纳米粒子填充的阻隔性粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种阻隔性粘合剂组合物，其包含聚异丁烯树脂、有机改性纳米粘土(例如蒙脱石或膨润土)和吸附剂纳米粒子(例如用作干燥剂和/或吸气剂的CaO)。在优选的实施方案中，阻隔性粘合剂组合物设置在气体阻挡膜上以形成粘合性阻挡膜。然后，粘合性阻挡膜可用于防止在OLED显示器和固态照明、太阳能电池、电泳和电致变色显示器、薄膜电池、量子点器件、传感器(例如触摸传感器)和其它有机电子器件中遭受氧气和水分。粘合性阻挡膜特别适合于需要氧气和水分保护以及柔韧性和良好的光学透射率的应用。

Composition of barrier adhesives filled with nanoparticles

The present invention provides a barrier binder composition comprising polyisobutylene resin, organically modified nanoclay (e.g., montmorillonite or bentonite) and adsorbent nanoparticles (e.g. CaO as a desiccant and/or getter). In the preferred embodiment, the barrier binder composition is arranged on the gas barrier film to form an adhesive barrier film. Adhesive barrier films can then be used to prevent oxygen and water from being exposed to OLED displays and solid-state lighting, solar cells, electrophoresis and electrochromic displays, thin-film batteries, quantum dot devices, sensors (such as touch sensors) and other organic electronic devices. Adhesive barrier films are especially suitable for applications requiring oxygen and water protection, flexibility and good optical transmittance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米粒子填充的阻隔性粘合剂组合物
本专利技术涉及阻隔性粘合剂组合物和粘合性阻挡膜。
技术介绍
有机电子器件需要防止遭受水分和氧气，以便为商业应用提供足够长的寿命。因此利用封装材料来保护器件免于接触水分和氧气。玻璃是一种常用的封装材料，但玻璃大大损害了器件的柔韧性。因此，可期望用柔性阻挡膜代替玻璃。柔性阻挡膜可使柔性器件以及更轻、更薄、更坚固的刚性器件成为可能。柔性阻挡膜已被商业化用于有机电子器件中的一般用途。通常使用粘合剂将柔性阻挡膜层合至其将要保护的器件。因此，重要的是粘合剂也具有良好的阻隔性质以使水分和氧气粘结线边缘侵入最小化。一些阻隔性粘合剂，诸如例如在美国专利申请公布US2014/0377554(Cho等人)中描述的那些包括作为“水分阻断剂”的纳米粘土。其它阻隔性粘合剂如描述于例如美国专利No.6,936,131(McCormick等人)中的那些包括干燥剂和/或吸气材料以吸收和/或吸附氧气和/或水分。
技术实现思路
