光学透明的热熔性粘合剂及其用途制造技术

本发明专利技术描述了用于电子设备的具有压敏粘合剂性质的热熔性粘合剂。所述热熔性粘合剂包含具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物、液体稀释剂或增粘剂、(甲基)丙烯酸酯单体或每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物、和引发剂。所述热熔性粘合剂还是可再加工的可UV固化的光学透明粘合剂膜。所述粘合剂和膜适合作为用于LCD显示器、LED显示器、触摸屏和柔性薄膜光伏模块的层压PSA膜或封装剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学透明的热熔性粘合剂及其用途
本专利技术涉及用于电子设备的具有压敏粘合剂(PSA)性质的热熔性粘合剂。本专利技术进一步涉及可UV固化的光学透明的粘合剂(UVOCA)膜。所述光学透明的粘合剂膜在电子设备的组装过程期间可再加工和/或可移除。所述粘合剂和膜特别适合作为用于LCD显示器、LED显示器、触摸屏和柔性薄膜光伏模块的封装剂(encapsulant)。
技术介绍
电子设备和电路通常由设置在基板/背板(以下可互换使用)和盖板/前板(以下可交换使用)之间的发光单元的活性层或组件、电荷转移层、墨水、汇流条等组成，且所述基板和盖板用增强光透射和光学效应的封装粘合剂或层压粘合剂膜粘合在一起。所述基板和盖板之一或两者由光学透明的材料制成。电子设备中的活性层和/或组件有时容易被湿气和氧气降解。层压粘合剂膜可以限制氧气和水蒸气的传输，并且防止活性层降解。在电子设备中使用层压粘合剂膜和/或封装剂(以下可交换使用)相对于液体粘合剂改进了制造效率。然而，与膜有关的缺点包括在组装过程中由于膜的粘弹性导致的不良的基板润湿和不良的空隙填充。对于含有诸如电极、汇流条、墨水阶梯(inksteps)、集成电路等组件的基板，由于它们的不规则表面，增大空隙形成的可能性，该问题加剧。WO2009148722和WO2011062932公开了使用基于高重均分子量(Mw)(通常大于300,000g/mol)的聚异丁烯系粘合剂。此类粘合剂具有高粘度，因而在有机电子设备中容易产生空隙或气泡。为了获得更好的润湿，更多墨水填充，更少气泡/空隙，在热层压下将未固化的粘合剂膜施加到基板上。然而，许多活性有机和电子组件对高于60℃的热敏感，并且长时间暴露于热导致对聚合物和组件的不利影响。JP2012057065公开了具有压敏粘合剂性质的不可固化的粘合剂。为了适当地润湿基板和使空隙形成最小化，将粘合剂膜的粘度保持在120℃下低于1,000,000cps或低于200,000g/mol的粘均分子量(Mv)；然而，未固化的热塑性粘合剂在设备寿命期间在应变下显示出冷流。CN103820042公开了使用SIS和SBS嵌段共聚物制造用于热熔光学透明的粘合剂(TOCA)的可热固化的热熔性粘合剂。然而，本领域中众所周知的是，SIS和SBS嵌段共聚物的软嵌段中的不饱和C＝C官能键在空气中在UV光或高温下容易氧化，并且粘合剂膜将随时间变成黄色或棕色。光学透明的粘合剂膜(LOCA、OCA或UVOCA)对电子设备如显示面板、玻璃板、触摸面板、扩散器、刚性补偿器、加热器和柔性起偏器的组装过程提出了另一个可再加工性问题。WO201429062描述了当用可UV固化的液体光学透明的粘合剂(LOCA)形成电子设备时再加工过程的挑战。在再加工过程期间，通过手或线切割分离盖板和LCD面板，然后移除盖板和基板上的LOCA残留物，并用有机溶剂清洗。有机溶剂通常用于除去粘合剂残留物，且这存在环境、健康和安全顾虑。如果在UV固化之后进行再加工过程，则粘合剂膜通常会破碎成许多小的固体块，并且除去所有这些块可能是耗时的。WO2013173976A1公开了光学设备的另一挑战，其包括在LCD面板上出现暗点和斑点，也称为"Mura"。Mura描述低对比、不规则图案或区域的显示效果，这通常是由不均匀的屏幕均匀性或局部应力所引起的。Mura的一种来源是来自光学透明的粘合剂。显示器内部的任何种类的应力，即使在低水平下，也可能导致Mura，且其是不可修复的缺陷。如果在固化且形成软的粘合剂膜后，光学透明的粘合剂膜具有～0％的收缩率，则能够使Mura最小化。美国专利号5,559,165和6,448,303公开了用作水凝胶的热熔性压敏粘合剂。