本發(fā)明屬于紫外線(uv)固化膠粘劑領(lǐng)域，具體涉及一種對難粘接材料具有良好附著力和粘接強度的uv膠組成物。

背景技術(shù)：

1、鍵盤是臺式機電腦和筆記本電腦必不可少的重要器件。鍵盤的制造過程中，硅膠帽(silicone?dome)和柔性線路板(一般是pet膜材料)的粘接是其中最重要環(huán)節(jié)之一。由于硅膠帽和pet膜均具有低表面能，普通的膠粘劑很難達到滿意的粘接強度。

2、常見的可用于硅膠帽和pet膜粘接的膠粘劑有瞬干膠、rtv有機硅膠、加成型熱固化有機硅，等等。

3、瞬干膠對于未經(jīng)過表面處理的硅膠帽和pet沒有粘接強度，但采用合適的底涂劑對硅膠帽和pet膜表面處理之后可表現(xiàn)出優(yōu)異的粘接強度，甚至可以達到材料破壞。但瞬干膠固化過程中通常有白化問題，致使硅膠帽周圍產(chǎn)生白霧影響美觀。底涂劑的使用也增加了工藝的復(fù)雜性和環(huán)境污染問題。另外空氣中的微量水份即可引發(fā)瞬干膠陰離子聚合反應(yīng)而固化，生產(chǎn)工藝只適用于點膠，不能進行大面積的絲網(wǎng)印刷，也就無法進行高效率鍵盤生產(chǎn)，因此瞬干膠方案僅適于少量鍵盤的修補粘接，而不能用于大規(guī)模量產(chǎn)。瞬干膠沒有被普遍采用還有一個重要的因素是固化物太硬了，鍵盤用的硅膠帽材質(zhì)非常柔韌，需要耐受抗敲擊一千萬次以上，膠粘劑如果是硬質(zhì)的，在鍵盤敲擊過程中很容易脫落。

4、rtv有機硅膠粘劑也能粘接硅膠帽和pet膜，固化物非常柔韌，不需要底涂劑就能達到比較好的粘接強度，但固化速度很慢，通常需要24h以上才能達到實用強度。另外也因為是濕氣固化型的，生產(chǎn)工藝上只能點膠，不能進行大面積的絲網(wǎng)印刷，也就無法進行高效率大規(guī)模鍵盤量產(chǎn)。

5、硅氫加成型熱固化有機硅膠粘劑不需要底涂劑就能對硅膠帽和pet膜具有非常好的粘接強度，固化物韌性好，能夠耐受長期敲擊實驗，也適于絲網(wǎng)印刷工藝，可以進行高效率生產(chǎn)，是目前硅膠帽和pet膜粘接的主流技術(shù)路線。但熱固化有機硅一般需要120℃以上的高溫，60min以上的加熱時間，如果使用雙組份加成型有機硅膠粘劑的話還需要額外進行ab組分的混合工序，工藝復(fù)雜耗時，還存在混合不良以及混合好的過量殘余膠粘劑要廢棄處理等問題和風險。過高的固化溫度也會對新設(shè)計的不耐熱的鍵盤元器件構(gòu)成損傷，因此市場上急需一種單組分可以短時間固化，固化過程中不升溫，不需要底涂工藝，并且可以進行絲網(wǎng)印刷的新型膠粘劑體系來替代加成型熱固化有機硅膠粘劑，完成更新?lián)Q代，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品不良率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種針對難粘接材料(鍵盤硅膠帽和pet膜)的uv固化型膠粘劑。

2、實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是：

3、一種難粘接材料用uv膠組成物，以重量份數(shù)計，包括100份丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷或擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷，10～80份丙烯酸酯單體，0.5～5.0自由基光引發(fā)劑，其中，所述的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷和擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷的結(jié)構(gòu)如下：

4、

5、其中n＝40～2000的整數(shù)。

6、較佳的，所述的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷或擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷，由如下步驟制備：

7、(1)端含氫硅油和三羥甲基丙烷單烯丙基醚在鉑金觸媒存在下進行硅氫加成反應(yīng)，生成兩端各含兩個羥基的端羥基硅油；

8、

9、(2)兩端各含兩個羥基的端羥基硅油和過量的丙烯酸在酸性觸媒以及環(huán)己烷帶水劑存在下進行酯化脫水反應(yīng)，經(jīng)碳酸鈉中和，多次水洗干燥得到丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷；

10、

11、(3)在丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷中添加八甲基環(huán)四硅氧烷，在酸性觸媒存在下加熱到80℃進行擴鏈調(diào)聚反應(yīng)，達到平衡之后用碳酸鈉中和，多次水洗干燥，真空脫除未反應(yīng)的八甲基環(huán)四硅氧烷，得到擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷。

12、具體的，為了防止丙烯酸酯化脫水反應(yīng)過程中發(fā)生丙烯酸自聚，需要添加自由基阻聚劑，自由基阻聚劑為對甲氧基苯酚(mehq)、對苯二酚、2,5-二甲基對苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(bht)中任意一種或兩種以上，其加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01％～1％。

