CN111052354A - 层叠体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可挠性和耐湿性优异的层叠体。本发明的层叠体具有柔软层和被该柔软层包埋的电子器件,上述柔软层的弯曲弹性模量为80MPa以上且1000MPa以下,并且在40℃、90%RH的水蒸气透过度为15[g/(m2·24h)·100μm]以下。

Description

层叠体及其制造方法
技术领域
本发明涉及层叠体及其制造方法。
背景技术
一直以来,有机电致发光元件(以下有时适宜地称为“有机EL元件”)等用于电子器件的装置的薄膜化和弹性化不断发展。因此,使用电子器件进行各种各样的可挠性优异的装置的开发。
电子器件包含易受到因水和空气导致的损害的有机材料。因此,在具有电子器件的装置中,为了保护有机材料免受水和空气损害,一般将电子器件进行密封(例如,参考专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/153030号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1所记载的具有电子器件的装置中,采用在表面设置电子器件的基板与阻隔构件之间填充密封剂制成的密合密封结构,密封材料仅配置在电子器件的单面,因此有时耐湿性不足。
在此,本发明目的在于,提供一种可挠性和耐湿性优异的、具有电子器件的层叠体。
此外,本发明目的在于提供一种层叠体的制造方法,其能够制造可挠性和耐湿性优异、具有电子器件的层叠体。
用于解决问题的方案
本发明人为实现上述目的进行了深入研究。而且,本发明人发现,当包含具有规定的弯曲弹性模量及水蒸气透过度的柔软层、和被该柔软层包埋的电子器件时,可得到可挠性和耐湿性优异的、具有电子器件的层叠体,从而完成了本发明。
即,本发明以有利地解决上述问题为目的,本发明的层叠体的特征在于,具有柔软层和被该柔软层包埋的电子器件,上述柔软层的弯曲弹性模量为80MPa以上且1000MPa以下,并且在40℃、90%RH的水蒸度透过率为15[g/(m2·24h)·100μm]以下。这样,当电子器件被具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过度的柔软层包埋时,可得到可挠性和耐湿性优异的、具有电子器件的层叠体。
另外,在本发明中,“包埋”不仅为完全包围的情况,也可以为例如连接在电子器件上的引出线(线缆)的伸出部分等没有被柔软层直接包围的部分。
此外,在本发明中,“柔软层”为包埋电子器件的层,在柔软层包含2层以上的层的情况下,构成柔软层的层为全部与电子器件接触的层。
在此,本发明的层叠体优选上述柔软层包含2层以上的层。如果上述柔软层包含2层以上的层,则能够容易地包埋电子器件。
在此,本发明的层叠体优选位于上述电子器件的一侧的柔软层与位于上述电子器件的另一侧的另一个柔软层为不同的柔软层。如果位于上述电子器件的一侧的柔软层与位于上述电子器件的另一侧的另一个柔软层不同,则能够将不同的柔软层分别配置在适宜的位置,因而能够使层叠体的功能提高。
另外,在本发明中,“柔软层与其它的柔软层不同”的意思为至少例如厚度、材质、颜色的任一个不同。
在此,本发明的层叠体优选上述柔软层的至少1层包含热塑性树脂。如果上述柔软层的至少1层包含热塑性树脂,则能够使层叠体的可挠性进一步提高。
在此,本发明的层叠体优选上述热塑性树脂的玻璃化转变温度或熔点为90℃以上。如果上述热塑性树脂的玻璃化转变温度或熔点为90℃以上,则能够耐受电子器件的发热。
在此,本发明的层叠体优选上述热塑性树脂以改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分,该改性嵌段共聚物氢化物[E]为向将嵌段共聚物[C]氢化而成的嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基而成,所述嵌段共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合嵌段[A]、和含有来自链状共轭二烯化合物(直链状共轭二烯、支链状共轭二烯)的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]。如果上述热塑性树脂以改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分,该改性嵌段共聚物氢化物[E]为向将嵌段共聚物[C]氢化而成的嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基而成,所述嵌段共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合嵌段[A]、和含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B],则能够进一步提高层叠体的可挠性。
另外,在本发明中,“以含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]”的意思为“含有超过50质量%的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的聚合物嵌段[A]”,“含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]”的意思为“含有超过50质量%的来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]”。
在此,本发明的层叠体优选上述热塑性树脂以改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分,该改性嵌段共聚物氢化物[E]为向嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基而成,所述改性嵌段共聚物氢化物[D]为将嵌段共聚物[C]的主链和侧链中的碳-碳不饱和键的90%以上、和芳香环中碳-碳不饱和键的90%以上氢化而成,所述嵌段共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合嵌段[A]、和含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]。如果上述热塑性树脂以改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分,该改性嵌段共聚物氢化物[E]为向嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基而成,所述改性嵌段共聚物氢化物[D]为将嵌段共聚物[C]的主链和侧链中的碳-碳不饱和键的90%以上、和芳香环中碳-碳不饱和键的90%以上氢化而成,所述嵌段共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合嵌段[A]、和含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B],则能够更进一步提高层叠体的可挠性。
在此,本发明的层叠体优选上述柔软层的至少1层包含紫外线吸收剂。如果上述柔软层的至少1层包含紫外线吸收剂,则能够抑制层叠体因紫外线导致的劣化。
在此,本发明的层叠体优选上述柔软层的至少1层的总透光率为85%以上,且385nm以下的光谱的透光率为1%以下。如果上述柔软层的至少1层的总透光率为85%以上,且385nm以下的光谱的透光率为1%以下,则能够使层叠体的透明性和耐候性提升。
此外,本发明以有利地解决上述问题为目的,本发明的层叠体的制造方法的特征在于,为制造上述任一种层叠体的层叠体制造方法,其包括对将层叠物封入包装袋的包装体进行真空脱气的工序;及对上述真空脱气后的包装体进行加热和加压来制作层叠体的工序,在上述加热的温度为T1、上述柔软层的玻璃化转变温度或熔点为T2、上述包装袋的维卡软化温度为T3、上述包装袋的熔融温度为T4的情况下,T1~T4的各个温度满足T4>T1≥T2≥T3的关系。这样,如果T1~T4的各个温度满足T4>T1≥T2≥T3的关系,则能够制造可挠性和耐湿性优异的层叠体。
另外,在本发明中,“层叠物”的意思为“具有柔软层和电子器件的、进行加热和加压前(例如,进行高压釜处理前)的层叠物”,“包装袋”的意思为“用于封入层叠物的袋子”,“包装体”的意思为“将层叠物放入包装袋的包装体”,层叠体的意思为“从加热和加压后的包装体的包装袋中取出的层叠体”。
