JP2008129216A - 液晶滴下工法用シール剤、それを用いた液晶表示パネルの製造方法及び液晶表示パネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱のみによって硬化する熱硬化性樹脂組成物であって、少なくとも1つのエポキシ基を有しかつ重量平均分子量が600〜3000であるエポキシ樹脂(A)と、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)を含有する液晶滴下工法用シール剤。
【選択図】なし
Description
しかし、液晶を滴下注入する方法で、液晶シール剤を光硬化のみ、又は熱硬化を併用して硬化する場合、本来要求されるシール剤の接着性、高温高湿下に長時間放置した場合の接着信頼性、液晶の電気光学特性の維持・配向乱れを起こさない等の要求に満足するものではなかった。さらに配線部の遮光エリアに対する硬化性による信頼性の問題、紫外線照射エネルギーコスト、工程時間の短縮等の課題があった。
一方、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化型液晶シール剤が提案されている(特許文献3、4、5)。しかしながら、このような熱硬化型液晶シール剤は溶剤を除去するためのプレキュア工程を必要としている。
熱のみによって硬化する熱硬化性樹脂組成物であって、少なくとも1つのエポキシ基を有しかつ重量平均分子量が600〜3000であるエポキシ樹脂(A)と、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)を含有する液晶滴下工法用シール剤である。
また、エポキシ樹脂(A)が一般式(1)で表されるエポキシ樹脂であることが好ましい。
(Xはそれそれ独立にエポキシ基あるいは一般式(2)で表される基を表し、iは0〜600の整数で表す。ただし、Xはすべて同時に一般式(2)で表される基となることはない。)
(Rは、炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜5の整数を表す。)
さらに、一般式(1)が、一般式(3)で表される化合物(I)とフェノールノボラック型エポキシ樹脂(II)とを、(I)/(II)=0.5〜1.5のモル比で反応させて得られたエポキシ樹脂であることが好ましい。
一般式(3)
R−(OCH2CH2)n−OCO−CH2CH2−COOH (3)
(式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜5の整数を表す。)
また、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)の軟化点が80℃以下であることが好ましい。
また、エポキシ樹脂(A)100重量部に対し、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)が10〜150重量部である液晶滴下工法用シール剤である。
さらに、上記液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示パネルの製造方法であり、これによって得られた液晶表示パネルである。
本発明のエポキシ樹脂は、少なくとも1つのエポキシ基を有しかつ重量平均分子量が600〜3000であるエポキシ樹脂である。重量平均分子量が600以上であると、液晶への汚染性が少なくなるので好ましく、3000以下であるとシール剤粘度を制御しやすいので好ましい。なお、エポキシ樹脂の重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを標準として測定できる。また、エポキシ樹脂(A)中のエポキシ基の数は1以上、より好ましくは2以上である。この範囲であれば、接着強度を向上させることができるので好ましい。
エポキシ樹脂(A)は、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂であることが好ましい。
(Xはそれそれ独立にエポキシ基あるいは一般式(2)で表される基を表し、iは0〜600の整数で表す。ただし、Xはすべて同時に一般式(2)で表される基となることはない。)
(Rは、炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜5の整数を表す。)
一般式(1)のエポキシ樹脂の合成
本発明の一般式(1)のエポキシ樹脂は、以下のようにして合成することができる。
一般式(3)で表される化合物(I)とフェノールノボラック型エポキシ樹脂(II)と反応させて得ることができる。反応比率は、液晶への汚染性およびシール剤の硬化性の点から(I)/(II)=0.5〜1.5のモル比である。
一般式(3)は、
R−(OCH2CH2)n−OCO−CH2CH2−COOH (3)
(式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜5の整数を表す。)
である。
一般式(3)は、
一般式(4)
R−(OCH2CH2)n−OH (4)
(式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜5の整数を表す。)