13、具體的，酯化脫水反應(yīng)和擴鏈調(diào)聚反應(yīng)采用的酸性觸媒選自濃硫酸、硫酸氫鈉、甲基磺酸、甲基苯磺酸、三氟甲磺酸、強酸性離子交換樹脂和固體超強酸中任意一種，優(yōu)選甲基磺酸、三氟甲磺酸、強酸性離子交換樹脂和固體超強酸中任意一種，其加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1％～5.0％。

14、較佳的，所述的丙烯酸酯單體選自丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸三環(huán)癸烷基酯、雙環(huán)戊二烯丙烯酸酯、丙烯酰嗎啉和n,n-二甲基丙烯酰胺中任意一種或兩種，優(yōu)選丙烯酸異冰片酯。

15、較佳的，所述的自由基光引發(fā)劑選自2-羥基-2-甲基苯基丙酮(darocure?1173)，2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(tpo)，2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?tpo-l)，2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物，安息香雙甲醚，二苯甲酮(bp)，1-羥基-環(huán)己基苯甲酮，α,α′-乙氧基苯乙酮(deap)或α-胺烷基苯酮中一種或幾種的混合。

16、較佳的，基于對耐水性考慮，所述的難粘接材料的uv膠組成物還可以添加各種環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑，鋯酸酯偶聯(lián)劑，鋁酸酯偶聯(lián)劑等等。

17、較佳的，所述的難粘接材料的uv膠組成物還可以包括疏水性氣硅。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

19、(1)本發(fā)明的uv固化丙烯酸改性有機硅膠粘劑具有單組分，不需要ab組分混合，可以絲網(wǎng)印刷，固化時間短(秒級固化)等優(yōu)勢，替代加成型熱固化有機硅膠粘劑，大大縮短了工程時間，提高了生產(chǎn)效率。

20、(2)本發(fā)明的uv固化丙烯酸改性有機硅膠粘劑，對硅膠帽和pet膜具有優(yōu)異的粘接強度，可以達到硅膠帽材料破壞的程度，滿足了鍵盤粘接工藝及粘接強度的苛刻要求。

技術(shù)特征：

1.一種難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，以重量份數(shù)計，包括100份丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷或擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷，10～80份丙烯酸酯單體，以及0.5～5.0自由基光引發(fā)劑，其中，所述的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷和擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷的結(jié)構(gòu)如下：

2.如權(quán)利要求1所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，所述的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷、擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷，由如下步驟制備：

3.如權(quán)利要求2所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，在酯化脫水反應(yīng)過程中加入自由基阻聚劑，自由基阻聚劑選自對甲氧基苯酚(mehq)、對苯二酚、2,5-二甲基對苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(bht)中任意一種或兩種以上，其加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.01％～1％。

4.如權(quán)利要求2所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，酯化脫水反應(yīng)和擴鏈調(diào)聚反應(yīng)采用的酸性觸媒選自濃硫酸、硫酸氫鈉、甲基磺酸、甲基苯磺酸、三氟甲磺酸、強酸性離子交換樹脂和固體超強酸中任意一種，優(yōu)選甲基磺酸、三氟甲磺酸、強酸性離子交換樹脂和固體超強酸中任意一種，其加入量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.1％～5.0％。

5.如權(quán)利要求1所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，所述的丙烯酸酯單體選自丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸三環(huán)癸烷基酯、雙環(huán)戊二烯丙烯酸酯、丙烯酰嗎啉和n,n-二甲基丙烯酰胺中任意一種或兩種，優(yōu)選丙烯酸異冰片酯。

6.如權(quán)利要求1所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，所述的自由基光引發(fā)劑選自2-羥基-2-甲基苯基丙酮(darocure?1173)，2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦(tpo)，2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?tpo-l)，2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物，安息香雙甲醚，二苯甲酮(bp)，1-羥基-環(huán)己基苯甲酮，α,α′-乙氧基苯乙酮(deap)或α-胺烷基苯酮中一種或幾種的混合。

7.如權(quán)利要求1所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，所述的組成物還包括一種或多種環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑在內(nèi)的偶聯(lián)劑。

8.如權(quán)利要求1所述的難粘接材料用uv膠組成物，其特征在于，所述的組成物還包括疏水性氣硅。

9.一種由如權(quán)利要求1-8任一所述的組成物制備的難粘接材料用uv膠。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種難粘接材料用UV膠，以重量份數(shù)計，該UV膠組成物包括100份丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷或擴鏈的丙烯酸改性聚二甲基硅氧烷，10~80份丙烯酸酯單體，以及0.5~5.0自由基光引發(fā)劑。本發(fā)明的UV固化丙烯酸改性有機硅膠粘劑，對硅膠帽和PET膜具有優(yōu)異的粘接強度，可以達到硅膠帽材料破壞的程度，滿足了鍵盤粘接工藝及粘接強度的苛刻要求。

技術(shù)研發(fā)人員：郝建強
受保護的技術(shù)使用者：蘇州毫邦新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10