JP2015163964A - 液晶滴下工法用シール剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができる液晶滴下工法用シール剤に関する。また、本発明は、該液晶滴下工法用シール剤を用いて製造された上下導通材料及び液晶表示素子に関する。
近年、液晶表示セル等の液晶表示素子の製造方法としては、タクトタイム短縮、使用液晶量の最適化といった観点から、特許文献1、特許文献2に開示されているような、硬化性樹脂と光重合開始剤と熱硬化剤とを含有する光熱併用硬化型のシール剤を用いた滴下工法と呼ばれる液晶滴下方式が用いられている。
滴下工法では、まず、2枚の電極付き透明基板の一方に、ディスペンスにより長方形状のシールパターンを形成する。次いで、シール剤が未硬化の状態で液晶の微小滴を透明基板の枠内全面に滴下し、すぐに他方の透明基板を重ね合わせ、シール部に紫外線等の光を照射して仮硬化を行う。その後、液晶アニール時に加熱して本硬化を行い、液晶表示素子を作製する。基板の貼り合わせを減圧下で行うようにすれば、極めて高い効率で液晶表示素子を製造することができ、現在この滴下工法が液晶表示素子の製造方法の主流となっている。
滴下工法では、まず、2枚の電極付き透明基板の一方に、ディスペンスにより長方形状のシールパターンを形成する。次いで、シール剤が未硬化の状態で液晶の微小滴を透明基板の枠内全面に滴下し、すぐに他方の透明基板を重ね合わせ、シール部に紫外線等の光を照射して仮硬化を行う。その後、液晶アニール時に加熱して本硬化を行い、液晶表示素子を作製する。基板の貼り合わせを減圧下で行うようにすれば、極めて高い効率で液晶表示素子を製造することができ、現在この滴下工法が液晶表示素子の製造方法の主流となっている。
ところで、携帯電話、携帯ゲーム機等、各種液晶パネル付きモバイル機器が普及している現代において、装置の小型化は最も求められている課題である。装置の小型化の手法としては、液晶表示部の狭額縁化が挙げられ、例えば、シール部の位置をブラックマトリックス下に配置することが行われている(以下、狭額縁設計ともいう)。
しかしながら、狭額縁設計ではシール剤がブラックマトリックスの直下に配置されるため、滴下工法を行うと、シール剤を光硬化させる際に照射した光が遮られ、シール剤の内部まで光が到達せず硬化が不充分となるという問題があった。このようにシール剤の硬化が不充分となると、未硬化のシール剤成分が液晶中に溶出して液晶汚染を発生させやすくなるという問題があった。
特許文献3には、遮光部硬化性を向上させるためにシール剤に高感度の光重合開始剤を配合することが開示されている。しかしながら、単に高感度の光重合開始剤を配合しただけでは、遮光部のシール剤を充分に光硬化させることができなかった。また、特許文献4には、高感度の光重合開始剤とチオキサントン系化合物からなる増感剤とを組み合わせて配合することが開示されている。しかしながら、このような増感剤を用いることにより、シール剤による液晶汚染が発生しやすくなるという問題があった。
本発明は、光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができる液晶滴下工法用シール剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該液晶滴下工法用シール剤を用いて製造された上下導通材料及び液晶表示素子を提供することを目的とする。
本発明1は、硬化性樹脂と光重合開始剤とを含有する液晶滴下工法用シール剤であって、上記光重合開始剤は、下記式(1)で表される化合物とオキシムエステル系化合物とを含有し、かつ、上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合が、重量比で、式(1)で表される化合物:オキシムエステル系化合物=1:3〜1:100である液晶滴下工法用シール剤である。
式(1)中、R1、R2は、水素、又は、−NR3 2基を表し、R1及びR2のうち、少なくともいずれかは−NR3 2基である。R3は、水素、又は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。各R3は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
以下に本発明1を詳述する。
以下に本発明1を詳述する。
本発明者は、光重合開始剤として、特定の構造を有する化合物とオキシムエステル系化合物とを特定の含有割合となるように組み合わせて用いることにより、光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができる液晶滴下工法用シール剤を得ることができることを見出し、本発明1を完成させるに至った。
本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、光重合開始剤を含有する。
上記光重合開始剤は、上記式(1)で表される化合物とオキシムエステル系化合物とを含有する。本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、上記式(1)で表される化合物とオキシムエステル系化合物とを組み合わせて用いることにより、高感度で光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができるものとなる。上記式(1)で表される化合物は、光重合開始剤としてだけでなく、増感剤としても機能する。
上記光重合開始剤は、上記式(1)で表される化合物とオキシムエステル系化合物とを含有する。本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、上記式(1)で表される化合物とオキシムエステル系化合物とを組み合わせて用いることにより、高感度で光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができるものとなる。上記式(1)で表される化合物は、光重合開始剤としてだけでなく、増感剤としても機能する。
式(1)中、R1及びR2のうち、少なくともいずれかは−NR3 2基であり、R3は、水素、又は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
上記R3がアルキル基である場合、上記R3で表されるアルキル基は、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
上記R3がアルキル基である場合、上記R3で表されるアルキル基は、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
上記式(1)で表される化合物は、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
上記オキシムエステル系化合物は、高感度で光硬化性に優れることから、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン2−(O−ベンゾイルオキシム)、及び、下記式(2)で表される化合物の少なくともいずれかであることが好ましく、液晶汚染を抑制する観点から、下記式(2)で表される化合物であることがより好ましい。
式(2)中、Xは、炭素数1〜6のアルキレン基を表す。
上記式(2)中、Xで表されるアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、1−メチルエチレン基、1−エチルエチレン基、ペンチレン基、へキシレン基等が挙げられる。なかでも、メチレン基、エチレン基であることが好ましい。
液晶滴下工法用シール剤による液晶汚染を防止するためには、シール剤の光硬化性を向上させるだけではなく、液晶の配向異常の原因となるイオン性物質の液晶中への溶出を抑制することが必要となる。上記式(1)で表される化合物は分子中にアミノ基を有するため、過剰量をシール剤へ含有させると、イオン性が原因となる液晶汚染を引き起こすことがある。従って、上記式(1)で表される化合物の含有量は、適切に調整される必要がある。
上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合は、重量比で、式(1)で表される化合物:オキシムエステル系化合物=1:3〜1:100である。上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合がこの範囲であることにより、得られる液晶滴下工法用シール剤が、高感度で光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができるものとなる。上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合は、重量比で、式(1)で表される化合物:オキシムエステル系化合物=1:4〜1:75であることが好ましく、1:5〜1:50であることがより好ましい。
上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合は、重量比で、式(1)で表される化合物:オキシムエステル系化合物=1:3〜1:100である。上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合がこの範囲であることにより、得られる液晶滴下工法用シール剤が、高感度で光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができるものとなる。上記式(1)で表される化合物と上記オキシムエステル系化合物との含有割合は、重量比で、式(1)で表される化合物:オキシムエステル系化合物=1:4〜1:75であることが好ましく、1:5〜1:50であることがより好ましい。
上記光重合開始剤の含有量は、硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が10重量部である。上記光重合開始剤の含有量が0.1重量部未満であると、得られる液晶滴下工法用シール剤の光重合が充分に進行しないことがある。上記光重合開始剤の含有量が10重量部を超えると、未反応の光重合開始剤が多く残り、得られる液晶滴下工法用シール剤の耐候性が悪くなったり、保存安定性に劣るものとなったり、液晶汚染が生じたりすることがある。上記光重合開始剤の含有量のより好ましい下限は0.2重量部、より好ましい上限は8重量部である。
本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、硬化性樹脂を含有する。
