本發(fā)明涉及用于電子設(shè)備的具有壓敏粘合劑(psa)性質(zhì)的熱熔性粘合劑。本發(fā)明進(jìn)一步涉及可uv固化的光學(xué)透明的粘合劑(uvoca)膜。所述光學(xué)透明的粘合劑膜在電子設(shè)備的組裝過程期間可再加工和/或可移除。所述粘合劑和膜特別適合作為用于lcd顯示器、led顯示器、觸摸屏和柔性薄膜光伏模塊的封裝劑(encapsulant)。
背景技術(shù):
電子設(shè)備和電路通常由設(shè)置在基板/背板(以下可互換使用)和蓋板/前板(以下可交換使用)之間的發(fā)光單元的活性層或組件、電荷轉(zhuǎn)移層、墨水、匯流條等組成,且所述基板和蓋板用增強(qiáng)光透射和光學(xué)效應(yīng)的封裝粘合劑或?qū)訅赫澈蟿┠ふ澈显谝黄?。所述基板和蓋板之一或兩者由光學(xué)透明的材料制成。電子設(shè)備中的活性層和/或組件有時(shí)容易被濕氣和氧氣降解。層壓粘合劑膜可以限制氧氣和水蒸氣的傳輸,并且防止活性層降解。
在電子設(shè)備中使用層壓粘合劑膜和/或封裝劑(以下可交換使用)相對于液體粘合劑改進(jìn)了制造效率。然而,與膜有關(guān)的缺點(diǎn)包括在組裝過程中由于膜的粘彈性導(dǎo)致的不良的基板潤濕和不良的空隙填充。對于含有諸如電極、匯流條、墨水階梯(inksteps)、集成電路等組件的基板,由于它們的不規(guī)則表面,增大空隙形成的可能性,該問題加劇。wo2009148722和wo2011062932公開了使用基于高重均分子量(mw)(通常大于300,000g/mol)的聚異丁烯系粘合劑。此類粘合劑具有高粘度,因而在有機(jī)電子設(shè)備中容易產(chǎn)生空隙或氣泡。為了獲得更好的潤濕,更多墨水填充,更少氣泡/空隙,在熱層壓下將未固化的粘合劑膜施加到基板上。然而,許多活性有機(jī)和電子組件對高于60℃的熱敏感,并且長時(shí)間暴露于熱導(dǎo)致對聚合物和組件的不利影響。jp2012057065公開了具有壓敏粘合劑性質(zhì)的不可固化的粘合劑。為了適當(dāng)?shù)貪櫇窕搴褪箍障缎纬勺钚』瑢⒄澈蟿┠さ恼扯缺3衷?20℃下低于1,000,000cps或低于200,000g/mol的粘均分子量(mv);然而,未固化的熱塑性粘合劑在設(shè)備壽命期間在應(yīng)變下顯示出冷流。
cn103820042公開了使用sis和sbs嵌段共聚物制造用于熱熔光學(xué)透明的粘合劑(toca)的可熱固化的熱熔性粘合劑。然而,本領(lǐng)域中眾所周知的是,sis和sbs嵌段共聚物的軟嵌段中的不飽和c=c官能鍵在空氣中在uv光或高溫下容易氧化,并且粘合劑膜將隨時(shí)間變成黃色或棕色。
光學(xué)透明的粘合劑膜(loca、oca或uvoca)對電子設(shè)備如顯示面板、玻璃板、觸摸面板、擴(kuò)散器、剛性補(bǔ)償器、加熱器和柔性起偏器的組裝過程提出了另一個(gè)可再加工性問題。wo201429062描述了當(dāng)用可uv固化的液體光學(xué)透明的粘合劑(loca)形成電子設(shè)備時(shí)再加工過程的挑戰(zhàn)。在再加工過程期間,通過手或線切割分離蓋板和lcd面板,然后移除蓋板和基板上的loca殘留物,并用有機(jī)溶劑清洗。有機(jī)溶劑通常用于除去粘合劑殘留物,且這存在環(huán)境、健康和安全顧慮。如果在uv固化之后進(jìn)行再加工過程,則粘合劑膜通常會(huì)破碎成許多小的固體塊,并且除去所有這些塊可能是耗時(shí)的。
wo2013173976a1公開了光學(xué)設(shè)備的另一挑戰(zhàn),其包括在lcd面板上出現(xiàn)暗點(diǎn)和斑點(diǎn),也稱為"mura"。mura描述低對比、不規(guī)則圖案或區(qū)域的顯示效果,這通常是由不均勻的屏幕均勻性或局部應(yīng)力所引起的。mura的一種來源是來自光學(xué)透明的粘合劑。顯示器內(nèi)部的任何種類的應(yīng)力,即使在低水平下,也可能導(dǎo)致mura,且其是不可修復(fù)的缺陷。如果在固化且形成軟的粘合劑膜后,光學(xué)透明的粘合劑膜具有~0%的收縮率,則能夠使mura最小化。
美國專利號(hào)5,559,165和6,448,303公開了用作水凝膠的熱熔性壓敏粘合劑。它們是軟的(肖氏oo<30),并且在從硬基板上移除時(shí)不留下油殘留物。其它類似的水凝膠狀軟粘合劑通過在冷卻后交聯(lián)或固化得到,如在ep175562中描述的可電子束固化的丙烯酸系的情況。類似地,美國專利號(hào)5,262,468描述了使用高粘度橡膠(在甲苯中25wt%時(shí)為40,000cp)得到凝膠狀熱塑性組合物,但是這些組合物通常缺乏粘合抓力且實(shí)質(zhì)上不存在粘合性。
在本領(lǐng)域中需要可固化的光學(xué)透明壓敏粘合劑,其可用作電子設(shè)備的層壓粘合劑或封裝劑,并且允許良好的基板潤濕和可再加工性。本發(fā)明滿足該需求。
發(fā)明概述
本發(fā)明提供適合于密封和粘附基板、保護(hù)活性層和組件不受濕氣和氧氣影響且增強(qiáng)光透射和光學(xué)效應(yīng)的壓敏粘合劑和粘合劑膜。所述粘合劑包含具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯嵌段共聚物、液體稀釋劑和/或增粘劑、(甲基)丙烯酸酯單體和/或每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物、和自由基引發(fā)劑。所述粘合劑任選包含額外的聚合物或共聚物、蠟、抗氧化劑和干燥劑填料。在一些實(shí)施方式中,所述粘合劑和膜不需要進(jìn)一步固化,和在其它實(shí)施方式中,所述粘合劑和膜需要利用輻射或熱來固化。
所述壓敏粘合劑和粘合劑膜具有強(qiáng)內(nèi)聚強(qiáng)度、高伸長率、低彈性模量、低硬度和低固化收縮率。所述粘合劑膜具有壓敏性質(zhì),并且足夠軟以允許設(shè)備在長期暴露于應(yīng)變時(shí)保持柔性和抗蠕變性。這些性質(zhì)產(chǎn)生最小"mura"、零空隙、以及良好的潤濕和油墨階梯填充,用于顯示設(shè)備的優(yōu)異的再加工過程。所述粘合劑膜能夠在再加工過程期間通過在固化之前或之后從一個(gè)或幾個(gè)塊的蓋板或基板剝離而容易除去,在基板上基本上沒有殘留物。
在一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)透明的粘合劑組合物包含(a)約0.5至約20份的具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物;(b)約0.5至約80重量份的液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物;(c)約0.5至約50重量份的(甲基)丙烯酸酯單體、每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物或它們的混合物;和(d)約0.01至約5份的自由基引發(fā)劑。在使用紫外輻射照射或熱固化時(shí),所述苯乙烯系嵌段共聚物與(甲基)丙烯酸酯單體或低聚物形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。
另一個(gè)實(shí)施方式涉及電子設(shè)備,其包括至少一層光學(xué)透明且可再加工的壓敏粘合劑膜。所述壓敏粘合劑膜包含(a)約0.5至約20份的具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物;(b)約0.5至約80重量份的液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物;(c)約0.5至約50重量份的(甲基)丙烯酸酯單體、每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物或它們的混合物;和(d)約0.01至約5份的自由基引發(fā)劑。在使用紫外輻射照射或熱固化時(shí),所述苯乙烯系嵌段共聚物與(甲基)丙烯酸酯單體或低聚物形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。
另一實(shí)施方式涉及形成光學(xué)透明和可再加工的壓敏粘合劑的方法,其包括下述步驟:(1)通過在約50℃至約150℃下混合(a)約0.5至約20份的具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物;(b)約0.5至約80重量份的液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物;(c)約0.5至約50重量份的(甲基)丙烯酸酯單體、每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物或它們的混合物;和(d)約0.01至約5份的自由基引發(fā)劑以形成均勻熔體,制備壓敏粘合劑;(2)將所述均勻熔體以約25至約250μm的厚度施加到第一離型襯里作為壓敏粘合劑膜;和(3)將所述膜與第二離型襯里層壓,由此將所述粘合劑膜插置在所述兩個(gè)離型襯里之間。
在另一實(shí)施方式中,光學(xué)透明且可再加工的壓敏粘合劑可通過下述步驟來形成:(1)通過在約20℃至約90℃下,在約50-90wt%的庚烷和/或二甲苯溶液中溶解(a)-(d)組分以形成均勻溶液,制備壓敏粘合劑溶液:(a)約0.5至約20份的具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物;(b)約0.5至約80重量份的液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物;(c)約0.5至約50重量份的(甲基)丙烯酸酯單體、每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物或它們的混合物;和(d)約0.01至約5份的自由基引發(fā)劑;(2)將所述溶液在約20℃至約30℃下以約25至約250μm的厚度施加到第一離型襯里作為干燥的膜;和(3)將完全干燥的膜與第二離型襯里層壓,由此將所述粘合劑膜插置在所述兩個(gè)離型襯里之間。
