TWI679259B - 光學透明的熱熔黏著劑及其用途 - Google Patents

光學透明的熱熔黏著劑及其用途 Download PDF

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劉禹夏
Yuxia Liu
查爾斯W 保羅
Charles W. Paul
彼得D 帕拉茲
Peter D. Palasz
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德商漢高智慧財產控股公司
Henkel IP & Holding GmbH
德商漢高股份有限及兩合公司
Henkel Ag & Co. Kgaa
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Abstract

本發明描述用於電子設備之具有壓感黏著劑性質之熱熔黏著劑。該熱熔黏著劑包括具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物、液體稀釋劑或增黏劑、(甲基)丙烯酸酯單體或每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物、及引發劑。該熱熔黏著劑亦係可再加工的可UV固化光學透明黏著劑膜。該黏著劑及膜係適宜作為層壓PSA膜或用於LCD顯示器、LED顯示器、觸控螢幕、及撓性薄膜光伏打模組之封裝材料。

Description

光學透明的熱熔黏著劑及其用途
本發明係關於用於電子設備之具有壓感黏著劑(PSA)性質之熱熔黏著劑。本發明進一步關於可UV固化之光學透明黏著劑(UV OCA)膜。該光學透明黏著劑膜在電子設備組裝過程期間可再加工及/或可移除。該等黏著劑及膜特別適宜作為用於LCD顯示器、LED顯示器、觸控螢幕、及撓性薄膜光伏打模組之封裝材料。
一般而言,電子設備及電路係由設置於基板/背板(後文可互換使用)與蓋/前板(後文可互換使用)之間的發光單元之活性層或組分、電荷轉移層、墨水、匯流條等組成,且該等基板及蓋板係利用封裝黏著劑或增強光透射及光學效應之層壓黏著劑膜黏附在一起。該等基板及蓋之一或二者係由光學透明材料製備。電子設備中之活性層及/或組分有時易受水分及氧氣降解。層壓黏著劑膜可限制氧氣與水蒸氣之傳輸,及防止活性層降解。
在電子設備中使用層壓黏著劑膜及/或封裝材料(後文可互換使用)相較於液體黏著劑使製造效率獲得改良。然而,與膜相關之缺陷包括在組裝過程期間由於膜之黏彈性所致之不良的基板浸透(wet-out)及不良空隙填充。對於含有諸如電極、匯流條、油墨階梯、積體電路、及其類似物之組分之基板而言,此問題由於其不規則表面加劇, 從而增加空隙形成之可能性。WO2009148722及WO2011062932揭示高(通常大於300,000g/mol)重量平均分子量(Mw)之基於聚異丁烯之黏著劑之用途。此等黏著劑具有高黏度,及因此,易在有機電子設備中產生空隙或氣泡。為獲得較佳浸透、更多油墨填充、更少氣泡/空隙,在熱層壓下將未固化之黏著劑膜施加在基板上。然而,許多活性有機及電子組分對高於60℃之熱敏感,及長期暴露於熱會導致對聚合物及組分之不利影響。JP2012057065揭示具有壓感黏著劑性質之不可固化黏著劑。為適當浸透基板及最小化空隙形成,使黏著劑膜之黏度保持在120℃下低於1,000,000cp或低於200,000g/mol黏度平均分子量(Mv);然而,未固化之熱塑性黏著劑於裝置壽命期間在應變下展現冷流。
CN 103820042揭示使用SIS及SBS嵌段共聚物來製備用於熱熔光學透明黏著劑(TOCA)之可熱固化之熱熔黏著劑。然而,此項技術中熟知SIS及SBS嵌段共聚物之軟嵌段中之不飽和C=C官能鍵易在空氣中於UV光或高溫下氧化,及隨時間經過黏著劑膜將變為黃色或棕色。
光學透明黏著劑膜(LOCA、OCA或UV OCA)對電子設備(諸如顯示器面板、玻璃板、觸控面板、擴散器、剛性補償器、加熱器、及撓性偏振器)之組裝過程引起另一可再加工性問題。WO201429062描述當使用可UV固化之液體光學透明黏著劑(LOCA)形成電子設備時之再加工過程之難題。在再加工過程期間,用手或線切割分離蓋板及LCD面板,隨後移除及使用有機溶劑清洗蓋板及基板上之LOCA殘留物。通常使用有機溶劑來移除黏著劑殘留物,且此存在環境、健康及安全顧慮。若在UV固化之後進行再加工過程,則黏著劑膜通常會破裂為眾多小固體塊,且移除全部此等塊可能係耗時的。
WO2013173976A1揭示另一光學設備之難題,其包括在LCD面板上出現暗點及斑塊,亦稱為「波紋(Mura)」。波紋描述低對比、不規 則圖案或區域之顯示器效應,其一般係由不均勻之螢幕均勻度或局部應力所引起。波紋之一來源係來自光學透明黏著劑。在顯示器內部之任何種類應力(甚至在低水平下)皆可導致波紋且其並非可修復之缺陷。若在固化及形成軟黏著劑膜後光學透明黏著劑膜具有~0%收縮率,則波紋可最小化。
美國專利第5,559,165號及第6,448,303號揭示用作水凝膠之熱熔壓感黏著劑。其係柔軟的(蕭耳(Shore)OO<30)且在從硬基板上移除時不會留下油殘留物。其他相似的類水凝膠軟黏著劑係經由在冷卻後交聯或固化獲得,如同在EP175562中描述之電子束可固化丙烯酸系物之情況。相似地,美國專利第5,262,468號描述使用高黏度橡膠(在甲苯中於25重量%時為40,000cp)來獲得凝膠狀熱塑性組合物,但此等組合物一般缺乏黏著劑抓力且實質上不存在黏著性。
此項技術中需要一種可用作用於電子設備之層壓黏著劑或封裝材料且容許良好基板浸透及再加工性之可固化光學透明壓感黏著劑。本發明滿足此需求。
本發明提供適用於密封及黏附基板、保護活性層及組分不受水分及氧氣影響、及增進光透射及光學效應之壓感黏著劑及黏著劑膜。該等黏著劑包括具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯嵌段共聚物、液體稀釋劑及/或增黏劑、(甲基)丙烯酸酯單體及/或每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物、及自由基引發劑。該等黏著劑視情況包括額外聚合物或共聚物、蠟、抗氧化劑、及乾燥劑填充劑。在一些實施例中,該等黏著劑及膜不需要進一步固化,及在其他實施例中,該等黏著劑及膜需要利用輻射或熱來固化。
該等壓感黏著劑及黏著劑膜具有強黏結強度、高伸長率、低彈性模量、低硬度、及低固化收縮率。該等黏著劑膜具有壓感性質且足 夠柔軟,以容許設備在長期暴露於應變時維持撓性及抗潛變性。此等性質產生最小「波紋」、零空隙、及良好浸透與油墨階梯填充,一種用於顯示器設備之傑出的再加工過程。該等黏著劑膜可易於在再加工過程期間藉由於固化之前或之後將蓋或基板層以一或數個塊剝離來移除,同時實質上在基板上無殘留。
在一實施例中,該光學透明黏著劑組合物包括(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和之軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份之液體稀釋劑、增黏劑或其混合物;(C)約0.5至約50重量份之(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份之自由基引發劑。在使用UV輻射照射或熱固化時,該苯乙烯系嵌段共聚物與該(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物形成交聯網路。
另一實施例係關於一種包括至少一層光學透明及可再加工壓感黏著劑膜之電子設備。該壓感黏著劑膜包括(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和之軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份之液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份之(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份之自由基引發劑。在使用UV輻射照射或熱固化時,該苯乙烯系嵌段共聚物與該(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物形成交聯網路。
又一實施例係關於形成光學透明及可再加工的壓感黏著劑,其包括步驟:(1)製備壓感黏著劑,其係藉由於約50℃至約150℃下混合(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和之軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份之液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份之(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至 約5重量份之自由基引發劑以形成均質熔體;(2)將該均質熔體以約25至約250μm厚度施加於第一離型襯墊上成為壓感黏著劑膜;及(3)將該膜層壓第二離型襯墊,由此使該黏著劑膜插置在兩離型襯墊之間。