它们是软的(肖氏OO<30)，并且在从硬基板上移除时不留下油残留物。其它类似的水凝胶状软粘合剂通过在冷却后交联或固化得到，如在EP175562中描述的可电子束固化的丙烯酸系的情况。类似地，美国专利号5,262,468描述了使用高粘度橡胶(在甲苯中25wt％时为40,000cp)得到凝胶状热塑性组合物，但是这些组合物通常缺乏粘合抓力且实质上不存在粘合性。在本领域中需要可固化的光学透明压敏粘合剂，其可用作电子设备的层压粘合剂或封装剂，并且允许良好的基板润湿和可再加工性。本专利技术满足该需求。专利技术概述本专利技术提供适合于密封和粘附基板、保护活性层和组件不受湿气和氧气影响且增强光透射和光学效应的压敏粘合剂和粘合剂膜。所述粘合剂包含具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯嵌段共聚物、液体稀释剂和/或增粘剂、(甲基)丙烯酸酯单体和/或每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物、和自由基引发剂。所述粘合剂任选包含额外的聚合物或共聚物、蜡、抗氧化剂和干燥剂填料。在一些实施方式中，所述粘合剂和膜不需要进一步固化，和在其它实施方式中，所述粘合剂和膜需要利用辐射或热来固化。所述压敏粘合剂和粘合剂膜具有强内聚强度、高伸长率、低弹性模量、低硬度和低固化收缩率。所述粘合剂膜具有压敏性质，并且足够软以允许设备在长期暴露于应变时保持柔性和抗蠕变性。这些性质产生最小"Mura"、零空隙、以及良好的润湿和油墨阶梯填充，用于显示设备的优异的再加工过程。所述粘合剂膜能够在再加工过程期间通过在固化之前或之后从一个或几个块的盖板或基板剥离而容易除去，在基板上基本上没有残留物。在一个实施方式中，光学透明的粘合剂组合物包含(A)约0.5至约20份的具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物；(B)约0.5至约80重量份的液体稀释剂、增粘剂或它们的混合物；(C)约0.5至约50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物或它们的混合物；和(D)约0.01至约5份的自由基引发剂。在使用紫外辐射照射或热固化时，所述苯乙烯系嵌段共聚物与(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物形成交联的网络。另一个实施方式涉及电子设备，其包括至少一层光学透明且可再加工的压敏粘合剂膜。所述压敏粘合剂膜包含(A)约0.5至约20份的具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物；(B)约0.5至约80重量份的液体稀释剂、增粘剂或它们的混合物；(C)约0.5至约50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物或它们的混合物；和(D)约0.01至约5份的自由基引发剂。在使用紫外辐射照射或热固化时，所述苯乙烯系嵌段共聚物与(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物形成交联的网络。另一实施方式涉及形成光学透明和可再加工的压敏粘合剂的方法，其包括下述步骤：(1)通过在约50℃至约150℃下混合(A)约0.5至约20份的具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物；(B)约0.5至约80重量份的液体稀释剂、增粘剂或它们的混合物；(C)约0.5至约50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物或它们的混合物；和(D)约0.01至约5份的自由基引发剂以形成均匀熔体，制备压敏粘合剂；(2)将所述均匀熔体以约25至约250μm的厚度施加到第一离型衬里作为压敏粘合剂膜；和(3)将所述膜与第二离型衬里层压，由此将所述粘合剂膜插置在所述两个离型衬里之间。