CN102822731A - 阳离子固化型液晶密封剂以及液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
一种阳离子固化型液晶密封剂,其含有阳离子聚合性化合物以及负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂和/或热阳离子聚合引发剂,以及,一种液晶显示元件,其具有彼此相对向的两块基板、设置在前述基板间的密封剂和封入到前述密封材料所包围的密封区域中的液晶,并且其使用权利要求1~5任一项所述的阳离子固化型液晶密封剂作为前述密封剂。前述阳离子固化型液晶密封剂优选为,相对于前述阳离子聚合性化合物,含有1~30质量%前述负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂和/或热阳离子聚合引发剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶密封剂,更具体来说,涉及一种光和/或热阳离子固化型的液晶密封剂。
背景技术
液晶面板(液晶显示元件)通常是将具有薄膜晶体管、像素电极、取向膜等的背面基板与具有滤色片、电极、取向膜等的前面基板相对,并在两基板间封入液晶而构成的。并且,为了使2片基板粘接而使用了密封剂。
近年来,为了使液晶面板薄膜化、轻量化或者赋予其挠性,正在研究将前面基板或前背面基板这两者的材质由以往的玻璃替换为塑料。但是,以往使用的密封剂大部分都是开发用于玻璃的,难以直接进行转用。使用以环氧系的热固型树脂作为主成分的热固化型密封剂时,大多使其在150℃固化,而在将上下基板的温度差或热膨胀系数不同的基板彼此粘合时,则存在有将面板冷却至室温时,液晶面板产生弯曲的问题。为了避免该情况,还尝试了向环氧树脂中添加二氧化硅等无机固体酸、水杨酸等有机酸等固化催化剂,并在40℃以下的低温下进行固化反应的方法,但这些方法需要长时间固化,因此不实用。
另一方面,以丙烯酸酯等为主成分的光固化性密封剂,在固化时不需要热,并且能够在短时间内固化,因此其适合塑料基板。然而,丙烯酸酯由于固化收缩大,粘接性弱,有时会因简单的冲击等而剥离,因此实际使用中存在问题。此外,还已知有将光固化性成分和热固化成分结合使用,并且开始通过光固化使其半固化,然后通过加热(大部分是利用退火时的加热)进行完全固化的光热固化型密封剂,但是该密封剂对塑料基板的粘接性依然较弱,在实际使用中存在问题。
另一方面,具有并用以环氧树脂等为主成分的光阳离子固化性和具有光自由基固化性的丙烯酸酯等的光2元固化体系的光固化性密封剂(例如,参见专利文献1),不但在固化时不需要热,能够在短时间内固化,而且通过利用光开环反应,可以大幅改善基板对有机保护层和SiOx等无机保护层的粘接性。然而,离子性的光阳离子聚合引发剂和阳离子固化时产生的酸会溶出到液晶中,因此还存在有电压保持率下降这样的问题。
作为使用玻璃基板的液晶面板的制造方法,其主流是在使用热固化密封剂的真空注入方式,以及使用光固化热固化并用型密封剂的被称为滴下工艺的方法。在滴下工艺中,首先是通过点胶机(dispenser)在2片带有电极的透明基板的一者上形成长方形的密封图案。接着,在密封剂未固化的状态下向透明基板框内整面整面滴下并涂布液晶微滴,再在减压下重叠另一透明基板,并对密封部照射紫外线,进行临时固化。然后,加热使其正式固化,制作液晶面板。
作为这种滴下工艺中所用的液晶面板用密封剂,例如,在专利文献2中公开了一种通过照射紫外线所产生的自由基使其光固化,并进一步通过所含的热固化剂使其热固化的光热固化并用型密封剂。
另一方面,在专利文献3中,作为不使用热固化剂的密封剂,提出了一种使用阳离子聚合性化合物的密封剂。这种使用阳离子聚合性化合物的密封剂,与使用热固化剂的密封剂相比,除了储存稳定性好以外,还具有低温快速固化性优异,固化所需的时间短,可以缩短制造时间等优点。
然而,在滴下工艺中,由于在其工序中未固化状态的密封剂与液晶直接接触,因此在采用使用了阳离子聚合性化合物的密封剂时,阳离子聚合性化合物和光阳离子聚合引发剂会溶出到液晶中,并且在所得的液晶显示元件中,存在有液晶的取向混乱、液晶显示元件的电压保持率下降等问题。特别是近年来的液晶显示元件,由于消费者的低耗电意向,因此其倾向于使用驱动电压低的液晶(低电压型液晶)。该低电压型液晶,特别是由于介电常数各向异性强,因此容易引入杂质,并且液晶的取向混乱、液晶显示元件的电压保持率下降也很显著。
此外,在专利文献4中,作为光阳离子聚合引发剂,公开了一种负载引发剂,其由支持并负载鎓或有机金属络合物阳离子与金属或准金属的阴离子含卤配体的光催化离子性盐的分散性微小载体所形成,对阳离子聚合性化合物为不溶性,用于在不存在非反应性溶剂的情况下进行阳离子聚合性化合物的放射线活性化聚合;并且还提出了使用该光聚合引发剂的光阳离子固化性组合物。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2008-96575号公报
专利文献2:日本特开2001-133794号公报
专利文献3:日本特开2005-227367号公报
专利文献4:日本特开昭61-278507号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的问题是提供一种具有优异的电气特性和粘接性的阳离子固化型液晶密封剂,以及提供一种使用该阳离子固化型液晶密封剂并且电压保持率优异的液晶显示元件。
解决问题的方法
本发明人通过使用负载在分散性微小载体上的阳离子聚合引发剂作为阳离子固化性组合物而解决了前述问题。
如前所述,由于光或热阳离子聚合引发剂是离子性化合物,因此当其混入到液晶中时,可能会减小液晶的电阻值,降低所得的液晶显示元件的电压保持率。对此,本发明人发现通过将阳离子聚合引发剂负载在分散性微小载体上,可以大幅地减少溶出,并且发现由此可以得到不会引起液晶的取向混乱、显示元件的电压保持率下降等液晶特性恶化的液晶密封剂。
此外还发现,通过并用碱性固体物质,可以得到一种特别难产生液晶的取向混乱、电压保持率下降、或电极腐蚀的液晶密封剂。
即,本发明提供一种含有阳离子聚合性化合物以及负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂和/或热阳离子聚合引发剂的阳离子固化型液晶密封剂。
此外,本发明提供一种具有彼此相对向的两块基板、设置在前述基板间的密封剂和封入到前述密封材料所包围的密封区域中的液晶,并且其使用前述阳离子固化型液晶密封剂作为前述密封剂的液晶显示元件。
发明效果
通过使用本发明的密封剂,即使在滴下工艺中,也可以得到很难产生液晶的取向混乱、液晶显示元件的电压保持率下降等的液晶显示元件。
具体实施方式
(分散性微小载体)
本发明中使用的阳离子聚合引发剂负载在分散性微小载体上。
本发明中使用的分散性微小载体,优选为粒状,并且具有最大尺寸是不到约50微米、尽可能在0.001~20微米的范围内、更优选为0.01~5微米、最优选具有0.01~2微米的粒径,以及优选为不溶于密封剂的有机成分,即实质上可测定量为不溶的分散性微小材料。该分散性微小载体的表面积越大,则负载的光阳离子聚合引发剂的量越多,因此优选,但由于通常来说,表面积大的粒子,其粒径小,操作困难,并且容易形成2次凝集体,阻碍聚合的均匀性,因此其表面积优选为0.1~10000m2/g的范围,更优选为1~5000m2/g的范围,再优选为10~2000m2/g,进一步优选为30~1500m2/g,并最优选为30~1200m2/g的范围。
具体来说为气相二氧化硅、沉淀二氧化硅和天然二氧化硅这样的二氧化硅类;硅藻土;膨润土、高岭土和凹凸棒石(attapulgus)这样的粘土类;铝、锆、钛、锑、铁、镍、锌、锡、铜等金属的氧化物、碳酸盐和硫酸盐,或它们的混合物;淀粉(即玉米淀粉)这样的淀粉、炭黑、石墨、金刚石、聚合物类;聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等的乳液这样的乳液类;颜料粒子、或具有适当大小的分散性的微小材料,以及可以在其表面上或内部含有光阳离子聚合引发剂的微小载体,例如细碎的纤维素(即,棉、木材)、玻璃等。
还可以使用后述的碱性固体物质作为分散性微小载体。但是,由于碱性固体物质所具有的碱性会阻碍阳离子聚合性化合物的固化反应,因此弱碱比强碱更加优选,或者优选碱性固体表面上的碱性基团的密度小的碱性固体物质。当用作载体的碱性固体具有适当的碱性时,能够控制阳离子聚合性化合物的延迟固化性(固化反应速度变慢的性质)。
此外,前述分散性微小载体,优选透过所使用的光、例如紫外线。
特别适合的载体为气相二氧化硅,例如AEROSIL(日本Aerosil株式会社)。作为分散性微小载体的比表面积特别大的优选金属氧化物,可以列举MCM41这样的将表面活性剂进行铸模而合成的中孔多孔体。除此之外,还可以列举将有机低分子凝胶、胶原等氨基酸的高次结构进行铸模所制作的中孔多孔体。作为中孔多孔体的材质,可以列举二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛等多种。
(阳离子聚合引发剂)
作为本发明中所使用的阳离子聚合引发剂,有光阳离子聚合引发剂和热阳离子聚合引发剂,它们是由金属或准金属的含卤配位阴离子与鎓阳离子及有机金属配位阳离子所构成的离子性盐(以下称为离子性盐)。具体来说,是具有第15族、第16族和第17族符号的周期表第VA族、第VIA族或第VIIA族原子,特别是磷、锑、铋、硫、氮和碘原子的芳香族有机原子阳离子和阴离子的加成物。例如,可以列举芳香族重氮盐、芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐。
(光阳离子聚合引发剂)
本发明中所使用的光阳离子聚合引发剂,是由金属或准金属的含卤配位阴离子与鎓阳离子及有机金属配位阳离子所构成的光催化离子性盐(以下称为离子性盐)。具体来说,是具有第15族、第16族和第17族符号的周期表第VA族、第VIA族或第VIIA族原子,特别是磷、锑、硫、氮和碘原子的芳香族有机原子阳离子和阴离子的加成物。例如,可以列举芳香族重氮盐、芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等鎓盐。将这些鎓盐中进行销售的产品进行举例,可以列举Optomer SP-150、Optomer SP-151、Optomer SP-170、Optomer SP-171(都为株式会社ADEKA制造)、UVE-1014(通用电气公司制造)、IRGARCURE261(汽巴-嘉基公司制造)、San-Aid SI-60L、San-Aid SI-80L、UVI-6990(联合碳化物公司制造)、BBI-103、MPI-103、TPS-103、MDS-103、DTS-103、NAT-103、NDS-103(都为绿化学公司制造)、San-Aid SI-100L(都为三新化学工业社制造)、CI-2064、CI-2639、CI-2624、CI-2481(都为日本曹达社制造)、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(Rhone-poulene公司制造)、CD-1012(沙多玛公司制造)等。其中,Optomer SP-150很难因鎓盐而引起电极腐蚀,Optomer SP-170容易获得有效的固化性,RHODORSILPHOTOINITIATOR 2074的离子性杂质少,因此它们更加优选。
