KR102539917B1 - 경화성 및 광학적으로 투명한 감압성 접착제 및 그의 용도 - Google Patents

경화성 및 광학적으로 투명한 감압성 접착제 및 그의 용도 Download PDF

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Abstract

광학적으로 투명한 전자 장치를 위한 기재의 밀봉 및 접착에 적합한 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물 및 필름이 기재된다. 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물은 전자 장치, 예를 들어, LCD 디스플레이, LED 디스플레이, 플렉서블 디스플레이, 터치 스크린 및 플렉서블 박막 광기전력 모듈을 접착시키기 위한 필름 또는 캡슐화제로서 적합하다.

Description

경화성 및 광학적으로 투명한 감압성 접착제 및 그의 용도
본 발명은 경화성이고 광학적으로 투명한 감압성 접착제에 관한 것이다. 광학적으로 투명한 접착제는 전자 장치, 예를 들어, LCD 디스플레이, LED 디스플레이, 플렉서블 및 폴더블 디스플레이, 터치 스크린 및 플렉서블 박막 광기전력 모듈을 접착시키기 위한 필름, 라미난트, 테이프 또는 캡슐화제로서 적합하다.
전자 장치 및 회로는 일반적으로 커버 전면 시트와 기재(substrate) 후면 시트 사이에 활성 층으로 제조된다. 적어도 하나의 시트는 광학적으로 투명하다. 기재 및 커버 시트는 광 투과율 및 광학 투명도를 증진시키는 적층 접착제 필름에 의해 접착된다. 바람직하게는, 접착제는 넓은 온도 범위에서 기재에 대한 접착을 유지한다.
적층 필름 형태의 접착제는 액체-기반 접착제에 비해 취급성을 개선시키지만; 필름-기반 접착제에는 여러 결점이 있다. 필름은 조립 과정 동안 불량한 기재 웨트-아웃(wet-out) 및 불량한 공극 충전을 가지며, 이 문제는 기재 상의 구성요소, 예컨대 전극, 버스 바, 잉크 단차부 및 집적 회로에 의해 생성된 오목부 및 공동을 함유하는 기재에서 악화된다.
WO2009148722 및 WO2011062932 참고문헌은 비교적 고점도를 갖는 폴리이소부틸렌계 필름 접착제를 기재한다. 보다 우수한 웨트 아웃을 수득하기 위해, 필름 접착제를 고온 적층 하에 기재 상에 적용한다. 그러나, 다수의 활성 유기 및 전자 구성요소는 60℃를 초과하는 열에 민감하고, 이러한 높은 열에 대한 장기간 노출은 전자 구성요소에 유해한 효과를 유발한다.
JP2012057065 참고문헌은 비-경화성 감압성 접착제 필름을 개시한다. 기재를 적절하게 웨트 아웃하고 공극 형성을 최소화하기 위해서, 120℃에서 접착제 필름의 점도는 1,000,000 cps 미만으로 유지되거나 또는 200,000 g/mol 미만의 점도 평균 분자량 (Mv)으로 유지되지만; 비경화된 열 가소성 접착제는 장치의 수명 동안 변형 하에서 저온 유동(cold flow)을 나타낸다. 유사하게, CN104130740 참고문헌은 높은 스트리핑 힘을 갖는 유기실리콘 감압성 접착제 필름을 교시한다. 또한, 이 필름은 UV-경화성이 아니고, 장치의 수명 동안 변형 하에 저온 유동을 나타낸다.
CN 103820042 참고문헌은 열-용융 광학 투명 접착제(Thermal-melt Optical Clear Adhesive: TOCA)를 위한 필름-기반의 열-경화성 핫 멜트 접착제를 제조하기 위한 SIS 및 SBS 블록 공중합체의 용도를 개시한다. SIS 및 SBS 블록 공중합체의 연질 블록 내의 불포화된 C=C 관능성 결합이 UV 광 하에서 또는 승온에서 공기 중에서 용이하게 산화되고, 그러한 접착제 필름은 시간이 지남에 따라 황변 또는 갈변하여, 광학 투명도가 손상된다.
WO2013173976A1 참고문헌은 광학적 장치에 대해 "무라(Mura)"로 공지된 또 다른 문제점을 개시한다. 무라는 고르지 못한 스크린 균일성 또는 국지적인 응력에 의해 유발되는, 광학적 장치 상의 어두운 스폿 및 패치의 출현으로서 정의된다. 접착제 층 내부에서 심지어는 낮은 수준의 임의의 부류의 응력이 무라를 유발할 수 있고, 그것은 광학 장치에서 수리가능한 결함이 아니다. 저탄성률 (연질)을 갖는 감압성 접착제가 무라를 극복하는데 바람직하다.
히드로겔이 또한 전자 장치를 위한 접착제 필름 층으로서 사용된 바 있다. US5559165 및 US6448303 참고문헌은 경질 기재로부터의 제거 시 오일 잔류물을 남기지 않는 연질 접착제를 개시한다. EP175562 참고문헌은 전자-빔 경화성 히드로겔-유사 연질 접착제를 기재한다. 유사하게, US5262468 참고문헌은 젤라틴성 열가소성 조성물을 수득하기 위한 고점도 고무 (톨루엔 중 25 중량%에서 40,000cp)의 용도를 기재한다. 이들 조성물은 모두 연질이고 유연한 반면에, 그들은 접착제 접착력이 결여되어 있고, 기재에 접착하는데 실패한다.
균형 잡힌 저탄성률 및 균형 잡힌 필 접착(peel adhesion)을 갖는 감압성 접착제가 무라 문제 및 층간 박리 문제를 극복하는데 바람직하다. 감압성 접착제가 넓은 온도 사용 범위를 갖는 것은 또한 바람직하다.
따라서, 전자 장치에서 경화 후에 장기간에 걸친 높은 광학 투명도, 넓은 온도 사용, 높은 필 접착 및 저탄성률을 갖는 감압성 접착제 필름에 대한 요구가 관련 기술분야에 있다. 본 발명은 상기 요구를 충족시킨다.
본 발명은 전자 장치에 대한 기재의 밀봉 및 접착에 적합한 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물 및 필름을 제공한다. 경화된 필름은 온도의 넓은 범위에서 장기간 동안 광 투과율 및 광학 효과를 증진시키고; 높은 접착력, 낮은 무라 및 저탄성률을 제공한다.
본 발명의 한 측면은
(a) 약 10 내지 약 98%의 하기의 반응 생성물:
(i) 관능기로 α,ω-말단 캡핑된 폴리디메틸실록산 중합체인 반응성 폴리디메틸실록산 중합체;
(ii) 반응성 실리콘 수지; 및
(iii) -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 산 또는 염기 촉매;
(b) 약 1 내지 약 45%의 (메트)아크릴레이트 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머;
(c) 약 1 내지 약 45%의 실리콘 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; 및
(d) 0.001 내지 5%의 라디칼 개시제
의 혼합물을 포함하는 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물에 관한 것이다.
경화된 접착제는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시 90% 초과의 투과율을 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면은
(a) 약 95 내지 약 99.999%의, 유기 용매 중 하기의 반응 생성물:
(i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체;
(ii) 반응성 실리콘 수지;
(iii) (메트)아크릴레이트 및/또는 메톡실 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; 및
(iv) -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 산 또는 염기 촉매;
(b) 약 0.001 내지 약 5%의 라디칼 개시제; 및
(c) 임의로, 45% 이하의 규소 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머
의 혼합물을 포함하는 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물에 관한 것이다.
