一种丙烯酸胶及丙烯酸胶膜

技术领域

本发明属于胶膜技术领域，具体涉及一种丙烯酸胶及丙烯酸胶膜。

背景技术

随着电子行业的发展，在很多地方需要使用到胶膜进行不同层与结构之间的粘接结合，其中，常见的应用为挠性线路板，挠性线路板(Flexible Printed Circuit Board，缩写FPC)又称为柔性印制电路板，或称软性印制电路板，指以印制的方式，在挠性基材上面进行线路图形的设计和制作的产品，挠性线路板在加工的过程中需要采用到FPC纯胶膜对于其金手指部分或其他结构之间的粘合。

因此，对于该FPC纯胶膜具有较高的要求，一方面，要求纯胶膜具有较高的粘性，若纯胶膜的粘性不足，则纯胶膜与被粘接材料的结合面结合强度不足；同时还要求纯胶膜自身具有一定的机械强度以避免在受到外力作用由于自身强度不足导致的粘接位置分离，通常可通过测试其剥离强度了解其粘性和机械强度；另一方面，在FPC的生产过程中，胶膜的粘接部分不可避免地会处于高温条件下，而传统丙烯酸纯胶膜的耐热性不足，在高温条件下容易出现结合强度下降的问题。

现有技术中为提高丙烯酸纯胶膜的机械强度和胶膜耐热性，在丙烯酸纯胶膜中加入有补强填料，然而补强填料的分散性以及与丙烯酸材料的亲和性不足，部分补强材料会因内部材料的相斥作用而露于丙烯酸纯胶膜的表面，对于丙烯酸纯胶膜的机械强度和胶膜耐热性的提升仍存在一定的限制，同时也会对丙烯酸纯胶膜表面粘性产生劣化作用，虽然综合影响下对于剥离强度具有一定的提升，但提升效果并不十分明显。

发明内容

针对现有丙烯酸纯胶膜存在剥离强度和耐热性不足的问题，本发明提供了一种丙烯酸胶及丙烯酸胶膜。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种丙烯酸胶，其原料包括如下重量组分：

硬单体10～60份、软单体20～90份、功能单体2～18份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.01～2份、引发剂0.01～2份、二氧化硅1～20份以及如结构式1所示的化合物0.1～5份：

其中，R

可选的，R

可选的，所述结构式1所示的化合物选自γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。

可选的，所述软单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种。

可选的，所述硬单体包括苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯中的一种或多种。

可选的，所述功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺和羟乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

可选的，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或多种。

可选的，还包括有固化剂0.1～10份。

可选的，所述固化剂的制备原料包括以下重量组分：甲醛100份；苯酚10-200份和三乙胺0.1-0.5份。

另一方面，本发明提供了一种丙烯酸胶膜，包括第一离型膜、第二离型膜以及如上所述的丙烯酸胶，所述丙烯酸胶位于所述第一离型膜和所述第二离型膜之间。

根据本发明提供的丙烯酸胶，发明人通过大量试验搭配意外发现采用了脂肪醇聚氧乙烯醚、二氧化硅和结构式1所示的化合物进行组合添加，三者之间存在较好的协同作用，对于提高丙烯酸胶的剥离强度和耐热性具有十分明显的改善，推测其机理为：采用二氧化硅作为补强填料分散于丙烯酸胶中，脂肪醇聚氧乙烯醚中具有聚醚链的极性链段和烷基非极性链段，结构式1所示的化合物具有3个硅氧烷基，其发生水解后能够结合至二氧化硅的外表面，而结构式1所示的化合物还具有环氧基和R

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一实施例提供了一种丙烯酸胶，其原料包括如下重量组分：

硬单体10～60份、软单体20～90份、功能单体2～18份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.01～2份、引发剂0.01～2份、二氧化硅1～20份以及如结构式1所示的化合物0.1～5份：