前述光阳离子聚合引发剂可以单独使用,也可以将2种以上并用。此外,还可以根据需要并用蒽系、噻吨酮系等增感剂。
此外,该光阳离子聚合引发剂的配合比例没有特别限定,而由于负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂因光照射而产生的酸,存在有比通常情况更难对聚合性化合物产生作用的倾向,因此优选相比通常的使用量增加其添加量。具体来说,相对于后述的光阳离子聚合性化合物100质量份,优选以0.01~20质量份的范围使用。如果其不到0.01质量份,则本发明密封剂的固化性可能会不足,而如果超过20质量份,则由光阳离子聚合引发剂所产生的酸达到了使光聚合性化合物反应的必要量以上,因此提高了酸从密封剂中浸透至液晶的可能性,进而可能会使液晶的电气特性变差。其更优选为0.03~10质量份的范围。
(热阳离子聚合引发剂)
对阳离子聚合引发剂中作为通过热而产生酸的引发剂的市售产品进行举例,可以列举San-Aid SI60L、San-Aid SI80L、San-Aid SI100L、San-Aid SI110L、San-Aid SI180L(都为三新化学工业社制造)、CP-66、CP-77(都是株式会社ADEKA)等。它们也可以用作光阳离子聚合引发剂。此外,可以举出CP-66、CP-77(都是株式会社ADEKA)等。
前述热阳离子聚合引发剂可以单独使用,也可以将2种以上并用。此外,该热阳离子聚合引发剂的配合比例没有特别限定,而由于负载在分散性微小载体上的热阳离子聚合引发剂因为热而产生的酸,存在有比通常情况更难对聚合性化合物产生作用的倾向,因此优选相比通常的使用量增加其添加量。具体来说,相对于后述的阳离子聚合性化合物100质量份,优选以0.01~20质量份,更优选为0.03~20质量份,并进一步优选为0.1~20质量份的范围使用。如果其不到0.01质量份,则本发明密封剂的固化性可能会不足,而如果超过20质量份,则由热阳离子聚合引发剂所产生的酸达到了使阳离子聚合性化合物反应的必要量以上,因此提高了酸从密封剂中浸透至液晶的可能性,进而可能会使液晶的电气特性变差。其更优选为0.03~10质量份的范围。
(负载方法)
负载了阳离子聚合引发剂的分散性微小载体,可以通过将金属或准金属的含卤配位阴离子与鎓阳离子及有机金属配位阳离子的离子性盐溶解在适当的溶剂中,溶剂例如是二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、水、硝基甲烷、甲苯、二甲苯等或它们的混合溶剂,并将该溶液与适量的分散性载体材料混合而制造。通过除去溶剂,光阳离子聚合引发剂被负载在分散性微小载体的表面或表面的微细空隙中。溶剂可以通过过滤而除去,但由于溶解在溶剂中的离子性盐有可能没有有效地负载在二氧化硅上而流出,因此优选采用通过蒸馏将其除去的方法。此外,在使用容易分解的光阳离子聚合引发剂时,优选在100℃以下,更优选在60℃以下,并进一步优选在40℃以下进行蒸馏。
上述中,作为除去溶解了阳离子聚合引发剂的溶剂的干燥方法,优选使用冷冻干燥。由此可以防止分散性载体材料的再凝集,从而得到微细的分散性微小载体。微小载体越细小,则越可以有效地进行阳离子聚合性化合物的固化反应。在如溶剂的凝固点低、冷冻后的固体难以升华这些难以冷冻干燥的情况下,也可以向溶剂中适当地添加水,在水的结冰温度下先干燥溶剂,然后再冷冻干燥剩余的冷冻水而将其除去。
分散性微小载体优选为多孔质,被负载的阳离子聚合引发剂优选负载在载体的细孔中。这是由于吸附在细孔外的阳离子聚合引发剂与密封材料的树脂成分或液晶接触的可能性高,离子性的阳离子聚合引发剂溶出,阻碍液晶的绝缘性。优选通过一些方法仅洗涤除去吸附在细孔外的阳离子聚合引发剂。因此,例如,通过溶剂除去负载阳离子聚合引发剂的分散性微小载体即可。作为所用的溶剂,优选对阳离子聚合引发剂具有最小限度的溶解性,但具有溶解力不会过大到将吸附在细孔中的阳离子聚合引发剂全部溶解的适当溶解性的溶剂。其需要根据分散性载体材料和阳离子聚合引发剂的种类进行适当选择。如果增加洗涤次数,则虽然细孔外的阳离子聚合引发剂被除去,但细孔内的阳离子聚合引发剂量也减少,因此,需要根据细孔中和细孔外残留的阳离子聚合引发剂的量,即固化性和电气特性来决定洗涤次数。
(添加量)
如果添加过多的分散性微小载体,则阳离子聚合性化合物增稠,可能会降低密封剂的描绘性等操作性能。因此,分散性微小载体的添加量,优选为不超过阳离子聚合性化合物的50质量%的范围。具体来说,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,以0.1~100质量份的范围使用,优选为0.1~50质量份,更优选为1~30质量份,最优选为3~10质量份。
另一方面,如前所述,阳离子聚合引发剂相对于阳离子聚合性化合物100质量份,优选以0.1~20质量份的范围使用,因此,优选由负载的阳离子聚合性引发剂的量倒推出分散性微小载体的使用量来使用。
另一方面,根据分散性微小载体的表面形状和表面积,该负载量的最适合范围是不同的。例如,在表面积小的分散性微小载体上负载大量的该聚合引发剂时,该聚合引发剂在分散性微小载体的中空结构表面上以多层叠层,因此,越远离分散性微小载体表面的外侧层上的该聚合引发剂,其吸附力越弱,该聚合引发剂有可能会溶解或分散在该聚合性化合物侧。这也成为对液晶造成污染以及电气特性变差的原因,因此不优选。进一步,根据是中空结构的开口部大并且向外开口的结构,还是瓶颈型,也是不同的。例如,当中空结构的开口部向外开口时,根据上述原因可知,虽然无法进行大量的负载,但具有由该聚合引发剂所产生的酸有效作用于该聚合性化合物聚合的优点。相反,在瓶颈型的情况下,即使负载了大量的该聚合引发剂,其由载体流出到该聚合性化合物侧的可能性也较小,但其存在有所产生酸的扩散量变小,反应无法有效进行的可能性。详细而言,虽然分散性微小载体的性状会产生影响,但通常来说,该聚合引发剂相对于分散性微小载体的负载量,以由添加量/分散性微小载体的表面积所表示的负载量计,优选为1×10-7~1g/m2,更优选为1×10-6g/m2~1g/m2,进一步优选为1×10-6~1×10-2g/m2,最优选为1×10-5~1×10-3g/m2。
将后者换算至每单位面积的该聚合引发剂分子的平均叠层数,推定为相当于1/10层~100层。
负载的阳离子聚合引发剂被确认难以再溶出。具体来说,用丙酮对负载的阳离子聚合引发剂进行再溶出的实验结果表明,无论使用的分散性微小载体的种类如何,无论负载的阳离子聚合引发剂的负载量如何,30~60质量%的阳离子聚合引发剂再溶出到溶液(B)中,因此其暗示了70~40质量%的阳离子聚合引发剂以足够强的结合力与二氧化硅结合。(参照后述的参考实验)。使用的阳离子聚合性化合物为溶解性低于丙酮的物质,因此推定一旦负载了的阳离子聚合引发剂几乎不再溶出到阳离子聚合性化合物中,保持稳定状态。
(粒径)
虽然分散性微小载体的一次粒子大小为几十nm左右,但其大多产生凝集并形成几百nm~几μm的二次凝集体。为了充分发挥分散性微小载体上所负载的阳离子聚合引发剂的催化功能,希望尽可能地分散至一次粒子的大小。
(添加方法)
通过将负载了阳离子聚合引发剂的分散性微小载体以粉体的形式添加到作为分散介质的阳离子聚合性化合物中,并使用混合机、螺杆挤出机等进行搅拌,或使用三辊机、捏合机、双螺杆挤出机等进行混炼等,可以进行分散。为了得到更微细的分散状态,还优选使用珠磨机等。具体来说,通过将负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂、后述的光阳离子聚合性化合物和作为搅拌粒子(介质)的微小珠子一起进行搅拌,从而通过搅拌粒子对凝集粒子赋予冲击、剪切能,使凝集粒子分散,因此可以得到更微细的分散状态。
(阳离子聚合性化合物)
作为本发明中使用的阳离子聚合性化合物,只要是通常用作在前述阳离子聚合引发剂存在下能进行阳离子聚合的聚合性化合物的具有环氧基、氧杂环丁基、乙烯基醚基的公知惯用的化合物,就没有特别限定。但具有氧杂环丁基的化合物由于通过聚合所产生的羟基量少,因此对于和塑料的粘接性不利,所以优选少量使用。
作为在一分子中具有1个以上环氧基的阳离子聚合性化合物,例如,可以列举双酚A型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON 850CRP”、“EPICLON850S”、“EPICLON 1050”、“EPICLON 1055”)、双酚F型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON 830CRP”、“EPICLON 830”)、双酚S型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON EXA1514”)、氢化双酚型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON EXA7015”)、氧化丙烯加成双酚A型环氧树脂(旭电化社制造的商品名“EP-4000S”)、间苯二酚型环氧树脂(日本长濑NagaseChemtex公司制造的商品名“EX-201”)、联苯型环氧树脂(日本环氧树脂公司制造的商品名“EPIKOTE YX-4000H”)、二环戊二烯型环氧树脂(旭电化社制造的商品名“EP-4088S”)、萘型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON HP4032”、“EPICLON EXA-4700”)、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON N-770”)、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON N-670-EXP-S”)、NC-3000P(日本化药公司制造)等联苯酚醛清漆型环氧树脂、ESN-165S(东都化成公司制造)等萘酚酚醛清漆型环氧树脂、EPIKOTE 630(日本环氧树脂公司制造)、橡胶改性型环氧树脂(大赛璐化学公司制造的商品名“PB3600”)、双酚A型环硫树脂(日本环氧树脂公司制造的商品名“EPIKOTE YL-7000”)等。还可以列举脂环式环氧树脂(大赛璐化学公司制造的商品名“CELLOXIDE 2021”、“CELLOXIDE 2080”、“CELLOXIDE 3000”、“EHPE”)等。
作为上述具有1个以上乙烯基醚基的阳离子聚合性化合物的市售商品,可以列举4-乙烯氧基丁醇(BASF社制造的商品名“Vinyl-4-hydroxybutylether”)、三甘醇二乙烯基醚(ISP社制造的商品名“Rapi-Cure DVE-3”)、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚(日本carbide工业公司制造的商品名“CHDVE”)等。
