JP5302615B2 - タッチパネル用接着剤組成物 - Google Patents
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本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、本発明は、高温高湿信頼性に優れ、長時間の使用に渡り入力誤動作を生じさせない接着剤を提供することを目的とする。
[2](5)粒子径が0.05乃至5.0μmの粒子径を有するエポキシ変性粒子を5乃至50重量%含有する[1]に記載のタッチパネル用接着剤組成物。
[3](6)イミダゾール系硬化促進剤又はアミノウレア系硬化促進剤を0.1ないし5重量%含有する[1]に記載のタッチパネル用接着剤組成物。
[4]前記(1)分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を有する化合物のアルコキシシリル基がメトキシシリル基である[1]に記載のタッチパネル用接着剤組成物。
[5]前記(1)分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を有する化合物が3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン又は3−グリシドキシプロピルジメトキシシランである[1]に記載のタッチパネル用接着剤組成物。
[6]前記(3)フェノール系硬化剤の軟化点が55乃至90℃である[1]に記載のタッチパネル用接着剤組成物。
[7]前記(4)フィラーを5乃至40重量%含有する[1]に記載のタッチパネル用接着剤組成物。
[8][1]ないし[7]に記載のタッチパネル用接着剤組成物を硬化してなる硬化物。
[9][8]に記載の硬化物を有するタッチパネル。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は、分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を併せ持つ化合物を含む。本発明の分子内にグリシジルエーテル基とトリアルコキシシリル基を併せ持つ化合物は、エポキシ基を有するため、エポキシ樹脂との相溶性に優れ、アルコキシシリル基を有するため、ガラス、フィルム、透明電極として使用する金属酸化物への密着性に優れる。
具体的には、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、5−グリシドキシペンチルトリメトキシシラン、5−グリシドキシペンチルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン化合物、およびこれらのジアルコキシシラン化合物、これらのグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を併せ持つ化合物とテトラアルコキシシランを縮合して得られるオリゴマー等が挙げられる。反応性などの点から、アルコキシシリル基はメトキシシリル基であることが好ましく、さらに好ましくは、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメトキシシランを使用することができる。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は、エポキシ樹脂を含む。本発明のエポキシ樹脂は、特に制限されず、分子内にエポキシ基を1以上有する化合物である。タッチパネル用接着剤組成物に含まれる好適なエポキシ樹脂の例には、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、ビスフェノールAD等で代表される芳香族ジオール類およびそれらをエチレングリコール、プロピレングリコール、アルキレングリコール変性したジオール類と、エピクロルヒドリンとの反応で得られた芳香族多価グリシジルエーテル化合物(以下、例えばビスフェノールAを原料としたものは「ビスフェノールA型エポキシ樹脂」のように表記する。);フェノールまたはクレゾールとホルムアルデヒドとから誘導されたノボラック樹脂、ポリアルケニルフェノールやそのコポリマー等で代表されるポリフェノール類と、エピクロルヒドリンとの反応で得られたノボラック型多価グリシジルエーテル化合物;キシリレンフェノール樹脂のグリシジルエーテル化合物類等が含まれる。
であることが好ましい。30重量%未満であると、接着層の弾性が十分に得られず、接着強度が低下することがある。70重量%以上であると高湿信頼性が十分に得られない。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は、フェノール系硬化剤を含む。本発明のフェノール系硬化剤は、環球法による軟化点が、55乃至90℃のノボラック樹脂であり、各種のフェノール性水酸基を有する化合物を原料とするノボラック樹脂が好ましい。軟化点はJIS K7234に規定される環球法により測定される。