上述步驟可進(jìn)一步包含(4)制備第一基板;(5)移去第一離型襯里;(6)將所述膜層壓到第一基板上;(7)移去第二離型襯里;(8)將所述膜層壓到第二基板上;和(9)使用uv或熱固化所述膜。所述膜將第一基板和第二基板粘附在一起。所述膜可再加工,且能夠在步驟8和/或步驟9后移除。
在以下詳細(xì)說明中描述本發(fā)明的這些和其它方面。在任何情況下,上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
都不應(yīng)理解為對要求保護(hù)的主題的限制,該主題僅由本文的權(quán)利要求限定。
附圖說明
圖1示出樣品d的rda溫度掃描和流動(dòng)溫度。
圖2示出樣品2、4和f在固化之前的rda溫度掃描和流動(dòng)溫度。
圖3示出樣品2、4和f在uv固化后的rda溫度掃描。
圖4示出從玻璃基板除去未固化的膜的照片。
發(fā)明的詳細(xì)描述
本文引用的所有文獻(xiàn)的公開內(nèi)容通過引用以它們的整體并入本文。
如本文所用的術(shù)語"壓敏粘合劑"是指在施加輕微壓力下即時(shí)粘附到大多數(shù)基板上并永久保持粘性的粘彈性材料。如果聚合物具有壓敏粘合劑本身的性質(zhì)或通過與增粘劑和/或其它添加劑混合而起到壓敏粘合劑的作用,則聚合物是如本文使用的術(shù)語的含義內(nèi)的壓敏粘合劑。優(yōu)選的粘合劑將通常具有約-40℃至約室溫,更優(yōu)選約-30℃至約10℃的軟嵌段tg??捎玫恼澈蟿﹥?yōu)選具有10rad/s(25℃)下小于約6×105達(dá)因/cm2,優(yōu)選小于約5×105的g'(儲(chǔ)存模量)。低g'提供軟且易于潤濕粗糙的基板和填充空隙的粘合劑。此外,可用的粘合劑具有大于200%的斷裂伸長率值和大于15psi的拉伸強(qiáng)度。高伸長率和高拉伸強(qiáng)度避免所述膜在再加工過程期間破裂成多個(gè)塊。
所述壓敏粘合劑包含具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯嵌段共聚物。所述苯乙烯系嵌段共聚物組分的量優(yōu)選約0.01至約50重量份,更優(yōu)選約0.5至約20重量份。
在一個(gè)實(shí)施方式中,苯乙烯系嵌段共聚物為具有a-b-a或a-b的一般嵌段結(jié)構(gòu)的直鏈嵌段共聚物,其中a為具有高于20℃的均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)的非彈性聚合物硬嵌段,和b為具有約-30℃至約室溫、更優(yōu)選約-30℃至約10℃的tg的飽和彈性軟嵌段。所述硬嵌段或苯乙烯系嵌段可包含乙烯基單體(如乙烯基芳烴、乙烯基吡啶、鹵乙烯和羧酸乙烯基酯)以及丙烯酸系單體(如丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯等)的均聚物或共聚物,單乙烯基芳烴尤其包括苯系列的那些,如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、乙基乙烯基苯以及雙環(huán)單乙烯基化合物如乙烯基萘等。其它非彈性聚合物嵌段可衍生自α-烯烴、氧化烯、縮醛、氨基甲酸酯等,優(yōu)選苯乙烯系共聚物。
所述共聚物的飽和軟或飽和彈性(以下可交換使用)嵌段b為氫化異戊二烯、丁二烯或它們的混合物,如例如美國專利號(hào)3,700,633中所教導(dǎo)的。氫化將不飽和的c=c鍵轉(zhuǎn)化為飽和的c-c鍵??梢圆捎眠x定的條件來完全氫化所述軟嵌段,而不會(huì)改變苯乙烯系硬嵌段。可選擇其它條件以沿著聚合物鏈基本上均勻氫化,其中軟的和硬的苯乙烯系嵌段被氫化到幾乎相同的程度。具有完全氫化的軟嵌段的嵌段聚合物使在處理中和在設(shè)備壽命期間暴露于熱和光的降解最小化。因此,優(yōu)選具有異戊二烯、丁二烯或它們的混合物的完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物。此外,可用的其它軟嵌段組分為異丁烯、(甲基)丙烯酸c4-c24脂族酯。
所述苯乙烯系嵌段共聚物可具有寬比例的硬嵌段與軟嵌段,可具有約5:95或更低至約40:60或更高的比例。
嵌段共聚物的非限制性實(shí)例包括可作為kratong系列獲得的三嵌段苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(seps)??捎糜诒景l(fā)明的其它三嵌段共聚物包括可作為septon4033-4055從kuraray獲得的具有苯乙烯單體單元和氫化共軛二烯單體的氫化聚異戊二烯/丁二烯(seeps);和由苯乙烯單體和氫化共軛二烯單體單元的嵌段組成的氫化聚異戊二烯/丁二烯聚合物。還包括三嵌段共聚物,如可從kaneka以商品名sibstar062t、073t獲得的苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段(sibs)共聚物。所述苯乙烯系嵌段共聚物也可以是支化的或放射狀。典型的支化結(jié)構(gòu)含有具有可從中心部放射出或可以另外方式偶合或接枝到一起的至少三個(gè)分支的彈性部分。放射狀嵌段共聚物包含(聚苯乙烯-中間嵌段)nx的結(jié)構(gòu),其中x為用于制備放射狀嵌段共聚物的多官能偶合劑的殘基,和n為等于或大于3的數(shù)字,且表示附加至x的聚苯乙烯中間嵌段臂的數(shù)目。數(shù)n平均為約3至約10。在一個(gè)實(shí)施方式中,不超過75%的直鏈嵌段共聚物可用支化或放射狀苯乙烯系嵌段共聚物替代。
通常,無論放射狀或直鏈,所述苯乙烯系嵌段共聚物也可含有全部的不超過80%的水平的二嵌段(a-b)。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,所述苯乙烯系嵌段共聚物包括具有a-b一般結(jié)構(gòu)的單獨(dú)二嵌段共聚物,其中a和b如以上描述的,且在25℃下20wt%在甲苯中的粘度也大于1000cps。優(yōu)選的二嵌段共聚物為kratong1701x或1702x,其均是苯乙烯乙烯丙烯二嵌段聚合物。最優(yōu)選kratong1702x。盡管粘合劑配制物優(yōu)選含有上述二嵌段組分用于獲得更好的剝離粘合性,但是二嵌段共聚物可以部分或全部用與所述粘合劑配制物相容的其它非嵌段聚合物替代。例如,聚異丁烯(例如,來自basf的oppanol)、聚異戊二烯(例如,來自kuraray的液體異戊二烯橡膠)、聚丁烯(例如來自ineos的indopol)、聚丙烯(例如來自exxonmobilchemicals的vistamaxxtm)或苯乙烯/丁二烯共聚物(例如,來自goodyear的plioflex)或高流動(dòng)性嵌段共聚物(來自kuraray的septon2063、2043&2002)也可以不超過40重量份的量使用。
任選地,一部分所述苯乙烯系嵌段共聚物可用與所述苯乙烯系嵌段共聚物相容的非嵌段共聚物替代。此類聚合物的實(shí)例包括無定形的聚α-烯烴(apao),其為乙烯、丙烯和丁烯的無規(guī)共聚物或三元聚合物,和其它基本上無定形或半結(jié)晶性聚合物。商業(yè)上適合的apao包括rextac(rexenellc)、eastoflex(eastmancorporation)和vestoplast(evonikcorporation)。在壓敏粘合劑中,具有小于約100℃的熔點(diǎn)的茂金屬催化的半結(jié)晶聚烯烴也可以是適合的。低熔點(diǎn)半結(jié)晶聚烯烴也可以替代粘合劑中的苯乙烯系嵌段共聚物,此類半結(jié)晶聚烯烴的實(shí)例包括多分散指數(shù)小于約3的c2-c6聚烯烴。這些低熔點(diǎn)半結(jié)晶聚烯烴可作為linxar系列從exxonmobil商購獲得。
壓敏粘合劑進(jìn)一步包含液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物。所述液體稀釋劑包括油、液體增塑劑和液體橡膠。已知稀釋劑與苯乙烯系嵌段聚合物的特定嵌段(域)締合,因此改變那些部分的行為。更詳細(xì)地,所述聚合物的軟嵌段部分或域(即,"b-嵌段")需要具有小于約室溫的tg。隨著添加其它的軟嵌段相容的組分如液體稀釋劑和增粘劑,這些組分與b域締合,使其膨脹,且通常導(dǎo)致其tg的變化。對于大多數(shù)壓敏粘合劑應(yīng)用,tg在約0℃至25℃的范圍內(nèi),然而,對于本文的用途,軟嵌段tg在-40℃至約10℃的范圍內(nèi),更優(yōu)選約-20℃至約10℃??捎玫南♂寗┲饕侵逄匦裕遗c聚合物軟嵌段相容。這些材料包括增塑劑如石蠟油和環(huán)烷石油、高度精煉的無芳烴石蠟和環(huán)烷食物級(jí)和工業(yè)級(jí)白色石油礦物油,以及液體增塑劑如合成液體油或聚合的c5石油原料流、聚丁烯、聚異丁烯、聚異戊二烯、聚丙烯、多萜烯、聚丁二烯或其共聚物和氫化衍生物等的橡膠,其重均分子量(mw)小于100,000g/mol。合成油為低粘度低聚物,其是永久液態(tài)的單烯烴、異鏈烷烴或石蠟。優(yōu)選稀釋劑為在升高溫度下和/或隨時(shí)間不變黃的白油。可商購獲得的液體聚丁烯、聚異丁烯、聚異戊二烯、聚丁二烯包括,但不限于,可作為lir50從kuraray獲得的聚異戊二烯、可根據(jù)indopol名稱從ineos獲得的聚丁烯、根據(jù)名稱oppanol和glissopal從basf獲得的聚異丁烯;可根據(jù)名稱polybd45ct、polybd2000ct、polybd3000ct、cn307從sartomer獲得的聚丁二烯??蓮膋uraray獲得的聚異戊二烯lir-30、lir-50、lir-290、可從nipponsoda獲得的tea-1000、te2000、gi-1000、gi-2000、gi-3000、bi-2000、bi-3000、jp-100;bi-2000為具有約2100的數(shù)均分子量的氫化1,2-聚丁二烯均聚物。gi-2000為具有約2100的數(shù)均分子量的羥基封端的氫化1,2-聚丁二烯。粘合劑中的液體稀釋劑的量為約0.01至約80份,優(yōu)選大于約10份。
