JP6229202B2 - 樹脂組成物及びそれを用いた接着性封止フィルム - Google Patents
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Description
本発明の樹脂組成物は、好ましくは、本発明の接着性封止フィルムを製造するための樹脂組成物であって、通常、溶媒、水素化ブロック共重合体、粘着付与樹脂、およびその他の成分を含有する。
本発明の水素化ブロック共重合体は、水素化ビニル芳香族重合体ブロックAと、イソブチレンを主体とする重合体のブロックBとを有することを特徴とする。
粘着付与樹脂は、本発明の接着性封止フィルムにおいて、前記水素化ブロック共重合体の接着力および粘着力を向上させる樹脂を言う。
水素添加した粘着付与樹脂を用いた場合、透明性や耐光性に優れた接着性封止フィルムを作製することが可能となり、本機能を要する用途に使用する場合にはより好ましい。
本発明の樹脂組成物に用いる溶媒は、接着性封止フィルムに含有される水素化ブロック共重合体、粘着付与樹脂を溶解するものであれば、公知のものが使用でき、水、有機溶媒、又はその混合溶媒であってもよい。有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、ブチルアルコール、メチルセルソルブ、ブチルセルソルブなどのアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエステル類、ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ヘプタン、ヘキサン、ペンタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類など公知の有機溶媒を使用することができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の樹脂組成物には、軟化剤(可塑剤)、腐食防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、着色剤、酸化防止剤、防カビ剤、pH調整剤、難燃剤、結晶核剤、導電性粒子、無機粒子、有機粒子、粘度調整剤、滑剤、表面処理剤、レベリング剤、架橋剤、消泡剤、重合性単量体、光重合性開始剤等、更なる機能付与を目的として、各種成分が含まれていてもよい。
本発明の樹脂組成物の固形分濃度は、通常1質量%以上、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上で、通常99.99質量%以下、好ましくは80質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。固形分濃度が上記下限以上である場合、所望の膜厚の接着性封止フィルムが得られることから、封止性能の観点で好ましい。固形分濃度が上記上限以下である場合、水素化ブロック共重合体をエラストマーとして用いることができ、また、耐熱性の高い基材に制限されずに接着性封止フィルムを製造できる観点から好ましい。
本発明における接着性封止フィルムは、水素化ビニル芳香族重合体ブロックAと、イソブチレンを主体とする重合体のブロックBとを有する水素化ブロック共重合体と、粘着付与樹脂とを含有する本発明の樹脂組成物を成形してなる接着性を有する封止フィルムである。本発明における接着性封止フィルムは、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の所望の場所に、接着剤を用いることなく貼り付けて使用することができ、また、所望の場所を充填することが可能である。
本発明の接着性封止フィルムは、前述の本発明の樹脂組成物を用いて製造することができ、本発明の樹脂組成物中の溶媒以外の成分、即ち、水素化ビニル芳香族重合体ブロックAと、イソブチレンを主体とする重合体のブロックBとを有する水素化ブロック共重合体と粘着付与樹脂、更に必要に応じて樹脂組成物に含まれる前述の成分から構成され、好適な水素化ブロック共重合体、粘着付与樹脂、その他の成分等はそれぞれ前述の本発明の樹脂組成物に含有されるものとして記載したものと同様である。また、接着性封止フィルムに含有される水素化ブロック共重合体、粘着付与樹脂、必要に応じて用いられる成分の組成は、前述の本発明の樹脂組成物の溶媒以外の固形分の組成と同様である。
接着性封止フィルムの膜厚は、通常1μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上で、通常1mm以下、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下、さらに好ましくは100μm以下である。膜厚が上記下限以上である場合、水分バリア性が向上するため好ましい。膜厚が上記上限以下である場合、適用されるデバイスが制限されない観点で好ましい。
接着性封止フィルムの引張せん断接着力は通常50N/100mm2以上、好ましくは100N/100mm2以上、より好ましくは200N/100mm2以上で、通常10000N/100mm2以下である。引張せん断接着力が上記下限以上である場合、接着性が高いことから好ましい。引張せん断接着力が上記上限以下である場合、リサイクルの観点で好ましい。接着性封止フィルムの引張せん断接着力は、後述の実施例の項に記載される方法で測定される。
本発明の接着性封止フィルムは、溶融押出法により製造することもできるが、通常、前述の本発明の樹脂組成物を基材上に塗布、乾燥させることにより製造される。