경화된 접착제는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시 90% 초과의 투과율을 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면은
(1) 유기 용매 중에서 (i) 관능기로 α,ω-말단 캡핑된 폴리디메틸실록산인 반응성 폴리디메틸실록산 중합체; (ii) 반응성 실리콘 수지; 및 (iii) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을 제조하여 비-경화성 규소 네트워크를 형성하는 단계; 및
(2) 비-경화성 규소 네트워크를 (iv) 약 5 내지 약 45%의 (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머, (v) 5-45%의 실리콘 수지; (vi) 약 0.001 내지 약 5%의 라디칼 개시제, 및 (vii) 임의로, 약 50,000 미만의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머와 조합하여 유기 용매 중 용액을 형성하는 단계;
(3) 제1 이형-라이너를 제공하는 단계;
(4) 제1 이형-라이너 상에 용액을 코팅하는 단계;
(5) 유기 용매가 제1 이형-라이너의 코팅된 필름으로부터 증발하게 하여 실질적으로 무용매 필름을 형성하는 단계; 및
(6) 실질적으로 무용매 필름 상에 제2 이형-라이너를 적층하는 단계
를 포함하는, 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 추가 측면은
(1) 유기 용매 중에서 (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체, (ii) 반응성 실리콘 수지; 및 (iii) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을 (iv) (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; (v) 실리콘 수지; 및 (vi) 라디칼 개시제와 조합함으로써 제조된 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 제조하는 단계,
(2) 2개의 이형 라이너 사이에 필름을 코팅하는 단계;
(3) 장치의 전면 커버 시트 또는 후면 기재일 수 있는 제1 기재를 제공하는 단계;
(4) 이형-라이너 중 하나를 제거하는 단계;
(5) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력에서 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계;
(6) 다른 이형-라이너를 제거하는 단계;
(7) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력; 및/또는 약 0.01 내지 약 0.1 MPa의 진공, 및/또는 약 30 내지 80℃의 온도에서 제2 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계;
(8) UVA&V 1-5J/cm2의 조사량, 및/또는 80-150℃에서의 가열로 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 경화시키고; 이로써 접착제 필름이 제1 장치 및 제2 장치 기재 상에 접착하는 단계
를 포함하는, 전자 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은
(1) 유기 용매 중에서 (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체; (ii) 반응성 실리콘 수지; (iii) (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; 및 (iv) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을, (v) 라디칼 개시제, 및 임의로 (vi) 규소 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머와 조합함으로써 제조된 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 제조하는 단계;
(2) 2개의 이형 라이너 사이에 필름을 코팅하는 단계;
(3) 장치의 전면 커버 시트 또는 후면 기재일 수 있는 제1 기재를 제공하는 단계;
(4) 이형-라이너 중 하나를 제거하는 단계;
(5) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력에서 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계;
(6) 다른 이형-라이너를 제거하는 단계;
(7) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력; 및/또는 약 0.01 내지 약 0.1 MPa의 진공, 및/또는 약 30 내지 80℃의 온도에서 제2 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계;
(8) UVA&V 1-5J/cm2의 조사량, 및/또는 80-150℃에서의 가열로 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 경화시키고; 이로써 접착제 필름이 제1 장치 및 제2 장치 기재 상에 접착하는 단계
를 포함하는, 전자 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 추가 측면은
(1) 유기 용매 중에서 (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체; (ii) 반응성 실리콘 수지; 및 (iii) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을 (iv) (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; (v) 실리콘 수지; 및 (vi) 라디칼 개시제와 조합함으로써 제조된 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 제조하는 단계;
(2) 2개의 이형 라이너 사이에 필름을 코팅하는 단계;
(3) UVA&V 1-5J/cm2의 조사량, 및/또는 80-150℃에서의 가열로 2개의 이형 라이너 사이의 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 경화시키고; 이로써 접착제 필름이 제1 장치 및 제2 장치 기재 상에 접착하는 단계;
(4) 장치의 전면 커버 시트 또는 후면 기재일 수 있는 제1 기재를 제공하는 단계;
(5) 이형-라이너 중 하나를 제거하는 단계;
(6) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력에서 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계;
(7) 다른 이형-라이너를 제거하는 단계;
(8) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력; 및/또는 약 0.01 내지 약 0.1 MPa의 진공, 및/또는 약 30 내지 80℃의 온도에서 제2 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계
를 포함하는, 전자 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은
(1) 유기 용매 중에서 (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체; (ii) 반응성 실리콘 수지; (iii) (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; 및 (iv) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을 (v) 라디칼 개시제; 및 임의로 (vi) 규소 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머와 조합함으로써 제조된 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 제조하는 단계;
(2) 2개의 이형 라이너 사이에 필름을 코팅하는 단계;
(3) UVA&V 1-5J/cm2의 조사량, 및/또는 80-150℃에서의 가열로 2개의 이형 라이너 사이에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 경화시키고; 이로써 접착제 필름이 제1 장치 및 제2 장치 기재 상에 접착하는 단계;
(4) 장치의 전면 커버 시트 또는 후면 기재일 수 있는 제1 기재를 제공하는 단계;
(5) 이형-라이너 중 하나를 제거하는 단계;
(6) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력에서 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계;
(7) 다른 이형-라이너를 제거하는 단계;
(8) 약 0.01 내지 약 0.5 MPa의 압력; 및/또는 약 0.01 내지 약 0.1 MPa의 진공, 및/또는 약 30 내지 80℃의 온도에서 제2 장치 기재 상에 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 적층하는 단계
를 포함하는, 전자 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 이러한 측면 및 다른 측면이 하기 상세한 설명에 기술되어 있다. 어떠한 경우에도 상기 요약은 본원에 언급된 바와 같은 청구범위에 의해서만 정의된 청구된 발명 주제를 제한하는 것으로서 이해되어서는 안된다.
도 1은 경화된 실리콘 감압성 접착제 필름의 RDA 온도 스위프 (변형 <30%, 10 rad/s에서 온도에 대한 탄성률 곡선)를 나타낸다.
본원에 인용된 모든 문헌은 그 전체가 참조로 포함된다.
달리 명백하게 언급되지 않는 한, 퍼센트는 성분의 총 중량을 기준으로 한, 건조 고체 중량%를 의미한다.
본원에 사용된 "올리고머"는 적어도 2개 및 중합체의 단위의 개수 미만의 단량체 단위로 구성된 분자 복합체이다.
본원에 사용된 "중합체"는 약 15개 초과의 단량체 단위인 단량체 단위로 구성된 분자 복합체이다.
본원에 사용된 용어 "광학적으로 투명한" 또는 "광학 투명도"는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시 90% 초과인 필름의 투과율을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "광학적으로 투명한 접착제", 및 "OCA"는 상호교환가능하게 사용되며, 광학 투명도를 갖는 접착제를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "장치" 및 "전자 장치"는 상호교환가능하게 사용되며, 커버 전면 시트 및 기재 후면 시트 사이에 다양한 구성요소 예컨대 회로 또는 활성 층을 갖고, 전자의 흐름을 조작함으로써 작동하는 물품, 예를 들어 플렉서블 및 폴더블 디스플레이, 외부 디스플레이, LCD 디스플레이, LED 디스플레이를 포함하는 디스플레이; 확산기; 강성 보상판; 가열기; 플렉서블 편광기; 터치스크린; 플렉서블 박막 광기전력 전지; 휴대폰; 태블릿 PC; TV; 노트북 PC; 디지털 카메라; 포토 프레임; 자동차 네비게이션; 및 기타 등등을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "필름", "테이프" 및 "캡슐화제"는 상호교환가능하게 사용되며, 장치에서 구성요소 및/또는 기재들을 서로 접착시키는 자립 형태의 접착제를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "반응성"은 산 또는 염기 촉매의 존재 하에 가수분해하는 분자의 능력을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "감압성 접착제" 또는 "PSA"는 상호교환가능하게 사용되며, 약간의 압력을 적용하여 대부분의 기재에 즉시 접착되고, 영구적으로 점착성을 유지하는 점탄성 물질을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "폴리디메틸실록산" 또는 "PDMS"는 상호교환가능하게 사용되며, 디메틸 치환된 폴리실록산을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "(메트)아크릴레이트 관능화 폴리디메틸실록산, "(메트)아크릴레이트 관능화 PDMS" 또는 "PDMS-DA"는 상호교환가능하게 사용되며, (메트)아크릴레이트 관능기로 α,ω-말단 캡핑된, 디메틸 치환된 폴리실록산을 지칭한다.
본 발명은 광학적으로 투명한 경화성의 실리콘-기반 감압성 접착제 조성물을 제공한다. 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물은 (a) 약 10 내지 약 98 %의 반응 생성물; (b) 약 1 내지 약 45%의 (메트)아크릴레이트 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; (c) 약 1 내지 약 45%의 실리콘 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머, 및 (d) 약 0.001 내지 약 5%의 라디칼 개시제를 포함한다. 반응 생성물 (a)는 (i) 관능기로 α,ω-말단 캡핑된 폴리디메틸실록산 중합체인 반응성 폴리디메틸실록산 중합체, (ii) 반응성 실리콘 수지; 및 (iii) -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 산 또는 염기 촉매를 포함한다. 경화된 접착제는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시 90% 초과의 투과율을 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 광학적으로 투명한 경화성의 규소 기반 감압성 접착제는 (a) 약 95 내지 약 99.999%의, 유기 용매 중 하기의 반응 생성물: (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체, (ii) 반응성 실리콘 수지, (iii) (메트)아크릴레이트 및 메톡실 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; 및 (iv) -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 산 또는 염기 촉매; (b) 약 0.001 내지 약 5%의 라디칼 개시제; 및 (c) 임의로, 45% 이하의 규소 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머를 포함한다. 경화된 접착제는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시 90% 초과의 투과율을 갖는다.
반응성 폴리디메틸실록산과 반응성 실리콘 수지 사이의 반응은 유기 용매 중 촉매의 존재 하에 폴리디메틸실록산 부위의 α,ω-말단캡 및 관능화 실리콘 수지 부위에서 발생한다. 반응성 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머 대 반응성 실리콘의 비는 1:9 내지 9:1 범위이다. 반응 생성물은 폴리디메틸실록산과 실리콘 수지 사이에 약간 공유 가교된 네트워크이고, 이 네트워크는 유기 용매 중에 가용성인 채로 남아 있다.
반응성 α,ω-말단 캡핑된 폴리디메틸실록산의 중량 평균 분자량 (Mw)은 약 100 내지 약 1,000,000 g/mol, 바람직하게는 약 400 내지 약 350,000g/mol이다. 반응성 폴리디메틸실록산 중합체는 바람직하게는 반응성 기 예컨대 히드록실 및/또는 알콕시 기로 말단 캡핑된다. 다른 α,ω-말단 캡핑된 폴리디메틸실록산, 예컨대 디오르가노실록산 중합체가 사용될 수 있다. 다른 디오르가노 치환기는 예를 들어 메틸비닐, 메틸페닐, 디페닐, 메틸에틸 및 3,3,3-트리플루오로프로필메틸을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 디오르가노 치환기는 모두 디메틸 치환기 (PDMS)이다.