其中，R

发明人通过大量试验搭配意外发现采用了脂肪醇聚氧乙烯醚、二氧化硅和结构式1所示的化合物进行组合添加，三者之间存在较好的协同作用，对于提高丙烯酸胶的剥离强度和耐热性具有十分明显的改善，推测其机理为：采用二氧化硅作为补强填料分散于丙烯酸胶中，脂肪醇聚氧乙烯醚中具有聚醚链的极性链段和烷基非极性链段，结构式1所示的化合物具有3个硅氧烷基，其发生水解后能够结合至二氧化硅的外表面，而结构式1所示的化合物还具有环氧基和R

在一些实施例中，R

在一些实施例中，所述结构式1所示的化合物选自γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。

在一些实施例中，所述软单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸月桂酯中的一种或多种。

软单体的均聚物玻璃化温度较低，赋予了胶黏剂一定的柔韧性和延伸性。

在一些实施例中，所述硬单体包括苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯中的一种或多种。

硬单体的均聚物玻璃化温度较高，能够提高胶黏剂的硬度和拉伸强度。

在一些实施例中，所述功能单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺和羟乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

功能单体中除了参与聚合的不饱和烃基外，还具备其他可以参与反应交联的官能团，可以有效提高所述胶黏剂在其他材料表面的附着力。

在一些实施例中，所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或多种。

所述引发剂用于引发软单体、硬单体和功能单体之间的聚合反应。

在一些实施例中，还包括有固化剂0.1～10份。

在一些实施例中，所述固化剂的制备原料包括以下重量组分：甲醛100份；苯酚10-200份和三乙胺0.1-0.5份。

在一些实施例中，所述丙烯酸胶的原料还包括有水，需要说明的是，当所述丙烯酸胶呈乳液状态时，需要采用水作为溶剂，在干燥的过程中，水去除，因此，在干燥后的丙烯酸胶中不含水或仅残留少量水。

在一些实施例中，所述丙烯酸胶的原料还包括有pH值调节剂，所述pH值调节剂用于调节所述丙烯酸胶的pH值，可采用氨水等物质。

本发明的另一实施例提供了一种丙烯酸胶膜，包括第一离型膜、第二离型膜以及如上所述的丙烯酸胶，所述丙烯酸胶位于所述第一离型膜和所述第二离型膜之间。

本发明的另一实施例提供了如上所述的丙烯酸胶的制备方法，包括以下操作：

原料预乳化：在氮气气氛下，按质量份取软单体、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬单体、功能单体、引发剂、结构式1所示的化合物和水分散混合，得到预乳化液；

乳液聚合：在氮气气氛下，20～40份预乳化液升温至82～85℃进行反应，反应10～20min后滴加60～80份预乳化液，滴加完毕后加入引发剂，继续反应0.5～3h，降温后加入pH值调节剂，得到丙烯酸乳液；

固化剂合成：甲醛溶液、苯酚、三乙胺加入反应釜反应，固化剂合成分两个阶段反应：

第一阶段：反应升温至40℃搅拌反应90min；

第二阶段：升温至70℃左右，搅拌反应120min，降温至45℃，300目尼龙网过滤出料，得到固化剂。

丙烯酸胶制备：将丙烯酸乳液、二氧化硅、固化剂和水分散混合，得到丙烯酸胶。

本发明的另一实施例提供了如上所述的丙烯酸胶膜的制备方法，包括如下操作：

提供第一离型膜，在第一离型膜的表面涂覆如上所述的丙烯酸胶并干燥，在干燥后的丙烯酸胶上施加第二离型膜，得到丙烯酸胶膜。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括如下操作步骤：

原料预乳化：在氮气气氛下，按质量份取丙烯酸正丁酯50份、丙烯酸乙酯20份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05、丙烯腈20份、丙烯酸10份、过硫酸铵0.7份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5份和水150份分散混合，得到预乳化液；

乳液聚合：在氮气气氛下，20～40份预乳化液升温至82～85℃进行反应，反应10～20min后滴加60～80份预乳化液，滴加完毕后加入过硫酸铵0.1份，继续反应0.5～3h，降温后加入pH值调节剂3份，得到丙烯酸乳液；

