JPH0915611A - 液晶セルの組立用シール材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムのフレキシビリティに追随する可撓
性を有し且つ耐湿性に優れたフィルム液晶セル用シール
材組成物を提供する。 【構成】 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及びその
他の成分よりなる液晶セルの組立用シール材組成物に於
いて、エポキシ樹脂成分として、（ａ）室温で液状のポ
リエチレングリコールジグリシジルエーテルを１０〜５
０重量部、（ｂ）室温で液状のビスフェノール型エポキ
シ樹脂を９０〜５０重量部、エポキシ樹脂硬化剤とし
て、（ｃ）室温で液状の三官能チオール化合物を２０〜
８０重量部、更にその他の成分として、（ｄ）シランカ
ップリング剤を０.５〜５.０重量部、（ｅ）平均粒径が
１μｍ以下の無定型シリカを１〜１０重量部、（ｆ）平
均粒径が２μｍ以下の、無定型シリカ以外の無機充填材
を５〜５０重量部を必須成分として含有することを特徴
とする液晶セルの組立用シール材組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶セルの組立用シール
材組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶セルは基板にガラスを用いた
ものが大勢を占めてきたが、近年エンジニアリングプラ
スティックを基板に持つフィルム液晶が開発されてきて
いる。フィルム液晶の利点としてはガラス液晶に対して
薄い、割れない、軽い、曲面表示に対応できる等が挙げ
られる。フィルム液晶セル用シール材に要求される特性
は、液晶分子と直接接触するために液晶分子に悪影響を
及ぼさないことはもちろんであるが、フィルムの持つフ
レキシビリティに追随する様な柔らかい材料であるこ
と、又液晶表示素子の耐久性の面から優れた耐湿性を有
していること、液晶セルの温度変化による膨張、収縮及
び外部よりかかる様々なストレスに耐え得る強い接着
性、液晶セルギャップを一定に保持するためにスペーサ
ーの径より大きな径を持つ充填材がないこと等が挙げら
れる。

【０００３】このようにシール材に要求される特性は非
常に多いが、硬化物となった時に剛直な物性を示しても
良いガラス液晶セル用シール材と異なり、特にシール材
硬化物が可撓性を持つことが必須条件であるフィルム液
晶用シール材で、外部湿度ヘの耐湿性に優れたシール材
はその数が極めて少ない。尚、特公平６−９０３７９号
公報にはエポキシ化ポリエーテルグリコールを主成分と
することを特徴とするプラスチックフィルム用シール材
について言及してあるが、脂肪族を主鎖に持つエポキシ
樹脂は芳香族を主鎖に持つ両末端グリシジル化合物等に
比較して硬化反応性に劣るという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フィルムの
フレキシビリティに追随する可撓性を有し且つ耐湿性に
優れたフィルム液晶セル用シール材組成物を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記した課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至ったものである。即ち本発明は、エポキシ樹脂、エ
ポキシ樹脂硬化剤及びその他の成分よりなる液晶セルの
組立用シール材組成物に於いて、エポキシ樹脂成分とし
て、（ａ）室温で液状のポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル（以下ＰＥＧエポキシと略称）を１０〜
５０重量部、（ｂ）室温で液状のビスフェノール型エポ
キシ樹脂（以下ビス型エポキシと略称）を９０〜５０重
量部、エポキシ樹脂硬化剤として、（ｃ）室温で液状の
三官能チオール化合物を２０〜８０重量部、更にその他
の成分として、（ｄ）シランカップリング剤を０.５〜
５.０重量部、（ｅ）平均粒径が１μｍ以下の無定型シ
リカを１〜１０重量部、（ｆ）平均粒径が２μｍ以下
の、無定型シリカ以外の無機充填材を５〜５０重量部を
必須成分として含有する事を特徴とする液晶セルの組立
用シール材組成物である。

【０００６】本発明で使用するエポキシ樹脂は室温で液
状のＰＥＧエポキシと、室温で液状のビス型エポキシか
らなる。本発明で使用するＰＥＧエポキシは、一般式
（１）で示されるものである。

【０００７】

【化１】 （式中、ｎは１≦ｎ≦１０の整数である）

【０００８】この範囲内のＰＥＧエポキシは液状であ
る。ＰＥＧエポキシの使用量は、エポキシ樹脂成分の合
計１００重量部のうち、１０〜５０重量部、好ましくは
１０〜３０重量部、更に好ましくは１０〜２０重量部で
あるが、１０重量部以下の場合にはシール材硬化物の物
性が硬く剛直になりフィルムの変形に対する追随性が低
下し好ましくない。又、使用量が、５０重量部よりも多
くなる場合には、硬化反応が著しく遅くなり好ましくな
い。ＰＥＧエポキシを室温で液状のビス型エポキシ樹脂
と組み合わせることにより初めて、実用に即した適度な
反応性と可撓性を合わせ持ち、且つ耐湿性にも優れたシ
ール材組成物を得ることが可能で、特にフィルム液晶用
シール材として有用である。

