KR102115138B1 - 접착제 조성물, 접착 시트 및 전자 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이소부틸렌계 중합체 (A), 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B), 및 가교제 (C) 를 배합하여 이루어지는 접착제 조성물과, 이 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층을 갖는 접착 시트, 및, 상기 접착제 조성물 또는 접착 시트를 이용하여 형성된 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스이다. 본 발명에 의하면, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 접착제층의 형성 재료로서 유용한 접착제 조성물, 이 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층을 갖는 접착 시트, 및, 상기 접착제 조성물을 이용하여 형성된 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스가 제공된다.

Description

접착제 조성물, 접착 시트 및 전자 디바이스 {ADHESIVE AGENT COMPOSITION, ADHESIVE SHEET, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 접착제층의 형성 재료로서 유용한 접착제 조성물, 이 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층을 갖는 접착 시트, 및, 상기 접착제 조성물 또는 상기 접착 시트를 이용하여 형성된 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
최근, 유기 EL 소자는 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광소자로서 주목 받고 있다.
그러나, 유기 EL 소자에는, 시간의 경과와 함께, 발광 휘도, 발광 효율, 발광 균일성 등의 발광 특성이 저하하기 쉽다는 문제가 있었다.
이 발광 특성 저하의 문제의 원인으로서, 산소나 수분 등이 유기 EL 소자의 내부에 침입하여, 전극이나 유기층을 열화시키는 것을 생각할 수 있다. 그리고, 이 문제를 해결하기 위하여, 밀봉재를 사용하는 방법이 몇 가지 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 유리 기판 상에 박막상의 투명 전극 및 배면 전극에 의해 협지된 유기물 EL 층을, 내습성을 갖는 광 경화성 수지층 (밀봉재) 으로 피복한 유기 EL 소자가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2 에는, 방습성 고분자 필름과 접착층에 의해 형성된 밀봉 필름을 이용하여, 유기 EL 소자를 밀봉하는 방법이 개시되어 있다.
유기 EL 소자의 밀봉 재료인 접착제나 점착제로는, 투명성 등의 광학 특성의 관점에서, 아크릴계의 접착제나 점착제 (이하, 「아크릴계 접착제 등」 이라고 한다) 가 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 3 에는, 유기 EL 디스플레이용의 밀봉 재료로서, 자외선 경화 기능과 실온 경화 기능을 갖는 아크릴계 접착제가 개시되어 있다.
특허문헌 4 에는, 유기 EL 소자의 제조 공정 중에 실시되는, 수분 등을 제거하기 위한 가열, 건조 처리를 거쳐도, 투명성이 유지되는 점착제층을 형성할 수 있는 점착제로서, 아크릴계 점착제가 개시되어 있다.
그러나, 아크릴계 접착제 등을 이용하여 형성된 밀봉재는, 수분 차단성이 충분하지 않기 때문에, 유기 EL 소자의 밀봉재와 같이 매우 높은 수분 차단성이 요구되는 밀봉재로는 적합하지 않았다.
또한, 아크릴계 접착제 등을 이용하여 형성된 밀봉재가 가교 구조를 갖는 것인 경우, 충격, 진동, 발열 등에 의해, 밀봉재가 피착체로부터 박리되기 쉬워져, 수분 차단성이 크게 저하할 우려가 있었다.
또한, 최근, 양호한 수분 차단성을 갖는 밀봉용 접착제로서, 폴리이소부틸렌계 수지를 함유하는 접착제가 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 5 에는, 유기 EL 소자의 밀봉재로서 사용되는, 특정한 수소 첨가 고리형 올레핀계 폴리머와 폴리이소부틸렌 수지를 함유하는 접착성 조성물이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 평5-182759호 일본 공개특허공보 평5-101884호 일본 공개특허공보 2004-87153호 일본 공개특허공보 2004-224991호 일본 공표특허공보 2009-524705호 (WO 2007/0087281호 팜플렛)
특허문헌 5 에 기재된 접착성 조성물을 이용하여 얻어지는 밀봉재는, 아크릴계 접착제를 사용한 밀봉재에 비하여 보다 우수한 수분 차단성을 갖지만, 유기 EL 소자 등의 밀봉재로서는 충분한 수분 차단성을 가지고 있지 않았다. 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 나쁘기 때문에, 디바이스의 구동시의 발열이나 진동에 의해, 밀봉재가 피착체로부터 어긋나거나 박리됨으로써, 수분 차단성이 크게 저하할 우려가 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 접착제층의 형성 재료로서 유용한 접착제 조성물, 이 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층을 갖는 접착 시트, 및, 상기 접착제 조성물 또는 상기 접착 시트를 이용하여 형성된 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 이소부틸렌계 중합체, 수산기를 갖는 디엔계 고무, 및, 가교제를 배합하여 이루어지는 접착제 조성물을 사용함으로써, 충분한 응집력을 갖고, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 접착제층이 얻어지는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이렇게 하여 본 발명에 의하면, 하기 (1) ∼ (6) 의 접착제 조성물, 하기 (7) ∼ (10) 의 접착 시트, 하기 (11) 의 전자 디바이스가 제공된다.
(1) 이소부틸렌계 중합체 (A), 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B), 및 가교제 (C) 를 함유하는 접착제 조성물.
(2) 상기 디엔계 고무 (B) 가 수산기를 갖는 폴리부타디엔 고무, 또는 수산기를 갖는 폴리이소프렌 고무인 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(3) 상기 디엔계 고무 (B) 가 수산기를 갖는 수소 첨가 디엔계 고무인 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(4) 상기 디엔계 고무 (B) 의 배합량이 상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 100 질량부에 대하여 1 ∼ 60 질량부인 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(5) 상기 디엔계 고무 (B) 의 1 분자 당의 수산기 수의 평균치가 1.5 ∼ 10 인 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(6) 상기 디엔계 고무 (B) 가 주사슬 말단에 수산기를 갖는 것인 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(7) 추가로 점착 부여제 (D) 를 함유하는 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(8) 상기 점착 부여제 (D) 가 연화점이 50 ∼ 160 ℃ 의 것인 (7) 에 기재된 접착제 조성물.
(9) 상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 가 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체인 (1) 에 기재된 접착제 조성물.
(10) (1) ∼ (9) 중 어느 하나에 기재된 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층과, 그 접착제층의 편면 또는 양면에 형성된 박리 시트를 갖는 접착 시트.
(11) (1) ∼ (9) 중 어느 하나에 기재된 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층과, 기재 시트를 갖는 접착 시트.
(12) 상기 접착제층이 디엔계 고무 (B) 와 가교제 (C) 가 반응하여 형성된 것인 (10) 또는 (11) 에 기재된 접착 시트.
(13) 전자 디바이스의 밀봉재의 형성에 사용되는 것인 (10) 또는 (11) 에 기재된 접착 시트.
(14) 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스로서, 상기 밀봉재가 (1) ∼ (9) 중 어느 하나에 기재된 접착제 조성물, 또는 (13) 에 기재된 접착 시트를 이용하여 형성된 것인 전자 디바이스.
본 발명에 의하면, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 접착제층의 형성 재료로서 유용한 접착제 조성물, 이 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층을 갖는 접착 시트, 및, 상기 접착제 조성물 또는 상기 접착 시트를 이용하여 형성된 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스가 제공된다.
도 1 은 본 발명의 접착 시트의 층 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 접착 시트의 층 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 전자 디바이스의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 1) 접착제 조성물, 2) 접착 시트, 및, 3) 전자 디바이스로 항목 분류하여 상세하게 설명한다.
1) 접착제 조성물
본 발명의 접착제 조성물은 이소부틸렌계 중합체 (A), 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B), 및 가교제 (C) 를 함유한다.
