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CN102576822B - 封装电子装置的方法 - Google Patents

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CN102576822B
CN102576822B CN201080045924.3A CN201080045924A CN102576822B CN 102576822 B CN102576822 B CN 102576822B CN 201080045924 A CN201080045924 A CN 201080045924A CN 102576822 B CN102576822 B CN 102576822B
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Abstract

本发明涉及封装电子装置阻挡渗透物的方法，其中提供至少部分交联的热熔粘合剂，所述至少部分交联的热熔粘合剂是基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的，以及将该热熔粘合剂施用在需封装的电子装置区域之上或周围。

Description

封装电子装置的方法
技术领域
本发明涉及封装电子装置的方法以及涉及热熔粘合剂用于封装电子装置的用途。
背景技术
(光)电子装置越来越频繁地用于商业产品中或者欲引入市场。这类装置包括有机或无机电子结构，例如，有机、有机金属或聚合物半导体或它们的组合。根据期望的应用，这些装置和产品表现为刚性或柔性的形式，其中对于柔性装置的需要不断增加。例如，通过印刷法(如凸版印刷、凹版印刷、丝网印刷或平版印刷)或所谓的“无压行式印刷”(如热转移印刷(thermaltransfer printing)、喷墨印刷或数字印刷)制造此类装置。然而，在许多情况下，也使用真空方法，例如化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、等离子体增强化学或物理沉积法(PECVD)、溅射法、(等离子体)刻蚀或气相沉积涂布法(etching or vapour coating)，其中一般通过掩模进行图案化。
已经商业化或者在其市场潜力方面受到关注的(光)电子应用的实例包括：电泳或电致变色结构体或显示器、在读数器或显示设备中的有机或聚合物发光二极管(OLED或PLED)或者作为照明装置、电致发光灯、发光电化学电池(LEEC)、有机太阳能电池(优选染料或聚合物太阳能电池)、无机太阳能电池(优选薄膜太阳能电池，特别是基于硅、锗、铜、铟和硒的那些)、有机场效晶体管、有机开关元件、有机光电倍增管、有机激光二极管、有机或无机感应器或者基于有机物或无机物的RFID转发器。
在有机和/或无机(光)电子学领域，尤其是在有机(光)电子学领域，为实现(光)电子装置充分的寿命和功能而可看作是技术挑战的是保护它们所包含的组件免于遭受渗透物损坏。渗透物可以是各种各样的低分子量有机或无机化合物，特别是水蒸气和氧气。
在有机和/或无机(光)电子学领域中的大量(光)电子装置不但对水蒸气而且还对氧气敏感，当使用有机原料时尤其如此，其中水或者水蒸气的渗入对于许多装置都看作相当严重的问题。因此，在电子装置的使用寿命期间需要通过封装来进行保护，否则随着应用期限的延长将发生性能劣化。例如，由于组成部分的氧化，发光度(如在诸如电致发光灯(EL灯)或有机发光二极管(OLED)的发光装置中)，对比度(如在电泳显示器(EP显示器)中)或者效率(在太阳能电池中)在非常短的时间内急剧下降。
在有机和/或无机(光)电子器件的情形中，尤其是在有机(光)电子器件的情形中，特别需要柔性粘合剂溶液(flexible bonding solution)，该柔性粘合剂溶液构成对渗透物(诸如氧气和/或水蒸气等)的防渗屏障(permeation barrier)。此外，对于这些(光)电子装置还有许多其它要求。因此，该柔性粘合剂溶液不仅在两种基材之间获得有效的粘附性，而且还要满足诸如以下的性能要求：高的剪切强度和剥离强度、化学稳定性、耐老化、高度透明、容易加工，以及高的挠性和柔韧性。
因此，现有技术常用的一种途径是将电子装置放置在不能透过水蒸气和氧气的两个基片之间。然后，在边缘进行密封。对于非柔性结构，使用玻璃或金属基片，它们提供了高的防渗屏障但对机械负载非常敏感。另外，这些基片使得整个装置具有较大的厚度。此外，在金属基片的情形中，没有透明性。相反，对于柔性装置，使用平坦的基片，如透明或不透明的膜，该膜可以具有多层形式。此情形下不但可以使用不同聚合物的组合，而且还可以使用有机层或无机层。使用这种平坦的基片能够得到柔软的极薄的结构。对于不同的应用，存在各种各样的可能基片，例如膜、机织织物、无纺布和纸或它们的组合。
为了获得最有效的密封，使用特定的防渗粘合剂(barrier adhesive)。用于密封(光)电子组件的良好的粘合剂具有低的氧气渗透性，特别是低的水蒸气渗透性，对装置具有充分的粘附性且可以在装置上良好流动。对装置具有低的粘附性降低了界面处的防渗效果(防渗效果)，从而能够使氧气和水蒸气进入，而与粘合剂的性质无关。仅当粘合剂和基片之间的接触是连续的时，粘合剂的性质才是粘合剂的防渗效果的决定因素。
为了表征防渗效果，通常指定氧气透过率OTR和水蒸气渗透率WVTR。所述透过率各自分别显示，在温度和分压的特定条件及任选的其它测量条件(如相对环境湿度)下，每单位面积和单位时间的通过膜的氧气流或水蒸气流。这些值越低，则用于封装的相应材料越合适。此时，对于渗透的描述不仅基于WVTR或OTR值，而且总是包括对渗透的平均程长的说明(例如，材料的厚度)或标准化至特定程长。
渗透性P是物体对于气体和/或液体的透过性的量度。低P值表示良好的防渗效果。对于特定的渗透程长、分压和温度，在稳态条件下，指定材料和指定渗透物的渗透性P是特定的值。渗透性P是扩散项D和溶解度项S的乘积：
P＝D*S
在本申请中，溶解度项S描述防渗粘合剂对渗透物的亲和力。例如，在水蒸气的情形下，疏水材料得到低的S值。扩散项D是渗透物在防渗材料中迁移性的量度且直接取决于诸如分子迁移率或自由体积等性质。在高度交联或高度结晶的材料中常常得到较低的D值。然而，高度结晶的材料通常不太透明，而且较高的交联导致挠性较低。渗透性P通常随着分子迁移率增加而上升，例如，当升高温度或超出玻璃化转变温度时。
至于对水蒸气和氧气的渗透性的影响，增加粘合剂防渗效果的方法必须特别考虑这两个参数D和S。除了这些化学性质，还必须考虑物理效应对渗透性的影响，特别是平均渗透程长和界面性质(粘合剂的流动性质，粘附性)。理想的防渗粘合剂具有低的D值和S值，以及对基材具有非常好的粘附性。
低溶解度项S通常不足以获得良好的防渗性质。特别是，一类经典的例子是硅氧烷弹性体。此材料极其疏水(小的溶解度项)，但由于其自由可转动的Si-O键(大的扩散项)，对水蒸气和氧气具有相当小的防渗效果。因此，对于良好的防渗效果，溶解度项S和扩散项D之间良好的平衡是必需的。
至今为止，主要使用液体粘合剂和基于环氧化物的粘合剂用于此目的(WO98/21287 A1；US 4,051,195 A；US 4,552,604 A)。由于高度交联，这些粘合剂具有小的扩散项D。它们主要的使用领域是刚性装置的边缘粘结，但也用于中等柔性的装置。用热或通过UV辐射进行固化。由于固化导致发生收缩，难以实现在整个区域粘结，因为固化期间粘合剂和基材之间产生应力，应力进而可以导致分层(delamination)。
这些液体粘合剂的使用带来了一系列的缺点。例如低分子量组分(VOC-挥发性有机化合物)可破坏装置中的敏感的电子结构并可妨碍制备操作。粘合剂不得不以复杂的方式施用到装置的各个单独的构件上。为了确保精确定位，需要采用昂贵的分配器和固定设备。而且，施用方式阻碍快速连续的处理，由于低粘性，随后需要的层合步骤也可能使得在窄的限度内实现规定的层厚和粘结宽度更为困难。
