WO2009084718A1 - 硬化性組成物 - Google Patents

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WO2009084718A1 PCT/JP2008/073933 JP2008073933W WO2009084718A1 WO 2009084718 A1 WO2009084718 A1 WO 2009084718A1 JP 2008073933 W JP2008073933 W JP 2008073933W WO 2009084718 A1 WO2009084718 A1 WO 2009084718A1
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Yoshitomo Ono
Takahiro Haishima
Shigeo Tanaka
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Three Bond Co., Ltd.
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells

Definitions

  • the present invention relates to a curable composition, and more particularly to a curable composition suitable as a sealant or adhesive for liquid crystal display devices used in devices such as notebook PCs, televisions, and mobile phones. More specifically, the present invention relates to a curable composition suitable for sealing a liquid crystal display device produced by a dropping method (ODF).
  • ODF dropping method
  • liquid crystal display devices have been used in devices such as notebook PCs and televisions, and the size of liquid crystal display devices has been increasing.
  • a dropping method ODF
  • JP 63- 179323 A, 10-239694 which has higher productivity and extremely high utilization efficiency of expensive liquid crystal materials.
  • Eight a liquid crystal sealing sealant called a main seal is applied to one substrate so as to form a bank-like frame, and the liquid crystal composition is applied to the inside of the frame with this sealant uncured.
  • the uncured main seal is in contact with the liquid crystal composition.
  • the time required for curing is comparatively long. Therefore, the elution of the sealant component into the liquid crystal composition contaminates the liquid crystal material and the alignment film as a peripheral member. Since the display quality of the display device is remarkably deteriorated, it is not practically used.
  • thermosetting method and the photocuring method have their respective problems, and as a solution to this problem, a number of two-stage curing type main seals using both photocuring and thermosetting have been proposed (J. P 58- 105124A). , JP 1-266510 A, JP 7-13175A, JP 8-328026 A, JP 9-5759 A).
  • the method of using such a two-stage curing type main seal by light and heat is as follows. First, the sealing agent sandwiched between two glass substrates is irradiated with light to be cured in the first stage, and then heated. It is characterized by second-stage heat curing.
  • the main seal described in JP 8-328026 A is mainly composed of acrylic acid ester or methacrylic acid ester and polymerizes by a radical polymerization mechanism, so that it has an adhesive strength to glass, particularly in a high temperature and high humidity environment.
  • a sealant that uses (meth) acrylic acid ester and epoxy resin as the main components together with the two-stage curing type by light and heat is used. JP 2001-133794 A, JP 2004-3793 7 A, JP 2004- 61925A, JP 5-295087 A, etc.
  • thermosetting agents used for epoxy resins are required to have properties such as low-temperature curability and fast curability.
  • Curing agents that satisfy the above required characteristics include certain polyamine curing agents and certain imidazole curing agents.
  • any of the cured products using polyamine curing agents cannot maintain practical strength because the glass transition point is as low as 100 ° C or less.
  • a general imidazole-based curing agent has a problem that liquid crystal contamination occurs in a portion where a photocurable resin as a sealant does not react due to a shadow portion.
  • a thermal initiator of (meth) acrylic acid ester In order to improve the curability of the shadow, it is conceivable to add a thermal initiator of (meth) acrylic acid ester. However, if the thermal initiator is brought into contact with the liquid crystal composition, the liquid crystal composition is damaged. In addition, the storage stability of the curable resin composition is lowered. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, it is excellent in storage stability and coating workability, and can give a high-quality cured product in a short time.
  • An object of the present invention is to provide a two-stage curable curable resin composition suitable as a sealing agent for sealing a liquid crystal display device to be produced. Summary of invention
  • the first aspect of the present invention is: (A) a (meth) acrylic compound having at least one (meth) acrylyl group in one molecule, (B) a photoinitiator,
  • (D) A curable resin composition containing a curing agent composed of an aminoalkylimidazole compound as an essential component.