반응성 실리콘 수지는 케이지-형 화학적 Si-O-Si 구조에서 R3SiO1 /2 (M 단위), R2SiO2/2 (D 단위), RSiO3 /2 (T 단위) 및/또는 SiO4 /2 (Q 단위)의 조합을 함유하는 실리콘 중합체의 네트워크이다. 이는 US2676182, US2814601에서의 절차에 따라 제조될 수 있고, 또한 다양한 상업적 공급원으로부터 수득된다. 바람직한 관능화 실리콘 수지는 MQ 수지로도 공지된 M 단위 및 Q 단위 모두를 갖는 실리콘 수지이다. 본 발명의 유용한 반응성 MQ 실리콘 수지는 0.05 내지 5 중량%의 실리콘-결합 히드록실 기를 함유하고, 추가로 각각의 Q에 대해 0.5-1.5 M 단위의 몰비로 M 및 Q 단위를 포함하는 실리콘 수지를 포함한다. MQ 수지는 톨루엔, 크실렌, 헵탄 등에 가용성이다. MQ 수지에서의 M 단위의 바람직한 R 기는 메틸 및 히드록실이다. SiO4 /2 (Q 단위) 대 R3SiO1 /2 (M 단위)의 몰비는 1:2 내지 2:1 범위이다. 하나의 바람직한 R 기는 히드록실 및 메틸 기의 조합이며, 각각의 Si-Me에 대해 0.001 내지 1 Si-OH를 갖는다. 바람직한 MQ 수지는 약 500 내지 약 200,000 g/mol인 관능화 실리콘 수지의 중량 평균 분자량을 갖는다.
유용한 촉매는 임의의 산, 또는 염기, 및 그의 혼합물일 수 있다. 바람직한 촉매는 탄화수소 용매 중 -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 pKa 값을 갖는다. 바람직한 촉매의 예는 KOH, NaOH, LiOH, 유기리튬 시약, 그리냐르 시약, 메탄술폰산, 황산, 및 그의 혼합물이다. 촉매의 다른 예는 금속 예컨대 주석, 티타늄, 알루미늄, 비스무트의 유기금속 염을 포함한다. 상기 촉매의 1종 초과의 유형의 조합이 또한 사용될 수 있다.
비-경화성 실리콘 생성물을 형성하기 위한 반응은 유기 용매 또는 공-용매 중에서 수행되고, 이는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 디에틸 에테르, 테트라히드로푸란, 케톤, 아세테이트, 물 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 바람직한 용매는 크실렌, 톨루엔, 헵탄, 테트라히드로푸란, 및 그의 혼합물을 포함한다.
반응성 PDMS 중합체와 반응성 MQ 실리콘 수지의 반응은 실온에서 또는 승온에서 또는 약 160℃ 이하에서 일어날 수 있다. 바람직한 온도는 60-150℃의 범위이다. 전형적으로 반응은 약 1 내지 약 24시간이다. 가열은 반응 생성물에 대해 바람직한 물리적 특성 예컨대 T-필 접착 또는 탄성률이 달성될 때까지 계속된다. 반응물의 고체 함량은 약 20 내지 80%이고, 용매를 첨가 또는 제거함으로써 조절될 수 있다.
이어서, 약 10 내지 약 98%의 상기 반응 생성물을 나머지 성분에 조합하여 광학적으로 투명한 감압성 접착제를 형성한다. 하나의 성분은 자유 라디칼 반응성 관능기를 함유하는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머이다. 바람직하게는, 관능성 PDMS는 (i) 약 400 내지 약 350,000 g/mol의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖고; (ii) 중합체 또는 올리고머 쇄당 적어도 하나의 자유 라디칼 반응성 관능기를 함유한다. 하나의 바람직한 관능성 PDMS는 (메트)아크릴레이트 관능화 PDMS 중합체 또는 올리고머이다. 바람직하게는 약 1 내지 약 45%의 (메트)아크릴레이트 관능화 PDMS 중합체 또는 올리고머를 반응 생성물에 첨가하여 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물을 형성한다.
PDMS 중합체 또는 올리고머에 대한 관능기는 바람직하게는 말단 메타크릴레이트, 펜던트 메타크릴레이트, 말단 아크릴레이트, 또는 펜던트 아크릴레이트로부터 선택된다. 실록산 (메트)아크릴 올리고머 또는 거대단량체의 예는 폴리디메틸실록산 모노 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 트리알콕실실릴 (메트)아크릴레이트, 디알콕시실릴 (메트)아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함한다. 바람직한 실록산 (메트)아크릴 거대단량체는 트리메톡실실릴 및 디메톡시메틸실릴 관능성 PDMS-아크릴레이트 또는 메타크릴레이트이다. 실록산 (메트)아크릴 거대단량체는 (메트)아크릴 단량체의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.2 내지 50 중량%의 함량을 갖는다. 폴리실록산-함유 (메트)아크릴 거대단량체의 양은 전형적으로 아크릴 중합체의 0.2 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 양으로 사용될 것이다. 예시적인 관능성 PDMS 중합체 또는 올리고머는 겔레스트로부터의 디(메트)아크릴화-폴리디메틸 실록산, 실퀴옥산, 실란 단량체 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 특히 바람직한 관능성 PDMS는 US5300608에 기재된 바와 같이, 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation)에 의해 제조된 메타크릴옥시프로필디메톡시 종결 PDMS이다.
반응성 관능성 PDMS에서 관능기로서 유리하게 사용될 수 있는 다른 아크릴 중합체는 말단 캡핑된 알콕시실릴 관능기를 포함하는 아크릴 중합체 또는 폴리실록산-블로킹된 또는 그라프팅된 공중합체이다. 말단 캡핑된 알콕시실릴 관능기의 예는 트리알콕실실릴, 디알콕시실릴 관능기이다. 바람직한 말단 캡핑된 알콕시실릴 관능기는 트리메톡실실릴, 디메톡시메틸실릴, 트리에톡실실릴 및/또는 디에톡시메틸실릴 관능기이다. 이러한 중합체의 예는 카네카(Kaneka)로부터의 MS-중합체이다. 블록 공중합체가 또한 유용하다. 폴리실록산 블록 공중합체의 예는 폴리디메틸실록산-아크릴 블록 공중합체이다. 실록산 블록의 바람직한 양은 전체 블록 중합체의 10 내지 50 중량%이다.
광학적으로 투명한 감압성 접착제는 추가로 실리콘 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머를 포함한다. 실리콘 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머는 약 1 내지 약 45% 이하의 수준으로 존재한다.
실리콘 수지는 상기 기재된 바와 같은 (메트)아크릴레이트 관능화 PDMS와 실리콘 수지 사이의 반응 생성물을 형성하기 위해 이전에 사용된 것과 동일한 MQ 수지일 수 있다. 다른 바람직한 실리콘 MQ 수지는 M 단위 중에 비닐, 페닐, (메트)아크릴옥시, 및 그의 혼합물을 함유한다. 실리콘 MQ 수지는 또한 Me3SiOSiMe3, ViMe2SiOSiMe2Vi, MeViPhSiOSiPhViMe, Me3SiNHSiMe3 또는 트리오르가노실란, 예컨대 Me3SiCl, Me2ViSiCl 또는 MeViPhSiCl로 추가로 처리되어 실리콘 수지에서 Si-OH의 양을 감소시킬 수 있다. SiO4 /2 (Q 단위) 대 R3SiO1 /2 (M 단위)의 몰비는 1:2 내지 2:1 범위이다. 바람직한 실리콘 수지는 약 500 내지 200,000 g/mol인 관능화 실리콘 수지의 중량 평균 분자량을 갖는다. 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물은 약 1 내지 약 45 %의 실리콘 수지를 포함한다.
폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머는 PDMS와 실리콘 수지 사이의 반응 생성물을 형성하기 위해 이전에 기재된 것과 동일한 PDMS 또는 비-반응성 PDMS 중합체 또는 올리고머일 수 있다. 다른 바람직한 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머는 메틸, 비닐, 에폭시, 알콕실 말단 캡핑된 기를 함유하여 접착을 개선시키거나 이중 경화 특성을 갖는다. 또 다른 바람직한 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머는 폴리디메틸실록산의, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜과의 블록 공중합체이며, 이는 경화성 접착제에 상용성이고, 다양한 기재에 접착을 제공한다. 한 실시양태에서, PDMS 중합체 또는 올리고머는 메틸, 히드록실, 히드라이드, 비닐, (메트)아크릴옥시 기로 α,ω-말단 캡핑된다. 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머는 약 400 내지 350,000 g/mol의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는다.
감압성 접착제는, 방사선 경화에 의해 또는 가열 경화에 의해 자유 라디칼을 생성하고, 접착제를 경화시키는 라디칼 개시제를 추가로 포함한다. 본원의 용어 방사선 경화는 화학 방사선 노출을 통한 접착제의 경화성 부분의 가교, 강인화, 고화 또는 가황을 지칭한다. 화학 방사선은 전자-빔 경화를 포함하는, 물질에서의 화학 변화를 유도하는 전자기 방사선이다. 대부분의 경우, 이러한 방사선은 자외선 (UV) 광 또는 가시광이다. 방사선 경화의 개시는 적절한 광개시제의 첨가를 통해서 달성된다. 접착제의 경화는 자외선 (UV) 광 또는 가시광에 대한 직접적인 노출에 의해서 또는 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 유리 등으로 제조된 투명한 커버 시트를 통한 간접적인 노출에 의해서 달성된다.