此外，这些高度交联的粘合剂在固化之后残留的挠性低。在低温范围内或在两组分体系中，热交联体系的使用受限于适用期，该适用期即直到发生凝胶化时的加工时间。在高温范围，且特别是在长反应时间的情况中，敏感的(光)电子结构进而又限制了使用该体系的可能性——此(光)电子结构中可采用的最大温度常常在约90℃，因为即使高于此温度也可能发生初步损坏。特别是，含有有机电子元件并用透明聚合物膜或由聚合物膜和无机层构成的复合体封装的柔性电子装置在此具有窄的限制。这也适用于在高压下的层合步骤。为了获得提高的耐久性，在此有利的是先行高温热载步骤(hightemperature loaded step)和在较低压力下进行层合。
作为热可固化的液体粘合剂的替代，目前在许多情况下也可以使用辐射固化的粘合剂(US 2004/0225025 A1)。使用辐射固化的粘合剂避免电子装置冗长的热载步骤。然而，辐射引起装置的短期逐点(pointwise)加热，因为通常不仅存在发出的UV辐射，而且存在发出的很高比例的IR辐射。同样保留了液体粘合剂的其它上述缺点如VOC、收缩、分层和低挠性。由于来自光引发剂或感光剂的其它挥发性组分或分解产物，可能出现问题。此外，装置必须透过UV光。
基于弹性体的其它辐射固化液体粘合剂披露与以下出版物中：
用于光电子组件的基于不同化学物质(主要是丙烯酸酯和丙烯酸酯改性的弹性体)的辐射固化粘合剂描述于WO 2006/107748中，其中加入吸水剂来改善对水蒸汽的阻挡作用。基于类似化学物质(更具体是含有丙烯酸酯改性的聚异丁烯)的另一种辐射固化粘合剂描述于WO 2007/111607中。尽管这减少了低挠性的缺点，但是反应性液体粘合剂的所有其它前述缺点仍然存在。
由于有机电子装置的各组分以及所使用的许多聚合物常常对UV暴露敏感，因此，在没有其它额外的保护措施(如其它外部膜)下，耐久的户外使用是不可能的。在UV-固化粘合剂体系中，仅可在UV固化之后施用这些膜，这额外增加了制造复杂性和装置的厚度。
还已知的是压敏胶带用于封装电子装置(例如US 2006/0100299 A1、WO2007/087281 A1、US 2005/0227082、DE 102008047964、DE 102008060113)。
US 2006/0100299 A1公开了一种用于封装电子装置的可UV固化的压敏胶带。该压敏胶带包括基于以下物质的组合的粘合剂：软化点大于60℃的聚合物，软化点小于30℃的可聚合环氧树脂，以及光引发剂。所述聚合物可以是聚氨酯、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯或聚酯，但特别优选丙烯酸酯。此外还包含增粘树脂、增塑剂或填料。
丙烯酸酯组合物对UV辐射和多种化学品具有良好的耐性，但对不同基材的结合强度十分不同。在极性基材如玻璃或金属上的结合强度非常高，而在非极性基材如聚乙烯或聚丙烯上的结合强度往往是低的。此情形在界面处存在特别的扩散风险。另外，这些组合物是高极性的，这促进了扩散，特别是水蒸气的扩散，即使随后进行交联也是如此。使用可聚合的环氧树脂进一步增加了此倾向。
US 2006/0100299A1中提到的压敏粘合剂的实施方式具有施用简单的优势，但也具有因存在的光引发剂可能产生分解产物，结构不可避免的UV透过性和在固化后挠性降低的缺点。另外，由于为保持压敏粘合且尤其是保持内聚力需要少量环氧树脂或其它交联剂，因此可以获得的交联密度比使用液体粘合剂可获得的低得多。
WO 2007/087281 A1公开了一种用于电子应用(特别是OLED)的基于聚异丁烯(PIB)的透明的柔性压敏胶带。在此情况中使用分子量大于500 000g/mol的聚异丁烯和氢化的环状树脂。任选可以使用可光聚合的树脂和光引发剂。
由于其低的极性，基于聚异丁烯的粘合剂具有对水蒸气良好的阻挡能力，但即使在高分子量下内聚力也相对较低，因而在高温时粘合剂常常显示低的剪切强度。低分子量组分的含量不能任意减少，因为否则粘附性显著降低且界面渗透性增加。当使用高含量的官能树脂时(这是因组合物的内聚力非常低而必须的)，组合物的极性再次增加，由此溶解度项增大。
DE 102008047964还描述了基于苯乙烯嵌段共聚物(以及可能氢化和相应氢化的树脂)的防渗粘合剂。由于在该嵌段共聚物中形成至少两个域，因此额外地获得室温下非常好的内聚力以及同时改善的防渗性。
为了在表面获得良好的润湿和粘附性，相比于液体粘合剂，压敏胶带因聚合物的分子量相对较高，通常需要一定的时间、足够的压力及粘性部分和弹性部分之间良好的平衡。此外，压敏粘合剂(具体是那些基于聚异丁烯的压敏粘合剂以及那些基于苯乙烯嵌段共聚物的压敏粘合剂)显示明显的缺点：在配备防渗层的两个膜(例如为含有SiOx涂层的2个PET膜，此类可用于例如有机太阳能电池)之间的粘合的情形中，在热和潮湿条件下进行存储期间存在严重的起泡问题。即使对膜和/或粘合剂进行先前干燥也不能避免该起泡问题。
另外，从现有技术还已知一种没有防渗性能的压敏粘合剂(WO 03/065470 A1)，其在电子结构中充当转移粘合剂。该粘合剂含有与此结构中的氧气或水蒸气反应的功能填料。由此可以在此结构中简单应用清除剂。使用另一低渗透性的粘合剂将此结构与外界密封。
另外，用于封装电子结构的热熔粘合剂也是已知的。在多种情形中，采用乙烯共聚物，例如乙烯乙酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)或者乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)。尤其对于基于硅晶片的太阳能电池模块，常常使用交联的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物。在此情形中交联在高于约120℃的温度和一定压力下的密封操作期间进行。由于所述高温或者所述压力所强加的力学负荷，该操作对许多种基于有机半导体或者在薄膜工艺中制造的(光)电子结构是不利的。然而在JP2002260847中，同样指出该操作用于有机发光二极管。
其它基于嵌段共聚物或功能聚合物的交联或者非交联的热熔粘合剂描述在US 5488266、WO 2008/036707 A2、WO 2003/002684、JP 2008004561、JP 2005298703和US 20040216778中。
此外，在WO 2009/085736 A2中描述了热熔粘合剂用于太阳能电池的边缘密封，其中引入干燥剂。所用的基础聚合物例如是聚异丁烯和1-丁烯共聚物。在某些实施方案中，采用交联聚合物。报道WVTR为3g/m2*d，但是层的厚度未提及。此外，该热熔粘合剂以液体形式施加，并且在160℃的高温进行加工。
类似的方法显示在US 4633032中。为了边缘密封太阳能电池模块，采用了热熔丁基橡胶-例如PIB，但是没有任何具体的详述。
现有技术中使用的热熔粘合剂的缺点是在没有交联的情况下，防渗效果低，尤其是对氧气的防渗性，以及所述粘合剂的内聚力在较高温度时急剧下降。因此，增大了在热和潮湿条件下存储结构体时起泡的风险。若所述粘合剂进行热交联，则常常需要高温，这埋藏了损害电子结构的风险。辐射交联的热熔粘合剂又埋藏了电子结构的可能的辐射损伤的缺点以及在结构体的部件中对于辐射穿透性的需求的缺点。
此外，所述热熔粘合剂中的多种不是呈易于操作的平面基材形式，而是必须以液体形式在高于120℃的高温施用。
发明内容
本发明的目的是确定一种封装电子装置阻挡渗透物(特别是水蒸气和氧气)的方法，该方法可以简单方式进行，通过该方法同时获得了有效的封装，在具有防渗层的两个聚酯膜之间的粘合后以及在85℃和85％相对湿度存储时不起泡。此外，通过使用合适的(特别是柔性的)粘合剂，延长(光)电子装置的寿命。
通过本发明方法，本发明解决了上述的问题。本发明描述了具有相等地位的方案。优选的实施方式和发展是各从属权利要求的主题。
因此，本发明涉及封装电子装置阻挡渗透物的方法，其中提供基于酸改性或者酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的至少部分交联的热熔粘合剂，以及将所述热熔粘合剂施用至欲封装的电子装置区域和/或在欲封装的电子装置区域的周围施用该热熔粘合剂。