上記硬化性樹脂は、1分子中に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する樹脂(以下、「(メタ)アクリル樹脂」ともいう)を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリル樹脂は、反応性の高さから、1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有することが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、上記「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記硬化性樹脂は、1分子中に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する樹脂(以下、「(メタ)アクリル樹脂」ともいう)を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリル樹脂は、反応性の高さから、1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有することが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、上記「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られるエステル化合物、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させることにより得られるエポキシ(メタ)アクリレート、イソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、合成の容易さ等の観点から、エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記「エポキシ(メタ)アクリレート」とは、エポキシ樹脂中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを表す。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記「エポキシ(メタ)アクリレート」とは、エポキシ樹脂中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを表す。
上記エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
また、上記エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カーボネートジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記エステル化合物のうち3官能以上のものとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより得られるもの等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アルキルポリオール型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、グリシジルエステル化合物等が挙げられる。
上記ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート828EL、エピコート1004(いずれも三菱化学社製)、エピクロン850(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート806、エピコート4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコートYX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−50TE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−80DE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ESN−165S(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ZX−1542(新日鉄住金化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YR−450、YR−207(いずれも新日鉄住金化学社製)、エポリードPB(ダイセル化学工業社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鉄住金化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、エピコート1031、エピコート1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート806、エピコート4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコートYX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−50TE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−80DE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ESN−165S(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ZX−1542(新日鉄住金化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YR−450、YR−207(いずれも新日鉄住金化学社製)、エポリードPB(ダイセル化学工業社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鉄住金化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、エピコート1031、エピコート1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートは、上述したように、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより製造できる。具体的には例えば、レゾルシノール型エポキシ樹脂(EX−201、ナガセケムテックス社製)360重量部と、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール2重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部と、アクリル酸210重量部とを、空気を送り込んで還流攪拌しながら、90℃で5時間反応させることによってレゾルシノール型エポキシアクリレートを得ることができる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYL RDX63182(いずれもダイセル・オルネクス社製)、EA−1010、EA−1020、EA−5323、EA−5520、EA−CHD、EMA−1020(いずれも新中村化学工業社製)、エポキシエステルM−600A、エポキシエステル40EM、エポキシエステル70PA、エポキシエステル200PA、エポキシエステル80MFA、エポキシエステル3002M、エポキシエステル3002A、エポキシエステル1600A、エポキシエステル3000M、エポキシエステル3000A、エポキシエステル200EA、エポキシエステル400EA(いずれも共栄社化学社製)、デナコールアクリレートDA−141、デナコールアクリレートDA−314、デナコールアクリレートDA−911(いずれもナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記イソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、2つのイソシアネート基を有する化合物1当量に対して水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体2当量を、触媒量のスズ系化合物存在下で反応させることによって得ることができる。
上記イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイオシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6,10−ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記イソシアネートとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、(ポリ)プロピレングリコール、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等のポリオールと過剰のイソシアネートとの反応により得られる鎖延長されたイソシアネート化合物も使用することができる。
