JP2014159532A - 液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、液晶パネルの空隙部に侵入した液晶材料の除去性に優れるとともに、カレット等の液晶パネル電極端子表面の異物除去性にも優れ、環境負荷および毒性が小さく、しかも、純水で高倍率に希釈して使用することが可能な、引火性の低い液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物を提供する。
【解決手段】
分岐鎖を有する特定の非イオン性界面活性剤、特定のグリコールエーテル化合物、炭化水素を特定割合で含有させることにより、有効成分濃度を高めた洗浄剤組成物を得ることが可能となり、かつ、この洗浄剤組成物を純水で高倍率に希釈して使用した場合においても、液晶パネルの空隙部の液晶材料に対して高い洗浄力を有し、かつ、カレット等の表面に付着する異物を高い浸透力をもって除去し得る洗浄剤組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物に関するものである。

液晶パネルは、消費電力が少ないという利点を有する上、近年高コントラスト化等の技術改良が進んだ結果、多様な画像表示が可能となり、コンピュータ端末表示部、テレビのディスプレイ、携帯電話等の小型パネルなどの幅広い分野に用いられ、その用途が拡大している。
この液晶パネルは、１０μｍ以下の所定間隔離して対向・保持させた２枚のガラス基板の周囲を、内部に中空部が形成されるように接着剤で貼り合わせた後、上述の中空部内に液晶を封入して製造される。
この場合、上記２枚のガラス基板内部には、透明導電膜で構成された文字、画像表示用電極が設けられ、この電極に制御用電気信号を印加することで、文字、画像が表示される構成となっている。

上記液晶パネルを製造する際、２枚のガラス基板の接着部の外側にミクロンオーダーの
微小ギャップが生じ、空隙部が生じることは避けられない。このため、２枚のガラス基板
で形成された中空部に液晶材料を注入する際、毛細管現象により空隙部にも液晶材料が侵
入してしまう。

しかし、この空隙部には透明電極に電気信号を印加するための電極端子が各々絶縁を保って高密度に形成されていることから、空隙部に侵入した液晶材料をそのまま放置しておくと、この液晶材料が大気中の汚染物質を溶解し、その結果、絶縁不良を起こす場合がある。このため、空隙部に侵入した液晶材料を洗浄、除去する必要がある。
ところで、近年における液晶パネルの高密度化技術の進展に伴い、上述した空隙部の間隔が一層狭くなっている一方で、生産効率の向上が要求されていることから、より短時間で洗浄可能な高洗浄能力を有する洗浄剤が求められるようになっている。

さらに、液晶パネル生産の歩留まりの向上も要求されていることから、空隙部に侵入した液晶材料のみならず、電極端子表面上の異物に対する洗浄力も求められるようになってきている。
すなわち、液晶パネル製造過程において、マザーガラスから必要に応じて適切な大きさに切断されたガラス基材が用いられるが、この切断時に、ガラスの切粉（通称カレット）が多量に発生する。このカレットが液晶パネル電極端子表面に付着すると、その後の実装工程に大きな支障を与えるため、これを洗浄により除去する必要が生じる。
このような液晶パネルの洗浄剤としては、従来、フロン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、メチレンクロライド等に代表される塩素系溶剤が好適に用いられてきたが、世界的な環境対策の一環として、それらの使用規制が行われるようになっている。
これに伴い、代替洗浄剤開発の要求が高まった結果、上記塩素系溶剤を用いない新たな洗浄剤として、炭化水素系溶剤や、炭化水素系溶剤とグリコールエーテルとの混合組成物（特許文献１：特開平１０−２５４９５公報）等が報告されているが、これらは引火性が高く、取り扱いが困難なものである。
そこで，界面活性剤とグリコールエーテルで溶剤を水溶媒中に可溶化させた，いわゆるマイクロエマルション系の洗浄剤（特許文献２：特開平０７−１３３４９６公報、特許文献３：特開２００４−２６９１公報）が洗浄性と安全性を両立した水系洗浄剤として用いられるようになった。
特開平１０−２５４９５公報 特開平０７−１３３４９６公報 特開２００４−２６９１公報 ところが，これまでのこれらの洗浄剤は溶剤を可溶化させる能力に限界があり、溶媒としての純水を除く有効成分濃度を十分高めることが出来なかった。その結果、洗浄剤を原液で使用する分には十分な洗浄性能を発揮できるが、これを純水で希釈した場合は洗浄性能が低下してしまうという課題があった。しかし、液晶パネルの生産コストに対する要求は近年厳しさを増してきており、洗浄剤も原液ではなく純水で希釈して使用するタイプが求められてきている。