在本申请说明书意义上的渗透物是那些可渗透入装置或组件，更具体是电子装置或光电子装置或者相应的组件的化学物质(例如原子、离子、分子等)，它们在所述装置或组件中可具体引起功能破坏。该渗透可例如通过机壳或外壳本身，还可通过所述机壳或外壳的开口或者通过接缝、结合点、焊接点等发生。机壳或外壳在此意义上应理解为是指完全或部分包围敏感组件的组件，并且其在除了它们机械功能之外还意在具体用于保护所述敏感组件。
在本申请说明书意义上的渗透物具体是低分子量有机或无机化合物，例如氢气(H2)，尤其是氧气(O2)和水(H2O)。所述渗透物可具体呈气体或者蒸气的形式。
特此引用在导论小节中的论述。
具体实施方式
首先，本发明基于以下出乎意料的发现：即使那些在施用之前已经交联的热熔粘合剂仍然能通过热密封法进行操作并且在此情形中能发展充分的粘附性以允许电子结构的有效封装。事实上已经发现基于乙烯基芳族嵌段共聚物的至少部分交联的热熔粘合剂尤其适合用于封装电子装置。根据本发明，相应地制备基于可交联的乙烯基芳族嵌段共聚物的热熔粘合剂，并借助加热施用到电子装置欲封装的那些区域。根据热熔粘合剂的实施方式，也不再需要后续的处理。
基于乙烯基芳族嵌段共聚物的热熔粘合剂具体是指这样一种热熔粘合剂，其中嵌段共聚物的总含量为至少40wt％，优选至少55wt％。
至少部分交联是指可用于交联的化学基团中至少一些已经事实上发生交联反应。
在本发明中，封装不仅指用所述热熔粘合剂进行完全包封，而且甚至指在(光)电子装置欲封装的一些区域上施用所述热熔粘合剂，例如，电子结构的一侧覆盖或整体覆盖。
通过热熔粘合剂组成的选择和随之发生的由乙烯基芳族嵌段共聚物的非极性嵌段导致的低极性以及扩散系数所得的低溶解度项(S)，可以获得诸如水蒸气和氧气(特别是水蒸气)的渗透物的低渗透能力。在嵌段共聚物内形成至少两个域(domain)，除了产生非常好的内聚力之外，同时还改进了防渗性质。域的这种形成常常也称为“物理交联”，但是就本申请目的而言不算作术语“交联”内。借助如下所述的相应地化学改性和/或其它组分，并根据(光)电子装置的相关要求，通过交联反应其性质有利地适合所述要求，其中至少一些交联甚至在施用热熔粘合剂之前进行。
因此，相比于压敏粘合剂，本发明的优势是如下性质的结合：由于下述的交联反应，非常好的对于氧气且尤其对于水蒸气的防渗性质与在不同基材上良好的界面粘附性，良好的内聚力(甚至在高于苯乙烯域的软化范围的温度时也是如此)，相比于液体粘合剂具有非常高的挠性，以及在封装之时/之中易于应用于(光)电子装置中。与其它热熔粘合剂相比，值得注意的是它们具有低的施用温度以及在给定温度的稳定性。根据所述热熔粘合剂的实施方式，基于交联乙烯基芳族嵌段共聚物的粘合剂提供了良好的对化学品和环境影响的耐受性。此外，在某些实施方式中还存在透明的粘合剂，由于使得入射光或出射光(emergent light)的减少非常少，该粘合剂可特别适合用于(光)电子装置。
因此，所述基于交联乙烯基芳族嵌段共聚物的热熔粘合剂的特征在于，不仅具有良好的可加工性和可涂布性，而且还具有有关粘附性和内聚力的良好的产品性质，以及对氧气良好的防渗效果和对水蒸气非常好的防渗效果，尤其相比于基于丙烯酸酯、丁腈橡胶、氯丁二烯橡胶或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的热熔粘合剂。该类型的热熔粘合剂可以简单方式集成到电子装置中，特别是还可以集成到要求高挠性的装置中。该热熔粘合剂的其它特别有利的性质是对不同基材具有类似良好的粘附性、高剪切强度和高挠性。另外，由于和基材具有非常好的粘附性，还获得低的界面渗透性。通过使用本文所述的配制物用于封装(光)电子结构，获得了结合有上述优点的有利的装置，由此加速和简化封装操作及提高产品品质。
在所述热熔粘合剂的某些实施方式中，由于在施用之后不需要任何其它热处理步骤或照射，因此在构建(光)电子结构时不发生因施用后的交联反应引起的收缩，并且所述热熔粘合剂作为呈幅型(web form)或呈适合该电子装置的相应形式的材料存在，组合物可以在低压和低温下简单快速地集成到封装(光)电子结构的操作中。由此可以使得要避免的通常与加工步骤如热和机械负载有关的缺点最小化。在简单的辊至辊(role-to-role)工艺中，通过至少部分(光)电子结构和平面防渗材料(例如，玻璃，特别是薄的玻璃，金属氧化物涂覆的膜、金属薄片、多层基片材料)层合得到的封装可以具有非常好的防渗效果。除了热熔粘合剂的挠性之外，整个结构的挠性还取决于其它因素，例如(光)电子结构和/或平面防渗材料的几何形状和厚度。然而，热熔粘合剂的高挠性使得可以获得非常薄的、易弯曲的(pliable)和柔性的(光)电子结构。使用的术语“易弯曲的”是指具有无破坏地顺应具有特定半径(特别是具有1mm半径)的弯曲物体(如鼓)的弯曲部分的性质。
对于封装(光)电子结构尤其有利的是下面的事实：本发明的至少部分交联的热熔粘合剂可在低温施用。所述温度有利地低于120℃。80℃～100℃的温度证明是代表最佳的温度范围。
在封装电子装置阻挡渗透物的方法的优选实施方式中，所述热熔粘合剂可以以胶带的形式提供。这类表现形式允许特别简单和均匀地施用热熔粘合剂。
在一种实施方式中，通用表述“胶带”包括在一面或两个面配置有热熔粘合剂的载体材料。该载体材料包括所有的平面结构，例如，二维延伸的膜或膜部分，具有延长长度和有限宽度的带，带部分，冲切片，多层布置等。对于不同的应用可以将各种各样的载体(如膜、机织织物、无纺布和纸)与粘合剂结合起来。此外，表述“胶带”还包括所谓的“转移胶带”或“可热活化的膜”，也就是说没有载体的胶带。在转移胶带的情形中，不同的是，在应用前将粘合剂施用到配置有隔离层和/或具有防粘性质的柔性衬里之间。施用通常包括：首先除去一个衬里，施用粘合剂，然后除去第二个衬里。在可热活化的膜的情形中，甚至没有这些衬里，或者仅在一侧存在一个衬里。由此，热熔粘合剂可以直接用于连接(光)电子装置的两个表面。
在本发明中，优选使用聚合物膜、复合膜或配置了有机层和/或无机层的膜或复合膜作为胶带的载体材料。该膜/复合膜可以由用于膜制备的任意常规塑料构成，包括但不限于下列：
聚乙烯、聚丙烯—特别是由单轴或双轴拉伸制得的取向聚丙烯(OPP)、环烯烃共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯—特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、乙烯-乙烯基醇共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)或聚酰亚胺(PI)。
载体还可以结合有有机或无机涂层或层。这可以通过常规方法如表面涂覆、印刷、气相沉积涂布、溅射、共挤出或层压进行。实例包括但不限于，例如硅和铝的氧化物或氮化物、氧化铟锡(ITO)或溶胶-凝胶涂层。
特别优选地，这些膜/复合膜(尤其是聚合物膜)配置有对氧气和水蒸气的防渗屏障，其中该防渗屏障超过对包装部分的要求(WVTR<10-1g/(m2d)；OTR<10-1cm3/(m2d bar))。氧的渗透性(OTR)和水蒸气的渗透性(WVTR)分别根据DIN 53380的部分3和ASTM F-1249确定。在23℃和相对湿度50％下测量氧的渗透性。在37.5℃和相对湿度90％下测量水蒸气的渗透性。结果标准化到50μm的膜厚。
此外在优选的实施方式中，膜/复合膜可以呈透明形式，从而这样的粘合剂制品的整体结构也是呈透明形式。本发明中，“透明性”是指在可见光范围的平均透过率为至少75％，优选高于90％。
根据(光)电子装置的要求，在热熔粘合剂的一种具体实施方式中，还可以通过随后的交联反应改变弹性和粘性性质以及防渗效果。这可以通过热和电磁辐射(优选UV辐射、电子辐射或γ辐射)两者以适合(光)电子装置的形式进行。因此，防渗效果和粘合强度二者可能在引入至(光)电子结构中之后得以提高。然而，通常同时保留热熔粘合剂的高挠性。