此外,在本发明中,“加热的温度T1”的意思为贴合从开始直至终止的最高温度,“柔软层的玻璃化转变温度或熔点T2”在柔软层包含2层以上的层、各层的材质(热塑性树脂)不同的情况下,意思为柔软层的材质(热塑性树脂)的玻璃化转变温度或熔点中的最高的温度,并且在柔软层的材质具有多个玻璃化转变温度或熔点的情况下,意思是最高的玻璃化转变温度或熔点,“包装袋的维卡软化温度T3”在包装袋包含多个层的情况下,意思为包装袋的最内层的材质的维卡软化温度,“包装袋的熔融温度T4”在包装袋包含多个层的情况下,意思为包装袋的最内层的材质的熔融温度。
在此,本发明的层叠体的制造方法优选上述包装袋包含1层以上含有聚乙烯系树脂的层。如果上述包装袋包含1层以上聚乙烯系树脂,则能够更可靠地制造可挠性和吸湿性优异的层叠体。
发明效果
根据本发明的层叠体,能够提高可挠性和吸湿性。
此外,根据本发明的层叠体制造方法,能够制造可挠性和耐湿性优异的、具有电子器件的层叠体。
附图说明
图1为显示本发明的层叠体的实施方式的一个例子的剖面的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
在此,本发明的层叠体可用作例如显示装置、发光装置等。而且,本发明的层叠体的制造方法能够制造用作例如显示装置、发光装置等的层叠体。
(层叠体)
本发明的层叠体为包含具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过度的2层以上的柔软层、被该2层以上的柔软层包埋的电子器件和任意的其它层的层叠体。
参照图1对本发明的层叠体的一个例子进行说明。
图1为显示本发明的层叠体的实施方式的一个例子的剖面的图,在图1中,1表示层叠体,2a、2b、2c、2d表示柔软层,3表示电子器件,4表示引出线。如图1所示,电子器件3被4层柔软层2a、2b、2c、2d包埋。另外,在此,2b、2c为用于在内部插入电子器件3的空隙部所形成的框状的柔软层。
在此,图1中显示了具有4层柔软层的层叠体,但并不限定于此。
此外,对层叠体而言,为了提高热扩散性和设计性,例如,可以在层叠体1的内侧面侧的柔软层2d的表面进一步配置铝箔等金属层作为任意的其它层,此外,也可以在层叠体1的内侧面侧的柔软层2d中添加金属填料。
进而,对层叠体1而言,为了提高对电子器件3的发热的耐受性,优选例如对与电子器件3接触的柔软层(图1中全部的柔软层2a~2d)使用耐热性优异的树脂。
<柔软层>
柔软层具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过率。由此,能够使层叠体的可挠性和吸湿性提升。
另外,在包埋电子器件的柔软层包含2层以上的层的情况下,构成柔软层的2层以上的层全部与电子器件接触,全部具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过度。即,不与形成于柔软层的外侧的电子器件接触的层,可以具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过度,也可以不具有。
在本发明的层叠体中,通过柔软层包埋后述电子器件。
作为包埋方式,没有特别限定,从容易包埋的观点出发,优选通过2层以上的柔软层包埋电子器件。
此外,在此从提高层叠体的功能的观点出发,在柔软层包含2层以上的层的情况下,优选位于电子器件的一侧的柔软层与位于电子器件的另一侧的其它柔软层为不同的柔软层。
柔软层的厚度没有特别限定,优选为0.01mm以上、更优选为0.05mm以上、特别优选为0.1mm以上,优选为5mm以下、更优选为4mm以下、特别优选为3mm以下。通过将柔软层的厚度设为上述范围内,能够制造电子器件的包埋性优异的层叠体。
此外,从电子器件的保护的观点出发,优选柔软层的厚度为后述电子器件的厚度的1.0倍以上。
柔软层可以在片表面具有凹凸图案、压花形状、阶梯状、沟形状等且具有在微小范围厚度不均匀的结构。
作为制作柔软层的方法,没有特别限定,可举出例如:熔融挤出成型法、吹胀成型法、压延辊成型法等。在它们中,从容易向柔软层的表面赋予压花形状的观点出发,优选熔融挤出成型法。
柔软层的表面能够制成实施了平面状、压花加工的形状等。此外,为了防止柔软层彼此的粘连,能够在柔软层的单面重叠脱模膜来进行保管。
<<弯曲弹性模量>>
柔软层的弯曲弹性模量为80MPa以上、优选为100MPa以上、更优选为150MPa以上、特别优选为240MPa以上,为1000MPa以下、优选为900MPa以下、更优选为800MPa以下、特别优选为700MPa以下。
通过弯曲弹性模量为80MPa以上,能够制造操作性良好的层叠体,通过弯曲弹性模量为1000MPa以下,能够提高层叠体的可挠性。此外,通过将弯曲弹性模量控制在比上述优选的范围内,能够可靠地制造兼顾操作性和可挠性的层叠体。
另外,“弯曲弹性模量”能够通过注射成型制作长度80mm、宽度10mm、厚度4mm的试验片,按照JISK7171进行弯曲试验,由此进行测定。
<<水蒸气透过度>>
柔软层在40℃、90%RH的水蒸气透过度为15[g/(m2·24h)·100μm]以下、优选为14[g/(m2·24h)·100μm]以下、更优选为13[g/(m2·24h)·100μm]以下、特别优选为12[g/(m2·24h)·100μm]以下。
通过在40℃、90%RH的水蒸气透过度为15[g/(m2·24h)·100μm]以下,能够提高层叠体的耐湿性。
另外,“水蒸气透过度”能够使用水蒸气透过测试仪(LYSSY公司制L80-5000型),基于JISK7129(A法),在温度:40℃、相对湿度:90%RH的条件下进行测定。
柔软层的至少1层优选包含热塑性树脂,此外,优选包含紫外线吸收剂。通过柔软层的至少1层包含热塑性树脂,能够进一步提高层叠体的可挠性。此外,通过柔软层的至少1层包含紫外线吸收剂,能够防止层叠体因紫外线导致的劣化。
进而,更优选全部柔软层包含热塑性树脂,能够通过加热取出电子器件,容易进行电子器件的回收。
<<热塑性树脂>>
作为热塑性树脂,可举出:由芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物制造的嵌段共聚物及其氢化物;由芳香族乙烯基化合物和异丁烯,或者异丁烯衍生物制造的嵌段共聚物及其氢化物;聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/4-甲基戊烯共聚物、乙烯/1-辛烯共聚物、乙烯/1-丁烯/1-辛烯共聚物、乙烯/丙烯/二环戊二烯共聚物、乙烯/丙烯/5-亚乙基-2-降冰片烯共聚物、乙烯/丙烯/5-乙烯基-2-降冰片烯共聚物、乙烯/1-丁烯/二环戊二烯共聚物、乙烯/1-丁烯/5-亚乙基-2-降冰片烯共聚物、乙烯/1-丁烯/乙烯基降冰片烯共聚物等聚烯烃系树脂;乙烯/降冰片烯共聚物、乙烯/四环十二碳烯共聚物、降冰片烯衍生物的开环复分解聚合物氢化物、环己二烯聚合物等环烯烃聚合物;乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物等乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物等烯烃/(甲基)丙烯酸酯共聚物;使乙烯/不饱和羧酸无规共聚物与金属化合物反应得到的离聚物树脂;聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二酸乙二酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯等聚酯树脂;双酚A、4,4'-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)苯基乙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、4,4'-二羟基二苯基砜、4,4'-二羟基二苯基亚砜、4,4'-二羟基二苯基硫醚、3,3'-二甲基-4,4'-二羟基二苯基硫醚、4,4'-二羟基二苯基醚、9,9-双(4-羟基苯基)芴等双酚类和碳酰氯等羰基化合物的反应所得到的聚碳酸酯树脂;聚苯乙烯、苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯/丙烯腈共聚物等苯乙烯系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸三环癸酯共聚物等(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物等;乙烯/醋酸乙烯酯共聚物;聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯/四氟乙烯共聚物等含卤素系树脂;聚氨酯系树脂;聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚芳酯、聚醚酰亚胺等芳香族系树脂;尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙6T等聚酰胺系树脂;向这些热塑性树脂导入烷氧基甲硅烷基、酸酐基而成的改性热塑性树脂等。
