臺灣博碩士論文加值系統

本研究是將感光性樹脂組成物應用於高透明聚亞醯胺薄膜基材上，利用紫外光照射使感光性樹脂組成物於基材上能達到較佳的接著性，採用100%環狀脂肪族環氧樹脂（E3）與部份環狀脂肪族環氧樹脂（E3）混合不同比例官能基數(2個（E1及E2）、4個（E5）或8個環氧基（E4）)之環氧樹脂來進行研究，其比例分別為80%：20%或65%：35%，其中環氧樹脂的結構是以新型形態的芴基或是含雙酚基等為主。利用矽烷偶合劑或改變高透明聚亞醯胺薄膜基材表面能，使基材界面與感光性樹脂組成物產生結合作用，以及加入含有二元醇(Tri (propylene glycol)：TPPG)成分來提高反應速率，並改善接著強度。利用熱機械分析儀(TMA)、熱重量分析儀(TGA)、及示差掃瞄熱分析儀(DSC)等儀器，分析感光性樹脂組成物之性質。結果顯示，在接著強度方面，含有芴基結構的感光性樹脂組成物(E3E5-80/20)，經紫外光照射後，再進行加熱試驗，有助於提升感光性樹脂與基材間的接著強度，其最大接著值為0.286kgf/mm2 (以ASTM D903剝離接著測試方法)，可有效增進與基材的接著性。在熱分析方面，由TMA、TGA及DSC結果得知，E3E5感光性樹脂組成物，不因比例差異而在Tg及熱裂解溫度上出現太大的變異。另外加入過量之TPPG單體，會降低Tg及接著強度，其可能是因過量的TPPG單體未能在有效時間內參與反應，以致影響感光性樹脂組成物最終物性。

The purpose of this study is to apply photosensitive resin on high transparent polyimide substrate. We applied the UV Radiation the substrate so that to acquire better adhesion between photosensitive resin and substrate. Therefore, using 100% cycloaliphatic epoxide to compare with partial cycloaliphatic epoxide with various mix-ratio of different functional groups (two, four, or eight epoxy groups) to do research. The percentage of partial cycloaliphatic epoxide and the epoxy resin with bisphenolyl and fluorenyl moieties is 80%:20% and 65%:35%, respectively. We used silane coupling agent or change the surface energy of high transparent polyimide substrate to make the substrate and photosensitive resin combine together. Moreover, we also try to add TPPG to improve adhesion and reactivity. By using the TMA, TGA and DSC, we could analyze the characteristic of photosensitive resin. For adhesion strength part, the results showed that by using the photosensitive resin contained the fluorine-based structure (E3E5-80/20) to proceed UV light radiation and thermal processes and result in promoting the adhesion strength between photosensitive resin and substrate with the maximum adhesion strength of 0.286 kgf/mm2. Therefore, the photosensitive resin contained the fluorine-based structure could promote the adhesion to the substrate well. For thermal analysis part, the results from TMA, TGA, and DSC showed that the various ratio E3E5 photosensitive resins composite doesn’t show the great difference on Tg and thermal decomposition temperature. Besides, adding excess TPPG lowers Tg and adhesion strength because the excess TPPG doesn’t react completely.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 光硬化性樹脂簡介 1
1.3 光硬化性樹脂特性 2
1.4 研究動機及目的 5
第二章 文獻回顧 6
2.1 UV光源的定義、分類及應用 6
2.1.1 UV光源的定義 6
2.1.2 UV光源的分類及應用 6
2.2 光硬化性樹脂的起源 8
2.3 光硬化性樹脂的種類 9