更优选地，在某些实施方式中，使用在可见光光谱(约400nm～800nm的波长范围)中透明的热熔粘合剂。然而，对于某些应用例如在太阳能电池的情形中，该范围也可扩展至明确的UV或IR区。特别是通过使用无色的增粘树脂可以获得在优选的可见光谱区中期望的透明性。因此，这种热熔粘合剂也适合用于(光)电子结构整个区域的应用。在近似于在中央布置电子结构时，整个区域粘结提供的优于边缘密封的优势在于，渗透物在到达该结构前将不得不扩散通过整个区域。因此，渗透路径显著增加。例如，与借助液体粘合剂的边缘密封相比，本实施方式中延长的渗透路径对总体防渗具有积极作用，因为渗透路径与渗透性成反比。
本发明中，“透明性”是指粘合剂在可见光范围的平均透过率为至少75％，优选高于90％。在热熔胶带具有载体的实施方式中，整个结构的最大透过率还取决于所使用的载体类型和所述结构的本性。
(光)电子装置的电子结构常常对UV照射敏感。已经表明如果热熔粘合剂还表现为UV-阻挡设计，将是特别有利的。在本发明中，术语“UV-阻挡”指在相应波长范围内，平均透过率为不超过20％，优选不超过10％，更优选不超过1％。在优选的实施方式中，热熔粘合剂在320nm～400nm的波长范围(UVA辐射)，优选在280nm～400nm的波长范围(UVA和UVB辐射)，更优选在190nm～400nm的波长范围(UVA、UVB和UVC辐射)表现为UV-阻挡设计。
热熔粘合剂的UV-阻挡效果可特别通过将UV阻断剂或合适的填料添加至热熔粘合剂而获得。合适的UV阻断剂的实例包括HALS(Hindert ArmineLight Stabilizer(受阻胺光稳定剂))如苯并咪唑衍生物或得自Ciba的Tinuvin。具体地，合适的填料为二氧化钛，尤其是纳米级二氧化钛，因为由此在可见光区可以保持透明度。
在另一有利的实施方案中，热熔粘合剂显示非常好的耐侯性和抗UV光性。这种耐侯性和抗UV光性可具体通过使用氢化弹性体和/或氢化树脂获得。
所用的粘合剂优选是那些基于嵌段共聚物的粘合剂，该嵌段共聚物包括主要由乙烯基芳族化合物(优选苯乙烯)形成的聚合物嵌段(A嵌段)，以及那些主要由1,3-二烯(优选丁二烯、异戊二烯或者两种的混合物)的聚合形成的聚合物嵌段(B嵌段)。这些B嵌段通常具有低的极性。均聚物和共聚物二者均可用作B嵌段。
由A嵌段和B嵌段得到的嵌段共聚物可包括相同或不同的B嵌段，其可以已经是部分、选择性、或者完全氢化的。所述嵌段共聚物可以具有A-B-A的结构。也可以使用辐射状结构的嵌段共聚物以及星形和线型多嵌段共聚物。存在的其它组分可包括A-B两嵌段共聚物。乙烯基芳族化合物和异丁烯的嵌段共聚物同样也适用于根据本发明的应用。所有上述聚合物都可以单独使用，或者以与另一聚合物的混合物来使用。
还可使用含有除了上述嵌段A和B之外至少一种其它嵌段的嵌段共聚物，例如A-B-C嵌段共聚物。
尽管不是优选的，但也可以使用上述B嵌段和具有不同化学特性、表现出高于室温的玻璃化转变温度的A嵌段，例如为聚甲基丙烯酸甲酯。
在一种有利的实施方案中，嵌段共聚物具有10wt％至35wt％的聚乙烯基芳族化合物份额。
在另一种优选的实施方案中，乙烯基芳族嵌段共聚物的总份额(基于总的热熔粘合剂)为至少50wt％、优选至少70wt％、更优选至少80wt％。不适当的乙烯基芳族嵌段共聚物份额的后果是热熔粘合剂的内聚力较低或者粘合剂变得发粘。乙烯基芳族嵌段共聚物的最大总份额(基于总的热熔粘合剂)是不超过100wt％。
至少一些所用的嵌段共聚物是酸改性或者酸酐改性的，所述改性原则上借助自由基接枝共聚不饱和单羧酸和多羧酸或者酐(诸如富马酸、衣康酸、柠康酸、丙烯酸、马来酸酐、衣康酸酐、或者柠康酸酐，优选马来酸酐)来实现。酸或酸酐的份额优选为0.5wt％至4wt％，基于总的嵌段共聚物。
这些弹性体的交联可以以各种方式进行。
一方面，酸或者酸酐基团可与交联剂诸如各种胺或环氧树脂反应。
所用的胺可以是伯胺和仲胺或者在氮上直接键合有氢的酰胺和其它含氮化合物。
环氧树脂常常选择每分子具有超过一个环氧基团的单体和低聚化合物。它们可以是缩水甘油酯或者表氯醇与双酚A或双酚F或这二者的混合物的反应产物。也可使用通过表氯醇与酚醛反应产物的反应得到的环氧可溶酚醛树脂。也可使用具有两个或更多个环氧端基的单体化合物(其用作环氧树脂的稀释剂)。也可使用弹性改性的环氧树脂或者环氧改性的弹性体诸如环氧化的苯乙烯嵌段共聚物，例如来自Daicel的Epofriend。
环氧树脂的实例有来自Ciba Geigy的AralditeTM 6010、CY-281TM、ECNTM 1273、ECNTM 1280、MY 720、RD-2，来自Dow Chemicals的DERTM331、732、736、DENTM 432，来自Shell Chemicals的EponTM 812、825、826、828、830等，同样来自Shell Chemicals的HPTTM 1071、1079，以及来自Bakelite AG的BakeliteTM EPR 161、166、172、191、194等。
商业化的脂族环氧树脂的实例有乙烯基环己烷二氧化物诸如来自UnionCarbide Corp的ERL-4206、4221、4201、4289或者0400。
弹性化的弹性体可以以Hycar名从Noveon获得。
环氧稀释剂、具有两个或更多个环氧基团的单体化合物例如有来自Bakelite AG的BakeliteTM EPD KR、EPD Z8、EPD HD、EPD WF等或者来自UCCP的PolypoxTM R9、R12、R15、R19、R20等。
在这些反应中通常也使用促进剂。该促进剂可来自下组：例如叔胺或者改性的膦诸如三苯基膦。
尽管胺的反应常常甚至在室温进行，但是环氧树脂的交联通常在高温进行。
交联的第二种可能性是通过金属螯合物进行。
用金属螯合物交联马来酸酐改性的嵌段共聚物根据EP 1311559 B1是已知的，其中描述了嵌段共聚物混合物的内聚力提高。然而，未提及用于(光)电子结构中。
金属螯合物的金属可以选自第2、3、4或5主族或者过渡金属。尤其适用的是例如铝、锡、钛、锆、铪、钒、铌、铬、锰、铁、钴和铈。特别优选的是铝和钛。
对于螯合物交联，可使用不同种类的金属螯合物，其可用下式表示：
(R1O)nM(XR2Y)m，
其中
M是上述金属；
R1是烷基或芳基诸如甲基、乙基、丁基、异丙基或苄基；
n是0或者大于0的整数，
X和Y是氧或氮，并且也可在各自情形中通过双键与R2相连；
R2是连接X和Y的亚烷基，并且可以是支化的，或者可以在链中包含氧或其它杂原子；
m是整数，但是至少为1。
优选的螯合配体是那些由下面化合物反应得到的配体：三乙醇胺、2,4-戊二酮、2-乙基-1,3-己二醇或者乳酸。尤其优选的交联剂是乙酰丙酮铝和钛氧基乙酰丙酮化物。
在酸和/或酸酐基团与乙酰丙酮基团之间的所选比例在本申请中应该近似等当量，从而实现最优的交联，并且稍过量的交联剂证明是有利的。然而，酸酐基团和乙酰丙酮基团之间的比可变化，在此情形中，为了充分交联这两个基团都不应以超过5倍摩尔过量存在。
出乎预料的是，包含螯合物交联的、酸或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的热熔粘合剂也表现出非常低的水蒸气和氧渗透性。这对于具有如酸酐和金属螯合物的那样极性组分的热熔粘合剂是未预料到的。
在进一步优选的实施方式中，热熔粘合剂除了包含上述至少一种乙烯基芳族嵌段共聚物之外还包含至少一种增粘树脂，从而以期望的方式增大粘附性。增粘树脂应与所述嵌段共聚物的弹性体嵌段相容。
在热熔粘合剂中可以使用的增粘剂包括，例如，基于松香和松香衍生物的未氢化、部分氢化或完全氢化的树脂，二环戊二烯的氢化聚合物，基于C5、C5/C9或C9单体流的未氢化、部分氢化、选择性氢化或完全氢化的烃树脂，基于α-蒎烯和/或β-蒎烯和/或δ-柠檬烯的聚萜烯树脂，优选纯C8和C9芳族化合物的氢化聚合物。可以单独使用或以混合物的形式使用前述增粘剂树脂。可以使用在室温为固体的树脂，也可以使用液体树脂。为了确保高的老化稳定性和UV稳定性，优选氢化树脂的氢化度为至少90％，优选至少95％。