在它们中,热塑性树脂优选(i)由芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物制造的嵌段共聚物及其氢化物,更优选为(ii)将共聚物[C]氢化制成的嵌段共聚物氢化物[D],该共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]及含有来自链状共轭二烯化合物(直链状共轭二烯、支链状共轭二烯)的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B],进一步优选为(iii)将共聚物[C]的主链和侧链中的碳-碳不饱和键的90%以上和芳香环中的碳-碳不饱和键的90%以上氢化制成的嵌段共聚物氢化物[D],该共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]及含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B],特别优选为(iv)以向嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基制成的改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分,该嵌段共聚物氢化物[D]为共聚物[C]氢化而成,该共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]及含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B],最优选为(v)以向嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基制成的改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分,该嵌段共聚物氢化物[D]为将共聚物[C]的主链和侧链中的碳-碳不饱和键的90%以上和芳香环中的碳-碳不饱和键的90%以上氢化制成,该共聚物[C]包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]及含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]。
此外,热塑性树脂优选溶解于溶剂。如果将柔软层的至少1层中的热塑性树脂溶解于溶剂,则能够从柔软层的至少1层取出电子器件,容易地进行电子器件的回收。
<<<改性嵌段共聚物氢化物[E]>>>
改性嵌段共聚物氢化物[E]是对作为前驱物的嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基的高分子。
-嵌段共聚物氢化物[D]-
本发明使用的特定的嵌段共聚物氢化物[D]为将作为前驱物的嵌段共聚物[C]氢化而成的高分子,更具体而言,为将作为具有以含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]和以含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]的高分子的嵌段共聚物[C]氢化而成的高分子。
上述嵌段共聚物氢化物[D]的主链和侧链的碳-碳不饱和键优选90%以上、更优选97%以上、特别优选99%以上被氢化,芳香环的碳-碳不饱和键优选90%以上、更优选97%以上、特别优选99%以上被氢化。另外,在此“主链和侧链中的碳-碳不饱和键的氢化”的意思为“来自嵌段共聚物[C]中的链状共轭二烯化合物的双键的氢化”,“芳香环中的碳-碳不饱和键的氢化”的意思为“来自嵌段共聚物[C]中的芳香环的双键的氢化”。
表示氢化程度的氢化率越高,柔软层的耐光性、耐热性和透明性越良好。
嵌段共聚物氢化物[D]的氢化率能够通过测定嵌段共聚物[C]和嵌段共聚物氢化物[D]的1H-NMR的方法等而求出。
碳-碳不饱和键的氢化方法、反应方式等没有特别限定,只要按照公知的方法进行即可,但从能够提高氢化率的方面出发,优选聚合物链切断反应少的氢化方法。作为聚合物链切断反应少的氢化方法,能够举出例如国际公开第2011/096389号、国际公开第2012/043708号等记载的方法。
在氢化反应终止后,将氢化催化剂和/或聚合催化剂从反应溶液中除去后,能够从得到的溶液中回收嵌段共聚物氢化物[D]。作为回收的嵌段共聚物氢化物[D]的形态没有限定,优选制成颗粒状,供给到之后的烷氧基甲硅烷基的导入反应中。
作为嵌段共聚物氢化物[D]的分子量,没有特别限定,从柔软层的耐热性、机械强度的观点出发,以通过将THF作为溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)计,优选为35000以上、更优选为38000以上、特别优选为40000以上、优选为200000以下、更优选为150000以下、特别优选为100000以下。
此外,嵌段共聚物氢化物[D]的分子量分布(Mw/Mn)没有特别限定,从柔软层的耐热性、机械强度的观点出发,优选为3以下、更优选为2以下、特别优选为1.5以下。
--嵌段共聚物[C]--
嵌段共聚物[C]为具有1个以上含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[A]和1个以上含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段[B]的高分子,优选为包含2个以上聚合物嵌段[A]和1个以上聚合物嵌段[B]的高分子。
嵌段共聚物[C]中的聚合物嵌段[A]的数量优选为3个以下、更优选为2个。
嵌段共聚物[C]中的聚合物嵌段[B]的数量优选为2个以下、更优选为1个。
通过将嵌段共聚物[C]中的聚合物嵌段[A]和聚合物嵌段[B]的数量分别设为上述范围内,能防止将嵌段共聚物[C]氢化而得到的嵌段共聚物氢化物[D]中来自聚合物嵌段[A]的氢化聚合物嵌段(以下有时称为“氢化聚合物嵌段[Ah]”)与来自聚合物嵌段[B]的氢化聚合物嵌段的相分离不分明,防止基于氢化聚合物嵌段[Ah]的高温侧的玻璃化转变温度(以下有时称为“Tg2”)降低,因而能够防止得到的柔软层的耐热性降低。
另外,作为嵌段共聚物氢化物[D]的高温侧的玻璃化转变温度Tg2,没有特别限定,优选90℃~125℃。
嵌段共聚物[C]的嵌段方式没有特别限定,可以是线性嵌段,也可以是径向嵌段,但从机械强度的观点出发,优选为线性嵌段。在此,嵌段共聚物[C]的特别优选的方式为在聚合物嵌段[B]的两端键合有聚合物嵌段[A]的三嵌段共聚物([A]-[B]-[A])。
当聚合物嵌段[A]的总量在嵌段共聚物[C]中所占的重量分数为wA、聚合物嵌段[B]的总量在嵌段共聚物[C]中所占的重量百分比为wB时,wA与wB的比wA∶wB优选为30∶70~60∶40、更优选为35∶65~55∶45、特别优选为40∶60~50∶50。
而且,嵌段共聚物[C]中的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元的总量占嵌段共聚物[C]的质量分数,与来自链状共轭二烯化合物的结构单元的总量占嵌段共聚物[C]的质量分数之间的比率也优选为30∶70~60∶40、更优选为35∶65~55∶45、特别优选为40∶60~50∶50。
通过使wA的质量分数为60%以下,能够防止得到的柔软层的柔软性(可挠性)降低。另一方面,通过使wA的质量分数为30%以上,能够防止得到的柔软层的耐热性降低。
嵌段共聚物[C]的分子量没有特别限定,从柔软层的耐热性、机械强度的观点出发,以通过将四氢呋喃(THF)作为溶剂的GPC测定的聚苯乙烯换算的的重均分子量(Mw)计,优选为35000以上、更优选为38000以上、特别优选为40000以上、优选为200000以下、更优选为150000以下、特别优选为100000以下。
此外,嵌段共聚物[C]的分子量分布(Mw/Mn)没有特别限定,从柔软层的耐热性、机械强度的观点出发,优选为3以下、更优选为2以下、特别优选为1.5以下。
嵌段共聚物[C]的制造方法没有特别限定,能够采用例如国际公开第2003/018656号、国际公开第2011/096389号等记载的方法。
[聚合物嵌段[A]]
聚合物嵌段[A]是以来自芳香族乙烯基化合物的结构单元[a]为主成分的聚合物嵌段。聚合物嵌段[A]中的结构单元[a]的含量优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上、进一步优选为99质量%以上。
当聚合物嵌段[A]中的结构单元[a]的含量为90质量%以上时,能够防止得到的柔软层的耐热性降低。
