JP6696970B2 - 光学的に透明なホットメルト接着剤およびその使用 - Google Patents
光学的に透明なホットメルト接着剤およびその使用 Download PDFInfo
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Description
したがって、本発明の接着剤フィルムは、より薄い表示デザインにおいて使用することができる。硬化した接着剤フィルムは、ソフトで柔軟性を維持し、長期の歪みに暴露されてもクリープ耐性を維持する。クリープまたはコールドフローは、フレキシブルディスプレイまたは薄膜光起電装置が屈曲されたときに、または長期間にわたって剛性のあるディスプレイに垂直に保持されたときに、剥離不良としてはっきりと現れうる。
「Organic Photovoltaics: Challenges and Opportunities」(Russell Gaudiana, J. of Polymer Science: Part B: Polymer Physics 2012, DOI: 10.1002/polb.23083)から知られているように、活性層の形態はモジュールの効率にとって非常に重要である。例えば、プロセス時間のうち高い割合が、活性有機成分から溶媒を蒸発させる速度を制御することに焦点が当てられている。なぜなら、それが活性層の最適な形態を確立する主要な要因であるからである。活性層のコーティング品質は、できるだけ正確な厚さ、表面粗さ、およびピンホールのないフィルムによって決定される。
10ミルから18ミルの接着剤を、特に指定のない限り、実験室規模のホットメルトコーター、ChemInstrumentsのHot Melt Coater HLC−101を使用してホットメルトとして130℃で2ミルのPET(ポリエチレンテレフタレート)シリコーン剥離ライナー上にコーティングし、より丈夫な3ミルのPETライナーでカバーした。UVA&V 5000mJ/cm2の線量でD−バルブ(Fusion Systems)を用いて照射することにより接着フィルムを硬化させた。光透過率(%T)はPerkin Elmer UV/Visスペクトロメータで測定した。屈折率値は、ATAGOによりABBE 屈折計で測定した。硬化した接着フィルムの硬度(ショアOO)は、ASTM D 2240に従って、Durometer(Rex Gauge Co.、IL、USAからのModel 1600 Dial−00)で測定した。
KRATON G1651はSEBSトリブロックコポリマーであり、G1702はKrayton Polymersから入手可能なスチレンと水素化イソプレンのSEPジブロックコポリマーである。
SEPTON 4055および4033はクラレ(Kuraray)のSEEPSトリブロックコポリマーであり、トルエン中30℃で10重量%ポリマーで測定した粘度はそれぞれ5,800cpsおよび50cpsである。
OPPANOL B15は、BASFのポリイソブチレンポリマーである。
KRISTALEX 3085は、Eastman Chemicalから入手可能なα−メチルスチレン/スチレン末端ブロック樹脂である。
ESCOREZ 5000シリーズは、Exxon Mobil Chemicalのウォーターホワイト脂環式炭化水素樹脂である。
REGALITE R−10は、Eastmanから入手可能な脂肪族液状樹脂である。
LUMINOL T350は、Petrocanadaから入手可能なパラフィン系ホワイトオイルである。
KAYDOLは、Witcoから入手可能なナフテン系ホワイトオイルである。
White oilはホワイトオイルである。
CN308は、Sartomerの反応性水素添加ポリブタジエンジアクリレートである。
LUCIRIN TPOは、BASFの光開始剤である。
IRGANOX1010は、BASFから入手可能なヒンダードフェノール酸化防止剤である。
以下の配合物を、シグマブレードを有するブラベンダーミキサーで調製した。ゴムおよび約半分の可塑剤を、約150℃に予熱したボウルに加えた。均一になったとき、固体粘着付与剤を添加し、続いて追加の可塑剤を添加した。配合物を表1に示す。接着性の性質を表2に示す。
実施例1〜4および比較E〜Fを表3に列挙する。比較例E〜Fは、WO2013165637号パンフレットに記載されている接着剤に対応する。全ての試料は、当業者に知られているように、成分をGlas−Col中で130℃で混合することにより調製した。実施例の特性を表4に示す。試料1〜4およびE〜Fは、130℃未満でコーティングすることができる粘度を有する。サンプル2および4は、表4および図2に示すように、80℃および68℃の流動温度を有し、これは有機太陽電池モジュールおよびLCD/LEDディスプレイアセンブリプロセスの両方に対して低ラミネーション温度に適している。UV硬化した接着剤フィルムはすべて、硬化後、25℃および100℃での弾性率(G’)が、同じ温度での未硬化フィルムに比べて有意な増加を示した。図3に示すように、硬化後の試料2,4およびFの流動温度の欠如は、良好な耐クリープ性を提供する架橋ネットワークの形成を示している。また、サンプル1〜4は、UV硬化の前および/または後にフィルムがガラス基板から容易に剥がれてしまう望ましい剥離強度、柔軟性、および再加工性を示した。しかしながら、比較例EおよびFは、硬化前の破断点伸びおよび低流動温度(それぞれ25℃および43℃)が低い。これらの特性は、結果として、縁の染み出しに起因するロール保存性が悪く、また、伸びが悪いために、電子デバイスアセンブリの間のリワーク性が悪い。