此外，优选DACP值(双丙酮醇浊点)高于30℃和MMAP值(混合甲基环己烷苯胺点)大于50℃的非极性树脂，更具体是DACP值大于37℃和MMAP值大于60℃的非极性树脂。DACP值和MMAP值各自说明在特定溶剂中的溶解性。通过这些范围的选择获得特别高的防渗性，尤其是对水蒸气的高防渗性。
还优选软化点(环/球)大于95℃(尤其是大于100℃)的树脂。通过该选择获得特别高的防渗性，尤其是对氧气的防渗性。
另一方面，若目的是实现粘合强度的提高，则具有低于95℃、更具体低于90℃的软化点的树脂是尤其优选的。
通常可以使用的其它添加剂包括以下：
·增塑剂，例如，增塑剂油或低分子量液体聚合物，如低分子量聚丁烯
·主抗氧化剂，例如位阻酚
·辅助抗氧化剂，例如亚磷酸酯(盐)或硫醚
·加工稳定剂，例如，C-自由基清除剂
·光稳定剂，例如UV吸收剂或位阻胺
·加工助剂
·末端嵌段增强树脂(endblock reinforcer resin)，和
·任选的其它聚合物，优选具有弹性的聚合物；其中，可相应使用的弹性体包括：基于纯烃的那些，例如不饱和聚二烯，如天然或合成制备的聚异戊二烯或聚丁二烯，化学上基本上饱和的弹性体(如饱和的乙烯-丙烯共聚物、α-烯烃共聚物、聚异丁烯、丁基橡胶、乙丙橡胶)，以及化学官能化的烃，例如含卤素、丙烯酸酯、烯丙基或乙烯基醚的聚烯烃。
在本发明的一种实施方式中，热熔粘合剂还包含填料，所述填料包括但不限于铝、硅、锆、钛、锡、锌、铁或碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、氮化物、卤化物、碳化物或混合的氧化物/氢氧化物/卤化物。这些填料主要是粘土，例如，氧化铝、勃姆石、三羟铝石、水铝矿、硬水铝石等。特别合适的有页硅酸盐，例如，膨润土、蒙脱石、水滑石、水辉石、高岭石、勃姆石、云母、蛭石或它们的混合物。然而，也可以使用炭黑或碳的其它改性体，例如碳纳米管。
优选使用纳米级的和/或透明的填料作为热熔粘合剂的填料。在本申请中，如果填料在至少一个尺寸上的最大尺寸约为100nm，优选约10nm，则称该填料为纳米级的。特别优选使用的填料在组合物中是透明的，具有板状微晶结构和高纵横比及均匀的分布。具有板状微晶结构和纵横比远大于100的填料通常仅有几个nm的厚度；然而，微晶的长度和/或宽度可以达到几个μm。这样的填料同样称为纳米颗粒。然而，对于透明型热熔粘合剂而言，具有小尺寸的粒状填料是特别有利的。
通过借助于上述填料在粘合剂基质中建造曲折结构(labyrinth-likestructure)，例如增加氧和水蒸气的扩散路径，如此使得氧和水蒸气通过粘合剂层的渗透降低。为了更好地在粘合剂基质中分散这些填料，可以用有机化合物表面改性这些填料。这些填料本身的使用是已知的，例如从US 2007/0135552 A1和WO 02/026908 A1中得知。
在本发明的其它有利实施方式中，也使用能够与氧气和/或水蒸气以特定方式相互作用的填料。然后，渗入(光)电子装置的水蒸气或氧气与这些填料化学或物理结合。这些填料也称为“吸气剂(getter)”、“清除剂”、“干燥剂”或“吸收剂”。这样的填料例如但非限制性地包括：可氧化的金属，金属和过渡金属的卤化物、盐、硅酸盐、氧化物、氢氧化物、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐，高氯酸盐和活性碳(包括其改性物)。实例有氯化钴、氯化钙、溴化钙、氯化锂、氯化锌、溴化锌、二氧化硅(硅胶)、氧化铝(活性铝)、硫酸钙、硫酸铜、连二亚硫酸钠、碳酸钠、碳酸镁、二氧化钛、膨润土、蒙脱石、硅藻土、沸石及碱金属或碱土金属的氧化物(如，氧化钡、氧化钙、氧化铁和氧化镁)或者碳纳米管。另外，还可以使用有机吸收剂，例如聚烯烃共聚物、聚酰胺共聚物、PET共聚酯或其它基于混杂聚合物(hybrid polymer)的吸收剂，它们通常与催化剂如钴结合使用。其它有机吸收剂例如为低交联度的聚丙烯酸、抗坏血酸盐、葡萄糖、五倍子酸或不饱和脂肪和油。
为了使填料在防渗效果方面的功效最大，它们的含量不应该太低。所述含量优选至少5wt％，更优选至少10wt％，且非常优选至少15wt％。在热熔粘合剂的结合强度没有下降过分大的程度下，或者在其它性质没有受到损害下，通常使用尽可能高含量的填料。因此，在一种方案中，该含量至多95wt％，优选至多70wt％，更优选至多50wt％。
填料具有非常细的分割(division)和非常高的表面积也是有利的。这能够获得较高的效率和较高的承载容量，以及具体通过纳米级填料获得。
与基于乙烯基芳族嵌段共聚物或者基于聚异丁烯的未交联热熔粘合剂构成对比的是，本发明粘合剂在额外具有防渗层的两个聚酯膜之间的粘合时在85℃和85％相对湿度存储后不显示起泡。
热熔粘合剂可以由溶液、分散体或由熔体制备和加工。优选由溶液或由熔体进行制备和加工。由溶液制备粘合剂是特别优选的。此时，将热熔粘合剂的各组分溶于合适的溶剂(例如，甲苯，或者矿物油精和丙酮的混合物)中，并通过一般已知的方法施涂到载体上。在由熔体加工的情况中，这些施涂方法可以通过喷嘴或压延机进行。在溶液方法中，已知通过刮刀、刀子、辊或喷嘴涂布的方法，仅列出几种。
在一种优选的实施方式中，根据VDA 277测量，热熔粘合剂的挥发性有机化合物(VOC)含量不超过50μg碳/克组合物，具体不超过10μg C/g。其优点是与电子结构的有机材料以及也与存在的任何功能层(例如导电金属氧化物(如铟-锡氧化物)透明层或者本征导电聚合物的类似的层)具有更好的相容性。
热熔粘合剂可以用于(光)电子装置整个区域的粘结，或者在相应转化之后可以由热熔粘合剂或热熔胶带制备冲切片、卷或其它形状的物体。然后，优选将热熔粘合剂/热熔胶带相应的冲切片和成形物体粘附到要粘结的基材上，例如作为(光)电子装置的边缘或边界。对冲切片和成形物体的形状的选择没有限制并根据(光)电子装置的类型的变化进行选择。通过渗透物的横向渗透(lateral penetration)增加渗透路径，平面层合结构的可行性相比于液体粘合剂对组合物的防渗性质是有利的，因为渗透路径以反比方式影响渗透性。
如果提供具有载体的平面结构形式的热熔粘合剂，则优选载体的厚度优选为约1μm～约350μm，更优选约4μm～约250μm，更优选约12μm～约150μm。最佳厚度取决于(光)电子装置、最终应用、热熔粘合剂的结构性质。与意在具有低的整体厚度的(光)电子结构一起使用1～12μm的非常薄的载体，但是这增加了成本和集成至该结构中的复杂性。当主要目的是通过载体和结构的刚性来增大防渗性能时，使用150～350μm的非常厚的载体，该载体增大防护效果，但是结构的挠性降低。12～150μm的优选范围代表大多数(光)电子结构的封装方案的最佳折衷。
附图说明
下面参考优选的示例性实施方式更具体地说明本发明的其它细节、目的、特征和优点。在附图中：
图1显示第一(光)电子装置的示意图。
图2显示第二(光)电子装置的示意图。
图3显示第三(光)电子装置的示意图。
图1显示(光)电子装置1的第一实施方式。此装置1具有基底2，在该基底上布置电子结构3。基底2本身设计为渗透物的屏障形式并由此形成电子结构3的封装的一部分。表现为屏障形式的其它覆盖物4布置在电子结构3的上面，在本例中，其间还存在空间距离。
另外，为了从侧面封装电子结构3并且同时将覆盖物4与电子装置1的剩余部分连接，在基底2上沿电子结构3的周边提供热熔粘合剂5。热熔粘合剂5将覆盖物4和基底2连接。此外，通过适当厚度的构造，热熔粘合剂5还能够使覆盖物4与电子结构3分隔开。
热熔粘合剂5是基于如上面一般性描述的交联乙烯基芳族嵌段共聚物的粘合剂，在下面的示例性实施方式中更详细地陈述。在本例中，热熔粘合剂5不仅发挥连接基底2和覆盖物4的作用，而且还额外提供渗透物的屏障层，由此侧面封装电子结构3，防止渗透物如水蒸气和氧气。
另外，在本例中，热熔粘合剂5还以包含双面胶带的冲切片的形式提供。这种冲切片能够特别简单地施用。
