近红外（nIR）敏化的粘合剂和密封剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种可光固化的粘合剂或密封剂组合物，所述组合物基于该组合物的重量，包含：1至10wt.％的a)至少一种根据下式(I)的氧杂环丁烷化合物：其中：R1和R2为H、C1‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】近红外(nIR)敏化的粘合剂和密封剂组合物


[0001]本专利技术涉及粘合剂和密封剂组合物，其可用于光电子和光机械器件。更具体地，本专利技术涉及基于氧杂环丁烷和脂环族环氧化物单体的近红外(nIR)敏化的粘合剂和密封剂组合物。

技术介绍

[0002]已发现可辐射固化材料可用作涂料、粘合剂和密封剂。这种用途在一定程度上是由这类材料在固化过程中的典型低能耗以及材料即使在较低温度下通过自由基或阳离子机理的快速固化速度推动的。这些材料通常也可以配制成无溶剂组合物，在应用时提供减少挥发性有机化合物排放的潜力。这些优点使得可辐射固化材料特别适用于快速粘合和密封对温度敏感或不能方便地承受长固化时间的电子和光电子器件。特别是，光电子器件通常是热敏感的，并且可能需要在非常短的时间内通过固化来光学对准和空间固定。
[0003]许多光电子器件也是对湿气或氧气敏感的，在其功能寿命期间需要保护以免暴露。一种常见的方法是将器件密封在不可渗透的基材(器件设置在其上)和不可渗透的玻璃或金属盖之间，然后使用可辐射固化的粘合剂或密封剂将盖的周边密封或粘附到底部基材上。用于此目的的有效阻隔密封剂将表现出低的本体透湿性(bulk moisture permeability)、良好的粘合性和强的界面粘合剂
‑
基材相互作用。
[0004]在基材与密封剂界面的质量较差的情况下，该界面可能起到弱边界的作用，其允许湿气进入器件，而与密封剂的本体透湿性无关。在界面至少与本体密封剂一样连续的情况下，湿气渗透将由密封剂本身的本体透湿性决定。在实践中，用于光电子或光机械应用的粘合剂或密封剂的固化基质必须具有高交联密度、微结晶度或基质的交联部分之间的分子主链的紧密堆积：基质的有限分子迁移率确保低的渗透迁移率或扩散率。
[0005]本领域通常关注固化材料的玻璃化转变温度(Tg)作为该用途的量度；密封剂和粘合剂被配制以产生高于所需的Tg值，从而提供合适的容许度(tolerance)。当然，满足高Tg标准可能意味着在拉伸强度、搭接剪切强度、粘合强度和模量等方面进行折衷。但是，除此之外，为了满足这样的热标准，重要的是在整个所施用的粘合剂或密封剂材料中完成固化，特别是阴影固化有效地延伸到所施用的材料的未被入射启动光源照射的区域中。阴影区域中的不充分固化使光电子器件的部件暴露于腐蚀的风险，并且还可能对内部光路产生不期望的影响。因此，为了避免阴影固化不充分的问题，通常配制粘合剂或密封剂除了可辐射固化之外，还表现出热固化或湿固化。
[0006]US2008/272328(Kong)公开了一种用于光电子器件的阳离子可固化的阻隔组合物，所述组合物基本上由以下组成：(a)氧杂环丁烷化合物；(b)阳离子引发剂；(c)任选存在的一种或多种填料；和(d)任选存在的一种或多种增粘剂，或一种或多种环氧树脂。阳离子引发剂的用量并不决定在光化辐射照射下的固化速率。对于所公开的组合物中环氧树脂与氧杂环丁烷的测试比例，最佳固化条件包括高于130℃的温度。
[0007]US2005061429A1(Hosaka)公开了一种光化辐射可固化的粘合剂，其基于组合物的
重量包含：50至99wt.％的双官能和/或多官能氧杂环丁烷化合物；0至40wt.％的单官能氧杂环丁烷化合物；1至50wt.％的具有环状结构的环氧化合物；以及催化量的光引发剂。该引文声称仅需要将所施用的组合物暴露于光化辐射以完全固化。然而，应注意的是，固化后组合物的凝胶点在室温下可长达30分钟：这可能不适合于那些需要更快速地固化粘合剂的应用。在这种情况下，技术人员必须采用升高的固化温度。
[0008]US2003062125A1(Takamatsu等人)公开了一种光阳离子可固化的树脂组合物，其可用作液晶显示器或电致发光显示器的密封剂，该组合物包含：(a)阳离子可聚合的化合物；(b)光阳离子引发剂；和(c)芳族醚化合物或脂族硫醚化合物。示例的组合物在高强度金属卤化物灯照射下固化，但组分单体没有完全转化。
[0009]DE102009012272A1(Wellmann)公开了一种用于光机械和光电子器件的双固化粘合剂，所述粘合剂组合物包含：至少一种单体的、UV固化的粘合剂组分；至少一种光引发剂；具有游离异氰酸酯基团的组分或含有游离硅烷的组分；以及伯胺、仲胺和/或叔胺。
[0010]本专利技术人认为，本领域需要提供可用于光电子器件的可光固化的粘合剂或密封剂组合物，该组合物在用光化辐射照射该组合物之后不需要热固化步骤就基本上可以固化。希望开发在仅暴露于光化辐射时不表现出有害的低玻璃化转变温度(Tg)的组合物。