聚合物嵌段[A]可以含有除结构单元[a]以外的其它成分。作为其它成分,可举出后述来自链状共轭二烯化合物的结构单元[b]和/或来自其它乙烯基化合物的结构单元[j]。来自聚合物嵌段[A]中的链状共轭二烯化合物的结构单元[b]和来自其它乙烯基化合物的结构单元[j]的合计含量优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、特别优选为1质量%以下。
在聚合物嵌段[A]包含除结构单元[a]以外的结构单元[b]和/或结构单元[j]的情况下,聚合物嵌段[A]通常优选具有结构单元[a]、[b]、[j]不规则地重复而构成的部分。
当聚合物嵌段[A]中的结构单元[b]和结构单元[j]的合计含量为10质量%以下时,能够防止得到的柔软层的耐热性降低。
在嵌段共聚物[C]具有多个聚合物嵌段[A]的情况下,聚合物嵌段[A]彼此可以相互相同,也可以不同。
[[芳香族乙烯基化合物]]
作为芳香族乙烯基化合物,可举出例如:苯乙烯;α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二异丙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、5-叔丁基-2-甲基苯乙烯等“具有碳原子数为1~6的烷基作为取代基的苯乙烯类”;4-甲氧基苯乙烯等“具有碳原子数为1~6的烷氧基作为取代基的苯乙烯类”;4-苯基苯乙烯等“具有芳基作为取代基的苯乙烯类”;1-乙烯基萘、2-乙烯基萘等乙烯基萘类等。这些可以单独使用1种,或组合2种以上使用。
这些之中,从吸湿性的观点出发,优选苯乙烯、“具有碳原子数为1~6的烷基作为取代基的苯乙烯类”等“不含极性基团的芳香族乙烯基化合物”,进而,从工业上容易获得的观点出发,更优选苯乙烯。
[[其它乙烯基化合物]]
作为其它乙烯基化合物,可举出除芳香族乙烯基化合物和链状共轭二烯化合物以外的乙烯基化合物,例如链状乙烯基化合物、环状乙烯基化合物、不饱和的环状酸酐、不饱和酰亚胺化合物等。这些化合物也可以具有腈基、烷氧基羰基、羟基羰基、卤原子等取代基。此外,这些可以单独使用1种,或组合2种以上使用。
在这些中,从低吸湿性的观点出发,优选乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-二十碳烯、4-甲基-1-戊烯、4,6-二甲基-1-庚烯等碳原子数为2~20的链状乙烯基化合物(链状烯烃);乙烯基环己烷、降冰片烯等碳原子数为5~20的环状乙烯基化合物(环状烯烃);1,3-环己二烯、降冰片二烯等环状二烯化合物等不含有极性基团的化合物。
[聚合物嵌段[B]]
聚合物嵌段[B]是以来自链状共轭二烯化合物的结构单元[b]作为主成分的聚合物嵌段。聚合物嵌段[B]中的结构单元[b]的含量优选为70重量%以上、更优选为80重量%以上、进一步优选为90重量%以上。
当聚合物嵌段[B]中的结构单元[b]的含量为70质量%以上时,得到的柔软层具有柔软性(可挠性),因此优选。
聚合物嵌段[B]可以含有除结构单元[b]以外的其它成分。作为其它成分,可举出上述来自芳香族乙烯基化合物的结构单元[a]和/或来自上述其它乙烯基化合物的结构单元[j]。来自聚合物嵌段[B]中的来自芳香族乙烯基化合物的结构单元[a]和来自其它乙烯基化合物的结构单元[j]的合计含量优选为30质量%以下、更优选为20质量%以下、特别优选为10质量%以下。
在聚合物嵌段[B]包含除结构单元[b]以外的结构单元[a]和/或结构单元[j]的情况下,聚合物嵌段[B]通常优选具有结构单元[a]、[b]、[j]不规则重复而成的部分。
当聚合物嵌段[B]中的结构单元[a]和结构单元[j]的合计含量为30质量%以下时,能够防止得到的柔软层的柔软性(可挠性)受损。
在嵌段共聚物[C]具有多个聚合物嵌段[B]的情况下,聚合物嵌段[B]彼此可以相互相同,也可以不同。
对于聚合物嵌段[B],来自链状共轭二烯化合物的结构单元[b]的一部分可以具有通过1,2-键和/或3,4-键聚合的结构单元(来自1,2-和/或3,4-加成聚合的结构单元),来自链状共轭二烯化合物的结构单元[b]的剩余部分可以具有通过1,4-键(来自1,4-加成聚合的结构单元)聚合的结构单元。
含有来自通过1,2-键和/或3,4-键聚合的链状共轭二烯化合物的结构单元的聚合物嵌段[B],能够通过使链状共轭二烯化合物、根据需要的芳香族乙烯基化合物、其它乙烯基化合物在作为无规化剂的具有供电子原子的特定化合物的存在下聚合得到。来自通过1,2-键和/或3,4-键聚合的链状共轭二烯化合物的结构单元的含量,能够通过无规化剂的添加量来控制。
作为具有供电子原子(例如氧(O)、氮(N))的化合物,可举出醚化合物、胺化合物、膦化合物等。在它们中,从能够减小无规共聚物嵌段的分子量分布、不易阻碍其加氢反应的观点出发,优选醚化合物。
作为具有供电子原子的化合物的具体例子,可举出例如:二乙醚、二异丙醚、二丁醚、四氢呋喃、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二异丙基醚、乙二醇二丁基醚、乙二醇甲基苯基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二异丙基醚、丙二醇二丁基醚、二(2-四氢呋喃)甲烷、二乙二醇二丁基醚、二丙二醇二丁基醚、四甲基乙二胺等。这些具有供电子原子的化合物的含量相对于100质量份的链状共轭二烯化合物,优选为0.001质量份以上,更优选为0.01质量份以上,优选为10质量份以下,更优选为1质量份以下。
作为链状共轭二烯化合物,可举出例如1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、氯丁二烯等。这些可以单独使用一种,或组合2种以上使用。
在这些中,从低吸湿性的观点出发,优选不含有极性基团的链状共轭二烯化合物,进而,从工业上容易获得的方面出发,更优选1,3-丁二烯、异戊二烯。
-改性嵌段共聚物氢化物[E]-
改性嵌段共聚物氢化物[E]是在上述嵌段共聚物氢化物[D]中导入烷氧基甲硅烷基的高分子。
通过对嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基,可赋予改性嵌段共聚物氢化物[E]对电子器件充分的粘接性。
--烷氧基甲硅烷基--
作为导入的烷氧基甲硅烷基,可举出例如:三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基等三(碳原子数为1~6的烷氧基)甲硅烷基;甲基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基、乙基二甲氧基甲硅烷基、乙基二乙氧基甲硅烷基、丙基二甲氧基甲硅烷基、丙基二乙氧基甲硅烷基等(碳原子数为1~20的烷基)二(碳原子数为1~6的烷氧基)甲硅烷基;苯基二甲氧基甲硅烷基、苯基二乙氧基甲硅烷基等(芳基)二(碳原子数为1~6的烷氧基)甲硅烷基等。
此外,烷氧基甲硅烷基也可以经由碳原子数为1~20的亚烷基、碳原子数为2~20的亚烷基氧基羰基亚烷基等2价的有机基团与嵌段共聚物氢化物[D]键合。
[烷氧基甲硅烷基的导入量]
相对于100质量份嵌段共聚物氢化物[D],作为烷氧基甲硅烷基的导入量,没有特别限定,优选为0.1质量份以上、更优选为0.2质量份以上、特别优选为0.3质量份以上,优选为10质量份以下、更优选为5质量份以下、特别优选为3质量份以下。
当烷氧基甲硅烷基的导入量为10质量份以下时,能够防止在将得到的改性嵌段共聚物氢化物[E]熔融成型为片状前,因微量的水分等导致分解的烷氧基甲硅烷基彼此进行交联,凝胶化,或熔融时的流动性降低,成型性降低,此外,当烷氧基甲硅烷基的导入量为0.1质量份以上时,能够防止片层与电子器件粘接时不能得到的充分的粘结力这一不良情况的发生。
烷氧基甲硅烷基的导入,能够通过导入烷氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物[E]的IR光谱确认。此外,其导入量能够通过导入烷氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物[E]的1H-NMR谱算出。
[烷氧基甲硅烷基的导入方法]
作为对嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基的方法,没有特别限定,例如在有机过氧化物的存在下,通过使嵌段共聚物氢化物[D]与烯属不饱和硅烷化合物反应(接枝化反应),由此导入烷氧基甲硅烷基的方法,更具体而言,可举出将包含嵌段共聚物氢化物[D]、烯属不饱和硅烷化合物及有机过氧化物的混合物,通过双轴混炼机,在熔融状态混炼所期望时间的方法等。