图2显示(光)电子装置1的可替代实施方式。再次显示电子结构3布置在基底2上面并通过基底2从下面封装。热熔粘合剂5现布置在电子结构3上面和侧面的整个区域上。因此，电子结构3在这些点被热熔粘合剂5封装。然后将覆盖物4施加至热熔粘合剂5。与前面的实施方式相反，所述覆盖物4并不需要满足高的防渗要求，因为，热熔粘合剂本身已经提供了屏障。例如，覆盖物4仅发挥机械保护作用，或者也可以防渗屏障的形式额外提供。
图3显示(光)电子装置1的另一可替代实施方式。与前面的实施方式相反，现配置了两种热熔粘合剂5a和5b，在本例中它们表现为相同的形式。第一热熔粘合剂5a布置在基底2的整个区域上。然后将电子结构3提供到热熔粘合剂5a上，所述电子结构通过热熔粘合剂5a固定。然后将包括热熔粘合剂5a和电子结构3的组件在整个区域上被另一热熔粘合剂5b所覆盖，结果电子结构3在所有面被热熔粘合剂5a或5b封装起来。然后，再次将覆盖物4提供到热熔粘合剂5b之上。
因此，在这一实施方式中，基底2和覆盖物4均不需要具有防渗性质。然而，为了进一步限制渗透物对电子结构3的渗透，也可以配置它们具有防渗性质。
对于图2、3，须特别注意在本申请中这些图是示意图。特别是，从图中不能明显看出，热熔粘合剂5在此处并且优选在每种情况中是以均匀层厚施涂的。因此，在电子结构过渡处，没有形成如图中看起来存在的尖锐边缘，相反该过渡是流畅的并且可能保留小的未填充的或气体填充的区域。然而，如果合适的话，也可以对基底进行改造，特别是在真空下进行施涂时。另外，热熔粘合剂被局部压缩到不同程度，因此由于流动过程，可以对边缘结构处的高度差异进行一些补偿。此外，所示尺寸不是按比例绘制的，而仅仅为了更易于表示。特别是，电子结构本身通常表现为相对平坦的设计(厚度常常小于1μm)。
在所有示出的示例性实施方式中，以热熔胶带的形式施用热熔粘合剂5。原则上，它可以为具有载体的双面热熔胶带、可热活化膜、或者转移胶带。在本申请中选择可热活化膜的方案。
以转移胶带的形式、以可热活化膜的形式、或者以涂布在平面结构上的方式存在的热熔粘合剂的厚度优选为大约1μm至大约150μm，更优选大约5μm至大约75μm，且特别优选大约12μm至大约50μm。当目的是获得对基底改善的粘附性和/或在(光)电子结构内的阻尼效果时，采用50μm～150μm的高的层厚。然而，此时的缺点是渗透截面增大。1μm～12μm的低的层厚降低了渗透截面，进而降低了横向渗透，以及(光)电子结构的整体厚度。然而，此时对基材的粘附性也降低了。在特别优选的厚度范围内，在低的组合物厚度(由此产生低的渗透截面，降低了渗透)与足够厚度的组合物膜(产生足够的粘接)之间存在良好的折衷。最佳厚度与(光)电子结构、最终应用、热熔粘合剂实施方式的性质，以及平坦基底(如果可能的话)有关。
实施例
除非另有指出，在以下实施例中所有的数量均是基于全部组合物的重量百分比或者重量份。
测试方法
结合强度
如下进行结合强度的测量：使用钢表面和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片作为规定的基底。将考察的可结合的平面元件切成20mm宽和大约25cm长，所述元件配置有夹持部分，在热压机中在约1MPa的压力下在100℃进行结合。冷却后，将预先结合的平面元件借助拉伸测试仪(来自Zwick)在室温以180°的角度和300mm/min的速度从基底剥离，并测量完成它必需的力。测量值(以N/cm计)的结果为三次单独测量的平均值。
剪切粘附性破坏温度(SAFT)
SAFT测定如下：所采用的定义基底是抛光钢表面。将考察的可结合平面元件切成宽10mm和长约5cm，并将其在100℃在加热的压机中在约1MPa的压力下与面积为10x13mm的所选基底粘合。冷却后，将该预先进行粘合的平面元件以180°的角度负荷0.5N，进行9℃/min的变温。在该变温期间，测量样品行进1mm的滑动路径时的温度。由两次单独测量的平均值给出测量值(以℃计)。
透过率
通过VIS光谱测量粘合剂的透过率。在Kontron UVIKON 923上记录VIS光谱。测量光谱的波长范围包括介于800nm和400nm之间的所有频率，分辨率为1nm。为此，将粘合剂施加到PET载体上，并在测量之前在整个波长范围在载体上进行空信道测量(empty-channel measurement)作为参照。通过对规定范围内的透过率测量值求平均来给出结果。
渗透性
根据DIN 53380部分3和ASTM F-1249分别测量氧气的渗透性(OTR)和水蒸气的渗透性(WVTR)。为此，将热熔粘合剂以50μm层厚在无载体物质的情况下进行测量。对于氧气的渗透性，在23℃和相对湿度50％条件下进行测量。水蒸气的渗透性在37.5℃和相对湿度90％的条件下测量。
弯曲试验
为了测定挠性，将粘合剂在100℃以50μm的层厚密封在两个23μm的PET载体之间并在弯曲180°时测量至弯曲半径为1mm。如果该层不断裂或者不分开，则此测试合格。
寿命试验
采用钙试验(calcium test)作为(光)电子结构寿命的量度。为此，在氮气气氛下将尺寸为20x20mm2的薄钙层沉积在玻璃板上。钙层的厚度大约为100nm。用具有测试粘合剂和作为载体物质的薄玻璃片(35μm,Schott)的胶带封装钙层。通过使用表面温度为100℃的热模(hot die)将胶带附着在玻璃板上，在钙镜上以3mm的全方位(all-round)边缘施加胶带。由于胶带的不渗透性玻璃载体，仅测定通过热熔粘合剂的渗透。
该试验基于钙与水蒸气和氧气的反应，例如在以下文献：A.G.Erlat等人在“47th Annual Technical Conference Proceedings-Society of VacuumCoaters”,2004,654-659页中，和M.E.Gross等人在“46th Annual TechnicalConference Proceedings-Society of Vacuum Coaters”,2003,89-92页中描述的。监测钙层的透光率，该透光率因钙层转化为氢氧化钙和氧化钙而增加。在上述的测试设置中，其由边缘进行，因此钙镜的可视区减小。钙镜的所述区减半所花费的时间称为寿命。选择60℃和90％相对空气湿度作为测量条件。将样品以整个区域形式进行无气泡粘结，热熔粘合剂的层厚为15μm。
起泡试验
如上所述，使用120℃的加热压机将粘合剂膜粘合至PET防渗膜上，所述PET防渗膜配置有无机防渗层并且厚度为25μm(WVTR＝8x10-2g/m2*d和OTR＝6x10-2cm3/m2*d*bar)。然后同样地在热压机下将粘合剂的第二面与相同的膜进行无泡粘合。在24小时的剥离增大时间之后，将制备的样品在85℃和85％相对湿度下存储。研究是否起泡以及若在组件中起泡则气泡数/cm2以及其平均大小。记录出现第一批气泡的时间。
样品的制备
由溶液制备实施例1～3的热熔粘合剂。为此，将单独的各组分溶解在甲苯中(固体含量为40％)，将溶液涂布到未处理的23μm PET膜上，并在120℃干燥15分钟，如此得到每单位面积重量为50g/m2的粘合剂层。对于渗透试验，以相同方式制备样品，但溶液不是涂布到PET膜上，而是涂布到以1.5g/m2硅化的隔离纸上，因此在除去隔离纸之后，可以在纯的热熔粘合剂上进行测量。
实施例1
实施例2
比较实施例C3
结果：
为了技术上评价上面具体的实施例，首选进行结合强度、SAFT测试、粘性和挠性测试。
表1
明显可看出，在所有实施例中在所有基底上都实现了充足的结合强度，并且在实施例1和实施例2二者中在高温实现了优越的抗性。
渗透性和透过率测量结果在表2中给出。
表2
明显可看出，来自实施例1和2的热熔粘合剂的防渗作用事实上在某种程度优于比较实施例C3，在可见光区的透过率类似。前者对于本领域技术人员来说是出乎预料的，因为官能化提高了组合物的极性因此至少WVTR本应比更加非极性的比较实施例粘合剂高。
寿命测试的结果：
表3
寿命测试显示与那些非交联的乙烯基芳族嵌段共聚物组合物类似的结果。在起泡试验中，明显有显著的改善，在比较实施例中在20小时后气泡的直径平均为约410μm，气泡数为约180个气泡/cm2。