在另一實施例中,藉由以下步驟形成光學透明及可再加工的壓感黏著劑(1)製備呈約50至90重量%庚烷及/或二甲苯溶液之壓感黏著劑溶液,其係藉由於約20℃至約90℃下溶解以下組分以形成均質溶液:(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和之軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份之液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份之(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份之自由基引發劑;(2)將該溶液於約20℃至約30℃下以約25至約250μm厚度施加在第一離型襯墊上成為乾燥薄膜;及(3)將該完全乾燥膜層壓第二離型襯墊,由此使該黏著劑膜插置於兩離型襯墊之間。
該等步驟可進一步包括(4)製備第一基板;(5)移除該第一離型襯墊;(6)將該膜層壓在第一基板上;(7)移除該第二離型襯墊;(8)將該膜層壓在第二基板上;及(9)使用UV或熱固化該膜。該膜將第一基板與第二基板黏附在一起。該膜係可再加工的且可於步驟8之後及/或步驟9之後移除。
本發明之此等及其他態樣描述於下文【實施方式】中。在任何情況下,不應將以上【發明內容】理解為限制所主張之標的物,其僅由本文闡明之申請專利範圍限定。
圖1顯示樣品D之RDA溫度掃描及流動溫度。
圖2顯示樣品2、4及F在固化前之RDA溫度掃描及流動溫度。
圖3顯示樣品2、4及F在經UV固化後之RDA溫度掃描。
圖4顯示從玻璃基板移除之未固化膜之照片。
文中所引用之所有文件的揭示內容係以引用的方式全部併入文中。
如本文中所使用,術語「壓感黏著劑」係指藉由施加輕微壓力便立即黏著至大多數基板且永久保持黏性之黏彈性材料。若聚合物本身具有壓感黏著劑之性質或藉由與增黏劑、及/或其他添加劑混合充當壓感黏著劑,則其係在如本文使用之術語意義內之壓感黏著劑。較佳黏著劑一般將具有約-40℃至約室溫之軟嵌段Tg,更佳約-30℃至約10℃。可用黏著劑較佳將具有於10rad/s(25℃)下小於約6x105dyne/cm2之G'(儲存模量),較佳小於約5x105。低G'提供柔軟及易於潤濕粗糙基板並填充空隙之黏著劑。此外,可用黏著劑具有大於200%之斷裂伸長率值及大於15psi之抗拉強度。高伸長率及高抗拉強度防止該膜在再加工過程期間破裂為多個塊。
該壓感黏著劑包括具有完全氫化及飽和之軟嵌段之苯乙烯嵌段共聚物。苯乙烯系嵌段共聚物組分之含量較佳係約0.01至約50重量份,更佳地約0.5至約20重量份。
在一實施例中,該苯乙烯系嵌段共聚物係具有A-B-A或A-B之一般嵌段構造之線性嵌段共聚物,其中A係具有高於20℃之均聚物玻璃轉變溫度(Tg)之非彈性體聚合物硬嵌段,及B係具有約-30℃至約室溫、更佳地約-30℃至約10℃之Tg的飽和彈性體軟嵌段。該硬或苯乙烯系嵌段可包括乙烯基單體諸如乙烯芳烴、乙烯吡啶、乙烯鹵化物及乙烯羧酸酯,以及丙烯酸系單體諸如丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸之甲基酯等之均聚物或共聚物,單乙烯芳烴特定言之包括苯系之彼等諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯甲苯、乙烯二甲苯、乙基乙烯苯以及雙環單乙烯基化合物諸如乙烯萘及其類似物。其他非彈性體聚合物嵌段可衍生自α烯烴、伸烷基氧化物、縮醛類、胺基甲酸酯等, 苯乙烯系共聚物係較佳。
該共聚物之飽和軟或飽和彈性體(後文可互換使用)嵌段B係氫化異戊二烯、丁二烯、或其混合物,如(例如)在美國專利第3,700,633號中所教示。氫化作用將不飽和C=C鍵轉化為飽和C-C鍵。可採用選定之條件來完全氫化軟嵌段同時不修飾苯乙烯系硬嵌段。可選擇其他條件沿著聚合物鏈大體上均勻地氫化,其軟及硬苯乙烯系嵌段均經氫化至實際上相同程度。具有完全氫化軟嵌段之嵌段聚合物使在處理及設備壽命期間暴露於熱及光時的降解最小化。由此,具有異戊二烯、丁二烯、或其混合物之完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物係較佳。此外,可使用之其他軟嵌段組分係異丁烯、(甲基)丙烯酸之C4至C24脂族酯。
該苯乙烯系嵌段共聚物可具有硬嵌段對軟嵌段之廣泛比例,且可具有約5:95或更低至約40:60或更高之比例。
嵌段共聚物之非限定性實例包括可作為KRATON G系列獲得之三嵌段苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)及苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)。可用於本發明之其他三嵌段共聚物包括可作為SEPTON 4033-4055獲自Kuraray之具有苯乙烯單體單元及氫化共軛二烯單體之氫化聚異戊二烯/丁二烯(SEEPS);及由苯乙烯單體及氫化共軛二烯單體單元之嵌段組成之氫化聚異戊二烯/丁二烯聚合物。亦包括三嵌段共聚物,諸如可以商品名SIBSTAR 062T、073T獲自Kaneka之苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段(SIBS)共聚物。該等苯乙烯系嵌段共聚物亦可係分支鏈或放射狀。典型的分支鏈結構含有具有至少三個可從中心軸放射出或可以其他方式偶合或接枝在一起之分支之彈性體部分。該放射狀嵌段共聚物包括(聚苯乙烯-中間嵌段)nX之結構,其中X係用於製備放射狀嵌段共聚物之多官能偶合劑之殘基,及n係等於或大於3之數目且代表附接至X之聚苯乙烯-中間嵌段臂之數目。數 目n平均在約3至約10範圍內。在一實施例中,多達75%線性嵌段共聚物可經分支鏈或放射狀苯乙烯系嵌段共聚物置換。
一般而言,不論放射狀或線性,該苯乙烯系嵌段共聚物亦可含有多達總量80%含量之二嵌段(A-B)。
在另一實施例中,該苯乙烯系嵌段共聚物包括具有一般A-B構造之個別二嵌段共聚物,其中A及B係如先前描述且於25℃下於甲苯中20重量%時亦具有大於1000cp之黏度。較佳的二嵌段共聚物係KRATON G1701X或1702X,其均係苯乙烯乙烯丙烯二嵌段聚合物。KRATON G1702X係最佳。雖然該黏著劑調配物較佳含有用於提供較佳剝離黏著之上述二嵌段組分,但該二嵌段共聚物可部分或全部地經與該等黏著劑調配物相容之其他非嵌段聚合物替換。例如,聚異丁烯(例如,獲自BASF之OPPANOL)、聚異戊二烯(例如,獲自Kuraray之液體異戊二烯橡膠)、聚丁烯(例如,獲自Ineos之Indopol)、聚丙烯(例如,獲自ExxonMobil Chemicals之VISTAMAXXTM)、或苯乙烯/丁二烯共聚物(例如,獲自Goodyear之PLIOFLEX)或高流動性嵌段共聚物(獲自Kuraray之SEPTON 2063、2043及2002)亦可以多達40重量份之含量使用。
視情況,一部分該苯乙烯系嵌段共聚物可經與苯乙烯系嵌段共聚物相容之非嵌段聚合物替換。此聚合物之實例包括非晶聚α烯烴(APAO),其係乙烯、丙烯、及丁烯之無規共聚物或三元共聚物、及其他實質上非晶或半晶聚合物。市售適宜之APAO包括REXTAC(Rexene LLC)、EASTOFLEX(Eastman Corporation)、及VESTOPLAST(Evonik Corporation)。具有低於約100℃熔點之經茂金屬催化之半晶聚烯烴亦可適用於壓感黏著劑中。低熔點半晶聚烯烴亦可替換黏著劑中之苯乙烯系嵌段共聚物,及此等半晶聚烯烴之實例包括具有小於約3之多分散性指數之C2-C6聚烯烴。此等低熔點半晶聚 烯烴可自Exxon Mobil以LINXAR系列購得。
該壓感黏著劑進一步包括液體稀釋劑、增黏劑或其混合物。該液體稀釋劑包括油、液體塑化劑、及液態橡膠。已知該等稀釋劑與該(等)苯乙烯系嵌段聚合物之特定嵌段(域)締合,由此改變彼等部分之行為。更詳細言之,該聚合物之軟嵌段部分或域(即,「B-嵌段」)需要具有低於約室溫之Tg。隨著添加其他軟嵌段相容組分諸如液體稀釋劑及增黏劑,此等組分與該等B域締合,使其膨脹及一般導致其Tg改變。對於多數壓感黏著劑應用而言,Tg在約0℃至25℃之範圍,然而,對本文用途,軟嵌段Tg在-40℃上至約10℃範圍內,更佳地約-20℃至約10℃係較佳。可用稀釋劑主要係脂族特性且可與聚合物軟嵌段相容。此等材料中包括塑化劑諸如石蠟及環烷石油、高度精煉的無芳烴石蠟及環烷食物及工業級白凡士林礦物油,及液體塑化劑諸如合成液態油或聚合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、或其共聚物及氫化衍生物等之橡膠,其具有小於100,000g/mol之重量平均分子量(Mw)。合成油係低黏度寡聚物,其係永久液態的單烯烴、異石蠟或石蠟。較佳地,該稀釋劑係於高溫及/或隨時間流逝不變黃之白油。市售液態聚丁烯、聚異丁烯、聚異戊二烯、聚丁二烯包括(但不限於)作為LIR 50獲自Kuraray之聚異戊二烯、以商品名INDOPOL獲自Ineos之聚丁烯、以商品名OPPANOL及GLISSOPAL獲自BASF之聚異丁烯、以商品名Polybd45CT、Polybd2000CT、Polybd3000CT、CN307獲自Sartomer之聚丁二烯。獲自Kuraray之聚異戊二烯LIR-30、LIR-50、LIR-290,獲自Nippon Soda之TEA-1000、TE2000、GI-1000、GI-2000、GI-3000、BI-2000、BI-3000、JP-100;BI-2000係具有約2100之數量平均分子量之氫化1,2-聚丁二烯均聚物。GI-2000係具有約2100之數量平均分子量的羥基封端氫化1,2-聚丁二烯。黏著劑中液體稀釋劑之含量係在約0.01至約80重 量份範圍內,較佳地,大於約10重量份。