[이소부틸렌계 중합체 (A)]
본 발명에 사용하는 이소부틸렌계 중합체 (A) (이하, 「중합체 (A)」 라고 하는 경우가 있다) 는 주사슬 및/또는 측사슬에 폴리이소부틸렌 골격을 갖는 중합체이다. 즉, 중합체 (A) 는 주사슬 및/또는 측사슬에 하기 식 (I) 로 나타내는 반복 단위를 갖는 것이다.
[화학식 1]
Figure 112015060585071-pct00001
중합체 (A) 의 구체예로는, 이소부틸렌의 단독 중합체 (폴리이소부틸렌), 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체 (부틸 고무), 이소부틸렌과 n-부텐의 공중합체, 이소부틸렌과 부타디엔의 공중합체, 및 이들 공중합체를 브롬화 또는 염소화하여 얻어지는 할로겐화 공중합체 등을 들 수 있다.
이들 이소부틸렌계 중합체는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 중합체 (A) 로는, 수분 차단성이 높다는 점에서, 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체가 바람직하다.
이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체에 있어서, 이소프렌 유래의 반복 단위의 양은, 전체 반복 단위 중, 바람직하게는 0.1 ∼ 30 질량％, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 25 질량％, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 10 질량％ 이다.
이소프렌 유래의 반복 단위의 양이 상기 범위 내이면, 수분 차단성이 높고, 또한 가교 구조를 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
중합체 (A) 의 수평균 분자량 (Mn) 은 바람직하게는 100,000 ∼ 2,000,000, 보다 바람직하게는 100,000 ∼ 1,500,000, 더욱 바람직하게는 100,000 ∼ 1,000,000 이다.
수평균 분자량 (Mn) 이 100,000 이상인 중합체 (A) 를 사용함으로써, 접착제 조성물의 유동성이 적당한 것이 되어, 충분한 접착성을 갖는 접착제층을 형성하기 쉬워진다. 또한, 수평균 분자량 (Mn) 이 2,000,000 이하인 중합체 (A) 는, 일반적인 유기 용제에 용해되기 쉽기 때문에, 접착제 조성물을 효율적으로 조제할 수 있다.
수평균 분자량 (Mn) 은 테트라하이드로푸란을 용매로서 이용하여 겔 퍼미에이션 크로마토그래피법에 의해 측정하고 (GPC 분석), 표준 폴리스티렌으로 환산한 값이다.
중합체 (A) 는 공지된 방법, 예를 들어, 염화알루미늄, 삼불화붕소 등의 루이스산 촉매의 존재하에서 단량체를 중합하는 방법에 의해 얻을 수 있다.
또한, 중합체 (A) 로는, 시판품을 사용할 수도 있다. 시판품으로는, 상품명 : ExxonButyl (니혼 부틸사 제조), 상품명 : Vistanex (Exxon Chemical Co. 제조), 상품명 : Hycar (Goodrich 사 제조), 상품명 : Oppanol (BASF 사 제조) 등을 들 수 있다.
[수산기를 갖는 디엔계 고무 (B)]
본 발명에 사용하는 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B) (이하, 「디엔계 고무 (B)」 라고 하는 경우가 있다) 는 주사슬 말단 및/또는 측사슬에 수산기를 갖는 중합체로 구성된 디엔계 고무이다.
「디엔계 고무」 란, 「폴리머 주사슬에 이중 결합을 갖는 고무상 고분자」 를 말한다.
디엔계 고무 (B) 로는, 수산기를 갖는 디엔계 고무이면, 특별히 한정되지 않지만, 가교제 (C) 와 반응하기 쉽다는 점에서, 주사슬 말단에 수산기를 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B) 는 수산기 이외의 관능기를 가지고 있어도 된다.
디엔계 고무 (B) 의 1 분자 당의 수산기 수의 평균치는 1.5 이상, 바람직하게는 1.5 ∼ 10, 보다 바람직하게는 2 ∼ 5 이다. 1 분자 당 1.5 개 이상의 수산기를 가짐으로써, 충분한 응집력을 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다. 수산기 수가 지나치게 적으면, 접착제층의 응집력이 불충분해질 우려가 있고, 수산기 수가 지나치게 많으면, 이소부틸렌계 중합체 (A) 와 디엔계 고무 (B) 의 상용성이 저하하는 경향이 있다.
또한, 디엔계 고무 (B) 의 수산기 함유량은 바람직하게는 0.1 ∼ 2 ㏖/㎏, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 1 ㏖/㎏ 이다. 수산기 함유량을 상기 범위로 함으로써, 충분한 응집력을 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다. 수산기 함유량이 지나치게 적으면, 접착제층의 응집력이 불충분해질 우려가 있고, 수산기 함유량이 지나치게 많으면, 이소부틸렌계 중합체 (A) 와 디엔계 고무 (B) 의 상용성이 저하하는 경향이 있다.
디엔계 고무 (B) 로는, 수산기 함유 폴리부타디엔 고무, 수산기 함유 폴리이소프렌 고무, 수산기 함유 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 수산기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다. 이들 디엔계 고무 (B) 는 수소 첨가 처리되어 있지 않은 것 (수산기 함유 미수소 첨가 디엔계 고무) 이어도 되고, 수소 첨가 처리된 것 (수산기 함유 수소 첨가 디엔계 고무) 이어도 된다.
이들 중에서도, 디엔계 고무 (B) 로는, 이소부틸렌계 중합체 (A) 와의 상용성이 높고, 또한, 충분한 응집력을 갖고, 수분 차단성이 높은 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다는 관점에서, 수산기 함유 폴리부타디엔 고무 또는 수산기 함유 폴리이소프렌 고무가 바람직하다.
또한, 디엔계 고무 (B) 는, 고온 습열하에서도 잘 변색되지 않는 접착제층을 형성할 수 있다는 관점에서, 수산기를 갖는 수소 첨가 디엔계 고무가 바람직하다. 수산기를 갖는 수소 첨가 디엔계 고무는 부분 수소 첨가물이어도 되고, 완전 수소 첨가물이어도 된다.
또한, 디엔계 고무 (B) 는 브롬가가 바람직하게는 0 ∼ 200 g/100 g, 보다 바람직하게는 0 ∼ 50 g/100 g, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 10 g/100 g 이다. 브롬가를 상기 범위로 함으로써, 고온 습열하에서도 잘 변색되지 않는 접착제층을 형성할 수 있다. 브롬가는, 예를 들어, JIS K 2605 에 준거하여 측정할 수 있다.
디엔계 고무 (B) 는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
디엔계 고무 (B) 는 상온 (25 ℃) 에서 액상물이고, 가교함으로써, 고무 탄성을 나타내는 고체가 되는 것 (액상 고무) 이 바람직하다. 디엔계 고무 (B) 가 액상 고무임으로써, 이소부틸렌계 중합체 (A) 와의 상용성이 향상되고, 수분 차단성이 높은 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
디엔계 고무 (B) 의 수평균 분자량은 바람직하게는 500 ∼ 300,000, 보다 바람직하게는 1,000 ∼ 50,000, 더욱 바람직하게는 1,000 ∼ 10,000 이다. 디엔계 고무 (B) 의 수평균 분자량이 500 이상임으로써, 접착제층을 형성했을 때에, 디엔계 고무 (B) 의 블리드 아웃을 피할 수 있다. 또한, 디엔계 고무 (B) 의 수평균 분자량이 300,000 이하임으로써, 가교 반응이 신속하게 진행되고, 또한, 접착제 조성물을 조제할 때에 이소부틸렌계 중합체 (A) 와 잘 섞이기 때문에, 충분한 응집력을 갖고, 균일한 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
수평균 분자량은, 테트라하이드로푸란을 용매로서 이용하여 겔 퍼미에이션 크로마토그래피를 실시하여 얻어진, 표준 폴리스티렌 환산치이다.