しかし、現在までのところ、環境負荷および毒性が小さく、引火性の低い洗浄剤であり、純水で高倍率に希釈して使用したときに、空隙部に侵入した液晶材料およびカレット等の液晶パネル電極端子表面異物の両者を洗浄、除去し得る洗浄能力に優れた液晶パネル用洗浄剤は知られていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの空隙部に侵入した液晶材料の除去性に優れるとともに、カレット等の液晶パネル電極端子表面の異物除去性にも優れ、環境負荷および毒性が小さく、しかも、純水で高倍率に希釈して使用することが可能な、引火性の低い液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物を提供することを目的とする。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの空隙部に侵入した液晶材料の除去性に優れるとともに、カレット等の液晶パネル電極端子表面の異物除去性にも優れ、環境負荷および毒性が小さく、しかも、純水で高倍率に希釈して使用することが可能な、引火性の低い液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、分岐鎖を有する特定の非イオン性界面活性剤、特定のグリコールエーテル化合物、炭化水素を特定割合で含有させることにより、有効成分濃度を高めた洗浄剤組成物を得ることが可能となり、かつ、この洗浄剤組成物を純水で高倍率に希釈して使用した場合においても、液晶パネルの空隙部の液晶材料に対して高い洗浄力を有し、かつ、カレット等の表面に付着する異物を高い浸透力をもって除去し得ることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
１．下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）成分及び水、を含むことを特徴とする液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物、
（Ａ）下記一般式（１）で示される化合物；５〜６０質量％
ＲＲ^１ＣＨ（ＣＨ_２）ｎＯ（ＡＯ）_ｍＨ・・・（１）
（式中、ＲおよびＲ¹は炭素数１〜８、かつ、ｎ＝１のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が９以下、ｎ＝２のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が８以下となるアルキル基を、ｎは１〜２の数を、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を、ｍは２〜１０の数を示す。）
（Ｂ）下記一般式（２）で示される化合物；５〜６０質量％
ＲＲ¹ＣＨ（ＣＨ_２）_ｎＯ（ＡＯ）_ｊＨ・・・（２）
（式中、Ｒ、Ｒ¹、ｎおよびＡＯは上記と同じ。ｊは１２〜３０の数を示す。）
（Ｃ）下記一般式（３）で示される化合物；５〜５０質量％
Ｒ^２Ｏ（ＡＯ）_ｋＲ^３・・・（３）
（式中、Ｒ^２は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基もしくはベンジル基を、Ｒ^３は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を、ｋは１〜５の数を示す。ＡＯは上記と同じ。）
（Ｄ）炭素数８〜２０の炭化水素化合物；１〜１５質量％
を提供する。
ここで、（Ａ）成分の配合量が５質量％未満では、浸透力が低下してカレット等の表面異物の洗浄効果が悪化する可能性が高く、６０質量％を超えると、すすぎ性が著しく低下する可能性が高い。（Ｂ）成分の配合量が５質量％未満では、液安定性が低下して曇点が低くなる可能性が高く、６０質量％を超えると、低温での液安定性が低下する可能性が高い。より好ましい（Ｂ）成分の配合量は、１５〜５０質量％であり、更に好ましくは３０〜５０％である。
（Ｃ）成分の配合量が５質量％未満では、液晶材料の洗浄性が低下する可能性が高く、５０質量％を超えると、液安定性が低下する可能性が高い。より好ましい（Ｃ）成分の配合量は、１５〜４５質量％である。（Ｄ）成分の配合量が１質量％未満では、液晶材料の洗浄性が著しく低下する可能性が高く、１５質量％を超えると、曇点低下等、液安定性の低下を招く可能性が高い。より好ましい（Ｄ）成分の配合量は、２〜１３質量％である。水の配合量は、特に限定されるものではないが、組成物に対して少なくとも１０質量％以上配合して組成物の引火性の低減を図ることが望ましい。
前記したように、液晶パネルの空隙部に侵入した液晶材料の除去性に優れるとともに、カレット等の液晶パネル電極端子表面の異物除去性にも優れ、環境負荷および毒性が小さく、しかも、純水で高倍率に希釈して使用することが可能な、引火性の低い液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物であるためには（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）各成分の配合量だけでなく、各成分の配合量バランスが重要となる。中でも重要なのは（Ｂ）成分であり、
（Ｃ）成分或は（Ｃ＋Ｄ）成分である。（Ｂ）成分の配合量が３０〜５０質量％であるか、或は（Ｃ）成分或は（Ｃ＋Ｄ）成分の配合量が１５〜４５質量％であることが、課題解決の一つの重要な指標である。