  • a second aspect of the present invention is the curable resin composition according to the first aspect, wherein the aminoalkylimidazole compound as the component (D) is an aminoalkylimidazole compound represented by the general formula (1).
  • the component (D) is an aminoalkylimidazole compound (d 1) in the form of a heat-treated product with a diamine compound (d 2) having a cyclic structure, urea (d 3), and an epoxy resin (d 4) having an average of two glycidyl groups in the molecule. It is the curable resin composition of the 1st or 2nd form which exists.
  • the (D) component is present in the first to third forms in which the total of (A) component to (C) component is 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight. Any curable resin composition.
  • the (A) component is a partially esterified epoxy obtained by partially esterifying (meth) acrylic acid with an epoxy resin having at least two glycidyl groups in one molecule.
  • the sixth aspect of the present invention is a sealing agent for bonding liquid crystal display devices by a dropping method comprising the curable resin composition of any one of the first to fifth aspects.
  • (meth) acrylic acid means “acrylic acid and / or methacrylic acid” as is well known.
  • the meaning of “(meth)” in the indications of “(meth) acrylic compound”, “(meth) acrylate”, etc. is the same. The invention's effect
  • the curable resin composition of the present invention uses the thermosetting agent composed of an aminoalkyl imidazole compound to maintain the low-temperature fast curing property and heat resistance unique to imidazoles, while maintaining the aminoalkyl group activity.
  • a photo / thermosetting resin composition having good shadow curing can be obtained.
  • the curable resin composition of the present invention is used as a sealing agent for laminating liquid crystal display devices, the liquid crystal contamination is low, the coating workability to the substrate is excellent, and the storage stability is good. Furthermore, it becomes a sealing agent having a high adhesive strength. By applying this sealant to the dropping method, it is possible to manufacture a liquid crystal display device with improved display quality, yield, and productivity.
  • the (D) component of the present invention when combined with the (A) component and the (C) component, not only acts as an epoxy curing agent for the (C) component, but the alkylamino group present in the structure is By reacting with the component (A) in the genital area that was not cured by light irradiation. As a result, the uncured component (A) is not eluted into the liquid crystal, and a high-quality liquid crystal display device can be manufactured.
  • the (A) acryl compound having at least one (meth) acrylic group in one molecule is a radical polymerizable monomer or oligomer having a (meth) acrylic group at the molecular end or side chain.
  • a radical polymerizable monomer or oligomer having a (meth) acrylic group at the molecular end or side chain There is no particular limitation as long as it is, for example, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polybutadiene (meth) acrylate, silicon
  • Examples include various polymerizable monomers such as (meth) acrylates and compounds such as oligomers.
  • the polyester (meth) acrylic monosaccharide oligomer for example, the hydroxyl group of a polyester oligomer having hydroxyl groups at both ends obtained by condensation of polycarboxylic acid and polyhydric alcohol is esterified with (meth) acrylic acid.
  • it can be obtained by esterifying a hydroxyl group at the terminal of an oligomer obtained by adding an alkylene oxide to a polyvalent carboxylic acid with (meth) acrylic acid.
  • Epoxy (meth) acrylate oligomers can be modified by (meth) acrylic modification by reacting (meth) acrylic acid with the oxysilane ring of a relatively low molecular weight bisphenol type epoxy resin or nopolak type epoxy resin, for example. The obtained compound can be obtained.
  • a carboxyl-modified epoxy (meth) acrylate oligomer obtained by partially modifying this epoxy (meth) acrylate oligomer with a dibasic carboxylic acid anhydride can also be used.
  • Urethane (meth) acrylate oligomers can be obtained, for example, by esterifying a polyurethane oligomer obtained by reaction of polyether polyol or polyester polyol with polyisocyanate with (meth) acrylic acid.
  • the (meth) acrylate oligomer can be obtained by esterifying the hydroxyl group of the polyether polyol with (meth) acrylic acid.
  • epoxy (meth) acrylic compounds are mainly used, and flexibility, toughness, wear resistance, chemical resistance, etc. are required.
