TW202045574A - 顯示器用密封劑及液晶顯示器 - Google Patents
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Abstract
本發明是有關於一種顯示器用密封劑,其亦可應用於柔性顯示器或彎曲形狀的顯示器。更詳細而言,是有關於一種含有分子內具有特定的結構的化合物的顯示器用密封劑。此顯示器用密封劑與被黏物的黏接強度優異,兼具柔軟性與低透濕性,因此作為特別需要與有機膜的黏接性的顯示器或柔性顯示器、彎曲形狀的顯示器用密封劑是有用的。一種顯示器用密封劑,含有(A)胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,所述胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯為使(a)具有脂環結構的多元醇、(b)有機聚異氰酸酯與(c)含羥基的(甲基)丙烯酸酯反應而獲得。
Description
本發明是有關於一種顯示器用密封劑,其亦可應用於柔性顯示器或彎曲形狀的顯示器。此顯示器用密封劑由於可兼顧柔軟性與低透濕性,因此特別是作為柔性顯示器或彎曲形狀的顯示器用密封劑而言是有用的。
而且,像本發明那樣富有柔軟性的密封劑由於與被黏物的黏接強度優異,因此在要求高黏接強度的用途中亦是有用的。
顯示器用密封劑例如可列舉液晶顯示器用密封(seal)劑、有機電致發光(Electro-Luminescence,EL)顯示器用密封劑或觸控式螢幕用黏接劑等。該些材料的共通方面在於,需要具有優異的硬化性,並且同時外放氣體少,不會對顯示元件造成損傷的這一特性。
而且,最近,彎曲形狀的顯示器或富有柔軟性的顯示器被開發出並經產品化。此種顯示器中所使用的基板使用了像塑膠膜那樣的柔軟的基板來代替以往的像玻璃那樣的剛性的基板(專利文獻1)。
在此種背景下,要求顯示器用密封劑具有像追隨基板等的撓曲那樣的、即,即使在硬化後亦柔軟的這一性質。
而且,柔軟性優異的密封劑在黏接強度方面亦有利。例如,可減輕由衝擊引起的剝離或器材破壞。從所述觀點出發,對密封劑賦予柔軟性的這一要求亦已變高。
另一方面,為了提高硬化物的柔軟性,降低硬化物的交聯密度是有效的手段。但是,交聯密度下降通常會使透濕性惡化。認為這是由於水分會從網路的鬆散部分侵入。因此,為了確保低透濕性,需要實現不降低交聯密度而提高柔軟性、或者降低交聯密度但不使透濕性惡化的這一相反的特性。
以往,從提高黏接強度的觀點出發,進行了具有柔軟性的顯示元件用黏接劑的開發(專利文獻2)。但是,具備用以適應所述柔軟的基板的充分性能的產品尚未實現。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-238005號公報
[專利文獻2]日本專利特開2016-24240號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明是有關於一種顯示器用密封劑,其亦可應用於柔性顯示器或彎曲形狀的顯示器。更詳細而言,是有關於一種使用了胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的顯示器用密封劑,所述胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯包含具有脂環結構的多元醇。此顯示器用密封劑兼具柔軟性與低透濕性,黏接強度亦優異,因此作為顯示器用密封劑是有用的。
[解決課題之手段]
本發明人等進行了深入研究,結果發現,含有胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的顯示器用密封劑在柔軟性與低透濕性方面非常優異,其中所述胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯包含具有脂環結構的多元醇,從而完成了本發明。
另外,在本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」是指「丙烯酸酯」和/或「甲基丙烯酸酯」。
即,本發明是有關於以下的[1]~[12]。
[1]
一種顯示器用密封劑,含有(A)胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,所述胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯為使(a)具有脂環結構的多元醇、(b)有機聚異氰酸酯與(c)含羥基的(甲基)丙烯酸酯反應而獲得。
[2]
如所述[1]所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(a)為具有三環癸烷二甲醇結構的多元醇。
[3]
如所述[1]或[2]所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(A)是更使作為成分(a-1)的、成分(a)以外的多元醇反應而獲得。
[4]
如所述[1]至[3]中任一項所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(B)硬化性化合物。
[5]
如所述[4]所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(B)為部分環氧(甲基)丙烯酸酯。
[6]
如所述[1]至[5]中任一項所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(C)有機填料。
[7]