本発明は以下の事項にも関する。
[1]
(A)約0.5〜約20部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;
(B)約0.5〜約80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;
(C)約0.5〜約50重量部の(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するオリゴマー、またはそれらの混合物;および
(D)約0.01〜約5部のフリーラジカル開始剤
を含有し、
前記スチレン系ブロック共重合体は、UV照射または熱により、(メタ)アクリレートモノマーまたはオリゴマーと架橋ネットワークを形成すること
を特徴とする感圧接着剤組成物。
[2]
前記接着剤が、硬化前に約45℃〜約110℃の範囲の流動温度(G’=G”)を有し、前記接着剤が硬化後に、流動温度を有しないことを特徴とする、項目1に記載の接着剤。
[3]
前記接着剤が、(a)ASTM E903に従って500nmで測定された透過率が90%超であり、(b)ASTM D2240に従って測定したショアOO値が約10〜約70であり、(c) ASTM D638に準拠して測定した破断点伸びが200%超である、項目1に記載の接着剤。
[4]
前記スチレン系ブロック共重合体の完全に水素化され飽和されたソフトブロックが、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、エチレン−プロピレン、エチレン−ブチレン、およびこれらの混合物からなる群から選択される、項目1記載の接着剤。
[5]
前記スチレン系ブロック共重合体が、トリブロック、ジブロック、またはそれらの混合物である、項目1に記載の接着剤。
[6]
前記液状希釈剤が、ホワイトオイルまたはワックスである、項目1に記載の接着剤。
[7]
前記液状希釈剤が、前記液状希釈剤が、ポリイソブチレン、ポリブテン又は合成液状ポリマーであって、約100,000g/mol未満の重量平均分子量を有することを特徴とする、項目1に記載の接着剤。
[8]
前記粘着付与剤が、脂肪族樹脂及び/又は芳香族樹脂から選択される、完全又は部分的に水素化されたソフトブロックおよび/またはハードブロック改質粘着付与剤である、項目1に記載の接着剤。
[9]
前記(メタ)アクリル系モノマーが多官能(メタ)アクリレートモノマーまたはその混合物である、項目1に記載の接着剤。
[10]
前記(メタ)アクリル系オリゴマーが、(メタ)アクリル官能化ポリイソブチレン、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、及び/又はオリゴマー鎖当たり1個超の反応性官能基を有する他のポリオレフィン(前記反応性官能基は、末端メタクリレート、ペンダントメタクリレート、末端アクリレート、および/またはペンダントアクリレート、およびそれらの混合物からなる群から選択される)である、項目1に記載の接着剤。
[11]
前記フリーラジカル開始剤が光開始剤または熱開始剤である、項目1に記載の接着剤。
[12]
フィルムである項目1に記載の接着剤。
[13]
項目12のフィルムを含む物品。
[14]
電子デバイスである、項目13に記載の物品。
[15]
前記電子デバイスが、LCDディスプレイ、LEDディスプレイ、タッチスクリーン、または可撓性薄膜太陽電池である、項目14に記載の物品。
[16]
少なくとも1つの光学的に透明な感圧接着剤フィルムを含む電子デバイスであって、
前記感圧接着剤フィルムは、(A)約0.5〜約20部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;(B)約0.5〜約80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;(C)約0.5〜約50重量部の(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するオリゴマー、またはそれらの混合物;および(D)約0.01〜約5部のフリーラジカル開始剤を含有し、ここで前記スチレン系ブロック共重合体は、UV照射または熱により、(メタ)アクリレートモノマーまたはオリゴマーと架橋ネットワークを形成し、
前記感圧接着剤フィルムは、前記UV又は熱硬化の前及び/又は後に除去可能であり、
前記接着剤は、硬化前に約45℃〜約110℃の範囲の流動温度(G’=G”)を有し、および
前記接着剤が硬化後に、流動温度を有しないこと
を特徴とする、電子デバイス。
[17]
光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを製造する方法であって、