で表される化合物と無水コハク酸を反応させることにより得られる。
一般式(3)で表されるカルボン酸化合物の合成時の反応溶媒は、無添加でも良く、溶媒を添加しても良い。無溶媒であれば後処理が簡素化でき、溶媒を使った場合は安定的に合成することができる。用いる溶媒としては、例えば、トルエン、メトキシエチレングリコール、メトキシジエチレングリコール、メトキシトリエチレングリコール、エトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコキシポリエチレングリコール、メトキシエチルエーテル等のエーテル類が挙げられる。一般式(3)で表されるアルコキシポリエチレングリコールを溶媒として用いると、後処理が容易で安定的に合成できるので好ましい。
反応触媒は、無添加で行なうことが好ましい。反応温度は、概ね80℃〜150℃である。一定温度で終始保持しても良いが、無水コハク酸を溶解させた後段階的に昇温していく方が昇華物の残留が少ないため好ましい。反応時間は、概ね1時間から24時間である。反応は、1度に行なっても、数度に分けて行なっても良い。反応雰囲気は特に制限はないが、窒素雰囲気下で行なうことが好ましい。
前記反応により得られるエポキシ樹脂は、通常混合物として得られる。カラム処理等の操作を実施して用いても良い。
上記一般式(1)以外の少なくとも1つのエポキシ基を有しかつ重量平均分子量が600〜3000のエポキシ樹脂(A)であるエポキシ樹脂としては、例えば、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エポキシエーテル化合物;フェノール又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エポキシエーテル化合物;キシリレンフェノール樹脂のエポキシエーテル化合物類等、これら化合物のうち重量平均分子量600〜3000のエポキシ樹脂が具体的な例として挙げられる。
これらのエポキシ樹脂としては分子蒸留法などにより高純度化を行ったものを使用することが好ましい。
本発明では、少なくとも1つのエポキシ基を有しかつ重量平均分子量が600〜3000であるエポキシ樹脂(A)以外のエポキシ樹脂(a)を使用することができる。使用するエポキシ樹脂(a)の具体例としては、例えば、レゾルシン、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及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エポキシエーテル化合物;フェノール又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エポキシエーテル化合物;キシリレンフェノール樹脂のエポキシエーテル化合物類;フルオレン型エポキシ樹脂等のうち重量平均分子量600未満のエポキシ樹脂が具体的な例として挙げられる。
これらはエポキシ樹脂(A)と1種類、または2種類以上併用することができる。
これらのエポキシ樹脂は分子蒸留法などにより高純度化を行ったものを使用することが好ましい。
フェノール性水酸基を有する熱硬化剤としては、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールAD等のビスフェノール類、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ザイロック等が挙げられる。また、低粘度のフェノール性水酸基を有する熱硬化剤として、これらのアリル化物、アルキルエーテル化物、メトキシシラン変性物が例示できる。
これらフェノール性水酸基を有する熱硬化剤のうち、ビスフェノールF、フェノールノボラックが好ましく、フェノールノボラックより好ましい。これらのフェノール性水酸基を有する熱硬化剤には、一分子中に3以上のフェノール性水酸基を有すると、接着強度が向上するので好ましい。フェノール性水酸基を有する熱硬化剤の量は、エポキシ樹脂(A)100重量部に対し10〜150重量部が好ましい。
本発明では、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤以外にその他のエポキシ硬化剤(b)を使用することができる。その他のエポキシ硬化剤(b)としては、公知のものが使用できる。例えば、アジピン酸ジヒドラジド、1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン等の有機酸ジヒドラジド化合物、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール及びその誘導体、ジシアンジアミド、芳香族アミン等が好ましく挙げられる。これらは単独で用いても2種類以上を組み合わせて使用しても良い。
本発明に使用されるエポキシ硬化剤は、水洗法、再結晶法などにより、高純度化処理を行ったものを使用することが好ましい。
液晶シール剤の粘性の制御を容易にしたり、硬化後の液晶シール剤の強度を向上し、また、線膨張性を抑えて接着信頼性を向上させるためにフィラーを使用することができる。