Claims (97)

1.封装电子装置阻挡渗透物的方法，其中
提供至少部分交联的热熔粘合剂，所述至少部分交联的热熔粘合剂是基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的，以及
将所述热熔粘合剂施用至欲封装的电子装置区域和/或在欲封装的电子装置区域的周围施用所述热熔粘合剂。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述热熔粘合剂以胶带的形式提供。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂包含由乙烯基芳族化合物形成的聚合物嵌段，以及
在于所述热熔粘合剂包含由1,3-二烯聚合形成的聚合物嵌段，
和/或特异性或完全氢化的聚合物嵌段。
4.权利要求3的方法，其特征在于所述由乙烯基芳族化合物形成的聚合物嵌段为由苯乙烯形成的聚合物嵌段。
5.权利要求3的方法，其特征在于所述由1,3-二烯聚合形成的聚合物嵌段为由丁二烯和/或异戊二烯聚合形成的聚合物嵌段。
6.权利要求1或2的方法，其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通过胺交联的。
7.权利要求1或2的方法，其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通过环氧树脂交联的。
8.权利要求1或2的方法，其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通过金属螯合物交联的。
9.权利要求8的方法，其特征在于所述金属螯合物通过下式表示：
(R1O)n M(XR2Y)m，
其中
M是选自第2、3、4或5主族的金属或者过渡金属；
R1是烷基或芳基；
n是0或者大于0的整数，
X和Y是氧或氮，并且也任选地各自通过双键与R2相连；
R2是连接X和Y的亚烷基，并且任选地是支化的，或者任选地在链中包含氧或其它杂原子；
m是整数，但是至少为1。
10.权利要求9的方法，其特征在于R1是甲基、乙基、丁基、异丙基或苄基。
11.权利要求8的方法，所述螯合物是乙酰丙酮化物。
12.权利要求8的方法，所述螯合物是乙酰丙酮铝。
13.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述嵌段共聚物具有10wt％至35wt％的聚乙烯基芳族化合物份额。
14.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额为至少50wt％，和/或
在于所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额不超过100wt％。
15.权利要求14的方法，其特征在于所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额为至少70wt％。
16.权利要求14的方法，其特征在于所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额为至少80wt％。
17.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂包含树脂或树脂混合物。
18.权利要求17的方法，其特征在于所述树脂或树脂混合物为氢化度为至少90％的氢化树脂。
19.权利要求17的方法，其特征在于所述树脂或树脂混合物为氢化度为至少95％的氢化树脂。
20.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂包含一种或多种添加剂。
21.权利要求20的方法，其特征在于所述添加剂选自：增塑剂，主抗氧化剂，辅助抗氧化剂，加工稳定剂，光稳定剂，加工助剂，末端嵌段增强树脂，和聚合物。
22.权利要求21的方法，其特征在于所述聚合物为具有弹性的聚合物。
23.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂包含一种或多种填料。
24.权利要求23的方法，其特征在于所述填料为纳米填料、透明填料和/或吸气剂填料和/或清除剂填料。
25.权利要求23的方法，其特征在于
所述填料为在至少一维为纳米级的形式。
26.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂为透明形式。
27.权利要求26的方法，其特征在于所述热熔粘合剂在400nm至800nm的波长范围内的平均透过率为至少75％。
28.权利要求26的方法，其特征在于所述热熔粘合剂在400nm至800nm的波长范围内的平均透过率为至少90％。
29.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂在320nm～400nm的波长范围表现为UV-阻挡设计，“UV-阻挡”指平均透过率为不超过20％。
30.权利要求29的方法，其特征在于所述热熔粘合剂在280nm～400nm的波长范围表现为UV-阻挡设计。
31.权利要求29的方法，其特征在于所述热熔粘合剂在190nm～400nm的波长范围表现为UV-阻挡设计。
32.权利要求29的方法，其特征在于“UV-阻挡”指平均透过率为不超过10％。
33.权利要求29的方法，其特征在于“UV-阻挡”指平均透过率为不超过1％。
34.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂的WVTR小于80g/m2·d，和/或
在于所述热熔粘合剂的OTR小于8000g/m2·d·bar。
35.权利要求34的方法，其特征在于所述热熔粘合剂的WVTR小于35g/m2·d。
36.权利要求34的方法，其特征在于所述热熔粘合剂的OTR小于4000g/m2·d·bar。
37.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂为无载体胶带的形式。
38.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述热熔粘合剂设计为具有载体的胶带，所述载体的WVTR不超过10-2g/m2d。
39.权利要求38的方法，其特征在于所述载体的WVTR不超过10-3g/m2d。
40.权利要求2的方法，其特征在于
在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚为至少1μm，和/或
在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚不超过150μm。
41.权利要求40的方法，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚为至少5μm。
42.权利要求40的方法，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚为至少12μm。
43.权利要求40的方法，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚不超过75μm。
44.权利要求40的方法，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚不超过50μm。
45.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述酸或酸酐为富马酸、衣康酸、柠康酸、丙烯酸、马来酸酐、衣康酸酐、或者柠康酸酐。
46.权利要求45的方法，其特征在于所述酸酐为马来酸酐。
47.权利要求1或2的方法，其特征在于
所述酸或酸酐的份额为0.5wt％至4wt％，基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物。