增黏劑之實例包括聚合C5石油原料流及多萜烯之橡膠,諸如獲自Goodyear之WINGTACK 10、及獲自Exxon Chemical之ESCOREZ 2520。適宜增黏劑係軟嵌段增黏劑且其包括任何相容樹脂或其混合物,諸如(1)天然或改質松香諸如,例如,松脂膠、木松香、高油松香(tall-oil rosin)、蒸餾松香、氫化松香、二聚松香、及聚合松香;(2)天然或改質松香之甘油及季戊四醇酯,諸如,例如淺色、木松香之甘油酯、氫化松香之甘油酯、聚合松香之甘油酯、氫化松香之季戊四醇酯及松香之酚系改質季戊四醇酯;(3)天然萜烯之共聚物及三元共聚物,例如,苯乙烯/萜烯及α甲基苯乙烯/萜烯;(4)具有約80℃至約150℃之軟化點(如由ASTM方法E28、58T測定)之多萜烯樹脂;後者的多萜烯樹脂一般係獲自在夫里德耳-夸夫特(Friedel-Crafts)催化劑存在時於適度低溫下萜烯烴(諸如稱為蒎烯之雙環單萜烯)之聚合;亦包括氫化多萜烯樹脂;(5)酚系改質之萜烯樹脂及其氫化衍生物,例如,作為獲自雙環萜烯及酚在酸性介質中之縮合反應之樹脂產物;(6)具有約50℃至135℃之環球軟化點(Ball and Ring softening point)之脂族石油烴樹脂;後者樹脂係獲自主要由烯烴及二烯烴組成之單體的聚合;亦包括氫化脂族石油烴樹脂;(7)脂環族石油烴樹脂及其氫化衍生物;及(8)脂族/芳族或環脂族芳族共聚物及其氫化衍生物。本文使用之較佳增黏劑包括多萜烯諸如獲自Piova之PICCOLYTE A125;脂族樹脂諸如獲自Goodyear之Wingtack 95;環脂族樹脂諸如獲自Eastman之EASTOTAC H100;及脂族/芳族或環脂族/芳族樹脂及其氫化衍生物諸如獲自Exxon Chemical之ECR 149B、ECR 179A、ESCOREZ 5380。最佳係脂族或環脂族樹脂,而最不期望的係松香酯或酚系改質之多萜烯最不佳。特定增黏劑之理想性及選擇大部分係取決於所採用之特定嵌段共聚物。黏著劑中之中間嵌段增黏劑含量係在約0.01至約80重量份 範圍內,更佳約10至約60重量份。
此外,可能期望在黏著劑中併入硬嵌段增黏樹脂。硬嵌段增黏樹脂係彼等於美國專利第6,448,303號中所述,在黏著劑冷卻之後位在該橡膠之非彈性體域之樹脂。此等樹脂之代表係基於混合C9石油蒸餾流之主要芳族樹脂,諸如獲自Eastman之PICCO材料,或基於芳族單體之純或混合單體流之樹脂,諸如乙烯甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、薰草酮或茚之均或共聚物。較佳係以KRISTALEX商品名獲自Eastman之基於α-甲基苯乙烯之彼等。若存在,該硬嵌段樹脂一般係以1至30重量份,較佳地低於10重量份之含量使用。
該壓感黏著劑進一步包括自由基反應性官能組分。一特別適宜的反應性官能組分係(甲基)丙烯酸系單體或每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物。基於該黏著劑之總重量,本發明中反應性官能組分之含量係在約1至約60重量份範圍內,較佳地約0.5至約50重量份,更佳地約5至約30重量份,最佳地約10至約25份。
本發明中適宜(甲基)丙烯酸酯單體之實例係包括脂族、脂環族、芳族、雜環、及/或環氧基官能團之(甲基)丙烯酸之酯。在一些實施例中,可利用飽和長鏈(甲基)丙烯酸烷酯、環脂族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯/環氧單體、或其組合作為單體,因其可增強與高分子三嵌段共聚物及視情況液體稀釋劑及增黏劑之混溶性。該(甲基)丙烯酸酯單體可係未經取代或經各種基團諸如羥基或烷氧基取代。例示性長鏈(甲基)丙烯酸烷酯包括(但不限於)(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯。例示性環脂族(甲基)丙烯酸酯包括(但不限於)(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)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、及(甲基)丙烯酸酯化環氧樹脂。
在一些實施例中,可採用具有二、三、四、或甚至超過四個(甲 基)丙烯酸酯基團之(甲基)丙烯酸酯單體且甚至更佳,其稱為多官能(甲基)丙烯酸酯單體。一般技術者亦應瞭解可採用多官能(甲基)丙烯酸酯單體之混合物。可選擇該多官能(甲基)丙烯酸酯單體來增強在UV或熱固化後之黏著劑黏結強度及優化該黏著劑組合物之黏著性及濕潤性。本發明中適宜多官能(甲基)丙烯酸酯單體之實例係(但不限於)1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、及三環癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二異戊四醇五丙烯酸酯。
本發明中之自由基反應性寡聚物包括(但不限於)官能聚異丁烯(PIB),其描述於美國專利第5,171,760號及第5,665,823號,及Polymer Bulletin,卷6,第135至141頁(1981),T.P.Liao及J.P.Kennedy。代表性的聚異丁烯乙烯醚描述於Polymer Bulletin,卷25,第633頁(1991),J.P.Kennedy及美國專利第6,054,549號及第6,706,779號中。較佳官能化PIB係自由基反應性聚異丁烯、丁基橡膠衍生物及其類似物,其經側鏈(甲基)丙烯酸或75% α-烯烴官能團封端或接枝。特定言之,(甲基)丙烯酸酯官能PIB具有(i)約1,000至約100,000g/mol之Mw及(ii)每聚合物鏈含有超過一個自由基反應性官能團。該官能PIB係使用選自末端甲基丙烯酸酯、側鏈甲基丙烯酸酯、末端丙烯酸酯、及/或側鏈丙烯酸酯之官能團製備。
本發明中之其他自由基反應性寡聚物亦包括(但不限於)(甲基)丙烯酸末端及側鏈液體聚合物、或丁二烯、異戊二烯、乙烯、丙烯、丁烯、及衍生物之共聚物。此等官能化寡聚物具有約1,000至約100,000g/mol之Mw且在聚合物鏈中含有多於一個自由基反應性官能團。該等官能化寡聚物係由較佳地選自末端甲基丙烯酸酯、側鏈甲基丙烯酸酯、末端丙烯酸酯、及/或側鏈丙烯酸酯之自由基官能團形成。例示性官能化寡聚物包括(但不限於)二(甲基)丙烯酸酯化-聚丁二烯、二 (甲基)丙烯酸酯化-聚異戊二烯、氫化二(甲基)丙烯酸酯化-聚丁二烯、氫化二(甲基)丙烯酸酯化-聚異戊二烯、(甲基)丙烯酸酯化EPDM橡膠(乙烯丙烯二烯共聚物)、及(甲基)丙烯酸酯化丁基橡膠,其多數可獲自Sartomer及Kuraray。「(甲基)丙烯酸酯化」本文定義為使用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能化。
經(甲基)丙烯酸酯化且可部分或全部替換官能PIB或類聚烯烴寡聚物之又其他例示性自由基反應性寡聚物包括(但不限於)(甲基)丙烯酸酯化-聚胺基甲酸酯、(甲基)丙烯酸酯化-聚酯、(甲基)丙烯酸酯化苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯化丙烯腈-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯化聚矽氧烷、(甲基)丙烯酸酯化溴代丁基橡膠(溴代異丁烯-異戊二烯共聚物)、(甲基)丙烯酸酯化氯代丁基橡膠(氯代異丁烯-異戊二烯共聚物)。此等樹脂可於市面購得不具有(甲基)丙烯酸酯官能度者且可由一般技術者利用適當實驗來官能化。
在官能PIB或其他聚烯烴中具反應性及可藉由輻射或熱固化之末端及/或接枝側鏈官能團之實例包括(但不限於)彼等選自由下列組成之群者:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、乙烯醚、丙烯基、巴豆基、烯丙基、矽烷、乙烯基矽烷基、炔丙基、環烯基、硫醇、環氧丙基、脂族環氧基、環脂族環氧基、氧環丁烷、衣康酸酯、順丁烯二醯亞胺、順丁烯二酸酯、富馬酸酯、肉桂酸酯、苯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺及查耳酮(chalcone)基團。丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯係較佳。亦適宜者係寡(甲基)丙烯酸酯,例如,在歐洲專利第2718385號中所描述之丙烯酸二環戊二烯酯。
