JP2018036468A5

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Publication number: JP2018036468A5
Application number: JP2016169059A
Authority: JP
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2036-08-31

Description

すなわち本発明は、
［１］（Ａ）硬化性化合物、及び（Ｂ）液状ゴムを含有し、硬化物のガラス転移点が二つ以上存在する液晶滴下工法用液晶シール剤、
［２］前記ガラス転移点のうち、一つが１０℃以下であり、一つが４０℃以上である前項［１］に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［３］更に、（Ｃ）熱ラジカル重合開始剤を含有する前項［１］又は［２］に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［４］前記成分（Ａ）硬化性化合物が、（Ａ−１）（メタ）アクリル化合物である前項［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［５］更に、（Ｄ）有機フィラーを含有する前項［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［６］前記成分（Ｄ）が、ウレタン微粒子、アクリル微粒子、スチレン微粒子、スチレンオレフィン微粒子、及びシリコーン微粒子からなる群より選択される１又は２以上の有機フィラーである前項［５］に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［７］更に、（Ｅ）無機フィラーを含有する前項［１］乃至［６］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［８］更に、（Ｆ）シランカップリング剤を含有する前項［１］乃至［７］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［９］前記成分（Ａ）中に、（Ａ−２）エポキシ化合物を含有する前項［１］乃至［８］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［１０］更に、（Ｈ）熱硬化剤を含有する前項［１］乃至［９］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［１１］前記成分（Ｈ）が有機酸ヒドラジド化合物である前項［１０］に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［１２］更に、（Ｉ）光ラジカル重合開始剤を含有する前項［１］乃至［１１］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤、
［１３］２枚の基板により構成される液晶表示セルにおいて、一方の基板に形成された請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤の堰の内側に液晶を滴下した後、もう一方の基板を貼り合わせ、その後熱により硬化することを特徴とする液晶表示セルの製造方法、
［１４］前項［１］乃至［１２］のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤を硬化して得られる硬化物でシールされた液晶表示セル、
に関する。

［（Ａ−１）（メタ）アクリル化合物］
上記（Ａ）硬化性化合物としては、（Ａ−１）（メタ）アクリル化合物を含有する場合が好ましい。成分（Ａ−１）としては、例えば、（メタ）アクリルエステル化合物、エポキシ（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
（メタ）アクリルエステル化合物の具体例としては、Ｎ−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、アクリロイルモルホリン、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、シクロヘキサン−１，４−ジメタノールモノ（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、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェニルポリエトキシ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノールモノエトキシ（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノールポリエトキシ（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、１，４−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、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリプロポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦポリエトキシジ（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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（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、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ（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、ネオペンチルグリコールとヒドロキシピバリン酸のエステルジアクリレートやネオペンチルグリコールとヒドロキシピバリン酸のエステルのε−カプロラクトン付加物のジアクリレート等のモノマー類を挙げることができる。好ましくは、Ｎ−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレートを挙げることができる。
エポキシ（メタ）アクリレート化合物は、エポキシ化合物と（メタ）アクリル酸との反応により公知の方法で得られる。原料となるエポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、２官能以上のエポキシ化合物が好ましく、例えば、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、脂肪族鎖状エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、ヒダントイン型エポキシ化合物、イソシアヌレート型エポキシ化合物、トリフェノールメタン骨格を有するフェノールノボラック型エポキシ化合物、その他、カテコール、レゾルシノール等の二官能フェノール類のジグリシジルエーテル化物、二官能アルコール類のジグリシジルエーテル化物、およびそれらのハロゲン化物、水素添加物などが挙げられる。これらのうち液晶汚染性の観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やレゾルシンジグリシジルエーテルが好ましい。また、エポキシ基と（メタ）アクリロイル基との比率は限定されるものではなく、工程適合性及び液晶汚染性の観点から適切に選択される。
成分（Ａ−１）は単独で用いても良いし、２種類以上を混合しても良い。本発明の液晶シール剤において、成分（Ａ−１）を使用する場合には、液晶シール剤の総量中、通常１０〜８０質量％、好ましくは２０〜７０質量％である。

［硬化物のガラス転移温度］
本発明の液晶シール剤の硬化物は、ＤＭＡ法によって測定したガラス転移点（温度）が二つ以上存在する。ガラス転移点が二つ以上存在するということは、上記成分（Ａ）と成分（Ｂ）が不均一な状態で存在しており、その結果、フレキシブル基板への追従性が増す。
また、上記ガラス転移点のうち、一つが１０℃以下であり、一つが４０℃以上である場合が好ましく、更に好ましくは一つが０℃以下であり、一つが１００℃以上の場合である。
なおＤＭＡの測定条件は、例えば動的粘弾性測定装置（ＤＭＳ−６１００：エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を使用し、引っ張りモードにて周波数１０Ｈｚ、昇温温度３℃／分の条件の条件で測定する。損失弾性率と貯蔵弾性率との比（ＪＩＳＫ７２４４−１）から損失係数Ｔａｎδが得られる。得られた損失係数Ｔａｎδが最大値となる温度をガラス転移温度とした。

