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TWI601795B - 粘結劑組合物 - Google Patents

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TWI601795B
TWI601795B TW102115500A TW102115500A TWI601795B TW I601795 B TWI601795 B TW I601795B TW 102115500 A TW102115500 A TW 102115500A TW 102115500 A TW102115500 A TW 102115500A TW I601795 B TWI601795 B TW I601795B
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金章淳
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Ｌｇ化學股份有限公司
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Description

粘結劑組合物
本發明涉及一種粘結劑組合物，更為詳細地，提供阻隔性能優秀的粘結劑組合物，其特徵在於，包含聚合5摩爾%以下的異戊二烯的丁基類橡膠。
眾所周知，包括多種已封裝的電子元件或透明傳導膜的觸摸材料，為了維持卓越的工作或維持規定的儲存壽命，因而需要防潮。進而，近來用於增加如有機發光二極體(OLED)或觸控式螢幕等新一代裝置的阻隔特性的對粘結劑組合物的研發備受關注。
但是，只對包含丙烯酸類樹脂的粘結劑進行研究，而丁基類橡膠樹脂因多重結合降低了阻隔性能，而很少使用於粘結劑組合物。韓國公開公報第10-2011-0064714號雖記載有改善可加工性及可成型性的丁基橡膠組合物，但並未公開對丁基橡膠進行硫化來使用，且阻隔性能優秀的作用及效果。因此，在使用丁基類橡膠作為粘結劑組合物方面解決上述問題仍然存在困難。
本發明的目的在於，提供一種由於利用由雙重結合含量較低 的碳氫化合物構成的橡膠類作為粘結劑組合物，從而構成阻隔特性優秀的粘結劑組合物。
本發明的另一目的在於，提供一種具有上述阻隔特性優秀的粘結劑組合物的觸控面板或觸控式螢幕或適用上述粘結劑組合物的電子元件或光電子元件。
為了達成上述一個目的，特徵在於，本發明的粘結劑組合物包含聚合5摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基(butyl)類橡膠。
為了達成上述再一個目的，特徵在於，本發明的觸控面板或觸控式螢幕具有上述粘結劑組合物。
為了達成上述另一個目的，特徵在於，本發明的電子元件或光電子元件利用上述粘結劑組合物進行密封、塗敷或膠囊化。
本發明的粘結劑組合物包含限定含有雙重結合的異戊二烯(isoprene)含量的丁基類橡膠，從而即使不包含其他官能團，固化後的水分透濕度較低，且能維持規定水準以上的剝離力。
並且，上述粘結劑組合物適用於觸摸材料或電子元件，從而可增加如觸控面板、有機發光二極體(OLED)等新一代裝置的阻隔特性。
參照以下一些實施例，就能夠明確本發明的優點及特徵及其實現方法。但是，本發明並不局限於下面所公開的一些實施例，而能夠通過互相不同的各種方式來實現，本實施例僅僅是為了使本發明的公開更完 整，並向本發明所屬技術領域的普通技術人員準確告知本發明的範疇而提供的，本發明僅根據權利要求書進行定義。在說明書全文中相同的附圖標記表示相同的結構部件。
以下，對本發明進行詳細說明。
粘結劑組合物
本發明提供粘結劑組合物，其特徵在於，包含聚合5摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠。
上述丁基類橡膠是將異丁烯和少量的異戊二烯(isoprene)在-100℃的超低溫下進行共聚的不飽和度極小的橡膠，利用幾乎不讓氣體穿過的性質，以往主要使用於輪胎的內管(inner tube)。
