[發明專利]環氧組合物用的潛硬化劑

有效

• 申請號: 201080025795.1
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN102459394A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 應宇蓉;約翰·J·麥克納馬拉;梁靜;梁榮昌
• 申請（專利權）人: 兆科學公司
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王健

對相關申請的交叉引用

本申請要求2009年6月12日提交的美國臨時申請No.61/186,547；2009年7月2日提交的美國申請No.12/497,040；2010年3月12日提交的美國臨時申請No.61/313,199；和2010年4月19日提交的美國申請No.12/762,892的優先權。

發明領域

本發明涉及環氧樹脂用的潛硬化劑，更特別涉及由在殼材料中包封或涂布的核材料構成的潛硬化劑。

發明背景

環氧粘合劑為人所知已超過50年并且是商品化的最早的高溫粘合劑之一。一經固化，該材料在大溫度范圍內保持其粘合性質，具有高剪切強度，并耐氣候、油、溶劑和濕。該粘合劑可作為一元粘合劑或二元粘合劑購得并且可以以幾種形式，如糊、溶劑溶液和支承膜形式獲得。在這三種形式中，一元粘合劑膜通常提供良好的粘合強度及更好的厚度均勻性并可實際用于電子設備，最尤其是平板顯示器的各向異性導電膜的開發。

為了構造一元粘合劑膜，通常一齊合并潛硬化劑、多官能環氧樹脂、苯氧基樹脂、添加劑和非必要的填料。該組合物隨后在剝離層上以薄膜形式流延。在粘合過程中，將該粘合劑轉移到一個特定表面上并移除剝離層。使另一表面與該薄膜接觸，并通過施加熱和/或壓力來使粘合劑硬化或固化成強熱固性粘合劑。在這種實例中，該粘合劑的能使該材料固化成熱固性粘合劑的兩種組分是硬化劑和多官能環氧樹脂。后者建立交聯網絡，但正是前者使這能夠發生。在固化過程中，潛硬化劑通過首先形成與環氧樹脂的環氧乙烷的開環加合物來引發多官能環氧樹脂的聚合。一經產生，該加成產物造成經該粘合劑蔓延的一連串開環物類，最終產生交聯熱固性材料。

該硬化劑的活性成分通常由胺化合物如咪唑和環氧樹脂的反應產物構成。此類加合物已知引發和加速環氧樹脂的固化(Heise，M.S.；Martin，G.C.Macromolecules，1989，2299-104；Heise，M.S.；Martin，G.C.J.Poly.Sci：Part?C：Polym.Lett.1988，26，153-157；Barton，J.M；Shepherd，P.M.；Die?Makromolekular?Chemie?1975176，919-930)。但是，這些的一個缺點在于它們與固化劑一樣有效，它們無法直接用于一元粘合劑，因為一旦添加，它們在相對較短時期內開始啟動固化。因此在試圖制造粘合劑及其薄膜時，可以看見該組合物粘度的緩慢升高，因為該硬化劑繼續加速環氧部分的開環聚合。這種現象最常被稱作降低的可加工時間，換言之，由于過早硬化，可用于裝配該粘合劑和制造薄膜的時間顯著降低。因此，為阻止其發生，通常不使用胺-環氧加合物本身作為硬化劑，而常做的是用將該胺-環氧加合物與粘合劑環境隔絕的保護性殼材料包封或涂布該胺-環氧加合物。一旦并入粘合劑中，通過施加熱和/或壓力將該胺-環氧加合物從其保護殼上剝離。此處所述的此類潛硬化劑常被稱作核-殼潛硬化劑，其中核在這種情況下是胺-環氧加合物且殼是保護殼。

在核-殼潛硬化劑的情況下常遇到一種顯著折衷，即由于包括保護殼，固化速度通常減慢且固化溫度通常提高，必須弄破該保護殼或使其可透以使核材料釋放到粘合劑環境或基質中。不受制于任何特定理論，公知的是，由于使用如提高殼的厚度、交聯密度或殼的T_g或提高粘合劑基質的殼與核材料之間的不相容程度之類的手段提高殼材料的阻隔性質，需要更多能量來將該胺-環氧加合物釋放到粘合劑環境中。因此獲得在配制到一元粘合劑中時具有所需的提高的貯存壽命穩定性的硬化劑，但以較低的固化溫度和固化速度的降低為代價。因此，始終要平衡的是，制備具有剛好足以在正常儲存條件下保護核材料但不會過度保護以致減慢該粘合劑的固化速度的保護殼的核-殼潛硬化劑。也在合意地低的溫度下引發核材料的釋放并在窄溫度范圍內完成。