방사선 경화성 접착제를 위한 광개시제의 선택은 방사선 및 가열 경화의 관련 기술분야의 통상의 기술자들에게 친숙하고, 접착제가 사용되는 특정한 응용에 고도로 의존성이다. 광개시제는 UV 절단가능한 광개시제이고, 광개시제의 하나 이상의 유형 및 임의로 1종 이상의 광증감제를 포함할 수 있다. 1종 이상의 광개시제 또는 광증감제를 포함하는 라디칼 광중합 개시계는 문헌 [Fouassier, J-P.,Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring Fundamentals and Applications 1995, Hanser/Gardner Publications, Inc., New York, NY]에서 확인할 수 있다. 적합한 라디칼 광개시제는 유형 I 알파 절단 개시제, 예컨대 아세토페논 유도체 예컨대 2-히드록시-2-메틸프로피오페논 및 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤; 아실포스핀 옥시드 유도체 예컨대 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐포스핀 옥시드; 및 벤조인 에테르 유도체 예컨대 벤조인 메틸 에테르 및 벤조인 에틸 에테르를 포함한다. 유형 II 광개시제는 또한 경화성 접착제에 적합하고 그들은 벤조페논, 이소프로필티오크산톤 및 안트라퀴논을 포함한다. 상기 언급된 화합물의 다수의 치환된 유도체가 또한 사용될 수 있다.
적합한 광개시제는 접착제 중의 수지 및 다른 첨가제의 광 흡수 스펙트럼과 구별되는 광 흡수 스펙트럼을 나타내는 것이다. 광개시제의 양은 접착제의 총 중량 100 부를 기준으로 하여 전형적으로 약 0.001 내지 약 10 부, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 1 부 범위이다.
한 실시양태에서, 접착제는 광학적으로 투명한 커버 시트 또는 전면 시트를 통해 경화되고, 광개시제는 커버 또는 기재 시트가 투명한 파장에서 방사선을 흡수할 수 있어야 한다. 예를 들어, 접착제를 소다석회 유리 커버플레이트를 통해 경화시키려는 경우, 광개시제는 320 nm 초과에서 상당한 UV 흡광도를 가져야 한다. 320 nm 미만의 UV 방사선은 소다석회 유리 커버플레이트에 의해서 흡수될 것이어서, 접착제 필름 중의 광개시제에 도달할 수 없다. 이러한 예에서, 광개시제에 대한 에너지 전달을 증가시키기 위해서 레드 시프트(red shifted)된 광개시제, 또는 하나의 광개시계로서 광개시제를 갖는 감광제를 포함시키는 것이 이로울 것이다. 400 nm 이하에서 컷 오프 흡광도(cut-off absorbance)를 갖는 PET 필름을 통해서 접착제를 경화시키는 경우, 광개시제는 400 nm 초과의 UV 흡수를 가져야 한다. 이러한 광개시제의 예는, 바스프(BASF)로부터 상업적으로 입수가능한, 이르가큐어(Irgacure)® 819, 이르가큐어® 2022, 루시린(Lucirin)® TPO, 루시린® TPO-L을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. UV 방사선의 범위는 필요에 따라 수정될 수 있고, 이러한 수정은 관련 기술분야의 실시자의 경험 내이다.
본원의 용어 "가열 경화"는 오븐에서의 가열, 적외선 (IR), 근 IR 또는 마이크로파에 대한 노출을 통한 접착제의 경화성 부분의 강인화, 고화 또는 가황을 지칭한다. 가열 경화 온도는 50 내지 200℃, 바람직하게는 60 내지 100℃이다. 가열 경화의 개시는 적절한 열 라디칼 개시제의 첨가를 통해 달성된다.
가열 경화를 위한 라디칼 개시제는 퍼옥시드, 예컨대, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸-헥사노에이트, 1,1-비스 (t-부틸퍼옥시) 시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로-도데칸, 디-t-부틸 퍼옥시이소프탈레이트, t-부틸 퍼옥시벤조에이트, 디쿠밀 퍼옥시드, t-부틸 쿠밀 퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시) 헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)-3-헥신 및 쿠멘 히드로퍼옥시드를 포함한다. 가열 경화를 위한 개시제의 양은 전형적으로 접착제의 총 중량 100 부를 기준으로 하여, 약 0.001 부 내지 약 10 부 범위이다.
한 실시양태에서, 가열 경화된 개시제는 바람직하게는 온화한 개시 온도를 제공하도록 선택되는데, 이 온도는 조기 가교를 방지하기에 충분히 높지만 또한 전자 장치를 높은 온도에 노출시키는 것을 방지하기에 충분히 낮다. 과도한 고온은 장치 내의 반응성 유기 성분을 분해시킬 수 있다. 적합한 상업적으로 입수가능한 자유 라디칼 열 개시제의 예는 유나이티드 이니쉐이터즈(United Initiators)로부터의 루페록스(LUPEROX) TBEC 및 악조 노벨 폴리머 케미컬즈(Akzo Nobel Polymer Chemicals)로부터의 트리고녹스(TRIGONOX) 101 및 트리고녹스 201, 아르케마(Arkema)로부터의 루페록스 101 및 루페록스 231, 지이오 스페셜티 케미컬즈(GEO Specialty Chemicals)로부터의 디컵(DICUP), 2,5,-디메틸-2,5 비스 (Tert-부틸 퍼옥시) 헥신-3, 예컨대 아르케마로부터 상표명 루페록스 130 하에 입수가능한 것, 악조 노벨 폴리머 케미컬즈로부터의 트리고녹스 145; 디-tert-부틸 퍼옥시드, 예컨대 악조 노벨 폴리머 케미컬즈로부터 상표명 트리고녹스 B 하에 입수가능한 것을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이들 자유 라디칼 개시제를 위한 전형적인 경화 온도는 전형적으로는 약 80 내지 약 150℃ 범위이나, 온도는 보다 신속한 경화를 위해 증가될 수 있다.
임의로, 무기 충전제 및 건조제는 본 발명의 경화성 접착제에 추가로 첨가될 수 있다. 무기 충전제는 접착제의 응집 강도, 레올로지 및 수분 및 산소 장벽 특성을 개선시키는데 사용될 수 있다. 대표적인 충전제는 미분 석영, 용융 실리카, 무정형 실리카, 활석, 유리 비드, 흑연, 카본 블랙, 알루미나, 금속 분말, 점토, 그래핀, 나노점토, 운모, 질화알루미늄 및 질화붕소를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 건조제는 접착제의 수분 장벽 특성을 개선시키기 위해 본 발명의 경화성 접착제에 첨가될 수 있다. 이러한 건조제의 대표적 목록은 문헌 [Dean, J. Lange's Handbook of Chemistry, 1999, McGraw Hill, Inc., New York, NY, pp. 11.5]에서 확인할 수 있다. 일반적으로, 적합한 건조제는 금속 산화물, 예컨대, CaO, BaO, MgO; 다른 산화물, 예컨대 SiO2, P2O5, Al2O3; 금속 수소화물, 예컨대 CaH2, NaH, LiAlH4; 금속 염, 예컨대 CaSO4, Na2SO4, MgSO4, CaCO3, K2CO3, 및 CaCl2; 분말 제올라이트, 예컨대 4A 및 3A 분자체; 금속 퍼클로레이트, 예컨대, Ba(ClO4)2, Mg(ClO4)2; 초흡수성 중합체, 예컨대, 약하게 가교된 폴리(아크릴산); 및 물과 반응하는 금속, 예컨대 칼슘을 포함한다. 건조제는 물 및/또는 수증기와 반응하거나, 이를 흡수 또는 흡착할 수 있다.
임의로, 실란, 가수분해성 중합체성 및/또는 올리고머성 접착 촉진제는 추가로 본 발명의 경화성 접착제에 첨가될 수 있다. 유용한 실란 접착 촉진제의 예는 C3-C24 알킬 트리알콕시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리알콕시실란, 클로로프로필메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스메톡시에톡시실란, 비닐벤질프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 글리시독시프로필트리알콕시실란, 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 메르캅토프로필메톡시실란, 아미노프로필트리알콕시실란 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 그러나, 임의의 활성 유기 성분을 반응 및 분해시키는 실란 접착 촉진제는 전자 장치에 사용하기 위해 의도된 접착제에 첨가되어서는 안된다. 유용한 관능성 중합체성 및/또는 올리고머성 접착 촉진제의 예는 가수분해성 PDMS 중합체 또는 올리고머, 예를 들어, 트리알콕실실릴 (메트)아크릴레이트, 디알콕시실릴 (메트)아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기로 말단 캡핑된 PDMS를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 접착 촉진제는 전형적으로 전체 경화성 실리콘 PSA의 0.2 내지 40 중량%의 양, 보다 바람직하게는 1 내지 20 중량%의 양으로 사용될 것이다. 특히 바람직한 중합체성 및/또는 올리고머성 접착 촉진제는 US5300608에 따라, 헨켈 코포레이션에 의해 제조된 메타크릴옥시프로필디메톡시 종결 PDMS이다. 때때로, 관련 기술분야에 공지된 바와 같이, 촉매는 전형적으로 전체 경화성 실리콘 PSA의 0.001 내지 5 중량%의 양으로, 보다 우수한 결과를 위해 접착 촉진제와 함께 사용된다. 이러한 유용한 촉매의 예는 아민, 접착 촉진제 촉매 및 주석 촉매, 예를 들어, 디부틸주석 디라우레이트를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
또 다른 실시양태에서, (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체 대 (ii) 반응성 실리콘 수지 대 (iii) (메트)아크릴레이트 및/또는 메톡실 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머의 비는 1:8 내지 1:8 내지 1:8 범위이다.
