wú)氣泡。

本發(fā)明的制備方法主要用于制備本發(fā)明的紫外光固化型粘接劑，其充分考慮了本發(fā)明配方中各組分的性質(zhì)和初料的特性，制備程序簡(jiǎn)易，獲得的紫外光固化型粘接劑粘接性能優(yōu)良，具有進(jìn)步意義。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步理解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明紫外光固化型粘接劑，用于將LED背光模組中的LENS粘接與PCB上，該紫外光固化型粘接劑包括如下重量份的組分：

根據(jù)粘結(jié)的元件不同，所采用的粘接劑亦有所不同，本發(fā)明紫外光固化型粘接劑主要用于LENS粘接PCB。

所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂均含有多乙氧基、酯基或丁二烯基等柔性段結(jié)構(gòu)，其制備方法為：將聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二烯多元醇與異氰酸酯混合反應(yīng)，獲得含有端基異氰酸酯基的預(yù)聚體，再用端羥基的丙烯酸酯封端獲得所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。

所述環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂為采用甲基丙烯酸與雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂改性制得的環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂中的一種或幾種，前述幾種環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂。

上述紫外光固化型粘接劑的反應(yīng)機(jī)理為：光引發(fā)劑在紫外光的照射條件下快速的分解成自由基,快速的引發(fā)光固化樹(shù)脂與活性單體的自由基聚合，從而實(shí)現(xiàn)交聯(lián)固化，交聯(lián)過(guò)程中，由于聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂提供了具有多乙氧基、酯基或丁二烯基等結(jié)構(gòu)的柔性段，與硬鏈段的環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂形成壓敏特性，從而使得此粘接劑能夠滿足冷熱沖擊、高溫高濕、耐電流等環(huán)境測(cè)試的性能要求。

需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例的聚氨酯丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂均采用市售產(chǎn)品，分別采用上述制備方法制備。

聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂有LM-6200(杭州隆茂化工有限公司)、長(zhǎng)興615-100(長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)股份有限公司)、CKV-153100(韓國(guó)朝光)、B-221(廣東博興化工有限公司)與UV-3026(東莞市井上化工有限公司)。

環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂有B-191(廣東博興化工有限公司)、海因茨5327(廣州市城信化工原料有限公司)、長(zhǎng)興625C-45(長(zhǎng)興化學(xué)工業(yè)股份有限公司)、HS-9001(廣東添一化學(xué)材料有限公司)與CR-1268(惠州長(zhǎng)昌電子材料有限公司)。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的紫外光固化粘接劑包括如下重量份的組分：

聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂：

長(zhǎng)興615-100 15份

CKV-153100 5份

環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂：

長(zhǎng)興625C-45 5份

CR-1268 15份

活性單體：

四氫糠醇丙烯酸酯 5份

月桂醇丙烯酸酯 10份

N,N二甲基丙烯酰胺 15份

光引發(fā)劑：

光引發(fā)劑184 3.5份

光引發(fā)劑907 0.5份

填料：

滑石粉 2份

氣相二氧化硅 4份

偶聯(lián)劑：

KH-570 0.5份

上述紫外光固化型粘接劑的制備方法，包括以下步驟：

a)按上述配方稱取各組分原料；

b)將組分中的聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、四氫糠醇丙烯酸酯、月桂醇丙烯酸酯、N,N二甲基丙烯酰胺與KH-570依次加入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆?.5h，混合均勻；然后加入上述滑石粉、氣相二氧化硅和光引發(fā)劑，分散均勻后，冷卻至20℃，出料，獲得初料；

c)將步驟b)獲得的初料離心排泡，獲得紫外光固化型粘接劑，離心排泡，排泡轉(zhuǎn)速為2500r/min，時(shí)間為3min，排除初料中的氣泡，避免產(chǎn)品中含有氣泡使粘接的組件之間有間隙而粘接不牢。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的紫外光固化粘接劑包括如下重量份的組分：

聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂：

B-221 10份

UV-3026 15份

環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂：

HS-9001 25份

活性單體：

甲基丙烯酸甲酯 5份

丙烯酸異辛酯 10份

氮乙烯基吡咯烷酮 20份

光引發(fā)劑：

光引發(fā)劑184 3份

二苯甲酮 3份

填料：

納米碳酸鈣 3份

氣相二氧化硅 4.5份

膨潤(rùn)土 0.5份

偶聯(lián)劑：

KH-792 0.8份

上述紫外光固化型粘接劑的制備方法，包括以下步驟：

a)按上述配方稱取各組分原料；

b)將所述聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、活性單體和偶聯(lián)劑依次加入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆?.8h，加入填料和光引發(fā)劑，分散均勻后，冷卻至22℃，出料；

c)將步驟b)獲得的料離心排泡，轉(zhuǎn)速為3000r/min，時(shí)間為4min，獲得紫外光固化型粘接劑。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的紫外光固化粘接劑包括如下重量份的組分：

聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂：

LM-6200 14份

CKV-153100 16份

環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂：

海因茨5327 30份

活性單體：

丙烯酸異冰片酯 20份

丙烯酸羥丙酯 5份

羥乙基甲基丙烯酸磷酸酯 15份

光引發(fā)劑：

光引發(fā)劑651 3.5份

TPO 3.5份

填料：

硅微粉 4份

氣相二氧化硅 6份

偶聯(lián)劑：

KH-560 1份

上述紫外光固化型粘接劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟：

a)按上述配方稱取各組分原料；

b)將上述聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、活性單體和偶聯(lián)劑依次加入反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢杈鶆?.5～1.5h，加入填料和光引發(fā)劑，分散均勻后，冷卻至24～26℃，出料；

c)將步驟b)獲得的料離心排泡，轉(zhuǎn)速為2500～4000r/min，時(shí)間為3～5min，獲得紫外光固化型粘接劑。

性能測(cè)試

購(gòu)買一市售熱固化膠，對(duì)市售熱固化膠及實(shí)施例1至實(shí)施例3所獲得紫外光固化型粘接劑分別進(jìn)行電流測(cè)試、高溫高濕測(cè)試、冷熱沖擊測(cè)試、推力以及拉力測(cè)試，并將實(shí)施例1至實(shí)施例3與市售熱固化膠的測(cè)試結(jié)果及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行對(duì)照，測(cè)試結(jié)果及對(duì)照請(qǐng)參閱表1。

表1 性能測(cè)試結(jié)果及對(duì)照

測(cè)試條件:

(1)電流測(cè)試:RH＝90％，T＝60℃條件下，通過(guò)電流為600mA，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為1000h的測(cè)試；

(2)高溫高濕測(cè)試:RH＝85％，T＝85℃；

(3)冷熱沖擊測(cè)試：-40℃(×0.5h)～100℃(×0.5h)；

(4)推力以及拉力測(cè)試：萬(wàn)能拉力機(jī)。

由測(cè)試結(jié)果可知，實(shí)施例1至實(shí)施例3所獲得紫外光固化型粘接劑符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，耐高溫高濕性、耐冷熱沖擊性、耐電性與固化后推力及拉力與市售熱固化膠相近；但實(shí)施例1至實(shí)施例3的紫外光固化型粘接劑固化時(shí)間遠(yuǎn)快于市售熱固化膠，實(shí)現(xiàn)了快速固化；且實(shí)施例1至實(shí)施例3的紫外光固化型粘接劑在常溫(避光)便可儲(chǔ)存、運(yùn)輸，較市售熱固化膠低溫運(yùn)輸儲(chǔ)存降低了作業(yè)能耗和成本，也更便于取用。

總之，本發(fā)明紫外光固化型粘接劑具有快速固化、低能耗、儲(chǔ)存、運(yùn)輸方便，且各項(xiàng)耐老化性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的進(jìn)步意義。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。