［（Ｃ）熱ラジカル重合開始剤］
本発明の液晶シール剤は、成分（Ｃ）として、熱ラジカル重合開始剤を含有しても良い。当該熱ラジカル重合開始剤は、加熱によりラジカルを生じ、連鎖重合反応を開始させる化合物であれば特に限定されないが、有機過酸化物、アゾ化合物、ベンゾイン化合物、ベンゾインエーテル化合物、アセトフェノン化合物、ベンゾピナコール等が挙げられ、ベンゾピナコールが好適に用いられる。例えば、有機過酸化物としては、カヤメック^ＲＴＭＡ、Ｍ、Ｒ、Ｌ、ＬＨ、ＳＰ-３０Ｃ、パーカドックスＣＨ−５０Ｌ、ＢＣ−ＦＦ、カドックスＢ−４０ＥＳ、パーカドックス１４、トリゴノックス^ＲＴＭ２２−７０Ｅ、２３−Ｃ７０、１２１、１２１−５０Ｅ、１２１−ＬＳ５０Ｅ、２１−ＬＳ５０Ｅ、４２、４２ＬＳ、カヤエステル^ＲＴＭＰ−７０、ＴＭＰＯ−７０、ＣＮＤ−Ｃ７０、ＯＯ−５０Ｅ、ＡＮ、カヤブチル^ＲＴＭＢ、パーカドックス１６、カヤカルボン^ＲＴＭＢＩＣ−７５、ＡＩＣ−７５（化薬アクゾ株式会社製）、パーメック^ＲＴＭＮ、Ｈ、Ｓ、Ｆ、Ｄ、Ｇ、パーヘキサ^ＲＴＭＨ、ＨＣ、パＴＭＨ、Ｃ、Ｖ、２２、ＭＣ、パーキュアー^ＲＴＭＡＨ、ＡＬ、ＨＢ、パーブチル^ＲＴＭＨ、Ｃ、ＮＤ、Ｌ、パークミル^ＲＴＭＨ、Ｄ、パーロイル^ＲＴＭＩＢ、ＩＰＰ、パーオクタ^ＲＴＭＮＤ（日油株式会社製）などが市販品として入手可能である。また、アゾ化合物としては、ＶＡ−０４４、Ｖ−０７０、ＶＰＥ−０２０１、ＶＳＰ−１００１（和光純薬工業株式会社製）等が市販品として入手可能である。なお、本明細書中、上付きのＲＴＭは登録商標を意味する。

［（Ｅ）無機フィラー］
本発明の液晶シール剤は、成分（Ｅ）として、無機フィラーを含有しても良い。本発明で含有する無機フィラーとしては、シリカ、シリコンカーバイド、窒化珪素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、マイカ、タルク、クレー、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸リチウムアルミニウム、珪酸ジルコニウム、チタン酸バリウム、硝子繊維、炭素繊維、二硫化モリブデン、アスベスト等が挙げられ、好ましくは溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、マイカ、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウムが挙げられるが、より好ましくはシリカ、アルミナ、タルクである。これら無機フィラーは２種以上を混合して用いても良い。
無機フィラーの平均粒子径は、大きすぎると狭ギャップの液晶セル製造時に上下ガラス基板の貼り合わせ時のギャップ形成がうまくできない等の不良要因となるため、２０００ｎｍ以下が適当であり、好ましくは１０００ｎｍ以下、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。また好ましい下限は１０ｎｍ程度であり、さらに好ましくは１００ｎｍ程度である。粒子径はレーザー回折・散乱式粒度分布測定器（乾式）（株式会社セイシン企業製；ＬＭＳ−３０）により測定することができる。
本発明の液晶シール剤において、無機フィラーを使用する場合には、液晶シール剤の総量中、通常５〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％である。無機フィラーの含有量が５質量％より低い場合、ガラス基板に対する接着強度が低下し、また耐湿信頼性も劣るために、吸湿後の接着強度の低下も大きくなる場合がある。又、無機フィラーの含有量が５０質量％より多い場合、フィラー含有量が多すぎるため、つぶれにくく液晶セルのギャップ形成ができなくなってしまう場合がある。

［ラジカル重合防止剤］
上記ラジカル重合防止剤としては、光ラジカル重合開始剤や熱ラジカル重合開始剤等から発生するラジカルと反応して重合を防止する化合物であれば特に限定されるものではなく、キノン系、ピペリジン系、ヒンダードフェノール系、ニトロソ系等を用いることができる。具体的には、ナフトキノン、２−ヒドロキシナフトキノン、２−メチルナフトキノン、２−メトキシナフトキノン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン−１−オキシル、２，２，６，６−テトラメチル−４−メトキシピペリジン−１−オキシル、２，２，６，６−テトラメチル−４−フェノキシピペリジン−１−オキシル、ハイドロキノン、２−メチルハイドロキノン、２−メトキシハイドロキノン、パラベンゾキノン、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチルクレゾール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス[１，１−ジメチル−２−[β―（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ]エチル]、２，４，８，１０−テトラオキサスピロ[５，５]ウンデカン、テトラキス−[メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン］、１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンジル）−ｓｅｃ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオン、パラメトキシフェノール、４−メトキシ−１−ナフトール、チオジフェニルアミン、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミンのアルミニウム塩、商品名アデカスタブＬＡ−８１、商品名アデカスタブＬＡ−８２（株式会社アデカ製）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうちナフトキノン系、ハイドロキノン系、ニトロソ系ピペラジン系のラジカル重合防止剤が好ましく、ナフトキノン、２−ヒドロキシナフトキノン、ハイドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−Ｐ−クレゾール、ポリストップ７３００Ｐ（伯東株式会社製）が更に好ましく、ポリストップ７３００Ｐ（伯東株式会社製）が最も好ましい。
ラジカル重合防止剤の含有量としては本発明の液晶シール剤総量中、０．０００１〜１質量％が好ましく、０．００１〜０．５質量％が更に好ましく、０．０１〜０．２質量％が特に好ましい。