軟化点が、55℃未満であると高温信頼性が確保されず、90℃以上であると密着強度が低下する。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は、フィラーを含む。本発明のフィラーは、粘度制御、硬化物の強度向上、線膨張性制御等を目的として添加される充填剤をいう。フィラー充填により接着信頼性が向上する。このフィラーは通常電子材料分野で使用されるものであれば限定されない。これらの例には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸ジルコニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、チタン酸カリウム、カオリン、タルク、ガラスビーズ、セリサイト活性白土、ベントナイト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の無機フィラーが含まれる。
あるいは有機フィラーとして、環球法(JACT試験法:RS−2)による軟化点温度が120℃を超えるポリマー粒子を用いてもよい。これらの例には、ポリスチレンおよびこれと共重合可能なモノマー類を共重合した共重合体、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、ゴム微粒子等が含まれる。
中でも、シール剤の線膨張率を低減させ形状を良好に保持できることから、無機フィラーが好ましく、特に二酸化ケイ素、酸化アルミニウム(アルミナ)、タルクが好ましい。
フィラーの平均一次粒子径は、JIS Z8825−1に記載のレーザー回折法で測定できる。また、比表面積測定は、JIS Z8830に記載のBET法により測定できる
フィラーの充填量は、接着剤組成物100重量%に対して、1〜50質量部であることが好ましく、10〜30質量部であることがより好ましい。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は、エポキシ変性粒子を含むことが好ましい。エポキシ変性粒子は、エポキシ基と二重結合基を含む樹脂を、ラジカル重合可能なモノマーと懸濁重合して得られる。エポキシ変性粒子は、液晶注入方式用液晶シール剤とする際に添加されることが好ましい。加熱により硬化物に発生する収縮応力を緩和できるからである。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は、硬化促進剤を含むことが好ましい。硬化促進剤は、エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤の反応速度を制御するために使用する。
(7)その他の添加剤
本発明では必要に応じてさらに、溶剤、顔料、染料、可塑剤、消泡剤等の添加剤を含んでいてもよい。また、ギャップを調整するためにスペーサー等を配合してもよい。
本発明のタッチパネル用接着剤組成物は発明の効果を損なわない範囲で任意に製造できるが、例えば既に述べた各成分を混合して調製される。混合方法は特に限定されないが、例えば、双腕式攪拌機、ロール混練機、2軸押出機、ボールミル混練機、遊星式撹拌機等の公知の混練機械を用いて行うことができる。混練温度はゲル化させることなく均一に混練するために、ロール温度は25〜35℃に設定されることが好ましい。このようにして得た混合物は、必要に応じてフィルターを用いてろ過され、真空脱泡処理後にガラス瓶やポリ容器に密封充填される。
(合成例1)エポキシ変性粒子の合成
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(エポトートYDF−8170C:東都化成社製)0.625mol、メタアクリル酸0.12molを、トリエタノールアミン8.2mmol存在下、トルエン50ml中、乾燥空気にてバブリングしながら、110℃で5時間反応させた。次にこの反応液に、ブチルアクリレート0.16mol、グリシジルメタクリレート0.16mol、ジビニルベンゼン7.7mmol、アゾビスメチルバレロニトリル7mmol、アゾビスイソブチロニトリル14mmolを加えた。この反応液を70℃3時間、さらに90℃で1時間重合させてエポキシ変性粒子Aを得た。
エポキシ樹脂A:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピクロン828)
フェノール硬化剤A(軟化点70℃):キシリレンフェノールノボラック樹脂(三井化学社製:ミレックスXLC-3L)
フェノール硬化剤B(軟化点50℃):フェノールノボラック樹脂 (日本化薬社製:PN−152)
硬化促進剤A:2フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物(四国化成工業社製、キュアゾール2PZ−OK)
溶剤A:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
4重量%の3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、30重量%のエポキシ樹脂A、10重量%のフェノール系硬化剤A、20重量%のフィラーA、30重量%のエポキシ変性粒子A、1重量%の硬化促進剤A、5重量%の溶剤をダルトンミキサーにて混合後、3本ロールを用いて充分に混練した。そしてE型粘度計(2.5rpm)による25℃における粘度が50Pa・sのペースト液状のタッチパネル用接着剤を得た。得られたタッチパネル用接着剤は以下のように評価した。