本発明の樹脂組成物の基材への塗布方法としては、例えばスプレーコート法、ディップコート法、ドクターブレードコート法、カーテンロールコート法、グラビアロールコート法、リバースロールコート法、エヤナイフコート法、ロッドコート法、ダイコート法、オフセット印刷法、コンマコート法、リップコート法などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物の塗布時の相対湿度は、通常20%以上で、通常85%以下、好ましくは80%以下、より好ましくは75%以下である。相対湿度が上記範囲内である場合、接着性封止フィルムの均一性が向上するため、フィルムの均一性の低下による接着性や水分バリア性の低下が抑制される可能性があり、好ましい。
有機エレクトロルミネッセンス素子は発光部が異物に対して不安定であるため、塗布に先立ち、樹脂組成物中の異物を除去するためろ過を行う。ろ過方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ろ紙、不織布、金属メッシュ、焼結金属、多孔板、多孔質セラミック、フィルター等の公知の方法を用いることができる。ろ材のメッシュとしては特に限定はないが、通常、5〜20μm程度のものが好適に用いられる。ろ過は通常室温で常圧下、減圧下、加圧下に行えばよい。
本発明の樹脂組成物が無溶媒の場合、かかる樹脂組成物を塗布後に冷却することにより接着性封止フィルムが得られるため、塗布後の乾燥は必要とされないが、樹脂組成物が溶媒を含有する場合、塗布後に溶媒除去のための乾燥を行う。
本発明の樹脂組成物を塗布する基材としては、各種の樹脂フィルムの他、紙、ガラス板等を使用することができる。樹脂フィルムの樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を使用することができ、特に制限は無い。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ナイロン系樹脂、セルロースアセテート等が挙げられる。熱硬化性樹脂として、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和アルキド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。本発明で用いられる樹脂フィルムは、公知の方法で製造することができ、例えば、押出し、カレンダー、射出、中空、圧縮成形等が挙げられる。
接着性封止フィルムの評価は、次の手法で行なった。
試験板をアルミニウム板(A5052P 10cm×3cm×1mm)とし、試験片(接着性封止フィルム)を挟んだ試験板をクリップで挟み、120℃のオーブン内で60分間加熱することにより試験片を試験板に圧着したこと以外は、JIS K6850に準拠して、試験環境23℃、50%RH、試験片(接着性封止フィルム)15mm×15mm×50μm、試験板サイズ10cm×3cm、チャック間距離10cmとし、引張試験機(テンシロンUTC−5T、株式会社オリエンテック製)を用いて50mm/minの引張速度における引張せん断接着力を測定した。なお、試験板は試験片を貼り付ける前にトルエンとイソプロピルアルコールを等量混合した溶媒で超音波洗浄した。
引張せん断接着力の値は100mm2辺りの接着力(N/100mm2)で表した。
JISZ1541に準拠して、保持力試験を行った。
試験板をアルミニウム板(10cm×3cm×1mm)とし、試験片(接着性封止フィルム)を挟んだ試験板をクリップで挟み、100℃のオーブン内で60分間加熱することにより試験片を試験板に圧着した。
試験片(接着性封止フィルム)25mm×25mm×50μm 試験板サイズ10cm×3cm
80℃のオーブン内で1kgのおもりをかけたときにおもりが落下するまでの時間を計測した。
なお、試験板は試験片を貼り付ける前にトルエンとイソプロピルアルコールを等量混合した溶媒で超音波洗浄した。
用いた材料の分析方法は以下の通りである。
水素化ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)と、ポリイソブチレンおよび粘着付与樹脂の数平均分子量を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより下記条件で測定し、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用してポリスチレン換算値として求めた。
装置:2695−2410(Waters社製)
カラム:KF602.5−KF603−KF604(昭和電工社製)
溶離液:THF
流量:0.7mL/min
サンプル濃度:1.0質量%
注入量:20μL、
カラム温度:40℃
水素化ブロック共重合体の芳香環の水素化率(モル%)は、1H−NMRスペクトルを測定して算出した。
以下の方法により、接着性封止フィルムを製造した。
攪拌装置を備えたステンレス鋼製オートクレーブに、ポリスチレンブロック含有率(以下、PS含有量と表すことがある)が30質量%で、重量平均分子量(Mw)=111000、数平均分子量(Mn)=82100のスチレン−イソブチレン−スチレン共重合体(以下(A−1)と表すことがある)25質量部及びテトラヒドロフラン75質量部からなる溶液と、水素化触媒として5質量%パラジウム担持活性炭触媒4質量部を入れて混合した。反応器内部を水素ガスで置換し、さらに溶液を攪拌しながら水素ガスを供給し、温度170℃、圧力10MPaにて4.5時間水素化反応を行った。
水素化反応終了後、反応液をテトラヒドロフラン100質量部で希釈し、その溶液を濾過して水素化触媒を除去した。濾液をメタノール1200質量部中へ攪拌しながら注ぎ、析出した水素化ブロック共重合体を濾過により分離後、減圧乾燥機により乾燥させた。
合成例1で合成した水素化ブロック共重合体(X−1)4.0g、脂環式系石油樹脂(シクロペンタジエン−ジシクロペンタジエン共重合物、Quintone 1340、日本ゼオン株式会社製)4.0g、酸化防止剤(フェノール系酸化防止剤、Irganox1010、BASF製)0.08gをトルエン(関東化学株式会社製)16.0gに室温(20〜30℃)でミックスローター(VMR−3、アズワン株式会社製)を用いた攪拌により溶解させて、樹脂組成物Aを調製した。