如所述[6]所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(C)為選自由胺基甲酸酯微粒子、丙烯酸微粒子、苯乙烯微粒子、苯乙烯烯烴微粒子及矽酮微粒子所組成的群組中的一種或兩種以上的有機填料。
[8]
如所述[1]至[7]中任一項所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(D)熱硬化劑。
[9]
如所述[1]至[8]中任一項所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(E)光自由基聚合起始劑。
[10]
如所述[1]至[9]中任一項所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(F)熱自由基聚合起始劑。
[11]
如所述[1]至[10]中任一項所述的顯示器用密封劑,其為液晶滴加法用液晶密封劑。
[12]
一種液晶顯示器,由如所述[11]所述的液晶滴加法用液晶密封劑密封。
[發明的效果]
本發明的顯示器用密封劑兼具柔軟性與低透濕性,黏接強度亦優異,因此作為顯示器用密封劑是有用的。
本發明的顯示器用密封劑含有(A)胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(以下亦簡稱為「成分(A)」),所述胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯包含(a)具有脂環結構的多元醇、(b)有機聚異氰酸酯與(c)含羥基的(甲基)丙烯酸酯。
成分(A)具有胺基甲酸酯結構特有的柔軟骨架,進而使用具有脂環結構的多元醇,由此使硬化物具有柔軟且低透濕性的特性,不僅在玻璃基板上,在配向膜上亦具有高的黏接強度。
關於柔軟性,可將硬化物的彈性模量作為指標。作為照射紫外線3000 mJ/cm2
(測定波長:365 nm)後在130℃、40分鐘的條件下硬化的100 μm厚度的硬化物的彈性模量,較佳為200 MPa~3000 MPa,進而佳為400 MPa~2000 MPa,特佳為600 MPa~1500 MPa。可以說所述範圍的顯示器黏接劑可追隨施加在顯示器上的應力,因此較佳。
作為低透濕性,較佳在300 μm厚度的硬化物中,透濕度為60 g/m2
*24 h以下。
成分(A)可藉由利用常規方法合成(a)具有脂環結構的多元醇、(b)有機聚異氰酸酯與(c)含羥基的(甲基)丙烯酸酯而獲得。
相對於所述成分(a)的羥基1當量,較佳使成分(b)的異氰酸酯基1.1當量~2.0當量反應,特佳使1.3當量~2.0當量反應。反應溫度較佳為室溫(25℃)~100℃。
成分(a)與成分(b)的反應產物中的異氰酸酯基每1當量中,較佳使成分(c)中的羥基0.95當量~1.1當量反應。反應溫度較佳為室溫(25℃)~100℃。
作為成分(a),具有脂環結構的多元醇只要在多元醇結構內具有脂環結構則無特別限制。
作為成分(a)的具體例,例如可列舉環己烷二甲醇、降冰片烷二甲醇、降冰片烯二甲醇、三環癸烷二甲醇、五環十五烷二甲醇、金剛烷二甲醇、氫化雙酚A、氫化雙酚F、氫化萜二酚及它們的環氧乙烷(ethylene oxide,EO)、環氧丙烷(propylene oxide,PO)、己內酯改性物等。在提高黏接性的方面,較佳使用碳數20以下的脂環結構,從低透濕性與柔軟性的平衡出發,較佳使用三環癸烷二甲醇。作為三環癸烷二甲醇的市售品,例如可列舉塞拉尼斯(Celanese)公司的TCD醇DM等。
而且,從提高耐水性出發,較佳為降冰片烷二甲醇、降冰片烯二甲醇、三環癸烷二甲醇、金剛烷二甲醇等具有交聯結構的二醇。
在本發明中,使用成分(a)以外的多元醇作為成分(a-1)亦是較佳的實施形態。作為成分(a-1)的具體例,例如可列舉:氫化聚丁二烯多元醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、環己烷-1,4-二甲醇、聚乙二醇、聚丙二醇、雙酚A聚(n≒2~20)乙氧基二醇、雙酚A聚(n≒2~20)丙氧基二醇等二醇(a-1-1)、該些二醇(a-1-1)與二元酸或其酐(例如琥珀酸、己二酸、壬二酸、二聚酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸或者它們的酐)的反應產物即聚酯二醇(a-1-2)等。較佳可列舉3-甲基-1,5-戊二醇及其聚酯二醇。
在並用成分(a)與成分(a-1)時,成分(a)與成分(a-1)的總量中的成分(a)通常為3重量%~95重量%,較佳為5重量%~50重量%,進而佳為8重量%~20重量%。
作為(b)有機聚異氰酸酯的具體例,可列舉:甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-環己基甲烷二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、二甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二伸苯基二異氰酸酯等。較佳可列舉甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯。
作為(c)含羥基的(甲基)丙烯酸酯的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯的ε-己內酯加成物、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯基氧基丙酯等。較佳可列舉(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯。
另外,成分(A)的較佳含量在顯示器用密封劑總量中通常為5質量%~50質量%,較佳為5質量%~30質量%,進而佳為10質量%~20質量%。