在另一实施方式中，光学透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压敏粘合剂组合物，其包含：(A)约0.5至约20份的具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物；(B)约0.5至约80重量份的液体稀释剂、增粘剂或它们的混合物；(C)约0.5至约50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物或它们的混合物；和(D)约0.01至约5份自由基引发剂；其中，在紫外线照射或加热时，所述苯乙烯系嵌段共聚物与所述(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物形成交联的网络。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压敏粘合剂组合物，其包含：(A)约0.5至约20份的具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物；(B)约0.5至约80重量份的液体稀释剂、增粘剂或它们的混合物；(C)约0.5至约50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物或它们的混合物；和(D)约0.01至约5份自由基引发剂；其中，在紫外线照射或加热时，所述苯乙烯系嵌段共聚物与所述(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物形成交联的网络。2.权利要求1所述的粘合剂，其中所述粘合剂在固化之前具有约45℃至约110℃的流动温度(G'＝G")，且其中所述粘合剂在固化后不具有流动温度。3.权利要求1所述的粘合剂，其中所述粘合剂具有：(a)大于90％的透光率，所述透光率根据ASTME903在500nm下测量，(b)约10至约70肖氏OO值，所述肖氏OO值根据ASTMD2240测量，和(c)大于200％的断裂伸长率，所述断裂伸长率根据ASTMD638测量。4.权利要求1所述的粘合剂，其中所述苯乙烯系嵌段共聚物的完全氢化且饱和的软嵌段选自由乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、乙烯-丙烯、乙烯-丁烯和它们的混合物组成的组。5.权利要求1所述的粘合剂，其中所述苯乙烯系嵌段共聚物为三嵌段、二嵌段或它们的混合物。6.权利要求1所述的粘合剂，其中所述液体稀释剂为白油或蜡。7.权利要求1所述的粘合剂，其中所述液体稀释剂为聚异丁烯、聚丁烯，或合成液体聚合物，具有小于约100,000g/mol的重均分子量。8.权利要求1所述的粘合剂，其中所述增粘剂为选自脂族树脂和/或芳族树脂的完全或部分氢化的软嵌段和/或硬嵌段改性增粘剂。9.权利要求1所述的粘合剂，其中所述(甲基)丙烯酸系单体为多官能的(甲基)丙烯酸酯单体，或其混合物。10.权利要求1所述的粘合剂，其中所述(甲基)丙烯酸系低聚物为(甲基)丙烯酸系官能化的聚异丁烯、聚丁二烯、氢化聚丁二烯、和/或每个低聚物链具有多于一个的反应性官能团的其它聚烯烃，其中所述反应性官能团选自由末端甲基丙烯酸酯、侧链甲基丙烯酸酯、末端丙烯酸酯和/或侧链丙烯酸酯和它们的混合物组成的组。11.权利要求1所述的粘合剂，其中所述自由基引发剂为光引发剂或热引发剂。12.权利要求1所述的粘合剂，其为膜。13.一种制品，其包含权利要求12所述的膜。14.权利要求13所述的制品，其为电子设备。15.权利要求14所述的制品，其中所述电子设备为LCD显示器、LED显示器、触摸屏或柔性薄膜光伏器件。16.包含至少一个光学透明压敏粘合剂膜的电子设备，其中所述压敏粘合剂膜包含：(A)约0.5至约20份的具有完全氢化且饱和的软嵌段的苯乙烯系嵌段共聚物；(B)约0.5至约80重量份的液体稀释剂、增粘剂或它们的混合物；(C)约0.5至约50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、每个低聚物链具有至少两个(甲基)丙烯酸系官能团的低聚物或它们的混合物；和(D)约0.01至约5份自由基引发剂；其中，在紫外线照射或加热时，所述苯乙烯系嵌段共聚物与所述(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物形...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·D·帕拉斯，刘予峡，C·W·保罗，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE