光化輻射和潮氣雙重固化組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液體，雙重可固化的粘合劑組合物，能夠通過暴露于光化輻射和 潮氣進(jìn)行聚合反應(yīng)。該組合物是特別適用于作為液體粘合劑用于電子應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 生產(chǎn)光化輻射可固化的粘合劑組合物具有巨大的商業(yè)利益。單組分的紫外線（UV) 和/或可見光可固化的聚氨酯丙烯酸酯粘合劑組合物是已知的現(xiàn)有技術(shù)，然而，當(dāng)紫外線 或可見光被阻擋并被防止穿透這些粘合劑組合物時(shí)，這些組合物的部分保持未反應(yīng)的和未 固化的狀態(tài)。這些被遮蔽的區(qū)域構(gòu)成了可靠性風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樾纬闪瞬焕硐氲恼辰Y(jié)，并且該未固 化的潮濕的或粘性的粘合劑可能化學(xué)溶解，或者另外進(jìn)攻任一個(gè)或兩個(gè)相鄰的固化粘合區(qū) 或其底物，從而隨著時(shí)間的推移削弱粘合劑的粘合。在光學(xué)顯示裝配和電路板元件的封邊 過程中這是一個(gè)特別棘手的問題。本發(fā)明涉及一種紫外線或可見光固化粘合劑，在陰影區(qū) 域中其可被潮氣進(jìn)一步固化。W0 2012/138675 A1和W0 2013/013589 A1描述了兩組分的 液體光學(xué)透明粘合劑體系，其在A部分中包含有機(jī)過氧化物并在B部分中包含過氧化物還 原劑。W0 2013/023545 A1描述了一種單組分的競爭性固化光化輻射和熱固化的液體光學(xué) 透明粘合劑。在所描述的粘合劑中，一種過氧化物被用在制劑中，其通過加熱在陰影區(qū)域啟 動(dòng)固化反應(yīng)。這些公開內(nèi)容并不涉及潮氣固化粘合劑，并且這些公開內(nèi)容并不適用于對(duì)溫 度敏感的元件。US 2012/0329897 A1描述了一種單組分光化輻射和潮氣可固化的液體組 合物，包括至少一種具有α-(烷氧基）硅烷基團(tuán)的組分（A)，除了 α-(烷氧基）硅烷基團(tuán) 取代的聚烯烴以外，還包括至少一種具有徹底可固化基團(tuán)的輻射固化組分（Β)，其中，組分 (Α)和組分（Β)作為單獨(dú)的化合物存在。在此組合物中，組分（Β)將在陰影區(qū)域中保持未反 應(yīng)的狀態(tài)，因?yàn)樗痪哂谐睔饪晒袒墓δ堋＝M分（Α)將在潮氣無法滲透的區(qū)域中保持未 反應(yīng)的狀態(tài)，因?yàn)樗痪哂泄饪晒袒墓δ堋Q言之，潮氣可固化的和UV可固化的功能不 存在于相同的分子中。美國專利5, 696, 179描述了一種輻射固化的光學(xué)玻璃涂料組合物， 其采用一種既包含輻射固化功能又包含硅烷功能的低聚物。這篇專利并不涉及在陰影區(qū)域 中的潮氣固化制劑。這篇專利披露了一種組合物，其旨在創(chuàng)建將具有更好的耐濕性、低吸 水率并對(duì)玻璃有足夠粘附力的涂料。美國專利6, 777, 090描述了一種單組分的UV和熱可 固化的雙重系統(tǒng)。在這種雙重固化系統(tǒng)中，可聚合的分子含有伯或仲氨基甲酸酯基團(tuán)和至 少一個(gè)可通過UV輻射被激活的鍵。此系統(tǒng)需要熱量以固化氨基甲酸酯基團(tuán)。PCT公布TO 2013/016136描述了一種雙重潮氣固化系統(tǒng)。該材料具有一個(gè)A部分，包含具有UV活性的 有異氰酸酯功能的可聚合基團(tuán)的低聚物并且也可包含具有聚異氰酸酯單體或異氰酸酯聚 合物的分子，還具有一個(gè)B部分，其包含多元醇或胺的功能交聯(lián)劑。一種光引發(fā)劑可以存在 于A或B。在UV固化之后，多元醇的羥基與異氰酸酯之間的加成反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。未暴露于 紫外光的該制劑的一部分將被異氰酸酯和多元醇的反應(yīng)所固化。PCT公布W02013/013589 描述了一種雙組分系統(tǒng)，具有紫外線以及固化活化劑。此雙組分系統(tǒng)通過UV和過氧化物固 化。在陰影區(qū)域中，當(dāng)其與胺類還原劑和金屬鹽例如銅鹽相接觸時(shí)，丙烯酸酯功能通過由過 氧化物的分解的自由基的生成而被固化。