본 발명의 접착제 용액은 약 20-40℃의 범위에서 약 100 내지 약 100,000 cps 범위의 브룩필드 점도, 바람직하게는 25-30℃에서 약 1,000 내지 약 10,000 cps의 브룩필드 점도를 갖는다. 이러한 점도 범위는 접착제가 주위 온도에서 15-250um 두께 필름으로 코팅가능하도록 허용한다. 점도는 20 내지 80%의 고체%로 조정가능하다. 접착제 용액은 실험실에서 용액 필름 어플리케이터를 사용하여 실험실 시험을 위한 PSA 필름으로 코팅될 수 있다. 코팅 절차는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 공지되어 있다. PSA 필름은 추가로 UVA&V 1-5J/cm2의 조사량으로 D-전구 (퓨전 시스템즈(Fusion Systems))로 UV 경화되거나, 또는 30분 동안 >80℃에서 가열 시 가열 경화될 수 있다.
PSA 접착제 필름은 특히 -40 내지 80℃의 온도 범위에서 UV 또는 가열 경화 시 저탄성률을 갖는다. 저탄성률은 접착제가 연질이고, 공극을 채우기 위해 거친 기재를 용이하게 웨트-아웃할 수 있다는 것을 나타낸다. 저탄성률 때문에, 접착제 필름은 또한 디스플레이 장치의 성능을 상당히 개선시키면서, 전자 디스플레이 장치, 예를 들어, LCD 상에 어떠한 무라도 부여하지 않을 것이다. 광학적으로 투명한 접착제 필름이 온도의 넓은 범위에서 경화 후 연질인 경우에, 무라는 최소화될 수 있다. 탄성률 측정은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 공지되어 있다. 이 문헌에 기록된 탄성률 값은 포토레오메트리 또는 RDA로 측정되었다. 경화된 접착제의 전단 탄성률 (G')은 바람직하게는 경화 후에 20℃ 및 10 rad/s에서 1.0x107 dyn/cm2 미만이다.
경화된 실리콘 감압성 접착제 조성물은 유기 용매 중에 있으며, 약 30 내지 약 80 중량%의 고체 함량을 갖는다. 바람직한 유기 용매는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 디에틸 에테르, 테트라히드로푸란을 포함한다.
경화된 접착제 필름은 기재에 대해 우수한 박리 강도를 가지고 있어야 한다. 장기간 동안 플렉서블 전자 장치가 굽힘에 적용되거나, 또는 강성 장치가 수직 위치에 적용되는 경우에, 필 접착 및 연성 모듈러스의 균형은 접착제 층과 기재 사이의 층간 박리를 피하기 위해 중요하다. T-필 접착 시험은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 측정인 ASTM D1876에 따라, 인스트론(Instron) 상에서 실행되었다. T-필 시험 ASTM D1876은 2개의 결착된 플렉서블 피착물을 점진적으로 분리하는데 요구되는 힘을 평가한다. 시험 시편 제조물에서의 변화, 예컨대 접착제 경화, 접착제 두께, 피착물 및 조건화는 공정 및 응용의 최적화를 위한 통찰력을 제공한다. 본 발명의 경화된 실리콘 PSA는 바람직하게는 PET 기재들 사이에서 >15 oz/in의 T-필 접착을 갖는다.
180 필 접착은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 측정인 PSTC 101 또는 ISO 8510 또는 ASTM D3330에 따라, 인스트론 상에서 수행될 수 있다. 본 발명의 경화된 실리콘 PSA 필름은 바람직하게는 PET과 스테인레스 스틸 패널들의 사이에서 >25 oz/in의 180 필 접착을 갖는다.
경화된 PSA 필름의 광학 특성 (T%, 헤이즈% 및 황색도 b*)은 ASTM E903 및 ASTM D1003에 따라, 애질런트로부터의 Cary 300을 사용하여 측정될 수 있다. 경화된 실리콘 접착제 필름이 500-900nm 범위에 걸쳐서, 유리 슬라이드들 사이에서 적어도 90%, 바람직하게는 > 99%의 광학적 투과율을 나타내고, 헤이즈 및 황색도 b* < 1%를 가지는 경우에, 접착제는 광학적으로 투명한 것으로 고려된다.
한 실시양태에서, 경화성 실리콘 PSA 용액은 먼저 유기 용매 중에서 (i) 반응성 α,ω-말단 캡핑된 폴리디메틸실록산 중합체, (ii) 관능화 실리콘 수지; 및 (iii) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을 제조하여 가용성 및 비-경화성 실리콘 가교된 네트워크를 형성하고, 이어서 반응 생성물을 (iv) 5-45%의 (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; (v) 5-45%의 실리콘 수지; (vi) 0.001-5%의 라디칼 개시제; 및 (vii) 임의로, 0-45%의 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머와 조합함으로써 형성된다.
접착제는, 접착제 용액을 코팅으로서 이형 라이너 상에, 명시된 제곱 미터당 그램 중량 (GPSM)으로 적용하고, 용매를 승온에서 공기 또는 오븐 중에서 증발되도록함으로써 PSA 필름으로서 형성될 수 있다. 제2 이형-라이너는 실질적으로 무용매 PSA 필름 상에 적용되어 2개의 이형 라이너 사이에서 적층 PSA 필름을 형성한다. 예시적인 이형 라이너는 PET 필름, 플루오로-실리콘 이형 코팅을 갖는 크라프트지를 포함한다.
경화성 실리콘 PSA 필름은 UV 경화성 광학 투명 필름 (UVOCA)으로 지칭되는 비경화된 필름; 또는 가열 경화성 광학 투명 필름 (HOCA)으로서 전달될 수 있다. 또한, 경화성 실리콘 PSA 필름은 광학 투명 필름 (OCA)으로 지칭되는 완전 경화된 필름으로서 전달될 수 있다. 권장 경화 조건은 UV 1-5J/cm2의 조사량으로의 UV, 또는 >80℃에서의 가열이다. 실리콘 PSA 필름은 응력 하에 운송 및 저장 온도를 견딜 수 있다. 이 PSA 필름은 -40℃ 이하에서 감압성을 유지하며, 저장 시 저온 유동이 최소이거나 또는 없다. 시트 및 롤은 이후에 바람직한 크기 및 형상으로 다이 컷팅될 수 있다.
본 발명의 실리콘 PSA 필름을 이용하는 전자 장치는 다양한 방식으로 조립된다. 한 실시양태에서, PSA 필름은 상기 기재된 바와 같이 2개의 이형 라이너 기재의 사이에 위치되고, 1개의 이형 라이너는 제거된다. 노출된 접착제 필름은 장치의 전면 커버 시트 또는 후면 기재에 적층된다. 후속적으로, 다른 이형 라이너는 PSA 필름으로부터 제거되고, 이어서 노출된 접착제 표면은 남아있는 전면 시트 또는 기재에 적층된다. 오토클레이브 내 압력, 가열 및/또는 진공 하에 고무 롤러 적층기를 사용한 적층 과정은, 적층을 증진시키고 공극 또는 공기 포획을 피하기 위해 사용될 수 있다. PSA 필름이 UVOCA 또는 HOCA 형태에서와 같이 경화되지 않은 경우에, 적층 장치는 이어서 UV 조사 또는 가열을 사용한 경화에 적용되어 PSA 필름을 가교하고, 전면 커버 시트를 후면 기재에 고정 접착시킨다.
또 다른 실시양태에서, 접착제 필름은 동시에 전면 커버 시트 및 후면 기재 둘 다에 적층된다. 약 40℃ 내지 약 150℃의 온도 범위에서 가열한다. 진공 및/또는 압력은 적층을 개선하고 층 사이에 임의의 포획된 공기 (공극)를 제거하기 위해 적용될 수 있다. 바람직하게는, 적층 온도는 약 110℃ 미만, 및 일부 응용에서는 약 80℃ 미만인데, 이것은 전자 장치 내의 유기 활성 성분이 120℃ 초과의 온도에서 분해될 수 있기 때문이다. PSA 필름이 UVOCA 또는 HOCA 형태에서와 같이 경화되지 않은 경우에, 적층 장치는 이어서 UV 조사 또는 가열을 사용한 경화에 적용되어 PSA 필름을 가교하고, 전면 커버 시트를 후면 기재에 고정 접착한다.
UV 경화는 약 1-5 J/cm2의 조사량으로, 약 280 내지 약 700nm의 파장을 갖는 UV 광 공급원에 접착제 필름을 노출시킴으로써 완결된다. 가열 경화는 기간에 걸쳐 약 >80℃ 초과, 바람직하게는 120℃의 온도에서 가열하여 완결된다.