디엔계 고무 (B) 는 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
예를 들어, 과산화수소, 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아미드 등의 수산기를 갖는 아조 화합물 등을 중합 개시제의 존재하, 디엔계 단량체를 라디칼 중합시킴으로써 얻을 수 있다.
또한, 나프탈렌디리튬 등의 촉매의 존재하, 디엔계 단량체를 아니온 중합시켜 리빙 폴리머를 얻고, 또한 이것에 모노에폭시 화합물 등을 반응시키는 것에 의해서도, 디엔계 고무 (B) 를 얻을 수 있다.
또한, 디엔계 단량체 등과 수산기를 갖는 비닐계 단량체를 공중합시키는 것에 의해서도 디엔계 고무 (B) 를 얻을 수 있다.
디엔계 고무 (B) 로는, 시판품을 사용해도 된다. 시판품으로는, 상품명 : Poly bd 시리즈 (수산기를 갖는 액상 폴리부타디엔, 이데미츠 흥산사 제조), Poly ip 시리즈 (수산기를 갖는 액상 폴리이소프렌, 이데미츠 흥산사 제조), 상품명 : 에폴 시리즈 (수산기를 갖는 액상의 수소 첨가 폴리이소프렌, 이데미츠 흥산사 제조), 상품명 : GI 시리즈 (수산기를 갖는 액상 폴리부타디엔, 닛폰 소다사 제조), 상품명 : 폴리테일 시리즈 (수산기 변성 수소 첨가 폴리부타디엔, 미츠비시 화학 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.
디엔계 고무 (B) 의 배합량은, 중합체 (A) 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 1 ∼ 60 질량부, 보다 바람직하게는 5 ∼ 50 질량부, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 40 질량부이다. 디엔계 고무 (B) 의 배합량이, 중합체 (A) 100 질량부에 대하여, 1 질량부 이상임으로써, 가교 구조를 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있고, 60 질량부 이하임으로써, 충분한 점착력을 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
[가교제 (C)]
본 발명에 사용하는 가교제 (C) 는, 디엔계 고무 (B) 의 수산기와 반응하여, 가교 구조를 형성할 수 있는 화합물이다.
가교제 (C) 로는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제는 가교성기로서 이소시아네이트기를 갖는 화합물이다.
이소시아네이트계 가교제로는, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트 ; 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트 ; 이소포론디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트 ; 이들 화합물의 뷰렛체, 이소시아누레이트체, 나아가 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 피마자유 등의 저분자 활성 수소 함유 화합물과의 반응물인 애덕트체 등을 들 수 있다.
에폭시계 가교제는 가교성기로서 에폭시기를 갖는 화합물이다.
에폭시계 가교제로는, 1,3-비스(N,N'-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1, 6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판디글리시딜에테르, 디글리시딜아닐린, 디글리시딜아민 등을 들 수 있다.
아지리딘계 가교제는 가교성기로서 아지리딘기를 갖는 화합물이다.
아지리딘계 가교제로는, 디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리메틸올프로판트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 테트라메틸올메탄트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리스-1-(2-메틸아지리딘)포스핀, 트리메틸올프로판트리-β-(2-메틸아지리딘)프로피오네이트 등을 들 수 있다.
금속 킬레이트계 가교제로는, 금속 원자가 알루미늄, 지르코늄, 티타늄, 아연, 철, 주석 등인 킬레이트 화합물을 들 수 있고, 그 중에서도, 알루미늄 킬레이트 화합물이 바람직하다.
알루미늄 킬레이트 화합물로는, 디이소프로폭시알루미늄모노올레일아세토아세테이트, 모노이소프로폭시알루미늄비스올레일아세토아세테이트, 모노이소프로폭시알루미늄모노올레에이트모노에틸아세토아세테이트, 디이소프로폭시알루미늄모노라우릴아세토아세테이트, 디이소프로폭시알루미늄모노스테아릴아세토아세테이트, 디이소프로폭시알루미늄모노이소스테아릴아세토아세테이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 가교제 (C) 로는, 가교 구조를 효율적으로 형성할 수 있는 점에서, 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다.
가교제 (C) 는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
가교제 (C) 의 배합량은, 가교제 (C) 의 가교성기 (금속 킬레이트계 가교제의 경우에는, 금속 킬레이트계 가교제) 가, 디엔계 고무 (B) 의 수산기에 대하여, 0.1 ∼ 5 당량이 되는 양이 바람직하고, 0.2 ∼ 3 당량이 되는 양이 보다 바람직하다. 가교성기의 양이 상기 범위 내임으로써, 가교 구조를 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
[점착 부여제 (D)]
본 발명의 접착제 조성물에는, 점착 부여제 (D) 를 배합할 수 있다.
점착 부여제 (D) 를 배합한 접착제 조성물을 사용함으로써, 보다 우수한 점착성을 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
점착 부여제 (D) 는 접착제층의 점착성을 향상시키는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 지환족계 석유 수지, 지방족계 석유 수지, 테르펜 수지, 에스테르계 수지, 쿠마론-인덴 수지, 로진계 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 부티랄 수지, 올레핀 수지, 염소화올레핀 수지, 아세트산비닐 수지, 및 이들의 변성 수지 또는 수소 첨가된 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 지환족계 석유 수지, 지방족계 석유 수지, 테르펜 수지, 에스테르계 수지가 바람직하다. 또한, 점착 부여제 (D) 는, 고온 습열하에서도 잘 변색되지 않는 접착제층을 형성할 수 있다는 관점에서, 수소 첨가된 수지가 바람직하다. 수소 첨가된 수지는 부분 수소 첨가물이어도 되고, 완전 수소 첨가물이어도 된다.
점착 부여제 (D) 는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
점착 부여제 (D) 의 분자량 (Mw) 은, 바람직하게는, 100 ∼ 10,000, 보다 바람직하게는 500 ∼ 5,000 이다.
점착 부여제 (D) 의 연화점은, 바람직하게는, 50 ∼ 160 ℃, 보다 바람직하게는 60 ∼ 140 ℃, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 130 ℃ 이다.
점착 부여제 (D) 의 연화점이 50 ℃ 이상이면, 점착력과 유지력의 밸런스가 보다 우수한 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
또한, 점착 부여제 (D) 로는, 시판품을 사용할 수도 있다. 이러한 시판품으로는, 상품명 : 에스코레즈 1000 시리즈 (엑손 화학사 제조), 상품명 : 퀸톤 A, B, R, 상품명 : CX 시리즈 (닛폰 제온사 제조) 등의 지방족계 석유 수지 ; 상품명 : 알콘 P, M 시리즈 (아라카와 화학사 제조), 상품명 : ESCOREZ 시리즈 (엑손·케미컬사 제조), 상품명 : EASTOTAC 시리즈 (이스트만·케미컬사 제조), 상품명 : IMARV 시리즈 (이데미츠 흥산사 제조) 등의 지환족계 석유 수지 ; 상품명 : YS 레진 P, 상품명 : A 시리즈 (야스하라 유지사 제조), 상품명 : 클리어론 P 시리즈 (야스하라·케미컬 제조), 상품명 : 피콜라이트 A, 상품명 : C 시리즈 (허큘레스사 제조) 등의 테르펜계 수지 ; 상품명 : 포랄 시리즈 (허큘레스사 제조), 상품명 : 펜셀 A 시리즈, 상품명 : 에스테르검, 상품명 : 슈퍼·에스테르, 상품명 : 파인크리스탈 (아라카와 화학 공업사 제조) 등의 에스테르계 수지 등을 들 수 있다.