調製したタッチパネル用接着を用い、スクリーン版で25mm×45mm厚さ0.7mmの無アルカリガラス上に直径1mmの円状のシールパターンを描画した。
対向するアルカリガラスを重ね合わせて固定した後、この固定された二枚のガラスを150℃で60分加熱して、貼り合わせた。こうして貼り合わせられた二枚のガラス板(以下「試験片」という)を、25℃湿度50%の恒温槽にて24時間保管した後、恒温槽から取り出した試験片について、引張り試験装置(インテスコ製)を使用し、引張り速度2mm/分で平面引張り強度を測定した。
表1に測定した接着強度の値を示した。
実施例1で調製したペースト液に、さらに20μmの球状スペーサーを1質量部添加し、脱泡処理を行い、スペーサーが添加されたタッチパネル用接着剤を調製した。
前記タッチパネル用接着剤をディスペンス用シリンジに充填した。さらにディスペンス装置(日立プラントテクノロジー社製)を用い、360mm×470mmのガラス基板(日本電気硝子社製)の上に、描画スピード100mm/sで塗布し、35mm×40mm角の正方形を50個作製した。
この基板に対向するガラス基板を重ね合わせ、この貼り合わされたガラス基板は、信越エンジニアリング社製の真空熱プレス装置により、150℃、10分の条件でセルギャップが調整された。その後、ギャップが調整されたガラス基板を、オーブン内で、150℃で60分間加熱して、硬化した。
50個すべてのセルの外観に全く変化が見られない(記号○)
1乃至49個のセルの外観に変化が生じている(記号△)
50個すべてのセルの上下基板にずれが生じている(記号×)
上記2)高温信頼性試験と同様の方法で50個のセルを作製し、30℃で60%RH、1000時間放置し、その放置前後のセル形状の変化を確認した。
50個すべてのセルの外観に全く変化が見られない(記号○)
1乃至49個のセルの外観に変化が生じている(記号△)
50個すべてのセルの上下基板にずれが生じている(記号×)
上記2)高温信頼性試験と同様の方法で50個のセルを作製し、85℃で85%RH、1000時間放置し、その放置前後のセル形状の変化を確認した。
50個すべてのセルの外観に全く変化が見られない(記号○)
1乃至49個のセルの外観に変化が生じている(記号△)
50個すべてのセルの上下基板にずれが生じている(記号×)
実施例1で調製したペースト液を、アプリケータを用いて、離型紙上に100μmの膜厚で塗布した。150℃の熱風乾燥オーブンの60分間保持した後、取り出し冷却後、離型紙から、剥離させ、100μm厚のフィルムを得た。
実施例1と同様にして、表1に示す組成のタッチパネル用接着剤を得た。さらに実施例1と同様の評価を行った。
実施例1と同様にして表1に示す組成のタッチパネル用接着剤を得た。さらに実施例1と同様の評価を行った
これらの結果を表1に示す。
Claims (8)
- (1)分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を有する化合物と、
(2)エポキシ樹脂と、
(3)軟化点が55乃至90℃のフェノール系硬化剤と、
(4)フィラーと、
を含んでなる組成物であって、前記(1)分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を有する化合物を3乃至10重量%含有し、前記成分(2)を30乃至70重量%含有し、かつ150℃で60分硬化後のガラス転移温度(Tg)が100乃至140℃であるタッチパネル用接着剤組成物 - (5)粒子径が0.05乃至5.0μmの粒子径を有するエポキシ変性粒子を5乃至50重量%含有する請求項1に記載のタッチパネル用接着剤組成物
- (6〉イミダゾール系硬化促進剤又はアミノウレア系硬化促進剤を0.1ないし5重量%含有する請求項1または2に記載のタッチパネル用接着剤組成物
- 前記(1)分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を有する化合物のアルコキシシリル基がメトキシシリル基である請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチパネル用接着剤組成物
- 前記(1)分子内にグリシジルエーテル基とアルコキシシリル基を有する化合物が3一グリシドキシプロピルトリメトキシシラン又は3一グリシドキシプロピルジメトキシシランである請求項1〜4のいずれか一項に記載のタッチパネル用接着剤組成物
- 前記(4)フィラーを5乃至40重量%含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のタッチパネル用接着剤組成物
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のタッチパネル用接着剤組成物を硬化してなる硬化物
- 請求項7に記載の硬化物を有するタッチパネル
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