2.3.1 自由光硬化型 9
2.3.1.1 自由基光起始劑種類及其反應型態 10
2.3.1.2 自由基聚合型寡聚物種類 11
2.3.2 陽離子光硬化型 12
2.3.2.1 陽離子型光起始劑種類及其反應型態 13
2.3.2.2 陽離子型聚合型寡聚物種類 15
2.3.3 丙烯酸脂系與環氧樹脂系樹脂的比較 18
2.4 光硬化樹脂的組成物 20
2.5 影響光硬化反應的因素 20
2.6 聚亞醯胺基材簡介 22
2.7 接著理論 25
2.8 影響接著強度的因素 27
第三章 實驗 28
3.1 實驗簡介 28
3.2 實驗藥品 28
3.3 實驗儀器及測定方法 34
3.4 實驗流程 40
3.5 感光性樹脂配方比例組成之製備 42
第四章 結果與討論 45
4.1 感光性樹脂配方之接著強度測定 45
4.2 感光性樹脂配方之熱機械分析(TMA)測定 55
4.3 感光性樹脂配方之熱重量分析(TGA)測定 62
4.4 感光性樹脂配方之示差掃描熱分析(DSC)測定 68
4.5 高透明聚亞醯胺基材含浸於不同濃度ESi-1溶液，經24小
時及乾燥處理後分析 74
4.5.1 接觸角分析 74
4.5.2 接著強度分析 75
第五章 結論 77
參考文獻 79
附錄
A 各類純環氧樹脂之TGA圖形 83

1.C.Decker,” Photoinitiated Crosslinking Polymerisation”, Prog. Polym. Sci., Vol. 21, 1996, pp. 595
2.莊文斌，「UV樹脂在顯示器產業之應用」，化工資訊與商情，第六十二期，2008，第24-31頁。
3.張上鎮，「紫外光硬化塗料與塗裝(1)」，塗料與塗裝技術，第二十一期，2001，第22-30頁。
4.張上鎮，「紫外光硬化塗料與塗裝(4)」，塗料與塗裝技術，第六十一期，1995，第87-90頁。
5.Bin Hu,et al.,”Adhesive Properties of Silanol Surface Modified Poly(ethylene naphthalate) Film”,Macromol. Chem. Phys.,Vol.203,2002,pp. 1631-1635
6.Tzu Hsuan Chiang, et al.,”A study of monomer’s effect on adhesion strength of UV-curable resins”,International Journal of Adhesion & Adhesives,vol.26,2006,pp. 520-531
7.加藤清視，UV硬化技術の進步，日本東京：株式會社 総合技術センター，第55頁。
8.加藤清視、中原正二，UV硬化技術入門，日本京都市：高分子刊行会，第8頁。
9.A.Endruweit,et al. ,”Curing of composition components by Ultraviolet Radiation: A review” , polym. compos., Vol. 27 , 2006 , pp. 120
10.周洺偉，陽離子紫外光硬化樹脂之研究，碩士論文，國立臺北科技大學化學工程研究所，臺北，2007。
11.洪嘯吟著，光照下的繽紛世界：光敏高分子化學的應用，台北市：曉園出版社，2002，第74-76頁。
12.劉瑞祥，感光性高分子，台南市：復文書局，2002，第6-7頁。
13.郭政翰，陽離子型環氧樹脂之光硬化動力學分析與機械性質探討，碩士論文，國立臺北科技大學有機高分子研究所，臺北，2006。
14.范剛瑜，含聚矽氧薄膜之光硬化動力學研究，碩士論文，國立臺北科技大學有機高分子研究所，臺北，2007。
15.C.G. Roffey , Photopolymerization of Surface Coating , John Wiley & Sons , 1982 , pp. 163
16.Ferdinand Rodriguez , et al. , Principles of Polymer Systems, Taylar&Francis, 2003 , pp. 105
17.宋心琦、周福添、劉劍波合著，光化學，五南圖書有限公司，2004，第306-312頁。
18.王国建、王德海、邱军、赵立群編著，功能高分子材料，上海：华东理工大學出版社，2006，第239-243頁。
19.林建中，高分子材料性質與應用，高立圖書有限公司，1998，第269-287頁。
20.D.K.Chattopadhyay,et al.,”Thermal and mechanical properties of epoxy acrylate/methacrylates UV cured coatings” Progress in Organic Coating, Vol. 54,2005,pp. 10-19
21.林和玫，「陽離子型UV硬化技術與應用」，化工資訊與商情，第二十一期，2005，第41-47頁。
22.工研院化工所編，光硬化型樹脂的發展動向，專題調查報告，工業技術研究院化學工業研究所，新竹，1987。
23.James V. Crivello,”The Discovery and Development of Onium Salt Cationic Photoinitiator”, J. Appl. Polym. Sci., Vol. 37, 1999 , pp. 4244-4247
24.Jean-Pierre Fouassier, Photoinitiation Photopolymerization and Photocuring : Fundamentals and Applications,Hanser/Gardner,1995,pp. 108
25.Reinhold Schwalm,UV Coatings:Basics,Recent Developments and new Applications,Elsevier,2007,pp. 120-122
26.J.V. Crivello,” UV and electron beam-induced cationic polymerization”, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res., B 151,1999, pp. 8-21
27.Vanda Yu. Voytekunas,et al.,”Kinetics study of the UV-initiated cationic Polymerization”, European Polymer Journal,Vol 44,2008,pp. 3640-3649
28.范金龍，「光固化樹脂」，高分子工業，第一百四十一期，第73-80頁。
29.張豐志編著，應用高分子手冊，台北市：五南圖書有限公司，2003，第57-79頁。
30.上海树脂厂編，环氧树脂，上海发行所发行，1973，第94-98頁。
31.M.Ghaemy,M.Barghamadi,”Synthesis and properties of organosoluble polyimides based on novel flourene-ring containing diacetamido-diamine”, J. Appl. Polym. Sci., Vol. 112, 2009 , pp. 819
32.洪金賢，「軟性材料基板的介紹與應用」，工業材料雜誌，第二百四十三期，2007，第159-168頁。
33.方彥文，利用溶膠-凝膠法製備聚亞醯胺/二氧化鈦奈米混成薄膜及其特性研究，碩士論文，國立交通大學材料科學與工程學研究所，新竹，2006。
34.Chyi-Ming Leu,et al.,”Hybrid Composition and Films Fabricated by The Same”, U.S. Patent 2008/0161473 A1
35.呂奇明、蘇俊瑋，「可撓式顯示器基板材料與成型技術」，工業材料雜誌，第二百七十三期，2009，第104-113頁。
36.呂奇明，「軟性顯示器用透明基板材料技術」，工業材料雜誌，第二百七十三期，2007，第177-179頁。
37.薛慈剛，黏著技術，台北：高立圖書有限公司，1980，第90頁。
38.賴耿陽，接著技術與接著劑應用，台南：復文書局，1999，第13-20頁。
39.林子文，環氧樹脂添加矽烷偶合劑在交聯過程之界面性質研究，碩士論文，國立東海大學化學工程研究所，臺中，2004。
40.林南宏，「黏著劑概論(1)」，化工技術，第五期，2007，第120-132頁。
41.Miyuki Harada,et al.,“Mechanical Properties of The Flexible-Type Epoxy/Clay Nanocomposites Prepared by Slurry Method”, J. Appl. Polym. Sci., Vol. 113, 2009 , pp. 2256-2257
42.JER(Japan Epoxy Resin)藥品目錄。
43.Jung-Dae Cho,Jin-Who Hong,”Curing kinetics of UV-Initiated Cationic Photopolymerization of Divinyl Ether Photosensitized by Thioxanthone, J. Appl. Polym. Sci., Vol. 97, 2005,pp. 1345-1348
44.W.Brockmann,et al., Adhesive Bonding:Materials,Applications and Technology,Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.kGaA ,2009,pp. 114,130,134
45.F. Boey,et al.,” Cationic UV Cure Kinetics for Multifunctional Epoxies, ”J. Appl. Polym. Sci., Vol. 86, 2002 , pp. 518-525
46.Zbigniew Czech,et al.,”Investigation of the tensile peoperties of「epoxy resin-monomer」system using cationic UV-crosslinkable blends, polym. Adv. Technol.,Vol. 15,2004,pp. 387-392
47.Meiran Xie,et al.,”Synthesis and Properties of Novel , Liquid , Trifunctional , Cycloaliphatic Epoxide”, J. Appl. Polym. Sci., Vol. 39, 2001 , pp. 2799-2804
48.徐武軍，高分子材料導論，台北市：五南圖書出版公司，2004，第35-45頁。
49.F Sun,et al.,“Study on cationic photopolymerization reaction of epoxy polysiloxane”,Nucl. Instr. and Meth. In Phys. Res.,B 264,2007,pp. 321
50.陳碧義，「軟質基板表面處理技術」，工業材料雜誌，第二百四十三期，2007，第151-153頁。