JPS6019790B2 - 光硬化型接着性組成物とそれを用いて被着体を接着する方法 - Google Patents

光硬化型接着性組成物とそれを用いて被着体を接着する方法

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JPS6019790B2
JPS6019790B2 JP13790577A JP13790577A JPS6019790B2 JP S6019790 B2 JPS6019790 B2 JP S6019790B2 JP 13790577 A JP13790577 A JP 13790577A JP 13790577 A JP13790577 A JP 13790577A JP S6019790 B2 JPS6019790 B2 JP S6019790B2
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acrylic
methacrylic
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glass
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JP13790577A
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亮一 須藤
時男 磯貝
由美 飯島
当治 神山
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、透明または半透明のガラス用後着剤および電
子機器用部品などを使用する接着性塗料に関するもので
ある。
液晶表示装置、レンズ、多重ガラス板、電子機器用各種
部品などの製造に当っては、透明または半透明のガラス
材からなる部品を接着する工程がある。
例えば、液晶表示装置の製造に当っては、ガラス板とガ
ラス板を貼り合わせる工程、ガラス板とプラスチック製
偏光板を貼り合わせる工程などがある。また、プリント
基板ハイブリッドに、モノリシックICなどの電子機器
用部品の製造に当っては、導体、抵抗、コンデンサ、半
導体素子などを湿気、塵などから保護するためのコーテ
ィングが行なわれる。ガラス同志あるいはガラスと他の
物質を接着する作業、あるいは電子機器用部品のコーテ
ィング作業において熱硬化方式の代りに光硬化方式の材
料を使用すると、拾臭や装置の簡素化、硬化時間の短縮
などができて有利となる。
アクリル系、メタアクリル系など従来の光硬化性樹脂は
、接着強さが不足したり、吸湿あるいは冷熱サイクル時
の接着強さが低下して最終的に樹脂と被着体が剥離する
などして実用機器の信頼性を十分に保証するまでに至ら
なかった。
一方、従来の光硬化性樹脂にシランカップリング剤、極
性基を有するモノマーなどを加え、接着性を改良するこ
ともなされている。
この方法によると樹脂を光硬化した直後の接着性は良く
なるが、吸湿あるいは冷熱サイクル時の接着強さが低下
し、実用できる水準に至らない。本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点をなくし、ガラス、金属、プラスチ
ックスなどとの鞍肴性の優れた光硬化型組成物と接着方
法を提供するにある。
すなわち本発明の光硬化型接着性組成物はアクリル系お
よびメタアクリル系光硬化型樹脂55〜99重量%に0
.95〜4の重量%のアクリル系およびメタアクリル系
アルコキシシランと0.05〜5重量%の有機スズ化合
物を添加してなることを特長とし、この光硬化型接着性
組成物を用いてガラス、金属、プラスチックスなどの被
着体を接着する方法は、この組成物を被着体に塗布後、
50〜150午0で予熱処理した後、光照射して該組成
物を硬化し、接着することを特長としている。
本発明組成物中の有機スズ化合物は予熱処理によって活
性化し、アクリル系およびメタアクリル系アルコキシシ
ランとガラスなど被着体との反応を促す。
アクリル系およびメタアクリル系アルコキシシランと被
着体との反応が十分に行なわれたあとで、光照射しアク
リル系およびメタアクリル系光硬化型樹脂を硬化すると
、ガラスと硬化樹脂との間が化学的に強力に結合し吸湿
時の接着性が大中に向上する。本発明で用いるアクリル
系およびメタアクリル系光硬化型樹脂は、アクリル系お
よびメタアクリル系樹脂に光増感剤を加えたものである
アクリル系およびメタアクリル系樹脂は1分子中にアク
リル基およびまたはメタアクリル基を2個以上含み、ラ
ジカル重合によって高速度で硬化するものなら特に限定
はない。
ただし、被着体への塗布性を良くするために、分子量3
000以下または25ooにおける粘度が10000ポ
ィズ以下の比較的低粘度の材料が有用である。アクリル