增粘劑的實(shí)例包括聚合的c5石油原料流的橡膠和多萜烯,例如可從goodyear獲得的wingtack10和可從exxonchemical獲得的escorez2520。適合的增粘劑為軟嵌段增粘劑,它們包括任何相容的樹脂或它們的混合物,例如(1)天然或改性松香,例如脂松香、木松香、妥爾油松香、蒸餾松香、氫化松香、二聚松香和聚合松香;(2)天然或改性松香的甘油酯和季戊四醇酯,例如淺色木松香的甘油酯、氫化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氫化松香的季戊四醇酯和酚改性的松香季戊四醇酯;(3)天然萜烯的共聚物和三元聚合物,例如,苯乙烯/萜烯和α甲基苯乙烯/萜烯;(4)具有通過astm方法e28,58t測定的約80°至150℃的軟化點(diǎn)的多萜樹脂;后者的多萜樹脂通常由在中等低溫下在friedel-crafts催化劑存在下萜烴如稱為蒎烯的雙環(huán)單萜的聚合得到;還包括氫化多萜樹脂;(5)酚改性的萜烯樹脂及它們的氫化衍生物,例如,雙環(huán)萜烯和苯酚在酸性介質(zhì)中縮合得到的樹脂產(chǎn)物;(6)具有約50℃至135℃的環(huán)球法軟化點(diǎn)的脂族石油烴樹脂;后者樹脂由主要由烯烴和二烯烴組成的單體的聚合得到;還包括氫化脂族石油烴樹脂;(7)脂環(huán)族的石油烴樹脂和它們的氫化衍生物;和(8)脂族/芳族或環(huán)脂族芳族共聚物和他們的氫化衍生物。本文使用的優(yōu)選增粘劑包括多萜烯如來自piova的piccolytea125;脂族樹脂如來自goodyear的wingtack95;環(huán)脂族樹脂如來自eastman的eastotach100;和脂族/芳族或環(huán)脂族/芳族樹脂和它們的氫化衍生物,如來自exxonchemical的ecr149b、ecr179a、escorez5380。最優(yōu)選脂族或環(huán)脂族樹脂,而最不期望的是松香酯,或最不優(yōu)選酚改性的多萜烯。特定增粘劑的期望性和選擇在很大程度上取決于使用的具體嵌段共聚物。粘合劑中的中間嵌段增粘劑的量為約0.01至約80份,更優(yōu)選約10至約60份。
另外,可能期望在粘合劑中加入硬嵌段粘增粘樹脂。硬嵌段增粘樹脂為美國專利號(hào)6,448,303中描述的粘合劑冷卻后位于橡膠的非彈性體域中的那些樹脂。此類樹脂的代表是基于混合的c9石油蒸餾流的主要芳族樹脂如可從eastman獲得的picco材料,或基于芳族單體的純的或混合的單體流的樹脂如乙烯基甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、香豆酮或茚的均聚物或共聚物。優(yōu)選可根據(jù)kristalex商品名從eastman獲得的基于α-甲基苯乙烯的那些。如果存在,硬嵌段樹脂通常以1至30重量份、優(yōu)選小于10份的量使用。
壓敏粘合劑進(jìn)一步包含自由基反應(yīng)性的官能組分。一種特別適合的反應(yīng)性官能組分是(甲基)丙烯酸系單體或每低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物。基于所述粘合劑的總重量,本發(fā)明中的反應(yīng)性官能組分的量為約1至約60重量份,更優(yōu)選約0.5至約50重量份,更優(yōu)選約5至約30重量份,最優(yōu)選約10至約25份。
本發(fā)明中適合的(甲基)丙烯酸酯單體的實(shí)例為包括脂族、脂環(huán)族、芳族、雜環(huán)和/或環(huán)氧官能團(tuán)的(甲基)丙烯酸的酯。在一些實(shí)施方式中,飽和長鏈(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)脂族酯、(甲基)丙烯酸酯/環(huán)氧單體或它們的組合可用作單體,因?yàn)樗鼈兡軌蛟鰪?qiáng)與高分子三嵌段共聚物和任選存在的液體稀釋劑和增粘劑的混溶性。(甲基)丙烯酸酯單體可以是未被取代的,或用各種基團(tuán)如羥基或烷氧基取代。示例性的(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯包括,但不限于,(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯。示例性的(甲基)丙烯酸環(huán)脂族酯包括,但不限于,(甲基)丙烯酸異冰片基酯、甲基丙烯酸四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸五甲基哌啶酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯和(甲基)丙烯酸酯化的環(huán)氧樹脂。
在一些實(shí)施方式中,可使用或甚至優(yōu)選具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或甚至大于四個(gè)(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯單體,其稱為多官能的(甲基)丙烯酸酯單體。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解,可使用多官能的(甲基)丙烯酸酯單體的混合物??蛇x擇多官能的(甲基)丙烯酸酯單體,以提高uv或熱固化后的粘合劑內(nèi)聚強(qiáng)度和使粘合劑組合物的粘合性和可潤濕性最優(yōu)化。本發(fā)明中適合的多官能的(甲基)丙烯酸酯單體的實(shí)例為,但不限于,二(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,10-癸二醇酯、和二(甲基)丙烯酸三環(huán)癸二醇酯、二(甲基)丙烯酸三環(huán)癸烷二甲醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯。
本發(fā)明中的自由基反應(yīng)性的低聚物包括,但不限于,美國專利號(hào)5,171,760和5,665,823以及polymerbulletin,vol.6,pp.135-141(1981),t.p.liao和j.p.kennedy中描述的官能化聚異丁烯(pib)。代表性的聚異丁烯乙烯基醚描述在polymerbulletin,vol.25,pp.633(1991),j.p.kennedy和美國專利號(hào)6,054,549和6,706,779中。優(yōu)選的官能化pib是自由基反應(yīng)性的聚異丁烯、丁基橡膠衍生物和類似物,它們用側(cè)鏈(甲基)丙烯酸類或75%的α-烯烴官能團(tuán)封端或接枝。特別是,(甲基)丙烯酸酯官能化的pib(i)具有約1,000至約100,000g/mol的mw和(ii)每個(gè)聚合物鏈含有多于一個(gè)自由基反應(yīng)性的官能團(tuán)。使用選自末端甲基丙烯酸酯、側(cè)鏈甲基丙烯酸酯、末端丙烯酸酯和/或側(cè)鏈丙烯酸酯的官能團(tuán)制備官能化的pib。
本發(fā)明中的其它自由基反應(yīng)性低聚物還包括,但不限于,(甲基)丙烯酸類末端和側(cè)鏈液體聚合物,或丁二烯、異戊二烯、乙烯、丙烯、丁烯和衍生物的共聚物。這些官能化低聚物具有約1,000至約100,000g/mol的mw,且在聚合物鏈中含有多于一個(gè)自由基反應(yīng)性的官能團(tuán)。使用優(yōu)選選自末端甲基丙烯酸酯、側(cè)鏈甲基丙烯酸酯、末端丙烯酸酯和/或側(cè)鏈丙烯酸酯的自由基官能團(tuán)形成官能化低聚物。示例性官能化低聚物包括,但不限于,二(甲基)丙烯酸酯化的聚丁二烯、二(甲基)丙烯酸酯化的聚異戊二烯、氫化的二(甲基)丙烯酸酯化的聚丁二烯、氫化的二(甲基)丙烯酸酯化的聚異戊二烯、(甲基)丙烯酸酯化的epdm橡膠(乙烯-丙烯-二烯共聚物)和(甲基)丙烯酸酯化的丁基橡膠,其中許多可從sartomer和kuraray獲得。"(甲基)丙烯酸酯化"在本文中定義為用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能化。
被(甲基)丙烯酸酯化且可部分或完全替代官能化pib或聚烯烴系低聚物的示例性的其它自由基反應(yīng)性低聚物包括,但不限于,(甲基)丙烯酸酯化的聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯化的聚酯、(甲基)丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯化的丙烯腈-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯化的聚硅氧烷、(甲基)丙烯酸酯化的溴化丁基橡膠(溴異丁烯-異戊二烯共聚物)、(甲基)丙烯酸酯化的氯丁基橡膠(氯異丁烯-異戊二烯共聚物)。這些樹脂可以沒有(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)商購獲得,并且可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員無需過多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行官能化。