このフィラーには通常電子材料分野で使用可能なのものであればいずれでもよい。具体的には例えば、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、また、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びこれら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、ゴム微粒子等の公知の有機フィラーも使用可能である。
上記フィラーの形状としては、球状、板状、針状等の定形物または非定形物が挙げられる。上記フィラーの中では、線膨張率、形状保持性の観点で無機フィラーが好ましい。
本発明に使用される、アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマー及びこれらと共重合可能なモノマーを共重合させて得られる熱可塑性ポリマー(F)は、JISK2207に準拠し環球法により測定した温度が50〜120℃の範囲にあることが好ましく、より好ましくは60〜80℃である。該熱可塑性ポリマーの軟化点温度がこの範囲にあると以下の点で有利である。すなわち、得られる液晶シール剤組成物を加熱した際にこの熱可塑性ポリマーが溶融し、この液晶シール剤組成物中に含まれる成分、例えば前記成分のエポキシ樹脂と相溶する。そして、相溶した熱可塑性ポリマーが膨潤することにより、液晶シール剤組成物の、加熱による硬化前の粘度低下を抑制することができる。そして、液晶への液晶シール剤組成物の成分の染み出し、液晶への成分拡散を抑制することが可能となる。
また、この熱可塑性ポリマーは、液晶シール剤組成物中で良好な分散性を確保する点からは、平均粒径が通常0.05〜4μmであり、好ましくは0.07〜3μmの範囲である。この範囲であれば、チキソトロピーを向上させる効果が発現するので好ましい。
このような熱可塑性ポリマーとしては、すでに公知のものを任意に選定し使用することが可能であるが、具体的には、アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーを通常50〜99.9重量%、好ましくは60〜80重量%の量で、これらと共重合可能なモノマーを通常0.1〜50重量%、好ましくは20〜40重量%の量で共重合させてエマルションとして得ることができる。
前記アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、具体的には、たとえば、アクリルアミド類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などの酸モノマー;スチレン、スチレン誘導体などの芳香族ビニル化合物;1,3−ブタジエン、1、3−ペンタジエン、イソプレン、1、3−ヘキサジエン、クロロプレンなどの共役ジエン類;ジビニルベンゼン、ジアクリレート類などの多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。
すなわち、前記コア層は、アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーを通常30〜99.9重量%の量で、それと共重合可能なモノマーを通常0.1〜70重量%の量で共重合させて得られたエラストマーからなることが好ましい。
前記コア層に用いられる、アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、前記共役ジエン類または前記多官能モノマーのいずれかを必須とし、さらに必要に応じて、前記アクリルアミド類、前記酸モノマーおよび前記芳香族ビニル化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種のモノマーを使用することができる。なお、この場合、前記シェル層は、前述したアクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーおよびこれらと共重合可能なモノマーを共重合させてなり、該アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、前記アクリルアミド類、前記酸モノマーおよび前記芳香族ビニル化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種のモノマーを用いることが好ましい。
前記熱可塑性ポリマーは、本発明にかかる液晶シール剤組成物100重量部中に、2〜40重量部、好ましくは5〜25重量部の量で含有される。前記熱可塑性ポリマーの含有量がこの範囲であると、シール外観が良好で、液晶シール剤組成物の成分の液晶への染み出し、拡散を抑制し、作業性を維持することが可能である。
本発明では必要に応じて更に、熱ラジカル発生剤、シランカップリング剤等のカップリング剤、イオントラップ剤、イオン交換剤、レベリング剤、顔料、染料、可塑剤、消泡剤等の添加剤の使用が可能である。また、所望のセルギャップを確保するためスペーサー等を配合しても良い。
本発明の液晶滴下工法用シール剤の調整は特に限定はない。混合には、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、遊星式撹拌機等すでに公知の混練機械を介して行って良く、最終的にフィルターを用いてろ過を実施し、真空脱泡処理後にガラス瓶やポリ容器に密封充填され、貯蔵、輸送される。