점착 부여제 (D) 를 배합하는 경우, 그 배합량은, 중합체 (A) 100 질량부에 대하여, 통상적으로, 5 ∼ 70 질량부, 바람직하게는 10 ∼ 60 질량부, 보다 바람직하게는 10 ∼ 50 질량부이다.
점착 부여제 (D) 의 배합량이, 중합체 (A) 100 질량부에 대하여, 5 질량부 이상임으로써, 점착성이 보다 우수한 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있고, 70 질량부 이하임으로써, 접착제층의 응집력의 저하를 피할 수 있다.
[그 밖의 성분]
본 발명의 접착제 조성물에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 그 밖의 성분을 배합할 수 있다.
그 밖의 성분으로는, 실란 커플링제, 대전 방지제, 광 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 수지 안정제, 충전제, 안료, 증량제, 연화제 등의 첨가제를 들 수 있다.
이들은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
그 밖의 성분을 배합하는 경우, 각각의 배합량은, 접착제 조성물 중, 바람직하게는 0.01 ∼ 5 질량％, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 2 질량％ 이다.
[접착제 조성물]
본 발명의 접착제 조성물은 중합체 (A), 디엔계 고무 (B), 가교제 (C), 및, 필요에 따라 그 밖의 성분이나 용매를 통상적인 방법에 따라 적절히 혼합·교반함으로써 조제할 수 있다.
용매로는, 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소계 용매 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소계 용매 ; 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 지환식 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다.
이들 용매는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물의 고형분 농도는 바람직하게는 10 ∼ 60 질량％, 보다 바람직하게는 10 ∼ 45 질량％, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 30 질량％ 이다.
본 발명의 접착제 조성물을 사용함으로써, 중합체 (A) 가 디엔계 고무 (B) 와 가교제 (C) 가 반응하여 형성된 가교 구조와 얽혀, 상호 침입 망목 구조와 같은 복잡하고 또한 치밀한 구조를 갖는 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
이로써, 충분한 응집력을 갖고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 보다 우수한 접착제층을 효율적으로 형성할 수 있다.
2) 접착 시트
본 발명의 접착 시트는 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층을 갖는 것으로서, 구체적으로는, 이하의 접착 시트 (α) 와 접착 시트 (β) 이다.
접착 시트 (α) : 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층과, 그 편면 또는 양면에 형성된 박리 시트를 갖는 접착 시트
접착 시트 (β) : 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층과, 기재 시트를 갖는 접착 시트
[접착제층]
본 발명의 접착 시트 (α) 및 (β) 를 구성하는 접착제층은 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 것이다.
이러한 접착제층으로는, 디엔계 고무 (B) 와 가교제 (C) 가 반응하여 형성된 것이 바람직하다.
이와 같은 구조를 갖는 접착제층은, 중합체 (A) 가, 디엔계 고무 (B) 와 가교제 (C) 가 반응하여 형성된 가교 구조와 얽혀, 상호 침입 망목 구조와 같은 복잡하고 또한 치밀한 구조가 형성되기 때문에, 충분한 응집력을 갖고, 수분 차단성이 보다 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 보다 우수하다.
접착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 접착제 조성물을, 공지된 방법에 의해, 박리 시트의 박리 처리면이나 기재 시트 상에 도포하고, 얻어진 도포막을 건조시킴으로써, 접착제층을 형성할 수 있다.
접착제 조성물을 도포하는 방법으로는, 예를 들어, 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등을 들 수 있다.
도포막을 건조시킬 때의 건조 조건으로는, 예를 들어 80 ∼ 150 ℃ 에서 30 초 ∼ 5 분간을 들 수 있다.
건조 처리를 실시한 후, 그대로 1 주일 정도 정치하여, 접착제층을 양생시켜도 된다. 접착제층을 양생시킴으로써, 가교 구조를 충분히 형성할 수 있다.
접착제층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 용도에 맞추어 적절히 결정할 수 있다. 접착제층의 두께는 바람직하게는 0.5 ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 80 ㎛ 이다. 접착제층의 두께가 0.5 ㎛ 이상이면, 보다 우수한 점착성이 발휘되기 쉽고, 접착제층의 두께가 200 ㎛ 이하이면, 접착제층을 양호한 생산성으로 형성할 수 있다.
상기 접착제층은 응집력이 높고, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수하다. 따라서, 이 접착제층을 밀봉재로서 사용한 경우, 수분의 침입을 충분히 방지할 수 있고, 또한, 디바이스의 구동시에 발열하거나 진동하는 경우에도, 밀봉재가 접착 계면에서 잘 괴리하지 않기 때문에, 장기간에 걸쳐 수분 등의 침입을 방지할 수 있다.
접착제층이 수분 차단성이 우수한 것은 접착제층의 수증기 투과율을 측정함으로써 나타난다.
접착제층의 수증기 투과율은, 예를 들어, 두께 60 ㎛ 의 접착제층의 경우, 40 ℃, 90 ％ RH (RH 는 상대 습도를 나타내고, 이하에 있어서도 동일하다) 에 있어서, 바람직하게는 10 g/(㎡·day) 이하, 보다 바람직하게는 8 g/(㎡·day) 이하, 더욱 바람직하게는 6 g/(㎡·day) 이하이다.
접착제층의 수증기 투과율은 실시예의 방법으로 측정할 수 있다. 또한, 접착제층의 수증기 투과율의 값은 접착제층의 두께에 의존하기 때문에, 접착제층의 두께가 60 ㎛ 가 아닌 경우에는, 두께로부터 환산하여 구할 수 있다. 예를 들어, 두께가 A ㎛ 이고, 수증기 투과율이 B g/(㎡·day) 인 접착제층의 경우, 두께가 60 ㎛ 일 때의 수증기 투과율은 A × B/60 이라는 식에 적용시켜 환산하여 구할 수 있다.
접착제층이 양호한 점착력을 갖는 것은 점착력을 측정함으로써 나타난다.
접착제층의 점착력은, 예를 들어, 23 ℃, 50 ％ RH 의 환경하에서 피착체에 접착 시트를 첩부 후, 그대로 24 시간 방치한 후 측정한 경우, 피착체가 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 때에는, 바람직하게는 3 N/25 ㎜ 이상, 피착체가 유리판일 때에는, 바람직하게는 1 N/25 ㎜ 이상이다.
접착제층이 양호한 응집력을 갖는 것은 유지력을 측정함으로써 나타난다.
접착제층의 유지력은, 예를 들어, 접착 시트를 첩부 사이즈가 25 ㎜ × 25 ㎜ 가 되도록 스테인리스판 (SUS380) 에 첩부하여 얻어진 시험편을 이용하여, JIS Z 0237 의 유지력의 측정법에 준하여, 40 ℃, 건조 조건하에서, 9.8 N 의 하중을 가하여 시험을 실시하여, 70,000 초 후에 어긋남이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
이들 측정은 실시예에 기재된 방법에 의해 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 접착 시트가, 후술하는 접착 시트 (1a), (1b) 와 같이, 기재 시트를 갖지 않는 것인 경우, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등으로 뒷받침하여 얻어진 시험편을 이용하여 측정했을 때의 점착력 및 유지력이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
[접착 시트 (α)]
본 발명의 접착 시트 (α) 의 예를 도 1(a), 도 1(b) 에 나타낸다.
도 1(a) 에 나타내는 접착 시트 (1a) 는 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층 (2a) 과, 그 편면에 형성된 박리 시트 (3a) 로 이루어진다.
도 1(b) 에 나타내는 접착 시트 (1b) 는 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층 (2b) 과, 그 양면에 형성된 박리 시트 (3b), (3c) 로 이루어진다.