官能化pib或其它聚烯烴中的具有反應(yīng)性且可通過輻射或熱固化的末端和/或接枝側(cè)鏈官能團(tuán)的實(shí)例包括,但不限于,選自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、乙烯基醚、丙烯基、巴豆基、烯丙基、硅氫化物、乙烯基甲硅烷基、炔丙基、環(huán)烯基、硫醇基、縮水甘油基、脂族環(huán)氧基、環(huán)脂族環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基、衣康酸酯基、馬來酰亞胺基、馬來酸酯基、富馬酸酯基、肉桂酸酯基、苯乙烯基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基和查耳酮基。優(yōu)選丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。低聚(甲基)丙烯酸酯,例如,如歐洲專利號(hào)2718385所描述的丙烯酸二環(huán)戊二烯基酯,也是適合的。
壓敏粘合劑進(jìn)一步包含自由基引發(fā)劑。自由基固化引發(fā)劑包括通過電磁能射線如uv光或通過熱產(chǎn)生自由基的自由基聚合引發(fā)劑。包含一種或多種光引發(fā)劑的自由基光聚合引發(fā)體系可見于fouassier,j-p.,photoinitiation,photopolymerizationandphotocuringfundamentalsandapplications1995,hanser/gardnerpublications,inc.,newyork,ny中。適合的自由基光引發(fā)劑包括i型α分裂引發(fā)劑如苯乙酮衍生物如2-羥基-2-甲基苯丙酮和1-羥基環(huán)己基苯基酮;酰基膦氧化物衍生物如雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?苯基膦氧化物;和苯偶姻衍生物如苯偶姻甲醚和苯偶姻乙醚??缮藤彨@得的自由基光引發(fā)劑包括來自basf的irgacure651、irgacure184、irgacure907和darocur1173。ii型光引發(fā)劑也適合于可固化的粘合劑,并且它們包括二苯甲酮、異丙基噻噸酮和蒽醌。也可以使用上述化合物的多個(gè)取代的衍生物。用于可輻射固化的粘合劑的光引發(fā)劑的選擇是輻射固化領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。光引發(fā)劑體系將包含一種或多種光引發(fā)劑和任選存在的一種或多種光敏劑。適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑的選擇高度取決于使用粘合劑的具體應(yīng)用。適合的光引發(fā)劑是顯示出與粘合劑中樹脂和其它添加劑不同的光吸收光譜的光引發(fā)劑?;?00份的粘合劑的總重量,光引發(fā)劑的量通常在約0.01至約10份、優(yōu)選約0.1至約5份的范圍內(nèi)。
本文中的術(shù)語輻射固化是指粘合劑的可固化部分通過光化輻射曝光的交聯(lián)、韌化、硬化或硫化。光化輻射是在材料中引發(fā)化學(xué)變化的電磁輻射,為了本說明書和權(quán)利要求書中的目的,將包括電子束固化。在大多數(shù)情況下,此類輻射是紫外線(uv)或可見光。輻射固化的引發(fā)通過添加適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑來實(shí)現(xiàn)。粘合劑的固化通過直接暴露至紫外線(uv)或可見光或通過穿過由聚酯、聚碳酸酯、玻璃等制成的透明蓋板的間接曝光來實(shí)現(xiàn)。
本文中的術(shù)語熱固化是指粘合劑的可固化部分通過暴露至烘箱、紅外線(ir)、近ir或微波的熱的韌化、硬化或硫化。熱固化溫度在50-200℃、優(yōu)選60-100℃之間。熱固化的引發(fā)通過添加適當(dāng)?shù)臒嶙杂苫l(fā)劑來實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,粘合劑通過光學(xué)透明的蓋板或前板固化,光引發(fā)劑必須能夠吸收對蓋板或基板是透過的波長的輻射。例如,如果粘合劑通過鈉鈣玻璃蓋板固化,光引發(fā)劑必須具有高于320nm的顯著uv吸光率。低于320nm的紫外輻射將被鈉鈣玻璃蓋板吸收,不能到達(dá)粘合劑膜中的光引發(fā)劑。在該實(shí)例中,包括紅移光引發(fā)劑或光敏劑與光引發(fā)劑作為一種光引發(fā)體系以增強(qiáng)能量向光引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移,將是有利的。如果粘合劑通過具有400nm和更低的截止吸光率的pet膜固化,光引發(fā)劑必須具有高于400nm的uv吸光率。此類光引發(fā)劑的實(shí)例包括,但不限于,可從basf商購獲得的
可熱固化的自由基聚合引發(fā)劑包括過氧化物,如過氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、1,1-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷,1,1-雙(叔丁基過氧)環(huán)十二烷、過氧化間苯二甲酸二叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧)-3-己炔和過氧化氫異丙苯?;?00份粘合劑的總重量,熱引發(fā)劑的量通常在約0.01至約10份的范圍內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,理想地選擇熱固化引發(fā)劑,以提供適度的引發(fā)溫度,其足夠高以防止過早交聯(lián),而且足夠低以防止電子設(shè)備暴露至過高溫度。這種過高溫度可能使設(shè)備內(nèi)的反應(yīng)性有機(jī)組分降解。適合的可商購獲得的自由基熱引發(fā)劑的實(shí)例包括,但不限于,來自u(píng)nitedinitiators的luperoxtbec,來自akzonobelpolymerchemicals的trigonox101和trigonox201,來自arkema的luperox101和luperox231,來自geospecialtychemicals的dicup,2,5-二甲基-2,5雙(叔丁基過氧)己炔-3,如可根據(jù)商品名luperox130從arkema獲得的那些,來自akzonobelpolymerchemicals的trigonox145;二叔丁基過氧化物如可根據(jù)商品名trigonoxb從akzonobelpolymerchemicals獲得的那些。用于這些自由基引發(fā)劑的典型固化溫度通常為約50至約190℃,但可升高溫度以更快的固化。
任選地,壓敏粘合劑中也可存在0至5重量份的蠟組分。與所述粘合劑相容且不影響其光學(xué)透明度的適合蠟包括但不限于,石油基蠟、常規(guī)蠟、天然基蠟、官能化蠟和聚烯烴共聚物。術(shù)語石油衍生的蠟包括具有在約50℃至約110℃范圍內(nèi)的熔點(diǎn)的石蠟和微晶蠟,以及合成蠟如低分子量聚乙烯蠟或費(fèi)-托蠟。最優(yōu)選具有至少約50℃的熔點(diǎn)的聚乙烯蠟或費(fèi)-托蠟。
在一些實(shí)施方式中,無機(jī)填料可用于改進(jìn)粘合劑的內(nèi)聚強(qiáng)度、流變性、濕氣和氧氣阻隔性。代表性的填料包括,但不限于,石英粉、熔融二氧化硅、無定形二氧化硅、滑石、玻璃珠、石墨、炭黑、氧化鋁、粘土、石墨烯、納米粘土、云母、氮化鋁和氮化硼。由銀、銅、金、錫、錫/鉛合金和其它合金組成的金屬粉末和薄片也是用于導(dǎo)電應(yīng)用的適合填料。也可使用有機(jī)填料粉末如聚(四氯乙烯)、聚(三氟氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)。適合用于粘合劑配制物的此類填料的類型和量在本領(lǐng)域技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)范圍內(nèi)。通常,此類填料將以總粘合劑的0.1至50份的量存在。
在其它實(shí)施方式中,干燥劑可用于改進(jìn)粘合劑的濕氣阻隔性。當(dāng)添加時(shí),干燥劑構(gòu)成粘合劑的不超過20份。適合使用的具有干燥劑性質(zhì)的填料(被稱為干燥劑填料)可以是提供合適的濕氣清除速率、容量和殘留濕氣含量(干燥劑可以有效地清除水的最低濕氣含量)以滿足特定電子設(shè)備的允許水分含量的任何填料。干燥劑填料將能夠與水和/或水蒸氣反應(yīng)、吸收或吸附水和/或水蒸氣。此類干燥劑的代表性列表可見于dean,j.lange'shandbookofchemistry,1999,mcgrawhill,inc.,newyork,ny,pp.11.5。
通常,適合的干燥劑包括金屬氧化物,如cao、bao、mgo;其它氧化物,如sio2、p2o5、al2o3;金屬氫化物,如cah2、nah、lialh4;金屬鹽,如caso4、na2so4、mgso4、caco3、k2co3和cacl2;粉末沸石,如4a和3a分子篩;金屬高氯酸鹽,如ba(clo4)2、mg(clo4)2;超吸收聚合物,如輕度交聯(lián)的聚(丙烯酸);和與水反應(yīng)的金屬,如鈣。與任何填料一樣,干燥劑填料粒徑、粒徑分布、形狀和表面官能度將影響其可裝載到樹脂體系中的水平以及可產(chǎn)生何種流變性。這些因素是本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的,并且在其它方面與本發(fā)明的組合物無關(guān)。以上公開的更常規(guī)的非干燥劑填料和這些干燥劑填料的混合物考慮和描述在實(shí)施例中。干燥劑填料的粒徑的常規(guī)范圍為約0.001至約200微米。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠確定用于特定最終用途應(yīng)用所需的樹脂的合適粒徑范圍、流變性和清除速率。