  • urethane (meth) acrylic compounds are mainly used.
  • polyester (meth) acrylic compounds and polyether (meth) acrylic compounds are mainly used, and alkali developability, hardness, heat resistance, etc.
  • epoxy (meth) acrylate-based compounds that are modified with force-loxyl groups are mainly used.
  • photopolymerizable oligomers include polybutadiene oligomers with a high hydrophobicity that have (meth) acrylic groups in the side chains of polybutadiene oligomers, and silicone (meth) acrylate oligomers that have polysiloxane bonds in the main chain. And amino-amino-resin (meth) alkylene-based oligomers modified with aminoblast resin having many reactive groups in a small molecule, and are used in fields where each characteristic can be exhibited. These photopolymerizable oligomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the photopolymerizable oligomers are all relatively high in viscosity, and the viscosity increases as the molecular weight increases.
  • a monofunctional or polyfunctional photopolymerizable monomer may be used in combination for adjusting the viscosity, promoting the photocrosslinking reaction, adjusting the crosslink density of the cured product, and the like. it can.
  • a partially esterified epoxy (meth) obtained by reacting (meth) acrylic acid with a part of glycidyl groups of an epoxy resin having at least two glycidyl groups in one molecule It is effective to use an acrylic compound. This is useful, for example, when using the curable composition of the present invention as a liquid crystal sealant to minimize the unreacted unreacted (meth) acrylic resin that could not be photocured.
  • the epoxy resin used in this esterification reaction is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having at least two darisidyl groups, and among these, bisphenol is used.
  • a type, F type or nopolac type epoxy resin can be preferably used. Among these, it is preferable to use a liquid at room temperature in consideration of handling during handling, ease of use, and the like.
  • These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the partially esterified epoxy (meth) acrylic resin has an equivalent ratio of (meth) acrylic acid to the epoxy resin having at least two epoxy groups in the molecule, relative to the equivalent amount of the glycidyl group of the epoxy resin.
  • this esterification rate is preferably 20 to 80 equivalent%.
  • an esterification catalyst for example, benzyldimethylamine, triethylamine, benzyltrimethylammoni
  • a polymerization inhibitor eg, methoquinone, octahydroquinone, methyl octahydroquinone, phenothiazine, dipylhydroxytoluene, etc.
  • the present invention includes an arbitrary amount of a completely esterified product in the process of synthesizing a partially esterified epoxy (meth) acrylic resin, and the amount of this product is added to the component (A).
  • the amount of the partially esterified epoxy (meth) acrylic resin is 50% by weight or more, preferably 65% by weight or more in the component (A) so that the effect is exhibited.
  • by selecting the equivalent ratio of (meth) acrylic acid to be reacted with the epoxy resin, the catalyst, etc. it is also possible to control the production ratio of the above three types of synthesized products.
  • (B) photoinitiator used in the present invention conventionally known radical-generating photopolymerization initiators can be used. Specifically, benzophenone, 2,2-diethoxyacetophene Non, benzyl, benzyl isopropyl ether, benzyl dimethyl ketal, ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, jetyl thioxanthone, 2-ethyl anthraquinone, 2-hydroxy-1-2-methylpropiophenone, 2-Methyl- [4 (Methylthio) phenyl] 1 2-Morpholino 1-Propane, 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, etc.
  • a radical-generating photopolymerization initiator obtained by a urethanization reaction of a hydroxyl group-containing benzoyl compound and an isocyanate compound represented by the following general formula (3). This is preferably used in the present invention because the amount of outgas generated during photocuring is small and the contamination of the liquid crystal material is extremely low.
  • R 2 and R 3 are alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 6 or less. May be bound to any of the ortho, meta, and para positions.
  • the blending ratio of the (B) photopolymerization initiator to the (A) component used in the present invention is preferably 1 to 10 parts by weight, particularly preferably 1 to 100 parts by weight of the (A) component. 5 to 5 parts by weight. If the amount of the photoinitiator is less than 1 part by weight, the photocuring reaction will not be sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the amount of initiator will be too much, causing contamination of the liquid crystal with the initiator.