접착 시트 (α) 를 구성하는 박리 시트로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 기재 상에 박리제에 의해 박리 처리된 박리층을 갖는 것을 사용할 수 있다.
박리 시트용의 기재로는, 글라신지, 코트지, 상질지 등의 종이 기재 ; 이들 종이 기재에 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지를 라미네이트한 라미네이트지 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지 등의 플라스틱 필름 등을 들 수 있다.
박리제로는, 실리콘계 수지, 올레핀계 수지, 이소프렌계 수지, 부타디엔계 수지 등의 고무계 엘라스토머, 장사슬 알킬계 수지, 알키드계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다.
박리 시트는 기재의 양면에 박리층이 형성된 양면 박리 시트여도 되고, 기재의 편면에 박리층이 형성된 편면 박리 시트여도 되지만, 접착 시트 (1a) 를 제조하는 경우에는, 양면 박리 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 양면 박리 시트를 사용함으로써, 접착 시트 (1a) 를 롤 상으로 권취하여, 보존할 수 있다.
박리 시트의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상적으로 20 ∼ 200 ㎛, 바람직하게는 25 ∼ 150 ㎛ 이다.
접착 시트 (1a) 는 제 1 박리 시트 상에 상기 방법에 의해 접착제층을 형성함으로써 얻을 수 있다.
한편, 접착 시트 (1b) 는 접착 시트 (1a) 의 접착제층 표면에 제 2 박리 시트를 첩합함으로써 얻을 수 있다.
제 2 박리 시트로는, 제 1 박리 시트와 동종의 것이어도 되고, 이종의 것이어도 되지만, 박리 시트를 박리할 때의 작업성의 관점에서, 제 1 박리 시트와는 상이한 박리력을 갖는 것이 바람직하다.
접착 시트 (α) 를 구성하는 접착제층은, 상기와 같이, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 것이기 때문에, 접착 시트 (α) 는 전자 디바이스의 밀봉재의 형성에 바람직하게 사용된다.
이러한 전자 디바이스로는, 유기 트랜지스터, 유기 메모리, 유기 EL 소자 등의 유기 디바이스 ; 액정 디스플레이 ; 전자 페이퍼 ; 박막 트랜지스터 ; 일렉트로 크로믹 디바이스 ; 전기 화학 발광 디바이스 ; 터치 패널 ; 태양 전지 ; 열전 변환 디바이스 ; 압전 변환 디바이스 ; 축전 디바이스 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 접착제층의 특성을 충분히 살릴 수 있는 점에서, 유기 EL 소자, 전자 페이퍼 등이 바람직하다.
접착 시트 (α) 를 이용하여 전자 디바이스의 밀봉재를 형성하는 경우, 예를 들어, 접착 시트 (α) 의 접착제층의 면을 일방의 피착체 (유기 EL 소자의 전극 등) 에 첩착 (貼着) 하고, 이어서 박리 시트를 박리하고, 다른 일방의 피착체에 첩부함으로써, 피착체와의 밀착성 및 수분 차단성이 우수하고, 밀봉재로서 기능할 수 있는 접착제층이 피착체 표면에 설치된다.
또한, 후술하는 바와 같이, 접착 시트 (α) 는 접착 시트 (β) 를 제조할 때의 재료로서도 바람직하게 사용된다.
[접착 시트 (β)]
접착 시트 (β) 의 예를 도 2(a), (b) 에 나타낸다.
도 2(a) 에 나타내는 접착 시트 (1c) 는 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층 (2c) 과 기재 시트 (4a) 로 이루어진다.
도 2(b) 에 나타내는 접착 시트 (1d) 는 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층 (2d) 과 기재 시트 (4b) 와 박리 시트 (3d) 로 이루어진다.
접착 시트 (β) 를 구성하는 기재 시트는 접착제층을 담지시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
기재 시트로는, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리알릴레이트, 아크릴계 수지, 시클로올레핀계 폴리머, 방향족계 중합체, 폴리우레탄계 폴리머 등의 수지제의 필름이나 시트, 알루미늄 등의 금속박 및 이들의 적층체를 사용할 수 있다.
기재 시트의 두께는 특별히 제한은 없지만, 취급의 용이함의 관점에서, 바람직하게는 0.5 ∼ 500 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 100 ㎛ 이다.
기재 시트에는, 자외선 흡수제, 광 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 슬립제, 안티 블로킹제, 착색제 등이 함유되어 있어도 된다. 또한, 기재 시트와 접착제층의 밀착성을 향상시키는 관점에서, 필요에 따라, 기재 시트 표면에 대하여 표면 처리를 실시해도 된다.
또한, 기재 시트에는, 가스 배리어성을 부여하는 것을 목적으로 하여, 상기 기재 시트 상에 직접 또는 그 밖의 층을 개재하여 가스 배리어층이 형성되어 있어도 된다.
가스 배리어층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 가스 배리어성과 취급성의 관점에서, 통상적으로, 10 ∼ 2000 ㎚, 바람직하게는 20 ∼ 1000 ㎚, 보다 바람직하게는 30 ∼ 500 ㎚, 더욱 바람직하게는 40 ∼ 200 ㎚ 의 범위이다.
가스 배리어층은 단층이어도 되고, 복수층이어도 되지만, 보다 높은 가스 배리어성이 얻어진다는 관점에서, 가스 배리어층은 복수층인 것이 바람직하다.
가스 배리어층은, 원하는 가스 배리어성을 부여할 수 있으면, 재질 등은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 무기막, 고분자 화합물을 포함하는 층에 이온을 주입하여 얻어지는 가스 배리어층, 알루미늄 등의 금속막 등을 들 수 있다.
무기막으로는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 무기 증착막을 들 수 있다.
무기 증착막으로는, 무기 화합물이나 금속의 증착막을 들 수 있다.
무기 화합물의 증착막의 원료로는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등의 무기 산화물 ; 질화규소, 질화알루미늄, 질화티탄 등의 무기 질화물 ; 무기 탄화물 ; 무기 황화물 ; 산화질화규소 등의 무기 산화질화물 ; 무기 산화탄화물 ; 무기 질화탄화물 ; 무기 산화질화탄화물 등을 들 수 있다.
금속의 증착막의 원료로는, 알루미늄, 마그네슘, 아연, 및 주석 등을 들 수 있다.
이들은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서는, 가스 배리어성의 관점에서, 무기 산화물, 무기 질화물 또는 금속을 원료로 하는 무기 증착막이 바람직하고, 또한, 투명성의 관점에서, 무기 산화물 또는 무기 질화물을 원료로 하는 무기 증착막이 바람직하다.
무기 증착막을 형성하는 방법으로는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 PVD (물리적 증착) 법이나, 열 CVD (화학적 증착) 법, 플라즈마 CVD 법, 광 CVD 법 등의 CVD 법을 들 수 있다.
고분자 화합물을 포함하는 층 (이하, 「고분자층」 이라고 하는 경우가 있다) 에 이온 주입하여 얻어지는 가스 배리어층에 있어서, 사용하는 고분자 화합물로는, 폴리오르가노실록산, 폴리실라잔계 화합물 등의 규소 함유 고분자 화합물, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리알릴레이트, 아크릴계 수지, 시클로올레핀계 폴리머, 방향족계 중합체 등을 들 수 있다. 이들 고분자 화합물은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 우수한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층을 형성할 수 있는 관점에서, 폴리실라잔계 화합물이 바람직하다. 폴리실라잔계 화합물은 유리 코팅재 등으로서 시판되고 있는 시판품을 그대로 사용할 수도 있다.
폴리실라잔계 화합물은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 고분자층은, 상기 서술한 고분자 화합물 외에, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 다른 성분으로는, 경화제, 다른 고분자, 노화 방지제, 광 안정제, 난연제 등을 들 수 있다.