作为上述导入方法使用的烯属不饱和硅烷化合物,只要能够与嵌段共聚物氢化物[D]进行接枝化反应,向嵌段共聚物氢化物[D]导入烷氧基甲硅烷基,则没有特别限定,可优选地举出例如:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为接枝化反应所使用的有机过氧化物,没有特别限定,优选1分钟半衰期温度为170℃以上且190℃以下的有机过氧化物,可优选地举出例如叔丁基异丙苯过氧化物、二异丙苯过氧化物、二叔己基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物、1,4-双(2-叔丁基过氧化异丙基)苯等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为双轴混炼机的混炼温度,没有特别限定,优选为180℃以上、更优选为185℃以上、特别优选为190℃以上,优选为220℃以下、更优选为210℃以下、特别优选为200℃以下。
此外,作为加热混炼时间,没有特别限定,优选为0.1分钟以上、更优选为0.2分钟以上、特别优选为0.3分钟以上,优选为10分钟以下、更优选为5分钟以下、特别优选为2分钟以下。
通过将加热混炼温度和加热混炼时间(滞留时间)控制在上述优选范围内,能够高效地进行连续的混炼和挤出。
作为得到的改性嵌段共聚物氢化物[E]的形态,没有特别限定,通常优选制成粒状,供给到之后的成型加工、添加剂的配合中。
作为改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量,由于导入的烷氧基甲硅烷基的分子量通常小,所以相对于作为原料使用的嵌段共聚物氢化物[D]的分子量没有实质变化。但是,因为在有机过氧化物的存在下使嵌段共聚物氢化物[D]与烯属性不饱和硅烷化合物反应(接枝化反应),所以聚合物的交联反应和断裂反应会同时发生,改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量分布的值变大。
作为改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量,没有特别限定,从柔软层的耐热性、机械强度的观点出发,以通过将THF作为溶剂的GPC测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)计,优选为35000以上、更优选为38000以上、特别优选为40000以上,优选为200000以下、更优选为150000以下、特别优选为100000以下。
此外,作为改性嵌段共聚物氢化物[E]的分子量分布(Mw/Mn),没有特别限定,从柔软层的耐热性、机械强度的观点出发,优选为3.5以下、更优选为2.5以下、特别优选为2.0以下。
<<<玻璃化转变温度Tg、熔点>>>
对于热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg或熔点,从对电子器件的发热的耐热性的观点出发,优选为90℃以上、更优选为95℃以上、进一步更优选为100℃以上、特别优选为110℃以上,从电子器件的耐热性的观点出发,优选为160℃以下、更优选为150℃以下、进一步优选为140℃以下、特别优选为125℃以下。
另外,“玻璃化转变温度Tg”能够通过例如根据JIS-K7244-2法,使用粘弹性测定装置(产品名“ARES”,TAInstrumentsJapan公司制)在频率1Hz、从-100℃至+150℃范围以升温速度5℃/分钟测定动粘弹性,基于损耗角正切tanδ的峰值温度来算出。
此外,“熔点”能够例如根据JISK7121,通过差示扫描量热测定DSC来进行测定。
<<紫外线吸收剂>>
通过对柔软层的至少1层配合紫外线吸收剂,能够进一步遮挡紫外线。
作为紫外线吸收剂的具体例子,可举出氧基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物等。
<<其它的添加剂>>
作为对柔软层的至少1层添加的其它添加剂,可举出增粘剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、抗粘连剂、光稳定剂等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为对柔软层配合添加剂的方法,能够应用通常使用的公知的方法,可举出例如:(i)将柔软层的颗粒和添加剂使用转筒、带式混合器、亨舍尔式混合机等混合机混合均匀后,通过双轴挤出机等连续式熔融混炼机进行熔融混合、挤出,制成颗粒状的方法、(ii)将柔软层通过具有侧进料器的双轴挤出机,一边从侧进料器连续添加各种添加剂,一边熔融混炼、挤出,制成颗粒状的方法。通过这些方法,能够制造使添加剂均匀地分散于柔软层的柔软层。
-增粘剂-
通过配合增粘剂,能够赋予粘合性、粘接性。
作为增粘剂的具体例子,可举出例如:聚异丁烯、聚丁烯、聚-1-辛烯、乙烯-α-烯烃共聚物等低分子量体及其氢化物;聚异戊二烯、聚异戊二烯-丁二烯共聚物等低分子量体及其氢化物等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在这些中,特别从维持透明性和耐光性,填充性的效果优异的方面出发,优选低分子量的聚异丁烯氢化物、低分子量聚异戊二烯氢化物。
作为增粘剂的添加量,能够根据要求的粘合性适宜选定,但从柔软层处理的容易性的观点出发,相对于100质量份柔软层,优选为30质量份以下、更优选为20重量份以下。
-红外线吸收剂-
通过配合红外线吸收剂,能够遮挡红外线。
作为红外线吸收剂的具体例子,可举出:氧化锡、掺铝氧化锡、掺铟氧化锡、掺锑氧化锡、氧化锌、掺铝氧化锌、掺铟氧化锌、掺镓氧化锌、掺锡氧化锌、掺硅氧化锌、氧化钛、掺铌氧化钛、氧化钨、掺钠氧化钨、掺铯氧化钨、掺铊氧化钨、掺铷氧化钨、氧化铟、掺锡氧化铟等金属氧化物微粒;酞菁化合物、萘酞菁化合物、亚铵化合物、二亚铵化合物、聚次甲基化合物、二苯基甲烷化合物、蒽醌化合物、戊二烯化合物、甲亚胺化合物、六硼化镧等近红外线吸收色素等。
-抗氧化剂-
通过配合抗氧化剂,能够提高加工性等。
作为抗氧化剂的具体例子,可举出:磷系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等。
-抗粘连剂-
通过配合抗粘连剂,能够防止以改性嵌段共聚物氢化物[E]为主成分的颗粒的粘连。
作为抗粘连剂的具体例子,可举出:硬脂酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钡、月桂酸钙、月桂酸锌、月桂酸钡、肉豆蔻酸锌、蓖麻油酸钙、蓖麻油酸锌、蓖麻油酸钡、山嵛酸锌、褐煤酸钠、12-羟基硬脂酸镁、12-羟基硬脂酸钙、12-羟基硬脂酸锌等。
-光稳定剂-
通过配合光稳定剂,能够提高耐久性等。
作为光稳定剂的具体例子,可举出受阻胺系光稳定剂等。
作为紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、抗粘连剂、光稳定剂等的添加量,这些添加剂的合计添加量相对于100质量份的柔软层,优选为0.001质量份以上、更优选为0.01质量份以上、特别优选为0.05质量份以上、优选为5质量份以下、更优选为4质量份以下、特别优选为3质量份以下。
柔软层优选具有规定的总透光率和385nm以下的光谱的透过率。由此,能够提高层叠体的透明性和耐候性。
另外,在柔软层包含2层以上的层的情况下,优选至少1层的柔软层具有规定的总透光率和385nm以下的光谱透过率,更优选全部柔软层具有规定的总透光率和385nm以下的光谱透过率。
<<总透光率>>
至少1层柔软层的总透光率优选为85%以上、更优选为88%以上、特别优选为90%以上。
通过将总透光率设为85%以上,能够提高层叠体的透明性。
另外,“总透光率”能够使用分光光度计(V-670,日本分光公司制),按照JISK7361进行测定。
<<385nm以下的光谱透过率>>
至少1层柔软层的385nm以下的光谱透过率优选为10%以下、更优选为5%以下、特别优选为1%以下。
通过385nm以下的光谱透过率为10%以下,能够提高层叠体的耐候性。
另外,“385nm以下的光谱透过率”能够使用分光光度计(V-670,日本分光公司制)测定。
<电子器件>
作为电子器件的具体例子,可举出LED灯带、有机EL元件、液晶元件、印刷基板等。电子器件可以具有聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二酸乙二酯、脂环式烯烃聚合物等柔性基板,也可以没有。
(层叠体的制造方法)
层叠体通常通过在作为柔软层的树脂片中包夹电子器件,将树脂片彼此粘接等来制造。
本发明的层叠体的制造方法为制造上述本发明的层叠体的层叠体制造方法,其包含:对在包装袋封入层叠体后的包装体进行真空脱气的工序;及对真空脱气后的包装体进行加热和加压来制作层叠体的工序。
<真空脱气工序>
真空脱气工序为对在包装袋封入层叠物后的包装体进行真空脱气的工序。
<<包装袋>>
对于包装袋,只要维卡软化温度和熔融温度满足后述规定的关系,则没有特别限定,优选包含1层以上含有聚乙烯系树脂的层,更优选将含有聚乙烯系树脂的层设为最内层。