[(B)硬化性化合物]
本發明的顯示器用密封劑含有作為成分(B)的硬化性化合物(以下亦簡稱為「成分(B)」)。
作為成分(B),只要是藉由光或熱等進行硬化的化合物,則無特別限定,較佳為成分(B-1)(甲基)丙烯酸酯(以下亦簡稱為成分(B-1))的情況,例如可列舉(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等。
[(B-1)(甲基)丙烯酸酯]
作為(甲基)丙烯酸酯的具體例,可列舉:N-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、環己烷-1,4-二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯基聚乙氧基酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯基氧基丙酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯酚單乙氧基酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯酚聚乙氧基酯、(甲基)丙烯酸對枯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸三溴苯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、雙酚A聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A聚丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇與羥基三甲基乙酸的酯二丙烯酸酯或新戊二醇與羥基三甲基乙酸的酯的ε-己內酯加成物的二丙烯酸酯等單體類。較佳可列舉N-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯。
環氧(甲基)丙烯酸酯是藉由環氧樹脂與(甲基)丙烯酸的反應以公知的方法而獲得。作為成為原料的環氧樹脂,並無特別限定,較佳為2官能以上的環氧樹脂,例如可列舉:間苯二酚二縮水甘油醚、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、乙內醯脲型環氧樹脂、異氰脲酸酯型環氧樹脂、具有三酚甲烷骨架的苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、以及兒茶酚、間苯二酚等二官能酚類的二縮水甘油醚化物、二官能醇類的二縮水甘油醚化物、及它們的鹵化物、氫化物等。該些中,從液晶污染性的觀點出發,較佳為雙酚A型環氧樹脂或間苯二酚二縮水甘油醚。而且,環氧基與(甲基)丙烯醯基的比率並無限定,是從步驟適合性的觀點出發適當選擇。
另外,可較佳地使用將環氧基的一部分丙烯酸酯化的部分環氧(甲基)丙烯酸酯。此時丙烯酸化的比例較佳為30%~70%左右。
成分(B-1)可單獨使用,亦可混合兩種以上。在本發明的樹脂組成物中,使用成分(B-1)的情況下,在樹脂組成物的總量中,通常為10質量%~80質量%,較佳為20質量%~70質量%。
[(B-2)環氧樹脂]
作為本發明的形態,進而佳在所述成分(B)中還含有成分(B-2)環氧樹脂(以下亦簡稱為成分(B-2))的情況。
作為環氧樹脂並無特別限定,較佳為2官能以上的環氧樹脂,例如可列舉:間苯二酚二縮水甘油醚、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族鏈狀環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、乙內醯脲型環氧樹脂、異氰脲酸酯型環氧樹脂、具有三酚甲烷骨架的苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、以及兒茶酚、間苯二酚等二官能酚類的二縮水甘油醚化物、二官能醇類的二縮水甘油醚化物、及它們的鹵化物、氫化物等。該些中,從液晶污染性的觀點出發,較佳為雙酚A型環氧樹脂或間苯二酚二縮水甘油醚。
成分(B-2)可單獨使用,亦可使用兩種以上。在本發明的樹脂組成物中,使用成分(B-2)的情況下,在樹脂組成物總量中,通常為5質量%~50質量%,較佳為5質量%~30質量%。
[(C)有機填料]
本發明的顯示器用密封劑可含有作為成分(C)的有機填料(以下亦簡稱為「成分(C)」)。作為所述有機填料,例如可列舉:胺基甲酸酯微粒子、丙烯酸微粒子、苯乙烯微粒子、苯乙烯烯烴微粒子及矽酮微粒子。另外,作為矽酮微粒子,較佳為KMP-594、KMP-597、KMP-598(信越化學工業製造)、東麗菲爾(torayfil)RTM
E-5500、9701、EP-2001(東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造),作為胺基甲酸酯微粒子,較佳為JB-800T、HB-800BK(根上工業股份有限公司),作為苯乙烯微粒子,較佳為拉瓦龍(RABALON)RTM
T320C、T331C、SJ4400、SJ5400、SJ6400、SJ4300C、SJ5300C、SJ6300C(三菱化學製造),作為苯乙烯烯烴微粒子,較佳為賽普頓(septon)RTM
SEPS2004、SEPS2063。
該些有機填料可單獨使用,亦可並用兩種以上。而且,亦可使用兩種以上製成核殼結構。該些中,較佳為丙烯酸微粒子、矽酮微粒子。
在使用所述丙烯酸微粒子的情況下,較佳為包含兩種丙烯酸橡膠的核殼結構的丙烯酸橡膠,特佳為核層為丙烯酸正丁酯且殼層為甲基丙烯酸甲酯者。其作為澤非阿克(zefiac)RTM