該壓感黏著劑進一步包括自由基引發劑。該自由基固化引發劑包括藉由電磁能射線諸如UV光、或藉由熱產生自由基之自由基聚合引發劑。包括一或多種光引發劑之自由基光聚合引發系統可見於Fouassier,J-P.,Photoinitiation,Photopolymerization and Photocuring Fundamentals and Applications 1995,Hanser/Gardner Publications,Inc.,New York,NY。適宜的自由基光引發劑包括I型α***引發劑諸如苯乙酮衍生物諸如2-羥基-2-甲基苯丙酮及1-羥基環己基苯基酮;醯基膦氧化物衍生物諸如雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物;及安息香醚衍生物諸如安息香甲醚及安息香***。市售自由基光引發劑包括獲自BASF之Irgacure 651、Irgacure 184、Irgacure 907、及Darocur 1173。II型光引發劑亦適宜用於可固化黏著劑,及其包括二苯甲酮、異丙基噻噸酮、及蒽醌。亦可使用上述化合物之眾多經取代衍生物。用於輻射可固化黏著劑之光引發劑之選擇係為熟悉輻射固化技術者所熟悉。該光引發劑系統將包括一或多種光引發劑及視情況一或多種光敏劑。適當光引發劑之選擇係高度取決於欲使用該黏著劑之特定應用。適宜的光引發劑係呈現不同於樹脂及黏著劑中其他添加劑之光吸收光譜者。基於該黏著劑之100份總重量,該光引發劑之含量通常係在約0.01至約10份範圍內,較佳地,約0.1至約5份。
術語輻射固化本文指通過光化輻射曝光來交聯、韌化、硬化或硫化該黏著劑之可固化部分。光化輻射係引發材料中化學變化之電磁輻射,及針對本說明書及申請專利範圍中之用途將包括電子束固化。在大多數情況中,該輻射係紫外線(UV)或可見光。通過添加適當光引發劑達成輻射固化之引發。黏著劑之固化係藉由直接暴露於紫外線(UV)或可見光或藉由通過由聚酯、聚碳酸酯、玻璃及其類似物製備之透明蓋板間接暴露來達成。
術語熱固化本文指通過暴露於烘箱中之熱、紅外線(IR)、近紅外線、或微波來韌化、硬化或硫化該黏著劑之可固化部分。熱固化溫度係介於50至200℃間,較佳地60至100℃。熱固化之引發係通過添加適當熱自由基引發劑來達成。
在一實施例中,通過光學透明蓋板或前板來固化該黏著劑,且 該光引發劑必須能夠於該蓋或基板層係透明之波長處吸收輻射。例如,若黏著劑係要通過鈉鈣玻璃蓋板固化,則該光引發劑必須具有高於320nm之顯著UV吸光率。低於320nm之UV輻射將被鈉鈣玻璃蓋板吸收而不能到達黏著劑膜中之光引發劑。在此實例中,包括紅移光引發劑、或以該光引發劑作為一種光引發系統之光敏劑來增強能量向光引發劑之轉移將係有利的。若黏著劑欲通過具有於400nm及更低之截止吸光率之PET膜固化,則該光引發劑必須具有高於400nm之UV吸光率。此等光引發劑之實例包括(但不限於)由BASF市售之IRGACURE® 819、IRGACURE® 2022、LUCIRIN® TPO、LUCIRIN® TPO-L。
該可熱固化之自由基聚合引發劑包括過氧化物,諸如,1,1,3,3-四甲基丁基過氧-2-乙基-己酸酯、1,1-雙(第三丁基過氧)環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧)環十二烷、二-第三丁基過氧間苯二甲酸酯、第三丁基過氧苯甲酸酯、過氧化二異丙苯、第三丁基過氧化異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧)-3-己炔及氫過氧化異丙苯。基於100份黏著劑之總重量,熱引發劑之含量通常係在約0.01至約10份範圍內。
在一實施例中,理想地選擇該熱固化引發劑以提供適當引發溫度,其係足夠高以防止過早交聯,但亦足夠低以防止使電子設備暴露於過高溫度。該等過高溫度會分解設備內之反應性有機成分。適宜市售自由基熱引發劑之實例包括(但不限於)獲自United Initiators之LUPEROX TBEC、獲自Akzo Nobel Polymer Chemicals之TRIGONOX 101及TRIGONOX 201、獲自Arkema之LUPEROX 101及LUPEROX 231、獲自GEO Specialty Chemicals之DICUP、2,5-二甲基-2,5雙(第三丁基過氧)己炔-3(諸如以商品名稱LUPEROX 130獲自Arkema之彼等)、獲自Akzo Nobel Polymer Chemicals之TRIGONOX 145;二-第三 丁基過氧化物諸如以商品名稱TRIGONOXB獲自Akzo Nobel Polymer Chemicals之彼等。用於此等自由基引發劑之典型固化溫度通常係在約50至約190℃範圍內,但為了更快速固化可提高溫度。
視情況,壓感黏著劑中亦可存在0至5重量份蠟組分。相容且不影響黏著劑之光學透明度之適宜蠟包括(但不限於)石油基、習知蠟、天然基蠟、官能化蠟、及聚烯烴共聚物。術語石油衍生蠟包括熔點在約50℃至約110℃範圍內之石蠟及微晶蠟以及合成蠟諸如低分子量聚乙烯或費-托(Fisher-Tropsch)蠟。最佳的係具有至少約50℃熔點之聚乙烯或費-托蠟。
在一些實施例中,可使用無機填充劑來改良黏著劑之黏結強度、流變性、及水分與氧氣障蔽性質。代表性的填充劑包括(但不限於)石英粉、熔融矽石、非晶矽石、滑石、玻璃珠、石墨、碳黑、氧化鋁、黏土、石墨烯、奈米黏土、雲母、氮化鋁、及氮化硼。由銀、銅、金、錫、錫/鉛合金、及其他合金組成之金屬粉末及薄片亦係用於導電應用之適宜填充劑。亦可使用有機填充劑粉末諸如聚(四氯乙烯)、聚(氯代三氟乙烯)、聚(二氯亞乙烯)。適用於黏著劑調配物之此等填充劑之類型及量係為一般技術者所熟悉。一般而言,此等填充劑將以總黏著劑之0.1至50重量份範圍內之含量存在。
在又一實施例中,可使用乾燥劑來改良黏著劑之水分障蔽性質。當添加時,乾燥劑佔黏著劑之至多20重量份。適宜使用之具有乾燥劑性質之填充劑(稱為乾燥劑填充劑)可係任何彼等提供適當水分清除速率、容量、及殘留水分含量(乾燥劑可有效清除水之最低水分含量)以滿足特定電子設備之容許水分含量者。該等乾燥劑填充劑將能與水及/或水蒸氣反應、吸收、或吸附水及/或水蒸氣。此等乾燥劑之代表性列表可見於Dean,J.Lange's Handbook of Chemistry,1999,McGraw Hill,Inc.,New York,NY,pp.11.5。
一般而言,適宜的乾燥劑包括金屬氧化物,諸如CaO、BaO、MgO;其他氧化物,諸如SiO2、P2O5、Al2O3;金屬氫化物,諸如CaH2、NaH、LiAlH4;金屬鹽,諸如CaSO4、Na2SO4、MgSO4、CaCO3、K2CO3、及CaCl2;粉末狀沸石,諸如4A及3A分子篩;金屬過氯酸鹽,諸如,Ba(ClO4)2、Mg(ClO4)2;超吸收聚合物,諸如,輕度交聯聚(丙烯酸);及與水反應之金屬,諸如鈣。如同任何填充劑,乾燥劑填充劑的粒度、粒度分佈、形狀、及表面官能度將影響其可負載至樹脂系統中之程度及可產生何種流變性。此等因素為一般技術者所瞭解且在其他方面與本發明組合物無關。涵蓋上文揭示之更常見非乾燥劑填充劑與此等乾燥劑填充劑之摻合物且描述於實例中。該乾燥劑填充劑粒度之常見範圍係約0.001至約200微米。熟悉此項技術之從業者將能夠決定特定最終應用所需之樹脂之適當粒度範圍、流變性、及清除速率。
該黏著劑可視情況進一步包括添加劑,該等添加劑包括熱穩定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、及光穩定劑。本文採用之適用穩定劑或抗氧化劑中包括高分子量受阻酚及多官能酚諸如含有硫及磷之酚。受阻酚為一般技術者所熟知及特徵可為在接近其酚式羥基處亦含有大位阻基團之酚類化合物。任何已知之熱穩定劑可係適宜,及較佳的熱穩定劑類別包括(但不限於)酚類抗氧化物、烷基化單酚、烷基硫代甲基酚、氫醌、烷基化氫醌、生育酚、羥基化硫代二苯基醚、亞烷基雙酚、O-、N-及S-苄基化合物、羥苄基化丙二酸酯、芳族羥基苄基化合物、三嗪化合物、胺類抗氧化劑、芳基胺、二芳基胺、多芳基胺、醯基胺基酚、草醯胺、金屬鈍化劑、亞磷酸鹽、亞膦酸鹽、苄基膦酸鹽、抗壞血酸(維生素C)、羥基胺、硝酮、硫增效劑(thiosynergist)、苯并呋喃酮、吲哚啉酮、及其混合物。熱穩定劑之使用係視情況而定及在一些實例中並不佳,尤其係若其會與許多電子設備中之活性組分 反應並使其降解時。當使用熱穩定劑時,其可以基於總計100重量份黏著劑約0.0005份及至多約10重量份之含量存在。