本発明の液晶滴下工法用シール剤を使い、液晶表示パネルを製造する方法としては、例えば、一方の液晶表示パネル用基板の外周付近に本発明の液晶滴下工法用シール剤を使用してシールパターンを形成する工程と、本発明の液晶滴下工法用シール剤が熱硬化処理未実施の状態で液晶の微小液滴を液晶表示パネル用基板のシールパターンの枠内に滴下塗布する工程と、他方の液晶表示パネル用基板と、液晶の微小液滴が塗布された液晶表示パネル用基板とを重ね合わせる工程と、液晶滴下工法用液晶表示パネル用シール剤に熱を与えて硬化させる工程とを有する方法;一方の液晶表示用パネルの外周付近に本発明の液晶滴下工法用シール剤を用いてシールパターンを形成する工程と、液晶滴下工法用液晶表示パネル用シール剤が熱硬化処理未実施の状態でシールパターンが形成される液晶表示パネル用基板と、液晶の微小液滴が塗布された液晶表示パネル用基板とを重ねあわせる工程と液晶滴下工法用シール剤に熱を与えて硬化させる工程とを有する方法等が挙げられる。
本発明の液晶表示パネルは、前述のようにして得られた液晶滴下工法用シール剤を用いて、液晶滴下工法により製造される。製造方法の一例を以下に説明する。
予め設定したギャップ幅のスペーサーを本発明の液晶滴下工法用シール剤組成物に混合し、脱泡しておく。さらに一対の液晶セル用ガラス基板を用い、一方の液晶セル用ガラス基板上に該液晶シール剤組成物をディスペンサーにて枠型に塗布する。次いで、対となるガラス基板の貼り合わせ後のパネル内部容量に相当する液晶材料をその枠内に精密に滴下する。その後、他方のガラスを対向させ、その後硬化させ液晶表示パネルを形成する。硬化条件は、パネルの基板により異なってくるが、一般的に50〜150℃の温度で10分〜4時間である。
液晶セル用基板に液晶滴下工法用シール剤を塗布する方法には特に限定はなく、例えば、スクリーン印刷塗布方法又はディスペンサー塗布方法などで行って良い。
なお、液晶滴下工法用シール剤は、液晶材料に悪影響を与える溶媒を含まないため、従来の封口部付きの液晶表示パネルも製造することができる。
1)酸価は、樹脂をジエチルエーテル・エタノール溶液に溶解させ、フェノールフタレインエタノール溶液を指示薬として、エタノール性0.1NのKOHの消費量から算出した。
2)エポキシ当量は、試料をジオキサン溶解させ、塩酸−ジオキサン溶液を加え放置した後、エタノール・トルエン混合液を加え、指示薬としてクレゾールレッドを使い、試料により消費された塩酸量から算出した。
3)重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを標準として測定した。
4)粘度は、コーンプレート型のE型粘度計ブルックフィールド社のデジタルレオメータ型式DV−III+で測定した。
(合成例1)
攪拌機、冷却管、窒素導入管、デジタル温度計、サンプリング口を備えた5つ口セパラブルフラスコに、無水コハク酸30.02g(0.3モル、和光純薬社製)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル98.52g(0.6モル、東京化成社製)入れ、オイルバスで使い内温を100℃で窒素シールしながら均一混合溶液にした後、続けて110℃で1時間、120℃で2時間加熱攪拌し、さらに130℃で加熱し、酸価が214mgKOH/g以下となったことを確認した後、加熱を停止し、空冷した。続けて、さらに、この溶液の入ったセパラブルフラスコにフェノールノボラック型エポキシ樹脂SR−HP3(阪本薬品社製、エポキシ当量168g/eq)を142.36g(0.3モル)、トリブチルアンモニウムブロマイドを1.45g加え、窒素シールしながら80℃で、酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱攪拌した。
得られた溶液100gを酢酸エチルおよびトルエンの混合溶液に溶かした後、0.4μS/cmの超純水1000gと共に攪拌機を備えた分液ロートに加えて、15分間攪拌した。溶液層と水層が分かれた後、水層のみを排出した。排出した水層の電気伝導度が1μS/cm以下になるまでこの操作を繰り返した後、シリカゲルカラムを用いて分離しエバポレーターを使い、50℃、真空下で溶剤を除去した。得られたエポキシ樹脂(A−1)のエポキシ当量は381g/eq、25℃の粘度は110Pa・sであった。このときの分子量は762であった。
合成例1で得られたエポキシ樹脂(A−1)、フェノールノボラック(B−1)(三井化学社製、ミレックスVR−8210;軟化点63.5℃、水酸基当量105g/eq)、エポキシ硬化剤アミキュアPN−31J(d−1)(味の素ファインテクノ社製)、エポキシ硬化剤ノバキュアHX−3722(d−2)(旭化成ケミカルズ社)、比表面積11m2/gの球状シリカ(E−1)(日本触媒社製、シーフォスターS−30、一次平均粒子径0.3μm)、比表面積36.6m2/gのタルク(E−2)(日本タルク社製、SG−2000、平均粒子径0.9μm)、応力緩和剤F351(F−1)(ゼオン化成社製、軟化点120℃、平均粒子径0.3μm)、シランカップリング剤(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量で3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、E型粘度計による10rpm、25℃における粘度が200Pa・s、チキソトロピー指数4.5の液晶滴下工法用シール剤組成物(S−1)を得た。このS−1を用い、液晶滴下工法用シール剤としての評価を実施した。