<<<维卡软化温度>>>
作为维卡软化温度T3,没有特别限定,从包埋性的观点出发,优选为80℃以上、更优选为85℃以上、特别优选为90℃以上,从制造的层叠体的尺寸稳定性的观点出发,优选为135℃以下、更优选为120℃以下、特别优选为110℃以下。
“维卡软化温度”能够根据JISK7206A法,使用东洋精机制HDT(Heatdistortiontester,热变形测试仪)装置进行测定。该测定方法对塑料试验片施加10N的试验荷重,以升温速度50℃/小时使传热介质升温,测定针状压头侵入表面1mm时的传热介质的温度。在此,达到“维卡软化温度”的树脂容易发生变形。即,在包装袋达到维卡软化温度的情况下,伴随着包装袋的热收缩、伸长等变形的应力变得极小。
另外,在此,包装袋的维卡软化温度意思为在包装袋包含多个层的情况下,包装袋的最内层的材料的维卡软化温度。
<<<熔融温度>>>
作为熔融温度T4,没有特别限定,从电子器件的耐热温度的观点出发,优选为150℃以下、更优选为140℃以下、特别优选为135℃以下。
“熔融温度”能够使用差示扫描量热仪(DSC)(HitachiHigh-TechScienceCorporation制、DSC6200),测定熔点峰作为熔融温度。达到熔融温度的树脂变为液状,不能保持包装袋的形状。因此,达到熔融温度的包装袋的状态与达到维卡软化温度的包装袋保持形状的状态明显不同。
另外,在此,包装袋的熔融温度意思为在包装袋包含多个层的情况下,包装袋的最内层的材料的熔融温度。
<<<聚乙烯系树脂>>>
作为聚乙烯系树脂,可举出例如高密度聚乙烯系树脂、中密度聚乙烯系树脂、低密度聚乙烯系树脂、直链状低密度聚乙烯系树脂、具有长链分支的直链状低密度聚乙烯系树脂和它们的混合物等。
<加热加压工序>
加热加压工序是对真空脱气后的包装体进行加热和加压而制作层叠体的工序。在此,加热和加压优选为通过高压釜装置进行的高压釜处理。
在加热的温度为T1、2层以上的柔软层的玻璃化转变温度或熔点为T2、包装袋的维卡软化温度为T3、包装袋的熔融温度为T4的情况下,T1~T4的各个温度满足T4>T1≥T2≥T3关系。
即,例如用维卡软化温度(T3)95℃、熔融温度(T4)130℃的聚乙烯膜制造包装袋,使用玻璃化转变温度Tg(T2)105℃的柔软层,通过高压釜以加热温度(T1)110℃进行贴合,由于升温中包装袋的维卡软化温度为(T3)95℃以下,因此保持真空。当达到贴合温度(加热温度(T1)110℃)时,超过包装袋的维卡软化温度(T3)95℃,柔软层端部不会受到强的应力。此外,贴合温度(加热温度(T1)110℃)为包装袋的熔融温度(T4)130℃以下,比柔软层的玻璃化转变温度Tg(T2)105℃高,因此包装袋不会熔化,会良好地完成贴合。
作为加热温度T1,没有特别限定,但从包埋性的观点出发,优选为100℃以上、更优选为105℃以上、进一步更优选为110℃以上、特别优选为115℃以上,从电子器件的耐热性的观点出发,优选为150℃以下、更优选为140℃以下、进一步优选为135℃以下、特别优选为128℃以下。
作为加热加压工序中的加压时的压力,没有特别限定,优选为0.2MPa以上,此外,优选为0.8MPa以下。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行具体地说明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,在以下说明中,表示量的“%”和“份”,只要没有特别说明,为质量基准。在本实施例中的测定或评价通过以下的方法进行。
(1)重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)
以四氢呋喃(THF)作为洗脱液在40℃测定嵌段共聚物[C]、嵌段共聚物氢化物[D]的分子量,算出标准聚苯乙烯换算值。另外,作为测定装置,使用凝胶渗透色谱(GPC)装置(HLC8320GPC,Tosoh公司制)。
(2)氢化率
对于嵌段共聚物氢化物[D]的主链、侧链和芳香环的氢化率,测定嵌段共聚物[C]和嵌段共聚物氢化物[D]的1H-NMR来算出。
(3)wA与wB的比(wA∶wB)
对于在聚合物嵌段[A]的总量占嵌段共聚物[C]总体的质量分数为wA、聚合物嵌段[B]的总量占嵌段共聚物[C]总体的质量分数为wB时的“wA与wB的比(wA∶wB)”,通过在制造嵌段共聚物[C]的过程中用于各聚合物嵌段的聚合的芳香族乙烯基化合物、链状共轭二烯化合物和其它乙烯基化合物的份数、使用气相色谱(GC)测定的各聚合物嵌段在聚合终止阶段使用的单体向聚合物的聚合转化率,算出各嵌段的质量分数。
(4)弯曲弹性模量
将作为柔软层的柔软片材[S]的片材料的、后述改性共聚物氢化物[E1]、柔软性树脂组合物[F2]、树脂组合物[E2]注塑成型,制作长度80mm、宽度10mm、厚度4mm的试验片,按照JISK7171进行弯曲试验,测定弯曲弹性模量。
(5)水蒸气透过度
将作为柔软层的柔软片材[S]的片材料的后述改性共聚物氢化物[E1]、柔软性树脂组合物[F2]、树脂组合物[E2]注塑成型,制作厚度300μm~350μm的试验片,按照JISZ0208的方法在40℃、90%RH的环境条件下测定。为了使片材料的特性明显,从实测值换算成片厚度100μm的值,进行比较。
柔软片材[S]的水蒸气透过度(透湿度)能够使用水蒸气透过测试仪(LYSSY公司制L80-5000型),基于JISK7129(A法),在温度:40℃、相对湿度:90%RH的条件下进行测定。
(6)总透光率
使用分光光度计(V-670,日本分光公司制),按照JISK7361测定作为柔软层的柔软片材[S]的总透光率。
将柔软片材[S]包夹在2张聚对苯二甲酸乙二酯(以下省略为“PET”)制脱模膜柔软片材中,使用真空塑封机(PVL0202S,NisshinboMechatronicsInc.制),将在150℃加热加压处理10分钟的片材用作测定对象。
(7)波长385nm的透光率
使用分光光度计(V-670,日本分光公司制),按照JISK7361测定作为柔软层的柔软片材[S]在波长385nm处的透光率。
将柔软片材[S]包夹在2张聚对苯二甲酸乙二酯(以下省略为“PET”)制的离型膜柔软片材中,使用真空塑封机(PVL0202S,NisshinboMechatronicsInc.制),将在150℃加热加压处理10分钟的片材用作测定对象。
(8)弹性层叠体的制造
作为电子器件,使用将厚度3mm、宽度8mm的高亮度SMD3528型LED芯片安装在厚度25μm、宽度10mm、长度30cm的聚酰亚胺基板上的LED灯带(L)。
将1张以上柔软片材[S]/LED灯带[L]/1张以上柔软片材[S]依次重叠的层叠物装入具有规定的构成的包装袋,使用小型真空包装器(“T-100”、日本包装机械(株)制)进行真空包装,得到真空包装体。
然后,取出得到的真空包装体,使用小型高压釜(“Dandelion”,羽生田铁工所(株)制),在保持温度110℃、保持压力0.3Mpa、保持时间20分钟、取出温度40℃进行加压加热,制造电子器件被柔软层包埋的层叠体[Z]。
(9)弹性层叠体的尺寸稳定性(层叠体初始评价的“尺寸稳定性”)
测定通过上述(8)制造的层叠体[Z]的端部和中央部的厚度,通过以下述基准评价尺寸稳定性。
<评价基准>
良好○:下述式(1)的值为0.1以下
允许△:下述式(1)的值超过0.1且为0.2以下
不良×:下述式(1)的值超过0.2
2×|端部的厚度-中央部的厚度|/(端部的厚度+中央部的厚度)···式(1)
(10)弹性层叠体的电子器件包埋性(层叠体初始评价的“包埋性”)
目视观察通过上述(8)制造的层叠体[Z],通过下述基准评价包埋性。
<评价基准>
良好○:电子器件与柔软层无界面间隙
不良×:电子器件与柔软层有界面间隙
(11)弹性层叠体的点亮试验(层叠体初始评价的“点亮试验”)
对通过上述(8)制造的层叠体[Z]进行点亮试验,通过下述基准评价。
<评价基准>
良好○:电子器件中的LED元件全部点亮
不良×:电子器件中至少有一个LED元件没有点亮
(12)弹性层叠体的可挠性试验
将通过上述(8)制造的层叠体[Z]沿直径150mm的混凝土制圆柱弯曲后,通过下述基准进行外观目视评价和点亮试验评价。
<评价基准(外观目视评价)>
良好○:层叠体[Z]无裂缝等外观变化
不良×:层叠体[Z]有裂缝等外观变化
<评价基准(点亮试验评价)>
良好○:电子器件中的LED元件全部点亮
不良×:电子器件中至少有一个LED元件没有点亮
(13)弹性层叠体的耐湿性试验
将通过上述(8)制造的层叠体[Z]在40℃的水中浸没100小时后,通过下述基准进行点亮试验评价。
<评价基准>
良好○:电子器件中的LED元件全部点亮
不良×:电子器件中至少有一个LED元件没有点亮
(14)弹性层叠体的耐候性试验