樹脂組成物Aを剥離PETフィルム(MRV50、厚み50μm、三菱樹脂株式会社製)上にアプリケーターを用いて塗布し、80℃のホットプレートで5分間加熱乾燥した。その後、110℃で20分間熱風乾燥し、接着性封止フィルムを作製した。乾燥後の塗布膜の厚みは50μmであった。
この接着性封止フィルムについて引張りせん断接着力、保持力の評価を行った。結果を表1に示す。
合成例1で合成した水素化ブロック共重合体(X−1)2.0g、ポリイソブチレン樹脂(BASF社製、オパノールB30SF)2.0g、脂環式系石油樹脂(シクロペンタジエン−ジシクロペンタジエン共重合物、Quintone 1340、日本ゼオン株式会社製)4.0g、酸化防止剤(フェノール系酸化防止剤、Irganox1010、BASF製)0.08gをトルエン(関東化学株式会社製)16.0gに室温(20〜30℃)でミックスローター(VMR−3、アズワン株式会社製)を用いた攪拌により溶解させて、樹脂組成物Bを調製した以外は、実施例1と同様に接着性封止フィルムを作製した。
この接着性封止フィルムについて引張りせん断接着力、保持力の評価を行った。結果を表1に示す。
合成例1で合成した水素化ブロック共重合体(X−1)5.6g、水添石油樹脂(opera PR130J、 東燃化学合同会社製)2.4g、酸化防止剤(フェノール系酸化防止剤、Irganox1010、BASF製)0.08gをトルエン(関東化学株式会社製)16.0gに室温(20〜30℃)でミックスローター(VMR−3、アズワン株式会社製)を用いた攪拌により溶解させて、樹脂組成物Cを調製した以外は、実施例1と同様に接着性封止フィルムを作製した。
この接着性封止フィルムについて引張りせん断接着力、保持力の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、合成例1で合成した水素化ブロック共重合体(X−1)に代えてポリイソブチレン樹脂(BASF社製、オパノールB30SF)4.0gを使用した以外は、実施例1と同様に接着性封止フィルムを作成した。
この接着性封止フィルムについて引張りせん断接着力、保持力の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例2において、合成例1で合成した水素化ブロック共重合体(X−1)に代えてスチレン−イソブチレン−スチレン共重合体(SIBS102T、株式会社カネカ製)2.0gを使用した以外は、実施例1と同様に接着性封止フィルムを作成した。
この接着性封止フィルムについて引張りせん断接着力、保持力の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、合成例1で合成した水素化ブロック共重合体(X−1)に代えてスチレン−イソブチレン−スチレン共重合体(SIBS102T、株式会社カネカ製)5.6gを使用した以外は、実施例1と同様に接着性封止フィルムを作成した。
この接着性封止フィルムについて引張りせん断接着力、保持力の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3では、比較例3に対し、水添石油樹脂を粘着付与樹脂として用いた場合においても、スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体の代わりに水素化ブロック共重合体を用いることにより、引張せん断接着力が優れた接着性封止フィルムを得る事ができることがわかった。
Claims (10)
- 水素化ビニル芳香族重合体ブロックAと、イソブチレンを主体とする重合体のブロックBとを有する水素化ブロック共重合体と、粘着付与樹脂とを含有する樹脂組成物。
- 前記水素化ブロック共重合体の重量平均分子量が10000以上、200000以下である請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記水素化ビニル芳香族重合体ブロックAが、芳香族環を水素化した水素化ポリスチレンブロックである請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記イソブチレンを主体とする重合体のブロックBが、単量体成分として、イソブチレンを70質量%以上含有するものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記水素化ブロック共重合体が、前記水素化ビニル芳香族重合体ブロックAを2つと、前記イソブチレンを主体とする重合体のブロックBを1つ有する構造である請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記水素化ブロック共重合体の全質量に対する前記水素化ビニル芳香族重合体ブロックAの含有割合が、40質量%以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- さらにポリイソブチレンを含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物の全固形分中における前記粘着付与樹脂の含有量が10質量%以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物の全固形分中における前記水素化ブロック共重合体の含有量が10質量%以上である請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物を成形してなる接着性封止フィルム。
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