(1)(A)約0.5〜約20部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;(B)約0.5〜約80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;(C)約0.5〜約50重量部の(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するオリゴマー、またはそれらの混合物;および(D)約0.01〜約5部のフリーラジカル開始剤を、約50℃〜約150℃にて混合して均一な溶融物を形成することで、感圧接着剤を調製する工程;
(2)この約50℃〜約150℃の均一な溶融物を、第1の剥離ライナー上に約25〜約250μmの厚さのフィルムとして塗布する工程;および
(3)このフィルムを第2の剥離ライナーでラミネートし、前記接着剤フィルムが2枚の剥離ライナーの間に挟まれる工程
を有する方法。
[18]
項目17の光学的に透明な電子デバイスを製造する方法であって、さらに、
(4)基板を用意する工程;
(5)前記第1の剥離ライナーを除去する工程;
(6)前記フィルムを、前記基板上に、約−50℃〜約100℃の範囲の温度、約0.01〜約0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;
(7)第2剥離ライナーを除去する工程;
(8)前記フィルムを、カバーシート上に、約−50℃〜約100℃の範囲の温度、約0.01〜約0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;および
(9)約280〜約700nmの範囲のUV照射または約60℃〜約190℃の範囲の熱で、前記フィルムを硬化させる工程
を有し、
これにより前記フィルムを、前記第1の基材と前記第2の基材とを互いに接着させ、
ここで、前記フィルムは、工程(8)の後および/または工程(9)の後に除去可能であること
を特徴とする方法。
[19]
光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを製造する方法であって、
(1)(A)約0.5〜約20部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;(B)約0.5〜約80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;(C)約0.5〜約50重量部の(メタ)アクリレートモノマー、オリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するオリゴマー、またはそれらの混合物;および(D)約0.01〜約5部のフリーラジカル開始剤を、約20℃〜約90℃にて、溶解して均一な溶液を形成することで、約50〜90重量%のヘプタン及び/又はキシレン溶液中の感圧接着剤溶液を調製する工程;
(2)約20℃〜約30℃のこの溶液を、第1の剥離ライナー上に、乾燥フィルムとして約25〜約250μmの厚さに塗布する工程;および
(3)この完全に乾燥したフィルムを第2の剥離ライナーでラミネートし、前記接着剤フィルムが2枚の剥離ライナーの間に挟まれる工程
を有する方法。
[20]
項目19の光学的に透明な電子デバイスを製造する方法であって、さらに、
(4)基板を用意する工程;
(5)前記第1の剥離ライナーを除去する工程;
(6)前記フィルムを、前記基板上に、約−50℃〜約100℃の範囲の温度、約0.01〜約0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;
(7)第2剥離ライナーを除去する工程;
(8)前記フィルムを、カバーシート上に、約−50℃〜約100℃の範囲の温度、約0.01〜約0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;および
(9)約280〜約700nmの範囲のUV照射または約60℃〜約190℃の範囲の熱で、前記フィルムを硬化させる工程
を有し、
これにより前記フィルムを、前記第1の基材と前記第2の基材とを互いに接着させ、
ここで、前記フィルムは、工程(8)の後および/または工程(9)の後に除去可能であること
を特徴とする方法。
Claims (14)
- 感圧接着剤組成物であって、
(A)0.5〜20重量部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;
(B)0.5〜80重量部の脂肪族石油炭化水素樹脂、脂環式石油炭化水素樹脂、およびそれらの水素化誘導体からなる群から選択される粘着付与剤、ならびに任意に液状希釈剤;
(C)0.5〜50重量部のオリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するポリイソブチレン、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、EPDMゴム、およびそれらの混合物からなる群から選択される(メタ)アクリレート官能化オリゴマー;および