고분자층을 형성하는 방법으로는, 예를 들어, 고분자 화합물의 적어도 1 종, 원하는 바에 따라 다른 성분, 및 용제 등을 함유하는 층 형성용 용액을, 스핀 코터, 나이프 코터, 그라비아 코터 등의 공지된 장치를 사용하여, 도포하고, 얻어진 도포막을 적당히 건조시켜 형성하는 방법을 들 수 있다.
고분자층에 주입되는 이온으로는, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 희가스의 이온 ; 플루오로카본, 수소, 질소, 산소, 이산화탄소, 염소, 불소, 황 등의 이온 ;
메탄, 에탄 등의 알칸계 가스류의 이온 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 알켄계 가스류의 이온 ; 펜타디엔, 부타디엔 등의 알카디엔계 가스류의 이온 ; 아세틸렌 등의 알킨계 가스류의 이온 ; 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소계 가스류의 이온 ; 시클로프로판 등의 시클로알칸계 가스류의 이온 ; 시클로펜텐 등의 시클로알켄계 가스류의 이온 ; 금속의 이온 ; 유기 규소 화합물의 이온 등을 들 수 있다.
이들 이온은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
그 중에서도, 보다 간편하게 이온을 주입할 수 있고, 특히 우수한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층이 얻어지는 점에서, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 희가스의 이온이 바람직하다.
이온을 주입하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 전계에 의해 가속된 이온 (이온 빔) 을 조사하는 방법, 플라즈마 중의 이온을 주입하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명에 있어서는, 간편하게 가스 배리어성의 필름이 얻어지는 점에서, 후자의 플라즈마 이온을 주입하는 방법이 바람직하다.
가스 배리어층의 수증기 투과율은, 40 ℃, 90 ％ RH 에 있어서, 바람직하게는 0.5 g/(㎡·day) 이하, 보다 바람직하게는 0.05 g/(㎡·day) 이하이다.
접착 시트 (β) 는 접착제층과 기재 시트 외에 그 밖의 층을 가지고 있어도 된다. 그 밖의 층으로는, 보호층, 도전체층, 프라이머층, 박리 시트 등을 들 수 있다. 이들 층이 적층되는 위치는 특별히 한정되지 않는다.
접착 시트 (β) 는, 기재 시트 상에, 상기 방법에 의해 접착제층을 형성하는 방법이나, 접착 시트 (1a) 를 얻은 후, 그 접착제층과 기재 시트를 첩합하는 방법에 의해 얻을 수 있다.
접착 시트 (β) 를 구성하는 접착제층은, 상기와 같이, 수분 차단성이 우수하고, 또한, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 것이다. 따라서, 접착 시트 (β) 는 기재 시트와 접착제층의 밀착성이 우수하다. 이와 같은 특성은 기재 시트로서 매우 높은 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어 필름을 사용할 때에 특히 활용된다. 즉, 접착 시트 (β) 에 있어서는, 기재 시트와 접착제층의 접착 계면으로부터의 수분 등의 침입이 억제되기 때문에, 매우 높은 가스 배리어 필름의 성능이 그대로 접착 시트 (β) 에 반영된다.
이들 특성을 갖기 때문에, 접착 시트 (β) 는, 접착 시트 (α) 와 마찬가지로, 전자 디바이스의 밀봉재의 형성에 바람직하게 사용된다.
전자 디바이스로는, 상기 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있고, 그 중에서도, 유기 EL 소자가 바람직하다.
접착 시트 (β) 를 이용하여 전자 디바이스의 밀봉재를 형성하는 경우, 접착 시트 (β) 의 접착제층의 면을 피착체 (유기 EL 소자의 전극 등) 에 첩착함으로써, 접착제층 (밀봉재) 및 기재 시트가 피착체 표면에 설치된다.
본 발명의 접착 시트는, 후술하는 바와 같이, 전자 디바이스의 밀봉재의 형성 재료로서 유용하다.
3) 전자 디바이스
본 발명의 전자 디바이스는 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스로서, 상기 밀봉재가 본 발명의 접착제 조성물 또는 접착 시트를 이용하여 형성된 것이다.
전자 디바이스로는, 유기 트랜지스터, 유기 메모리, 유기 EL 소자 등의 유기 디바이스 ; 액정 디스플레이 ; 전자 페이퍼 ; 박막 트랜지스터 ; 일렉트로 크로믹 디바이스 ; 전기 화학 발광 디바이스 ; 터치 패널 ; 태양 전지 ; 열전 변환 디바이스 ; 압전 변환 디바이스 ; 축전 디바이스 등을 들 수 있다.
본 발명의 전자 디바이스의 예로서, 유기 EL 소자의 구조를 도 3 에 나타낸다.
유기 EL 소자 (10) 는 유리 기판 (11) 상에 구조체 (12) 가 형성되어 있다. 구조체 (12) 는 투명 전극, 정공 수송층, 발광층 및 배면 전극 등 (도시 생략) 이 적층된 것이다. 그리고, 이 구조체 (12) 및 유리 기판 (11) 상에, 접착제층 (2) 및 기재 시트 (4) 로 구성되는 접착 시트 (1) 가 적층되어 있다. 이 경우, 상기 구조체 (12) 및 유리 기판 (11) 상에, 상기 접착 조성물 (또는 이 조성물을 적당한 용매로 희석한 용액) 을 도포하고, 건조시켜 접착제층 (2) 을 형성하고, 추가로 기재 시트 (4) 를 적층해도 된다.
유기 EL 소자 (10) 는, 구조체 (12) 가 접착제층 (2) 으로 덮여 있기 때문에, 수분 등의 침입이 억제되고, 전자 디바이스의 구동시의 발열이나 진동에 의해, 접착제층 (2) 이 구조체 (12) 로부터 어긋나거나 박리되는 경우가 없다. 특히, 기재 시트 (4) 로서, 우수한 가스 배리어 성능을 갖는 가스 배리어 필름을 사용하는 경우, 접착제층 (2) 과 가스 배리어 필름 (기재 시트 (4)) 의 계면이 잘 박리되지 않기 때문에, 가스 배리어 필름의 성능을 충분히 발휘시킬 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 전혀 한정되는 것이 아니다.
각 예 중의 부 및 ％ 는, 특별히 언급이 없는 한, 질량 기준이다.
(화합물)
각 예에서 사용한 화합물이나 재료를 이하에 나타낸다.
이소부틸렌계 중합체 (A1) : 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체 (니혼 부틸사 제조, Exxon Butyl 268, 수평균 분자량 260,000, 전체 반복 단위 중의 이소프렌 유래의 반복 단위의 양 : 1.7 ％)
수산기를 갖는 디엔계 고무 (1B1) : 주사슬 말단에 수산기를 갖는 액상의 수소 첨가 폴리이소프렌 고무 (이데미츠 흥산사 제조, 에폴, 수평균 분자량 2500, 1 분자 당의 평균 수산기 수 : 2, 브롬가 5 g/100 g, 수산기 함유량 : 0.9 ㏖/㎏)
가교제 (C1) : 폴리이소시아네이트 화합물 (닛폰 폴리우레탄사 제조, 코로네이트 HL)
가교제 (C2) : 폴리이소시아네이트 화합물 (닛폰 폴리우레탄사 제조, 코로네이트 L)
점착 부여제 (D1) : 지방족계 석유 수지 (닛폰 제온사 제조, 퀸톤 A100, 연화점 100 ℃)
단량체 (1) : 아크릴산부틸
단량체 (2) : 아크릴산
중합 개시제 (1) : 아조비스이소부티로니트릴
기재 시트 (1) : 알루미늄박 (7 ㎛) 의 양면에 폴리에틸렌테레프탈레이트 시트 (12 ㎛) 를 우레탄계 접착제층으로 접착한 적층 필름 (아시아 알루미늄사 제조)
박리 시트 (1) : 경박리 시트 [실리콘 박리 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름] (린텍사 제조, SP-PET381130, 두께 38 ㎛)
박리 시트 (2) : 중박리 시트 [실리콘 박리 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름] (린텍사 제조, SP-PET38T103-1, 두께 38 ㎛)
이소부틸렌계 중합체 (A1) 및 디엔계 고무 (B1) 의 평균 분자량은, 하기 조건으로 겔 퍼미에이션 크로마토그래피를 실시하여, 표준 폴리스티렌 환산치로서 구하였다.