上記水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の市販品やエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の二価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の三価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート又はジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシアクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、具体的には例えば、トリメチロールプロパン134重量部、重合禁止剤としてBHT0.2重量部、反応触媒としてジブチル錫ジラウリレート0.01重量部、イソホロンジイソシアネート666重量部を加え、60℃で還流攪拌しながら2時間反応させ、次に、2−ヒドロキシエチルアクリレート51重量部を加え、空気を送り込んで還流攪拌しながら90℃で2時間反応させることにより得ることができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、M−1100、M−1200、M−1210、M−1600(いずれも東亞合成社製)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220(いずれもダイセル・オルネクス社製)、アートレジンUN−9000H、アートレジンUN−9000A、アートレジンUN−7100、アートレジンUN−1255、アートレジンUN−330、アートレジンUN−3320HB、アートレジンUN−1200TPK、アートレジンSH−500B(いずれも根上工業社製)、U−122P、U−108A、U−340P、U−4HA、U−6HA、U−324A、U−15HA、UA−5201P、UA−W2A、U−1084A、U−6LPA、U−2HA、U−2PHA、UA−4100、UA−7100、UA−4200、UA−4400、UA−340P、U−3HA、UA−7200、U−2061BA、U−10H、U−122A、U−340A、U−108、U−6H、UA−4000(いずれも新中村化学工業社製)、AH−600、AT−600、UA−306H、AI−600、UA−101T、UA−101I、UA−306T、UA−306I(いずれも共栄社化学社製)等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル樹脂は、接着性を向上させる等の観点から、部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含有してもよい。
なお、本明細書において上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とは、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリロイルオキシ基とをそれぞれ1つ以上有する樹脂を意味し、例えば、2つ以上のエポキシ樹脂の一部分のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることによって得ることができる。
なお、本明細書において上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とは、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリロイルオキシ基とをそれぞれ1つ以上有する樹脂を意味し、例えば、2つ以上のエポキシ樹脂の一部分のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることによって得ることができる。
上記硬化性樹脂は、得られる液晶滴下工法用シール剤の接着性を向上させることを目的として、更に、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明1の液晶滴下工法用シール剤が上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂や上記エポキシ樹脂を含有する場合、(メタ)アクリロイル基とエポキシ基との比が50:50〜95:5になるように各樹脂を配合することが好ましい。(メタ)アクリロイル基の比率が50%未満であると、重合が完了しても未硬化のエポキシ樹脂成分が多く残ることにより、液晶汚染が発生することがある。(メタ)アクリロイルオキシ基の比率が95%を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤が接着性に劣るものとなることがある。
上記硬化性樹脂は、液晶汚染を抑える点で、−OH基、−NH−基、−NH2基等の水素結合性官能基を有するものが好ましい。
上記硬化性樹脂の水素結合性官能基価の好ましい下限は2×10−3mol/g、好ましい上限は5×10−3mol/gである。上記硬化性樹脂の水素結合性官能基価が2×10−3mol/g未満であると、得られる液晶滴下工法用シール剤の接着性に劣るものとなることがある。上記硬化性樹脂の水素結合性官能基価が5×10−3mol/gを超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤が液晶を汚染することがある。
なお、本明細書において上記水素結合性官能基価とは、上記水素結合性官能基を有する化合物が1種類(化合物Aのみ)からなる場合には、下記式により算出される値である。
水素結合性官能基価(HA)(mol/g)=(化合物Aの1分子中の水素結合性官能基数)/(化合物Aの分子量)
また、複数の樹脂の混合物の場合、上記水素結合性官能基価は、各々の水素結合性官能基を有する化合物の単位重量あたりの含有量(重量分率)により分配して算出することができる。例えば、水素結合性官能基を有する化合物が、化合物A、化合物B、及び、化合物Cから構成されている場合の水素結合性官能基価は、化合物αの重量分率をPαとしたとき、下記式で表される。
水素結合性官能基価(HABC)=HAPA+HBPB+HCPC
なお、本明細書において上記水素結合性官能基価とは、上記水素結合性官能基を有する化合物が1種類(化合物Aのみ)からなる場合には、下記式により算出される値である。
水素結合性官能基価(HA)(mol/g)=(化合物Aの1分子中の水素結合性官能基数)/(化合物Aの分子量)
また、複数の樹脂の混合物の場合、上記水素結合性官能基価は、各々の水素結合性官能基を有する化合物の単位重量あたりの含有量(重量分率)により分配して算出することができる。例えば、水素結合性官能基を有する化合物が、化合物A、化合物B、及び、化合物Cから構成されている場合の水素結合性官能基価は、化合物αの重量分率をPαとしたとき、下記式で表される。
水素結合性官能基価(HABC)=HAPA+HBPB+HCPC
本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、増感剤を含有してもよい。
上記増感剤は、紫外・可視領域に充分な光吸収帯を有することが好ましいことから、ベンゾフェノン骨格、アントラセン骨格、アントラキノン骨格、クマリン骨格、チオキサントン骨格、及び、フタロシアニン骨格からなる群より選択される少なくとも一種の骨格を有する化合物を含有することが好ましく、アントラセン骨格、及び、アントラキノン骨格、チオキサントン骨格からなる群より選択される少なくとも一種の骨格を有する化合物を含有することがより好ましい。
上記増感剤は、紫外・可視領域に充分な光吸収帯を有することが好ましいことから、ベンゾフェノン骨格、アントラセン骨格、アントラキノン骨格、クマリン骨格、チオキサントン骨格、及び、フタロシアニン骨格からなる群より選択される少なくとも一種の骨格を有する化合物を含有することが好ましく、アントラセン骨格、及び、アントラキノン骨格、チオキサントン骨格からなる群より選択される少なくとも一種の骨格を有する化合物を含有することがより好ましい。
上記ベンゾフェノン骨格を有する化合物としては、上記式(1)で表される化合物以外のベンゾフェノン骨格を有する化合物が挙げられ、例えば、ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン等が挙げられる。
上記アントラセン骨格を有する化合物としては、例えば、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロキシアントラキノン、9,10−エトキシアントラキノン等が挙げられる。
上記アントラキノン骨格を有する化合物としては、例えば、2−エチルアントラキノン、1−メチルアントラキノン、1,4−ジヒドロキシアントラキノン、2−(2−ヒドロキシエトキシ)−アントラキノン等が挙げられる。
上記クマリン骨格を有する化合物としては、例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等が挙げられる。
上記チオキサントン骨格を有する化合物としては、例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン等が挙げられる。
上記フタロシアニン骨格を有する化合物としては、例えば、フタロシアニン等が挙げられる。
上記アントラセン骨格を有する化合物としては、例えば、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロキシアントラキノン、9,10−エトキシアントラキノン等が挙げられる。
上記アントラキノン骨格を有する化合物としては、例えば、2−エチルアントラキノン、1−メチルアントラキノン、1,4−ジヒドロキシアントラキノン、2−(2−ヒドロキシエトキシ)−アントラキノン等が挙げられる。
上記クマリン骨格を有する化合物としては、例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等が挙げられる。
上記チオキサントン骨格を有する化合物としては、例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン等が挙げられる。
上記フタロシアニン骨格を有する化合物としては、例えば、フタロシアニン等が挙げられる。
上記増感剤の含有量は、上記光重合開始剤100重量部に対して、好ましい下限が0.5重量部、好ましい上限が50重量部である。上記増感剤の含有量が0.5重量部未満であると、増感効果を充分に発揮できないことがある。上記増感剤の含有量が50重量部を超えると、液晶汚染が発生することがある。上記増感剤の含有量のより好ましい下限は1重量部、より好ましい上限は40重量部である。
本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、熱硬化剤を含有してもよい。
上記熱硬化剤としては、例えば、有機酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、アミン化合物、多価フェノール系化合物、酸無水物等が挙げられる。なかでも、有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記熱硬化剤としては、例えば、有機酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、アミン化合物、多価フェノール系化合物、酸無水物等が挙げられる。なかでも、有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記有機酸ヒドラジドとしては、例えば、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド等が挙げられる。