系およびメタアクリル系樹脂の分子骨格は電気絶縁材料
、接着剤、塗料など使用目的によって変えられるが、基
本的には、ポリエステル類、ポリェーテル類、炭化水素
類、シリコーン類などが有用である。アクリル系および
メタアクリル系樹脂としては、例えば、アジピン酸とエ
チレングリコールから作られるポリエステルの両末端に
アクリル基またはメタアクリル基を付けたもの、ポリエ
チレングリコールの両末端にアクリル基またはメタアク
リル基を付けたもの、ビスフェノールAジグリシジルェ
ーテルにアクリル酸またはメタアクリル酸を反応させた
もの、ヘキサンジオールのジアクリレートまたはジメタ
アクリレート、ポリ1・2ブタジェンの両末端にアクリ
ル基またはメタアクリル基を付けたもの、ポリジメチル
シロキサンの両末端にアクリル基またはメタアクリル基
を付けたものなどがある。また、上記2官能以上のアク
リル基またはメタアクリル基を有する化合物に特性を低
下させない範囲で、粘度低下、熱変形温度の調整を目的
として1官能のアクリル基またはメタアクリル基を有す
る化合物、例えば、2−エチルヘキシルアルコールのア
クリレートまたはメタアクリレート、ラウリルアルコー
ルのアクリレートまたはメタアクリレートなどを用いて
も良い。
本発明で用いる光増感剤は、可視から紫外域の波長の光
によって光分解または水素引き抜き反応を起してラジカ
ルを生じ、アクリル基またはメタアクリル基のラジカル
重合を開始するものなら特に限定はない。
光増感剤としては、例えば、ベンゾインイソブロピルエ
ーテルなどのペンゾインエーテル類、ベンゾィン、ベン
ゾフェノン、ベンジル、2一メチルアントラキノンなど
アントラキノン類などが有用である。アクリル系および
メタアクリル系樹脂に対する光増感剤の添加量は0.5
〜5重量%が適当である。本発明に用いるアクリル系お
よびメタアクリル系アルコキシシランは1分子中にアク
リル基またはメタアクリル基を1個またはそれ以上含み
、しかもガラスなど被着体表面と吸着または反応する!
一般式−Sti−〇R、ただし、R‘まアルキル基)で
表わされる基を1個またはそれ以上含むものである。
例えば、yーアクリルオキシプロピルトリエトオキシシ
ラン、yーメタアクリルオキシプロピルトリメトオキシ
シラン、および前述物質のアルコキシ部を部分的に加水
分解縮合させ多量体化した物質などが有用である。アク
リル系およびメタアクリル系アルコキシシランの添加量
は本発明の樹脂組成物中に0.95〜40重量%添加す
ることが望ましい。
添加量が0.95重量%より少なくなると添加の効果が
十分に発揮できず、4の重量%より多くなると硬化樹脂
の機械特性が低下し、接着性が低下する。本発明に用い
る有機スズ化合物は、徴量の水分の存在下でアルコキシ
シラン化合物の加水分解と縮合反応を促進するものなら
特に限定はないが、例えば、オクチル酸スズ、ジブチル
スズジアセテート、ジブチルスズジオクテート、ジブチ
ルスズジラウレートなどが有用である。
有機スズ化合物の添加量は、本発明組成物中に0.05
〜5重量%添加することが望ましい。添加量が0.05
重量%より少なくなると添加の効果が十分に発揮できず
、5重量%より多くなると硬化前の樹脂組成物の保存安
定性が低下し、また硬化樹脂の機械的特性が低下する。
本発明に関する光硬化型接着性組成物は上述の基本的な
成分物質の他に、流動性や塗布厚さ調節などの目的で無
機質および有機質の充填剤を加えても良い。
本発明に関する子熱処理は、本発明の組成物を被着体に
塗布し、熱風、赤外ランプ、マイクロ波などにより50
〜150qoで加熱処理することによってなされる。
加熱時間は温度、被着体の材質などにより異なるが1分
かち1時間が適当である。子熱温度が50℃以下のとき
はアルコキシシラン化合物と彼着体との反応が十分に行
なわれず、150℃以下のときはアクリル系およびメタ
アクリル系光硬化型樹脂の酸化、熱重合などが生じる。
また、本発明組成物を被着体に塗布する以前に、あらか
じめ被着体を保温しておくと、予熱処理は一層効果的に
行なわれる。本発明の組成物を硬化せしめるに当って用
いる光エネルギーの光源は、波長40触れ以下の紫外線
を多量に発生する高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メ
タルハライドランプなどが有用である。
組成物を硬化するに要する照射時間は一般に0.1〜5
分である。次に、本発明を実施例により示す。
表に示すように、実施例として組成No.1〜3、比較
例として組成No.4〜7の光硬化型組成物を配合した
この組成物を面積1の、厚さ1側の硬質ガラス製円板間
に塗布し、接着層の厚さを約20〆肌に保ったまま10
0003の分間予熱処理を施した後、高圧水銀灯で充分
に硬化させた。吸湿前のもの、および80qC95%R