液晶滴下工法用シール剤(S−1)を10ccのシリンジに充填した後、脱泡を行なった。ディスペンサー(ショットマスター:武蔵エンジニアリング製)にて描画を行なった。塗布は、毎秒6cmのスピードで行なった。以下の判定基準で優劣を判断した。
○:直線性が良好であった
△:直線性がやや劣った。
×:直線性が得られなかった。
液晶滴下工法用シール剤(S−1)を25mm×45mm厚さ4mmの無アルカリガラス上に直径1.5mmの円状にスクリーン印刷し、対となる同様のガラスを十字に貼り合わせて、アルミホイルで遮光し、120℃で1時間の加熱を行なった。25℃湿度50%の恒温槽にて24時間保管後、得られた試験片を引張り試験装置(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。
透明電極及び配向膜を付した40mm×45mmガラス基板(EHC社製、RT−DM88−PIN)上に、5μmのスペーサーを1重量%添加混練した液晶滴下工法用シール剤(S−1)を、ディスペンサー(ショットマスター:武蔵エンジニアリング製)にて、線幅0.6mm、厚み50μmで35mm×40mmの型枠に描画し、続いて、貼り合せ後のパネル内容量に相当する液晶材料(MLC−11900−000:メルク社製)を、ディスペンサーを用いて精密に滴下し、更に対になるガラス基板を減圧下で貼り合せ、アルミホイルで遮光し、120℃で1時間の加熱を行ない、さらにそのままの状態で、25℃湿度50%の恒温槽にて24時間保管した後、電圧保持率を測定した。
電圧保持率が98%以上を○、95%以上98未満を△、95%未満を×として判定した。なお、液晶が液晶パネルから漏れるためパネルが作成できなかったものは−で示した。
透明電極及び、配向膜を付した40mm×45mmガラス基板(ECH社製、RT−DM88PIN)上に、ディスペンサー(ショットマスター;武蔵エンジニアリング社製)にて0.6mmの線幅、50μmの厚みで35mm×40mmの枠型に描画し、貼り合わせ後のパネル内容量に相当する液晶材料(MLC−11900−000:メルク社製)を、ディスペンサーを使用して精密に滴下した。さらに対となるガラス基板を真空下で貼り合わせた後、アルミホイルで遮光し、120℃、1時間加熱し、さらにそのままの状態で、25℃湿度50%の恒温槽にて24時間保管した。得られた液晶表示パネルに両面に偏向フィルムを貼り付けた。この液晶パネルを、直流電源装置を用いて5Vの印加電圧で駆動させ、液晶シール剤近傍の液晶表示機能が駆動初期から正常に機能するか否かでパネル表示特性の評価判定を行った。該判定方法は、シール際まで液晶表示機能が発揮出来ている場合を表示特性が良好であるとして記号○で、またシール際の近傍0.3mmを超えて表示機能の異常を見た場合を表示特性が著しく劣るとして記号×と表示した。また、シール際の近傍0.3mm未満で表示機能の異常を見た場合を表示特性が劣るとして記号△と表示した。なお、液晶が液晶パネルから漏れるためパネルが作成できなかったものは−で示した。すべての評価結果を表2に示した。
合成例1で得られたエポキシ樹脂(A−1)、レゾルシンジグリシジルエーテル(a−1)(ナガセケムテックス社製、デコナールEX−201;エポキシ当量117g/eq)、フェノールノボラック(B−1)(三井化学社製、ミレックスVR−8210;軟化点63.5℃、水酸基当量105g/eq)、エポキシ硬化剤アミキュアPN−31J(d−1)(味の素ファインテクノ製)、エポキシ硬化剤ノバキュアHX−3722(d−2)(旭化成ケミカルズ社)、エポキシ硬化剤VDH−J(d−3)(味の素ファインテクノ製)、比表面積36.6m2/gのタルク(E−2)(日本タルク社製、SG−2000、平均粒子径0.9μm)、応力緩和剤F351(F−1)(ゼオン化成社製、平均粒子径0.3μm)、シランカップリング剤(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量で3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表1に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(S−2)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
攪拌機、冷却管、窒素導入管、デジタル温度計、サンプリング口を備えた5つ口セパラブルフラスコに、無水コハク酸30.02g(0.3モル、和光純薬社製)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル97.33g(0.6モル、ダイセル化学工業社製)入れ、オイルバスで使い内温を100℃で窒素シールしながら均一混合溶液にした後、続けて110℃で1時間、120℃で2時間加熱攪拌し、さらに130℃で加熱し、酸価が134mgKOH/g以下となったことを確認した後、加熱を停止し、空冷した。続けて、さらに、この溶液の入ったセパラブルフラスコにフェノールノボラック型エポキシ樹脂SR−HP3(阪本薬品社製、エポキシ当量168g/eq)を142.36g(0.3モル)、トリブチルアンモニウムブロマイドを1.45g加え、窒素シールしながら80℃で、酸価が1mgKOH/g以下になるまで加熱攪拌した。