［ガラス転移温度］
実施例、比較例で製造された液晶シール剤をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに挟み厚み１００μｍの薄膜としたものにメタルハライドランプ（ウシオ電機株式会社製）にて３０００ｍＪ／ｃｍ^２（１００ｍＷ／ｃｍ^２で３０秒）の紫外線を照射したのち１2０℃のオーブンに４０分間投入して硬化させた。硬化後ＰＥＴフィルムをはがしシール剤硬化膜を得られたのち、これを５０ｍｍ×５ｍｍの短冊状にカットしサンプル片とした。このサンプル片を動的粘弾性測定装置（ＤＭＳ−６１００：エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）の引っ張りモードにて周波数１０Ｈｚ、昇温温度３℃／分の条件で測定を行い、損失弾性率と貯蔵弾性率との比（ＪＩＳＫ７２４４−１）から損失係数Ｔａｎδが得られる。得られた損失係数Ｔａｎδが最大値となる温度をガラス転移温度とした。結果を表１に示す。

[実施例１〜４、比較例１〜２の評価]
［透湿度］
実施例及び比較例で製造された液晶シール剤をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに挟み厚み１００μｍの薄膜としたものにＵＶ照射機により３０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射後、オーブンに投入して１２０℃４０分熱硬化させ、硬化後ＰＥＴフィルムを剥がしてサンプルとした。サンプルの６０℃９０％での透湿度を透湿度測定機（Ｌｅｓｓｙ社製：Ｌ８０−５０００）にて測定した。結果を表１に示す。
[透湿度の評価]
○：２００ｇ／ｍ^２・２４時間未満
×：２００ｇ／ｍ^２・２４時間以上

［屈曲性］
ガラス転移点測定方法と同様の方法によりシール剤硬化膜を作製し、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの長方形状にカットし、サンプル片とした。得られたサンプルを２ｍｍΦの棒に巻き付け、１０秒間固定した。試験片が割れていないものを○、試験片が割れたものを×として評価した。結果を表１に示す。
[屈曲性の評価]
○：試験片にひび割れがないもの
×：試験片が割れたもの

［せん断接着強度］
実施例及び比較例で製造された液晶シール剤１００ｇにスペーサとして５μｍのグラスファイバー１ｇを添加して混合撹拌を行う。５０ｍｍ×５０ｍｍの素ガラス上にシール剤を滴下し、その上から２ｍｍ×２ｍｍのガラスチップを載せて、UV照射器により３０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することで試験片を得た。
得られた試験片のせん断接着強度をボンドテスター（西進商事株式会社製：ＳＳ−３０ＷＤ）にて測定した。結果を表１に示す。

Claims

（Ａ）硬化性化合物、及び（Ｂ）液状ゴムを含有し、硬化物のガラス転移点が二つ以上存在する液晶滴下工法用液晶シール剤。
前記ガラス転移点のうち、一つが１０℃以下であり、一つが４０℃以上である請求項１に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
更に、（Ｃ）熱ラジカル重合開始剤を含有する請求項１又は２に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
前記成分（Ａ）硬化性化合物が、（Ａ−１）（メタ）アクリル化合物である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
更に、（Ｄ）有機フィラーを含有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
前記成分（Ｄ）が、ウレタン微粒子、アクリル微粒子、スチレン微粒子、スチレンオレフィン微粒子、及びシリコーン微粒子からなる群より選択される１又は２以上の有機フィラーである請求項５に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
更に、（Ｅ）無機フィラーを含有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
更に、（Ｆ）シランカップリング剤を含有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
前記成分（Ａ）中に、（Ａ−２）エポキシ化合物を含有する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
更に、（Ｈ）熱硬化剤を含有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
前記成分（Ｈ）が有機酸ヒドラジド化合物である請求項１０に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
更に、（Ｉ）光ラジカル重合開始剤を含有する請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
２枚の基板により構成される液晶表示セルにおいて、一方の基板に形成された請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤の堰の内側に液晶を滴下した後、もう一方の基板を貼り合わせ、その後熱により硬化することを特徴とする液晶表示セルの製造方法。
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤を硬化して得られる硬化物でシールされた液晶表示セル。