F-351而由愛克(AICA)工業股份有限公司售賣。
而且,作為所述矽酮微粒子,可列舉有機聚矽氧烷交聯物粉體、直鏈的二甲基聚矽氧烷交聯物粉體等。而且,作為複合矽酮橡膠,可列舉在所述矽酮橡膠的表面包覆矽酮樹脂(例如聚有機倍半矽氧烷樹脂)而成者。該些微粒子中,特佳的是直鏈的二甲基聚矽氧烷交聯粉末的矽酮橡膠或矽酮樹脂包覆直鏈二甲基聚矽氧烷交聯粉末的複合矽酮橡膠微粒子。該些可單獨使用,亦可並用兩種以上。而且,較佳為:橡膠粉末的形狀宜為添加後的黏度的增黏少的球狀。在本發明的顯示器用密封劑中,使用成分(C)的情況下,在顯示器用密封劑的總量中,通常為5質量%~50質量%,較佳為5質量%~40質量%。
[(D)熱硬化劑]
本發明的顯示器用密封劑可添加作為成分(D)的熱硬化劑(以下亦簡稱為「成分(D)」),來實現反應性的提高。
作為成分(D),例如可列舉分子內具有與芳香環鍵結的羧基的化合物、多元胺類、多元酚類、有機酸醯肼等。但是,並不限定於該些。例如可列舉:作為芳香族醯肼的對苯二甲酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼、2,6-萘甲酸二醯肼、2,6-吡啶二醯肼、1,2,4-苯三醯肼、1,4,5,8-萘甲酸四醯肼、均苯四甲酸四醯肼等。而且,如果為脂肪族醯肼,則例如可列舉:甲醯肼、乙醯肼、丙酸醯肼、草酸二醯肼、丙二酸二醯肼、琥珀酸二醯肼、戊二酸二醯肼、己二酸二醯肼、庚二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、1,4-環己烷二醯肼、酒石酸二醯肼、蘋果酸二醯肼、亞胺基二乙酸二醯肼、N,N'-六亞甲基雙胺基脲(N,N'-hexamethylenebissemicarbazide)、檸檬酸三醯肼、硝基乙酸三醯肼、環己烷三羧酸三醯肼、1,3-雙(肼基碳乙基)-5-異丙基乙內醯脲等乙內醯脲骨架、較佳為具有纈胺酸乙內醯脲(valinehydantoin)骨架(乙內醯脲環的碳原子被異丙基取代的骨架)的二醯肼、三(1-肼基羰基甲基)異氰脲酸酯、三(2-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯、三(1-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯、三(3-肼基羰基丙基)異氰脲酸酯、雙(2-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯等。從硬化反應性與潛在性的平衡出發,較佳為間苯二甲酸二醯肼、丙二酸二醯肼、己二酸二醯肼、三(1-肼基羰基甲基)異氰脲酸酯、三(1-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯、三(2-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯、三(3-肼基羰基丙基)異氰脲酸酯,特佳為三(2-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯。
作為成分(D),較佳使用分子內具有與芳香環鍵結的羧基的化合物,例如可列舉4-羥基苯甲酸、硫代水楊酸、對苯二甲酸、檸嗪酸、4-胺基苯甲酸、4-(胺基甲基)苯甲酸、2-巰基菸酸。
成分(D)可單獨使用,亦可混合兩種以上。在本發明的顯示器用密封劑中,使用成分(D)的情況下,在顯示器用密封劑總量中,通常為0.1質量%~10質量%,較佳為0.1質量%~5質量%。
本發明的顯示器用密封劑可添加硬化催化劑,來進一步實現反應性的提高。作為硬化催化劑,可列舉胺類或咪唑類,特佳為咪唑類。作為咪唑類,可列舉:2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、2,4-二胺基-6(2'-甲基咪唑(1'))乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6(2'-十一烷基咪唑(1'))乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6(2'-乙基-4-甲基咪唑(1'))乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6(2'-甲基咪唑(1'))乙基-均三嗪・異氰脲酸加成物、2-甲基咪唑異氰脲酸的2:3加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸加成物、2-苯基-3,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-羥基甲基-5-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基-3,5-二氰基乙氧基甲基咪唑等。
[(E)光自由基聚合起始劑]
本發明的顯示器用密封劑可含有作為成分(E)的光自由基聚合起始劑(以下亦簡稱為「成分(E)」)。作為光自由基聚合起始劑,只要是藉由紫外線或可見光的照射而產生自由基或酸,引發鏈聚合反應的化合物,則無特別限定,例如可列舉:苄基二甲基縮酮、1-羥基環己基苯基酮、二乙基噻噸酮、二苯甲酮、2-乙基蒽醌、2-羥基-2-甲基苯丙酮、2-甲基-〔4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代-1-丙烷、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、樟腦醌、9-芴酮、二苯基二硫化物等。具體而言可列舉:豔佳固(IRGACURE)RTM