作为在一分子中具有1个以上氧杂环丁基的阳离子聚合性化合物,例如,可以列举3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷(东亚合成公司制造的商品名“OXT-211”)、3-乙基-3-(环己基)甲基氧杂环丁烷(东亚合成公司制造的商品名“CHOX”)等。作为具有2个以上氧杂环丁烷环的化合物,可以列举1,4-双[{(3-乙基氧杂环丁烷-1-基)甲氧基}甲基]苯(东亚合成公司制造的商品名“OXT-121”)、1,3-双[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]苯(东亚合成公司制造的商品名“OXT-223”)、双[1-乙基(3-氧杂环丁基)]甲基醚(东亚合成公司制造的商品名“OXT-221”)、苯酚酚醛清漆型氧杂环丁烷(东亚合成公司制造的商品名“PNOX-1009”)、4,4’-双[{(3-乙基氧杂环丁烷-1-基)甲氧基}甲基]联苯(宇部兴产社制造的商品名“OXBP”)。
在上述阳离子聚合性化合物中,从可以通过利用芳香环彼此的相互作用而得到凝集力,有利于粘接的观点考虑,特别优选具有含芳香环的环氧基的聚合性化合物。具体来说,可以列举双酚A型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON 850CRP”、“EPICLON 850S”、“EPICLON 1050”、“EPICLON1055”、“EPICLON 4822”)、双酚F型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON830CRP”、“EPICLON 830”)等。特别是从粘度低、与通式(1)所表示的化合物的稀释效果也高的观点考虑,特别优选为双酚A型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON 850CRP”)、双酚F型环氧树脂(DIC社制造的商品名“EPICLON 830CRP”)。
在用作液晶显示器用的密封材料时,从降低对液晶的污染性的观点考虑,优选使用氢化双酚型环氧树脂。具体来说,可以列举(DIC社制造的商品名“EPICLON EXA7015”、日本环氧树脂公司制造的商品名“EPIKOTE YX-8000”、“EPIKOTE YX-8034”)、日本长濑NagaseChemtex公司制造的商品名“EX-216L”。
本发明的阳离子聚合性化合物还可以和自由基固化系的组合物(以下称为自由基固化性组合物)并用。
(自由基固化系的组合物)
自由基固化性组合物是包含自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂的组合物。作为自由基聚合性化合物,只要是在UV固化领域中通常使用的具有(甲基)丙烯酰基的公知惯用的化合物就没有特别限定,而在用于液晶面板密封用途时,难以与液晶混合的材料可以更优选使用。但是,为了避免过度的固化收缩,优选仅少量使用固化收缩大的二季戊四醇五和六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。此外,由于具有羧酸基的自由基聚合性化合物,在保存中可能会与环氧基反应,从而导致组合物粘度急剧上升,因此优选仅少量使用。
在主链结构中具有酯键,并具有至少2个以上(甲基)丙烯酰基的聚酯(甲基)丙烯酸酯、用环氧氯丙烷改性所得的环氧基(甲基)丙烯酸酯、用环氧乙烷、环氧丙烷、环状内酯等改性的(甲基)丙烯酸酯等,也可以优选使用。但是,具有氨基甲酸酯基的丙烯酸酯,在与阳离子固化系组合时因氨基甲酸酯基而导致了固化阻碍,因此优选仅少量使用。
作为本发明中使用的(甲基)丙烯酸酯的具体例子,例如,可以列举丙三醇单甲基丙烯酸酯(日本油脂社制造的商品名“BLEMMER GLM”)、丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸酯(共荣社化学公司制造的商品名“HOA-MPE”)、(甲基)丙烯酸苄酯(大阪有机化学公司制造的商品名“VISCOAT 160”)、壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯(东亚合成公司制造的商品名“ARONIX M111”、“ARONIX M113”、“ARONIX M117”)、ECH改性苯氧基丙烯酸酯(东亚合成公司制造的商品名“ARONIX M5700”)、EO改性琥珀酸丙烯酸酯(共荣社化学公司制造的商品名“HOA-MS”)、EO改性磷酸甲基丙烯酸酯(共荣社化学公司制造的商品名“P-1M”)、松香改性环氧基丙烯酸酯(荒川化学公司制造的商品名“毕赛(ビームセット)101”)等具有1个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯、双(丙烯酰基乙基)羟乙基异氰脲酸酯(东亚合成公司制造的商品名“ARONIX M215”)、EO改性双酚A二丙烯酸酯(日本油脂社制造的商品名“ADPE-150”)、PO改性双酚A二丙烯酸酯(日本油脂社制造的商品名“ADBP-200”)、ECH改性双酚A型丙烯酸酯(DIC化学公司制造的商品名“DICLITE UE8200”)、ECH改性邻苯二甲酸二丙烯酸酯(长濑化成公司制造的商品名“DA-721”)、ECH改性六氢化邻苯二甲酸二丙烯酸酯(长濑化成公司制造的商品名“DA-722”)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(大赛璐UCB社制造的商品名“IRR214”)、松香改性酯丙烯酸酯(荒川化学公司制造的商品名“毕赛115B”)、EO改性磷酸二甲基丙烯酸酯(共荣社化学公司制造的商品名“P-2M”)、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯(东亚合成公司制造的商品名“ARONIX M315”)、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯(东亚合成公司制造的商品名“ARONIX M408”)、二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药公司制造的商品名“KAYARAD DPHA”)、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药公司制造的商品名“KAYARAD DPCA-30”、“KAYARAD DPCA-120”)等具有2个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯等。
在上述自由基聚合性化合物中,特别是用内酯改性的(甲基)丙烯酸酯、用松香改性的(甲基)丙烯酸酯,由于能够使固化性组合物柔软,并有利于密合性,因此特别优选。具体来说,可以列举内酯改性羟基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯(日本化药公司制造的商品名“HX620”)、内酯改性BPA环氧基邻苯二甲酸酯二丙烯酸酯(DAICEL-CYTEC公司制造的商品名“EBECRYL3708”)、松香改性环氧基丙烯酸酯(荒川化学公司制造的商品名“毕赛101”)等。
前述自由基聚合性化合物的使用量,只要是不损害本发明范围的范围就没有特别限定。具体来说,优选为20~70质量%的范围。
此外,作为自由基光聚合引发剂,例如,可以使用二苯甲酮、2,2-二乙氧基乙酰苯、苯偶酰、苯甲酰异丙醚、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、噻吨酮等。这些光自由基聚合引发剂可以单独使用,也可以将2种以上并用。
此外,还可以使用具有光引发能力的马来酰亚胺化合物。作为具有光引发能力的马来酰亚胺化合物的具体例子,例如可以列举日本特开2000-19868号公报、日本特开2004-070297号公报中所记载的马来酰亚胺化合物。
作为自由基热聚合引发剂,可以列举过氧化物系或偶氮系的引发剂。作为过氧化物系热聚合引发剂,例如,可以列举3,5,5-三甲基己酰基过氧化物(商品名:PEROYL 355,日油社制造)、2,4-二氯苯甲酰过氧化物(商品名:NYPERCS,日油社制造)、异丁基过氧化物(商品名:PEROYL IB,日油社制造)、二月桂酰过氧化物(商品名:PEROYL L,日油社制造)等二酰基过氧化物;二(3-甲基-3-甲氧基丁基)过氧化二碳酸酯(商品名:PEROYL SOP,日油社制造)、二-2-甲氧基丁基过氧化二碳酸酯(商品名:PEROYL MBP,日油社制造)、二-2-乙基己基过氧化二碳酸酯(商品名:PEROYL OPP,日油社制造)、二-2-乙氧基乙基过氧化二碳酸酯(商品名:PEROYL EEP,日油社制造)、二异丙基过氧化二碳酸酯(商品名:PEROYL IPP,日油社制造)、双-(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯(商品名:PEROYL TCP,日油社制造)等过氧化二碳酸酯;叔丁基过氧化特戊酸酯(商品名:PERBUTYL PV,日油社制造)、叔己基过氧化特戊酸酯(商品名:PERHEXYL PV,日油社制造)、叔丁基过氧化新癸酸酯(商品名:PERBUTYLND,日油社制造)、叔己基过氧化新癸酸酯(商品名:PERHEXYL ND,日油社制造)、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯(商品名:PERHEXYL I,日油社制造)、1-环己基-1-甲基乙基过氧化新癸酸酯(商品名:派迷(パーシクロ)ND,日油社制造)、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯(商品名:PEROCTAND,日油社制造)、枯基过氧化新癸酸酯(商品名:PERCUMYL ND,日油社制造)、(α,α’-双-新癸酰基过氧化)二异丙基苯(商品名:代帕(ダイパー)ND,日油社制造)等过氧化酯等。