其他已知UV吸收劑可適用於該黏著劑組合物,及較佳的UV吸收劑類別包括(但不限於)苯并***衍生物、羥基二苯甲酮、羥基苯基三嗪、經取代及未經取代苯甲酸之酯及其類似物及其混合物。可使用受阻胺光穩定劑(HALS)及其亦係此項技術中所熟知。一般而言,受阻胺光穩定劑係二級、三級、乙醯基化、經N-烴氧基取代、經羥基取代N-烴氧基取代、或其他經取代之環胺,其特徵在於實質量的立體位阻,一般衍生自鄰近胺官能團之碳原子上的脂族取代。UV吸收劑之使用係視情況而定及在一些實例中並不佳,尤其係若其與電子設備中之活性有機組分反應並使其降解時。當採用此等UV吸收劑時,其可以基於總計100重量份黏著劑約0.0005份及至多約10重量份之含量存在。
該黏著劑可視情況包括黏著促進劑。可用於該黏著劑組合物中之黏著促進劑之實例包括(但不限於)C3至C24烷基三烷氧基矽烷、(甲基)丙烯醯氧基丙基三烷氧基矽烷、氯代丙基甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基苄基丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、環氧丙氧基丙基三烷氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、巰基丙基甲氧基矽烷、胺基丙基三烷氧基矽烷、及其二或更多者之混合物。矽烷黏著促進劑之使用係視情況而定及在一些實例中並不佳,尤其係若其與電子設備中之活性有機組分反應並使其降解時。當採用矽烷偶合劑時,其可以基於總計100重量份之黏著劑約0.0005份及至多約10重量份之含量存在。
本發明中之熱熔黏著劑於塗覆溫度(通常在約50至約200℃之範圍)下具有約1,000至約900,000cp之布洛克菲爾德(Brookfield)黏度範 圍,較佳地自約90至約130℃為10,000至100,000cp。此等黏度範圍容許將該黏著劑熱熔塗覆成膜。高於約130℃之塗覆溫度對用於製備PSA黏著劑膜及在電子設備組裝過程期間將該等黏著劑膜層壓在具有熱敏性組分之基板上並不理想。高於130℃之成形趨於使膜變色及組分有機光伏打模組與LCD分別於約110℃及80℃下開始降解。
該膜厚度係在約25至約250μm範圍內,較佳地約50至約150μm。未經固化之黏著劑膜於35℃或低於35℃時仍保持為壓感黏著劑膜且在儲存期間具有最小冷流。
該可固化黏著劑組合物在UV固化時具有低硬度、高光透射率、及低收縮率。由於低模量及硬度,該黏著劑膜將不會使LCD產生任何波紋同時大幅度改良LCD顯示器之效能。因此,本發明之黏著劑膜可用於較薄顯示器設計中。經固化的黏著劑膜在長期暴露於應變時維持柔軟及撓性且抗潛變。潛變或冷流可表現為撓性顯示器或薄膜光伏打器件在經彎曲時、或在剛性顯示器中長時間保持垂直時的脫層失效。
在一較佳實施例中,經固化黏著劑之硬度係蕭耳OO 5至80,較佳地10至70。依照ASTM D 2240之硬度測量係為一般技術者所熟知。硬度係使黏著劑在具有平底部之容器內固化至6.4mm厚度來測量。將樣品放置在硬度計中之硬平面上。隨後將硬度計(型號1600 Dial-00,獲自Rex Gauge Co.Inc.,IL,USA)之壓痕器壓入樣品內確保其平行於表面。在與該樣品牢固接觸的一秒內測定硬度。
若該黏著劑於500至1100nm內展現至少90%之光透射率,則將其視為係光學透明的。光透射率之測量為一般技術者所熟知。光透射率通常係依照ASTM E903於125μm厚樣品上進行。透射率的較佳試驗方法如下。將黏著劑之小膜放置在已使用異丙醇擦拭三次之75mm乘50mm的平微型載片(獲自Dow Corning,Midland,M1之載玻片)上。將第二載玻片在施力下附著至該黏著劑。隨後使該黏著劑在UV源下完全 固化。使用獲自Agilent之分光計Cary 300從波長300至900nm量測光透射率。使用一空白載玻片作為背景。
根據另一較佳實施例,經固化黏著劑之收縮率係小於1.5%,較佳小於1.0%,及最佳實質上0%。UV固化收縮率可使用光流變儀測定。光流變測量可使用獲自Anton Paar GmbH之Physica MCR301光流變儀進行。該光流變儀具有一對平行板且底板係由石英製成。UV光(具有93mW/cm2之UVA強度)由高壓汞弧(HPMA)燈穿過底板照射以固化夾在(具有1.00mm之初始間隙)之平行板間之黏著劑,該黏著劑係在振盪模式(具有30rad/s之固定角頻率及0.5%應變)下測試。藉由UV固化時間記錄模量。使用零固定法向力(Fn),以致該間隙自動減小來適應固化期間的樣品收縮率。描繪間隙對固化以記錄該樣品之線性固化收縮率。此係用於測量收縮率之方便且成熟的技術且為一般技術者所熟知。
該黏著劑可用於電子設備及可用作可再加工的光學透明膜。該黏著劑具有低於室溫之最大tan δ值、高於約10psi之抗拉強度,較佳地高於約15psi,及大於200%,及甚至大於500%或甚至大於1,000%之斷裂伸長率。採用軟嵌段Tg作為tan δ之最大值。於具有1"x1"端片(end tab)及0.5"x0.5"中央計量部分之0.125"厚、2.5"長狗骨形部分上測定抗拉強度,及在英斯特拉力試驗機(Instron)上利用氣動抓手以20"/min之速度拉伸,並記錄最大值。依照ASTM D638測量最大斷裂伸長率。該膜可輕易地從基板移除及仍維持為單一膜或數個大塊。
該黏著劑可作為板材或呈捲材傳遞至諸如PET、玻璃等之基板上、或在載體膜(諸如PET或牛皮紙聚矽氧離型襯墊)之間。在一實施例中,該等黏著劑較佳係作為膜塗覆及層壓在兩襯墊之間以形成具有壓感黏著劑性質之無黏性膜。包含該等黏著劑膜之板材或捲材可藉由任何適宜方法製備。例如,該等板材可藉由溶液澆鑄或浸塗形成。溶 液澆鑄係使用此項技術中已知之技術製備。通常,該等黏著劑組分全部溶解於溶劑或溶劑混合物中,例如,二甲苯、甲苯、庚烷、己烷、環己烷、及其類似物,以形成溶液。將該溶液澆鑄為具有每平方米特定重量之膜,及隨後使該溶劑蒸發以形成類PSA黏著劑膜。
較佳塗覆方法係熱熔膜擠壓、壓縮成型、注射成型、層壓、串聯擠壓塗覆、熱熔擠壓澆鑄、熔融共擠壓鑄造、或一般技術者已知之任何適宜熔融方法。該等熱熔體係使用此項技術中已知之技術製備。通常,該等熱熔體係藉由於約50至190℃之溫度下摻合該熔體中之組分直至獲得均質摻合物來製備,一般經約2至8小時。該摻合溫度應保持盡可能低以避免過早交聯且係取決於特定調配物及組分,尤其係若該等黏著劑組合物係可熱固化時。各種摻合方法係此項技術中已知且任何產生均質摻合物之方法係令人滿意。在該熱熔膜塗覆過程期間,熱熔體之溫度應維持低於130℃以避免過早交聯、渾濁、變黃或分解。在一些膜擠壓方法中,將熱熔體之溫度維持於約120℃或低於約120℃。
該電子設備係以各種方式組裝。在一實施例中,在電子設備之組裝過程期間該黏著劑膜係作為未經固化之PSA膜施用。在移除第一離型襯墊候,即使用橡膠輥及其類似物施壓將經暴露之PSA黏著劑膜層壓至蓋板或基板層。隨後,移除第二襯墊及將經暴露之黏著劑表面層壓至剩餘的前板或基板。在一實施例中,將該黏著劑膜同時層壓至前板及基板。可應用約10℃至約190℃,較佳地約20℃至約80℃溫度範圍內之熱,及/或真空及/或壓力來加強層壓,及移除層間的任何夾帶空氣並消除任何空隙。在另一實施例中,由於基板上之有機活性組分於高於120℃之溫度下開始分解,因此較佳層壓溫度範圍低於約110℃,及在一些應用中低於約80℃。該可固化黏著劑膜可隨後藉由熱或UV輻射固化。熱固化可通過約50至約190℃之溫度完成。UV固化係 通過約280至約700nm範圍內之UV光波長完成。
本發明之黏著劑膜係塗覆及/或層壓在電子設備上。在電子元件組裝過程期間該黏著劑流動並提供良好潤濕及油墨填充。在層壓步驟之前,由於該等膜係儲存在捲軸上,因此該黏著劑膜承受在應力下的運送及儲存溫度。此外,在層壓期間該黏著劑於足夠低的溫度下流動以避免損壞設備中的任何熱敏感組分。因此,期望該黏著劑之流動溫度盡可能低同時仍高於最小環境儲存溫度。流動溫度(亦稱為轉變溫度(crossover temperature))係該黏著劑由固態轉變至液態之溫度,及其係G"=G'(tan δ=1)時之溫度值。本發明中之熱熔黏著劑具有約45℃至約120℃之流動溫度,較佳地約50℃至約110℃及更佳地自高於50℃至約80℃。
在層壓及隨後固化之後,本發明之黏著劑膜不再流動,及因此,經固化黏著劑之流動溫度實質上係分解溫度。該苯乙烯系共聚物及該(甲基)丙烯酸酯單體或每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物在輻射及/或受熱時形成交聯網路。不受限於任何理論,據信該軟嵌段及該等單體或寡聚物部分交錯且彼此共價鍵結至一定程度以形成交聯網路。此網路以其等無法輕易分離之方式糾結。在固化後失去黏著劑之流動溫度表明形成交聯網路,且此在電子設備壽命期間提供良好的抗潛變性。
在一實施例中,該黏著劑膜在兩面上具有不規則表面,及由此在層壓過程期間利於基板及蓋的排氣。不規則表面可藉由機械壓花或藉由在擠壓該等板期間的熔體斷裂來產生,接著淬火以致在處理期間維持表面粗糙度。該表面圖案可通過熟知的、常規技術方法應用至該板。例如,可使經擠壓之板通過位於接近擠壓機模出口處之模輥之特殊製備表面上。此賦予離開該模之熔融聚合物之一側期望的表面特徵。由此,當該模輥之表面具有微小的峰及谷時,其將賦予通過該輥 之聚合物板之該側粗糙表面,及該粗糙表面一般將分別仿形於該輥表面之峰及谷。此模輥描述於(例如)美國專利第4,035,549號及美國專利公開案第2003/0124296號中。