651、184、2959、127、907、369、379EG、819、784、754、500、OXE01、OXE02、OXE03、OXE04、達牢固(DAROCURE)RTM
1173、路西瑞(LUCIRIN)RTM
TPO(均為巴斯夫(BASF)公司製造)、賽依庫奧璐(SEIKUOL)RTM
Z、BZ、BEE、BIP、BBI(均為精工化學股份有限公司製造)等。該些中,較佳為作為肟酯系起始劑的豔佳固(IRGACURE)RTM
OXE01、OXE02、OXE03、OXE04。
而且,從液晶污染性的觀點出發,較佳使用分子內具有(甲基)丙烯酸基者,例如可較佳地使用2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯與1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2甲基-1-丙烷-1-酮的反應生成物。此化合物可藉由國際公開第2006/027982號記載的方法來製造。
在本發明的顯示器用密封劑中,使用成分(E)的情況下,在顯示器用密封劑總量中,通常為0.001質量%~3質量%,較佳為0.002質量%~2質量%。
[(F)熱自由基聚合起始劑]
本發明的顯示器用密封劑可含有(F)熱自由基聚合起始劑(以下亦簡稱為「成分(F)」),來提高硬化速度、硬化性。
熱自由基聚合起始劑只要是藉由加熱而產生自由基,引發鏈聚合反應的化合物,則無特別限定,可列舉有機過氧化物、偶氮化合物、安息香化合物、安息香醚化合物、苯乙酮化合物、苯頻哪醇(Benzopinacol)等,可較佳地使用苯頻哪醇。例如,作為有機過氧化物,卡雅邁克(kayamak)RTM
A、M、R、L、LH、SP-30C、帕卡道克斯(PERKADOX)CH-50L、BC-FF、卡道克斯(Cadox)B-40ES、帕卡道克斯(PERKADOX)14、陶力高鬧庫斯(TRIGONOX)RTM
22-70E、23-C70、121、121-50E、121-LS50E、21-LS50E、42、42LS、卡雅艾斯泰路(KayaEsther)RTM
P-70、TMPO-70、CND-C70、OO-50E、AN、卡雅布其路(kayabutyl)RTM
B、帕卡道克斯(PERKADOX)16、卡雅卡魯寶(Kayacarbon)RTM
BIC-75、AIC-75(化藥阿克蘇股份有限公司(KAYAKU AKZO CO., LTD.)製造)、帕梅克(permek)RTM
N、H、S、F、D、G、帕海克薩(PERHEXA)RTM
H、HC、TMH、C、V、22、MC、帕固(percure)RTM
AH、AL、HB、帕布其路(perbutyl)RTM
H、C、ND、L、帕庫米路(PERCUMYL)RTM
H、D、帕勞依路(PEROYL)RTM
IB、IPP、帕奧庫塔(PEROCTA)RTM
ND(日油股份有限公司製造)等可作為市售品而獲得。
而且,作為偶氮化合物,VA-044、086、V-070、VPE-0201、VSP-1001(和光純藥工業股份有限公司製造)等可作為市售品而獲得。
作為成分(F)的含量,在本發明的顯示器用密封劑的總量中,較佳為0.0001質量%~10質量%,進而佳為0.0005質量%~5質量%,特佳為0.001質量%~3質量%。
在本發明的顯示器用密封劑中,可進而根據需要調配無機填料、矽烷耦合劑、自由基聚合防止劑、顏料、流平劑、消泡劑、溶劑等添加劑。
[無機填料]
作為所述無機填料,可列舉:二氧化矽、碳化矽、氮化矽、氮化硼、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、硫酸鈣、雲母、滑石、黏土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋁、氫氧化鎂、矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鋰鋁、矽酸鋯、鈦酸鋇、玻璃纖維、碳纖維、二硫化鉬、石棉等,較佳可列舉熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、氮化矽、氮化硼、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、雲母、滑石、黏土、氧化鋁、氫氧化鋁、矽酸鈣、矽酸鋁,較佳為二氧化矽、氧化鋁、滑石。該些無機填料可將兩種以上混合來使用。
無機填料的平均粒徑如果過大,則會成為在製造窄間隙(gap)的液晶顯示單元時上下玻璃基板貼合時無法順利形成間隙等的不良因素,因此2000 nm以下是適當的,較佳為1000 nm以下,進而佳為300 nm以下。而且,較佳的下限為10 nm左右,進而佳為100 nm左右。粒徑可藉由雷射繞射/散射式粒度分佈測定器(乾式)(清新(seishin)企業股份有限公司製造;LMS-30)進行測定。
在本發明的顯示器用密封劑中,使用無機填料的情況下,在顯示器用密封劑的總量中,通常為5質量%~50質量%,較佳為5質量%~40質量%。在無機填料的含量低於5質量%的情況下,對玻璃基板的黏接強度下降,而且耐濕可靠性亦差,因此有時吸濕後的黏接強度的下降亦變大。另外,在無機填料的含量多於50質量%的情況下,由於填料含量過多,因此有時難以破碎而無法形成液晶單元的間隙。
[矽烷耦合劑]
作為所述矽烷耦合劑,可列舉:3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、N-(2-(乙烯基苄基胺基)乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷等。該些矽烷耦合劑作為KBM系列、KBE系列等而由信越化學工業股份有限公司等售賣,因此可從市場上容易地獲得。在本發明的顯示器用密封劑中,使用矽烷耦合劑的情況下,在顯示器用密封劑總量中,較佳為0.05質量%~3質量%。