【０００９】次に本発明で使用する室温で液状の三官能
チオール硬化剤は、例えば一般式（２）で示される構造
を有する。

【００１０】

【化２】 （式中、Ｒ：エステル基又はカルボニル基）

【００１１】次に本発明で使用するシランカップリング
剤の例としては、例えばγ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、Ｎ−アミノエチルアミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等
が挙げられ、その使用量はエポキシ樹脂１００重量部に
対して０.５〜５重量部である。これらのシランカップ
リング剤を添加することにより著しくフィルム基板への
接着性が向上され、液晶セル内への外部水分の侵入を阻
害することが出来る。

【００１２】次に本発明で使用する無機充填材の例とし
ては酸化チタン、球状シリカ及び、アルミナ、炭酸カル
シウム、無定型シリカ等が挙げられるが、液晶のセルギ
ャップを均一に保つ為に必須条件として最大粒径がスペ
ーサーよりも小さいことが挙げられる。酸化チタン、球
状シリカ及び、アルミナ、炭酸カルシウム等の平均粒径
としては２μｍ以下、無定型シリカの平均粒径としては
１μｍ以下のものを使用する。無定型シリカの平均粒径
に１μｍ以下のものを使用するのは系全体にチキソ性を
付与するためである。一定のチキソ性が付与されていな
い場合にはスクリーン印刷性に悪影響を及ぼし、精密な
シールパターンが形成できない。尚、これら無機充填材
は温度６０〜７０℃湿度２〜５％の雰囲気下で３ヶ月以
上調湿された物を用いることが望ましい。この前処理を
行わないと、シール材組成物中の含有水分量が季節変動
を起こす。上記の調湿処理を施さない無機充填材を使用
して作製したシール材は、粘度及びチキソ性が季節変動
を起こし、ラインに於けるプリベーク時にシールパター
ンの直線性を乱したり、ニジミ等を引き起こす原因にな
る場合がある。更に、フィルムを重ね合わせて本硬化さ
せる際のシール材の発泡現象を引き起こす等の様々な弊
害をもたらす場合もある。

【００１３】無定型シリカの使用量は、エポキシ樹脂１
００重量部に対し、１〜１０重量部であるが、１重量部
よりも少ない場合にはチキソ性の低下を引き起こし、ス
クリーン印刷もしくはディスペンサーで形成されたシー
ルパターンが熱工程を通過する際に形状の乱れを引き起
こすことがある。又、１０重量部よりも使用量が多い場
合には、シール材の系全体の流動性が悪くなり、特にス
クリーン印刷時の版離れに悪影響を及ぼし好ましくな
い。

【００１４】更に、無定型シリカ以外の無機充填材の使
用量は、エポキシ樹脂１００重量部に対し、５〜５０重
量部であるが、５重量部よりも少ないときにはシール材
全体の粘度が著しく低下し、プリベーク等の熱時に流動
性が極度に増すために形状の乱れを引き起こし好ましく
ない。又、５０重量部よりも多く用いるときには粘度の
著しい増加を引き起こしスクリーン印刷等のシールパタ
ーン形成時の作業性に悪影響を及ぼしたり、シール材硬
化物の弾性率を増加させたりする為に、可撓性が得られ
ず好ましくない。

【００１５】本発明のフィルム液晶セルの組立用シール
材組成物は、通常硬化促進剤を用いて硬化する。使用し
うる硬化促進剤の種類及び量は特に限定されていない
が、例えば、トリスジメチルアミノメチルフェノール
（ＴＡＰ）、ＴＡＰとオクチル酸の塩、イミダゾール
類、トリフェニルフォスフィン（ＴＰＰ）等が挙げられ
る。使用量はエポキシ樹脂１００重量部に対して０.１
〜８重量部で好ましくは０.１〜３重量部である。使用
量が０．１重量部よりも少ないときには効果促進作用を
十分に発揮できず好ましくない。又、８重量部より多い
場合にはポットライフの短縮を招き、作業性に弊害を及
ぼすことがあり好ましくない。