또 다른 실시양태에서, 접착제는 먼저 경화되고, 이어서, 전면 커버 시트 및 후면 기재 상에 적층된다. 경화된 감압성 접착제 필름은 충분한 점착력 및 그래브(grab)를 여전히 가지고 있고, 기재에 접착된다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명의 접착제 필름은 장치에서 단일 층 또는 다층 형태로 있을 수 있다. 단일 층 필름은 커버 및 기재를 함께 접착하기 위한 단독 또는 유일한 필름으로서 본 발명에 기재된 접착제를 지칭한다. 다층 형태에 대해, 적어도 하나의 층은 본 발명에 기재된 접착제이며, 장치는 다른 적합한 기재 또는 중합체 물질(들), 예를 들어 α-올레핀 및 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 공중합체 (즉, 산 공중합체), 부분 중화된 이온 산 공중합체 (즉, 이오노머), 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세탈 (어쿠스틱 등급 폴리비닐 아세탈 포함), 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌 (예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌), 폴리올레핀 블록 공중합체 엘라스토머, α-올레핀 및 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르의 공중합체 (예를 들어, 에틸렌 메틸 아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌 부틸 아크릴레이트 공중합체), 실리콘 엘라스토머, 에폭시 수지 및 그의 조합으로 제조될 수 있는 다른 층(들)을 추가로 포함한다.
본 발명의 경화성 접착제는 광학 투명도 및/또는 터치 감각을 요구하는 디스플레이 장치에서 유용하다.
한 실시양태에서, 본원에 기재된 경화성 접착제는 광학 조립체를 결합하기 위한 광학 투명 접착제 (OCA) 또는 자외선 경화성 광학 투명 접착제 (UVOCA) 필름으로서 유용하다. 용어 OCA 및 UVOCA는 관련 기술분야에 잘 확립되어 있다. OCA 및 UVOCA 필름은 커버 렌즈, 플라스틱 또는 다른 광학 물질을 디스플레이 모듈 기재에 결합시킨다. OCA 및 UVOCA는 일반적으로 내구성 및 과정 효율뿐만 아니라, 무라를 최소로 하는 것을 포함하여, 장치의 광학적 특성을 개선시키는데 사용된다. OCA 및 UVOCA의 주요 응용은 용량성 터치 패널, LED/OLED 텔레비전을 포함한다.
하나의 특정한 실시양태에서, 본 발명의 경화성 실리콘 PSA 필름은 접힘 및 굽힘 곡률에 대한 내성을 요구하는 플렉서블 및 폴더블 디스플레이 장치를 위한 OCA 또는 UVOCA로서 특히 유용하다.
LCD, LED, 터치 패널 디스플레이 장치에서 커버 렌즈 및 디스플레이 모듈 기재 사이에 본 발명의 OCA 또는 UVOCA 필름을 도입시키기 위한 여러 방법이 있다. 본 발명의 OCA 또는 UVOCA 필름은 바람직하게는 커버 렌즈 상에 적용된다. OCA 또는 UVOCA 필름은 전형적으로 2개의 이형 라이너 사이에 보호되어 있는데, 여기서 제1 라이너는 더 얇고 (25-50μm) 보다 용이하게 제거되고, 다른 것은 더 두껍고 (75-100μm) 보다 높은 이형력을 갖는다. 제1 라이너를 제거한 후, OCA 또는 UVOCA 필름을 고무 롤에 의해서 한 방향으로 압착하고 적층함으로써 커버 렌즈 상에 적용한다. 이어서 제2 이형 라이너를 제거하고, 접착제 필름의 노출된 표면을 바람직하게는 진공 (< 0.1MPa) 및/또는 오토클레이브에서 압력 (<0.5MPa) 하에, 디스플레이 모듈 기재 상에 적층한다. 기포가 없는 결합을 위해 진공 조건이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 약 40 내지 약 80 ℃의 범위에서 가열이 적용될 수 있다.
본 발명의 UVOCA를 200 nm 내지 700 nm, 바람직하게는 450 nm 내지 500 nm 범위의 파장을 포함하는 전자기 조사에 노출함으로써 상부 기재를 통해 경화시킨다. 경화 정도는 상응하는 제제 화학에 특징이 되는 흡수 피크에서 IR 흡수의 감소를 측정함으로써 결정될 수 있다. 이는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 확립되어 있다. UV-조사는 연속적 고강도 방출 시스템, 예컨대 퓨전 UV 시스템즈(Fusion UV Systems)로부터 입수가능한 것을 사용하여 공급될 수 있다. 금속 할라이드 램프, LED 램프, 고압 수은 램프, 크세논 램프, 크세논 플래쉬 램프 등은 약 1 내지 약 5 J/cm2의 에너지 범위에서 UV 경화에 사용될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 상부 기재는 유리 및 중합체 필름, 바람직하게는 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸 (메트)아크릴레이트, 폴리이미드 필름, 및/또는 트리아세테이트 셀룰로스 (TAC)를 비롯한 플라스틱 필름으로부터 선택된다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 상부 기재는 반사기, 커버 렌즈, 터치 패널, 리타더 필름, 리타더 유리, LCD, 양각렌즈, 거울, 눈부심 방지(anti-glare) 또는 반사 방지 필름, 깨짐 방지(anti-splinter) 필름, 확산기 또는 전자기 간섭 필터이다. 예를 들어, 3D TV 응용의 경우, 유리 또는 필름 리타더는 패시브(passive) 3D TV를 위한 LCD 상에 결합되거나, 또는 TN LCD 또는 양각렌즈는 육안 3D를 위해서 일반 TFT LCD에 결합된다. 베이스 기재는 상부 상에 편광기 필름을 갖는 LCD 모듈이다. 베이스 기재는 바람직하게는 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 발광 다이오드 (LED) 디스플레이, 전기영동 디스플레이, 및 캐소드 레이 튜브 디스플레이로부터 선택된 디스플레이 패널일 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 디스플레이 패널은 터치 기능성을 갖는다. 본 발명의 접착제 및 적용 방법은 임의의 터치 패널 센서 조립체를 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 접착제는 2개의 층의 인듐-주석-산화물 코팅된 유리가 요구되는 터치 패널 센서를 결합시키는 데 사용될 수 있다. 접착제는 커버 렌즈 결합을 위해서, 특히 커버 렌즈, 예컨대 투명한 플라스틱 폴리메틸 (메트)아크릴레이트를 이용하는 터치 패널 센서, 및 유리 터치 패널 센서에서 공기 갭을 충전시키기 위해서 사용될 수 있다. 접착제는 커버 렌즈의 LCD 모듈에의 직접적 결합에 사용될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명은 층들 사이에 본 발명의 OCA 또는 UVOCA를 갖는 베이스 기재 상에 차례로 결합된 2개 이상의 상부 기재의 가능성을 포함한다.
한 실시양태에서, 경화성 접착제는 플렉서블 광기전력 모듈/전지 (본원에서 상호교환가능하게 사용됨)를 위한 캡슐화제로서 유용하다. 광기전 모듈 조립체는 광을 전기 에너지로 전환시킬 수 있는 임의의 물품 또는 물질을 포함한다. 광기전력 전지의 형성에서, 경화성 접착제 필름을 포함하는 캡슐화제 시트 또는 롤을 광기전력 모듈 조립체에 적층한다. 캡슐화제를 포함하는 플렉서블 광기전력 전지는 적절한 태양광 또는 반사된 태양광이 그의 사용 동안 광기전력 전지에 도달하는 것을 허용하기에 충분히 투명해야 하고, 접힘 및 굽힘 곡률을 견뎌야 한다.
경화성 접착제는 재작업가능하다. 결함이 전자 장치에서 발견되면, 필름은 커버 시트 또는 기재에서 용이하게 제거될 수 있다. 접착제 필름은 임의의 용매를 사용하지 않거나, 또는 장치의 다른 구성요소를 손상시키지 않으면서, 단일 고체 조각으로서 남아있거나 또는 제거될 수 있는 몇몇 조각으로 파괴된다. 커버 시트 및 기재는 또 다른 접착제 필름과 함께 재사용되어 또 다른 전자 장치를 형성할 수 있다.
본 발명의 많은 변경 및 변형은 통상의 기술자에게 명백할 것이므로, 본 취지 및 범위를 벗어나지 않고 이뤄질 수 있다. 본원에 기술된 구체적인 실시양태는 단지 예로 제시되며, 본 발명은 첨부된 청구범위, 및 이러한 청구범위에 의해 부여되는 균등물의 전범위의 면에서만 제한될 것이다.
실시예
엘라스토머 50N (Mw 110000 g/mol)는 바커(Wacker)로부터 상업적으로 입수가능한 실리콘 중합체이다.
PDMS-DA는 헨켈로부터 상업적으로 입수가능한 메타크릴옥시프로필디메톡시 종결 폴리디메틸실록산이다.
MQ는 다우 코닝, 모멘티브 및 바커로부터 상업적으로 입수가능한 히드록실 관능성 실리콘 수지 (Mw ~9000g/mol)이다.
헵탄, 탄산암모늄, n-부틸 리튬 (헥산 중 1.6M) (nBuLi), 수산화칼륨 (1.0N 수용액)은 알드리치로부터 상업적으로 입수가능하다.
TPO는 바스프로부터 상업적으로 입수가능한 광개시제이다.