在另一實施例中,該等黏著劑膜可呈單層或多層形式。術語「單層」係指由本發明描述之黏著劑製備或基本上由本發明描述之黏著劑組成之板。當呈多層形式時,該板包括子層,且該等子層中至少一者係由本發明之黏著劑製備或基本上由本發明之黏著劑組成,同時其他子層可由任何其他適宜聚合材料製備或包括任何其他適宜聚合材料,諸如,例如,α-烯烴及α,β-烯系不飽和羧酸之共聚物(即,酸性共聚物)、部分中和之離子酸共聚物(即,離子聚合物)、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基縮醛(包括聲學級聚乙烯縮醛)、聚胺基甲酸酯、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-烯烴及α,β-烯系不飽和羧酸酯之共聚物(例如,乙烯丙烯酸甲酯共聚物及乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、聚矽氧彈性體、環氧樹脂、及其二或多者之組合。
有數種形成光學透明、可再加工壓感黏著劑之方法。該黏著劑可經形成為熔體或形成於溶液中以形成膜。
在一實施例中,使用光學透明、可再加工的壓感黏著劑來製備電子設備,包括步驟(1)於約50℃至約150℃下製備包含以下組分之壓感黏著劑以形成均質熱熔體:(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物,及(D)約0.01至約5重量份自由基引發劑;(2)於約50℃至約150℃下將該熱熔體以約25至約250μm之厚度施加在第一離型襯墊上成為膜;(3)將該膜層壓第二離型襯墊。
在另一實施例中,光學透明及可再加工的壓感黏著劑係藉由以下步驟形成:(1)藉由於約20℃至約90℃下溶解以下組分形成均質溶液來製備呈約50至90重量%庚烷及/或二甲苯溶液的壓感黏著劑溶液:(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份自由基引發劑;(2)於約20℃至約30℃下將該溶液以約25至約250μm之厚度施加至第一離型襯墊上成為乾燥膜;及(3)將該完全乾燥膜層壓第二離型襯墊,由此該黏著劑膜插置於兩離型襯墊之間。
該光學透明及可再加工的壓感黏著劑係進一步藉由以下步驟形成:(4)製備基板;(5)移除第一離型襯墊;(6)將該膜層壓在基板上;(7)移除第二離型襯墊;(8)將該膜層壓在蓋板上;及(9)使用UV或熱固化該膜。該膜將第一基板與第二基板黏著在一起。可在步驟(6)、(7)、(8)及/或(9)之後移除該膜。
該黏著劑膜在固化步驟之前係可再加工。此特別適用於電子設備諸如LCD顯示器、LED顯示器、觸控螢幕、撓性薄膜光伏打電池、及其類似物,因其包括昂貴的組分。若在黏著劑膜固化前發現缺陷,則可簡單地從該蓋板或該基板移除(再加工)該膜。本發明之黏著劑膜保持為單一塊或破裂為可不使用溶劑而輕易地移除且不會損壞昂貴組分之數個塊。該蓋板及該基板可供另一黏著劑膜再利用以形成電子設備。
該黏著劑膜在固化步驟之後亦係可再加工。若在黏著劑膜固化後確定缺陷,則可簡單地從該蓋板或該基板移除經固化的黏著劑膜。經固化的黏著劑膜保持為單一塊或破裂為可不使用溶劑而輕易地移除且不會損壞昂貴組分之數個塊。該蓋板及該基板可供另一黏著劑膜再 利用以形成電子設備。
該壓感黏著劑及膜發明適用於行動電話、平板PC、TV、筆記型PC、數位相機、相框、汽車導航、室外顯示器、及其類似物。
該可固化黏著劑亦適用作光伏打模組/電池(後文可互換使用)之封裝材料。在形成光伏打電池時,將包括可固化壓感黏著劑膜之封裝材料板材或捲材層壓至光伏打模組組件。該光伏打模組組件包括可將光轉化為電能之任何物件或材料。有用的光伏打電池包括(但不限於)基於晶圓的光伏打電池(例如,基於c-Si或mc-Si的光伏打電池)、及薄膜光伏打電池(例如,基於a-Si、c-Si、CdTe、銅銦硒化物(CIS)、銅-銦-鎵硒化物(CIGS)、光吸收染料、或有機半導體的太陽能電池)。在光伏打模組組件中,較佳地該等電池係電互連或配置為平面。此外,該光伏打模組組件可進一步包括電佈線,諸如交叉帶(cross ribbons)及匯流條。
該光伏打模組組件可係雙面的。在此等實施例中,位於該光伏打電池任一面上之全部層壓材料應充分透明以容許充足的陽光或反射陽光到達該等光伏打電池。或者,該光伏打電池可具有前朝陽面(其亦稱為前面,及當在實際使用狀況中,一般係面對太陽)及背不朝陽面(其亦稱為背面,及當在實際使用狀況中,一般背對太陽)。該等光伏打電池界定在該光伏打電池組件之前及背面間之邊界。在此組件中,存在於位在該太陽能電池組件之前朝陽面之層壓層中之全部材料應具有充分透明度以容許足夠陽光到達該等光伏打電池。存在於位在該光伏打電池層之背不朝陽面之層壓層中的材料不需為透明。該光伏打電池通常包括至少一個層壓至該太陽能電池組件之封裝材料層。「層壓」至彼此之兩組分係直接或間接地(即,通過在兩層之間的額外材料,諸如層間或黏著劑材料)結合。在特定情況下,包括摻合組合物之封裝材料層係直接結合至該光伏打電池層。
在一實施例中,該光伏打電池組件具有含峰及空隙之不規則表面。由此,在層壓過程期間,該封裝材料膜將熔融並流過及以均勻方式填充光伏打電池組件之空隙。該封裝材料層之厚度(除非在限定情況中另外指定)係該黏著劑層在層壓前之厚度。然而,一般而言,最終光伏打模組中之封裝材料層保持於約1至約120密耳(約0.025至約3mm)之平均總厚度,較佳地約2至約40密耳(約0.05至約1mm)。
該光伏打電池可進一步包括嵌入模組內之其他功能膜、板層、封裝材料層(例如,介電層或障壁層)。此等功能層可包括任何上文提及之聚合膜或塗覆有額外功能塗層之彼等。例如,塗覆有金屬氧化物塗層之聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)膜,諸如彼等描述於美國專利第6,521,825號及第6,818,819號及歐洲專利第1182710號中者,可在該等層壓物中作為氧氣及水分障壁層。額外的封裝材料層包括其他聚合材料,諸如酸共聚物、離子聚合物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯縮醛(包括聲學級聚乙烯縮醛)、聚胺基甲酸酯、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-烯烴及α、β-烯系不飽和羧酸酯之共聚物(例如,乙烯丙烯酸甲酯共聚物及乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、聚矽氧彈性體、環氧樹脂、及其二或多者之組合。用於附帶層或背襯層之適宜膜包括聚合物,其包括(但不限於)聚酯(例如,聚(對苯二甲酸乙二酯)及聚(萘二甲酸乙二酯))、聚碳酸酯、聚烯烴(例如,聚丙烯、聚乙烯、及環狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如,間規聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚碸(例如,聚醚碸、聚碸等)、耐綸、聚(胺基甲酸酯)、丙烯酸系物、乙酸纖維素(例如,乙酸纖維素、三乙酸纖維素等)、塞璐芬(cellophane)、聚矽氧、聚氯乙烯(例如,聚偏二氯乙烯)、氟聚合物(例如,聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、及乙烯-四氟乙烯共聚物)、及其二或多者之組合。該聚合膜可係非取向、 或單軸取向、或雙軸取向。可用於該等光伏打電池模組外層(例如,附帶層或背襯層)之膜之明確實例包括(但不限於)聚酯膜(例如,聚(對苯二甲酸乙二酯)膜)、氟聚合物膜(例如,獲自DuPont之Tedlar®、Tefzel®、及Teflon®)。金屬膜,諸如鋁箔,亦可用作該等背襯層。此外,用於該等太陽能電池模組外層之膜可呈多層膜之形式,諸如氟聚合物/聚酯/氟聚合物多層膜(例如,Tedlar®/PET/Tedlar®)或獲自Isovolta AG或Madico之TPT層壓膜。
在一較佳實施例中,該可固化封裝材料膜適用於撓性薄膜光伏打電池、CIGS光伏打電池、及其類似物。在一甚至更佳實施例中,該封裝材料適宜作為用於薄膜有機光伏打器件(OPV)或有機發光二極體(OLED)之封裝材料,其中水分及氧氣障蔽需求係最重要需求。該可固化封裝材料膜具有數個優於習知液體封裝材料之優點。本文描述之可固化封裝材料膜容許材料在層壓過程期間完全圍繞及在該光伏打電池組件之不規則表面上方流動及由此最小化氣泡、及電池斷裂。此外,併入嵌段共聚物及完全相容的反應性(甲基)丙烯酸系官能化PIB或聚烯烴寡聚物/聚合物提供該封裝材料層之高水分及氧氣障蔽性質及光學透明度。