[自由基聚合防止劑]
作為所述自由基聚合防止劑,只要是與由光自由基聚合起始劑或熱自由基聚合起始劑等產生的自由基進行反應而防止聚合的化合物,則並無特別限定,可使用醌系、哌啶系、受阻酚系、亞硝基系等。具體而言,可列舉:萘醌、2-羥基萘醌、2-甲基萘醌、2-甲氧基萘醌、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶-1-氧基、2,2,6,6-四甲基-4-甲氧基哌啶-1-氧基、2,2,6,6-四甲基-4-苯氧基哌啶-1-氧基、對苯二酚、2-甲基對苯二酚、2-甲氧基對苯二酚、對苯醌、丁基化羥基苯甲醚、2,6-二第三丁基-4-乙基苯酚、2,6-二第三丁基甲酚、硬脂基-β-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、4,4'-伸丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯基氧基]乙基]、2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、四-[亞甲基-3-(3',5'-二第三丁基-4'-羥基苯基丙酸酯]甲烷]、1,3,5-三(3',5'-二第三丁基-4'-羥基苄基)-第二三嗪(sec-triazine)-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、對甲氧基苯酚、4-甲氧基-1-萘酚、硫代二苯基胺、N-亞硝基苯基羥基胺的鋁鹽、商品名艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-81、商品名艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-82(艾迪科(Adeka)股份有限公司製造)等,但並不限定於該些。該些中,較佳為萘醌系、對苯二酚系、亞硝基系、哌嗪系的自由基聚合防止劑,進而佳為萘醌、2-羥基萘醌、對苯二酚、2,6-二第三丁基對甲酚、波利絲特普(POLYSTOP)7300P(伯東股份有限公司製造),最佳為波利絲特普(POLYSTOP)7300P(伯東股份有限公司製造)。
作為自由基聚合防止劑的含量,在本發明的顯示器用密封劑總量中,較佳為0.0001質量%~1質量%,進而佳為0.001質量%~0.5質量%,特佳為0.01質量%~0.2質量%。
作為獲得本發明的顯示器用密封劑的方法的一例,有以下所示的方法。首先,在成分(A)、(B)中,根據需要加熱溶解成分(E)。接著冷卻至室溫後,根據需要添加成分(C)、(D)、(F)、無機填料、矽烷耦合劑、消泡劑以及流平劑、溶劑等,利用公知的混合裝置例如三輥機、砂磨機、球磨機等均勻混合,並利用金屬網進行過濾,由此可製造本發明的顯示器用密封劑。
而且,本發明的顯示器用密封劑作為液晶顯示單元用黏接劑,特別是作為液晶密封劑是非常有用的。針對將本發明的顯示器用密封劑用作液晶密封劑的情況下的液晶顯示單元,在以下示出例子。
使用本發明的液晶顯示單元用黏接劑而製造的液晶顯示單元是將在基板上形成有規定的電極的一對基板以規定的間隔相向配置,利用本發明的液晶密封劑將周圍密封,在其間隙中封入液晶而成。被封入的液晶的種類並無特別限定。此處,基板包括由玻璃、石英、塑膠、矽等所組成的至少一者具有透光性的組合的基板。作為其製法,在本發明的液晶密封劑中添加玻璃纖維等間隔物(間隙控制材)後,使用分配器或網版印刷裝置等在所述一對基板的一者上塗佈所述液晶密封劑,之後根據需要在80℃~120℃下進行預硬化。其後,向所述液晶密封劑的堰的內側滴下液晶,在真空中重疊另一個玻璃基板,進行間隙形成。間隙形成後,在90℃~130℃下硬化30分鐘~2小時,由此可獲得本發明的液晶顯示單元。而且,在作為光熱並用型來使用的情況下,是藉由紫外線照射機對液晶密封劑部照射紫外線來使其光硬化。紫外線照射量較佳為500 mJ/cm2
~6000 mJ/cm2
,更佳為1000 mJ/cm2
~4000 mJ/cm2
(測定波長:365 nm)的照射量。其後,根據需要,在90℃~130℃下硬化30分鐘~2小時,由此可獲得本發明的液晶顯示單元。這樣獲得的本發明的液晶顯示單元沒有因液晶污染而引起的顯示不良,黏接性、耐濕可靠性優異。作為間隔物,例如可列舉玻璃纖維、二氧化矽珠、聚合物珠等。其直徑根據目的而不同,通常為2 μm~8 μm,較佳為4 μm~7 μm。其使用量為相對於本發明的液晶密封劑100質量份通常為0.1質量份~4質量份,較佳為0.5質量份~2質量份,進而佳為0.9質量份~1.5質量份左右。
本發明的顯示器用密封劑非常適合用於需要硬化性、對不同被黏物的黏接性、耐濕熱可靠性的領域的黏接劑用途。例如液晶密封劑、有機EL用密封劑、觸控式螢幕用黏接劑。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行更詳細的說明,但本發明並不限定於實施例。另外,只要無特別記載,則本文中「份」及「%」是以質量為基準。
[合成例1]
在具備溫度計、冷卻管、攪拌裝置的燒瓶中裝入3-甲基-1,5-戊二醇與癸二酸的聚酯多元醇(可樂麗(kuraray)股份有限公司製造的P-2050、羥價56.8 mgKOH/g)987.9 g、三環癸烷二甲醇(塞拉尼斯(Celanese)公司製造的TCD醇DM、分子量196.3)98.2 g、異佛爾酮二異氰酸酯(贏創(Evonik)公司製造的衛塔聯(VESTANAT)IPDI、分子量222.3)444.6 g,在80℃下進行反應。
此時的異氰酸酯含量是藉由添加過量的胺並利用鹽酸進行反滴定而求出,並確認到其值為在根據計算值求出的異氰酸酯的殘留量的正負2%的範圍內。