得られた溶液100gを酢酸エチルおよびトルエンの混合溶液に溶かした後、0.06μS/cmの超純水1000gと共に攪拌機を備えた分液ロートに加えて、15分間攪拌した。溶液層と水層が分かれた後、水層のみを排出した。排出した水層の電気伝導度が1μS/cm以下になるまでこの操作を繰り返した後、シリカゲルカラムを用いて分離しエバポレーターを使い、50℃、真空下で溶剤を除去した。得られたエポキシ樹脂(A−2)のエポキシ当量は380g/eq、25℃の粘度は120Pa・sであった。このときの分子量は760であった。
合成例2で得られたエポキシ樹脂(A−2)、レゾルシンジグリシジルエーテル(a−1)(ナガセケムテックス社製、デコナールEX−201;エポキシ当量117g/eq)、フルオレン型エポキシ樹脂EPON HPT1079(SHELL社製;エポキシ当量299g/eq)、ミレックスVR−9305(B−2)(三井化学社製、;軟化点76.5℃、水酸基当量248g/eq)、エポキシ硬化剤ノバキュアHX−3722(d−2)(旭化成ケミカルズ社)、比表面積11m2/gの球状シリカ(E−1)(日本触媒社製、シーフォスターS−30、一次平均粒子径0.3μm)、比表面積36.6m2/gのタルク(E−2)(日本タルク社製、SG−2000、平均粒子径0.9μm)、応力緩和剤F351(F−1)(ゼオン化成社製、平均粒子径0.3μm)、シランカップリング剤(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量で3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(S−3)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
フルオレン型エポキシ樹脂EPON HPT1079(SHELL社製;エポキシ当量299g/eq)、4−t−ブチルカテコール型エポキシ樹脂エピクロンHP−820(a−3)(大日本インキ社製、エポキシ当量214g/eq)、アリル化ビスフェノールA三井東圧社製P012(b−1)(液状;水酸基当量154g/eq)、エポキシ硬化剤アミキュアPN−31J(d−1)(味の素ファインテクノ製)、エポキシ硬化剤ノバキュアHX−3722(d−2)(旭化成ケミカルズ社)、エポキシ硬化剤VDH−J(d−3)(味の素ファインテクノ製)、比表面積36.6m2/gのタルク(E−2)(日本タルク社製、SG−2000、平均粒子径0.9μm)、シランカップリング剤(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量にて3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(C−1)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
レゾルシンジグリシジルエーテル(a−1)(ナガセケムテックス社製、デコナールEX−201;エポキシ当量117g/eq)、フェノールノボラック(B−1)(三井化学社製、ミレックスVR−8210;軟化点63.5℃、水酸基当量105g/eq)、エポキシ硬化剤アミキュアPN−31J(d−1)(味の素ファインテクノ製)、エポキシ硬化剤ノバキュアHX−3722(d−2)(旭化成ケミカルズ社)、比表面積11m2/gの球状シリカ(E−1)(日本触媒社製、シーフォスターS−30、一次平均粒子径0.3μm)、比表面積36.6m2/gのタルク(E−2)(日本タルク社製、SG−2000、平均粒子径0.9μm)、シランカップリング剤(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量にて3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(C−2)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
攪拌機、気体導入管、温度計、冷却管を備えた300mLの四つ口フラスコに、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート84.2g(0.5モル、東京化成社製)と2,3−エポキシ−1−プロパノール74.1g(1.0モル、和光純薬社製)、メチルアシッドフォスフェート0.6g(大八社製、AP−1)を仕込み、70℃で5時間反応を続けたのち、反応液をカラムで精製した。GPCで2,3−エポキシ−1−プロパノールが完全に消失したことを確認した。得られたエポキシ樹脂(a−4)のエポキシ当量は158g/eqであった。