上記（Ａ）成分は、下記一般式（１）で示される中鎖分岐第１級アルコールのアルキレ
ンオキシド付加体である。

ＲＲ^１ＣＨ（ＣＨ_２）_ｎＯ（ＡＯ）_ｍＨ・・・（１）
（式中、ＲおよびＲ¹は炭素数１〜８、かつ、ｎ＝１のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が９以下、ｎ＝２のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が８以下となるアルキル基を、ｎは１〜２の数を、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を、ｍは２〜１０の数を示す。）
ここで、上記ＲおよびＲ¹としては、炭素数１〜８で、ｎ＝１のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が９以下となるアルキル基、ｎ＝２のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が８以下となるアルキル基であれば特に制限はなく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、イソブチル、ターシャリーブチル、イソペンチル、イソヘキシル、イソオクチル等を用いることができる。

具体的な、中鎖分岐第１級アルコールとしては、２−エチルヘキサノール、２−エチルヘプタノール、２−エチルブタノール、３−エチルヘキサノール、３−エチルヘプタノール、３−エチルブタノール、２−メチルヘキサノール、２−メチルヘプタノール、２−メチルオクタノール、２−メチルノナノール、２−メチルデカノール等が挙げられるが、好ましくは２−エチルヘキサノール、２−メチルデカノールである。なお、合成アルコールである、例えば、ダイヤドール９、ダイヤドール１１（三菱化学（株）製）は、上記分岐第１級アルコールを３０〜５０質量％含むので、これらの合成アルコールも好適に用いることができる。
また、上記ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレンであり、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレンを単独または混合して用いることができるが、オキシエチレン単独で、またはオキシエチレンおよびオキシプロピレンを混合して用いることが好ましい。

この場合、オキシアルキレンの付加モル数ｍは２〜１０の数であり、好ましくは２〜８である。付加モル数が２未満の場合は液安定性が不安定になる虞があり、一方、１０を超えると洗浄性の低下、特に、カレットの洗浄性の低下を招く虞がある。
上記（Ｂ）成分は、下記一般式（２）で示される中鎖分岐一級アルコールのアルキレンオキシド付加体である。

ＲＲ_１ＣＨ（ＣＨ_２）_ｎＯ（ＡＯ）_ｊＨ・・・（２）
（式中、Ｒ、Ｒ¹、ｎおよびＡＯは上記と同じ。ｊは１２〜３０の数を示す。）
この場合、Ｒ、Ｒ¹、ｎおよびＡＯは上記一般式（１）で示される化合物と同様である。また、オキシアルキレンの付加モル数ｊは１２〜３０の数であり、好ましくは１５〜２０である。付加モル数がこの範囲からはずれると、液安定性が低下して曇点が低くなる虞がある。
上記（Ｃ）成分は、下記一般式（３）で示される短鎖アルキル（アルケニル）−一価アルコールのアルキレンオキシド付加体、フェノールのアルキレンオキシド付加体、ベンジルアルコールのアルキレンオキシド付加体である。