粘合劑可任選進(jìn)一步包含包括熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、uv吸收劑和光穩(wěn)定劑的添加劑。本文中使用的適用的穩(wěn)定劑或抗氧化劑中包括高分子量受阻酚和多官能的酚如含硫和含磷的酚。受阻酚是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的那些,可表征為還在非常接近于酚羥基處的空間含有大基團(tuán)的酚類化合物。任何已知的熱穩(wěn)定劑都可以是合適的,優(yōu)選的熱穩(wěn)定劑種類包括,但不限于,酚類抗氧化劑、烷基化單酚、烷基硫代甲基酚、氫醌、烷基化氫醌、生育酚、羥基化硫代二苯醚、亞烷基雙酚、o-、n-和s-芐基化合物、羥基芐基化丙二酸酯、芳族羥基芐基化合物、三嗪化合物、胺類抗氧化劑、芳基胺、二芳基胺、多芳基胺、?;被?、草酰胺、金屬鈍化劑、亞磷酸酯/鹽、亞膦酸酯/鹽、芐基膦酸酯/鹽、抗壞血酸(維生素c)、羥胺、硝酮、硫增效劑、苯并呋喃酮、吲哚酮和它們的混合物。熱穩(wěn)定劑的使用是任選的,在有些情況下不是優(yōu)選的,特別是如果其與許多電子設(shè)備內(nèi)的活性組分反應(yīng)且使其降解。當(dāng)使用熱穩(wěn)定劑時(shí),基于總計(jì)100重量份的粘合劑,它們可以以約0.0005份至不超過約10重量份的水平存在。
其它已知的uv吸收劑可適合用于所述粘合劑組合物,uv吸收劑的優(yōu)選種類包括,但不限于,苯并三唑衍生物、羥基二苯甲酮、羥苯基三嗪、取代和未被取代的苯甲酸的酯等和它們的混合物??墒褂檬茏璋饭夥€(wěn)定劑(hals),且受阻胺光穩(wěn)定劑也是本領(lǐng)域眾所周知的。通常,受阻胺光穩(wěn)定劑是仲、叔、乙酰化、n-烴氧基取代的、羥基取代的n-烴氧基取代的或其它取代的環(huán)胺,其特征在于大量的空間位阻,通常衍生自鄰近胺官能團(tuán)的碳原子上的脂族取代。uv吸收劑的使用是任選的,在有些情況下不是優(yōu)選的,特別是如果其與電子設(shè)備內(nèi)的活性有機(jī)組分反應(yīng)且使其降解。當(dāng)使用這些uv吸收劑時(shí),基于總計(jì)100重量份的粘合劑,它們可以以約0.0005份至不超過約10重量份的水平存在。
粘合劑可任選包含粘合促進(jìn)劑??捎糜谡澈蟿┙M合物的粘合促進(jìn)劑的實(shí)例包括但不限于,c3-c24烷基三烷氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基芐基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、縮水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、巰基丙基甲氧基硅烷、氨基丙基三烷氧基硅烷和它們的兩種或更多種的混合物。硅烷粘合促進(jìn)劑的使用是任選的,在有些情況下不是優(yōu)選的,特別是如果其與電子設(shè)備內(nèi)的活性有機(jī)組分反應(yīng)且使其降解。當(dāng)使用硅烷偶聯(lián)劑時(shí),基于總計(jì)100重量份的粘合劑,它們可以以約0.0005份至不超過約10重量份的水平存在。
本發(fā)明中的熱熔性粘合劑在通常在約50至約200℃范圍內(nèi)的涂布溫度下的布氏粘度范圍為約1,000至約900,000cps,優(yōu)選地,約90至約130℃下10,000至100,000cps。這種粘度范圍允許粘合劑可熱熔融涂布成膜。對于制備psa粘合劑膜和在具有熱敏性組件的電子設(shè)備組裝過程中將粘合劑膜層壓到基板上,高于約130℃的涂布溫度是不理想的。在130℃以上成形傾向于使膜和組件變色,有機(jī)光伏模塊和lcd分別在約110℃和80℃下開始降解。
膜厚度在約25至約250μm、優(yōu)選約50至約150μm的范圍。未固化的粘合劑膜在等于或低于35℃下保持為壓敏粘合劑膜,且在儲(chǔ)存期間具有最小的冷流。
可固化的粘合劑組合物在uv固化時(shí)具有低硬度、高光透射率和低收縮率。由于低模量和硬度,粘合劑膜不會(huì)使lcd產(chǎn)生任何mura,同時(shí)顯著改進(jìn)lcd顯示器的性能。因此,本發(fā)明的粘合劑膜可用于較薄顯示器設(shè)計(jì)。固化的粘合劑膜在長期暴露至應(yīng)變時(shí)保持柔軟、柔性和抗蠕變。蠕變或冷流可以表現(xiàn)為柔性顯示器或薄膜光伏器件在彎曲時(shí),或在剛性顯示器中長時(shí)間保持垂直時(shí)的分層缺陷。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,固化粘合劑的硬度為肖氏oo5至80,優(yōu)選10至70。根據(jù)astmd2240的硬度測量是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。在具有平底的容器內(nèi)使粘合劑固化至6.4mm的厚度來測量硬度。將樣品放置到硬度計(jì)中的硬平面上。然后,將硬度計(jì)(來自rexgaugeco.inc.,il,usa的model1600dial-00)的壓頭壓入樣品中,確保其平行于所述表面。在與樣品牢固接觸的1秒內(nèi)測定硬度。
如果粘合劑顯示出在500-1100nm內(nèi)至少90%的光透射率,則認(rèn)為其是光學(xué)透明的。光透射率的測量是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。光透射率通常根據(jù)astme903在125μm厚度的樣品上進(jìn)行。透射率的優(yōu)選試驗(yàn)方法如下。將小的粘合劑膜放置在已用異丙醇擦拭三次的75mm×50mm平面微載片(來自dowcorning,midland,mi的玻璃載片)上。將第二玻璃載片在壓力下附著到粘合劑上。然后,在紫外源下將粘合劑完全固化。使用來自agilent的分光計(jì)cary300,從波長300至900nm測量光透射率。使用一個(gè)空白玻璃載片作為背景。
根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式,固化的粘合劑的收縮率小于1.5%,優(yōu)選小于1.0%,最優(yōu)選實(shí)質(zhì)上0%。uv固化收縮率可使用光流變儀測定。光流變測量可使用來自antonpaargmbh的physicamcr301光流變儀進(jìn)行。光流變儀具有一對平行板,且底板由石英制成。uv光(uva強(qiáng)度為93mw/cm2)從高壓汞弧(hpma)燈通過底板照射,以固化夾在平行板之間的粘合劑(具有1.00mm的初始間隙),該粘合劑在振蕩模式(具有30rad/s的固定角頻率和0.5%應(yīng)變)下測試。使用uv固化時(shí)間記錄模量。使用零固定法向力(fn),以使該間隙自動(dòng)減小以適應(yīng)固化期間的樣品收縮率。繪制間隙與固化以記錄樣品的線性固化收縮率。這是一種用于測量收縮率的方便且已經(jīng)確立的技術(shù),并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
該粘合劑可用于電子設(shè)備,且可用作可再加工的光學(xué)透明膜。粘合劑具有低于室溫的最大tanδ值,大于約10psi,優(yōu)選大于約15psi的拉伸強(qiáng)度,和大于200%,甚至大于500%,或甚至大于1,000%的斷裂伸長率。將軟嵌段tg作為tanδ的最大值。在0.125"厚、2.5"長的具有1"×1"端部和0.5"×0.5"中心計(jì)量部的狗骨形部分上測定拉伸強(qiáng)度,并在拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)(instron)上使用氣動(dòng)夾具以20"/min的速度拉伸,并記錄最大值。根據(jù)astmd638測量最大斷裂伸長率。該膜能夠容易地從基板上移除并保持為單個(gè)膜或幾個(gè)大塊。
所述粘合劑可作為片材或以卷形式輸送到基板如pet、玻璃等上,或在載體膜如pet或牛皮紙硅酮離型襯里之間。在一個(gè)實(shí)施方式中,優(yōu)選粘合劑作為膜涂布并層壓在兩個(gè)襯里之間,以形成具有壓敏粘合劑性質(zhì)的無粘性膜。包含粘合劑膜的片材或卷材可通過任何適合的方法來制備。例如,片材可通過溶液流延或浸漬涂布來形成。使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)進(jìn)行溶液流延。通常,將粘合劑組分全部溶于溶劑或溶劑混合物中以形成溶液,所述溶劑例如二甲苯、甲苯、庚烷、己烷、環(huán)己烷等。將溶液流延成具有特定重量/平方米的膜,然后使溶劑蒸發(fā)以形成psa狀粘合劑膜。
優(yōu)選的涂布方法是熱熔膜擠出、壓縮模塑、注射模塑、層壓、串聯(lián)擠出涂布、熱熔擠出流延、熔融共擠出流延或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的熔融方法。使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)制備熱熔體。通常,通過在約50-190℃的溫度下混合熔體中的組分直到得到均勻的混合物來制備熱熔體,通常在約2-8小時(shí)內(nèi)?;旌蠝囟葢?yīng)保持盡可能低,以避免過早交聯(lián),并且所述溫度取決于具體配制物和組分,特別是如果粘合劑組合物是可熱固化的。各種混合方法是本領(lǐng)域已知的,并且制備均勻混合物的任何方法都是合適的。在熱熔性膜涂布過程中,熱熔體的溫度應(yīng)保持低于130℃,以避免過早交聯(lián)、混濁、變黃或分解。在一些膜擠出方法中,將熱熔體的溫度保持等于或低于約120℃。