接著,添加甲醌(聚合抑制劑)0.9 g、丙烯酸-2-羥基乙酯(分子量116.1)239.2 g、二月桂酸二丁基錫(催化劑)0.5 g,在80℃下攪拌,進行反應直至在紅外線吸收光譜中異氰酸酯基的吸收光譜(2280 cm-1
)消失為止,獲得重量平均分子量6600的胺基甲酸酯丙烯酸酯。
[合成例2]
在具備溫度計、冷卻管、攪拌裝置的燒瓶中裝入聚己內酯二醇(大賽璐(Daicel)股份有限公司製造的普拉塞爾(Placcel)220、羥價56.7 mgKOH/g)1979.2 g與異佛爾酮二異氰酸酯(贏創(Evonik)公司製造的衛塔聯(VESTANAT)IPDI、分子量222.3)400.1 g,在80℃下進行反應。
此時的異氰酸酯含量是藉由添加過量的胺並利用鹽酸進行反滴定而求出,並確認到其值為在根據計算值求出的異氰酸酯的殘留量的正負2%的範圍內。
接著,添加甲醌(聚合抑制劑)1.3 g、丙烯酸-2-羥基乙酯(分子量116.1)191.4 g、二月桂酸二丁基錫(催化劑)0.8 g,在80℃下攪拌,進行反應直至在紅外線吸收光譜中異氰酸酯基的吸收光譜(2280 cm-1
)消失為止,獲得重量平均分子量11100的胺基甲酸酯丙烯酸酯。
[合成例3]
在具備溫度計、冷卻管、攪拌裝置的燒瓶中裝入氫化聚丁二烯多元醇(日本曹達股份有限公司製造的GI-1000、羥價67.2 mgKOH/g)835.0 g、三環癸烷二甲醇(塞拉尼斯(Celanese)公司製造的TCD醇DM、分子量196.3)98.2 g、與異佛爾酮二異氰酸酯(贏創(Evonik)公司製造的衛塔聯(VESTANAT)IPDI、分子量222.3)444.6 g,在80℃下進行反應。
此時的異氰酸酯含量是藉由添加過量的胺並利用鹽酸進行反滴定而求出,並確認到其值為在根據計算值求出的異氰酸酯的殘留量的正負2%的範圍內。
接著,添加甲醌(聚合抑制劑)0.8 g、丙烯酸-2-羥基乙酯(分子量116.1)239.2 g、二月桂酸二丁基錫(催化劑)0.5 g,在80℃下攪拌,進行反應直至在紅外線吸收光譜中異氰酸酯基的吸收光譜(2280 cm-1
)消失為止,獲得重量平均分子量5700的胺基甲酸酯丙烯酸酯。
[合成例4]
將100份(0.28莫耳)市售苯頻哪醇(東京化成製造)溶解於350份二甲基甲醛中。向其中加入作為鹼催化劑的吡啶32份(0.4莫耳)、作為矽烷基化劑的巴斯特法(BSTFA)(信越化學工業製造)150份(0.58莫耳),升溫至70℃,攪拌2小時。將所獲得的反應液冷卻,一邊攪拌一邊加入200份水,使生成物沉澱,同時使未反應矽烷基化劑失活。對沉澱的生成物進行過濾分離後充分水洗。接著將所獲得的生成物溶解於丙酮中,加入水使其再結晶,進行精製。獲得目標1,2-雙(三甲基矽烷氧基)-1,1,2,2-四苯基乙烷105.6份(產率88.3%)。
[實施例1~實施例2、比較例1~比較例2]
以下述表1所示的比例將成分(A)、(B)、(O)混合,並將成分(F)在90℃下加熱溶解,之後冷卻至室溫,添加成分(C)、(D)、(E)、(O),攪拌後,利用三輥研磨機進行分散,利用金屬網(635目)進行過濾,製備顯示器用密封劑。
[評價]
[黏接強度]
將配向膜液(日產化學工業股份有限公司製造:RN2880)旋塗於玻璃基板,利用80℃加熱板進行3分鐘預燒,在230℃烘箱中煆燒30分鐘。進而,利用UV照射機對所述帶配向膜的基板照射500 mJ/cm2
(測定波長:254 nm)的紫外線,進而在230℃烘箱中煆燒30分鐘。
在實施例及比較例中所製造的顯示器用密封劑100 g中添加5 μm的玻璃纖維1 g作為間隔物,進行混合攪拌。在塗佈有配向膜的玻璃基板上,以再現1 cm×1 cm的角部分的形式塗佈所述顯示器用密封劑,將相向的配向膜塗佈基板貼合,利用紫外線(ultraviolet,UV)照射機照射3000 mJ/cm2
(測定波長:365 nm)的紫外線後,投入至烘箱中,在130℃下熱硬化40分鐘。利用黏合測試儀(bondtester)(西進商事股份有限公司製造:SS-30WD)以按壓角部分的形式測定所述配向膜塗佈玻璃基板的剝離黏接強度。將強度示於表1。
而且,關於在未塗佈配向膜的玻璃基板上測定的黏接強度,亦在表1中示出結果。
[透濕度]
將實施例及比較例中所製造的顯示器用密封劑夾在聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)膜中,製成厚度300 μm的薄膜,對其利用UV照射機照射3000 mJ/cm2
(測定波長:365 nm)的紫外線,之後投入至烘箱中,在130℃下熱硬化40分鐘,硬化後將PET膜剝離,製成樣品。利用透濕度測定機(萊森(Lyssy)公司製造:L80-5000)測定樣品在60℃90%下的透濕度。將結果示於表1。
[彈性模量]
將實施例及比較例中所製造的顯示器用密封劑夾在聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜中,製成厚度100 μm的薄膜,對其利用UV照射機照射3000 mJ/cm2
(測定波長:365 nm)的紫外線,之後投入至烘箱中,在130℃下熱硬化40分鐘,硬化後將PET膜剝離,製成樣品。使用騰喜龍(Tensilon)萬能試驗機(A&D股份有限公司製造,RTG-1210)在室溫(22℃)下,以試驗速度5 mm/分鐘對樣品進行拉伸試驗,進行測定。將結果示於表1。
[表1]
構成成分 | 實施例1 | 實施例2 | 比較例1 | 比較例2 | |
成分(A) | A-1 | 6 | 8 | ||
成分(B) | B-1-1 | 12 | 12 | 12 | 12 |