(D)0.01〜5重量部のフリーラジカル開始剤
を含有し、ただし、前記感圧接着剤組成物の総重量が100重量部であり、
前記感圧接着剤組成物が、硬化前に45℃〜110℃の範囲の流動温度(G’=G”)を有し、前記感圧接着剤組成物が硬化後に、流動温度を有さず、
前記感圧接着剤組成物が、(a)ASTM E903に従って500nmで測定された透過率が90%超であり、(b)ASTM D2240に従って測定したショアOO値が10〜70であり、(c)ASTM D638に準拠して測定した破断点伸びが200%超であること
を特徴とする感圧接着剤組成物。 - 前記粘着付与剤が脂環式石油炭化水素樹脂を含む、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 前記感圧接着剤組成物の総重量100重量部を基準として、10〜25重量部の前記(C)(メタ)アクリレート官能化オリゴマーを含む、請求項1または2に記載の接着剤組成物。
- 前記スチレン系ブロック共重合体の完全に水素化され飽和されたソフトブロックが、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、エチレン−プロピレン、エチレン−ブチレン、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記液状希釈剤を含み、該液状希釈剤がホワイトオイルを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記液状希釈剤が、ポリイソブチレン、ポリブテン又は合成液状ポリマーであって、100,000g/mol未満の重量平均分子量を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- 前記(メタ)アクリレート官能基が、末端メタクリレート、ペンダントメタクリレート、末端アクリレート、および/またはペンダントアクリレート、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- フィルムの形態である請求項1〜7のいずれか1項に記載の接着剤組成物。
- フィルムの形態の感圧接着剤組成物を含み、電子デバイスである物品であって、
前記感圧接着剤組成物は、該感圧接着剤組成物の総重量100重量部を基準として、
(A)0.5〜20重量部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;
(B)0.5〜80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;
(C)0.5〜50重量部のオリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するポリイソブチレン、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、EPDMゴム、およびそれらの混合物からなる群から選択される(メタ)アクリレート官能化オリゴマー;および
(D)0.01〜5重量部のフリーラジカル開始剤
を含有し、
前記感圧接着剤組成物が、硬化前に45℃〜110℃の範囲の流動温度(G’=G”)を有し、前記感圧接着剤組成物が硬化後に、流動温度を有さず、
前記感圧接着剤組成物が、(a)ASTM E903に従って500nmで測定された透過率が90%超であり、(b)ASTM D2240に従って測定したショアOO値が10〜70であり、(c)ASTM D638に準拠して測定した破断点伸びが200%超である、物品。 - 少なくとも1つの光学的に透明な感圧接着剤フィルムを含む電子デバイスであって、
前記感圧接着剤フィルムは、前記感圧接着剤フィルムの総重量100重量部を基準として、(A)0.5〜20重量部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;(B)0.5〜80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;(C)0.5〜50重量部のオリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するポリイソブチレン、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、もしくはEPDMゴム、またはそれらの混合物;および(D)0.01〜5重量部のフリーラジカル開始剤を含有し、ただし、前記感圧接着剤フィルムの総重量が100重量部であり、
前記感圧接着剤フィルムは、UV又は熱硬化の前及び/又は後に除去可能であり、
前記感圧接着剤フィルムは、硬化前に45℃〜110℃の範囲の流動温度(G’=G”)を有し、および
前記感圧接着剤フィルムが硬化後に、流動温度を有しないこと
を特徴とする、電子デバイス。 - 光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを製造する方法であって、
(1)感圧接着剤の総重量100重量部を基準として
