Клеевая композиция Советский патент 1980 года по МПК C09J3/14 

(54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к клеевым композициям на основе цианакрилатов обладающим оптической прозрачностью и применяемым для приклейки оптичесних деталей и герметизации фотоприемников, а также в микроэлектронике для сборки печатных схем, Клеевые композиции, применяемые в указанных областях, должны обладать комплексом следующих основных свойств: вязкость 500-6000 сПз; прозрачность в области длин волн 0,45 мк; высокая прочность; теплостойкость (предел прочности при отрыве при 125с) не менее 80 кгс/см ; эластичность (стойкость к многократному термоциклированию) один цикл от -196 до +20°С по 15 мин; не менее 40 термоциклов. Известна ысоковязкая, оптически прозрачная клеевая композиция на основе цианакрилатов, содержащая в качестве загустителя 1-15 вес.% полиметилметакрилата 1. Вязкость компо зиции составляют 500-20 тыс. сПз, Однако эта композиция имеет недостаточную теплостойкость: введение полиметилметакрилата в цианакрилат не приводит к увеличению теплострйкости композиции, она остается на уровне теплостойкости мономера. .Известна также оптически прозрач- ная клеевая композиция, представляющая собой форполимер цианакрилата 2. Вязкость композиции составляет 5050-10 сПз. Наиболее близкой по технической сущности и получаемому пблйжительному эффекту к изобретению является клеевая композиция, содержащая эфирсС-цианакриловой кислоты общей формулы где R алкил или алкоксиалкил и эфир бутадиен-1,З-карбон-1-овой кислоты общей формулы СН,СН-СН С (CN) , где ,-CHj :HjrO-CHa-CHa 31. Композиция имеет пониженную вязкость и не обеспечивает достаточной теплостойкости. Цель изобретения - повышение вязкости и теплостойкости. Поставленная цель изобретения достигается тем, что клеевая композиция, содержащая эфир о6-Цианакриловой кислоты общей формулы dHi C-COOR|,

СИ , где R - алкйл или алкоксиалкил и

эфир бутадиен-1,3-карбон-1-оаой кислоты,

содержит в качестве эфира бутадием-1,3-карбон-1-вой кислоты соединение выбранное из групгйл, содержащей аллилциансорбинат ди- (оСгЦианпента-2,4-диенат -этиленгликоля, ди-(циансорбинат)-а тияенгликоля и диаллилмуконат, и дополнительно форполимер вышеуказанного эфира оС-циан акр иловой

Этоксиэтилцианакрилат

Форполимер этоксиэтилцианакрилата

Аллилциансорбинат

Для сравнения

Этоксиэтилцианакрилат

Форполимер этоксиэтилцианакрилата

Этоксиэтилцианакрилат Аллилциансорбинат

Этилцианакрилат

Форполимер этилцианакрилата

ДЦБ

Для сравнения Этилцианакрилат

Форполимер этилцианакрилата

Для сравнения Этилцианакрилат

Ди-(с6-Цианпента-2 ,4-диенат)-этиленгликоля

Полученныеклеевые композиции оптически прозрачны в области длин волн 0,4-5 мк.

Для увеличения стабильности клея мЬыомерный цианакрилат, который вводйфея в композицию,должен содержать иэаестные ингибиторы анионной и радикальной полимеризации.

Для ускорения отвержденияклеевого шва можно использовать активаторы

кислоты с вязкостью 1000-6000 сПэ при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Форполимер 40-90

Эфир ot-цианакрило-,

вой кислоты 8-50

Эфир бутадиен-1,3-карбон-1-овой

кислоты0,5-20

Совместное использование форполимера эфира об-цианакриловой кислоты и эфира бутадиен-1,З-карбон-1-овой кислоты дает синергический эффект п теплостойкости/ что подтверждается данными, приведенными в табл. 1. I .

Т а б ли ц а 1

90

16

30

250

128

100

основного характера (амины, спирты, карбонаты щелочных металлов .и др.) , а также .облучение ультрафиолетовым светом. В последнем случае в композицию вводят 0,1-1 вес.% фотосенсибилизатора (бензоин или его эфиры). Пример 1. Композицию готовят смешением 90,0 г форполимера этоксиэтилцианакрилата с вязкостью 4000 сПз, 9,5 г этоксиэтилцианакрилта иО, 5 г ди-(oL-циaнпeнтa-2,4-диeнa тa)-этиленгликоля (ДЦБ) до полного растворения. Получают клеевую композицию с вязкостью 3000 сПз. Полученной композицией склеивают образцы из стали марки Х18Н10Т и через 24 ч пос ле склейки определяют предел прочности при отрыве при и предел прочности при отрыве поГОСТ 14760-6 при 125°С после прогрева образцов при этой температуре в течение 1ч. Композицию наносят на кварцевую подложку (,1) и подвергают термоциклированию до появления видимых дефектов (один цикл 15 мин, 20° 15 мин) . Результаты испытаний при ведены в табл. 2. Пример 2. Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только используют 79,0 г форполимера Этоксиэтйлцианакрилат9,5 4000 Форполимер этоксиэтилцианакрилата90,0 ДЦБ0,5 . Этилцианакрилат20,0 Форполимер этилцианакрилата79,0 ДЦБ1,0 Этилцианакрилат17,8 Форполимер этилцианакрилата78,6 АЦС3,6 Этоксиэтйлцианакрилат8,0 6000 Форполимер этоксиэтилцианакрилата86,2 АЦС5,8 Этилцианакрилат23,7 Форполимер этилцианакрилата75,0 1500 ДЦБ 1,3 5000 2500 этилцианакрилата с вязкостью БООС сПз, :20,0 г этилцианакрилата и 1,0 г ДЦВ, Вязкость клея 2500 сПз. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Пример 3. Композицию готовят и испытывают по примеру 1,. только используют 78,6 г форполимера, этилцианакрилата с вязкостью 2500 сПз, 17,8 г этилцианакрилата и 3,6 г вллилциансорбината (АЦС). Вязкость клея 1000 сПз. Результаты испытаний композиции в табл. 2. Пример 4. Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только используют 86,2 г форполимера этоксиэтилцианакрилата с вязкостью 6000 сПз/ 8,0 г этоксиэтилцианакрилата и 5,8 г (АЦС). Получают клей с вязкостью 4000 сПз. Результаты испытаний композиции в табл. 2. Т а б л и ц а 2 110 250 70 90 158