作为偶氮系热聚合引发剂,例如,可以列举2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)(商品名:V-70,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二(2-环丙基丙腈)(商品名:V-68,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(商品名:V-65,和光纯药公司制造)等偶氮腈化合物;2,2’-偶氮二(2-甲基-N-苯基丙脒)(商品名:VA-545,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[N-(4-氯苯基)-2-甲基丙脒]二氯化氢(商品名:VA-546,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[N-(4-羟基苯基)-2-甲基丙脒]二氯化氢(商品名:VA-548,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[N-(4-氨基苯基)-2-甲基丙脒]四氯化氢(商品名:VA-500,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[2-甲基-N-(苯基甲基)-丙脒]二氯化氢(商品名:VA-552,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二(2-甲基-N-丙烯基丙脒)二氯化氢(商品名:VA-553,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙脒)二氯化氢(商品名:VA-50,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[N-(2-羟乙基)-2-甲基丙脒]二氯化氢(商品名:VA-558,和光纯药公司制造)等偶氮脒化合物;2,2’-偶氮二[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二氯化氢(商品名:V-041,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二氯化氢(商品名:V-044,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[2-(4,5,6,7-四氢-1H-1,3-二氮杂-2-基)丙烷]二氯化氢(商品名:V-054,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[2-(3,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)丙烷]二氯化氢(商品名:V-058,和光纯药公司制造)、2,2’-偶氮二[2-(5-羟基-3,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)丙烷]二氯化氢(商品名:V-059,和光纯药公司制造)等环状脒化合物等。
前述自由基聚合引发剂可以单独使用,也可以将2种以上并用。此外,该自由基聚合引发剂的配合比例没有特别限定,但相对于固化性组合物100质量份,优选的下限为0.1质量份,优选的上限为20质量份。如果不到0.1质量份,则本发明密封剂的固化性可能会不足,而如果超过10质量份,则未反应的自由基聚合引发剂大量残留下来,可能会溶出到液晶中。更优选的下限为0.3质量份,更优选的上限为10质量份。
此外,在并用自由基固化系和阳离子固化系时,也可以使用具有自由基聚合性基团和阳离子聚合性基团这两者的化合物。作为具有自由基聚合性基团和阳离子聚合性基团这两者的化合物,例如,可以列举市售的BPF环氧基半丙烯酸酯、BPA环氧基半丙烯酸酯(DAICEL-CYTEC公司制造的商品名“UVa1561”)、使一分子中具有多个环氧基的化合物的一部分环氧基与(甲基)丙烯酸反应而使其(甲基)丙烯酰基化的化合物。
其中,BPF环氧基半丙烯酸酯、BPA环氧基半丙烯酸酯的稀释效果高,更加优选。
在本发明中,当是并用自由基固化系和阳离子固化系的材料,具体来说是作为自由基固化系的(甲基)丙烯酰基和作为阳离子固化系的环氧基共存的组合物时,由于可以通过光照射或热处理,使环氧基进行阳离子聚合,(甲基)丙烯酰基进行自由基聚合而固化,并牢固地粘接于基板,因此优选。这时,为了更高效地固化并进行聚合,优选在该固化性组合物中并用使环氧基进行阳离子聚合的阳离子聚合引发剂和使(甲基)丙烯酰基进行自由基聚合的自由基聚合引发剂。
本发明的阳离子固化性粘接剂,通过并用碱性固体物质,可以进一步降低金属腐蚀性。
(碱性固体物质)
本发明中使用的碱性固体物质,只要是具有中和或捕捉酸的功能的固体化合物,就可以任意使用。由于阳离子聚合性化合物的聚合反应是由阳离子聚合引发剂所产生的酸而引起的,因此在通过酸使聚合充分进行后,需要中和、捕捉多余的酸。本发明中的碱性固体物质由于以包含在粘接剂中的状态使用,因此可能会阻碍阳离子聚合。因此,要求碱性固体物质实质上不溶于阳离子聚合性化合物。碱性固体物质的溶解度,优选是相对于阳离子聚合性化合物100质量份为0.02质量份以下。如果碱性固体物质的溶解性高,则产生的酸直接被碱性固体物质捕捉,阳离子聚合性化合物的聚合不进行,因此粘接性能无法充分发挥。
此外,为了防止产生的酸从粘接剂泄漏到外部,碱性固体物质的粒径优选较小。由于粒子的大小有物理界限,因此当所用碱性固体物质的粒子直接为未凝集的一次粒子时,其优选为0.01~50μm,更优选为0.01~5μm,并进一步优选为0.01~1μm。当所用碱性固体物质的粒子凝集而形成二次粒子时,二次粒子的大小优选为上述范围。此外,在作为碱性固体物质用于液晶显示器的密封材料时,由于2片基板间隔的限制,其优选为0.01~2μm。
作为无机碱性固体物质,可以列举各种无机盐类(碳酸盐、磷酸盐、羧酸盐等)、金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物、碱性粘土矿物等,以及在这些无机固体表面上进行碱性处理的材料等。具体来说,作为无机盐类,可以列举碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁、碳酸锶、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢镁、碳酸锌、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钠、磷酸钾、磷酸钡、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸镁、草酸镁、草酸钠、草酸钾、酒石酸钠、酒石酸钾,作为金属氧化物,可以列举碱性的玻璃珠、氧化铝(活性氧化铝)、沸石、氧化钛、氧化锌、硅胶、氧化锡、氧化锆、氧化镁、氧化钙,作为金属硫化物,可以列举碱性的硫化锌,作为金属氮化物,可以列举碱性的氮化钛,作为粘土矿物,可以列举碱性的滑石,作为金属氢氧化物,可以列举碱性的氢氧化镁等。
此外,在本发明中,作为碱性固体物质的碱性玻璃珠、碱性氧化钛、碱性氧化锌、碱性硅胶、碱性氧化锡、碱性氧化锆、碱性氮化钛、碱性硫化锌等,例如可以使用具有有机氨基等碱性基团的硅烷偶联剂或六甲基二硅氮烷等氮化合物对作为前体的金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物进行处理而使其成为碱性。但是,本发明并不限定于此。
作为有机碱性固体物质,可以列举通过使具有碱性官能基(例如,有机氨基、含氮原子的杂环基、弱酸强碱盐官能基等)的单体聚合所合成的聚合物类、用含有碱性官能基的化合物对有机聚合物珠的表面进行偶联处理而得的材料以及用前述聚合物类涂布该聚合物珠所得的珠类。本发明并不限定于此。有机碱性固体物质除了可以通过各种方法合成以外,还可以使用市售的有机碱性固体物质。具体来说,可以举例聚乙烯亚胺的EPOMIN(日本触媒社制造)。
在本发明中,作为碱性固体物质,优选为滑石等碱性粘土矿物,或者从容易导入碱性官能基,能够通过表面处理而再生,具有足够的表面积,安全性高,容易获得,操作简便的观点考虑,优选为碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢镁、玻璃珠、氧化铝(活性氧化铝)、沸石、氧化钛、氧化锌、氧化硅、以及具有碱性官能基(例如,有机氨基、含氮原子的杂环基、弱酸强碱盐官能基等)的聚合物类、用含有碱性官能基的化合物对有机聚合物珠的表面进行偶联处理而得的材料以及用前述聚合物类涂布该聚合物珠所得的珠类。其中,优选滑石等碱性粘土矿物、导入了碱性官能基的氧化硅。
由于碱性固体所具有的碱性会阻碍阳离子聚合性化合物的固化反应,因此和强碱基相比,更优选为弱碱基,或者优选碱性固体表面上的碱性基团密度小的物质。这是由于希望在阳离子聚合引发剂所产生的酸充分引起阳离子聚合性化合物的固化反应后,碱性固体的碱基能够缓缓地中和残留的酸。
(其它成分硅烷偶联剂)
此外,为了提高粘接性,还可以在本发明的阳离子固化型液晶密封剂中混合公知惯用的硅烷偶联剂。在这种硅烷偶联剂中,由于具有(甲基)丙烯酰基或环氧基等聚合性基团的硅烷偶联剂,可以和自由基固化系或阳离子固化系化合物共聚而得到高粘接性,因此特别优选。
作为具有聚合性基团的硅烷偶联剂,例如,可以列举3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧基氧基丙基三甲氧基硅烷等。作为这种具有聚合性基团的硅烷偶联剂的市售商品,例如,可以列举信越化学公司制造的商品名“KBM503”、“KBE503”、“KBM502”、“KBE502”、“KBM5102”、“KBM5103”、“KBM403”等。
并用前述硅烷偶联剂时的使用量,相对于全部固化性组合物量来说,优选以0.1~10质量%的范围使用,并特别优选为1~5质量%的范围。当硅烷偶联剂的比例不到0.1质量%时,无法获得充分的粘接效果,而当超过10质量%时,可能会引起相分离。更优选的下限为0.5质量份,更优选的上限为5质量份。
(其它成分)
为了粘度调整、保存稳定性等目的,还可以在本发明的阳离子固化型液晶密封剂中适当添加公知惯用的添加剂、填充剂。
例如,除了本发明中负载阳离子聚合性化合物的分散性微小载体以外,还可以适当配合填充剂。为了通过配合填充剂所产生的应力分散效果来改善本发明密封剂的粘接性以及线膨胀率等而添加填充剂。例如,可以列举滑石、石棉、氧化硅、硅藻土、蒙脱石、膨润土、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、蒙脱石、硅藻土、氧化镁、氧化钛、氢氧化镁、氢氧化铝、玻璃珠、硫酸钡、石膏、硅酸钙、滑石、玻璃珠、绢云母、活性白土、膨润土等无机填料、聚酯微粒、聚氨酯微粒、乙烯基聚合物微粒、丙烯酸聚合物微粒等有机填料。
上述填充剂的配合比例没有特别限定,而作为包含本发明分散性微小载体的配合量,相对于上述固化性组合物100质量份,其优选的下限为1质量份,优选的上限为100质量份。如果不到1质量份,则基本上得不到添加填充剂的效果,而如果超过100质量份,则可能会降低本发明密封剂的描绘性等操作性。更优选的下限为5质量份,更优选的上限为50质量份。
(粘度)
如果本发明的阳离子固化型液晶密封剂,使用E型粘度计在25℃、2sec-1下所测定的粘度为100Pa·s以上,则可以更优选地用作通过后述滴下工艺制造液晶显示元件所用的液晶密封剂。如果不到100Pa·s,则在通过滴下工艺制造液晶显示元件时,无法保持在透明基板上所形成的密封图案的形状,并且密封剂成分溶出到液晶中,造成液晶污染。更优选的下限为100Pa·s,更优选的上限为5000Pa·s。如果超过5000Pa·s,则本发明的密封剂的描绘性不足,难以通过滴下工艺制造液晶显示元件。作为这时测定粘度的E型粘度计,没有特别限定,例如,可以使用Brookfield公司制造的“DV-III”等。