(A)0.5〜20重量部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;
(B)0.5〜80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;
(C)0.5〜50重量部のオリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するポリイソブチレン、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、もしくはEPDMゴム、またはそれらの混合物;および
(D)0.01〜5重量部のフリーラジカル開始剤を、50℃〜150℃にて混合して均一な溶融物を形成することで、感圧接着剤を調製する工程;
(2)この50℃〜150℃の均一な溶融物を、第1の剥離ライナー上に25〜250μmの厚さのフィルムとして塗布する工程;
(3)このフィルムを第2の剥離ライナーでラミネートし、前記感圧接着剤フィルムが2枚の剥離ライナーの間に挟まれる工程
を含む方法。 - 光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを用いて電子デバイスを製造する方法であって、
請求項11に記載の方法により、2枚の剥離ライナーの間に挟まれた光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを製造する工程;
(4)第1の基材として基板を用意する工程;
(5)第1の剥離ライナーを除去する工程;
(6)前記感圧接着剤フィルムを、前記基板上に、−50℃〜100℃の範囲の温度、0.01〜0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;
(7)第2剥離ライナーを除去する工程;
(8)前記感圧接着剤フィルムを、第2の基材としてのカバーシート上に、−50℃〜100℃の範囲の温度、0.01〜0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;および
(9)280〜700nmの範囲のUV照射または60℃〜190℃の範囲の熱で、前記感圧接着剤フィルムを硬化させる工程
を有し、
これにより前記感圧接着剤フィルムで、前記第1の基材と前記第2の基材とを互いに接着させ、
ここで、前記感圧接着剤フィルムは、工程(8)の後および/または工程(9)の後に除去可能であること
を特徴とする方法。 - 光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを製造する方法であって、
(1)感圧接着剤の総重量100重量部を基準として
(A)0.5〜20重量部の完全に水素化され飽和されたソフトブロックを有するスチレン系ブロックコポリマー;
(B)0.5〜80重量部の液状希釈剤、粘着付与剤、またはそれらの混合物;
(C)0.5〜50重量部のオリゴマー鎖当たり少なくとも2つの(メタ)アクリル官能基を有するポリイソブチレン、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリイソプレン、水素化ポリイソプレン、もしくはEPDMゴム、またはそれらの混合物;および
(D)0.01〜5重量部のフリーラジカル開始剤を、20℃〜90℃にて、ヘプタン及び/又はキシレン中に溶解して均一な溶液を形成することで、50〜90重量%のヘプタン及び/又はキシレン溶液中の感圧接着剤溶液を調製する工程;
(2)20℃〜30℃のこの溶液を、第1の剥離ライナー上に、乾燥フィルムとして25〜250μmの厚さに塗布する工程;および
(3)この完全に乾燥したフィルムを第2の剥離ライナーでラミネートし、前記感圧接着剤フィルムが2枚の剥離ライナーの間に挟まれる工程
を含む方法。 - 光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを用いて電子デバイスを製造する方法であって、
請求項13に記載の方法により、2枚の剥離ライナーの間に挟まれた光学的に透明でリワーク可能な感圧接着剤フィルムを製造する工程;
(4)第1の基材として基板を用意する工程;
(5)第1の剥離ライナーを除去する工程;
(6)前記感圧接着剤フィルムを、前記基板上に、−50℃〜100℃の範囲の温度、0.01〜0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;
(7)第2剥離ライナーを除去する工程;
(8)前記感圧接着剤フィルムを、第2の基材としてのカバーシート上に、−50℃〜100℃の範囲の温度、0.01〜0.5MPaの範囲の圧力で、ラミネートする工程;および
(9)280〜700nmの範囲のUV照射または60℃〜190℃の範囲の熱で、前記感圧接着剤フィルムを硬化させる工程
を有し、
これにより前記感圧接着剤フィルムで、前記第1の基材と前記第2の基材とを互いに接着させ、
ここで、前記感圧接着剤フィルムは、工程(8)の後および/または工程(9)の後に除去可能であること
を特徴とする方法。
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