鉴于前述内容，我们认识到，对于特定要求的有机电子器件应用，诸如例如长寿命有机发光二极管(OLED)显示器，需要改进的阻隔性粘合剂。简而言之，在一个方面，本专利技术提供了包含聚异丁烯树脂、有机改性纳米粘土和吸附剂纳米粒子的阻隔性粘合剂组合物。如本文所用，术语“吸附剂”是指用于吸收或吸附液体或气体诸如氧气或水分的材料。在另一方面，本专利技术提供了阻隔性粘合剂组合物，其包含约50重量％至约75重量％的具有约300,000g/mol至约900,000g/mol的粘均分子量的聚异丁烯树脂、约1重量％至约10重量％的有机改性纳米粘土、约1重量％至约5重量％的钙氧化物纳米粒子和约10重量％至约25重量％的增粘剂，以上含量全部相对于组合物的总重量。在又一个方面，本专利技术提供了包括设置在气体阻挡膜上的本专利技术的阻隔性粘合剂组合物的层的粘合性阻挡膜以及包括设置在防粘层之间的本专利技术的阻隔性粘合剂组合物的层的阻隔性粘合剂制品。已发现，与未填充的聚异丁烯粘合剂或填充有纳米粘土或吸附剂纳米粒子中的一种的聚异丁烯粘合剂相比，填充有纳米粘土和吸附剂纳米粒子的本专利技术的聚异丁烯粘合剂组合物在阻隔性能方面提供显著改善。令人惊讶的是，即使与具有较高载量的纳米粘土或吸附剂纳米粒子中的一种的聚异丁烯粘合剂相比，也观察到这种改善。附图说明图1为阻挡膜构造的示意图。图2是封装的有机器件的示意图。图3是用于实施例中的阻挡膜构造的示意图。图4是用于实施例中的钙测试的层合构造的示意图。图5是用于实施例中的钙测试的层合构造的平面图。图6是在加速老化条件下随着时间光密度损耗百分比的曲线图。具体实施方式本专利技术的阻隔性粘合剂组合物包含聚异丁烯树脂。聚异丁烯树脂通常具有约40,000g/mol至约2,600,000g/mol的粘均分子量。在一些实施方案中，聚异丁烯树脂具有约300,000g/mol至约900,000g/mol的粘均分子量。在一些实施方案中，树脂体系包括第一聚异丁烯树脂和(b)第二聚异丁烯树脂的共混物，第一聚异丁烯树脂具有约300,000g/mol至约500,000g/mol、约350,000g/mol至约450,000g/mol、或约400,000g/mol的粘均分子量，第二聚异丁烯树脂具有约700,000g/mol至约900,000g/mol、约650,000g/mol至约850,000g/mol、或约800,000g/mol的粘均分子量。粘均分子量(Mv)通常基于Staudinger指数。StaudingerindexJo(cm3/g)通过Ubbelohde粘度计的毛细管I在20℃下的流动时间计算。Jo＝ηsp/c(1+0.31×ηsp)cm3/g(Schulz-Blaschke等式)ηsp＝t/to–1(比粘度)t＝溶液的流动时间，用HagenbachCouette校正to＝溶剂的流动时间，用HagenbachCouette校正c＝溶液浓度(g/cm3)该粘均分子量是根据式Jo＝3.06*10-2*Mv0.65来计算的。在一些实施方案中，相对于树脂体系的总重量，树脂体系包含约65重量％至约85重量％的聚异丁烯树脂。在一些实施方案中，相对于树脂体系的总重量，树脂体系包含约15重量％至约35重量％、约20重量％至约30重量％、或约25重量％的第一聚异丁烯树脂。在一些实施方案中，相对于树脂体系的总重量，树脂体系包含约40重量％至约60重量％、约45重量％至约55重量％、或约50重量％的第二聚异丁烯树脂。聚异丁烯树脂通常为在主链或侧链中具有聚异丁烯树脂骨架的树脂。在一些实施方案中，聚异丁烯树脂基本上为异丁烯的均聚物，例如，可以商品名OPPANOL(BASFAG)和GLISSO-PAL(BASFAG)获得的聚异丁烯树脂。合适的可商购的聚异丁烯树脂的示例包括OPPANOLB15(Mv＝85,000)、OPPANOLB50(Mv＝400,000)、具有稳定剂的OPPANOLB50SF(Mv＝400,000)、OPPANOLN50(Mv＝425,000)、具有稳定剂的OPPANOLN50SF(Mv＝425,000)、OPPANOLB80(Mv＝800,000)和OPPANOLN80(Mv＝800,000)。在一些实施方案中，聚异丁烯树脂包含异丁烯的共聚物，诸如例如，其中异丁烯与另一种单体共聚的合成橡胶。合成橡胶包括丁基橡胶，该丁基橡胶是大部分异丁烯与少量异戊二烯的共聚物，诸如例如，可以商品名VISTANEX(埃克森化学公司(ExxonChemicalCo.))和JSRBUTYL(日本丁基聚合物有限公司(JapanButylCo.,Ltd.))获得的丁基橡胶。合成橡胶还包括大部分异丁烯与苯乙烯、正丁烯或丁二烯的共聚物。在一些实施方案中，可使用异丁烯均聚物和丁基橡胶的混合物。其它可用的共聚物包括苯乙烯-异丁烯二嵌段共聚物(SIB)和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)，以商品名SIBSTAR(KanekaCorporation)购得。例如，第一聚异丁烯树脂可包含异丁烯均聚物，并且第二聚异丁烯可包含丁基橡胶，或者第一聚异丁烯可包含丁基橡胶，并且第二聚异丁烯可包含异丁烯的均聚物。