就以往的丁基類橡膠而言，具有優秀的耐熱性、耐老化性及耐臭氧性，聚合物很難具有結晶性，因此由於相當低溫也能充分具有軟化性，但由於包含丁基類橡膠的雙重結合及三重結合，因而在封裝(packing)時可能會導致阻隔成分越來越差。因此，本發明的特徵在於，本發明的粘結劑組合物的主要成分包含對能夠調節雙重結合的異戊二烯(isoprene)含量進行調節的丁基橡膠類。
更加具體地，可包含聚合5摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠。異戊二烯(isoprene)超過5摩爾%進行聚合時，由於丁基橡膠類包含許多雙重結合，從而在固化時可能使粘結劑組合物的阻隔成分變差，且含有較高的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠則難以作為粘結劑組合物而商用化。並且，本發明的特徵在於，對包含聚異丁烯及異丁烯的丁基類橡膠本身進行固化來使用，因此，追加一種在聚異丁烯進行紫外線(UV)反應的反應性官能團或無需其他反應性官能團也能進行固化並使用。
上述丁基類橡膠可包含選自包含丁基橡膠(Isobutylene-isoprene Rubber,IIR)、溴丁基橡膠(Bromo Isobutylene-isoprene Rubber,BIIR)及氯化丁基橡膠(Chloro Isobutylene-isoprene Rubber,CIIR)的組中的一種以上。
上述溴丁基橡膠及氯化丁基橡膠為鹵化丁基橡膠，是在與如正己烷的輕脂肪族碳氫化合物中熔化丁基橡膠的狀態下，對溴和氯原子進行反應來製備。上述的溴丁基橡膠一般含有1.9重量%~2.1重量%的溴，上述氯化丁基橡膠含有1.1重量%~1.3重量%的氯。並且，上述溴丁基橡膠及氯化丁基橡膠的鹵化含量非常少，因此不屬於極性橡膠，同時還具有未變形的頂級橡膠的獨特特性。
本發明的特徵在於，成為本發明主要成分的丁基類橡膠的重均分子量為10萬~200萬。上述丁基類橡膠的重均分子量小於10萬時，因物理纏結區域(physical entanglement site)少，會導致耐久性方面的問題，上述丁基類橡膠的重均分子量大於200萬時，因溶液的粘度急劇上升，會導致工序條件的相容性方面的問題。
另外，上述丁基類橡膠的玻璃轉化溫度優選為0℃以下的。上述丁基類橡膠的玻璃轉化溫度大於0℃時，在常溫情況下會成為玻璃態(glassy state)，從而會失去粘結力。
聚合5摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠還可包含添加劑。上述添加劑還可包含選自包含光引發劑、熱引發劑、抗氧化劑、填充劑及增塑劑的組中的一種以上。上述添加劑在不妨礙粘結劑組合物的物性的範圍內可適當調節，也可包含顏料、紫外線穩定劑、分散劑、消泡劑、增稠劑、增塑劑、粘結賦予樹脂、矽烷結合劑、拋光劑等添加劑。
上述光引發劑的例子可舉出選自包含苯偶姻甲基醚、2，4，6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、二(2，4，6-三甲基)苯基氧化膦、α,α -甲氧基-α-羥基乙酮、2-苯甲醯-2-(二甲)-1-[4-(4-摩爾磺醯脲)苯基]-1-丁酮以及2,2-二甲醚-2-苯乙酮的組中的一種以上。相對於整體組合物，上述光引發劑的含量優選為0.01重量%~1重量%。
本發明可包含熱引發劑，同時包括光引發劑和熱引發劑，從而可使粘結劑組合物具有雙重固化型結構。例如，借助由基於紫外線等的照射的光引發劑的分解而產生的熱量來啟動上述熱引發劑，從而可參與到粘結劑組合物的固化反應。
此時，熱引發劑可以是選自包含偶氮類化合物、過氧類化合物、三丁基過醋酸鹽、過氧乙酸以及過硫酸鉀的組中的一種以上，相對於整體組合物，上述熱引發劑的含量優選為0.01重量%~10重量%。
優選地，作為上述抗氧化劑可使用苯酚型、磷化型、硫醚型、或胺型抗氧化劑。並且，為了提高物性或流動性可以使用填充劑，而上述填充劑雖沒有限制，但可以包含微粉石英、熔融矽石、非晶質矽石、滑石、玻璃珠、石墨、炭黑、氧化鋁、粘土、雲母、氮化鋁及氮化硼。適合用作粘結劑組合物的填充劑的形態及量包括在所屬領域普通技術人員的專門技術中。
