JP2904319B2 - 液晶封止用接着剤 - Google Patents

液晶封止用接着剤

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JP2904319B2 JP3350971A JP35097191A JP2904319B2 JP 2904319 B2 JP2904319 B2 JP 2904319B2 JP 3350971 A JP3350971 A JP 3350971A JP 35097191 A JP35097191 A JP 35097191A JP 2904319 B2 JP2904319 B2 JP 2904319B2
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博之 熊倉
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶封止用接着剤に
関する。
【0002】
【従来の技術】液晶封止用接着剤は、液晶パネルのサイ
ドシール材等として使用されている。この液晶封止用接
着剤に必要とされる特性としては、以下の点を満足する
ことが必要とされる。 (1)プレッシャークッカー試験(PCT)を高温、高
湿で行った場合においても、被接着物と接着剤との界面
破壊ではなくガラス破壊が生じる程度の接着強度を付与
できること。 (2)液晶セルの形成工程において、接着剤をスクリー
ン印刷により塗布できること。 (3)液晶セルに使用するITO電極等の電極が接着剤
により腐食しないこと。
【0003】そこで、液晶封止用接着剤としては、従来
より熱硬化型エポキシ樹脂が一般に使用されている。
【0004】しかしながら、熱硬化型エポキシ樹脂から
なる接着剤は150〜180℃という高温で2時間以上
加熱する必要があり、また、2液性の場合にはポットラ
イフが短く増粘し易いためにロット毎に調製する必要が
あるので生産性を上げることができないという問題があ
る。
【0005】このため、近年では紫外線硬化型アクリル
系接着剤や紫外線硬化型エポキシ系接着剤の使用が検討
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、紫外線
硬化型アクリル系接着剤は、接着性、耐湿性、耐熱性等
が低く、ほとんど実用化されるに至っていない。
【0007】また、紫外線硬化型エポキシ系接着剤は、
量産性や作業性については比較的満足できるものが得ら
れるが、接着力が不十分であり、特にPCT後の強度が
低いという問題点を有している。
【0008】この発明は以上のような従来技術の問題点
を解決しようとするものであり、短時間で硬化して量産
生に優れ、ポットライフが長く作業性に優れ、印刷適性
が高く、ITO電極を腐食することがない紫外線硬化型
接着剤であって、接着強度の高い液晶封止用接着剤を得
ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、単にエ
ポキシ樹脂に光重合開始剤を配合した紫外線硬化型エポ
キシ系接着剤では十分な接着強度が得られないが、エポ
キシ樹脂と光重合開始剤に加えて熱可塑性エラストマー
とシラン系カップリング剤も配合すれば耐衝撃性や接着
強度に優れた接着剤が得られることを見出し、この発明
を完成させるに至った。
【0010】すなわち、この発明は、エポキシ樹脂、光
重合開始剤、熱可塑性エラストマー、シラン系カップリ
ング剤を含有することを特徴とする液晶封止用接着剤を
提供する。
【0011】この発明において、エポキシ樹脂として
は、従来よりエポキシ樹脂系の接着剤に使用されている
もの使用することができるが、たとえば、ビスフェノー
ルA型、ビスフェノールF型、ノボラック型、脂環式等
の液状エポキシ樹脂を好ましく使用することができる。
なお、この発明の液晶封止用接着剤は紫外線照射により
硬化させることができるが、脂環式エポキシ樹脂を配合
することにより硬化速度を上げることが可能となる。
【0012】光重合開始剤としては、芳香族スルホニウ
ム塩を有するものなどの一般的な開始剤を使用すること
ができる。例えば、4,4´−ビス[ジ(β−ヒドロキ
シエトキシ)フェニルスルフォニオ]フェニルスルフィ
ドビスヘキサフルオロアンチモネート等(旭電化工業
(株)製、アデカオプトマーSP−170、SP−15
0等)を好ましく使用することができる。
【0013】光重合開始剤の配合量は、液晶封止用接着
剤の0.2〜0.5重量%とすることが好ましい。光重
合開始剤を過剰に使用するとITO電極が腐蝕し易くな
る。一方、光重合開始剤の使用量が少なすぎると硬化し