電子設(shè)備以各種方式組裝。在一個(gè)實(shí)施方式中,粘合劑膜以未固化的psa膜用在電子設(shè)備組裝過程中。在移除第一個(gè)離型襯里時(shí),使用橡膠輥等在壓力下將暴露的psa粘合劑膜層壓至蓋板或基板。隨后,移除第二個(gè)襯里,并將暴露的粘合劑表面層壓至剩余的前板或基板。在一個(gè)實(shí)施方式中,將粘合劑膜同時(shí)層壓至前板和基板??蓱?yīng)用在約10℃至約190℃、優(yōu)選約20℃至約80℃范圍內(nèi)的熱和/或真空和/或壓力以增強(qiáng)層壓,并除去任何夾帶的空氣和消除層之間的任何空隙。在另一個(gè)實(shí)施方式中,因?yàn)榛迳系挠袡C(jī)活性組分在高于120℃的溫度下開始分解,因此優(yōu)選的層壓溫度范圍低于約110℃,在一些應(yīng)用中低于約80℃。然后,通過熱或紫外輻射,將可固化的粘合劑膜固化。熱固化可使用約50至約190℃的溫度來完成。uv固化使用約280至約700nm波長范圍的uv光來完成。
將本發(fā)明的粘合劑膜涂布和/或?qū)訅旱诫娮釉O(shè)備上。粘合劑在電子組裝過程期間流動(dòng)并提供良好的潤濕和油墨填充。在層壓步驟之前,由于膜存儲(chǔ)在卷輥上,因而粘合劑膜承受應(yīng)力下的輸送和儲(chǔ)存溫度。另外,在層壓期間,粘合劑在足夠低的溫度下流動(dòng),以防止損壞設(shè)備中的任何熱敏組件。因此,期望粘合劑的流動(dòng)溫度盡可能低,同時(shí)仍然高于最低的環(huán)境儲(chǔ)存溫度。流動(dòng)溫度(也稱為轉(zhuǎn)換溫度)是粘合劑從固態(tài)到液態(tài)轉(zhuǎn)換的溫度,其為g"=g'(tan=1)時(shí)的溫度值。本發(fā)明中的熱熔性粘合劑具有約45℃至約120℃、優(yōu)選約50℃至約110℃、更優(yōu)選高于50℃至約80℃的流動(dòng)溫度。
在層壓和隨后的固化后,本發(fā)明的粘合劑膜不再流動(dòng),因此,固化的粘合劑的流動(dòng)溫度實(shí)質(zhì)上是分解溫度。苯乙烯系共聚物和(甲基)丙烯酸酯單體或每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物在輻射和/或熱時(shí)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。不受任何理論束縛,認(rèn)為軟嵌段和所述單體或低聚物部分地交錯(cuò),并且一定程度上彼此共價(jià)鍵合以形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)以其不能容易地分離的方式纏結(jié)。固化后的粘合劑的流動(dòng)溫度的缺失表明形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),并且這在電子設(shè)備的壽命期間提供良好的抗蠕變性。
在一個(gè)實(shí)施方式中,粘合劑膜在兩側(cè)上具有不規(guī)則表面,因此在層壓過程中便于基板和蓋板的脫氣。不規(guī)則表面可以通過機(jī)械壓花或通過片材的擠出期間的熔體破壞來產(chǎn)生,然后淬火以使在處理期間保持表面粗糙度。表面圖案可通過眾所周知的、常規(guī)技術(shù)工藝施加至所述片材。例如,可使擠出的片材通過位于緊靠著擠出機(jī)模頭的出口的模輥的特別制備的表面。這將期望的表面特征賦予離開模頭的熔融聚合物的一側(cè)。因此,當(dāng)這種模輥的表面具有微小的峰和谷時(shí),其將粗糙的表面賦予通過輥的聚合物片材側(cè),并且粗糙表面通常分別對應(yīng)于輥表面的谷和峰。此類模輥描述在例如美國專利號(hào)4,035,549和美國專利公開號(hào)2003/0124296中。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,粘合劑膜可以是單層或多層形式。術(shù)語"單層"是指由本發(fā)明中描述的粘合劑制成或基本上由本發(fā)明中描述的粘合劑組成的片材。當(dāng)呈多層形式時(shí),所述片材包含亞層,并且所述亞層的至少一個(gè)由本發(fā)明中的粘合劑制成或基本上由本發(fā)明中的粘合劑組成,同時(shí)其它亞層可由任何其它適合的聚合材料制成或包含任何其它適合的聚合材料,例如,α-烯烴和α,β-烯屬不飽和羧酸的共聚物(即,酸共聚物)、部分中和的離子酸共聚物(即,離聚物)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮醛(包括聲學(xué)級(jí)聚乙烯醇縮醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(例如,線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段共聚物彈性體、α-烯烴和α,β-烯屬不飽和羧酸酯的共聚物(例如,乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、硅酮彈性體、環(huán)氧樹脂和它們的兩種或更多種的組合。
有多種形成光學(xué)透明、可再加工的壓敏粘合劑的方法。所述粘合劑可形成為熔體或溶液形式,以形成膜。
在一個(gè)實(shí)施方式中,使用光學(xué)透明、可再加工的壓敏粘合劑制備電子設(shè)備,其包括下述步驟:(1)在約50℃至約150℃下混合(a)約0.5至約20份的具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物;(b)約0.5至約80重量份的液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物;(c)約0.5至約50重量份的(甲基)丙烯酸酯單體、每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物或它們的混合物;和(d)約0.01至約5份的自由基引發(fā)劑,以形成均勻的熱熔體,制備壓敏粘合劑;(2)在約50℃至約150℃下將所述熱熔體以約25至約250μm的厚度施加到第一離型襯里上作為膜;(3)將所述膜與第二離型襯里層壓。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,光學(xué)透明且可再加工的壓敏粘合劑通過以下步驟來形成:(1)通過在約20℃至約90℃下,在約50-90wt%的庚烷和/或二甲苯溶液中溶解以下組分以形成均勻溶液,制備壓敏粘合劑溶液:(a)約0.5至約20份的具有完全氫化且飽和的軟嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物;(b)約0.5至約80重量份的液體稀釋劑、增粘劑或它們的混合物;(c)約0.5至約50重量份的(甲基)丙烯酸酯單體、每個(gè)低聚物鏈具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酸系官能團(tuán)的低聚物或它們的混合物;和(d)約0.01至約5份的自由基引發(fā)劑;(2)在約20℃至約30℃下將溶液以約25至約250μm的厚度施加到第一離型襯里上作為干燥的膜;和(3)將完全干燥的膜與第二離型襯里層壓,由此將所述粘合劑膜插置在所述兩個(gè)離型襯里之間。
所述光學(xué)透明且可再加工的壓敏粘合劑進(jìn)一步通過以下步驟來形成:(4)制備基板;(5)移除所述第一離型襯里;(6)將所述膜層壓到所述基板上;(7)移除所述第二離型襯里;(8)將所述膜層壓到蓋板上;和(9)使用uv或熱固化所述膜。所述膜將第一基板和第二基板粘附在一起。所述膜可在步驟(6)、(7)、(8)和/或(9)后移除。
所述粘合劑膜在固化步驟之前是可再加工的。這特別適用于電子設(shè)備如lcd顯示器、led顯示器、觸摸屏、柔性薄膜光電池等,因?yàn)樗鼈儼ò嘿F的組件。如果在粘合劑膜固化之前發(fā)現(xiàn)缺陷,則可從蓋板或基板簡單地移除所述膜(再加工)。本發(fā)明的粘合劑膜保持為單塊或破碎成幾塊,其可在沒有溶劑且不損壞昂貴的組件的情況下容易地移除。所述蓋板和基板可與另一粘合劑膜一起再使用,以形成電子設(shè)備。
所述粘合劑膜在固化步驟后也是可再加工的。如果在粘合劑膜固化后確定缺陷,則可從蓋板或基板簡單地移除固化的粘合劑膜。固化的粘合劑膜保持為單塊或破碎成幾塊,其可在沒有溶劑且不損壞昂貴的組件的情況下容易地移除。蓋板和基板可與另一粘合劑膜一起再使用,以形成電子設(shè)備。
本發(fā)明的壓敏粘合劑和膜可用于移動(dòng)電話、平板pc、tv、筆記本pc、數(shù)碼相機(jī)、相框、汽車導(dǎo)航、戶外顯示器等。
可固化的粘合劑也可用作用于光伏模塊/電池(以下可互換使用)的封裝劑。在形成光伏電池時(shí),將包含可固化的壓敏粘合劑膜的封裝片材或卷材層壓到光伏模塊組件。光伏模塊組件包括能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化成電能的任何制品或材料??捎玫墓夥姵匕?,但不限于,基于晶片的光伏電池(例如,基于c-si或mc-si的光伏電池和薄膜光伏電池(例如,a-si、c-si、cdte、銅銦硒化物(cis)、銅-銦-鎵硒化物(cigs)、光吸收染料或基于有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池。在光伏模塊組件中,優(yōu)選電池在平面中電互連或設(shè)置。另外,光伏模塊組件可進(jìn)一步包括電線,如交叉帶和匯流條。
