专利名称：环氧双组分透明软性封装胶的制备的制作方法
技术领域：
本发明属于环氧类双组分型高分子透明软性装饰及封装材料领域。
本发明是根据用户要求和市场需求开发的一种新型软性封装胶。用于标牌装饰方面，在此之前，用户使用的是意大利进口的胶料，这种进口胶是聚氨酯类的软性胶，价格昂贵，耗用外汇，每公斤为25美元以上。且该胶料进行涂装时，要用进口设备来配套，工作环境要求低湿，湿度过高会引起胶料报废，使用进口设备，投资数额较大。国内尚未见有软性胶生产，仅有光固化硬性水晶胶供市售。水晶胶只能局限于硬标牌上装饰使用，且对部分涂料和油漆有咬漆现象。固化操作时要有曝光设备，储存性较差，不超过半年。用于印制线路板和元器件的软性封装方面，印制线路板行业采用表面封装技术，是国外近几年来发展的新工艺。印制板和元器件经封装后，使其一体化，从而大大提高印制板在某些恶劣条件下(如高压，脉冲干扰，潮湿等)的工作稳定性。用本软性胶封装，没有象某些环氧封装料会随时间的推移而变硬的缺点。有的厂家用美国Grace公司软性封装料，用于印制板的封装、耗用外汇，价格昂贵，每公斤为25美元以上。
本发明的目的是提供一种环氧类双组分型透明软性胶的制备方法，制得的软性胶可用于标牌装饰和用于印制板和各种元器件的封装。可以替代进口料。
本发明的内容本软性胶由A组分、B组分两种组分以1∶1(重量比)或其它重量比配制而成。
1、A组分的制备A组分由环氧树脂、环氧稀释剂、防粘剂、增韧剂配制而成。
配比为原料名称 重量%
环氧树脂 85～95环氧稀释剂 5～15防粘剂 0～1增韧剂 0～10环氧树脂可用脂环或芳香族环氧树脂，如E-54，E-51，E-44，E-42，E-35;也可用酚醛环氧树脂、酚甲醛环氧树脂，如F-51，F-48，F-44，JF-45，JF-43;也可用脂肪族环氧树脂，如B-63，要求的环氧值为0.03～0.6当量/100g，对于粘稠液体环氧，粘度为25℃时，6000cps以上，对于固体环氧，软化点＜150℃。
环氧稀释剂可用环氧丙基烷基醚，环氧丙基芳基醚，如690，680，678，669，660，630，600等牌号。要求环氧值为0.3～1.30当量/100g，粘度为25℃时，＜10cps;沸程＞110℃。
防粘剂可用有机硅的单体酯类，如正硅酸乙酯，正硅酸丁酯等。
增韧剂可用α，ε二元醇，如丁二醇、己二醇;也可用多元醇，如三羟甲基丙烷，季戊四醇;也可用各种增塑剂，如邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯等。
A组分的环氧值E的计算公式E＝C1E1+C2E2+……式中E1，E2，……分别为A组分中所用各种环氧树脂和环氧稀释剂的环氧值。C1，C2，……分别为A组分中所用对应的各种环氧树脂和环氧稀释剂的重量分数，C1+C2+……＝1。
各种原料按配比计量，在室温下搅拌均匀，即为A组分。
2、B组分的制备B组分由固化剂，改性剂，催化剂配制而成。配比为(固化剂+改性剂)催化剂＝1∶0.005～0.05。
固化剂可用脂肪胺类、芳胺类、咪唑或改性咪唑类。
脂肪胺类固化剂，如乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，多乙烯多胺等。
芳胺类固化剂如苯二胺，苯二甲胺，4，4'-二氨基二苯甲烷等。
咪唑类固化剂如咪唑，2-烷基咪唑等。
改性剂可用环氧稀释剂，如用A组分的制备中所述的环氧稀释剂。
也可用烯酸酯类，如甲基丙烯酸酯类，丙烯酸酯类，例如丙烯酸丁酯。
催化剂可用脂肪族三级胺，脂环族三级胺，芳香族三级胺类。如三乙胺，三丙胺，N，N'-二甲基苄胺等。
固化剂和改性剂，如环氧稀释剂的配方按如下方案设计[(N-y)/(M1+yM2)]×100＝E式中N为有机胺固化剂分子中的活泼氢数目。