在一實施例中,具有不含揮發性低分子量(具有低於約1,000g/mol之Mw)有機或酸性分子之封裝材料層之有機光伏打電池與具有含揮發性低分子量分子之封裝材料層的電池相比具有較高模組效率。不希望受限於任何理論,據信在封裝材料層中存在此等分子可在加熱時產生空隙,從而影響黏著劑層與活性有機層間之黏著,及更重要地係由於低有機分子在該活性有機層中之遷移及溶劑合作用而改變活性有機層之形態。如自「Organic Photovoltaics:Challenges and Opportunities」,Russell Gaudiana,J.of Polymer Science:Part B:Polymer Physics 2012,DOI:10.1002/polb.23083中得知,活性層之形 態對模組效率而言極其重要。例如,有高百分比的處理時間係關注於控制溶劑從活性有機組分中蒸發之速率,由於其係建立活性層最佳形態之主要因素。該活性層之塗覆品質係由精確厚度、表面粗糙度、及盡可能無針孔的膜決定。
在另一實施例中,本文描述之可固化黏著劑係用作可UV固化之光學透明黏著劑膜及/或帶(UV OCA)。該UV OCA膜使光學組件得以結合,例如使覆蓋鏡片結合至LCD模組而不會有任何波紋問題或至少盡可能地防止波紋。術語「可UV固化之光學透明黏著劑」已於此項技術中確立及為一般技術者所熟知。光學透明黏著劑(OCA)被廣泛用於觸控面板及顯示器裝置中來使覆蓋鏡片、塑料或其他光學材料結合至主要感測器單元。UV OCA一般被用來改良裝置之光學特性以及改良其他屬性諸如耐久性及處理效率。該UV OCA一般係用來(例如)使觸控面板結合至主液晶顯示器,及亦使任何保護層(諸如鏡片)結合至該觸控面板。UV OCA的主要應用包括電容性觸控面板、3D電視及玻璃阻滯器。
在LCD、LED、觸控面板裝置中併入UV OCA之過程可以數種方式完成。在一實例中,「頂部基板」係光學透明之覆蓋鏡片。「基底基板」可係(例如)形成用於頂部基板之基底的顯示器面板、或LCD。該UV OCA膜較佳係應用於基底基板之頂側。UV OCA膜通常被保護在兩個離型襯墊之間,第一襯墊係較薄(12至30μm)且較易於移除,及另一襯墊係較厚(35至50μm)且具有較高離型力。在移除第一襯墊之後,藉由利用橡膠輥在一方向緩慢施壓及層壓將UV OCA膜施加在基底基板之頂側。移除第二襯墊及隨後較佳在真空條件下將該頂部基板附著至該黏著劑膜之表面。對於無氣泡結合而言真空條件係特佳。若使用真空條件,則該真空值較佳應低於約0.1MPa。若施加熱,則較佳溫度範圍係介於約40至約80℃間。有時,需要壓力來達成較佳的無 氣泡層壓,較佳壓力範圍係介於約0.1至約0.6MPa間。
藉由暴露於包括範圍從200nm至700nm,較佳地從450nm至500nm之波長之電磁輻射,通過頂部基板來固化UV OCA。視情況,可首先將該黏著劑膜層壓至頂部基板。又另一選擇係在任何層壓之前,首先藉由暴露於電磁輻射來部分或完全固化該膜。可較佳地使用具有ATR(減弱全反射比)固定物(諸如硒化鋅晶體)之傅立葉轉換紅外(FTIR;Fourier Transfer Infrared)分光計來測量UV固化程度。該固化程度可易於藉由測量於作為相應調配物化學特徵之吸收峰處之IR吸收減少來測定。例如,於812cm-1處之IR吸收係對應於丙烯酸酯雙鍵,且可用於測量丙烯酸酯化學之固化程度。此係成熟技術及為一般技術者所熟知。UV輻射可較佳地使用高強度持續發射系統諸如彼等獲自Fusion UV Systems者來供應。金屬鹵化物燈、LED燈、高壓汞燈、氙氣燈、氙氣閃光燈等可用於UV輻射。UV能量應係大約100至5,000mJ/cm2
在一較佳實施例中,該頂部基板係選自玻璃及聚合物,較佳地係塑料膜,特定言之包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、及/或三乙酸纖維素(TAC)。在另一較佳實施例中,該頂部基板係選自反射體、覆蓋鏡片、觸控面板、阻滯器膜、阻滯玻璃、LCD、雙凸透鏡、反射鏡、防眩光或抗反射膜、防爆膜、擴散器、或電磁干擾過濾器。例如,對於3D TV應用而言,對於被動3DTV將玻璃或膜阻滯器結合至LCD上,或對於肉眼3D將TN LCD或雙凸透鏡結合至常規的TFT LCD。該基底基板係頂部具有偏光鏡膜之LCD模組。該基底基板可係顯示器面板,較佳地選自液晶顯示器、電漿顯示器、發光二極體(LED)顯示器、電泳顯示器、及陰極射線管顯示器。
在又一較佳實施例中,該顯示器面板具有觸控功能。本發明之黏著劑及應用方法可用於任何觸控面板感測器組件。其可較佳地用於 結合需要兩層經銦錫氧化物塗覆玻璃之觸控面板感測器。其可較佳地用於覆蓋鏡片結合,特定言之以填充採用覆蓋鏡片(諸如透明塑料聚(甲基)丙烯酸甲酯)之觸控面板感測器、及玻璃觸控面板感測器中之空氣間隙。其可較佳地用於直接結合,較佳地使該覆蓋鏡片直接結合至LCD模組。在另一實施例中,本發明包括通過層間之UV OCA使二或更多個頂部基板相繼結合至基底基板上之可能性。
實例
本發明將進一步描述於下文實例中,該等實例係出於闡明目的包括而非意在以任何方式限制本發明之範圍。在隨後實例中,除非另作說明,否則所有份數係以重量計及所有溫度係攝氏度。所有黏度係使用布洛克菲爾德黏度計利用#27轉軸測量。
使用流變動態機械分析儀(Rheometrics Dynamic Mechanical Analyzer)(型號RDA 700)來獲得彈性模量(G')、損耗模量(G")及tan δ相對溫度掃描。該儀器受Rhios軟體版本4.3.2控制。使用直徑8mm及分隔約2mm間隙之平行板。載入樣品及隨後冷卻至約-100℃並開始時間程式。該程式試驗以5℃間隔增加溫度接著為在各溫度下10秒之持溫時間。持續使用氮氣沖洗對流烘箱。頻率維持於10rad/s。試驗起點之初始應變係0.05%(於板之外邊緣處)。使用軟體中的自動應變選項來維持整個試驗中之可準確測量的轉矩。該選項係經組態以致軟體所容許的最大施加應變係80%。若准許則該自動應變程式使用以下程序於各溫度增量時調節該應變。若轉矩小於200g-cm,則使應變增加當前值的25%。若轉矩大於1200g-cm,則使其降低當前值的25%。在介於200與1200g-cm間之轉矩下,於該溫度增量下不改變應變。藉由軟體由轉矩及應變數據計算剪切儲存或彈性模量(G')及剪切損耗模量(G")。亦計算其比例,G"/G'(亦稱為tan δ)。將軟嵌段Tg視作tan δ之最大值。記錄流動溫度作為彈性模量及損耗模量值彼此相等之溫度。 G"=G'。在具有1"x1"端片及0.5"x0.5"中央計量部分之0.125"厚、2.5"長狗骨形部分上測定抗拉強度及伸長率。此等在英斯特拉力試驗機上利用氣動抓手以20"/min之速度拉伸。採用強度作為最大應力及在依照ASTM D638試驗期間測定斷裂伸長率。
在1.5密耳聚酯背襯膜上製備兩密耳厚的黏著劑延伸。將此等用於使用TMI環狀初黏力(loop tack)試驗儀在不鏽鋼板上進行環狀初黏力試驗。藉由使用2kg輥之兩程將一英吋寬之黏著劑條材黏合至經拋光之不鏽鋼上來進行剝離試驗。在20分鐘的停留時間之後,將該等黏著劑條材在英斯特拉力試驗機上以2英吋/分鐘拉伸並記錄平均剝離力。
使用純及固化黏著劑膜(10至18密耳)測量依照ASTM E903之光學透射率(%T)、介電常數(DK)、折射率(nD)及硬度。使用實驗室規模熱熔塗佈機(獲自ChemInstruments之Hot Melt Coater HLC-101)於130℃下將該10至18密耳黏著劑(除非另作說明,否則作為熱熔體)塗覆在2密耳PET(聚對苯二甲酸乙二酯)聚矽氧離型襯墊上及隨後覆蓋更緊密之3密耳PET襯墊。藉由使用D-燈泡(Fusion Systems)以UVA&V 5000mJ/cm2之劑量照射來固化該黏著劑膜。使用Perkin Elmer UV/Vis分光計測量光學透射率(%T)。使用獲自ATAGO之ABBE Refractomer測量折射率值。依照ASTM D 2240,硬度計(型號1600 Dial-00,獲自Rex Gauge Co.Inc.,IL,USA)測量經固化之黏著劑膜之硬度(蕭耳OO)。
經固化黏著劑膜之剪切強度係依照程序A,PSTC-107測量,進行如下調整:(1)如上文描述將黏著劑以2至5密耳厚度塗覆在2密耳PET膜上,層壓2密耳PET離型襯墊,如上文描述固化,及隨後於23℃及50%相對濕度下調理,(2)在500g剪切負載下於12x25mm區域上測量剪切黏著力,在潤濕該不鏽鋼試驗板之後施加15min。該剪切強度試 驗係於23℃及50%相對濕度下進行。
實例之組分
KRATON G1651係SEBS三嵌段共聚物及G1702係可獲自Krayton Polymers之苯乙烯及氫化異戊二烯之SEP二嵌段共聚物。
SEPTON 4055及4033係獲自Kuraray之SEEPS三嵌段共聚物,以甲苯中10重量%聚合物於30℃下測得之黏度分別係5,800cp及50cp。
OPPANOL B15係獲自BASF之聚異丁烯聚合物。
KRISTALEX 3085係獲自Eastman Chemical之α-甲基苯乙烯/苯乙烯末端嵌段樹脂。