一般情況下，這種填充劑，相對於整體組合物，可包含1重量%~10重量%範圍內的量。
上述增塑劑雖沒有特別的限定，但是例如可以使用流動石蠟、固化油、固化蓖麻油、辛基癸醇等高級乙醇和角鯊烷、深海魚油膠丸、蓖麻油、液體橡膠(聚丁烯)、肉豆蔻酸異丙脂等脂肪酸酯。相對於上述整體組合物，上述增塑劑的含量優選為1重量%~10重量%。
本發明的特徵在於，本發明的粘結劑組合物進行固化後的剝離力為300g/in以上。更加具體地，上述固化後的剝離力優選為500g/in以上。 上述剝離力小於300g/in時，可能在附著物容易凋落等粘結性能方面產生問題，提高固化度時剝離力降低的相關關係方面，尋找能同時提高可靠性和剝離力的適當的固化度是非常重要的。
此時，上述組合物包含限定具有雙重結合的異戊二烯(isoprene)含量的丁基類橡膠，從而能夠維持規定水準的固化度，並即使沒有追加的反應性官能團及粘結賦予劑，也能確保規定水準以上的剝離力。
本發明的特徵在於，上述粘結劑組合物固化後水分透濕度為10g/m2day以下。上述水分透濕度(Water Vapor Transmission Rate,WATR)是表示單位面積每小時的水分滲透量，是表示38℃、90%RH條件下滲透的量/單位面積/單位時間。
上述水分透濕度為10g/m2day以下，還可優選為6g/m2day以下。上述水分透濕度大於10g/m2day時，存在防潮性降低的問題，水分透濕度越增加透濕性越差，從而降低阻隔特性。並且，與以往的丙烯類粘結劑相比，使用包含丁基類橡膠的粘結劑組合物時，水分透濕度提高數十倍，因此，包含丁基類橡膠的粘結劑組合物不僅具有較低的透濕度，而且還確保了初期粘結力和剝離力、耐久性等，從而可具有高功能性。並且，由於阻隔性能的提高，從而能提高適用本發明的粘結劑組合物的電子元件或光電子元件的壽命。
本發明的特徵在於，本發明的固化同時進行熱固化及紫外線固化，並且為了固化穩定的異戊二烯(isoprene)的雙重結合，優選地同時進行熱固化和紫外線固化。更加具體地，與分別進行熱固化或紫外線固化或僅以其中之一的固化來形成的粘結劑組合物不同，同時進行熱固化和紫外線固化，從而能提高丁基橡膠的固化度，克服氣泡和翹起的問題。
粘結劑組合物可借助上述固化來形成粘結劑層，且該粘結劑 層的厚度優選為20μm~60μm。上述粘結劑層的厚度小於20μm時，有可能無法確保充分的粘結力，大於60μm時，在工序條件的穩定化方面存在問題。因此，上述粘結劑層的厚度能適用於電子元件或光電子元件。
觸摸材料或電子元件
本發明的特徵在於，包括觸控面板或觸控式螢幕，其具有以包含聚合5摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠為特徵的粘結劑組合物。優選地，上述粘結劑組合物可適用於光學方式、超聲波方式、靜電容量方式、電阻膜方式等的觸控面板或觸控式螢幕。
觸控式螢幕是在一般螢幕畫面粘貼觸控面板來發揮功能，即人的手或物體接觸到特定位置時，掌握該位置，使可以進行基於存儲的軟體的處理，因具有本發明的粘結劑組合物，可提供作為阻隔特性加強的顯現裝置的觸控面板或觸控式螢幕。
並且，本發明包含電子元件或光電子元件，其特徵在於，由上述粘結劑組合物進行密封、塗敷或膠囊化。
作為一實施例是配置於基板上並用蓋子膠囊化的電子元件或光電子元件，蓋子及基板可能與本發明的粘結劑組合物一同結合。並且，上述粘結劑組合物沿著基板和蓋子的周邊結合部而配置，或上述粘結劑組合物可搭在需要保護的基板和蓋子的區域而配置。
上述元件可以是有機發光二極體(OLED)的電子元件或光電子元件。上述有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode)是有機發光二極體，是利用自身發光現象的顯示器，在兩個電極之間排列有機物，使所注入的電子和正孔經過在有機物內再結合的過程，從而向螢光性有機化合物中流入電流的電子，將有機發光二極體(OLED)元件利用本發明的粘結 劑組合物進行密封、塗敷或膠囊化，從而可以提供確保阻隔特性的有機發光二極體(OLED)的電子元件或光電子元件。