難くなる。
【0014】熱可塑性エラストマーとしては、例えば、
ブタジエンブロックを水添したSBSブロック共重合体
等(旭化成工業(株)製、タフテックMシリーズ等)を
好ましく使用することができる。なお、熱可塑性エラス
トマーとしては、予めエポキシ樹脂に配合されているも
の(旭化成工業(株)製、X−4801等)を使用して
もよい。このような熱可塑性エラストマーを配合するこ
とにより、耐衝撃性や接着強度を向上させることが可能
となる。
【0015】熱可塑性エラストマーの配合量は、液晶封
止用接着剤の20重量%未満とすることが好ましい。熱
可塑性エラストマーを過剰に使用すると粘度が高くなり
過ぎるので好ましくない。
【0016】シラン系カップリング剤としては、例え
ば、エポキシシランカップリング剤等(日本ユニカー
(株)製、A−186、A−187等)を好ましく使用
することができる。このようなシラン系カップリング剤
を配合することにより、主に有機物からなる接着剤で無
機物である液晶パネルを良好に接着することが可能とな
り、接着強度を向上させることが可能となる。
【0017】シラン系カップリング剤の配合量は5重量
%程度とすることが好ましい。
【0018】この発明の液晶封止用接着剤は、以上のよ
うにエポキシ樹脂、光重合開始剤、熱可塑性エラストマ
ーおよびシラン系カップリング剤を必須成分として含有
するが、この他に粘度調整剤やチクリ性付与剤(日本ア
エロジル社製、アエロジル#200、アエロジル#30
0等)、各種フィラー等の種々の添加剤も含有すること
ができる。
【0019】この発明の液晶封止用接着剤の調製方法と
しては、例えば常法により3本ロールを使用して前記の
成分を均一に混合し、接着剤組成物とすればよい。
【0020】また、この発明の液晶封止用接着剤の使用
方法も常法によりスクリーン印刷するかあるいはディス
ペンサーを用いるなどして液晶パネルに塗布し、紫外線
を照射し、接着剤を硬化させればよい。ここで、紫外線
照射後に加熱すると硬化速度を向上させることが可能と
なる。
【0021】
【作用】この発明の液晶封止用接着剤は、エポキシ樹脂
と光重合開始剤に加えて熱可塑性エラストマーとシラン
系カップリング剤を含有するので、エポキシ樹脂が光照
射により短時間で硬化し、かつ十分なポットライフを有
するようになり、作業性が向上する。したがって、液晶
パネルの生産性を高くすることが可能となる。さらに、
耐衝撃性や接着強度も優れたものとなる。また、適度の
粘性を有するので印刷適性が高くなる。液晶パネルのI
TO電極を腐食することも防止できる。
【0022】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。 実施例1〜7、および比較例1〜2 熱可塑性エラストマー含有エポキシ樹脂(旭化成工業
(株)製、X−4801(タフテックM20wt%含有
ビスフェノールA型エポキシ樹脂))、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂(シェル(株)製、EP828)、光
重合開始剤(旭電化工業(株)製、アデカオプトマーS
P−170)、エポキシシランカップリング剤(日本ユ
ニカー(株)製、A−187)を使用して、エポキシ樹
脂、光重合開始剤、熱可塑性エラストマー、シラン系カ
ップリング剤を表1のように配合し、3本ロールで混合
分散して接着剤を製造した。
【0023】比較例3 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(シェル(株)製、E
P828)50重量部、脂環式エポキシ樹脂(旭電化工
業(株)製、KRM2199)50重量部、可撓性付与
剤(旭電化工業(株)製、アデカオプトマーKRM23
51)60重量部、エポキシシランカップリング剤(日
本ユニカー(株)製、A−187)5重量部、光重合開
始剤(旭電化工業(株)製、アデカオプトマーSP−1
70)1.4重量部を実施例と同様に混合分散して、熱
可塑性エラストマーは含有しないが可撓性付与剤を含有
した紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を製造した。
【0024】評価 (1)ガラスの接着 フロート板ガラス(厚さ5.0×幅25×長さ75m
m、JIS R3202)2枚を被着体として用意し、
その表面をトルエンとエタノールで清浄にした。そし
て、これらのフロート板ガラスの端部の幅25mm、長
さ12.5mmを接着面とし、製造した種々の接着剤
(実施例1〜7、および比較例1〜3)の少量を一方の