시험 온도 스위프 시험: 레오메트릭스 다이나믹 메커니컬 어날라이저(Rheometrics Dynamic Mechanical Analyzer) (모델 RDA 700)를 사용하여 탄성률 (G'), 손실 탄성률 (G") 및 탄젠트 델타 대 온도 스위프를 입수하였다. 리오스(Rhios) 소프트 웨어 버전 4.3.2에 의해 장비를 제어하였다. 직경이 8 mm이고, 약 2 mm의 갭으로 분리된 평행한 플레이트를 사용하였다. 샘플을 놓고, 이어서 약 -100℃로 냉각하고, 시간 프로그램을 시작하였다. 프로그램 시험에서 5℃ 간격으로 온도를 증가시켰고, 각 온도에서 10초의 침지 시간이 이어졌다. 대류 오븐은 질소를 사용하여 계속 플러싱하였다. 진동수를 10 rad/s에서 유지하였다. 시험 시작시 초기 변형은 0.05% (플레이트의 외부 연부에서)이었다. 소프트웨어에서의 자동 변형 옵션을 사용하여 시험 내내 측정가능한 토크를 정확하게 유지하였다. 선택사항은 소프트웨어에 의해 허용되는 최대 적용 변형이 80%가 되도록 구성하였다. 하기의 절차를 사용하는 것이 보장될 경우, 자동변형 프로그램이 온도 증분시마다 변형을 조정하였다. 토크가 200 g-cm 미만인 경우, 변형을 현재 값에서 25% 증가시켰다. 토크가 1200 g-cm을 초과하는 경우, 그것을 현재 값에서 25% 감소시켰다. 200 내지 1200 g-cm의 토크에서는, 그 온도 증분에서의 변형은 변화되지 않았다. 전단 저장 또는 탄성률 (G') 및 전단 손실 탄성률 (G")을 토크 및 변형 데이터로부터 소프트웨어를 이용하여 계산한다. 탄젠트 델타라고도 공지된 그의 비, G"/G'를 또한 계산하였다. 연질 블록 Tg는 탄젠트 델타의 최대값에서 취하였다. 탄성률 값 및 손실 탄성률 값이 서로 동일한 (G"=G') 온도로서 유동 온도를 기록한다.
T-필 시험: T-필 접착 시험은 ASTM D1876에 따라, 인스트론 신테크(Instron Sintech) 1/D 상에서 수행하였다. 절차는 하기와 같다: (1) 접착제 필름을 2개의 2-3mil PET 필름 사이로 옮긴다; (2) UVA&V 1-5J/cm2의 조사량으로 D-전구 (퓨전 시스템즈)를 사용하여, 적층된 접착제를 UV 경화시킨다; (3) 폭 1.0 인치 x 길이 6-12 인치 스트립으로 시편을 절단한다; (4) 12시간 동안 23℃ 및 50% 상대 습도에서 조건화한다; (5) T-필 접착을 23℃ 및 50% 상대 습도에서 수행한다: 결착선의 길이 방향으로, 12.0 in/분의 속도로 인스트론의 개별 시험 그립에서 t-필 시편의 말단 각각을 클램핑한다.
투과율 시험: 광학 특성 (T%, 헤이즈% 및 황색도 b*)을 ASTM E903 및 ASTM D1003에 따라, 분광계인 애질런트로부터의 Cary 300으로 측정하였다. 투과율에 대한 바람직한 시험 방법은 하기와 같다: (1) 접착제의 작은 필름을 이소프로판올로 3회 닦은 75 mm x 50 mm의 평활한 마이크로 슬라이드 (다우 코닝으로부터의 유리 슬라이드, 미들랜드, 미시건주) 상에 둔다; (2) 힘 하에, 접착제 상에 제2 유리 슬라이드를 부착시킨다; (3) UVA&V 1-5J/cm2에서 D-전구 (퓨전 시스템즈)로 접착제를 경화시키고; 분광계를 사용하여 300 내지 900nm 광 투과율을 측정한다.
실시예 1: 폴리디메틸실록산 중합체 (바커 엘라스토머 50N, 15 g), 히드록실 MQ 수지 (33 g), (NH4)2CO3 (0.3 g) 및 헵탄 (60 g)의 혼합물을 2시간 동안 60℃에서 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 느린 N2 퍼징과 함께, 2시간 동안 헵탄으로 환류 가열하였다. 생성물을 실온으로 냉각시키고 유리 자(jar)에 패킹하였다.
실시예 2-6: 실시예 2-6을 표 1에 기재된 바와 같이, 실시예 1에 추가의 성분을 조합함으로써 제조하였다.
표 1.
Figure 112018025380483-pct00001
표 1에 나타난 바와 같이, 추가의 MQ를 첨가하는 것은 보다 높은 T-필 값 및 보다 높은 전단 탄성률 G' 값으로 이어진다.
실시예 7: 폴리디메틸실록산 중합체 (15 g), 히드록실 MQ 수지 (33 g) 및 헵탄 (60 g)의 혼합물을 N2 기체 블랭킷과 함께, 2시간 동안 환류 하에 교반하였다. 촉매 nBuLi (0.3mL, 헥산 중 1.6M)를 첨가하고 혼합물을 추가로 1시간 동안 혼합하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 CO2로, 이어서 1시간 동안 N2로 퍼징하였다. 생성물을 실온으로 냉각시키고 유리 자에 패킹하였다.
실시예 8-15: 실시예 8-15를 표 2에 기재된 바와 같이, 실시예 7에 추가의 성분을 조합함으로써 제조하였다.
표 2.
Figure 112018025380483-pct00002
n-부틸 리튬 반응으로부터의 생성물은, 탄산암모늄 촉매로 제조된 접착제와 비교하여 -40 내지 80℃의 온도 범위에 걸쳐 보다 높은 T-필 접착 및 보다 낮은 탄성률 G' 변화를 갖는다. 표 3에 나타난 바와 같이, 추가의 MQ를 첨가하는 것은 보다 높은 T-필 및 보다 높은 전단 탄성률 G'로 이어진다.
실시예 13-14는 실시예 7-12과 비교하여, 40 내지 80℃의 전체 온도 범위에서 T-필 접착 및 저탄성률의 우수한 균형을 갖는다 (도 1). 다른 기계 및 광학 특성을 표 3에 나타내었다. 실시예 12 및 13의 전체 RDA 온도 스위프 시험을 도 1에 나타내었다.
표 3.
Figure 112018025380483-pct00003
실시예 16-17: 실시예 16의 반응된 부분에 대한 반응 조건은 실시예 1과 유사하게 설정되었다. 실시예 17의 반응 부분은 폴리디메틸실록산 중합체 (엘라스토머 50N, 20 g), 히드록실 MQ 수지 (30 g), 메타크릴옥시프로필디메톡시 종결 폴리디메틸실록산 (10 g), KOH 용액 (1.0N, 0.05 g), 및 헵탄 (50 g)의 혼합물을 제조함으로써 제조되었고, 이를 2시간 동안 60℃에서 교반하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 CO2로 퍼징하고, 이어서 1시간 동안 N2로 퍼징하였다. TPO (0.05 g)를 첨가하고 30분 동안 혼합하였다. 생성물을 실온으로 냉각시키고 유리 자에 패킹하였다.
표 4.
Figure 112018025380483-pct00004
실시예 16은 80℃에서 낮은 T-필 및 탄성률을 갖는 약한 필름이다. 그러나, 실시예 17은 실시예 14와 유사한 T-필을 가지고 있었고, 그것은 1주 내에 저장 용액에서 겔화되었다.
본 발명의 많은 변경 및 변형은 통상의 기술자에게 명백할 것이므로, 본 취지 및 범위를 벗어나지 않고 이뤄질 수 있다. 본원에 기술된 구체적인 실시양태는 단지 예로 제시되며, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 이러한 청구범위에 의해 부여되는 균등물의 전범위의 면에서만 제한될 것이다.

Claims (20)

  1. 하기 (a)-(d)의 혼합물을 포함하는 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물이며,
    (a) 10 내지 98 중량%의 하기의 반응 생성물:
    (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체;
    (ii) 반응성 실리콘 수지; 및
    (iii) -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 산 또는 염기 촉매;
    (b) 1 내지 45 중량%의 (메트)아크릴레이트 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머;
    (c) 1 내지 45 중량%의 실리콘 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머; 및
    (d) 0.001 내지 5 중량%의 라디칼 개시제;
    여기서 조성물 내 각 성분의 총량은 100 중량%이고,
    여기서 경화된 접착제는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시, 90% 초과의 투과율을 갖는 것인, 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 반응성 폴리디메틸실록산 중합체 (i) 대 반응성 실리콘 수지 (ii)의 비가 1:9 내지 9:1 범위인 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 반응성 폴리디메틸실록산 중합체 (i)이 히드록실 및/또는 알콕시 기로 α,ω-말단 캡핑된 것인 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 반응성 실리콘 수지가 사관능성 실록실 단위 (SiO4/2) 및 트리오르가노실록시 단위 (R3SiO1/2)로 이루어지고,
    여기서 R은 히드록실 기 및 메틸 기이고,
    여기서 SiO4/2 단위 대 R3SiO1/2 단위의 몰비는 1:2 내지 2:1이고,
    여기서 반응성 실리콘 수지의 중량 평균 분자량은 500 내지 200,000 g/mol인, 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, (메트)아크릴레이트 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머가 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 관능기로 α,ω-말단 캡핑된 PDMS 중합체 또는 올리고머이며, 400 내지 350,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는 것인, 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 실리콘 수지 (c)가 사관능성 실록실 단위 (SiO4/2) 및 트리오르가노실록시 단위 (R3SiO1/2)로 이루어지고,
    여기서 R은 독립적으로, 메틸, 히드록실, 히드라이드, 비닐, (메트)아크릴옥시 관능기 또는 그의 혼합물이고,
    여기서 SiO4/2 단위 대 R3SiO1/2 단위의 몰비는 1:2 내지 2:1이고,
    여기서 평균 중량 분자량은 500 내지 200,000 g/mol인, 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  7. 하기 (a)-(c)의 혼합물을 포함하는 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물이며,
    (a) 95 내지 99.999 중량%의, 유기 용매 중 하기의 반응 생성물:
    (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체;
    (ii) 반응성 실리콘 수지; 및
    (iii) (메트)아크릴레이트 및 메톡실 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머;
    (iv) -6 이하 또는 15 이상의 pKa 값을 갖는 산 또는 염기 촉매;
    (b) 0.001 내지 5 중량%의 라디칼 개시제; 및
    (c) 임의로, 45 중량% 이하의 실리콘 수지 또는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머;
    여기서 조성물 내 각 성분의 총량은 100 중량%이고,
    여기서 경화된 접착제는 500nm에서 ASTM E903에 따라 측정 시, 90% 초과의 투과율을 갖는 것인, 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 반응성 폴리디메틸실록산 중합체 (i) 대 반응성 실리콘 수지 (ii) 대 (메트)아크릴레이트 및 메톡실 관능화 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머 (iii)의 비가 1-8:1-8:1-8 범위인 경화성 실리콘 감압성 접착제 조성물.