技术实现思路

[0011]根据本专利技术的第一方面，提供一种可光固化的粘合剂或密封剂组合物，所述组合物基于该组合物的重量，包含：
[0012]1至10wt.％的a)至少一种根据下式(I)的氧杂环丁烷化合物：
[0013][0014]其中：R1和R2为H、C1‑
C6烷基、C6‑
C
18
芳基或C7‑
C
18
芳烷基；
[0015]各R3独立地为C1‑
C
12
亚烷基、C6‑
C
18
亚芳基、C2‑
C
12
亚烯基或聚(C1‑
C6亚烷氧基)基团；以及
[0016]n为1至3的整数；
[0017]5至20wt.％的b)至少一种环氧化物，其中组分b)的特征在于环氧化物的总重量的至少50wt.％是由b1)至少一种脂环族环氧化物构成；
[0018]0.1至5wt.％的c)至少一种离子型光酸产生剂；
[0019]0至10wt.％的d)至少一种自由基光引发剂；
[0020]0.01至5wt.％的e)至少一种近红外吸收染料；以及
[0021]50至90wt.％的f)颗粒填料。
[0022]在一个实施方案中，所述可光固化的粘合剂或密封剂组合物基于该组合物的重量，包含：
[0023]5至10wt.％的a)所述至少一种根据式(I)的氧杂环丁烷化合物；
[0024]5至15wt.％的b)所述至少一种环氧化物；
[0025]0.1至5wt.％的c)所述至少一种离子型光酸产生剂(PAG)；
[0026]0.1至10wt.％的d)所述至少一种自由基光引发剂；
[0027]0.01至1wt.％的e)所述至少一种近红外吸收染料；以及
[0028]50至80wt.％的f)颗粒填料。
[0029]近红外吸收染料的存在促进了本申请在暴露于近红外(nIR)辐射时的固化。虽然这种nIR辐射可单独用于固化，但也可在nIR辐射之前、同时或之后用其它光化辐射照射组合物。在这样的固化条件下，本专利技术的固化的粘合剂或密封剂应具有最小的残余焓，并表现出高的单体转化率，例如大于85％的单体转化率。此外，在测试中，该组合物显示出有利的固化深度，而不需要热固化步骤。
[0030]根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可光固化的粘合剂或密封剂组合物，所述组合物基于该组合物的重量，包含：1至10wt.％的a)至少一种根据下式(I)的氧杂环丁烷化合物：其中：R1和R2为H、C1‑
C6烷基、C6‑
C
18
芳基或C7‑
C
18
芳烷基；各R3独立地为C1‑
C
12
亚烷基、C6‑
C
18
亚芳基、C2‑
C
12
亚烯基或聚(C1‑
C6亚烷氧基)基团；以及n为1至3的整数；5至20wt.％的b)至少一种环氧化物，其中组分b)的特征在于环氧化物的总重量的至少50wt.％是由b1)至少一种脂环族环氧化物构成；0.1至5wt.％的c)至少一种离子型光酸产生剂；0至10wt.％的d)至少一种自由基光引发剂；0.01至5wt.％的e)至少一种近红外吸收染料；以及50至90wt.％的f)颗粒填料。2.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物基于该组合物的重量，包含：5至10wt.％的a)所述至少一种根据式(I)的氧杂环丁烷化合物；5至15wt.％的b)所述至少一种环氧化物；0.1至5wt.％的c)所述至少一种离子型光酸产生剂(PAG)；0.1至10wt.％的d)所述至少一种自由基光引发剂；0.01至1wt.％的e)所述至少一种近红外吸收染料；以及50至80wt.％的f)颗粒填料。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中组分a)包含式(IA)的氧杂环丁烷或由式(IA)的氧杂环丁烷组成：其中：R1和R2为H、C1‑
C6烷基、C6‑
C
18
芳基或C7‑
C
18
芳烷基。4.根据权利要求3所述的组合物，其中式(IA)中的R1和R2均为C1‑
C6烷基。5.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：