(液晶密封剂)
本发明的阳离子固化型液晶密封剂,除了用作制作液晶面板时的密封剂以外,还可以用作向液晶面板中注入液晶材料后,密封注入口的密封剂。
液晶面板,例如,在具有薄膜晶体管、像素电极、取向膜、滤色片、电极等的前面或背面基板的任一基板面上涂布本发明的光阳离子固化型液晶密封剂,然后粘贴另一块基板,并从该基板的基板面侧或该基板的侧面照射光,使本发明的液晶面板密封用光固化性组合物固化。接着,向所得的液晶盒中注入液晶,然后用密封剂密封注入口,从而可以制作液晶面板。
此外,液晶面板可以通过液晶滴下工艺而得到,即,依次进行使用本发明的光阳离子固化性液晶密封剂在2片带电极的透明基板的一者上形成密封图案的工序,向前述密封图案框内整面滴下涂布液晶微滴的工序,重叠另一透明基板并通过前述密封图案进行粘合的工序,以及对前述密封图案进行光照射的工序。
当本发明的光阳离子固化型液晶密封剂,显示出在照射紫外线后不会立即固化而暂时保持粘性流体状态,并在之后固化的所谓延迟固化性时,还可以通过依次进行使用本发明的光阳离子固化性液晶密封剂在2片带电极的透明基板的一者上形成密封图案的工序、对前述密封图案进行光照射的工序、向前述密封图案框内整面滴下涂布液晶微滴的工序、以及重叠另一透明基板并通过前述密封图案进行粘合的工序而得到。
作为显示出延迟固化性的阳离子固化型液晶密封剂,可以列举前述阳离子聚合性化合物,以及该化合物与反应延迟剂的组合物。作为该反应延迟剂,没有特别限定,例如,可以使用多元醇化合物等。通过含有上述反应延迟剂,可以控制对本发明的阳离子固化型液晶密封剂照射光或进行热处理后的可用时间及固化时间。在上述多元醇化合物中,特别优选脂肪族多元醇,而作为这种脂肪族多元醇,例如,可以列举使用乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇等(聚)亚烷基二醇、丙三醇、聚丙三醇、季戊四醇、聚己内酯多元醇、冠醚等的材料。另一方面,分散性微小载体所负载的光阳离子聚合引发剂的种类没有特别限定,可以使用前述物质。
为了在基板面上形成本发明的阳离子固化型液晶密封剂,优选使用点胶机进行涂布,或者通过丝网印刷法进行涂布。这时,通常涂布为线宽0.08~2mm,线高5~50μm。
用于使本发明的光阳离子固化型液晶密封剂固化的光,优选为紫外线或可见光,其中优选300nm~400nm波长的光。作为光源,例如,可以使用高压水银灯、金属卤化物灯等。如果该光源的照度为500W/m2以上,则固化迅速,因此优选。照射的光量,如果换算至累积光量为20000J/m2以上,则可以良好地进行固化。此外,本发明的光阳离子固化型液晶密封剂,即使在空气氛围下也显示出良好的光固化性,而如果在氮气等非活性性气体氛围下进行光固化,则能够以较少的累积光量进行固化,因此更加优选。
实施例
以下,通过实施例和比较例具体说明本发明。另外,对于粘接性、电压保持率的评价如下所述。
(制造例1负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
使用株式会社ADEKA的ADEKAOPTOMER SP150作为光阳离子聚合引发剂。另外,SP150是固体成分浓度为50%的碳酸丙烯酯(プロピオンカーボネート)溶液,后述的使用量(质量份)是包含溶剂的质量份。
向20质量份的丙酮中加入并溶解1质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”。接着,向该“SP150”的丙酮溶液中加入1质量份日本Aerosil株式会社制造的氧化硅“Aerosil300表面积为300m2/g”,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。然后,在室温(20~25℃)下将该分散溶液真空干燥并馏去丙酮,得到负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂(A)(以下称为负载光阳离子聚合引发剂(A))。在计算上,光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为0.5g(由于为NV.50质量%,因此实质上为0.5质量份)/(1g×300m2/g)=1.7×10-3g/m2。使用荧光X射线分析装置求出氧化硅和硫的特性X射线强度比,并由硫的含量推定光阳离子聚合引发剂的含量,计算本引发剂的含有比例(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量),结果为28质量%。因此,由荧光X射线分析装置求出值所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为1.3×10-3g/m2。
(制造例2负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
向16质量份的丙酮和4质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解1质量份的光阳离子聚合引发剂“S P150”。接着,向该“SP150”的溶液中加入1质量份日本Aerosil株式会社制造的氧化硅“Aerosil300比表面积为300m2/g”,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再直接在室温下继续进行真空干燥。馏去丙酮后,在水冻结的状态下直接进行真空干燥,即所谓的冷冻干燥。为了从干燥后的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂中除去吸附在细孔外的引发剂,进行以下洗涤。将20质量份的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂分散在100质量份的乙酸乙酯溶液中,搅拌,并用离心分离机除去乙酸乙酯。重复进行总计4次这样的操作,接着将离心分离后的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂在100质量份的超纯水中搅拌,并用离心分离机除去水。重复进行总计4次这样的操作,再将离心分离后的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂在室温下真空干燥,得到负载光阳离子聚合引发剂(B)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出光阳离子聚合引发剂的含有比例,(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量)为12质量%。因此,由该含有比例所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为4.5×10-4g/m2。
(制造例3负载在分散性微小载体上的热阳离子聚合引发剂的制造方法)
向16质量份的丙酮和4质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解1质量份的热阳离子聚合引发剂“San-Aid SI100L”。接着,向该“SI100L”的溶液中加入1质量份日本Aerosil株式会社制造的氧化硅“Aerosil300比表面积为300m2/g”,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再直接在室温下继续进行真空干燥。馏去丙酮后,在水冻结的状态下直接进行真空干燥,即所谓的冷冻干燥。为了从干燥后的该氧化硅负载热阳离子聚合引发剂中除去吸附在细孔外的引发剂,进行以下洗涤。将20质量份的该氧化硅负载热阳离子聚合引发剂分散在100质量份的乙酸乙酯溶液中,搅拌,并用离心分离机除去乙酸乙酯。重复进行总计4次这样的操作,接着将离心分离后的该氧化硅负载热阳离子聚合引发剂在100质量份的超纯水中搅拌,并用离心分离机除去水。重复进行总计4次这样的操作,再将离心分离后的该氧化硅负载热阳离子聚合引发剂在室温下真空干燥,得到负载热阳离子聚合引发剂(C)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出热阳离子聚合引发剂的含有比例,(热阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+热阳离子聚合引发剂的负载质量)为9质量%。因此,由该含有比例所计算出的热阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为3.3×10-4g/m2。
(制造例4负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
首先制备作为氧化硅中孔多孔体的MCM41。将作为模板的7.3质量份表面活性剂、二十二烷基三甲基氯化铵(C22TMACl)加入到60质量份的离子交换水中,在60℃下完全溶解,然后添加24质量份10%(w/w)的硫酸水溶液,形成a液。向10质量份的水玻璃(SiO2,36-38%,Na2O,17-19%)中加入20ml离子交换水,形成b液。将a液保持在60~65℃,一边剧烈搅拌一边向其中加入b液,用10%(w/w)的硫酸将反应液的pH调整至8.5,接着搅拌5~8小时。接着,将该混合液转移到250ml的高压釜中,在105℃进行2天~5天的热处理。真空过滤反应液,得到约9g粗产物。将粗产物在45℃下风干24小时,并在550℃的电炉中煅烧6小时,得到约4.5g除去了模板的中孔多孔体(c)。用N2吸附装置(Autosorb)测定中孔多孔体的细孔径和表面积。细孔径为4.6nm,比表面积为1080m2/g。
向16质量份的丙酮和4质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解1质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”。接着,向该“SP150”的溶液中加入1质量份上述的中孔多孔体(c),并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再继续进行真空干燥。馏去丙酮后,在水冻结的状态下直接进行真空干燥,即所谓的冷冻干燥。为了从干燥后的氧化硅负载光阳离子聚合引发剂中除去吸附在细孔外的引发剂,进行以下洗涤。将20质量份的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂分散在100质量份的乙酸乙酯溶液中,搅拌,并用离心分离机除去乙酸乙酯。重复进行总计4次这样的操作,接着将离心分离后的氧化硅负载光阳离子聚合引发剂在100质量份的超纯水中搅拌,并用离心分离机除去水。重复进行总计4次这样的操作,再将离心分离后的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂在室温下真空干燥,得到负载光阳离子聚合引发剂(D)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出光阳离子聚合引发剂的含有比例,(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量)为18质量%。因此,由该含有比例所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为2.0×10-4g/m2。