y为B组分中环氧稀释剂的化学计量系数。
M1为有机胺固化剂的分子量。
M2为B组分中环氧稀释剂的分子量。
E为A组分的环氧值。
通过该方案设计，达到A组分和B组分重量相等。A组分的环氧值和B组分的活泼氢正好等当量反应。从以上公式就可定出B组分中所需的环氧稀释剂的计量系数y。即B组分中固化剂与环氧稀释剂的化学计量为1∶y，两者重量比为M1∶yM2。
同理，如果A组分和B组分以WA∶WB重量比配制。则按WB[(N-y)/(M1+yM2)]×100＝WA×E方案设计，从中定出B组分中所需的环氧稀释剂的计量系数y。
反应时，可采用在搅拌条件下固化剂加入环氧稀释剂中，或环氧稀释剂加入固化剂中，最后加入固化剂和环氧稀释剂总量0.005-5%的催化剂，反应温度控制在15～70℃，反应时间为10～24小时。
3、软性胶的配制和成形。
在配胶前，A、B组分应分别在25～35℃条件下预热20～30分钟，然后放置在一起搅拌5～10分钟，经真空(700mmHg)脱泡20分钟，再静置20分钟，让体系粘度达到适当范围102～104cps，然后密封保存待用。使用时将上述配制好的软性胶涂复于材料表面，或用模具浇注，经室温或中低温(＜50℃)干燥处理，即成透明、丰满、软性的装饰封装材料。
本发明的优点该软性胶是双组分的混合胶，具有透明、光滑、柔软，耐曲挠的特点，对装饰或封装基材粘附力好，且对各种涂料、油漆无咬漆现象，储存期也较长(≥1年)，可以在各种基材上使用，基材可以是金属，也可以是各种软性基材，如PVC，涤纶片基，普通硬质纸。
实施例1A组分制备90份环氧618树脂，10份660A环氧稀释剂，再加以总量2‰的正硅酸乙酯，经充分搅拌而成。
B组分制备固化剂二乙烯三胺(DETA)，以环氧丙基丁基醚(660)环氧稀释剂改性。反应式为
A组分中环氧618的环氧值E1＝0.50，环氧660的环氧值E2＝0.70，所以，A组分的环氧值E＝0.9×0.50+0.1×0.7＝0.52，B组分中二乙烯三胺分子量M1＝103，活泼氢数目N＝5，环氧660分子量M2＝130，据( (5-y)/(103+y×130) )×100＝0.52，y＝2.66，所以二乙烯三胺和660的重量比为103;2.66×130＝1;3.36，所以取二乙烯三胺23份，660环氧87份，将二乙烯三胺加入660中搅拌，加完毕后加入2份三乙胺，反应温度50℃，反应时间20hr。
配胶在30℃，将A.B两组分予热25分钟，然后搅拌配胶，搅拌20分钟，再静置20分钟。
实施例2 宝石胶A组分制备85份环氧E-51树脂，5份环氧丙烷丁基醚，充分搅拌至均匀，静置，即可使用。
B组分制备25.4份二乙烯三胺，74.6份环氧丙烷丁基醚，置于三颈烧瓶中，加热，使温度控制在60℃左右，并充分搅拌，反应时间10小时。
A组分、B组分的技术指标色泽清澈、透明、水白粘度(25℃，CPS)A组分＜500，B组分＜350比重(g/cm3)A组分1.02～1.05，B组分0.97～0.99配胶及成形①配胶前的准备将配胶时所用的容器，清洁干燥，调好称量天平，标牌表面清洁、干燥。如气温偏低(＜10℃)，应在烘箱中予热(30～35℃)半小时，再进行配胶。
②配胶 将A组分和B组分，按重量比100比100称好后注入同一容器中，充分搅拌均匀，静止1小时(＞30℃)至2小时(25℃以下时)。如果气温低于10℃时，可在烘箱中(40℃)予热20分钟，取出静止半小时后使用。胶的粘度随时间而增加。
③涂装 将控制粘度后的胶液，用小烧杯或针筒均匀滴在标牌上，边缘处可用小针拨动，使胶液均匀涂布在表面。
④静止凝胶 涂好后的标牌，应静止使其凝胶，时间为25℃以上3小时，20℃以下4小时至5小时。