장치 : 토소사 제조, HLC-8020
칼럼 : 토소사 제조, TSK guard column HXL-H, TSK gel GMHXL (× 2), TSK gel G2000HXL
칼럼 온도 : 40 ℃
전개 용매 : 테트라하이드로푸란
유속 : 1.0 ㎖/min
또한, 점착 부여제 (D1) 의 연화점은 JIS K 2531 에 준거하여 측정하였다.
[실시예 1]
(접착제 조성물의 조제)
이소부틸렌계 중합체 (A1) 100 부, 디엔계 고무 (B1) 20 부, 가교제 (C1) 2.0 부를 톨루엔에 용해시켜, 고형분 농도 20 ％ 의 접착제 조성물 (1) 을 조제하였다.
(접착 시트의 제조 1)
접착제 조성물 (1) 을, 기재 시트 (1) 상에, 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 도포하고, 얻어진 도포막을 110 ℃ 에서 1 분간 건조시켜 접착제층을 형성하였다. 이어서, 박리 시트 (1) 을, 그 박리 처리면으로 접착제층과 첩합하여, 접착 시트 (1A) 를 얻었다.
(접착 시트의 제조 2)
접착제 조성물 (1) 을, 박리 시트 (2) 의 박리 처리면 상에, 건조 후의 두께가 60 ㎛ 가 되도록 도포하고, 얻어진 도포막을 110 ℃ 에서 1 분간 건조시켜 접착제층을 형성하였다. 이어서, 박리 시트 (1) 을, 그 박리 처리면에서 접착제층과 첩합하여, 접착 시트 (1B) 를 얻었다.
(유기 EL 소자의 제조)
유리 기판의 표면에 산화인듐주석 (ITO) 막 (두께 : 150 ㎚, 시트 저항 : 30 Ω／□) 을 스퍼터링법에 의해 형성하고, 이어서, 용매 세정과 UV/오존 처리를 실시함으로써 양극을 제작하였다.
얻어진 양극 (ITO 막) 상에, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지덴) (Luminescence Technology 사 제조) 을 60 ㎚, 트리스(8-하이드록시-퀴놀리네이트)알루미늄 (Luminescence Technology 사 제조) 을 40 ㎚, 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 (Luminescence Technology 사 제조) 을 10 ㎚, (8-하이드록시-퀴놀리놀레이트)리튬 (Luminescence Technology 사 제조) 을 10 ㎚, 0.1 ∼ 0.2 ㎚/s 의 속도로 순차적으로 증착시켜, 발광층을 형성하였다.
얻어진 발광층 상에, 알루미늄 (코쥰도 화학 연구소사 제조) 을 0.1 ㎚/s 의 속도로 100 ㎚ 증착시켜 음극을 형성하였다.
또한, 증착시의 진공도는 모두 1 × 10-4 ㎩ 이하이다.
한편으로, 접착 시트 (1A) 를, 질소 분위기하에서, 핫 플레이트를 이용하여 120 ℃ 에서 30 분간 가열하여, 접착 시트 (1A) 중에 포함되는 수분을 제거한 후, 그대로 방치하여 실온까지 냉각시켰다. 이어서, 접착 시트 (1A) 의 박리 시트 (1) 을 박리하고, 노출된 접착제층을 상기 음극에 대향시키고, 음극을 완전히 덮도록 라미네이트하여, 유기 EL 소자 (1) 을 얻었다.
[실시예 2 ∼ 10, 비교예 1, 2]
각 성분과 그 배합량을 제 1 표에 기재된 것으로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일하게 하여, 접착제 조성물 (2) ∼ (12) 를 얻고, 이것을 이용하여, 접착 시트 (2A) ∼ (12A), 접착 시트 (2B) ∼ (12B), 유기 EL 소자 (2) ∼ (12) 를 얻었다.
[비교예 3]
단량체 (1) 90 부, 및 단량체 (2) 10 부, 중합 개시제 (1) 0.2 부를 반응기에 넣고 혼합하였다. 이어서, 얻어진 혼합물 내에 질소 가스를 4 시간 불어넣어 탈기한 후, 교반하면서 60 ℃ 까지 승온하였다. 그대로, 교반을 60 ℃ 에서 24 시간 계속함으로써 중합 반응을 실시하였다. 이어서, 반응 혼합물을 아세트산에틸로 희석함으로써, 고형분 농도가 33 ％ 인 아크릴계 공중합체 (중량 평균 분자량 : 650,000) 의 아세트산에틸 용액을 얻었다.
가교제 (C2) 를, 그 고형분이 상기 아세트산에틸 용액의 고형분 100 부에 대하여 1.5 부가 되도록 첨가하고, 이어서, 톨루엔을 첨가함으로써, 고형분 농도 20 ％ 의 접착제 조성물 (13) 을 얻었다.
접착제 조성물 (1) 대신에 접착제 조성물 (13) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법에 의해, 접착 시트 (13A), 접착 시트 (13B), 유기 EL 소자 (13) 을 얻었다.
실시예 및 비교예로 얻은 접착 시트 및 유기 EL 소자에 대하여, 이하에 나타내는 바와 같이 측정을 실시하여, 평가하였다. 측정 결과 및 평가 결과를 제 1 표에 나타낸다.
[수증기 투과율 측정]
접착 시트 (1B) ∼ (13B) 의 박리 시트 (1) 및 (2) 를 박리하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (미츠비시 수지사 제조, 두께 6 ㎛) 에 첩부하여, 2 장의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 사이에 낀 접착제층으로 이루어지는 수증기 투과율 측정용 샘플을 얻었다. 수증기 투과율 측정 장치 (LYSSY 사 제조, L80-5000) 를 이용하여, 40 ℃, 90 ％ RH 의 환경하에 있어서의, 접착 시트 (1B) ∼ (13B) 의 수증기 투과율을 측정하였다.
[점착력 측정]
접착 시트 (1A) ∼ (13A) 를 25 ㎜ × 300 ㎜ 의 크기로 재단하고, 박리 시트 (1) 을 박리하고, 노출된 접착제층을, 23 ℃, 50 ％ RH 의 환경하에서 하기 피착체에 첩부하고, 그 위로부터 무게 2 ㎏ 의 롤러를 1 왕복시켜 압착하여 시험편을 얻었다.
시험편을, 압착 후 24 시간, 23 ℃, 50 ％ RH 의 환경하에서 방치한 후, 동일 환경하에서, 인장 시험기 (오리엔테크사 제조, 텐실론) 를 이용하여, 박리 속도 300 ㎜/분, 박리 각도 180°의 조건으로 박리 시험을 실시하여, 점착력 (N/25 ㎜) 을 측정하였다.
점착력의 측정에 사용한 피착체는 이하와 같다.