上記有機酸ヒドラジドのうち市販されているものとしては、例えば、SDH、ADH(いずれも大塚化学社製)、アミキュアVDH、アミキュアVDH−J、アミキュアUDH(いずれも味の素ファインテクノ社製)等が挙げられる。
上記有機酸ヒドラジドのうち市販されているものとしては、例えば、SDH、ADH(いずれも大塚化学社製)、アミキュアVDH、アミキュアVDH−J、アミキュアUDH(いずれも味の素ファインテクノ社製)等が挙げられる。
上記熱硬化剤の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が1重量部、好ましい上限が50重量部である。上記熱硬化剤の含有量が1重量部未満であると、得られる液晶滴下工法用シール剤を充分に熱硬化させることができないことがある。上記熱硬化剤の含有量が50重量部を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤の粘度が高くなり、塗布性が悪くなることがある。上記熱硬化剤の含有量のより好ましい上限は30重量部である。
本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、粘度の向上、応力分散効果による接着性の改善、線膨張率の改善、硬化物の耐湿性の向上等を目的として充填剤を含有することが好ましい。
上記充填剤としては、例えば、タルク、石綿、シリカ、珪藻土、スメクタイト、ベントナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、モンモリロナイト、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラスビーズ、窒化珪素、硫酸バリウム、石膏、珪酸カルシウム、セリサイト活性白土、窒化アルミニウム等の無機充填剤や、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、ビニル重合体微粒子、アクリル重合体微粒子等の有機充填剤が挙げられる。これらの充填剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記充填剤の含有量は、液晶滴下工法用シール剤100重量部に対して、好ましい下限が10重量部、好ましい上限が70重量部である。上記充填剤の含有量が10重量部未満であると、接着性の改善等の効果が充分に発揮されないことがある。上記充填剤の含有量が70重量部を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤の粘度が高くなり、塗布性が悪くなることがある。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は20重量部、より好ましい上限は60重量部である。
本発明1の液晶滴下工法用シール剤は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。上記シランカップリング剤は、主にシール剤と基板等とを良好に接着するための接着助剤としての役割を有する。
上記シランカップリング剤としては、基板等との接着性を向上させる効果に優れ、硬化性樹脂と化学結合することにより液晶中への硬化性樹脂の流出を抑制することができることから、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明2は、硬化性樹脂と光重合開始剤とを含有する液晶滴下工法用シール剤であって、上記光重合開始剤は、下記式(2)で表される化合物を含有する液晶滴下工法用シール剤である。
以下に本発明2を詳述する。
以下に本発明2を詳述する。
式(2)中、Xは、炭素数1〜6のアルキレン基を表す。
本発明者は、光重合開始剤として、特定の構造を有するオキシムエステル系化合物を用いることにより、光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができる液晶滴下工法用シール剤を得ることができることを見出し、本発明2を完成させるに至った。
本発明2の液晶滴下工法用シール剤は、光重合開始剤を含有する。
上記光重合開始剤は、上記式(2)で表されるオキシムエステル系化合物を含有する。上記式(2)で表されるオキシムエステル系化合物を用いることにより、高感度で光硬化性に優れる液晶滴下工法用シール剤を得ることができ、かつ、液晶汚染を抑制することができる。
上記光重合開始剤は、上記式(2)で表されるオキシムエステル系化合物を含有する。上記式(2)で表されるオキシムエステル系化合物を用いることにより、高感度で光硬化性に優れる液晶滴下工法用シール剤を得ることができ、かつ、液晶汚染を抑制することができる。
上記式(2)中、Xで表されるアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、1−メチルエチレン基、1−エチルエチレン基、ペンチレン基、へキシレン基等が挙げられる。なかでも、メチレン基、エチレン基であることが好ましい。
上記光重合開始剤の含有量は、硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が10重量部である。上記光重合開始剤の含有量が0.1重量部未満であると、得られる液晶滴下工法用シール剤の光重合が充分に進行しないことがある。上記光重合開始剤の含有量が10重量部を超えると、未反応の光重合開始剤が多く残り、得られる液晶滴下工法用シール剤の耐候性が悪くなったり、保存安定性に劣るものとなったり、液晶汚染が生じたりすることがある。上記光重合開始剤の含有量のより好ましい下限は0.2重量部、より好ましい上限は5重量部である。
本発明2の液晶滴下工法用シール剤は、硬化性樹脂を含有する。
上記硬化性樹脂は、1分子中に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する樹脂(以下、「(メタ)アクリル樹脂」ともいう)を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリル樹脂は、反応性の高さから1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有することが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、上記「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記硬化性樹脂は、1分子中に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する樹脂(以下、「(メタ)アクリル樹脂」ともいう)を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリル樹脂は、反応性の高さから1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有することが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味し、上記「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを意味する。
上記(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られるエステル化合物、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させることにより得られるエポキシ(メタ)アクリレート、イソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、合成の容易さ等の観点から、エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記「エポキシ(メタ)アクリレート」とは、エポキシ樹脂中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを表す。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記「エポキシ(メタ)アクリレート」とは、エポキシ樹脂中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを表す。
上記エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
また、上記エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カーボネートジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記エステル化合物のうち3官能以上のものとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより得られるもの等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アルキルポリオール型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、グリシジルエステル化合物等が挙げられる。