⑤固化条件 室温 24小时(25℃)～36小时43℃ 12小时～18小时建议固化条件 43℃ 2小时 60℃ 1小时注意事项A、B组分混合时胶料应称量准确，按等重量比混合，配多少用多少。过量胶在混合超过6小时即失效凝胶，加其他任何稀释剂均无效。配料混合不能加其他稀释剂，以免产生气泡及降低强度。
贮存条件1、贮存处应保持阴凉、通风、干燥、远离热源，宝石胶在不打开盖情况下，25℃以下贮存期为一年。
2、多余的混合后的A、B组分不可倒入A或B组分中，以免使之失效。
固化物指标外观无色透明弹性体游离单体含量＜0.8%气泡无明显气泡透光率 ＞90％(可见光范围)剥离强度与金属、纸质基材料粘合＞1.5KN／cm2强度(25℃邵氏)35－45℃
实施例3印制板封装胶。
A组分制备，97份环氧618树脂，3份环氧丙烷丁基醚，充分搅拌至均匀，静置，即可使用。
B组分制备，35.4份正己胺，64.6份丙烯酸丁酯，置于三颈烧瓶中加热，使温度控制在70℃左右，并充分搅拌，反应时间12小时。
A组分、B组分的技术指标色泽 清澈，透明，微黄粘度(25℃，CPS) A组分＜300，B组分＜250比重(g/cm3) A组分0.98～1.05，B组分0.98～1.05体积电阻率(Ω·cm) A组分＞1010，B组分1.5～2.0×109配胶及成形①配胶正确称量A组分和B组分，注入同一洁净容器中，搅拌，直至均匀，然后在30℃烘箱内预热20分钟。
②模具浇注一般应在模具中进行，模具可用钢或铝等金属材料制作。与胶料接触处应尽可能光滑，平整，可提高浇注件的光洁度。浇注前，应涂复配套脱模剂一至二遍，并在100℃烘半小时后备用。
③浇注浇注中应注意印制板的一端注入，另一处应有排气孔，避免胶体裹进气泡，影响外观和质量。
④固化条件室温 2天45℃ 18小时60℃ 6小时⑤几点说明多数情况下在60℃温度下固化质量较好，该温度对制板及元器件影响较小，可提高一级品率，同时可以提高生产效率。另外，该软性封装胶还可用于其他一些低电压电器上(＜500伏)的封装，可提高电器使用的可靠性，同时可以用小刀切开，更换或检测元器件，避免因浇注前印制板加工失当，引起浇注后报废的缺点。
贮存条件软性封装胶宜装于密封的聚乙烯塑料桶内，贮存处应保持阴凉、干燥，在25℃时贮存期为1年。
软性表面封装胶技术指标色泽清澈、透明、微黄。
比重1.05g/cm3邵氏硬度35°～45°介电常数4.28～4.90介电损耗因子0.08～0.105体积电阻率＞1013Ω·cm
权利要求
1.一种环氧类双组分型透明软性胶的制备方法，本发明的特征是A组分由环氧树脂、环氧稀释剂、防粘剂、增韧剂配制而成。配比为 原料名称重量%环氧树脂85～95环氧稀释剂 5～15防粘剂 0～1增韧剂 0～10A组分环氧值E的计算公式E=C1E1+C2E2+……式中E1、E2，…分别为A组分中所用各种环氧树脂和环氧稀释剂的环氧值，C1、C2，…分别为A组分中所用对应的各种环氧树脂和环氧稀释剂的重量分数，C1+C2…=1。B组分由固化剂、改性剂催化剂配制而成，配比为(固化剂+改性剂)∶催化剂=1∶0.005～0.05。设A组分和B组分以WA∶WB重量比配制。则固化剂与环氧稀释剂的化学计量系数比为1∶y，y以下式计算WB[(N-y)/(M1+yM2)]×100=WA×E式中N为有机胺固化剂分子中的活泼氢数目y为B组分中环氧稀释剂的化学计量系数M1为有机胺固化剂的分子量M2为B组分中环氧稀释剂的分子量E为A组分中的环氧值。软性胶的配制和成形A组分、B组分应分别经予热，然后放置在一起搅拌，然后经真空脱泡，静置、体系粘度为102～104CPS，密封待用，使用时将配制好的软性胶涂复干材料表面或用模具浇注，经室温或中低温干燥即成。