Этилцианакрилат

Форполимер этилцианакрилата

АЦС

Бу т ил циа н ак р ил ат

Форполимер бутнлцианакрилата

дав

Форполимер этилцкрилата . Э илцианакрилат

Дициансорбинат

этиленгликоля

(ДЦС)

Форполимер этилцканакрилата

.Этилцианакрилат

Диаллилмуконат (ДАМ)

Для сравнени

Этоксиэтилцианаклат

Форполимер этоксэтилцианакрилата

ДЩБ

Этоксиэтилцианакрилат

Форполимер этоксэтилцианакрилата

ДЦБ Этоксиэтилцианак

Форполимер этоксэтилцианакрилата

ДЦБ

Этоксиэтилцианак

ЦЦБ

Чпо прототипу)

П р И м ер 5, Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только йс пользуют 75 г фбрпблймёра этилцианакрилата с вязкостью 1500 сПз, 23,7 г этилцианакрилата и 1,3 гди- (еС ЦиаНпента-2,4-диената) -этиленгликоля (ДЦВ). Получают клей с вязкост1ью 500 сПз.

Пример 6 Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только используют 40,0 г форполимера этилцианакрилата с вязкостью 1000 сПэ

744018

Продолжение табл.2,

310

105

1000

50

190

200

100

3000

250

120

50

3000

3000 320

50

160

200

180

60

4000

170

50

200

3000

110

10

200

5000

200

73

215

15

40,0 г этилцианакрилата, 20,0 г 55 аллилциансорбината (АЦС). Получают клей с вязкостью 550 сПз.

Пример 7. Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только используют 47,5 г форполимера бутилцианакрилата с вязкостью 3000 сПз 50 г бутилцианакрилата, 2,5 г ди-(cd-цианпента-2,4-диената)-этиленгликоля (ДЦБ). Получают клей с вязкостью

Д5 1000 сПз.

Пример 8. Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только используют 80,0 г форполимера этилцианакрилата с вязкостью 4000 сП 19,5 г этилцианакрилата и 0,5 г ДЦС. Вязкость клея 3000 сПз.

Пример 9. Композицию готовят и испытывают по примеру 1, только используют 80,0 г форполимера этилцианакрилата с вязкостью 4000 сП 18,0 г этилцианакрилата и 2,0 г ДАМ.

Таким образом, введение в клеевую композицию форполимера эфира е -цианакриловой кислоты в количестве 4090 вес.% приводит к .повышеншо теплостойкости композиции. Предел прочности при отрыве при после прогрева образцов при этой температуре в течение 1 ч увеличивается до 90 - 250 кгс/см . Кроме того, увеличивается вязкость, что позволяет значительно уменьшить усадку клеевого шва Клеевая композиция может применяться для склеивания различных узлов в оптике: оптических деталей и герметизации фотоприемников, работающих при низких температурах, соединения узлов работающих в условиях повышенных температур и механических нагрузок. Формула изобретения

Клеевая композиция, содержащая эфир Л-цианакриловой кислоты общей формулы

-COOR , .

где R - алкил или алкоксиалкил и

эфир бутадиен-1,3-карбон-1-овой кислоты,

отличающаяся тем, что, с целью повышения вязкости и теплостойкости, она содержит в качестве эфира бутадиен 1,3-карбон-1-овой килоты соединение , выбранное из групп содержащей аллилциансорбинат, ди с -цианпента-2,4-диенат)- этиленгликоля, ди(циансорбинат)-этиленгликоля и диаллилмуконат, и дополнительно форполимервышеуказанного эфира сС -цианакриловой кислоты.с вязкостью 1000-6000 сПз при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Форполимер40-90

Эфир d -цианакриловой кисло1г18-50 Эфир бутадиен 1,3-карбон-1-1-овойкислоты 0,5-20

.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

и модифицирование цианакрильных клеПластмассы

№ 9, 1976, с. 55ев .

59 (прототип).