以上，以本發明的實施例為中心進行了說明，但這僅僅是例示性的，只要是本發明所屬技術領域的普通技術人員就會理解由此可以進行多種變形及均等的其他實施例。因此，本發明真正的技術保護範圍應根據以下所記載的權利要求書進行判斷。
實施例及比較例
下表1表示粘結劑組合物的實施例及比較例。
實驗例-粘結劑組合物的水分透濕度及剝離力的測定
將上述實施例及比較例的粘結劑組合物利用以下表2所記載的方法進行固化，然後按寬度為1英寸、長度為10cm剪切後，在聚碳酸酯的一面用2kg滾子進行5次往返而附著，在經過30分鐘後利用萬能試驗機(Universal Testing Machine)，以300mm/min的剝離速度對剝離力進行了測定。並且，使已固化的粘結劑厚度為50μm來形成粘結劑層，利用水分透濕度測定儀Labthink,TSY-T3測定了水分透濕度(WVTR)。
參照上述表2的結果，以聚合5摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠為主要成分的實施例1至實施例3的水分透濕度較低，剝離力較高，因此，能夠確認，可以確保阻隔特性，也能維持規定水準的剝離力。其中，測定出，除去熱固化，對粘結劑組合物只進行紫外線(UV)固化的實施例3的情況下，與同時進行熱固化和紫外線(UV)固化的實施例1、實施例2相比，水分透濕度高且剝離力低。由此可知，對粘結劑組合物進行固化時，同時進行熱固化及紫外線(UV)固化更有利於物理特性的確保。
與實施例的測定結果相比，可知，由丙烯酸類樹脂和矽樹脂形成的比較例1至比較例3的剝離力雖然維持了較高的水準，但因水分透濕度非常高，所以無法確保阻隔特性。
並且，使用非丁基類橡膠的其他種類的橡膠的比較例4及比較例5的情況下，也測定到了較高的水分透濕度，將這種粘結劑組合物適用於電子元件或光電子元件時，因水分透過度高，有可能影響到元件工作的壽命。
比較例6、比較例7的情況，包含聚合大於5摩爾%的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠，因此，即使測定到較高的剝離力，也會因測定到較高的水分透濕度而無法具備本發明所希望的阻隔特性。包含較高含量的異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠無法作為粘結劑組合物而商用化，因產生過多由雙重結合較高導致的交叉結合(cross linking)區域，雖能其他粘結物性可能變好，但在確保阻隔特性方面仍存在問題。
因此，確認出，以包含聚合5摩爾%以下異戊二烯(isoprene)的丁基類橡膠為特徵的本發明的粘結劑組合物，密封或塗敷基材等，從而使用于有機發光二極體(OLED)及光電子元件，即使不使用其他反應性官能團，只固化丁基類橡膠，也因水分透濕度低，而具有較好的阻隔特性，且維持規定以上的剝離力。

Claims (5)

  1. 一種粘結劑組合物，其特徵在於，包含聚合2摩爾%以下的異戊二烯(isoprene)的丁基(butyl)類橡膠；其中，上述丁基類橡膠的玻璃轉化溫度為0℃以下，且上述組合物進行固化後的剝離力為300g/in以上，且上述組合物進行固化後的水分透濕度為6g/m2 day以下，並於上述固化中，同時進行熱固化和紫外線固化，以及上述丁基類橡膠的重均分子量為10萬~200萬。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的粘結劑組合物，其特徵在於，上述丁基類橡膠包含選自包含丁基橡膠、溴丁基(bromobutyl)橡膠及氯化丁基(chlorinated butyl)橡膠的組中的一種以上。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的粘結劑組合物，其特徵在於，上述粘結劑組合物還包含選自包含紫外線穩定劑、光引發劑、熱引發劑、抗氧化劑、填充劑及增塑劑的組中的一種以上。
  4. 一種觸控面板，其特徵在於，具有申請專利範圍第1項所述的粘結劑組合物。
  5. 一種電子元件，其特徵在於，利用申請專利範圍第1項所述的粘結劑組合物進行密封、塗敷或膠囊化。
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