ESCOREZ 5000系列係獲自Exxon Mobil Chemical之水白環脂族烴樹脂。
REGALITER-10係獲自Eastman之脂族液體樹脂。
LUMINOL T350係獲自Petrocanada之石蠟白油。
KAYDOL係獲自Witco之環烷白油。
白油係白色油。
CN308係獲自Sartomer之反應性氫化聚丁二烯二丙烯酸酯。
LUCIRIN TPO係獲自BASF之光引發劑。
IRGANOX 1010係獲自BASF之受阻酚抗氧化劑,
對照實例A-D
在具有σ刀片(sigma blade)之希拉本德(Brabender)混合器中製備本文描述之以下調配物。將橡膠及約一半的塑化劑添加至經預熱至約150℃之缽中。一旦均質,即添加固體增黏劑,接著添加額外塑化劑。該等調配物顯示於表1中。黏著劑性質顯示於表2中。
對照實例A、B、C及D對應於在美國專利第5,559,165號及第6,448,303號中描述之黏著劑。當將極高分子量嵌段共聚物(高黏度)SEPTON 4055用於黏著劑中時,所得黏度高及/或流動溫度高。預 期此等黏著劑在高溫下具有良好的抗潛變性;然而,其亦需要較高的塗覆/層壓溫度。較高塗覆/層壓溫度對於製備PSA黏著劑膜及在電子設備組裝過程期間將該等黏著劑膜層壓在具有熱敏感組件之基板上係不理想的,例如,用於製備嵌段共聚物黏著劑膜之較佳塗覆溫度係低於130℃以避免變黃,用於有機光伏打模組之較佳層壓溫度係低於110℃,及用於LCD之較佳層壓溫度係低於80℃。對照實例D顯示於116℃之流動溫度(圖1)。為在較低溫度下塗覆/層壓,可使用較低分子量聚合物;然而對於使用低分子量聚合物製備之黏著劑,抗潛變性成為問題,除非其能經固化。
實例1至4,對照E
實例1至4及對照E至F在表3中列出。對照實例E至F對應於在WO 2013165637中描述之黏著劑。所有樣品係藉由在如一般技術者已知之Glas-Col中於130℃下混合該等組分來製備。表4顯示實例之性質。樣品1至4及E至F具有可在低於130℃下塗覆之黏度。如在表4及圖2中顯示,樣品2及4分別具有於80℃及68℃之流動溫度,其適用於有機光伏打模組及LCD/LED顯示器組裝過程兩者之低層壓溫度。經UV固化之黏著劑膜相較於在相同溫度下未經固化之膜全部顯示在固化後於25℃及100℃下大幅增加之彈性模量(G')。在固化後樣品2、4及F缺乏流動溫度(如在圖3中顯示)表明形成提供良好抗潛變性之交聯網路。樣品1至4亦顯示期望的剝離強度、柔軟度、及可再加工性,其中在UV固化之前及/或之後該膜輕易地從玻璃基板剝離。然而,對照實例E及F在固化之前具有低斷裂伸長率及低流動溫度(分別係25℃及43℃)。此等性質繼而由於邊緣滲出及在電子設備組裝期間由於不良拉伸性所致之不良再加工性,而導致不良的捲材儲存。
為測試再加工性,首先將黏著劑膜層壓在載玻片上及在該載片上停留約60分鐘,及隨後將該黏著劑從該載玻片剝離。若該黏著劑膜 作為單一塊或作為少數塊從該載玻片移除而不斷裂且不在該載玻片上留下過多殘留物,則判定該膜具有良好的再加工性。如在圖2中顯示,樣品4在固化之前作為單一塊餘留及從該載玻片剝離不會在該載玻片上留下任何殘留物。樣品F在固化之前在從該載片剝離膜時斷裂為多條線,且多數膜餘留在玻璃基板上。

Claims (20)

  1. 一種壓感黏著劑組合物,包括:(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和之軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份自由基引發劑;其中該苯乙烯系嵌段共聚物在UV照射或受熱時與該(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物形成交聯網路。
  2. 如請求項1之黏著劑,其中該黏著劑在固化前具有約45℃至約110℃之流動溫度(G'=G")及其中該黏著劑在固化後不具有流動溫度。
  3. 如請求項1之黏著劑,其中該黏著劑具有(a)依照ASTM E903於500nm測量高於90%之透射率,(b)依照ASTM D2240測量約10至約70之蕭耳(Shore)OO值,及(c)依照ASTM D638測量高於200%之斷裂伸長率。
  4. 如請求項1之黏著劑,其中該苯乙烯系嵌段共聚物之完全氫化及飽和之軟嵌段係選自由下列組成之群:乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、乙烯-丙烯、乙烯-丁烯、及其混合物。
  5. 如請求項1之黏著劑,其中該苯乙烯系嵌段共聚物係三嵌段、二嵌段、或其混合物。
  6. 如請求項1之黏著劑,其中該液體稀釋劑係白油或蠟。
  7. 如請求項1之黏著劑,其中該液體稀釋劑係具有低於約100,000g/mol之重量平均分子量之聚異丁烯、聚丁烯、或合成液體聚合物。
  8. 如請求項1之黏著劑,其中該增黏劑係選自脂族樹脂、及/或芳族樹脂之完全或部分氫化軟嵌段及/或硬嵌段改質增黏劑。
  9. 如請求項1之黏著劑,其中該(甲基)丙烯酸系單體係多官能(甲基)丙烯酸酯單體、或其混合物。
  10. 如請求項1之黏著劑,其中該(甲基)丙烯酸系寡聚物係(甲基)丙烯酸系官能化聚異丁烯、聚丁二烯、氫化聚丁二烯、及/或每寡聚物鏈具有超過一個反應性官能團之其他聚烯烴,其中該反應性官能團係選自由末端甲基丙烯酸酯、側鏈甲基丙烯酸酯、末端丙烯酸酯、及/或側鏈丙烯酸酯、及其混合物組成之群。
  11. 如請求項1之黏著劑,其中該自由基引發劑係光引發劑或熱引發劑。
  12. 如請求項1之黏著劑,其為膜。
  13. 一種包括如請求項12之膜之物件。
  14. 如請求項13之物件,其係電子設備。
  15. 如請求項14之物件,其中該電子設備係LCD顯示器、LED顯示器、觸控螢幕、或撓性薄膜光伏打元件。
  16. 一種包括至少一光學透明壓感黏著劑膜之電子設備,其中該壓感黏著劑膜包括:(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份自由基引發劑;其中該苯乙烯系嵌段共聚物在UV照射或受熱時與該(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物形成交聯網路;其中該壓感黏著劑膜可在UV或熱固化之前及/或之後移除;其中該黏著劑在固化前具有約45℃至約110℃之流動溫度(G'=G");及其中該黏著劑在固化後不具有流動溫度。
  17. 一種製備光學透明、可再加工壓感黏著劑膜之方法,包括以下步驟:(1)製備壓感黏著劑,其係藉由於約50℃至約150℃下混合(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份自由基引發劑,以形成均質熔體;(2)於約50℃至約150℃下將該均質熔體以約25至約250μm之厚度施加在第一離型襯墊上成為膜;及(3)將該膜層壓第二離型襯墊;由此該黏著劑膜係插置在兩離型襯墊之間。
  18. 一種形成請求項17之光學透明電子設備之方法,其進一步包括以下步驟:(4)製備基板;(5)移除該第一離型襯墊;(6)在約0.01至約0.5MPa範圍內之壓力下於約-50℃至約100℃範圍內之溫度下將該膜層壓在該基板上;(7)移除該第二離型襯墊;(8)在約0.01至約0.5MPa範圍內之壓力下於約-50℃至約100℃範圍內之溫度下將該膜層壓在蓋板上;及(9)使用在約280至約700nm範圍內之UV輻射或約60℃至約190℃範圍內之熱固化該膜;由此該膜將該第一基板與該第二基板黏著在一起,其中該膜可在步驟(8)之後及/或步驟(9)之後移除。
  19. 一種製備光學透明、可再加工之壓感黏著劑膜之方法,包括以下步驟:(1)製備呈約50至90重量%庚烷及/或二甲苯溶液之壓感黏著劑溶液,其係藉由於約20℃至約90℃下溶解(A)約0.5至約20重量份具有完全氫化及飽和軟嵌段之苯乙烯系嵌段共聚物;(B)約0.5至約80重量份液體稀釋劑、增黏劑、或其混合物;(C)約0.5至約50重量份(甲基)丙烯酸酯單體、每寡聚物鏈具有至少兩個(甲基)丙烯酸系官能團之寡聚物或其混合物;及(D)約0.01至約5重量份自由基引發劑,以形成均質溶液;(2)於約20℃至約30℃下將該溶液以約25至約250μm之厚度施加在第一離型襯墊上成為乾燥膜;及(3)將該完全乾燥膜層壓第二離型襯墊;由此該黏著劑膜係插置在兩離型襯墊之間。
  20. 一種形成請求項19之光學透明電子設備之方法,其進一步包括以下步驟:(4)製備基板;(5)移除該第一離型襯墊;(6)在約0.01至約0.5MPa範圍內之壓力下於約-50℃至約100℃範圍內之溫度下將該膜層壓在該基板上;(7)移除該第二離型襯墊;(8)在約0.01至約0.5MPa範圍內之壓力下於約-50℃至約100℃範圍內之溫度下將該膜層壓在蓋板上;及(9)使用約280至約700nm範圍內之UV輻射或約60℃至約190℃範圍內之熱固化該膜;由此該膜將該第一基板與該第二基板黏著在一起;其中該膜可在步驟(8)之後及/或步驟(9)之後移除。
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