  • the (C) epoxy resin used in the present invention is the same epoxy as used in the synthesis of the partially esterified epoxy (meth) acrylic resin, which is a kind of the component (A).
  • Conventionally known epoxy resins such as xyresin, other bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, nopolac type epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins and the like can be mentioned.
  • These epoxy resins of component (C) are used in the range of 80 to 2500 parts by weight, preferably 90 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of component (A). .
  • the product mixture usually contains unreacted epoxy resin and completely esterified product in addition to the partially esterified product. If unreacted epoxy resin is present, the amount is added as the amount of component (C) epoxy resin. (C) If the amount of the epoxy resin of the component is less than 90 parts by weight, sufficient adhesive strength cannot be obtained, and if it exceeds 250 parts by weight, it is uncured during the thermosetting process after UV temporary curing. The epoxy resin is eluted into the liquid crystal material and causes problems such as display defects.
  • the aminoalkyl constituting the curing agent comprising (D) an aminoalkylimidazole compound used in the present invention is a basic structure in which an alkyl group having a primary or secondary amino group is bonded to a nitrogen atom constituting an imidazole ring. It is a compound having a structure and acts mainly as a curing agent for epoxy groups and (meth) acrylic groups in the composition of the present invention.
  • the aminoalkylimidazole compound a compound having a structure represented by the following general formula (1) is particularly preferable.
  • R is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group (preferably Alkyl group) and ⁇ ⁇ to ⁇ 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have a substituent (preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), and ⁇ is 2 or 3.
  • R is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group (preferably Alkyl group) and ⁇ ⁇ to ⁇ 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have a substituent (preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), and ⁇ is 2 or 3.
  • the addition amount of the component (D) is preferably 1 to 20 parts by weight, particularly preferably 5 to 15 parts per 100 parts by weight in total of the addition amounts of the components ( ⁇ ) and (C). Parts by weight. If the amount is less than 1 part by weight, the curability of the component (ii) cannot be obtained during heating, and if it exceeds 20 parts by weight, the glass transition temperature of the cured product decreases.
  • an aminoalkylimidazole compound may be used in combination with other components.
  • a heat-treated product with a diamine compound (d 2) having a cyclic structure, urea (d 3), and an epoxy resin (d 4) having an average of two glycidyl groups in the molecule JP-A No. 20). 0 5-2 0 6 4 4 7 A)).
  • This treated product is commercially available from Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd. under the name F X R— 1 110.
  • the curable composition of the present invention may be blended with an appropriate amount of other additives as long as the characteristics are not impaired.
  • other additives include sensitizers, colorants such as pigments and dyes, storage stabilizers, polymerization inhibitors, facial agents, antifoaming agents, coupling agents, organic and inorganic fillers, and the like.
  • fillers include fused silica, crystalline silica, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, my strength, talc, clay, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide , Aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, lithium aluminum silicate, zirconium silicate, barium titanate, glass fiber, carbon fiber, molybdenum disulfide, etc., preferably fused silica, crystal Silica, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, my strength, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, more preferably fused silica, Crystal silica, talc.
  • the average particle size of these fillers is 5 or less.
  • the gap of the glass substrate of a liquid crystal display device needs to be made smaller in order to realize its high-speed response, specifically 5 or less is required. If the average particle size is larger than 5, the currently required liquid crystal display device cannot be produced.
  • the curable composition of the present invention includes a coupling agent for improving adhesiveness, a spacer agent for ensuring a predetermined clearance, and a storage stabilizer. Etc. may be added.
  • silane coupling agents include: 3-Dalicydoxypropyl trimethoxysilane, 3-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane 2— (3,4-epoxycyclohexyl) Ethyltrimethoxysilane, N-phenol ⁇ -Aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, 3-aminomino triethoxysilane, 3-mercapto Propyltrimethoxysilane, Biertrimethoxysilane, N— (2- (Vinylbenzamino) ethyl) 3-Aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-Meta Examples include silane coupling agents such as toxisilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane and 3-chloropropyltrime
  • Examples of the storage stabilizer include trisnonyl phenyl phosphite, triphenyl phosphite, diisooctyl octyl phenyl phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, triisodecyl phosphite, triisooctyl phosphite.