(制造例5负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
向16质量份的丙酮和4质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解2质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”。接着,向该“SP150”的溶液中加入1质量份日本Aerosil株式会社制造的氧化硅“Aerosil300”,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再直接在室温下继续进行真空干燥以及冷冻干燥。将其作为负载光阳离子聚合引发剂(E)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出光阳离子聚合引发剂的含有比例,(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量)为62质量%。因此,由该含有比例所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为5.4×10-3g/m2。
(制造例6负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
向16质量份的丙酮和4质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解0.2质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”。接着,向该“SP150”的溶液中加入1质量份制造例4中所述的MCM41,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再直接继续进行真空干燥以及冷冻干燥。将其作为负载光阳离子聚合引发剂(F)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出光阳离子聚合引发剂的含有比例,(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量)为4质量%。因此,由该含有比例所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为3.9×10-5g/m2。
(制造例7负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
向16质量份的丙酮和4质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解1质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”。接着,向该“SP150”的溶液中加入1质量份日本Aerosil株式会社制造的氧化硅“Aerosil OX50(比表面积为50m2/g)”,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再直接继续进行真空干燥以及冷冻干燥。为了从干燥后的负载光阳离子聚合引发剂中除去吸附在细孔外的引发剂,进行以下洗涤。将20质量份的该氧化硅负载光阳离子聚合引发剂分散在100质量份的乙酸乙酯溶液中,搅拌,并用离心分离机除去乙酸乙酯。重复进行总计4次这样的操作,接着将离心分离后的氧化硅负载光阳离子聚合引发剂在100质量份的超纯水中搅拌,并用离心分离机除去水。重复进行总计4次这样的操作,再将离心分离后的负载光阳离子聚合引发剂在室温下真空干燥,得到负载光阳离子聚合引发剂(G)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出光阳离子聚合引发剂的含有比例,(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量)为2质量%。因此,由该含有比例所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为4.1×10-4g/m2。
(制造例8负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂的制造方法)
向64质量份的丙酮和16质量份的水所形成的混合溶剂中加入并溶解0.02质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”。接着,向该“SP150”的溶液中加入5质量份制造例4中所述的MCM41,并通过超声波分散机将其分散在溶液中。将该分散溶液保持在0℃以下,并直接进行真空干燥,馏去丙酮,再直接继续进行真空干燥以及冷冻干燥。将其作为负载光阳离子聚合引发剂(H)。
使用荧光X射线分析装置,由氧化硅和硫的特性X射线强度比求出光阳离子聚合引发剂的含有比例,(光阳离子聚合引发剂的负载质量)/(氧化硅+光阳离子聚合引发剂的负载质量)为0.1质量%。因此,由该含有比例所计算出的光阳离子聚合引发剂相对于氧化硅的负载量为9.3×10-7g/m2。
(实施例1)
将2质量份的负载光阳离子聚合引发剂(A)添加到22质量份的DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”中,并使用自转公转式混合机THINKYAR250进行混合,形成密封剂(A)。
这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为2.5质量份,分散性微小载体为6.5质量份。
(评价方法电压保持率的测定)
将1质量份密封剂(A)加入到20质量份的DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”中,在120℃保存1小时。在室温下将其取出并静置,使液晶和密封剂(A)相分离。采取作为上清液的液晶部分,测定电压保持率。电压保持率,是准备2片带ITO电极的玻璃基板间的GAP为5微米的液晶盒,在23℃对注入了前述上清液液晶的液晶盒施加64微秒交流5V的初期电压,求出200毫秒和2000毫秒帧时间前后的电压比,将其乘以100作为电压保持率。
结果示于表1。
(比较例1)
将1质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”与22质量份的环氧单体“EXA850crp”混合,接着向其中加入1质量份氧化硅“Aerosil300”并混合,形成密封剂(H1)。
根据前述评价方法,测定电压保持率。结果示于表1。
(比较例2)
将1质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”与22质量份的环氧单体“EXA850crp”混合,形成密封剂(H2)。
根据前述评价方法,测定电压保持率。结果示于表1。
(参考例1)
将1质量份的环氧单体“EXA850crp”加入到20质量份的液晶“PA-0211CA033”中,在120℃保存1小时。在室温下将其取出并静置,液晶和环氧单体产生相分离,采取上清液的液晶部分。测定所采取液晶的电压保持率。结果示于表1。
(参考例2)
仅测定液晶“PA-0211CA033”的电压保持率。结果示于表1。
如表1所示,使用密封剂(A)的实施例1的液晶,显示出了与参考例2中仅为液晶相同的电压保持率。但是,未负载在氧化硅上并且光阳离子聚合引发剂和氧化硅分别加入到环氧单体中的比较例1、仅加入了光阳离子聚合引发剂的比较例2,其电压保持率低于参考例2,这暗示了光阳离子聚合引发剂溶出到液晶中。
另外,仅加入了环氧单体的参考例1的电压保持率,也低于参考例2中仅为液晶的电压保持率。因此,其暗示了环氧单体本身也有降低电压保持率的因素。然而,本申请实施例1中所示的电压保持率,比参考例1的电压保持率高,因此其暗示了本发明的(实施例1的)负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂可以吸附单体中所存在的杂质等。
[表1]
(实施例2)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载光阳离子聚合引发剂(B),并使用三辊机混炼,形成密封剂(B)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为1.1质量份,分散性微小载体为7.9质量份。
将早川橡胶社制造的间隔物“LH11S”的5%乙醇分散液喷雾到1片EHC社制造的带有ITO的玻璃基板“RZ-B107N1N”上。接着,通过点胶机在另一片带有ITO的玻璃基板上涂布密封剂(B),从而使最终所得的液晶面板的密封剂宽度为约1mm。涂布密封剂(B),使电极为内侧,并形成包围该电极的矩形描绘线。然后,使用高压金属卤化物灯,对该密封剂(B)部分照射20秒钟500W/m2的紫外线。在密封剂(B)的固化反应结束之前,向矩形的密封剂(B)内侧滴下适当量的DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”,并使其与喷雾了间隔物的玻璃基板相对向地进行粘合,制作液晶面板。将该液晶面板在温度为60℃、湿度为90%的恒温恒湿槽中保持480小时后,测定电压保持率。电压保持率是在23℃下施加64微秒交流5V的初期电压,求出167毫秒帧时间前后的电压比,并将其乘以100而求出的。结果示于表2。
(实施例3)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载热阳离子聚合引发剂(C),并使用三辊机混炼,形成密封剂(C)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为0.8质量份,分散性微小载体为8.2质量份。
将早川橡胶社制造的间隔物“LH11S”的5%乙醇分散液喷雾到1片EHC社制造的带有ITO的玻璃基板“RZ-B107N1N”上。接着,通过点胶机在另一片带有ITO的玻璃基板上涂布密封剂(C),从而使最终所得的液晶面板的密封剂(C)宽度为约1mm。涂布密封剂(C),使电极为内侧,并形成包围该电极的矩形描绘线。将其在120℃热处理60秒钟。在密封剂(C)的固化反应结束之前,向矩形的密封剂(C)内侧滴下适当量的DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”,并使其与喷雾了间隔物的玻璃基板相对向地进行粘合,制作液晶面板。将该面板在120℃处理1小时,促进密封剂(C)的固化。