B-1-2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
成分(C) | C-1 | 2.25 | 2.25 | 2.25 | 2.25 |
成分(D) | D-1 | 1.07 | 1.07 | 1.07 | 1.07 |
成分(E) | E-1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
E-2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
成分(F) | F-1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
成分(O) | O-1 | 6 | |||
O-2 | 6 | ||||
O-3 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | |
O-4 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
O-5 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
評價結果 | |||||
彈性模量(MPa) | 1136 | 621 | 426 | 1984 | |
透濕度(g/m2 *24 h) | 52 | 58 | 70 | 31 | |
黏接強度(kg)玻璃基板 | 2.3 | 2.3 | 2.2 | 1.6 | |
黏接強度(kg)光配向膜基板 | 2.4 | 2.2 | 2.1 | 1.7 |
A-1:合成例1中所獲得的胺基甲酸酯丙烯酸酯
B-1-1:雙酚A型環氧樹脂的部分丙烯酸化物
(利用一般性的合成方法合成 例:使日本專利特開2016-24243號公報的丙烯酸50%當量進行反應)
B-1-2:丙烯酸鄰苯基苯氧基乙酯(米翁(MIWON)公司製造:米拉莫(Miramer)M-1142)
C-1:聚甲基丙烯酸酯系有機微粒子(愛克(aica)工業股份有限公司製造 商品名「F-351S」)
D-1:三(2-肼基羰基乙基)異氰脲酸酯微粉碎
(日本泛肯(Finechem)股份有限公司製造:HCIC、利用噴射磨機微粉碎為平均粒徑1.5 μm而成)
E-1:豔佳固(Irgacure)OXE04(巴斯夫(BASF)公司製造)
E-2:2,4-二乙基噻噸酮(日本化藥股份有限公司製造 商品名「卡雅固(kayacure)DETX-S」)
F-1:1,2-雙(三甲基矽烷氧基)-1,1,2,2-四苯基乙烷
(合成例4 利用噴射磨機微粉碎為平均1.9 μm而成)
O-1:合成例2中所獲得的胺基甲酸酯丙烯酸酯
O-2:合成例3中所獲得的胺基甲酸酯丙烯酸酯
O-3:亞硝基系哌啶衍生物(伯東股份有限公司製造:波利絲特普(POLYSTOP)7300P)
O-4:三(3-羧基乙基)異氰脲酸酯(四國化成工業股份有限公司製造:CIC酸)
O-5:3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(JNC股份有限公司製造:薩依拉艾斯(Sila-Ace)S-510)
由表1的結果確認到:本發明的顯示器用密封劑兼具柔軟性與低透濕性,黏接強度亦優異。
[產業上的可利用性]
本發明的顯示器用密封劑與被黏物的黏接強度優異,兼具柔軟性與低透濕性,因此作為特別需要與有機膜的黏接性的顯示器或柔性顯示器、彎曲形狀的顯示器用密封劑是有用的。
無
無
Claims (12)
- 一種顯示器用密封劑,含有成分(A)胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,所述胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯為使成分(a)具有脂環結構的多元醇、成分(b)有機聚異氰酸酯與成分(c)含羥基的(甲基)丙烯酸酯反應而獲得。
- 如請求項1所述的顯示器用密封劑,所述成分(a)為具有三環癸烷二甲醇結構的多元醇。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(A)是更使作為成分(a-1)的、所述成分(a)以外的多元醇反應而獲得。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(B)硬化性化合物。
- 如請求項4所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(B)為部分環氧(甲基)丙烯酸酯。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(C)有機填料。
- 如請求項6所述的顯示器用密封劑,其中所述成分(C)為選自由胺基甲酸酯微粒子、丙烯酸微粒子、苯乙烯微粒子、苯乙烯烯烴微粒子及矽酮微粒子所組成的群組中的一種或兩種以上的有機填料。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(D)熱硬化劑。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(E)光自由基聚合起始劑。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其更含有成分(F)熱自由基聚合起始劑。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示器用密封劑,其為液晶滴加法用液晶密封劑。
- 一種液晶顯示器,由如請求項11所述的顯示器用密封劑密封。
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