· PET 필름 : 토요 방적사 제조, 코스모샤인 A4100, 두께 50 ㎛
· 유리판 (소다 라임 유리) : 니혼 판유리사 제조
[유지력 측정]
접착 시트 (1A) ∼ (13A) 를 25 ㎜ × 300 ㎜ 의 크기로 재단하고, 박리 시트 (1) 을 박리하고, 노출된 접착제층을, 23 ℃, 50 ％ RH 의 환경하에서 첩부 사이즈가 25 ㎜ × 25 ㎜ 가 되도록 스테인리스판 (SUS380) 에 첩부하고, 그 위로부터 무게 2 ㎏ 의 롤러를 1 왕복시켜 압착하여 시험편을 얻었다.
얻어진 시험편을 이용하여, JIS Z 0237 의 유지력의 측정법에 준하여, 40 ℃ 에서, 9.8 N 의 하중을 가하여 시험을 실시하여, 70,000 초 후에 어긋남이 발생했는지 여부를 확인하였다. 또한, 표 중, 어긋남이 발생하지 않은 경우를 「NC」 라고 나타내고, 어긋남이 발생한 경우를 「C」 라고 나타내며, ( ) 내의 값은 어긋남량 (㎜) 을 나타낸다.
[수분 침입 시험]
무알칼리 유리 기판 (코닝사 제조, 45 ㎜ × 45 ㎜) 상에, 진공 증착법으로, 세로 32 ㎜, 가로 40 ㎜ 이고 막두께 100 ㎚ 인 칼슘층을 형성하였다.
이어서, 접착 시트 (1A) ∼ (13A) 로부터 박리 시트 (1) 을 박리하고, 노출된 접착제층과 유리 기판 상의 칼슘층을, 질소 분위기하에서, 라미네이터를 이용하여 첩합하여, 칼슘층이 밀봉된 수분 침입 시험용 시험편을 얻었다.
얻어진 시험편을, 60 ℃, 90 ％ RH 의 환경하에서 170 시간 방치하고, 칼슘층의 변색의 비율 (수분 침입의 비율) 을 육안으로 확인하여, 하기의 기준에 의해 수분 차단성을 평가하였다.
(평가 기준)
A : 변색되어 있는 칼슘층의 면적이 전체의 20 ％ 미만
B : 변색되어 있는 칼슘층의 면적이 전체의 20 ％ 이상 40 ％ 미만
C : 변색되어 있는 칼슘층의 면적이 전체의 40 ％ 이상
[유기 EL 소자의 평가]
유기 EL 소자 (1) ∼ (13) 을, 23 ℃, 50 ％ RH 의 환경하에서 200 시간 방치한 후, 유기 EL 소자를 기동시켜, 다크 스폿 (비발광 지점) 의 유무를 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다.
A : 다크 스폿이 발광 면적의 5 ％ 미만
B : 다크 스폿이 발광 면적의 5 ％ 이상 10 ％ 미만
C : 다크 스폿이 발광 면적의 10 ％ 이상 90 ％ 미만
D : 다크 스폿이 발광 면적의 90 ％ 이상
Figure 112015060585071-pct00002
제 1 표로부터 이하의 것을 알 수 있다.
실시예 1 ∼ 10 의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착 시트의 시험 결과로부터 나타나는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 10 의 접착제 조성물을 사용함으로써, 수분 차단성이 우수하고, 유지력 측정에 있어서 양호한 결과를 나타내고, 점착력과 유지력의 밸런스가 우수한 접착제층을 형성할 수 있다. 또한, 이 접착제층과 가스 배리어 필름을 갖는 접착 시트 (1A) ∼ (10A) 는 수분 침입 시험에서 높은 성능을 나타내어, 접착 시트 (1A) ∼ (10A) 를 구비하는 유기 EL 소자 (1) ∼ (10) 은 높은 내구성을 갖는다.
한편, 비교예 3 의 아크릴계 접착제를 이용하여 형성된 접착 시트 (13B) 는 수증기 투과율이 높아, 접착 시트 (13A) 의 수분 차단성이나 유기 EL 소자 (13) 의 내구성이 뒤떨어져 있다.
또한, 비교예 1, 2 의 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착 시트 (11B), (12B) 는, 수증기 투과율은 낮지만, 유지력이 낮아, 점착력과 유지력의 밸런스가 나쁘다. 이 때문에, 가스 배리어 필름의 성능을 충분히 활용할 수 없고, 유기 EL 소자 (11), (12) 의 내구성은 높지 않다.
1, 1a, 1b, 1c, 1d ; 접착 시트
2, 2a, 2b, 2c, 2d ; 접착제층
3a, 3b, 3c, 3d ; 박리 시트
4, 4a, 4b ; 기재 시트
10 ; 유기 EL 소자
11 ; 유리 기판
12 ; 구조체

Claims (16)

  1. 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층과, 그 접착제층의 편면에 형성된 박리 시트로 이루어지는 접착 시트로서,
    상기 접착제 조성물이 이소부틸렌계 중합체 (A), 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B), 및 가교제 (C) 를 함유하고,
    상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 는, 주사슬 및/또는 측사슬에 폴리이소부틸렌 골격을 갖는 중합체이고,
    상기 디엔계 고무 (B) 는, 수산기 함유 폴리부타디엔 고무, 수산기 함유 폴리이소프렌 고무, 수산기 함유 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 수산기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 또는 이들의 조합이고,
    상기 가교제 (C) 는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 또는 이들의 조합이고,
    상기 디엔계 고무 (B) 의 배합량이, 상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 100 질량부에 대하여 1 ~ 60 질량부인 조성물인 접착 시트.
  2. 접착제 조성물을 이용하여 형성된 접착제층과, 그 접착제층의 양면에 형성된 박리 시트로 이루어지는 접착 시트로서,
    상기 접착제 조성물이 이소부틸렌계 중합체 (A), 수산기를 갖는 디엔계 고무 (B), 및 가교제 (C) 를 함유하고,
    상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 는, 주사슬 및/또는 측사슬에 폴리이소부틸렌 골격을 갖는 중합체이고,
    상기 디엔계 고무 (B) 는, 수산기 함유 폴리부타디엔 고무, 수산기 함유 폴리이소프렌 고무, 수산기 함유 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 수산기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 또는 이들의 조합이고,
    상기 가교제 (C) 는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 또는 이들의 조합이고,
    상기 디엔계 고무 (B) 의 배합량이, 상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 100 질량부에 대하여 1 ~ 60 질량부인 조성물인 접착 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 가 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체인 접착 시트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디엔계 고무 (B) 가 수산기를 갖는 수소 첨가 디엔계 고무인 접착 시트.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디엔계 고무 (B) 의 1 분자 당의 수산기 수의 평균치가 1.5 ∼ 10 인 접착 시트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디엔계 고무 (B) 가 주사슬 말단에 수산기를 갖는 것인 접착 시트.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제 조성물 중의 상기 가교제 (C) 의 배합량이 가교제 (C) 의 가교성기 (금속 킬레이트계 가교제인 경우에는 금속 킬레이트계 가교제) 가 디엔계 고무 (B) 의 수산기에 대하여 0.1 ~ 5 당량이 되는 양인 접착 시트.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    접착제 조성물이, 추가로 점착 부여제 (D) 를 함유하는 것인 접착 시트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 점착 부여제 (D) 가 연화점이 50 ~ 160 ℃ 인 것인 접착 시트.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 접착제 조성물 중의 상기 점착 부여제 (D) 의 배합량이 상기 이소부틸렌계 중합체 (A) 100 질량부에 대하여 5 ~ 70 질량부인 접착 시트.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제층이 디엔계 고무 (B) 와 가교제 (C) 가 반응하여 형성된 것인 접착 시트.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    전자 디바이스의 밀봉재의 형성에 사용되는 것인 접착 시트.
  13. 밀봉재를 구비하는 전자 디바이스로서, 상기 밀봉재가 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 접착 시트를 이용하여 형성된 것인 전자 디바이스.
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