和实施例2同样地测定电压保持率,结果示于表2。
(实施例4)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载光阳离子聚合引发剂(D),并使用三辊机混炼,形成密封剂(D)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为1.6质量份,分散性微小载体为7.4质量份。
和实施例2同样地测定电压保持率,结果示于表2。
(实施例5)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载光阳离子聚合引发剂(E),并使用三辊机混炼,形成密封剂(E)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为5.6质量份,分散性微小载体为3.4质量份。
和实施例2同样地测定电压保持率,结果示于表2。
(实施例6)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载光阳离子聚合引发剂(F),并使用三辊机混炼,形成密封剂(F)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为0.4质量份,分散性微小载体为8.6质量份。
和实施例2同样地测定电压保持率,结果示于表2。
(实施例7)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载光阳离子聚合引发剂(G),并使用三辊机混炼,形成密封剂(G)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为0.2质量份,分散性微小载体为8.8质量份。
和实施例2同样地测定电压保持率,结果示于表2。
(实施例8)
加入70份DIC株式会社制造的环氧单体“EXA850crp”、30份日本长濑NagaseChemtex公司制造的1,6-己二醇二缩水甘油醚“DENACOL EX-212-L”、5份信越化学工业株式会社制造的硅烷系偶联剂“KBM403”,并使用自转公转式混合机THINKY AR250混合至均匀。接着,添加9质量份的负载光阳离子聚合引发剂(H),并使用三辊机混炼,形成密封剂(H)。这时,相对于阳离子聚合性化合物100质量份,阳离子聚合引发剂为0.01质量份,微小载体为8.8质量份。
和实施例2同样地测定电压保持率,结果示于表2。
[表2]
(实施例9)
向10质量份的日本环氧树脂株式会社制造的环氧单体“EPIKOTE 828”、10质量份的“EPIKOTE 807”、2.5质量份的三菱化学株式会社“PTMG1000”中添加2质量份的负载光阳离子聚合引发剂(A),并使用自转公转式混合机THINKYAR250混合,形成密封剂(I)。
准备2片EHC社制造的玻璃基板RS-B107M1N(带有研磨过的取向膜,带有ITO),并向其中一片上喷雾早川橡胶社制造的间隔物“LH11S”的5%乙醇分散液。接着,使用点胶机在另一片玻璃基板上以密封宽度为约1mm的矩形在基板的外缘部涂布上述密封剂(I)。然后,使用高压金属卤化物灯,对该密封剂部分照射40秒钟500W/m2的紫外线。接着,在真空下向该基板上的矩形上密封剂内侧滴下适当量的DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”,使2片玻璃基板的研磨方向正交进行粘合,制作液晶盒。将该液晶盒返回至大气中,基板间的间隔为间隔物的尺寸,将其放置1小时,直至密封剂(I)延迟固化,制作TN型的液晶面板。
使光学轴重合地将该液晶面板包夹在2片正交的偏光板间,制作液晶显示元件。其显示出了良好的显示状态,即在不施加电压的状态下是看起来透明的亮显示,在施加电压时是液晶盒的电极部分不透光的暗显示。
(比较例3)
向10质量份的日本环氧树脂株式会社制造的环氧单体“EPIKOTE 828”、10质量份的“EPIKOTE 807”、2.5质量份的三菱化学株式会社“PTMG1000”中添加1质量份的光阳离子聚合引发剂“SP150”,并使用自转公转式混合机THINKYAR250混合,形成密封剂(H3)。
除了将密封剂(B)变更为密封剂(H3)以外,其它的条件和实施例2相同,制作液晶盒。即,准备2片EHC社制造的玻璃基板RS-B107M1N(带有研磨过的取向膜,带有ITO),并向其中一片上喷雾早川橡胶社制造的间隔物“LH11S”的5%乙醇分散液。接着,使用点胶机在另一片玻璃基板上以密封宽度为约1mm的矩形在基板的外缘部涂布前述密封剂(H3)。然后,使用高压金属卤化物灯,对该密封剂部分照射40秒钟500W/m2的紫外线。接着,在真空下向该基板上的矩形上密封剂(H3)的内侧滴下适当量的DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”,使2片玻璃基板的研磨方向正交进行粘合,制作液晶盒。将该液晶盒返回至大气中,并压缩至基板间的间隔为间隔物的尺寸,然后将其放置1小时,直至密封剂(H3)延迟固化,制作TN型的液晶面板。
和实施例9同样,使光学轴重合地将该液晶面板包夹在2片正交的偏光板间,制作液晶显示元件。然而,和实施例2不同,其在不施加电压的状态下在密封剂的周边部表现出了不透明的部分,并且在施加电压时电极部分的部分暗显示表现为灰色。
通过实施例9和比较例3的比较,显示出使用本发明方法所制作的密封剂,其液晶污染性小。可以认为这是由于从密封剂中泄漏从而会污染液晶的光阳离子聚合引发剂的量较少。
(参考实验负载光阳离子聚合引发剂的再溶出)
向24份丙酮中加入1份制造例1中所得的负载光阳离子聚合引发剂(A),并在超声波洗涤机中振荡30分钟,制作溶液(B),测定再溶出到该溶液(B)中的光阳离子聚合引发剂的量,将其作为“溶出的聚合引发剂量”。未溶出而残存的光阳离子聚合引发剂量,评价为以足够强的结合力负载在二氧化硅上的聚合引发剂量。结果示于表3。
在和上述相同的条件下,适当改变使用的分散性微小载体以及负载的光阳离子聚合引发剂的负载量,制作其它的负载光阳离子聚合引发剂。同样地测定“溶出的聚合引发剂量”。结果示于表3。
表3中的“总聚合引发剂量”表示负载光阳离子聚合引发剂(A)、以及其它的光阳离子聚合引发剂中使用的光阳离子聚合引发剂的质量。因此,(溶出的聚合引发剂量)/(总聚合引发剂量)表示再溶出到溶液(B)即丙酮中的光阳离子聚合引发剂的质量比例。
该结果表明无论使用的分散性微小载体的种类如何,并且无论负载的光阳离子聚合引发剂的负载量如何,30~60%的光阳离子聚合引发剂都再溶出到溶液(B)中,因此其暗示了70~40%的光阳离子聚合引发剂以足够强的结合力与二氧化硅结合。
[表3]
(制造例9碱性固体物质(1)的调整)
碱性固体物质(1)是在气相二氧化硅的表面上导入碱性官能基而制作的。作为气相二氧化硅,使用日本Aerosil(株)制造的R976S。以下对制作条件进行说明。各实施例组成的质量比汇总于表-1。
将作为硅烷偶联剂的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(LS3150,信越化学工业(株))溶解在由1800质量份乙醇和200质量份水所形成的溶液中。溶解量示于表-1。
将100质量份气相二氧化硅(Aerosil(株))制造的R976S浸渍在该溶液中,并用超声波分散装置混合10分钟。将该溶液在加热至150℃的热板上加热处理1.5小时,得到粉体。
为了除去未反应物和或未与气相二氧化硅表面结合的硅烷偶联剂的聚合物,将100质量份该粉体分散在2000质量份乙醇中,并用超声波处理装置振荡10分钟,然后进行离心分离,得到粉体。再重复2次该洗涤。将该粉体在80℃热风干燥4hr,形成碱性固体物质(1)。
[表4]
(实施例10)
使用100质量份实施例4中所述的密封剂(D),并使用自转公转式混合机THINKY AR250将其与2.5质量份碱性固体物质(1)混合,得到密封剂(J)。
(实施例11)
使用100质量份实施例4中所述的密封剂(D),并使用自转公转式混合机THINKY AR250将其与20质量份市售的滑石“米库勒(ミクロライト)(竹原化学工业(株)社制造)”混合,得到密封剂(K)。
(评价例提取水的pH)
如下所述,进行从粘接剂中提取出的提取水的pH测定。在对粘接剂照射紫外线后,为了定量从粘接剂渗出到外部的光酸产生剂所生成的酸,将照射了紫外线的粘接剂浸渍到超纯水中,测定其pH。为了进行该测定,将0.5g的上述粘接剂加入到底面积为4.2cm2的玻璃制容器中,取下玻璃制容器的盖子,从上方照射500W/m2强度的紫外线20000J/m2。然后立即向该玻璃制容器中注入5g的超纯水,加盖,在保持为80℃的恒温槽中静置1小时,然后冷却至室温(23℃),测定pH。结果示于表5。
[表5]
表5 | 密封剂名 | 碱性固体物质名 | 添加量 | 提取水的pH |
实施例10 | 密封剂(J) | (1) | 2.5质量份 | 7.1 |
实施例11 | 密封剂(K) | 米库勒 | 20质量份 | 7.1 |
该结果显示出提取水的pH为5以上,其表示碱性固体物质中和或捕捉了光酸产生剂所生成的酸。
(评价例电极腐蚀的促进试验)
对实施例10、11的密封剂(J)和(K)进行电极腐蚀的促进试验。
用涂布器将前述密封剂(J)和(K)涂布在带有梳齿状电极的液晶盒上,使膜厚为10μm,并照射紫外线(强度为50mW/cm2)40秒钟,使其固化。
(梳齿状电极由铬形成,电极宽为10μm)
梳齿状电极分为2个系统而抗衡,并以彼此梳齿相互嵌套的方式组合在一起,彼此的电极间隔为10μm。一边对电极间施加10V的直流电压,一边在60℃-90%的环境下保持3天,促进电极腐蚀,然后用光学显微镜观察电极,并将未产生电极腐蚀的评价为“◎”,将稍稍产生电极腐蚀的评价为“○”,将产生电极腐蚀的评价为“×”。结果示于表6。
[表6]
表6 | 密封剂名 | 碱性固体物质名 | 添加量 | 电极腐蚀的产生 |
实施例10 | 密封剂(J) | (1) | 2.5质量份 | ◎ |
实施例11 | 密封剂(K) | 米库勒 | 20质量份 | ◎ |
结果使用密封剂(J)和(K)的材料,完全未产生电极腐蚀。该结果显示出碱性固体物质中和或捕捉了光酸产生剂所生成的酸。
(实施例12(采用滴下工艺的液晶面板的制作))
准备2片EHC社制造的玻璃基板RS-B107M1N(带有研磨过的取向膜,带有ITO),并向其中一者上喷雾早川橡胶社制造的间隔物“LH11S”的5%乙醇分散液。接着,使用点胶机在另一片玻璃基板上以密封宽度为约1mm的矩形在基板的外缘部涂布实施例10中制作的密封剂(J),并使用高压金属卤化物灯,对该密封剂部分照射40秒钟500W/m2的紫外线。接着,在真空下向该基板上的矩形密封剂的内侧滴下适当量的DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”,使2片玻璃基板的研磨方向正交进行粘合,制作液晶盒。将该液晶盒返回至大气中,制作TN型的液晶面板。