Ｒ^２Ｏ（ＡＯ）_ｋＲ^３・・・（３）
（式中、Ｒ^２は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基もしくはベンジル基を、Ｒ^３は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を、ｋは１〜５の数を示す。ＡＯは上記と同じ。）
ここで、炭素数１〜６のアルキル基およびＡＯは、上記一般式（１）の化合物で説明したものと同様である。また、アルキレンオキシド付加モル数ｋは１〜５の数であり、好ましくは１〜３である。付加モル数がこの範囲からはずれると、液晶材料の洗浄性が低下する虞がある。

上記（Ｄ）成分は、炭素数８〜２０、好ましくは炭素数１０〜１４の炭化水素化合物、好ましくは、パラフィンまたはオレフィン系炭化水素化合物であり、例えば、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−オクタデカン、イソオクタン、イソドデカン、イソオクタデカン、これらに対応する不飽和化合物等を用いることができる。

以上で説明した本発明の各液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物の製造方法としては、特に限定はなく、常法に従って各成分を配合して調製すればよい。この場合、各成分の配合順序は任意でよいが、水以外の成分を充分に混合した後、水を少量ずつ添加しながら均一な液体組成物となるように調製することが好ましい。

また、本発明の液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物の使用にあたっては、組成物原液で用いることも、さらに水で希釈して水溶液として用いることもできる。希釈倍率について特に制限はないが、１〜１０倍の範囲で希釈することが好ましい。

本発明の液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物で液晶パネルを洗浄する際には、液晶パネルに液晶を充填した後、これを本発明の洗浄剤組成物に投入し、浸漬洗浄、超音波洗浄等すればよい。

なお、本発明の液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物には、上記必須成分に加えて、その他の任意成分として、両性界面活性剤、洗浄ビルダー、ハイドロトロープ剤等を組成物に対して１〜３０質量％配合し、曇点上昇、洗浄力および液安定性の向上等を図ることもできる。さらに、ベンゾトリアゾール、ｔ−ブチル安息香酸塩等の防錆剤を組成物に対して０．１〜５質量％配合してもよい。

また、液安定性向上や洗浄力向上のために、ＰＲＴＲ法（化学物質管理促進法）の規制に触れない炭素数１１以下の直鎖アルコールのアルキレンオキシド付加体を併用してもよい。

以上述べたように、本発明の液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物は、上述した（Ａ）〜（Ｄ）成分を含んで構成されているから、液晶パネルの空隙部に侵入した液晶材料およびカレット等の表面付着物の両者の洗浄に対して優れた洗浄効果を発揮するものである上、引火性も低く、組成物の経時安定性にも優れている。

さらに、本発明では、炭素数１２〜１５のアルコールエチレンオキシド付加体を用いていないため、環境負荷が少なく、しかも、ＰＲＴＲ法（化学物質管理促進法）に規定される届出の必要もない。

以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
［実施例１〜６］
下記表１に示される成分を混合して、液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物を調製した。このとき、水以外の成分を充分に混合した後、水を少量ずつ添加しながら均一な液体組成物となるようにし、更に、表に記載の希釈倍率になるよう水を添加した。

上記実施例１〜６で得られた各液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物について、代表的な液晶パネルを用い、洗浄力、すすぎ性、液安定性を評価した。結果を表２に示した。

なお、各項目は、以下の手法により測定、評価した。
［１］洗浄力評価
適切な大きさにカットした５μｍの空隙を有する液晶パネルの空隙部位に液晶材料を塗布し、８０℃で８時間安定化させて被洗浄サンプルとした。なお、液晶パネルとしては、表面端子部にスペーサーより大きい（５μｍ以上の）カレットが１００〜３００個付着しているものを用いた。

上記実施例１〜５および比較例１〜４で調製した各液体洗浄剤組成物の原液中に、液晶パネルを浸漬し、超音波洗浄機（５０ｋＨｚ，２００Ｗ、ＳＣ−２０型、サン電子工業（株）製）を用いて５０℃で３分間超音波洗浄を行った。