上記ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート828EL、エピコート1004(いずれも三菱化学社製)、エピクロン850(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート806、エピコート4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコートYX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−50TE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−80DE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ESN−165S(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ZX−1542(新日鉄住金化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YR−450、YR−207(いずれも新日鉄住金化学社製)、エポリードPB(ダイセル化学工業社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鉄住金化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、エピコート1031、エピコート1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート806、エピコート4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコートYX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−50TE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSLV−80DE(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ESN−165S(新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコート630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ZX−1542(新日鉄住金化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YR−450、YR−207(いずれも新日鉄住金化学社製)、エポリードPB(ダイセル化学工業社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鉄住金化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、エピコート1031、エピコート1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートは、上述したように、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより製造できる。具体的には例えば、レゾルシノール型エポキシ樹脂(EX−201、ナガセケムテックス社製)360重量部と、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール2重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部と、アクリル酸210重量部とを、空気を送り込んで還流攪拌しながら、90℃で5時間反応させることによってレゾルシノール型エポキシアクリレートを得ることができる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYL RDX63182(いずれもダイセル・オルネクス社製)、EA−1010、EA−1020、EA−5323、EA−5520、EA−CHD、EMA−1020(いずれも新中村化学工業社製)、エポキシエステルM−600A、エポキシエステル40EM、エポキシエステル70PA、エポキシエステル200PA、エポキシエステル80MFA、エポキシエステル3002M、エポキシエステル3002A、エポキシエステル1600A、エポキシエステル3000M、エポキシエステル3000A、エポキシエステル200EA、エポキシエステル400EA(いずれも共栄社化学社製)、デナコールアクリレートDA−141、デナコールアクリレートDA−314、デナコールアクリレートDA−911(いずれもナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記イソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、2つのイソシアネート基を有する化合物1当量に対して水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体2当量を、触媒量のスズ系化合物存在下で反応させることによって得ることができる。
上記イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイオシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6,10−ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記イソシアネートとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、(ポリ)プロピレングリコール、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等のポリオールと過剰のイソシアネートとの反応により得られる鎖延長されたイソシアネート化合物も使用することができる。
上記水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の市販品やエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の二価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の三価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート又はジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシアクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、具体的には例えば、トリメチロールプロパン134重量部、重合禁止剤としてBHT0.2重量部、反応触媒としてジブチル錫ジラウリレート0.01重量部、イソホロンジイソシアネート666重量部を加え、60℃で還流攪拌しながら2時間反応させ、次に、2−ヒドロキシエチルアクリレート51重量部を加え、空気を送り込んで還流攪拌しながら90℃で2時間反応させることにより得ることができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、M−1100、M−1200、M−1210、M−1600(いずれも東亞合成社製)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220(いずれもダイセル・オルネクス社製)、アートレジンUN−9000H、アートレジンUN−9000A、アートレジンUN−7100、アートレジンUN−1255、アートレジンUN−330、アートレジンUN−3320HB、アートレジンUN−1200TPK、アートレジンSH−500B(いずれも根上工業社製)、U−122P、U−108A、U−340P、U−4HA、U−6HA、U−324A、U−15HA、UA−5201P、UA−W2A、U−1084A、U−6LPA、U−2HA、U−2PHA、UA−4100、UA−7100、UA−4200、UA−4400、UA−340P、U−3HA、UA−7200、U−2061BA、U−10H、U−122A、U−340A、U−108、U−6H、UA−4000(いずれも新中村化学工業社製)、AH−600、AT−600、UA−306H、AI−600、UA−101T、UA−101I、UA−306T、UA−306I(いずれも共栄社化学社製)等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル樹脂は、接着性を向上させる等の観点から、部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含有してもよい。
なお、本明細書において上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とは、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリロイルオキシ基とをそれぞれ1つ以上有する樹脂を意味し、例えば、2つ以上のエポキシ樹脂の一部分のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることによって得ることができる。
なお、本明細書において上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とは、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリロイルオキシ基とをそれぞれ1つ以上有する樹脂を意味し、例えば、2つ以上のエポキシ樹脂の一部分のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることによって得ることができる。
上記硬化性樹脂は、得られる液晶滴下工法用シール剤の接着性を向上させることを目的として、更に、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明2の液晶滴下工法用シール剤が上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂や上記エポキシ樹脂を含有する場合、(メタ)アクリロイル基とエポキシ基との比が50:50〜95:5になるように各樹脂を配合することが好ましい。(メタ)アクリロイル基の比率が50%未満であると、重合が完了しても未硬化のエポキシ樹脂成分が多く残ることにより、液晶汚染が発生することがある。(メタ)アクリロイルオキシ基の比率が95%を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤が接着性に劣るものとなることがある。
上記硬化性樹脂は、液晶汚染を抑える点で、−OH基、−NH−基、−NH2基等の水素結合性官能基を有するものが好ましい。
上記硬化性樹脂の水素結合性官能基価の好ましい下限は2×10−3mol/g、好ましい上限は5×10−3mol/gである。上記硬化性樹脂の水素結合性官能基価が2×10−3mol/g未満であると、得られる液晶滴下工法用シール剤の接着性に劣るものとなることがある。上記硬化性樹脂の水素結合性官能基価が5×10−3mol/gを超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤が液晶を汚染することがある。