光伏模塊組件可以是雙面的。在此類實(shí)施方式中,位于光伏電池的任一側(cè)上的所有層壓材料應(yīng)當(dāng)足夠透明以允許足夠的太陽光或反射的太陽光到達(dá)光伏電池?;蛘?,光伏電池可具有前朝陽面(其也稱為前面,當(dāng)在實(shí)際使用條件下,通常面向太陽)和背面不朝陽面(其也稱為背面,當(dāng)在實(shí)際使用條件下,通常背對太陽)。光伏電池限定了光伏電池組件的前面和背面之間的邊界。在這種組件中,存在于位于太陽能電池組件的前朝陽面中的層壓層中的所有材料應(yīng)具有充分的透明度,以允許足夠的太陽光到達(dá)光伏電池。存在于位于光伏電池層的背面不朝陽面中的層壓層中的材料不需要是透明的。光伏電池通常包括至少一個(gè)層壓至太陽能電池組件的封裝劑層。彼此"層壓"的兩個(gè)組件直接或間接(即,在兩個(gè)層之間具有額外的材料如夾層或粘合劑材料)結(jié)合。在某些情況下,包含共混組合物的封裝劑層直接結(jié)合至光伏電池層。
在一個(gè)實(shí)施方式中,光伏電池組件具有含有峰和空隙的不規(guī)則表面。因此,在層壓過程中,封裝劑膜將熔融、流出并以均勻的方式填充光伏電池組件的空隙。除非在限定條件中另作說明,封裝劑層的厚度為粘合劑層在層壓之前的厚度。然而,通常,最終光伏模塊中的封裝劑層保持約1至約120密耳(約0.025至約3mm)、優(yōu)選約2至約40密耳(約0.05至約1mm)的平均總厚度。
光伏電池可進(jìn)一步包含嵌入模塊內(nèi)部的其它功能膜、片材層、封裝劑層(例如,介電層或阻隔層)。此類功能層可包括任何上述的聚合物膜或涂布有額外功能性涂層的那些。例如,涂布有金屬氧化物涂層的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(pet)膜,如美國專利號(hào)6,521,825和6,818,819和歐洲專利號(hào)1182710中描述的那些,可用作層壓體中的氧氣和濕氣阻隔層。額外的封裝劑層包含其它的聚合物材料,如酸共聚物、離聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮醛(包括聲學(xué)級(jí)聚乙烯醇縮醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(例如,線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段共聚物彈性體、α-烯烴和α,β-烯屬不飽和羧酸酯的共聚物(例如,乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、硅酮彈性體、環(huán)氧樹脂和它們的兩個(gè)或更多的組合。用于入射層或背面層適合的膜包含聚合物,所述聚合物包括,但不限于,聚酯(例如,聚(對苯二甲酸乙二醇酯)和聚(萘二甲酸乙二醇酯))、聚碳酸酯、聚烯烴(例如,聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如,間規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜類(例如,聚醚砜、聚砜等)、尼龍、聚(氨基甲酸酯)、丙烯酸系樹脂、醋酸纖維素類(例如,醋酸纖維素、三醋酸纖維素等)、賽璐玢、硅酮、聚氯乙烯(例如,聚偏二氯乙烯)、含氟聚合物(例如,聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物)和它們的兩個(gè)或更多的組合。聚合物膜可以是非取向的、或單軸取向的、或雙軸取向的??捎糜诠夥姵啬K外層(例如,入射層或背面層)的膜的具體實(shí)例包括,但不限于,聚酯膜(例如,聚(對苯二甲酸乙二醇酯)膜)、含氟聚合物膜(例如,可從dupont獲得的
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,可固化的封裝劑膜適合于柔性薄膜光伏電池、cigs光伏電池等。在甚至更優(yōu)選的實(shí)施方式中,封裝劑適合作為封裝劑用于薄膜有機(jī)光伏器件(opv)或有機(jī)發(fā)光二極管(oled),其中濕氣和氧氣阻隔需求是最重要需求。與常規(guī)液體封裝劑相比,可固化的封裝劑膜具有許多優(yōu)點(diǎn)。本文描述的可固化的封裝劑膜允許所述材料在層壓過程期間在光伏電池組件的不規(guī)則表面周圍和上方完全流動(dòng),由此使氣泡和電池?cái)嗔?cellbreakage)最小化。此外,嵌段共聚物和完全相容的反應(yīng)性(甲基)丙烯酸系官能化pib或聚烯烴低聚物/聚合物的引入提供給封裝劑層高濕氣和氧氣阻隔性以及光學(xué)透明度。
在一個(gè)實(shí)施方式中,與具有含揮發(fā)性低分子量分子的封裝劑層的電池相比,具有不含揮發(fā)性低分子量(具有小于約1,000g/mol的mw)的有機(jī)或酸性分子的封裝劑層的有機(jī)光伏電池具有更高的模塊效率。不希望受理論的束縛,認(rèn)為封裝劑層中存在此類分子可在加熱時(shí)形成空隙,影響粘合劑層與活性有機(jī)層之間的粘合性,更重要地,因?yàn)榈陀袡C(jī)分子在活性有機(jī)層中的遷移和溶劑化,改變活性有機(jī)層的形態(tài)。如從"organicphotovoltaics:challengesandopportunities,"byrussellgaudiana,j.ofpolymerscience:partb:polymerphysics2012,doi:10.1002/polb.23083可知的,活性層的形態(tài)對模塊效率至關(guān)緊要。例如,高百分比的處理時(shí)間集中在控制來自活性有機(jī)組件的溶劑的蒸發(fā)速率,因?yàn)樗墙⒒钚詫拥淖罴研螒B(tài)的主要因素。所述活性層的涂層品質(zhì)由精確的厚度、表面糙度和盡可能沒有針孔的膜來決定。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,本文描述的可固化的粘合劑用作可uv固化的光學(xué)透明的粘合劑膜和/或帶(uvoca)。uvoca膜使得光學(xué)組件的粘合(例如將蓋板透鏡粘合到lcd模塊)沒有任何mura問題或至少盡可能防止mura。術(shù)語"可uv固化的光學(xué)透明粘合劑"已在現(xiàn)有技術(shù)中建立,并是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。光學(xué)透明粘合劑(oca)廣泛用于觸摸面板和顯示設(shè)備中,以將蓋板透鏡、塑料或其它光學(xué)材料粘合到主傳感器單元。uvoca通常用于改進(jìn)設(shè)備的光學(xué)特性以及改進(jìn)其它屬性如耐久性和處理效率。uvoca通常用于例如將觸摸面板粘合至主液晶顯示器,以及將任何保護(hù)蓋板如透鏡粘合至觸摸面板。uvoca的主要應(yīng)用包括電容性觸摸面板、3d電視和玻璃延遲器。
在lcd、led、觸摸面板設(shè)備中引入uvoca的過程可通過幾種方式來完成。在一個(gè)實(shí)例中,"頂部基板"為光學(xué)透明的蓋板透鏡。"基底基板"可例如是形成頂部基板的基底的顯示面板或lcd。優(yōu)選將uvoca膜施加到基底基板的頂側(cè)。uvoca膜通常被保護(hù)在兩個(gè)剝離襯里之間,第一襯里更薄(12-30μm)并且更容易移除,而另一個(gè)更厚(35-50μm),具有更高的剝離力。在移除第一襯里之后,通過橡膠輥在一個(gè)方向上緩慢壓制并層壓,將uvoca膜施加到基底基板的頂側(cè)上。移除第二襯里,然后優(yōu)選在真空條件下,將頂部基板附著至粘合劑膜的表面。特別優(yōu)選真空條件用于無氣泡粘合。如果使用真空條件,則真空度將優(yōu)選小于約0.1mpa。如果施加熱,則優(yōu)選的溫度范圍在約40至約80℃之間。有時(shí),需要壓力用于更好的無氣泡層壓,優(yōu)選的壓力范圍在約0.1至約0.6mpa之間。
uvoca通過頂部基板暴露至包含200nm至700nm、優(yōu)選450nm至500nm的波長的電磁輻射來固化。任選地,可首先將粘合劑膜層壓至頂部基板。另一選擇是在任何層壓之前,首先通過暴露至電磁輻射,將膜部分或完全固化。uv固化的程度可優(yōu)選使用具有atr(衰減全反射)固定物如硒化鋅晶體的傅里葉轉(zhuǎn)換紅外(ftir)分光計(jì)來測量。固化程度可通過測量作為相應(yīng)配制物化學(xué)特征的吸收峰處的ir吸收的減少來容易地測定。例如,812cm-1處的ir吸收對應(yīng)于丙烯酸酯雙鍵,可用于測量丙烯酸酯化學(xué)的固化程度。這是已確立的,并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。可優(yōu)選使用高強(qiáng)度連續(xù)發(fā)射系統(tǒng)如可從fusionuvsystems獲得的那些提供紫外輻射。金屬鹵化物燈、led燈、高壓汞燈、氙氣燈、氙閃光燈等可用于紫外輻射。uv能量應(yīng)為約100至5,000mj/cm2。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,頂部基板選自玻璃和聚合物,優(yōu)選塑料膜,特別包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚(甲基)丙烯酸甲酯和/或三醋酸纖維素(tac)。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,頂部基板選自反射器、蓋板透鏡、觸摸面板、延遲膜、延遲玻璃、lcd、雙凸透鏡、反射鏡、防眩光或抗反射膜、防爆膜、擴(kuò)散器或電磁干擾過濾器。例如用于3dtv應(yīng)用,將玻璃或膜延遲器粘合到用于被動(dòng)3dtv的lcd上,或?qū)nlcd或雙凸透鏡粘合到用于裸眼3d的常規(guī)tftlcd?;谆鍨樵陧敳烤哂衅鹌髂さ膌cd模塊?;谆蹇梢允秋@示面板,優(yōu)選選自液晶顯示器、等離子體顯示器、發(fā)光二極管(led)顯示器、電泳顯示器和陰極射線管顯示器。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,顯示面板具有觸摸功能。本發(fā)明的粘合劑和施加方法可用于任何觸摸面板傳感器組件。它們可優(yōu)選用于粘合需要兩層銦-錫-氧化物涂布的玻璃的觸摸面板傳感器。它們可優(yōu)選用于蓋板透鏡粘合,特別是填充使用蓋板透鏡如透明塑料聚(甲基)丙烯酸甲酯的觸摸面板傳感器和玻璃觸摸面板傳感器中的空氣間隙。它們可優(yōu)選用于直接粘合,優(yōu)選將蓋板透鏡直接粘合至lcd模塊。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明包含使用層之間的uvoca使兩個(gè)或更多個(gè)頂部基板相繼粘合到基底基板上的可能性。