【００１６】

【実施例】以下に実施例で本発明を更に詳しく説明す
る。 （実施例１）式（１）で示されるＰＥＧエポキシ（ｎ＝
９、エポライト４００Ｅ、共栄社化学（株）製、エポキ
シ当量３００）２０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ
（エピコート８２８、油化シェルエポキシ(株)製、エポ
キシ当量１９０）８０ｇをＤＣモーターで撹拌し平均粒
径０.５μｍの無定型シリカ（Ｒ−９７２、日本アエロ
ジル(株)製）５ｇを均一になる様に分散させた。更にγ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（サイラエ
ースＳ−５１０、チッソ(株)製）１ｇ、平均粒径１μｍ
以下の酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ、石原産業(株)製）８０
ｇを加えて均一に混合したものを三本ロールで更に混練
を行い主剤を得た。又、式（２）で示されるイソシアヌ
レート骨格を持つ三官能チオール（ＴＨＥＩＣーＢＭＰ
Ａ、淀化学(株)製、メルカプト当量１７４）８５ｇに、
トリスジメチルアミノメチルフェノールのオクチル酸塩
（Ｋ−６１Ｂ、アンカーケミカル(株)製）１.０ｇ、平
均粒径０.５μｍの無定型シリカ（Ｒ−９７２、日本ア
エロジル(株)製）５ｇ、平均粒径１μｍの酸化チタン
（ＣＲ−ＥＬ、石原産業(株)製）２０ｇを加えてＤＣモ
ーターで均一に混合したものを三本ロールで更に混練し
て硬化剤を得た。これらの主剤／硬化剤を１００／６０
の比で混合し、よく撹拌して液晶セル組立用シール材を
得た。上記の主剤において、ＰＥＧエポキシを全てビス
Ａエポキシに置き換えた処方で新たに主剤を作製し、硬
化剤と当量比１にて混合し硬化させた。各々硬化物のデ
ュロメーター硬さを測定したところＰＥＧエポキシを用
いた方はショアＤ１０であったが、全てビスＡエポキシ
に置き換えた方ではショアＤ６０であった。

【００１７】（実施例２）ＰＥＧエポキシ（ｎ＝４、エ
ポライト２００Ｅ、共栄社化学（株）製、エポキシ当量
２００）２０ｇに、ビスフェノールＦ型エポキシ（Ｅ
ＸＡ８３５ＬＶ、大日本インキ(株)製、エポキシ当量１
６５）５０ｇ及びビスフェノールＡ型エポキシ（エピコ
ート８２８、油化シェルエポキシ(株)製、エポキシ当量
１９０）３０ｇを加えＤＣモーターで撹拌し平均粒径
０.５μｍの無定型シリカ（Ｒ−９７２、日本アエロジ
ル(株)製）５ｇを均一になる様に分散させた。更にγ−
アミノプロピルトリエトキシシラン（Ｓ−３３０、チッ
ソ(株)製）１ｇ、平均粒径１μｍ以下の酸化チタン（Ｃ
Ｒ−ＥＬ、石原産業(株)製）８０ｇを加えて均一に混合
したものを三本ロールで更に混練を行い主剤を得た。
又、式（２）で示されるイソシアヌレート骨格を持つ三
官能チオール（ＴＨＥＩＣーＢＭＰＡ、淀化学(株)製、
メルカプト当量１７４）９８ｇに、トリスジメチルアミ
ノメチルフェノール（ＴＡＰ、化薬アクゾ(株)製）０.
５ｇ、平均粒径０.５μｍの無定型シリカ（Ｒ−９７
２、日本アエロジル(株)製）５ｇ、平均粒径１μｍの酸
化チタン（ＣＲ−ＥＬ、石原産業(株)製）１５ｇを加え
てＤＣモーターで均一に混合したものを三本ロールで更
に混練して硬化剤を得た。これらの主剤／硬化剤を１０
０／６４の比で混合し、よく撹拌して液晶セル組立用シ
ール材を得た。この組成の内ＰＥＧエポキシ成分を全て
ビス型エポキシに置き換えて硬化物を作製した。次に各
々の硬化物を８５℃／８５％／２４hrの高温高湿処理を
施して両者の吸水率を比べたところ双方共に２％であっ
た。又、各々硬化物のデュロメーター硬さを測定したと
ころＰＥＧエポキシを用いた方はショアＡ４０であった
が、全てビスＡエポキシに置き換えた方ではショアＤ３
０であった。

【００１８】

【発明の効果】シール材硬化物が可撓性と耐湿性を兼ね
備え、特にフィルム液晶セルに対して有用なシール材組
成物を得ることが出来た。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及び
   その他の成分よりなる液晶セルの組立用シール材組成物
   に於いて、エポキシ樹脂成分として、（ａ）室温で液状
   のポリエチレングリコールジグリシジルエーテルを１０
   〜５０重量部、（ｂ）室温で液状のビスフェノール型エ
   ポキシ樹脂を９０〜５０重量部、エポキシ樹脂硬化剤と
   して（ｃ）室温で液状の三官能チオール化合物を２０〜
   ８０重量部、更にその他の成分として、（ｄ）シランカ
   ップリング剤を０.５〜５.０重量部、（ｅ）平均粒径が
   １μｍ以下の無定型シリカを１〜１０重量部、（ｆ）平
   均粒径が２μｍ以下の、無定型シリカ以外の無機充填材
   を５〜５０重量部を必須成分として含有する事を特徴と
   する液晶セルの組立用シール材組成物。
2. 【請求項２】 ポリエチレングリコールジグリシジルエ
   ーテルが一般式（１）で示される請求項１記載の液晶セ
   ルの組立用シール材組成物。 【化１】 （式中、ｎは１≦ｎ≦１０の整数である）
3. 【請求項３】 三官能チオール化合物が一般式（２）で
   示される請求項１記載の液晶セルの組立用シール材組成
   物。 【化２】 （式中、Ｒ：エステル基又はカルボニル基）