なお、本明細書において上記水素結合性官能基価とは、上記水素結合性官能基を有する化合物が1種類(化合物Aのみ)からなる場合には、下記式により算出される値である。
水素結合性官能基価(HA)(mol/g)=(化合物Aの1分子中の水素結合性官能基数)/(化合物Aの分子量)
また、上記水素結合性官能基価は、上記水素結合性官能基を有する化合物が複数の樹脂の混合物からなる場合には、各々の水素結合性官能基を有する化合物の単位重量あたりの含有量(重量分率)により分配して算出することができる。例えば、水素結合性官能基を有する化合物が、化合物A、化合物B、及び、化合物Cから構成されている場合の水素結合性官能基価は、下記式で表される。
水素結合性官能基価(HABC)=HAPA+HBPB+HCPC
(なお、Pαは化合物αの重量分率を表す。)
なお、本明細書において上記水素結合性官能基価とは、上記水素結合性官能基を有する化合物が1種類(化合物Aのみ)からなる場合には、下記式により算出される値である。
水素結合性官能基価(HA)(mol/g)=(化合物Aの1分子中の水素結合性官能基数)/(化合物Aの分子量)
また、上記水素結合性官能基価は、上記水素結合性官能基を有する化合物が複数の樹脂の混合物からなる場合には、各々の水素結合性官能基を有する化合物の単位重量あたりの含有量(重量分率)により分配して算出することができる。例えば、水素結合性官能基を有する化合物が、化合物A、化合物B、及び、化合物Cから構成されている場合の水素結合性官能基価は、下記式で表される。
水素結合性官能基価(HABC)=HAPA+HBPB+HCPC
(なお、Pαは化合物αの重量分率を表す。)
本発明2の液晶滴下工法用シール剤は、増感剤を含有することが好ましい。
上記増感剤を含有することにより、更に高感度で光硬化性に優れる液晶滴下工法用シール剤を得ることができる。
上記増感剤を含有することにより、更に高感度で光硬化性に優れる液晶滴下工法用シール剤を得ることができる。
上記増感剤は、紫外・可視領域に充分な光吸収帯を有することが好ましいことから、ベンゾフェノン骨格、アントラセン骨格、アントラキノン骨格、クマリン骨格、チオキサントン骨格、及び、フタロシアニン骨格からなる群より選択される少なくとも一種の骨格を有する化合物を含有することが好ましく、アントラセン骨格、及び、アントラキノン骨格、チオキサントン骨格からなる群より選択される少なくとも一種の骨格を有する化合物を含有することがより好ましい。
上記ベンゾフェノン骨格を有する化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。
上記アントラセン骨格を有する化合物としては、例えば、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロキシアントラキノン、9,10−エトキシアントラキノン等が挙げられる。
上記アントラキノン骨格を有する化合物としては、例えば、2−エチルアントラキノン、1−メチルアントラキノン、1,4−ジヒドロキシアントラキノン、2−(2−ヒドロキシエトキシ)−アントラキノン等が挙げられる。
上記クマリン骨格を有する化合物としては、例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等が挙げられる。
上記チオキサントン骨格を有する化合物としては、例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン等が挙げられる。
上記フタロシアニン骨格を有する化合物としては、例えば、フタロシアニン等が挙げられる。
これらの増感剤のなかでも、得られる液晶滴下工法用シール剤が遮光部の硬化性に特に優れるものとなることから、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
上記アントラセン骨格を有する化合物としては、例えば、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロキシアントラキノン、9,10−エトキシアントラキノン等が挙げられる。
上記アントラキノン骨格を有する化合物としては、例えば、2−エチルアントラキノン、1−メチルアントラキノン、1,4−ジヒドロキシアントラキノン、2−(2−ヒドロキシエトキシ)−アントラキノン等が挙げられる。
上記クマリン骨格を有する化合物としては、例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等が挙げられる。
上記チオキサントン骨格を有する化合物としては、例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン等が挙げられる。
上記フタロシアニン骨格を有する化合物としては、例えば、フタロシアニン等が挙げられる。
これらの増感剤のなかでも、得られる液晶滴下工法用シール剤が遮光部の硬化性に特に優れるものとなることから、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
上記増感剤の含有量は、上記光重合開始剤100重量部に対して、好ましい下限が2重量部、好ましい上限が50重量部である。上記増感剤の含有量が2重量部未満であると、増感効果を充分に発揮できないことがある。上記増感剤の含有量が50重量部を超えると、液晶汚染が発生することがある。上記増感剤の含有量のより好ましい下限は5重量部、より好ましい上限は40重量部である。
上記増感剤の含有量は、液晶滴下工法用シール剤全体に対して、好ましい下限が0.01重量%、好ましい上限が2重量%である。上記増感剤の含有量が0.01重量%未満であると、増感効果を充分に発揮できないことがある。上記増感剤の含有量が2重量%を超えると、液晶汚染が発生することがある。上記増感剤の含有量のより好ましい下限は0.03重量%、より好ましい上限は1.5重量%、更に好ましい下限は0.05重量%である。
本発明2の液晶滴下工法用シール剤は、熱硬化剤を含有することが好ましい。
上記熱硬化剤としては、例えば、有機酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、アミン化合物、多価フェノール系化合物、酸無水物等が挙げられる。なかでも、有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記熱硬化剤としては、例えば、有機酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、アミン化合物、多価フェノール系化合物、酸無水物等が挙げられる。なかでも、有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記有機酸ヒドラジドとしては、例えば、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド等が挙げられる。
上記有機酸ヒドラジドのうち市販されているものとしては、例えば、SDH、ADH(いずれも大塚化学社製)、アミキュアVDH、アミキュアVDH−J、アミキュアUDH(いずれも味の素ファインテクノ社製)等が挙げられる。
上記有機酸ヒドラジドのうち市販されているものとしては、例えば、SDH、ADH(いずれも大塚化学社製)、アミキュアVDH、アミキュアVDH−J、アミキュアUDH(いずれも味の素ファインテクノ社製)等が挙げられる。
上記熱硬化剤の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が1重量部、好ましい上限が50重量部である。上記熱硬化剤の含有量が1重量部未満であると、得られる液晶滴下工法用シール剤を充分に熱硬化させることができないことがある。上記熱硬化剤の含有量が50重量部を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤の粘度が高くなり、塗布性が悪くなることがある。上記熱硬化剤の含有量のより好ましい上限は30重量部である。
本発明2の液晶滴下工法用シール剤は、粘度の向上、応力分散効果による接着性の改善、線膨張率の改善、硬化物の耐湿性の更なる向上等を目的として充填剤を含有することが好ましい。
上記充填剤としては、例えば、タルク、石綿、シリカ、珪藻土、スメクタイト、ベントナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、モンモリロナイト、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ガラスビーズ、窒化珪素、硫酸バリウム、石膏、珪酸カルシウム、セリサイト活性白土、窒化アルミニウム等の無機充填剤や、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、ビニル重合体微粒子、アクリル重合体微粒子等の有機充填剤が挙げられる。これらの充填剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記充填剤の含有量は、液晶滴下工法用シール剤100重量部に対して、好ましい下限が10重量部、好ましい上限が70重量部である。上記充填剤の含有量が10重量部未満であると、接着性の改善等の効果が充分に発揮されないことがある。上記充填剤の含有量が70重量部を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤の粘度が高くなり、塗布性が悪くなることがある。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は20重量部、より好ましい上限は60重量部である。
本発明2の液晶滴下工法用シール剤は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。上記シランカップリング剤は、主にシール剤と基板等とを良好に接着するための接着助剤としての役割を有する。
上記シランカップリング剤としては、基板等との接着性を向上させる効果に優れ、硬化性樹脂と化学結合することにより液晶中への硬化性樹脂の流出を抑制することができることから、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明1及び本発明2の液晶滴下工法用シール剤(以下、併せて、単に「本発明の液晶滴下工法用シール剤」ともいう)を製造する方法としては、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いて、硬化性樹脂と、光重合開始剤と、必要に応じて添加するシランカップリング剤等の添加剤とを混合する方法等が挙げられる。