使用氙灯(X75SC、SugaTestInstrumentsCo.,Ltd.制)对在上述(8)制造的层叠体[Z]的辨认侧面以照度60W/m2、黑色面板温度63℃照射300小时光。
将照射后的层叠体[Z]的光照射面侧缓慢弯曲,使曲率半径R成为75mm,通过目视确认层叠体[Z]有无缝隙破裂等缺陷发生,从光照射至确认的操作共进行10个循环,按照下述基准评价。
<评价基准>
良好○:没有发生缺陷
允许△:缺陷在5个循环以后发生
不良×:缺陷在4个循环以内发生
[制造例1]
<柔软片材[S1]的制造>
在具有搅拌装置、内部被氮充分置换的反应器中投入400份的脱水环己烷、10份的脱水苯乙烯和0.475份的二丁醚。在60℃下搅拌全部内容物,添加0.91份的正丁基锂(15%环己烷溶液)引发聚合。接着,一边将全部内容物在60℃下搅拌,一边将15份的脱水苯乙烯历经40分钟连续地添加到反应器内进行聚合反应,添加终止后直接进一步在60℃下搅拌全部内容物20分钟。利用气相色谱仪(GC)测定反应液,结果在该时刻的聚合转化率为99.5%。
接下来,历经130分钟向反应液连续地添加50份的脱水异戊二烯,添加结束后原样继续搅拌30分钟。在该时刻,通过GC分析反应液,结果聚合转化率为99.5%。
之后,进而历时70分钟向反应液连续地添加25份的脱水苯乙烯,添加结束后原样搅拌60分钟。在该时刻,通过GC分析反应液,结果聚合转化率为几乎100%。
在此,在反应液中加入0.5份的异丙醇,终止反应,得到聚合物溶液。聚合物溶液所包含的嵌段共聚物[C1]为[A]-[B]-[A]型的三嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为45200,分子量分布(Mw/Mn)为1.03,wA∶wB=50∶50。
接下来,将上述聚合物溶液转移到具有搅拌装置的耐压反应器中,添加4.0份的作为氢化催化剂的硅藻土担载型镍催化剂(产品名“E22U”、镍担载量60%、日晖催化剂化成公司制)和100份的脱水环己烷,进行混合。将反应器内部用氢气置换,进而搅拌溶液并且供给氢,在温度190℃、压力4.5MPa下进行6小时氢化反应。
通过氢化反应得到反应溶液所包含的嵌段共聚物氢化物[D1]的重均分子量(Mw)为47800,分子量分布(Mw/Mn)为1.04。
氢化反应停止后,过滤反应溶液除去氢化催化剂后,向得到的溶液添加2.0份的溶解0.1份的作为酚系抗氧化剂的季戊四醇/四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](产品名“AO60”,ADEKA公司制)的二甲苯溶液,使其溶解。
接下来,使用圆筒型浓缩干燥器(产品名“Contro”,日立制作所公司制),将上述溶液在温度260℃、压力0.001MPa以下,从溶液中除去环己烷、二甲苯和其它挥发成分。将熔融聚合物从模具中挤出成股状,冷却后,使用造粒机切割,得到94份的包含嵌段共聚物氢化物[D1]的颗粒。
得到的颗粒状的嵌段共聚物氢化物[D1]的重均分子量(Mw)为47600,分子量分布(Mw/Mn)为1.04,对于氢化率,“主链和侧链”以及“芳香族”均为几乎100%。
相对于100份的得到的嵌段共聚物氢化物[D1]的颗粒,添加2.0份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.2份的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(产品名“Perhexa(注册商标)25B”,日油公司制)。使用双轴挤出机(产品名“TEM37B”,东芝机械公司制)以树脂温度200℃、滞留时间60~70秒混炼该混合物。将得到的混炼物挤出成股状,空气冷却后通过造粒机切割,得到97份的具有烷氧基甲硅烷基的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒。
使10份改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒溶解于100份的环己烷后,将得到的溶液注入400份脱水甲醇中,使改性嵌段共聚物氢化物[E1]凝固。在25℃真空干燥凝固物,得到9.0份纯化后的改性嵌段共聚物氢化物[E1]。
在改性嵌段共聚物氢化物[E1]的FT-IR光谱中,观察到1090cm-1处的来自Si-OCH3基、825cm-1和739cm-1处的来自Si-CH2基的新的吸收带位于与乙烯基三甲氧基硅烷的Si-OCH3基、来自Si-CH基的吸收带(1075cm-1、808cm-1和766cm-1)不同的位置。
此外,测定改性嵌段共聚物氢化物[E1]的1H-NMR谱(氘代氯仿中),结果在3.6ppm观察到基于甲氧基的质子的峰。根据峰面积比,确认相对于100份的嵌段共聚物氢化物[D1],结合了1.9份的乙烯基三甲氧基硅烷。改性嵌段共聚物氢化物[E1]的玻璃化转变温度Tg2为121℃。
向100份在上述得到的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒中添加0.2份的作为紫外线吸收剂的(2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-对甲酚(住友化学公司制,产品名“SUMISORB(注册商标)300”),混合均匀。使用包含具有直径37mm螺杆的双轴混炼机(东芝机械公司制,TM37B)的T模头式膜熔融挤出成型机(T模头宽度400mm)、具有铸轧辊(带压花图案)和片取出装置的薄片挤出成型机,以熔融树脂温度200℃、T模头温度200℃、铸轧辊温度60℃的条件将该混合物挤出成型,得到以改性嵌段共聚物氢化物[E1]为主成分的柔软片材[S1](厚度760μm)。
通过将柔软片材[S1]的挤出片材的单面通过压辊压在压花辊上,转印压花图案。将得到的柔软片材[S1]卷成辊回收。
[制造例2]
<柔软片材[S2]的制造>
向100份根据制造例1得到的改性嵌段共聚物氢化物[E1]的颗粒添加0.2份的作为紫外线吸收剂的(2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-叔丁基-对甲酚(住友化学公司制,产品名“SUMISORB(注册商标)300”),混合均匀。使用具有能够添加该混合物(液状物)的侧面进料器的双轴挤出机(产品名“TEM37BS”,东芝机械公司制造),在树脂温度190℃挤出该混合物(液状物)。另一方面,从侧进料器连续添加作为增粘剂的异丁烯聚合物氢化物(产品名“日油polybutene SH10,日油公司制”),使相对于100份改性嵌段共聚物氢化物[E1]为10份的比例,挤出成股状,空气冷却后,通过造粒机切割,得到104份以改性嵌段共聚物氢化物[E1]为主成分的柔软性树脂组合物[F2]的颗粒。柔软性树脂组合物[F2]的玻璃化转变温度T2为110℃。
除使用柔软性树脂组合物[F2]的颗粒以外,使用与制造例1同样的薄片挤出成型机,以熔融树脂温度170℃、T模头温度170℃、铸轧辊温度50℃的条件挤出成型,得到以改性嵌段共聚物氢化物[E1]为主成分的柔软片材[S2](厚度760μm,宽度330mm)。
[制造例3]
<柔软片材[S3]的制造>
使用乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(Evaflex(注册商标)EV250,DuPont-MitsuiPolychemicalCo.,Ltd.公司制,乙酸乙烯酯含量:28%,熔点:72℃)的颗粒,添加0.1份作为有机过氧化物的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(Perhexa(注册商标)25B,日油公司制)和0.5份作为交联剂的三烯丙基异氰脲酸酯(M-60,日本化成公司制),使用双轴混炼机,以树脂温度100℃进行混炼,挤出成股状,空气冷却后,通过造粒机切割,得到94份树脂组合物[E2]的颗粒。树脂组合物[E2]的熔点T2为71℃。
使用树脂组合物[E2]的颗粒,使用与制造例1同样的薄片挤出成型机,以熔融树脂温度100℃、T模头温度100℃、铸轧辊温度25℃的条件挤出成型,得到以树脂组合物[E2]为主成分的柔软片材[S3](厚度760μm,宽度330mm)。
[制造例4]
<柔软片材[S4的制造]>
将在制造例1得到的改性嵌段共聚物氢化物[E1],使用与制造例1同样的薄片挤出成型机,以熔融树脂温度200℃、T模头温度200℃、铸轧辊温度60℃的条件挤出成型,得到以改性嵌段共聚物氢化物[E1]为主成分的柔软片材[S4](厚度760μm)。
通过将柔软片材[S4]的挤出片的单面通过压辊压在压花辊上,转印压花图案。将得到的柔软片材[S4]卷成辊回收。
(实施例1)
对于根据制造例1得到的柔软片材[S1],测定水蒸气透过度、总透光率和385nm透光率。此外,制作弯曲弹性模量测定用的试验片,实施弯曲弹性模量测定。测定结果示于表1。