48.热熔粘合剂用于封装电子装置阻挡渗透物的用途，
其特征在于
所述热熔粘合剂基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物。
49.权利要求48的用途，其特征在于所述热熔粘合剂用在权利要求1-47任一项的方法中。
50.权利要求48的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂包含由乙烯基芳族化合物形成的聚合物嵌段，以及
在于所述热熔粘合剂包含由1,3-二烯聚合形成的聚合物嵌段，
和/或特异性或完全氢化的聚合物嵌段。
51.权利要求50的用途，其特征在于所述由乙烯基芳族化合物形成的聚合物嵌段为由苯乙烯形成的聚合物嵌段。
52.权利要求50的用途，其特征在于所述由1,3-二烯聚合形成的聚合物嵌段为由丁二烯和/或异戊二烯聚合形成的聚合物嵌段。
53.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通过胺交联的。
54.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通过环氧树脂交联的。
55.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通过金属螯合物交联的。
56.权利要求55的用途，其特征在于所述金属螯合物通过下式表示：
(R1O)n M(XR2Y)m，
其中
M是选自第2、3、4或5主族的金属或者过渡金属；
R1是烷基或芳基；
n是0或者大于0的整数，
X和Y是氧或氮，并且也任选地各自通过双键与R2相连；
R2是连接X和Y的亚烷基，并且任选地是支化的，或者任选地在链中包含氧或其它杂原子；
m是整数，但是至少为1。
57.权利要求56的用途，其特征在于R1是甲基、乙基、丁基、异丙基或苄基。
58.权利要求55的用途，所述螯合物是乙酰丙酮化物。
59.权利要求55的用途，所述螯合物是乙酰丙酮铝。
60.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述嵌段共聚物具有10wt％至35wt％的聚乙烯基芳族化合物份额。
61.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额为至少50wt％，和/或
在于所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额不超过100wt％。
62.权利要求61的用途，其特征在于所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额为至少70wt％。
63.权利要求61的用途，其特征在于所述热熔粘合剂的乙烯基芳族嵌段共聚物份额为至少80wt％。
64.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂包含树脂或树脂混合物。
65.权利要求64的用途，其特征在于所述树脂或树脂混合物为氢化度为至少90％的氢化树脂。
66.权利要求64的用途，其特征在于所述树脂或树脂混合物为氢化度为至少95％的氢化树脂。
67.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂包含一种或多种添加剂。
68.权利要求67的用途，其特征在于所述添加剂选自：增塑剂，主抗氧化剂，辅助抗氧化剂，加工稳定剂，光稳定剂，加工助剂，末端嵌段增强树脂，和聚合物。
69.权利要求68的用途，其特征在于所述聚合物为具有弹性的聚合物。
70.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂包含一种或多种填料。
71.权利要求70的用途，其特征在于所述填料为纳米填料、透明填料和/或吸气剂填料和/或清除剂填料。
72.权利要求70的用途，其特征在于
所述填料为在至少一维为纳米级的形式。
73.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂为透明形式。
74.权利要求73的用途，其特征在于所述热熔粘合剂在400nm至800nm的波长范围内的平均透过率为至少75％。
75.权利要求73的用途，其特征在于所述热熔粘合剂在400nm至800nm的波长范围内的平均透过率为至少90％。
76.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂在320nm～400nm的波长范围表现为UV-阻挡设计，“UV-阻挡”指平均透过率为不超过20％。
77.权利要求76的用途，其特征在于所述热熔粘合剂在280nm～400nm的波长范围表现为UV-阻挡设计。
78.权利要求76的用途，其特征在于所述热熔粘合剂在190nm～400nm的波长范围表现为UV-阻挡设计。
79.权利要求76的用途，其特征在于“UV-阻挡”指平均透过率为不超过10％。
80.权利要求76的用途，其特征在于“UV-阻挡”指平均透过率为不超过1％。
81.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂的WVTR小于80g/m2·d，和/或
在于所述热熔粘合剂的OTR小于8000g/m2·d·bar。
82.权利要求81的用途，其特征在于所述热熔粘合剂的WVTR小于35g/m2·d。
83.权利要求81的用途，其特征在于所述热熔粘合剂的OTR小于4000g/m2·d·bar。
84.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂为胶带的形式。
85.权利要求84的用途，其特征在于所述热熔粘合剂为无载体胶带的形式。
86.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述热熔粘合剂设计为具有载体的胶带，所述载体的WVTR不超过10-2g/m2d。
87.权利要求86的用途，其特征在于所述载体的WVTR不超过10-3g/m2d。
88.权利要求84的用途，其特征在于
在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚为至少1μm，和/或
在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚不超过150μm。
89.权利要求88的用途，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚为至少5μm。
90.权利要求88的用途，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚为至少12μm。
91.权利要求88的用途，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚不超过75μm。
92.权利要求88的用途，其特征在于在所述胶带中所述热熔粘合剂的层厚不超过50μm。
93.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述酸或酸酐为富马酸、衣康酸、柠康酸、丙烯酸、马来酸酐、衣康酸酐、或者柠康酸酐。
94.权利要求93的用途，其特征在于所述酸酐为马来酸酐。
95.权利要求48-52中任一项的用途，其特征在于
所述酸或酸酐的份额为0.5wt％至4wt％，基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物。
96.电子装置，其具有电子结构，和热熔粘合剂，所述电子结构至少部分地被所述热熔粘合剂封装，
其特征在于所述热熔粘合剂为权利要求48～95中任一项的形式。
97.权利要求96的电子装置，其特征在于所述电子结构为有机电子结构。
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