本発明の液晶滴下工法用シール剤における、E型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限は5万Pa・s、好ましい上限は50万Pa・sである。上記粘度が5万Pa・s未満であったり、50万Pa・sを超えたりすると、液晶滴下工法用シール剤を基板に塗布する際の作業性が悪くなることがある。上記粘度のより好ましい上限は40万Pa・sである。
本発明の液晶滴下工法用シール剤に、導電性微粒子を配合することにより、上下導通材料を製造することができる。このような本発明の液晶滴下工法用シール剤と導電性微粒子とを含有する上下導通材料もまた、本発明の1つである。
上記導電性微粒子としては、金属ボール、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したもの等を用いることができる。なかでも、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したものは、樹脂微粒子の優れた弾性により、透明基板等を損傷することなく導電接続が可能であることから好適である。
本発明の液晶滴下工法用シール剤又は本発明の上下導通材料を用いて製造される液晶表示素子もまた、本発明の1つである。
本発明の液晶表示素子を製造する方法としては、例えば、ITO薄膜等の電極付きのガラス基板やポリエチレンテレフタレート基板等の2枚の透明基板の一方に、本発明の液晶滴下工法用シール剤等をスクリーン印刷、ディスペンサー塗布等により長方形状のシールパターンを形成する工程、本発明の液晶滴下工法用シール剤等が未硬化の状態で液晶の微小滴を透明基板の枠内全面に滴下塗布し、すぐに別の基板を重ね合わせる工程、及び、本発明の液晶滴下工法用シール剤等のシールパターン部分に紫外線等の光を照射してシール剤を仮硬化させる工程、及び、仮硬化させたシール剤を加熱して本硬化させる工程を有する方法等が挙げられる。
本発明によれば、光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができる液晶滴下工法用シール剤を提供することができる。また、本発明によれば、該液晶滴下工法用シール剤を用いて製造された上下導通材料及び液晶表示素子を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(参考例1〜10、比較例1〜12)
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌機(シンキー社製、「あわとり練太郎」)を用いて混合した後、更に3本ロールを用いて混合することにより参考例1〜10、比較例1〜12の液晶滴下工法用シール剤を調製した。
なお、表1、2中に記載した、「式(3)で表される化合物」及び「式(4)で表される化合物」は、それぞれ下記式(3)及び(4)で表される化合物を意味する。
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌機(シンキー社製、「あわとり練太郎」)を用いて混合した後、更に3本ロールを用いて混合することにより参考例1〜10、比較例1〜12の液晶滴下工法用シール剤を調製した。
なお、表1、2中に記載した、「式(3)で表される化合物」及び「式(4)で表される化合物」は、それぞれ下記式(3)及び(4)で表される化合物を意味する。
<評価>
参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤について以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤について以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
(光硬化性)
まず、厚さ0.7mmのコーニングガラスの半面をクロム蒸着した基板(A)と、前面をクロム蒸着した基板(B)とを別途準備した。次に、参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」、5μm)1重量部を分散させ、該シール剤を基板Aの中央部(クロム蒸着部と非蒸着部との境界)に塗布し、基板Bを貼り合わせてからシール剤を充分に押し潰し、基板A側からメタルハライドランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射した。
その後、カッターを用いて基板A及びBを剥がし、顕微IR法によって紫外線直接照射部(場所1)と紫外線直接照射部の際から50μm離れた点(場所2)上のシール剤のスペクトルを測定し、それぞれのスペクトルからシール剤中のアクリロイル基の転化率を以下の方法により求めた。即ち、815〜800cm−1のピーク面積をアクリロイル基のピーク面積とし、845〜820cm−1のピーク面積をリファレンスピーク面積として、下記式によりアクリロイル基の転化率を算出した。
アクリロイル基の転化率={1−(紫外線照射後のアクリロイル基のピーク面積/紫外線照射後のリファレンスピーク面積)/(紫外線照射前のアクリロイル基のピーク面積/紫外線照射前のリファレンスピーク面積)}×100
まず、厚さ0.7mmのコーニングガラスの半面をクロム蒸着した基板(A)と、前面をクロム蒸着した基板(B)とを別途準備した。次に、参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」、5μm)1重量部を分散させ、該シール剤を基板Aの中央部(クロム蒸着部と非蒸着部との境界)に塗布し、基板Bを貼り合わせてからシール剤を充分に押し潰し、基板A側からメタルハライドランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射した。
その後、カッターを用いて基板A及びBを剥がし、顕微IR法によって紫外線直接照射部(場所1)と紫外線直接照射部の際から50μm離れた点(場所2)上のシール剤のスペクトルを測定し、それぞれのスペクトルからシール剤中のアクリロイル基の転化率を以下の方法により求めた。即ち、815〜800cm−1のピーク面積をアクリロイル基のピーク面積とし、845〜820cm−1のピーク面積をリファレンスピーク面積として、下記式によりアクリロイル基の転化率を算出した。
アクリロイル基の転化率={1−(紫外線照射後のアクリロイル基のピーク面積/紫外線照射後のリファレンスピーク面積)/(紫外線照射前のアクリロイル基のピーク面積/紫外線照射前のリファレンスピーク面積)}×100
(液晶汚染性1)
参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」)1重量部を分散させ、液晶滴下工法用シール剤として、2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付き基板の一方にシール剤の線幅が1mmになるようにディスペンサーで塗布した。
続いて液晶(チッソ社製、「JC−5004LA」)の微小滴を透明電極付き基板のシール剤の枠内全面に滴下塗布し、すぐにもう一方の透明電極付きカラーフィルター基板を貼り合わせ、シール剤部分にメタルハライドランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射して硬化させ、更に、120℃で1時間加熱して液晶表示素子を得た。
液晶表示素子は、ディスペンサーでシール剤の塗布位置をコントロールし、シール剤に完全に光が当たる液晶表示素子(遮光部なし)と、カラーフィルター基板のブラックマトリックスに線幅の50%がかかるようにシール剤を塗布した液晶表示素子(遮光部あり)の2種類を作製した。図1に示すように、シール剤1に遮光部がないものは完全にシール剤1が光に当たる状態であり、一方、シール剤1に遮光部がある液晶表示素子は、図2に示すように、液晶3と接する部分のシール剤1は、ブラックマトリックス2で遮蔽されて全く光が当たらない。
得られた液晶表示素子について、80℃で1000時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れを目視によって確認した。
配向乱れは表示部の色むらより判断しており、色むらの程度に応じて、色むらが全くなかった場合を「◎」、色むらが微かにあった場合を「○」、色むらが少しあった場合を「△」、色むらがかなりあった場合を「×」として液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「◎」、「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルである。
参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」)1重量部を分散させ、液晶滴下工法用シール剤として、2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付き基板の一方にシール剤の線幅が1mmになるようにディスペンサーで塗布した。
続いて液晶(チッソ社製、「JC−5004LA」)の微小滴を透明電極付き基板のシール剤の枠内全面に滴下塗布し、すぐにもう一方の透明電極付きカラーフィルター基板を貼り合わせ、シール剤部分にメタルハライドランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射して硬化させ、更に、120℃で1時間加熱して液晶表示素子を得た。
液晶表示素子は、ディスペンサーでシール剤の塗布位置をコントロールし、シール剤に完全に光が当たる液晶表示素子(遮光部なし)と、カラーフィルター基板のブラックマトリックスに線幅の50%がかかるようにシール剤を塗布した液晶表示素子(遮光部あり)の2種類を作製した。図1に示すように、シール剤1に遮光部がないものは完全にシール剤1が光に当たる状態であり、一方、シール剤1に遮光部がある液晶表示素子は、図2に示すように、液晶3と接する部分のシール剤1は、ブラックマトリックス2で遮蔽されて全く光が当たらない。
得られた液晶表示素子について、80℃で1000時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れを目視によって確認した。
配向乱れは表示部の色むらより判断しており、色むらの程度に応じて、色むらが全くなかった場合を「◎」、色むらが微かにあった場合を「○」、色むらが少しあった場合を「△」、色むらがかなりあった場合を「×」として液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「◎」、「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルである。