[0003] 本發(fā)明提供了一種單組分光化輻射，即UV和/或可見光和潮氣可固化雙重系統(tǒng)， 利用了聚氨酯低聚物，既包含光化輻射基團(tuán)又包含潮氣可固化基團(tuán)。該低聚物中的（甲基） 丙烯酸酯基團(tuán)為光化輻射引發(fā)的自由基聚合提供交聯(lián)部位，而（烷氧基）硅烷基團(tuán)為在水 或潮氣存在下進(jìn)行的縮聚反應(yīng)提供交聯(lián)部位。該組合物提供了更好的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和更好的固 化速度，因?yàn)樵摰途畚镌谙嗤姆肿又泻谐睔夤袒凸饣椛涔袒δ埽⑶以撝苿┎?需要單獨(dú)的低聚物，用于通過光化輻射和潮氣進(jìn)行固化。借助于光化輻射和和潮氣，該液體 粘合劑固化成光學(xué)上透明的材料。因此，將電子顯示屏部件與陰影區(qū)結(jié)合是理想的。潮氣 也可通過將水與該組合物調(diào)配并混合而提供，或者通過在大氣周圍的組合物中將組合物暴 露于水分而提供。對(duì)于潮氣難以滲透的地方，在調(diào)配過程中加入水顯著地加速了潮氣固化 反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種光化輻射和潮氣雙重可固化組合物，其包含：
[0005] (a)至少一種含烷氧基硅烷官能團(tuán)的丙烯酸聚氨酯低聚物，約占10% -90%的重 量百分比，具有如通式（1)或（2)的結(jié)構(gòu)，如下：
[0006] A-D- (P-D) n-X (1)
[0007] A-D- (P-D) n - P-Y (2)
[0008] 其中：
[0009] i)D為二個(gè)或三個(gè)異氰酸酯基官能團(tuán)；
[0010] ii)P為多元醇基，具有從約50道爾頓至約10000道爾頓的分子量；
[0011] iii)n 為從 1 至約 100 ;
[0012] iv)A為含一元醇官能團(tuán)的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基；
[0013] v)X為含有脲或硫代氧氨基甲酸酯鍵的甲氧基硅烷或乙氧基硅烷官能團(tuán)；
[0014] vi) Y為含有氨基甲酸酯鍵的甲氧基硅烷或乙氧基硅烷官能團(tuán)；
[0015] (b)至少一種含烷氧基硅烷官能團(tuán)的低聚物，約占0% -40%的重量百分比，具有 如通式⑶或⑷的結(jié)構(gòu)，如下：
[0016] Y-(P〇-D)n_P〇-Y (3)
[0017] X-D- (P〇-D)n-X (4)
[0018] 其中：
[0019] i)D為二個(gè)或三個(gè)異氰酸酯基官能團(tuán)；
[0020] ii)P0為一種聚烯烴基團(tuán)，具有從約300道爾頓至約10000道爾頓的分子量；
[0021] iii)m 為從 1 至約 100 ;
[0022] iv)X為含有脈或硫代氧氣基甲酸酯鍵的甲氧基硅烷或乙氧基硅烷官能團(tuán)；
[0023] v) Y為含有氨基甲酸酯鍵的甲氧基硅烷或乙氧基硅烷官能團(tuán)。
[0024] (c)至少一種含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的丙烯酸聚氨酯低聚物，約占 0% -40%的重量百分比，具有如通式（5)的結(jié)構(gòu)，如下：
[0025] A-D- (P-D) k-A (5)
[0026] 其中：
[0027] i)D為二個(gè)或三個(gè)異氰酸酯基官能團(tuán)；
[0028] ii)P為多元醇基，具有從約50道爾頓至約10000道爾頓的分子量；
[0029] iii)k 為從 1 至約 100 ;