HI0畑時間吸湿させたものの引張り接着強さを表の下
段に示す。上記の吸湿条件下は一般の電子機器用部品な
どで性能保証しなければならない条件として選んだ。ア
クリル系およびメタアクリル系樹脂と光増感タ剤とアク
リル系およびメタアクリル系アルコキシシランと有機ス
ズ化合物を組み合わせた本発明の実施例の組成No.1
〜3は、吸湿前では150k9/塊以上の引張り接着強
さを有し、吸湿後でも液晶表示装置用封着剤や/・ィブ
リットIC用コーティン0グ村などが冷熱サイクルを受
けても剥離を生じない目安となる目標の100k9′地
の値を保持している。しかしながら、アクリル系および
メタアクリル系アルコキシシランと有機スズ化合物を含
まないタ比較例岬o.4と6は吸湿後の接着強さがきわ
めて低い。
また、アクリル系およびメタアクリル系アルコキシシラ
ンを含むが、有機スズ化合物を含まない比較例岬り5と
7は吸湿前の接着強さは強いが、吸湿後では目標値に達
しない。表 アクリル系およびメタアクリル系樹脂としてポリ1・2
ブタジェンのジメタアクリレート(日本曹達社製商品名
:TE2000).とネオベンチルグリコールジアクリ
レートの3対1混合物(重量比)、メタアクリル系アル
コキシシランとしてyーメタアクリルオキシプロピルト
リメトオキシシランを選び、これら10の重量部に対し
、有機スズ化合物を0.15重量部と2一メチルアント
ラキノンを1重量部加えた組成を作った。
この組成物を硬質ガラス製接着試験片に塗布し、120
℃10分間の子熱処理を施した後、紫外線硬化した。こ
の試料の引張り強さを第1図に示す。吸湿前Aおよび8
0℃95%RHIO加持間吸湿後Bの引張り接着強さは
、アルコキシシランの添加量が増すと、向上した後下降
する。吸湿後において目標の100kg/の以上の引張
り接着強さを維持するには、アルコキシシランの量は0
.95〜4の重量%が適当である。表に示した組成No
.2,4,5について、80℃95%RHIO畑寺間吸
湿させたときの引張り接着強さに及ぼす予熱処理(30
分実施)の効果を求め第2図を得た。比較例岬o.4と
5の場合は、予熱処理の効果はほとんど認められない。
しかしながら、実施例No.2の場合は子熱処理の効果
が現われる。引張り強さを目標の100kg/の以上に
保つには50〜150℃の予熱処理が望ましい。子熟処
理が50℃以下では吸湿時の接着性が目標値まで達し難
く、また150午0以上では組成物の熱劣化により引張
り接着強さが低下する。以上述べたように、本発明によ
る光硬化型接着性組成物とその接着方法は、従来の光硬
化型樹脂の欠点とされていた接着性の低下特に吸湿時の
接着性の低下を大中に改善したものである。
これを適用することによって、ガラス、金属、プラスチ
ツクスなどを被覆したり貼り合わせる工程をもつ電子機
器、光学機器などの部品類の製造がきわめて容易となり
、低価格で信頼性の高い製品の製造が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光硬化型接着性組成物の引張り接
着強さに及ぼすアルコキシシラン化合物の添加効果を説
明する図、第2図は予熱処理の効果を説明する図である
。 A・・・・・・吸湿前の特性、B・・・・・・80℃9
5%RHIOO時間吸湿後の特性、No.2・・・・・
・実施例、NO.4,5・・・・・・比較例。 才’図 才2四

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アクリル系およびメタアクリル系光硬化型樹脂55
    〜99重量%と、アクリル系およびメタアクリル系アル
    コキシシラン0.95〜40重量%と、有機スズ化合物
    0.05〜5重量%とからなる光硬化型接着性組成物。 2 アクリル系およびメタアクリル系光硬化型樹脂55
    〜99重量%と、アクリル系およびメタアクリル系アル
    コキシシラン0.95〜40重量%と有機スズ化合物0
    .05〜5重量%とからなる光硬化型接着性組成物を被
    着体に塗布して50〜1500で予熱処理をほどこした
    後、光を照射して被着体を接着する方法。
JP13790577A 1977-11-18 1977-11-18 光硬化型接着性組成物とそれを用いて被着体を接着する方法 Expired JPS6019790B2 (ja)

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JPS6355382A (ja) * 1986-08-26 1988-03-09 Matsushita Electric Works Ltd ポンプの並列運転処理装置
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