(液晶汚染性2)
上記「(液晶汚染性1)」と同様にして、参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤を用いて、カラーフィルター基板のブラックマトリックスに線幅の50%がかかるようにシール剤を塗布した液晶表示素子(遮光部あり)を作製した。
得られた液晶表示素子について、90℃乾燥雰囲気下で1000時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れを目視によって確認した。
「(液晶汚染性2)」は、「(液晶汚染性1)」と比べて加熱条件が過酷なため、イオン性物質の流動性が高まることにより、液晶配向乱れがより生じやすくなると考えられる。
配向乱れは表示部の色むらより判断しており、色むらの程度に応じて、色むらが全くなかった場合を「◎」、色むらが微かにあった場合を「○」、色むらが少しあった場合を「△」、色むらがかなりあった場合を「×」として液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「◎」、「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルである。
上記「(液晶汚染性1)」と同様にして、参考例1〜10、比較例1〜12で得られた各液晶滴下工法用シール剤を用いて、カラーフィルター基板のブラックマトリックスに線幅の50%がかかるようにシール剤を塗布した液晶表示素子(遮光部あり)を作製した。
得られた液晶表示素子について、90℃乾燥雰囲気下で1000時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れを目視によって確認した。
「(液晶汚染性2)」は、「(液晶汚染性1)」と比べて加熱条件が過酷なため、イオン性物質の流動性が高まることにより、液晶配向乱れがより生じやすくなると考えられる。
配向乱れは表示部の色むらより判断しており、色むらの程度に応じて、色むらが全くなかった場合を「◎」、色むらが微かにあった場合を「○」、色むらが少しあった場合を「△」、色むらがかなりあった場合を「×」として液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「◎」、「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルである。
(実施例11〜20、比較例13、14)
表3に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌機(シンキー社製、「あわとり練太郎」)を用いて混合した後、更に3本ロールを用いて混合することにより実施例11〜20、比較例13、14の液晶滴下工法用シール剤を調製した。
なお、表3中に記載した、「式(3)で表される化合物」、「式(4)で表される化合物」、「式(5)で表される化合物」、及び、「式(6)で表される化合物」は、それぞれ下記式(3)、(4)、(5)、及び、(6)で表される化合物を意味する。
表3に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌機(シンキー社製、「あわとり練太郎」)を用いて混合した後、更に3本ロールを用いて混合することにより実施例11〜20、比較例13、14の液晶滴下工法用シール剤を調製した。
なお、表3中に記載した、「式(3)で表される化合物」、「式(4)で表される化合物」、「式(5)で表される化合物」、及び、「式(6)で表される化合物」は、それぞれ下記式(3)、(4)、(5)、及び、(6)で表される化合物を意味する。
<評価>
実施例11〜20、比較例13、14で得られた各液晶滴下工法用シール剤について以下の評価を行った。結果を表3に示した。
実施例11〜20、比較例13、14で得られた各液晶滴下工法用シール剤について以下の評価を行った。結果を表3に示した。
(光硬化性)
実施例11〜20、比較例13、14で得られた各液晶滴下工法用シール剤をガラス基板上に約5μm塗布し、その基板に同サイズのガラス基板を重ね合わせ、次に、メタルハライドランプを用いて100mW/cm2の光を10秒照射した。赤外分光装置(BIORAD社製、「FTS3000」)を用い、アクリロイル基由来ピークの光照射前後での変化量を測定することで光硬化性の評価を行った。光照射後にアクリロイル基由来のピークが93%以上減少した場合を「◎」、光照射後にアクリロイル基由来のピークが85%以上93%未満減少した場合を「○」、光照射後にアクリロイル基由来のピークが75%以上85%未満減少した場合を「△」、光照射後のアクリロイル基由来のピークの減少が75%未満であった場合を「×」として光硬化性を評価した。
実施例11〜20、比較例13、14で得られた各液晶滴下工法用シール剤をガラス基板上に約5μm塗布し、その基板に同サイズのガラス基板を重ね合わせ、次に、メタルハライドランプを用いて100mW/cm2の光を10秒照射した。赤外分光装置(BIORAD社製、「FTS3000」)を用い、アクリロイル基由来ピークの光照射前後での変化量を測定することで光硬化性の評価を行った。光照射後にアクリロイル基由来のピークが93%以上減少した場合を「◎」、光照射後にアクリロイル基由来のピークが85%以上93%未満減少した場合を「○」、光照射後にアクリロイル基由来のピークが75%以上85%未満減少した場合を「△」、光照射後のアクリロイル基由来のピークの減少が75%未満であった場合を「×」として光硬化性を評価した。
(液晶汚染性)
実施例11〜20、比較例13、14で得られた各液晶滴下工法用シール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」)1重量部を分散させ、液晶滴下工法用シール剤として、2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付き基板の一方にシール剤の線幅が1mmになるようにディスペンサーで塗布した。
続いて液晶(チッソ社製、「JC−5004LA」)の微小滴を透明電極付き基板のシール剤の枠内全面に滴下塗布し、すぐにもう一方の透明電極付きカラーフィルター基板を貼り合わせ、シール剤部分にメタルハライドランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射して硬化させ、更に、120℃で1時間加熱して液晶表示素子を得た。
液晶表示素子は、ディスペンサーでシール剤の塗布位置をコントロールし、シール剤に完全に光が当たる液晶表示素子(遮光部なし)と、シール剤がカラーフィルター基板のブラックマトリックスに線幅の50%がかかるように塗布した液晶表示素子(遮光部あり)の2種類を作製した。図1に示すように、シール剤1に遮光部がないものは完全にシール剤1が光に当たる状態であり、一方、シール剤1に遮光部がある液晶表示素子は、図2に示すように、液晶3と接する部分のシール剤1は、ブラックマトリックス2で遮蔽されて全く光が当たらない。
得られた液晶表示素子について、80℃で1000時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れを目視によって確認した。
配向乱れは表示部の色むらより判断しており、色むらの程度に応じて、色むらが全くなかった場合を「◎」、色むらが微かにあった場合を「○」、色むらが少しあった場合を「△」、色むらがかなりあった場合を「×」として液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「◎」、「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルである。
実施例11〜20、比較例13、14で得られた各液晶滴下工法用シール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」)1重量部を分散させ、液晶滴下工法用シール剤として、2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付き基板の一方にシール剤の線幅が1mmになるようにディスペンサーで塗布した。
続いて液晶(チッソ社製、「JC−5004LA」)の微小滴を透明電極付き基板のシール剤の枠内全面に滴下塗布し、すぐにもう一方の透明電極付きカラーフィルター基板を貼り合わせ、シール剤部分にメタルハライドランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射して硬化させ、更に、120℃で1時間加熱して液晶表示素子を得た。
液晶表示素子は、ディスペンサーでシール剤の塗布位置をコントロールし、シール剤に完全に光が当たる液晶表示素子(遮光部なし)と、シール剤がカラーフィルター基板のブラックマトリックスに線幅の50%がかかるように塗布した液晶表示素子(遮光部あり)の2種類を作製した。図1に示すように、シール剤1に遮光部がないものは完全にシール剤1が光に当たる状態であり、一方、シール剤1に遮光部がある液晶表示素子は、図2に示すように、液晶3と接する部分のシール剤1は、ブラックマトリックス2で遮蔽されて全く光が当たらない。
得られた液晶表示素子について、80℃で1000時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れを目視によって確認した。
配向乱れは表示部の色むらより判断しており、色むらの程度に応じて、色むらが全くなかった場合を「◎」、色むらが微かにあった場合を「○」、色むらが少しあった場合を「△」、色むらがかなりあった場合を「×」として液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「◎」、「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルである。
本発明によれば、光硬化性に優れ、かつ、液晶汚染を抑制することができる液晶滴下工法用シール剤を提供することができる。また、本発明によれば、該液晶滴下工法用シール剤を用いて製造された上下導通材料及び液晶表示素子を提供することができる。
1 シール剤
2 ブラックマトリックス
3 液晶
2 ブラックマトリックス
3 液晶
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