得られたエポキシ樹脂(a−4)、エポキシ硬化剤VDH−J(d−3)(味の素ファインテクノ製)、アドマテックス社製高純度シリカSO−E5(e−1)(比表面積4.2m2/g、平均粒径1.5μm)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量にて3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(C−3)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂エピコート828EL(a−5)(ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量189g/eq)、ビスフェノールA型エポキシアクリレートEB3700(c−1)(ダイセルユーシービー社製)、エポキシ硬化剤アミキュアPN−23(d−4)(味の素ファインテクノ製)、アドマテックス社製高純度シリカSO−C1(e−2)(比表面積17.4m2/g、平均粒径0.25μm)、光重合開始剤イルガキュア651(チバ・スペシャリティケミカルズ社製)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量にて3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(C−4)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
攪拌機、気体導入管、温度計、冷却管を備えた1Lの四つ口フラスコにビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製・商品名エピクロン850CRP)を170g、アクリル酸:72g、トルエン240g、反応促進剤としてトリエチルアミン:1g、重合抑制剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル:1gを混合し、乾燥空気を吹き込みながら、110℃、12時間加熱攪拌した。得られた樹脂を超純水にて洗浄した。この樹脂をカラム精製し、アクリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a−6)を得た。
得られたアクリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(a−6)、エポキシ硬化剤VDH−J(d−3)(味の素ファインテクノ製)、アドマテックス社製高純度シリカSO−E5(e−1)(比表面積4.2m2/g、平均粒径1.5μm)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量にて3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(C−5)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂エピコート828EL(a−5)(ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量189g/eq)、ビスフェノールA型エポキシアクリレートEB3700(c−1)(ダイセルユーシービー社製)、エポキシ硬化剤VDH−J(d−3)(味の素ファインテクノ製)、アドマテックス社製高純度シリカSO−C2(e−3)(比表面積6.8m2/g、平均粒径0.5μm)、光重合開始剤イルガキュア651(チバ・スペシャリティケミカルズ社製)、メタクリル酸−アルキル樹脂F325(c−2)(ゼオン化成社製、平均粒子径0.5μm)、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM−403)を表1に記した配合量にて3本ロールおよび遊星式攪拌機を用いて充分に混練し、表2に記載の物性の液晶滴下工法用シール剤組成物(C−6)を得た。この組成物を液晶滴下工法用シール剤として使用し、評価した結果を表2に示した。
Claims (7)
- 熱のみによって硬化する熱硬化性樹脂組成物であって、少なくとも1つのエポキシ基を有しかつ重量平均分子量が600〜3000であるエポキシ樹脂(A)と、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)を含有する液晶滴下工法用シール剤。
- 一般式(1)が、一般式(3)で表される化合物(I)とフェノールノボラック型エポキシ樹脂(II)とを、(I)/(II)=0.5〜1.5のモル比で反応させて得られたことを特徴とするエポキシ樹脂である請求項2記載の液晶滴下工法用シール剤。
一般式(3)
R−(OCH2CH2)n−OCO−CH2CH2−COOH (3)
(式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜5の整数を表す。) - フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)の軟化点が80℃以下である請求項1〜3の何れかに記載の液晶滴下工法用シール剤。
- エポキシ樹脂(A)100重量部に対し、フェノール性水酸基を有する熱硬化剤(B)が10〜150重量部である請求項1〜4の何れかに記載の液晶滴下工法用シール剤。
- 請求項1〜5の何れかに記載の液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示パネルの製造方法。
- 請求項6によって得られた液晶表示パネル。
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