第一和第二聚异丁烯树脂可各自包含不止一种树脂。聚异丁烯树脂通常具有与氢化脂环族烃类树脂类似的溶解度参数(SP值，该参数为用于表征化合物极性的指数)，并表现出与氢化脂环族烃类树脂(如果使用的话)良好的相容性(即可混溶性)，使得可形成透明膜。此外，聚异丁烯树脂具有低表面能，因此可使粘合剂能够铺展到粘附体上，并最大程度减少界面处的空隙生成。另外，聚异丁烯树脂的玻璃化转变温度和水分渗透性均较低，因此其适宜用作粘合剂封装组合物的基体树脂。聚异丁烯树脂可具有理想的粘弹性，该粘弹性通常可用于赋予粘合剂封装组合物所需程度的流动性。可使用应变流变仪来确定各种温度下的弹性(储能)模量G’和粘性(损耗)模量G”。然后可用G’和G”来确定比率tan(δ)＝G”/G’。一般来讲，tan(δ)值越高，材料就越类似粘滞材料，并且tan(δ)值越低，材料就越类似于弹性固体。在一些实施方案中，可选择聚异丁烯树脂，使得当粘合剂封装组合物在约70℃至约110℃的温度下时，该组合物于相对较低频率下具有至少约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻隔性粘合剂组合物，其包含：(a)聚异丁烯树脂；(b)有机改性纳米粘土；和(c)吸附剂纳米粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.16 US 62/351,1161.一种阻隔性粘合剂组合物，其包含：(a)聚异丁烯树脂；(b)有机改性纳米粘土；和(c)吸附剂纳米粒子。2.根据权利要求1所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述纳米粘土为膨润土纳米粘土或蒙脱石纳米粘土。3.根据权利要求1或2所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述纳米粘土的最长尺寸为约100nm至约1000nm。4.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述纳米粘土是经过季铵离子的改性的。5.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述吸附剂纳米粒子包含金属氧化物。6.根据权利要求5所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述吸附剂纳米粒子包含氧化钙。7.根据权利要求6所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述氧化钙具有不大于约200nm的平均粒度。8.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述树脂体系包含具有约40,000g/mol至约2,600,000g/mol的粘均分子量的第一聚异丁烯树脂。9.根据权利要求8所述的阻隔性粘合剂组合物，其中所述树脂体系包含具有约300,000g/mol至约900,000g/mol的粘均分子量的第一聚异丁烯树脂。10.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合物，相对于所述组合物的总重量，所述阻隔性粘合剂组合物包含约1重量％至约10重量％的所述有机改性纳米粘土。11.根据权利要求10所述的阻隔性粘合剂组合物，相对于所述组合物的总重量，所述阻隔性粘合剂组合物包含约2重量％至约5重量％的所述有机改性纳米粘土。12.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合物，相对于所述组合物的总重量，所述阻隔性粘合剂组合物包含约0.5重量％至约10重量％的所述吸附剂纳米粒子。13.根据权利要求12所述的阻隔性粘合剂组合物，相对于所述组合物的总重量，所述阻隔性粘合剂组合物包含约1重量％至约5重量％的所述吸附剂纳米粒子。14.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合物，所述阻隔性粘合剂组合物还包含溶剂。15.根据上述权利要求中任一项所述的阻隔性粘合剂组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布·P·约翰逊，亚当·J·默勒，塞雷娜·L·施洛伊斯纳，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US