實(shí)施例
在以下實(shí)施例中將進(jìn)一步描述本發(fā)明,包括這些實(shí)施例用于說明的目的,而無論如何不意圖限制本發(fā)明的范圍。在下面的實(shí)施例中,除非另作說明,所有份以重量計(jì),所有溫度以攝氏度計(jì)。使用利用#27轉(zhuǎn)子使用布氏粘度計(jì)測量所有粘度。
rheometricsdynamicmechanicalanalyzer(modelrda700)用于獲得相對于溫度掃描的彈性模量(g')、損耗模量(g")和tanδ。通過rhios軟件版本4.3.2控制儀器。使用直徑為8mm且通過約2mm的間隙分隔的平行板。裝入樣品,然后冷卻至約-100℃,并開始時(shí)間程序。程序試驗(yàn)以5℃間隔增大溫度,然后在各溫度下10秒的保溫時(shí)間。用氮?dú)膺B續(xù)沖洗對流烘箱。頻率維持在10rad/s。試驗(yàn)開始時(shí)的初始應(yīng)變?yōu)?.05%(在板的外邊緣處)。軟件中的自動(dòng)應(yīng)變選項(xiàng)用于在整個(gè)試驗(yàn)中保持可精確測量的扭矩。配置選項(xiàng)以使軟件允許的最大施加應(yīng)變?yōu)?0%。如果準(zhǔn)許,則使用下述程序,自動(dòng)應(yīng)變程序調(diào)整各溫度增量下的應(yīng)變。如果扭矩低于200g-cm,則使應(yīng)變增大當(dāng)前值的25%。如果扭矩高于1200g-cm,則使它降低當(dāng)前值的25%。在200至1200g-cm之間的扭矩下,則在該溫度增量下不改變應(yīng)變。通過軟件,由扭矩和應(yīng)變數(shù)據(jù)計(jì)算剪切存儲(chǔ)或彈性模量(g')和剪切損耗模量(g")。還計(jì)算它們的比例g"/g',也稱為tanδ。將軟嵌段tg作為tanδ的最大值。流動(dòng)溫度記錄為彈性模量和損耗模量值彼此相等g"=g'的溫度。
拉伸強(qiáng)度和伸長率在具有1"×1"端部和0.5"×0.5"中心計(jì)量部的0.125"厚、2.5"長的狗骨形部分上測定。將它們在具有氣動(dòng)夾具的instron上以20"/min的速度拉伸。根據(jù)astmd638,將強(qiáng)度作為最大應(yīng)力,并伸長率作為測定中的斷裂。
在1.5密耳聚酯背膜上制備2密耳厚度的粘合劑施加。這些用于在不銹鋼板上使用tmi環(huán)粘性測試儀進(jìn)行環(huán)粘性試驗(yàn)。通過使用2kg輥的兩次行程,將一英寸寬的粘合劑條粘合到拋光的不銹鋼上來進(jìn)行剝離試驗(yàn)。在20分鐘停留時(shí)間后,在instron上以2英寸/分鐘拉伸所述粘合劑條,并記錄平均剝離力。
使用純的和固化的粘合劑膜(10-18密耳),測量光學(xué)透射率(%t)(根據(jù)astme903)、介電常數(shù)(dk)、折射率(nd)和硬度。除非另作說明,使用來自cheminstruments的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模熱熔涂布機(jī)hotmeltcoaterhlc-101,在130℃下,將10至18密耳粘合劑作為熱熔體涂布在2密耳pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)硅酮離型襯里上,然后用3密耳pet襯里緊緊地覆蓋。通過使用d-燈泡(fusionsystems)以u(píng)va&v5000mj/cm2的劑量照射,使粘合劑膜固化。使用perkinelmeruv/可見分光計(jì)測量光學(xué)透射率(%t)。使用atago的abberefractomer測量折射率值。根據(jù)astmd2240,硬度計(jì)(來自rexgaugeco.inc.,il,usa的model1600dial-00),測量固化的粘合劑膜的硬度(肖氏oo)。
根據(jù)程序a,pstc-107,測量固化的粘合劑膜的剪切強(qiáng)度,進(jìn)行如下調(diào)整:(1)如上所述,將粘合劑以2-5密耳厚度涂布在2密耳pet膜上,用2密耳pet離型襯里層壓,如上所述固化,然后在23℃和50%相對濕度下調(diào)理;(2)在潤濕不銹鋼試驗(yàn)板15min后在12×25mm區(qū)域上施加500g的剪切載荷下,測量剪切粘合性。在23℃和50%相對濕度下進(jìn)行剪切強(qiáng)度試驗(yàn)。
實(shí)施例的組分
kratong1651為sebs三嵌段共聚物和g1702為可從kraytonpolymers獲得的苯乙烯和氫化異戊二烯的sep二嵌段共聚物。
septon4055和4033為來自kuraray的seeps三嵌段共聚物,使用甲苯中10wt%聚合物在30℃下測量的粘度分別為5,800cps和50cps。
oppanolb15為來自basf的聚異丁烯聚合物。
kristalex3085為可從eastmanchemical獲得的α-甲基苯乙烯/苯乙烯末端嵌段樹脂。
escorez5000系列為來自exxonmobilchemical的水白色環(huán)脂族烴類樹脂。
regaliter-10為可從eastman獲得的脂族液體樹脂。
luminolt350為可從petrocanada獲得的石蠟白油。
kaydol為可從witco獲得的環(huán)烷白油。
whiteoil為白油。
cn308為來自sartomer的反應(yīng)性氫化聚丁二烯二丙烯酸酯。
lucirintpo為來自basf的光引發(fā)劑。
igranox1010為可從basf獲得的受阻酚抗氧化劑。
比較例a-d
在具有sigma刀片的brabender混合器中制備本文描述的下述配制物。將橡膠和約一半增塑劑添加至預(yù)熱至約150℃的缽中。一旦均勻化,則添加固體增粘劑,然后添加額外的增塑劑。配制物示出在表1中。粘合劑性質(zhì)示出在表2中。
表1.粘合劑配制物
表2粘合劑性質(zhì)
比較例a、b、c和d對應(yīng)于美國專利號(hào)5,559,165和6,448,303中描述的粘合劑。當(dāng)非常高分子量的嵌段共聚物(高粘度)septon4055用于粘合劑時(shí),所得到的粘度高和/或流動(dòng)溫度高。預(yù)期這些粘合劑在升高溫度下具有良好的抗蠕變性;然而,它們也需要更高的涂布/層壓溫度。較高的涂布/層壓溫度對于制備psa粘合劑膜和在具有熱敏性組件的電子設(shè)備組裝過程期間將粘合劑膜層壓到基板上是不理想的,例如,用于制備嵌段共聚物粘合劑膜的優(yōu)選涂布溫度低于130℃以避免變黃,有機(jī)光伏模塊的優(yōu)選層壓溫度低于110℃,lcd的優(yōu)選層壓溫度低于80℃。比較例d示出116℃下的流動(dòng)溫度(圖1)。為了在較低溫度下涂布/層壓,可使用較低分子量聚合物;然而,對于使用低分子量聚合物制備的粘合劑,除非它們能夠被固化,否則抗蠕變性變成問題。
實(shí)施例1-4,比較例e
實(shí)施例1-4和比較例e-f列出在表3中。比較例e-f對應(yīng)于wo2013165637中描述的粘合劑。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,所有樣品通過在130℃下在glas-col中混合所述組分來制備。實(shí)施例的性質(zhì)示出在表4中。樣品1-4和e-f具有可在低于130℃下涂布的粘度。如表4和圖2所示,樣品2和4分別具有80℃和68℃下的流動(dòng)溫度,其適合于有機(jī)光伏模塊和lcd/led顯示器組裝過程的低層壓溫度。與未固化的膜相比,在相同溫度下,uv固化的粘合劑膜在固化后全部顯示25℃和100℃下的彈性模量(g')的顯著增大。如圖3所示,固化后的樣品2、4和f沒有流動(dòng)溫度,表明形成提供良好抗蠕變性的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。樣品1-4也顯示期望的剝離強(qiáng)度、軟度和可再加工性,其中所述膜在uv固化之前和/或之后容易從玻璃基板剝離。然而,比較例e和f在固化之前具有低斷裂伸長率和低流動(dòng)溫度(分別為25℃和43℃)。這些性質(zhì)反過來導(dǎo)致不良的卷材儲(chǔ)存,這是由于邊緣滲出和由于不良拉伸性導(dǎo)致的電子設(shè)備組件期間的不良可再加工性。
為了測試可再加工性,首先將粘合劑膜層壓到玻璃載片上,并在載片上停留約60分鐘,然后將粘合劑從玻璃載片剝離。如果粘合劑膜作為單個(gè)塊或幾個(gè)塊從玻璃載片移除而不斷裂且不在玻璃載片上留下許多殘留物,則判定所述膜具有良好的可再加工性。如圖2所示,在固化之前,樣品4作為單個(gè)塊殘留,并從玻璃載片剝離而不在玻璃載片上留下任何殘留物。在固化之前,樣品f在膜從載片剝離時(shí)破裂成多個(gè)條,且大部分膜殘留在玻璃基板上。
表3.粘合劑配制物
表4.粘合劑性質(zhì)