[0030] iv)A為含一元醇官能團(tuán)的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。
[0031] (d)至少一種含端羥基單丙烯酸酯或單甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的活性稀釋劑，約占 0% -20%的重量百分比；
[0032] (e)至少一種自由基可聚合的活性稀釋劑，約占1 % -60%的重量百分比；
[0033] (f)至少一種自由基光引發(fā)劑，約占0· 1% -10%的重量百分比；
[0034] (g)至少一種用于硅烷基團(tuán)的潮氣固化的催化劑，約占0.01% -3%的重量百分 比；
[0035] (h) -種紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑的抗氧化劑，約占0% -3%的重量百分 比；
[0036] ⑴一種能夠減少氧阻聚的錯(cuò)，約占0% -15%的重量百分比；
[0037] (j) 1，3-二羰基化合物螯合劑，約占0% -3%的重量百分比；
[0038] (k) 一種觸變劑，約占0% -10%的重量百分比；
[0039] (1) 一種助粘劑，約占0% -10%的重量百分比。
[0040] 本發(fā)明也提供了一種固化光化輻射和潮氣雙重可固化組合物的方法，其包含：
[0041] A)如上所述，提供了一種光化輻射和潮氣雙重可固化組合物；
[0042] B)提供水到組合物；和
[0043] C)將該組合物暴露于足夠的光化輻射，以至少部分地聚合或交聯(lián)該組合物。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 所述光化輻射和潮氣雙重可固化組合物通過如上所述的組分（j)結(jié)合組分（a)而 形成。組分（a)包含從約10%至約90%重量百分比的至少一種含烷氧基硅烷官能團(tuán)的丙 烯酸聚氨酯低聚物，具有如通式（1)或（2)的結(jié)構(gòu)，如下：
[0047] 其中：
[0048] i)D為二個(gè)或三個(gè)異氰酸酯基官能團(tuán)；
[0049] ii)P為多元醇基，具有從約50道爾頓至約10000道爾頓的分子量；
[0050] iii)n 為從 1 至約 100 ;
[0051] iv)A為含一元醇官能團(tuán)的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基；
[0052] v)X為含有脲或硫代氧氨基甲酸酯鍵的甲氧基硅烷或乙氧基硅烷官能團(tuán)；
[0053] vi) Y為含有氨基甲酸酯鍵的甲氧基硅烷或乙氧基硅烷官能團(tuán)。
[0054] 適用于形成該異氰酸酯D基團(tuán)的異氰酸酯的非排他性實(shí)例，包含一個(gè)或一個(gè)以 上的1，6-己二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸異氰脲酸酯，三甲基六亞甲基二異氰酸酯， 4, 4-二異氰酸酯二環(huán)己基甲烷，異佛爾酮二異氰酸酯，四甲基二甲苯二異氰酸酯，三甲基六 亞甲基二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯，以及異佛爾酮二異氰酸酯。
[0055] 適用于形成該多元醇基團(tuán)P的合適的多元醇的非排他性實(shí)例，包括聚酯二醇，聚 丙二醇，聚丁二醇，聚己內(nèi)酯二醇，聚碳酸酯二醇和聚烯烴多元醇，如端羥基聚丁二烯，端羥 基氫化聚丁二烯和端羥基氫化異戊二烯。該多元醇基團(tuán)P具有從約50至約10000道爾頓 的分子量，優(yōu)選從約500至約5000道爾頓，進(jìn)一步優(yōu)選從約1000至約3000道爾頓。
[0056] 適用于形成該單羥基官能團(tuán)（甲基）的丙烯酸酯基團(tuán)A的合適的單醇官能團(tuán)封端 的非排他性實(shí)例，包括丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，甲基丙烯酸羥丙 酯，4-羥基丁基丙烯酸酯和4-羥基丁基甲基丙烯酸酯。
[0057]