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的环氧树脂可用脂环或芳香族环氧树脂，如E 54，E-51，E-44，E-42，E-35;也可用酚醛环氧树脂、酚甲醛环氧树脂，如F-51，F-48，F-44，JF-45，JF-43;也可用脂肪族环氧树脂，如B-63，要求的环氧值为0.03～0.6当量/100g，对于粘稠液体环氧，粘度为25℃时，6000CPS以上，对于固体环氧，软化点小于150℃。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的环氧稀释剂可用环氧丙烷烷基醚、环氧丙烷芳基醚。例如可用690，680，678，669，660，630，600等牌号，要求环氧值为0.3～1.30当量/100g，粘度为25℃时，小于10cps;沸程大于110℃。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的防粘剂可用有机硅的单体酯类，如正硅酸乙酯，正硅酸丁酯等。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的增韧剂可用α，ε二元醇，如丁二醇、己二醇;也可用多元醇，如三羟甲基丙烷，季戊四醇;也可用各种增塑剂，如邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯等。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的固化剂可用脂肪胺类，如乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，多乙烯多胺等;也可用芳胺类，如苯二胺、苯二甲胺，4，4'-二氨基二苯甲烷;咪唑类，如咪唑，2-烷基咪唑等。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的催化剂可用脂肪族三级胺、脂环族三级胺、芳香族三级胺类，如三乙胺、三丙胺、N，N'-二甲基苄胺等。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于B组分中所用的改性剂可用环氧稀释剂，如权利要求3中所述;也可用烯酸酯类，如甲基丙烯酸酯类，丙烯酸酯类，例如丙烯酸丁酯。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于A组分的制备工艺为各种原料按配比计量，在室温下搅拌均匀。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于B组分的制备工艺为各种原料按配比称量，可采用在搅拌条件下固化剂加入改性剂中，或改性剂加入固化剂中，滴加完毕后加入催化剂，反应温度15～70℃，反应时间10～24小时。
11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于软性胶的配制和成形，A组分、B组分的预热温度25～35℃，预热时间20～30分钟，A、B组分放置在一起搅拌，5～10分钟;真空脱泡20分钟，脱泡时真空度700mmHg，静置20分钟，成形时干燥温度小于50℃。
全文摘要
一种环氧类双组分型高分子软性封装胶属于环氧类高分子装饰及封装材料领域，本发明提供了该类材料的制备方法及配胶和成型工艺，用本发明方法制得的软性封装胶可用于标牌装饰、印制线路板和元器件的软性封装。用于标牌装饰可以替代进口的聚氨酯类软性胶，用于印制线路板和元器件的软性封装也可替代进口料。印制板和元器件经封装后，使其一体化，可大大提高封装器件在恶劣条件下的工作稳定性。
文档编号C09D163/00GK1056887SQ9010286
公开日1991年12月11日 申请日期1990年5月28日 优先权日1990年5月28日
发明者许尧坤, 王耀栋, 蔡锡文, 王秀君, 余亚君, 姜炳海 申请人:无锡市化工研究设计院