接下来,将弹性层1∶3张柔软片材[S1]/LED灯带[L]/弹性层2∶1张柔软片材[S4]依次重叠后,将该层叠物装入包装袋[P-1]。另外,通过将60μm厚的显现低密度聚乙烯膜(“LL-XHT”,二村化学(株)制,维卡软化温度T3:95℃,熔融温度T4:130℃)裁断成300mm×300mm的尺寸,使用冲击封口机,以密封宽度10mm密封3侧制作包装袋[P-1]。另外,本发明中的“柔软层”为与包括LED灯带[L]与弹性层2的电子器件接触的柔软片材。
然后,将密封包装后的层叠物(包装体)放入高压釜装置,通过30分钟、加热温度(T1)123℃、压力0.8MPa加热加压,制造电子器件被柔软片材包埋的层叠体[Z1]。
对得到的层叠体[Z1]进行尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验、耐候性试验。结果示于如下述和表1。
评价结果全部为“良好○”。
(实施例2)
在实施例1中,将高压釜装置中的条件变更为加热温度(T1)128℃、压力0.2MPa,除此以外,与实施例1同样地进行,制造电子器件被柔软片材包埋的层叠体[Z2]。
对得到的层叠体[Z2],进行尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验、耐候性试验。结果示于如下述和表1。
评价结果全部为“良好○”。
(实施例3)
对于在制造例2得到的柔软片材[S2],测定水蒸气透过度、总透光率和385nm透光率。此外,制作弯曲弹性模量测定用的试验片,实施弯曲弹性模量测定。测定结果示于表1。
接下来,依次重叠弹性层1∶3张柔软片材[S2]/LED灯带[L]/弹性层2∶1张柔软片材[S2]后,将该层叠物装入实施例1中使用的包装袋[P-1]。
然后,将密封包装后的层叠物放入高压釜,通过30分钟、加热温度(T1)115℃、压力0.8MPa加热加压,制造电子器件被柔软片材包埋的层叠体[Z3]。
对得到的层叠体[Z3],进行尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验、耐候性试验。结果示于如下述和表1。
评价结果全部为“良好○”。
(实施例4)
对于根据制造例4得到的柔软片材[S4],测定水蒸气透过度、总透光率和385nm透光率。此外,制作弯曲弹性模量测定用的试验片,实施弯曲弹性模量测定。测定结果示于表1。
接下来,将弹性层1∶3张柔软片材[S4]/LED灯带[L]/弹性层2∶1张柔软片材[S4]依次重叠后,将该层叠物装入实施例1中使用的包装袋[P-1]。
然后,将密封包装后的层叠物放入高压釜,通过30分钟、加热温度(T1)125℃、压力0.4MPa加热加压,制造电子器件被柔软片材包埋的层叠体[Z4]。
对得到的密封体[Z4],进行尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验、耐候性试验。结果示于如下述和表1。
尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验为“良好○”,但进行耐候性试验时,结果在第5个循环产生微量缺陷,为“允许△”。
(比较例1)
对于通过制造例3得到的柔软片材[S3],测定水蒸气透过度、总透光率和385nm透光率。此外,制作弯曲弹性模量测定用的试验片,实施弯曲弹性模量测定。测定结果示于表1。
接下来,将弹性层1∶2张柔软片材[S3]/LED灯带[L]/弹性层2∶1张柔软片材[S3]依次重叠后,将该层叠物装入实施例1中使用的包装袋[P-1]。
然后,将密封包装后的层叠物放入高压釜,通过30分钟、加热温度(T1)115℃、压力0.8MPa加热加压,制造电子器件被柔软片材包埋的层叠体[Z5]。
对得到的层叠体[Z5],进行尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验。另外,没有实施耐候性试验。结果示于表1和如下所述。
电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、为“良好○”,但尺寸稳定性评价为“不良×”,此外,耐湿性试验中,存在没有点亮的LED元件,因此为“不良×”。
(实施例5)
在实施例1中,通过将60μm厚的铸轧聚丙烯膜(TORAYADVANCED FILMCo.,Ltd.制,TORAYFAN“ZK100”,维卡软化温度T3:150℃,熔融温度T4∶165℃)裁断成300mm×300mm的尺寸,使用冲击封口机,将制造层叠物时使用的包装袋变更为以密封宽度10mm密封3侧而制作的包装袋[P-2],除此以外,与实施例1同样地制造层叠体[Z6]。
对得到的层叠体[Z6],进行尺寸稳定性评价、电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验。另外,没有实施耐候性试验。结果示于如下述和表1。
电子器件包埋性评价、点亮试验、可挠性试验、耐湿性试验为“良好○”,但尺寸稳定性评价为“允许△”。
[表1]
Figure BDA0002383002710000331
由表1可知,包含具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过度的柔软片材、被柔软片材包埋的电子器件的实施例1~5的层叠体与不包含具有规定的弯曲弹性模量和水蒸气透过度的柔软片材的比较例1的层叠体相比,可挠性和耐湿性良好,进而,尺寸稳定性也良好。
此外,由表1可知,配合紫外线吸收剂、控制柔软片材的透光性的实施例1~3的层叠体得到耐候性优异的层叠体。
产业上的可利用性
根据本发明的层叠体,能够提高可挠性和吸湿性。
此外,根据本发明的层叠体的制造方法,其能够制造可挠性和耐湿性优异、具有电子器件的层叠体。
附图标记说明
1 层叠体
2a 柔软层
2b 柔软层
2c 柔软层
2d 柔软层
3 电子器件
4 引出线

Claims (11)

1.一种层叠体,其具有柔软层和被该柔软层包埋的电子器件,所述柔软层的弯曲弹性模量为80MPa以上且1000MPa以下,并且在40℃、90%RH的水蒸气透过度为15[g/(m2·24h)·100μm]以下。
2.根据权利要求1所述的层叠体,其中,所述柔软层包含2层以上的层。
3.根据权利要求2所述的层叠体,其中,位于所述电子器件的一侧的柔软层与位于所述电子器件的另一侧的其柔软层为不同的柔软层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠体,其中,所述柔软层的至少1层包含热塑性树脂。
5.根据权利要求4所述的层叠体,其中,所述热塑性树脂的玻璃化转变温度或熔点为90℃以上。
6.根据权利要求4或5所述的层叠体,其中,所述热塑性树脂以改性嵌段共聚物氢化物E为主成分,
所述改性嵌段共聚物氢化物E为向将嵌段共聚物C氢化而成的嵌段共聚物氢化物D中导入烷氧基甲硅烷基而成,
所述嵌段共聚物C包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合嵌段A、和含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段B。
7.根据权利要求6述的层叠体,其中,所述热塑性树脂以改性嵌段共聚物氢化物E为主成分,
所述改性嵌段共聚物氢化物E为向嵌段共聚物氢化物D中导入烷氧基甲硅烷基而成,
所述嵌段共聚物氢化物D为将嵌段共聚物C的主链和侧链中的碳-碳不饱和键的90%以上、和芳香环中碳-碳不饱和键的90%以上氢化而成,
所述嵌段共聚物C包含含有来自芳香族乙烯基化合物的结构单元作为主成分的聚合嵌段A、和含有来自链状共轭二烯化合物的结构单元作为主成分的聚合物嵌段B。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的层叠体,其中,所述柔软层的至少1层包含紫外线吸收剂。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的层叠体,其中,所述柔软层的至少1层的总透光率为85%以上,且385nm以下的光谱的透光率为1%以下。
10.一种层叠体的制造方法,制造权利要求1至9中任一项所述的层叠体,其包括:
对将层叠物封入包装袋的包装体进行真空脱气的工序;及
对真空脱气后的所述包装体进行加热及加压来制作层叠体的工序,
在所述加热温度为T1、所述柔软层的玻璃化转变温度或熔点为T2、所述包装袋的维卡软化温度为T3、所述包装袋的熔融温度为T4的情况下,T1~T4的各个温度满足T4>T1≥T2≥T3的关系。
11.根据权利要求10所述的层叠体的制造方法,其中,所述包装袋包含1层以上含有聚乙烯系树脂的层。
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