フロート板ガラスの接着面に塗布し、他方のガラスを重
ね合せ、クリップで挟んで圧着し、紫外線照射し、これ
らを接着した。この場合、紫外線照射の条件としては、
メタルハライドランプ(1灯、160W/cm)を使用
し、ランプ高さ10cm、ラインスピード0.5m/m
in、積算光量6J/cmとした。
【0025】(2)ガラス剪断強度 接着したフロート板ガラスの接着強度の評価方法とし
て、プレッシャークッカー試験(PCT)を121℃、
2atm、100%RH、50時間行い、その後ガラス
剪断強度(Kgf/cm)を引張速度10mm/mi
n、測定温度23℃で測定した。またガラス接着界面を
観察した。なお、サンプル数は3とし、その平均値を接
着強度とした。
【0026】(3)ITO電極の腐食 図1に示したように、ガラス基板1にITO電極膜2
(ITO電極の端子幅0.24mm、間隔0.2mm、
絶縁部分の先端ギャップ0.01mm)を形成したパタ
ーンガラスを使用し、この絶縁部分に接着剤3を塗布
し、前述のフロート板ガラスの接着と同様の照射条件で
紫外線を照射して接着剤3を硬化させた。次いで、IT
O電極膜に直流10Vを印加した状態で、65℃、90
%RHの恒温槽に20日間(480時間)放置し、その
後接着剤塗布部分のITO電極膜の状態を顕微鏡で観察
した。
【0027】以上の結果を表1に示した。
【0028】表1の結果から、熱可塑性エラストマーを
配合しない比較例は、可撓性付与剤を配合したものも含
めていずれもPCT試験後界面破壊するが、熱可塑性エ
ラストマーを配合したこの発明の実施例はガラス破壊と
なり接着強度が向上することが確認できた。特に、熱可
塑性エラストマーを20重量部配合した実施例1(熱可
塑性エラストマー19.0wt%)、実施例2(熱可塑
性エラストマー19.1wt%)、熱可塑性エラストマ
ーを18重量部配合した実施例3(熱可塑性エラストマ
ー17.1wt%)はガラス接着界面にウキが見られ
ず、著しく接着強度が優れていることが確認できた。
【0029】また、この発明の実施例の接着剤は、IT
O電極膜を腐食させないことも確認できた。
【0030】
【表1】 配合量(重量部) エポキシ 熱可塑性 カップリ 光重合 可撓性 樹脂 エラストマー ング剤 開始剤 付与剤 実施例1 80 20 5 0.5 実施例2 80 20 5 0.2 実施例3 82 18 5 0.5 実施例4 84 16 5 0.5 実施例5 88 12 5 0.5 実施例6 92 18 5 0.5 実施例7 96 4 5 0.5 比較例1 100 0 5 0.5 比較例2 80 20 0 0.5比較例3 100 0 5 1.4 60 PCT(121℃、2atm、50時間)後 ITO電極 ガラス剪断強度 (Kgf/cm2 ) 界面状態 腐食の有無 実施例1 ガラス破壊(40〜60) ウキなし 無 実施例2 ガラス破壊 ウキなし 無 実施例3 ガラス破壊 ウキあり 無 実施例4 ガラス破壊 ウキあり 無 実施例5 ガラス破壊 ウキあり 無 実施例6 ガラス破壊 ウキあり 無 実施例7 ガラス破壊 ウキあり 無 比較例1 界面破壊(25) − 比較例2 界面破壊( 0) −比較例3 界面破壊( 0) −
【0031】(4)接着剤の粘度 実施例1で得た接着剤について、25℃の粘度を2rp
mと20rpmの撹拌下で測定した。その結果、2rp
mでは210000cps、20rpmでは52000
cps、構造粘性比は4.04であり、スクリーン印刷
に適した粘度であることが確認できた。
【0032】
【発明の効果】この発明によれば、短時間で硬化して量
産生に優れ、ポットライフが長く作業性に優れ、印刷適
性が高く、ITO電極を腐食することがなく、かつ接着
強度の高い液晶封止用接着剤を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ITO電極膜の腐食試験の説明図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 ITO電極膜 3 接着剤

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、光重合開始剤、熱可塑性
    エラストマー及びシラン系カップリング剤を含有し、光
    重合開始剤の含有量が0.2重量%以上0.5重量%未
    満であることを特徴とする液晶封止用接着剤。
  2. 【請求項2】 該熱可塑性エラストマーが20重量%未
    満含まれる請求項1記載の液晶封止用接着剤。
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