  9. 하기 단계를 포함하는, 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 형성하는 방법:
    (1) 유기 용매 중에서 (i) 반응성 폴리디메틸실록산 중합체, (ii) 반응성 실리콘 수지; 및 (iii) 산 또는 염기 촉매의 반응 생성물을 제조하여 비-경화성 규소 네트워크를 형성하는 단계; 및
    (2) 비-경화성 규소 네트워크를 (iv) 5 내지 45 중량%의 (메트)아크릴레이트 종결 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머, (v) 5 내지 45 중량%의 실리콘 수지; (vi) 0.001 내지 5 중량%의 라디칼 개시제, 및 (vii) 임의로, 350,000 미만의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리디메틸실록산 중합체 또는 올리고머와 조합하여 유기 용매 중 용액을 형성하는 단계;
    (3) 제1 이형-라이너를 제공하는 단계;
    (4) 제1 이형-라이너 상에 용액을 코팅하는 단계;
    (5) 코팅된 필름으로부터 유기 용매를 증발시켜 실질적으로 무용매 필름을 형성하는 단계; 및
    (6) 실질적으로 무용매 필름 상에 제2 이형-라이너를 적층하는 단계.
  10. 제9항에 있어서, 유기 용매를 증발시키는 것이 혼합물을 40 내지 150℃의 온도에 노출시키는 것을 포함하는 것인, 경화성 실리콘 감압성 접착제 필름을 형성하는 방법.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170127263A (ko) * 2016-05-11 2017-11-21 모멘티브퍼포먼스머티리얼스코리아 주식회사 유기 전자 소자 봉지재용 조성물 및 이를 이용하여 형성된 봉지재
EP3636723A4 (en) 2017-06-06 2021-04-14 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. UV CURABLE SILICONE ADHESIVE COMPOSITION AND CURED OBJECT RECEIVED THEREFORE
TWI804497B (zh) 2017-06-26 2023-06-11 日商迪愛生股份有限公司 黏著帶及將黏著帶由被黏物剝離的方法
KR102560796B1 (ko) * 2017-09-29 2023-07-28 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 자외선 경화형 실리콘 점착제 조성물 및 그 경화물
WO2019081387A1 (de) * 2017-10-27 2019-05-02 Tesa Se Dimensionsstabile klebebänder
JP7040968B2 (ja) * 2018-03-19 2022-03-23 日東電工株式会社 粘着シートおよび磁気ディスク装置
DE102018118581A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Lohmann Gmbh & Co. Kg Kartuschenabdeckvorrichtung zum Versiegeln einer mikrofluidischen Kartusche
EP3835389A4 (en) * 2018-08-10 2022-05-18 Dow Toray Co., Ltd. ORGANOPOLYSILOXA COMPOSITION FOR FORMING A PSA COATING AND USE THEREOF
JP7046197B2 (ja) * 2018-08-10 2022-04-01 ダウ・東レ株式会社 感圧接着層形成性オルガノポリシロキサン組成物およびその使用
KR20200047181A (ko) 2018-10-26 2020-05-07 주식회사 케이씨씨 대전방지 실리콘 감압 점착제 조성물
EP4209563A1 (en) * 2018-11-21 2023-07-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ultraviolet ray curable silicone adhesive composition and cured product thereof
KR20210142129A (ko) * 2019-03-14 2021-11-24 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 폴리(메트)아크릴레이트기를 갖는 폴리오가노실록산 및 이의 제조 및 사용 방법
KR102323030B1 (ko) * 2019-08-05 2021-11-09 주식회사 엘지화학 점착 필름, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치
US20240059937A1 (en) * 2019-10-11 2024-02-22 3M Innovative Properties Company Adhesive delivery system
WO2022226779A1 (en) 2021-04-27 2022-11-03 Dow Silicones Corporation Radical cured silicone pressure sensitive adhesive and composition and method for its preparation and use in flexible display device
CN115975520A (zh) * 2022-12-14 2023-04-18 华侨大学 一种用于偏光片的tac复合膜及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090306307A1 (en) 2006-06-20 2009-12-10 Dongchan Ahn Curable Organosilicon Composition
US20120040180A1 (en) 2009-03-04 2012-02-16 Tasa SE Pressure-Sensitive Adhesive Compound
US20120095159A1 (en) 2009-04-24 2012-04-19 Yuxia Liu Silicone Acrylic Hybrid Polymer-Based Adhesives
US20120114737A1 (en) 2006-06-06 2012-05-10 Gary Lee Loubert Silicone acrylate hybrid composition and method of making same

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5262468A (en) 1977-03-17 1993-11-16 Applied Elastomerics, Inc. Thermoplastic elastomer gelatinous compositions
US4701509A (en) 1984-09-17 1987-10-20 Johnson & Johnson Products, Inc. N-vinyl caprolactam-containing hot melt adhesives
US5308887A (en) * 1991-05-23 1994-05-03 Minnesota Mining & Manufacturing Company Pressure-sensitive adhesives
US5300608A (en) 1992-03-31 1994-04-05 Loctite Corporation Process for preparing alkoxy-terminated organosiloxane fluids using organo-lithium reagents
US5905123A (en) * 1993-06-11 1999-05-18 Dow Corning Corporation Moisture-curable hot melt silicone pressure-sensitive adhesives
US5362781A (en) * 1993-12-13 1994-11-08 General Electric Compay Addition-curable silicone adhesive compositions and N-heterocyclic silane adhesion promoters
US5559165A (en) 1995-08-08 1996-09-24 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Hot melt adhesives for bonding to sensitive areas of the human body
US5901523A (en) 1997-11-13 1999-05-11 Tasi; Hsiang Jung Assembly unit of frame structure
ES2219841T3 (es) * 1998-11-19 2004-12-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cinta adhesiva para un sistema de cierre de pañales.
US6828355B1 (en) * 1999-07-19 2004-12-07 Henkel Corporation Resin-reinforced UV, moisture and UV/moisture dual curable silicone compositions
US6448303B1 (en) 2000-12-29 2002-09-10 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Hot melt adhesives for dermal application
US6730397B2 (en) * 2001-12-18 2004-05-04 3M Innovative Properties Company Silicone pressure sensitive adhesives, articles and methods
JP5117713B2 (ja) 2006-12-25 2013-01-16 東レ・ダウコーニング株式会社 シリコーン系感圧接着剤組成物および粘着テープ
US8232350B2 (en) 2008-06-02 2012-07-31 3M Innovative Properties Company Adhesive encapsulating composition and electronic devices made therewith
WO2011062932A1 (en) 2009-11-18 2011-05-26 3M Innovative Properties Company Flexible assembly and method of making and using the same
JP5234064B2 (ja) * 2010-08-23 2013-07-10 信越化学工業株式会社 無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物及び粘着性物品
JP5593175B2 (ja) 2010-09-09 2014-09-17 リンテック株式会社 封止用粘着シート、電子デバイス、及び有機デバイス
MX2014014183A (es) 2012-05-22 2015-06-23 Henkel Ip Llc Adhesivo fotocurable opticamente claro liquido.
WO2014093093A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 3M Innovative Properties Company Room temperature curable siloxane-based gels
US9670392B2 (en) 2013-02-11 2017-06-06 Dow Corning Corporation Stable thermal radical curable silicone adhesive compositions
KR102340884B1 (ko) * 2014-02-11 2021-12-20 로저스코포레이션 양면 접착 테이프, 이의 제조 방법 및 사용 방법, 및 이를 통해 조립된 물품
CN103820042A (zh) 2014-02-27 2014-05-28 深圳市友联亨达光电有限公司 一种热固化型光学透明热熔胶膜(toca)及贴合方法
CN104130740A (zh) 2014-06-29 2014-11-05 惠州市永卓科技有限公司 一种具有高剥离力的pet保护膜压敏胶及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120114737A1 (en) 2006-06-06 2012-05-10 Gary Lee Loubert Silicone acrylate hybrid composition and method of making same
US20090306307A1 (en) 2006-06-20 2009-12-10 Dongchan Ahn Curable Organosilicon Composition
US20120040180A1 (en) 2009-03-04 2012-02-16 Tasa SE Pressure-Sensitive Adhesive Compound
US20120095159A1 (en) 2009-04-24 2012-04-19 Yuxia Liu Silicone Acrylic Hybrid Polymer-Based Adhesives

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