使光学轴重合地将该液晶面板包夹在2片正交的偏光板间,制作液晶显示元件。其显示出了良好的显示状态,即在不施加电压的状态下是看起来透明的亮显示,在施加电压时是液晶盒的电极部分不透光的暗显示。
<电压保持率试验>
将早川橡胶社制造的间隔物“LH11S”的5%乙醇分散液喷雾到1片EHC社制造的带有ITO的玻璃基板“RZ-B107N1N”上。接着,使用点胶机以约1mm的宽度在另一片带有ITO的玻璃基板上涂布实施例10、11的密封剂(J)或(K),从而在基板的外缘部设置两处液晶注入口,然后将2片玻璃基板相对向地进行粘合,并在氮气氛围下,使用高压金属卤化物灯,对该密封剂部分照射40秒钟500W/m2的紫外线,制作2孔的液晶盒。在真空下向2孔的液晶盒中注入DIC株式会社制造的液晶“PA-0211CA033”,以前述液晶组合物不直接接触紫外线的形式进行遮蔽,用密封剂(J)或(K)密封2个孔,并在氮气氛围下,使用高压金属卤化物灯,再次照射40秒钟500W/m2的紫外线,制作液晶面板。
将前述方法制作的液晶面板进行60℃、90%的RH湿热暴露试验,测定120小时后的电压保持率。电压保持率是在24℃下对液晶面板施加64微秒交流5V的初期电压,求出167毫秒帧时间前后的电压比,并将其乘以100而求出的。
[表7]
表7 | 密封剂名 | 碱性固体物质名 | 添加量 | 电压保持率(%) |
实施例10 | 密封剂(J) | (1) | 2.5质量份 | 98 |
实施例11 | 密封剂(K) | 米库勒 | 20质量份 | 98 |
Claims (6)
1.一种阳离子固化型液晶密封剂,其特征在于,含有阳离子聚合性化合物以及负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂和/或热阳离子聚合引发剂。
2.如权利要求1所述的阳离子固化型液晶密封剂,其中,相对于前述阳离子聚合性化合物,含有1~30质量%前述负载在分散性微小载体上的光阳离子聚合引发剂和/或热阳离子聚合引发剂。
3.如权利要求1或2所述的阳离子固化型液晶密封剂,其中,前述分散性微小载体的表面积为1~5000m2/g的范围。
4.如权利要求1~3任一项所述的阳离子固化型液晶密封剂,其中,前述光阳离子聚合引发剂和/或热阳离子聚合引发剂相对于前述分散性微小载体的负载量为1×10-6g/m2~1g/m2的范围。
5.如权利要求1~4任一项所述的阳离子固化型液晶密封剂,其含有碱性固体物质。
6.一种液晶显示元件,其特征在于,具有彼此相对向的两块基板、设置在前述基板间的密封剂和封入到前述密封材料所包围的密封区域中的液晶,并且其使用权利要求1~5任一项所述的阳离子固化型液晶密封剂作为前述密封剂。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104423101A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种封框胶涂布装置、方法以及实现对盒的方法 |
TWI561574B (zh) * | 2014-01-23 | 2016-12-11 | Daicel Corp | |
TWI675908B (zh) * | 2017-04-21 | 2019-11-01 | 南韓商Lg化學股份有限公司 | 用於封裝有機電子元件之組成物 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4677137A (en) * | 1985-05-31 | 1987-06-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Supported photoinitiator |
TW200540537A (en) * | 2004-01-20 | 2005-12-16 | Sekisui Chemical Co Ltd | Curable resin composition for liquid crystal displays, sealing material for the liquid crystal dispensing method, transfer materials, and liquid crystal displays |
CN1771460A (zh) * | 2003-04-08 | 2006-05-10 | 日本化药株式会社 | 液晶密封剂及使用该液晶密封剂的液晶显示单元 |
JP2010014771A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Kayaku Co Ltd | 熱硬化型液晶滴下工法用液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル |
TW201037029A (en) * | 2009-03-24 | 2010-10-16 | Dainippon Ink & Chemicals | Photocurable composition for sealing liquid crystal display panel and liquid crystal display panel |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0987363A (ja) * | 1995-09-25 | 1997-03-31 | Nippon Zeon Co Ltd | 光硬化性組成物、シール材、シール方法、および液晶封止体 |
JP2002069160A (ja) * | 1999-12-14 | 2002-03-08 | Mitsui Chemicals Inc | 液晶表示セル用シール剤、液晶表示セルシール剤用組成物及び液晶表示素子 |
JP2005075885A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 光カチオン硬化型樹脂組成物、液晶ディスプレイ用またはエレクトロルミネッセンスディスプレイ用シール材、該シール材を用いる液晶ディスプレイまたはエレクトロルミネッセンスディスプレイ及びシール方法、製造方法 |
JP2006317520A (ja) | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 液晶滴下工法用シール剤、液晶滴下工法用遮光性シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子 |
JP5478817B2 (ja) | 2007-08-30 | 2014-04-23 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置およびその製造方法 |
JP2009227969A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 光重合開始剤、液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示装置 |
JP5253063B2 (ja) * | 2008-09-17 | 2013-07-31 | 協立化学産業株式会社 | 液晶表示装置用シール剤組成物 |
JP5320164B2 (ja) * | 2009-05-26 | 2013-10-23 | 積水化学工業株式会社 | 液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子 |
JP2011028254A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-02-10 | Dic Corp | カチオン硬化型液晶シール剤、及び液晶表示素子 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4677137A (en) * | 1985-05-31 | 1987-06-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Supported photoinitiator |
CN1771460A (zh) * | 2003-04-08 | 2006-05-10 | 日本化药株式会社 | 液晶密封剂及使用该液晶密封剂的液晶显示单元 |
TW200540537A (en) * | 2004-01-20 | 2005-12-16 | Sekisui Chemical Co Ltd | Curable resin composition for liquid crystal displays, sealing material for the liquid crystal dispensing method, transfer materials, and liquid crystal displays |
JP2010014771A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Kayaku Co Ltd | 熱硬化型液晶滴下工法用液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル |
TW201037029A (en) * | 2009-03-24 | 2010-10-16 | Dainippon Ink & Chemicals | Photocurable composition for sealing liquid crystal display panel and liquid crystal display panel |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104423101A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种封框胶涂布装置、方法以及实现对盒的方法 |
TWI561574B (zh) * | 2014-01-23 | 2016-12-11 | Daicel Corp | |
TWI675908B (zh) * | 2017-04-21 | 2019-11-01 | 南韓商Lg化學股份有限公司 | 用於封裝有機電子元件之組成物 |
US11295999B2 (en) | 2017-04-21 | 2022-04-05 | Lg Chem, Ltd. | Composition for encapsulating organic electronic element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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