続いて、被洗浄パネルを取り出し、５０℃のイオン交換水中で１分間、洗浄時と同条件で超音波すすぎを行った後、１０５℃の恒温乾燥機で６０分間乾燥させた。乾燥終了後、偏光顕微鏡（ＢＸ−６０、オリンパス工業(株)製）を用いて空隙部を観察し、液晶材料の残留を以下の評価基準を用いて評価するとともに、端子表面に残留しているカレットの数をカウントし、以下の方法で除去率を算出した。
（１）洗浄性評価１（液晶材料の残留）
◎：完全に洗浄された
○：ほとんど洗浄された
△：少し洗浄された
×：全く洗浄されない
（２）洗浄性評価２（カレットの除去率）
カレットの除去率（％）＝（洗浄前のカレット数−洗浄後のカレット数）／（洗浄前のカレット数）×１００
［２］すすぎ性評価
上記と同様の液晶パネルを用い、エタノール中で充分洗浄して空隙部を完全に洗浄した。その後、上記各実施例および比較例の液体洗浄剤組成物中に液晶パネルを浸漬し、超音波照射により空隙部位に洗浄剤組成物を満たした。このようにして洗浄剤組成物が満たされた液晶パネルを、５０℃のイオン交換水に３分間単純に浸漬した後、静かに引き上げ、１０５℃で６０分間乾燥させた。乾燥終了後、顕微鏡（ＢＸ−６０、オリンパス工業(株)製）を用いて空隙部の洗浄剤組成物の残留性を以下の評価基準に従って評価した。

◎：完全にすすがれて洗浄剤の残留がなかった
○：ほとんどすすがれて洗浄剤の残留がほぼなかった
△：少しすすがれて洗浄剤が多少残留した
×：全くすすがれずに洗浄剤が多量に残留した
［３］液安定性
一般に、この種の洗浄剤組成物は、洗浄効率を高めるために加温して用いられることが多く、高温領域での均一性が問題とされるので、高温領域での曇点を液安定性の指標とした。

上記各実施例１〜６で調製した液体洗浄剤組成物の原液における曇点を測定し、以下の基準により評価した。

◎：５０℃以上
○：４０℃以上５０℃未満
△：３０℃以上４０℃未満
×：３０℃未満または白濁／分離

表２に示されるように、実施例１〜６で得られた各液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物は、液晶材料およびカレット双方の洗浄性に優れるとともに、すすぎ性、液安定性に優れていることがわかる。

Claims (2)

1. 下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）成分及び水、を含むことを特徴とする液晶パネル用水系液体洗浄剤組成物。
   （Ａ）下記一般式（１）で示される化合物；５〜６０質量％
   ＲＲ^１ＣＨ（ＣＨ_２）ｎＯ（ＡＯ）_ｍＨ・・・（１）
   （式中、ＲおよびＲ¹は炭素数１〜８、かつ、ｎ＝１のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が９以下、ｎ＝２のときは、ＲおよびＲ¹の合計炭素数が８以下となるアルキル基を、ｎは１〜２の数を、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を、ｍは２〜１０の数を示す。）
   （Ｂ）下記一般式（２）で示される化合物；５〜６０質量％
   ＲＲ¹ＣＨ（ＣＨ_２）_ｎＯ（ＡＯ）_ｊＨ・・・（２）
   （式中、Ｒ、Ｒ¹、ｎおよびＡＯは上記と同じ。ｊは１２〜３０の数を示す。）
   （Ｃ）下記一般式（３）で示される化合物；５〜５０質量％
   Ｒ^２Ｏ（ＡＯ）_ｋＲ^３・・・（３）
   （式中、Ｒ^２は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基もしくはベンジル基を、Ｒ^３は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を、ｋは１〜５の数を示す。ＡＯは上記と同じ。）
   （Ｄ）炭素数８〜２０の炭化水素化合物；１〜１５質量％
2. 請求項１の水系液体洗浄剤組成物を純水で１〜１０倍に希釈して使用することを特徴とする液晶パネルの洗浄方法