固化剂合成：甲醛溶液、苯酚、三乙胺加入反应釜反应，固化剂合成分两个阶段反应：

第一阶段：反应升温至40℃搅拌反应90min；

第二阶段：升温至70℃左右，搅拌反应120min，降温至45℃，300目尼龙网过滤出料，得到固化剂。

丙烯酸胶制备：将丙烯酸乳液、二氧化硅、固化剂和水分散混合，得到丙烯酸胶。

提供第一离型膜，在第一离型膜的表面涂覆如上所述的丙烯酸胶并干燥，在干燥后的丙烯酸胶上施加第二离型膜，得到丙烯酸胶膜。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

原料预乳化：在氮气气氛下，按质量份取丙烯酸正丁酯55份、丙烯酸乙酯15份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1份、丙烯腈22份、丙烯酸8份、过硫酸铵0.5份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷1份和水150份分散混合，得到预乳化液。

实施例3

本实施例用于说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

原料预乳化：在氮气气氛下，按质量份取丙烯酸正丁酯60份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5份、甲基丙烯酸甲酯10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5份、丙烯腈25份、过硫酸铵0.5份、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷1.5份和水150份

分散混合，得到预乳化液。

对比例1

本实施例用于对比说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

采用结构式2所示的化合物替代实施例1中的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。

对比例2

本实施例用于对比说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

采用结构式3所示的化合物替代实施例1中的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。

对比例3

本实施例用于对比说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

采用十二烷基硫酸钠替代实施例1中的脂肪醇聚氧乙烯醚。

对比例4

本实施例用于对比说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

采用十二烷基苯磺酸钠替代实施例1中的脂肪醇聚氧乙烯醚。

对比例5

本实施例用于对比说明本发明公开的丙烯酸胶膜及其制备方法，包括实施例1中大部分操作步骤，其不同之处在于：

采用氧化铝替代实施例1中的二氧化硅。

性能测试

对上述实施例和对比例制备得到的丙烯酸胶膜进行如下性能测试：

剥离强度测试：

1.用两块覆铜箔PI面对贴，丙烯酸胶膜位于两块覆铜箔PI面之间，再用过塑机120℃过塑贴合。

2.过塑好的样品用快压机压合，(压合参数：温度180℃、压力120bar、预热10s，成型90s)

3.样品压合好后，用烘箱进行熟化。(烘箱参数：温度160℃、时间1H)

4.熟化完样品切割出宽1cm长10cm，用高精密剥离强度测试仪测试。

耐热性测试：

1用两块覆铜箔PI面对贴，丙烯酸胶膜位于两块覆铜箔PI面之间，再用过塑机120℃过塑贴合。

2过塑好的样品用快压机压合，(压合参数：温度180℃、压力120bar、预热10s，成型90s)

3样品压合好后，用烘箱进行熟化。(烘箱参数：温度160℃、时间1H)

4熟化完样品裁剪成5*5cm，浸入恒温焊锡液中10s无分层或起气泡即可。(焊锡液温度288℃、300℃)

得到的测试结果填入表1。

表1

从表1的测试结果可以看出，相比于采用其他组合方式，本发明采用了脂肪醇聚氧乙烯醚、二氧化硅和结构式1所示的化合物进行配合，得到的丙烯酸胶膜具有明显的剥离强度和耐高温性的提升，说明脂肪醇聚氧乙烯醚、二氧化硅和结构式1所示的化合物具有明显的协同作用，促进了二氧化硅能够均匀分散于所述丙烯酸胶的内部，进而有效促进了二氧化硅对于丙烯酸胶的补强作用，提高丙烯酸胶的整体热稳定性，同时也避免了二氧化硅外露于丙烯酸胶的粘接表面，提高表面粘性，使得制备得到的丙烯酸胶膜的剥离强度和耐热性得到了较大的提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。