  • liquid crystal sealing agent In order to obtain a liquid crystal sealing agent, first, (B) component and (C) component are dissolved and mixed in (A) component, and then (D) component and, if necessary, the above-described force coupling agent as a thermosetting agent in this mixture. It is preferable to add a predetermined amount of a filler, a storage stabilizer and the like, and to mix uniformly by a known mixing apparatus such as a roll mill, a sand mill, a pole mill or the like. By this method, the liquid crystal sealant of the present invention can be produced.
  • a known mixing apparatus such as a roll mill, a sand mill, a pole mill or the like.
  • phenol novolac-type epoxy resin Japan Epoxy Resin Co., Ltd. Epicoat 152
  • hydroquinone 0.2, and benzyldimethylamine 1.5 g were charged and reacted in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the desired reaction product.
  • the reaction product was evaluated in the same manner as in Synthesis Example 1.
  • phenol nopolac-type glycidyl ether half acrylate partially esterified epoxy acrylate resin
  • phenol nopolac-type dalicidyl were used. It was confirmed that ether acrylate (epoxy acrylate) and phenol nopolac-type diglycidyl ether (epoxy resin) were contained in a molar ratio of about 2: 1: 1.
  • each component was mixed at the blending ratio shown in Table 1, and each sample (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3) was prepared.
  • the amount of the amine compound used as the component (D) was added so that the sum of the reactive groups in the component (D) was approximately the same as the reactive groups in the component (C).
  • surface is a basis of weight unless there is particular notice.
  • each component used for the Example and the comparative example is as follows.
  • Bisphenol AZ F type epoxy mixed resin (trade name Epiclon E XA— 8 3 5
  • PI— 1 1— [4— (2 -Hydroxyethoxy) monophenyl] 1 2-hydroxy 2-methyl- 1 monopropane 1 1-one and light obtained by urethane reaction of isophorone diisocyanate Polymerization initiator
  • Curing agent composed of aminoalkyl imidazole compound (1 (2-aminoethyl) 1 2-methylimidazole with isophorone diamine, bisphenol
  • Aromatic amino group-containing imidazole derivatives 2MA—OKPW (Shikoku Kasei Co., Ltd.
  • Inorganic filler Talc (Nippon Talc Co., Ltd., trade name Microace L-1)
  • Viscosity The viscosity at 25 ° C was measured using an EHD viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). (According to JIS—K—5600—2-3)
  • a liquid crystal composition was measured by measuring a phase transition temperature.
  • the test method the curable resin composition of the present invention into a sample bottle 0. 15 g were placed, and which were irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity 30 k J / m 2 What was not was prepared. Each of these was heated at 12 O ⁇ X for 1 hour and cured, and then 1.5 g of a liquid crystal composition (ZL I-4792 from Merck) was added. These were put into a 100 ° C. oven for 1 hour to promote dissolution of the curable resin composition.
  • the liquid crystal composition treated in contact with the curable resin composition of the present invention (hereinafter abbreviated as contact liquid crystal) has the same phase transition temperature as the liquid crystal composition (hereinafter referred to as non-contact).
  • contact liquid crystal As a result of comparison with the phase transition temperature of liquid crystal (abbreviated as “liquid crystal”), the value of the phase transition temperature of the contact liquid crystal that does not decrease by 0.5 ° C or more is indicated by ⁇ , and the value is decreased by 0.6 ° C or more. Was judged as “X” as a failure.
  • Comparative Example 1 uses a polyamine compound as a thermosetting agent, it reacts with an acrylic group, but the liquid crystal contamination is low, but the glass transition point is low and the adhesive strength after the reliability test is reduced. I understand that. Comparative Example 2 uses an imidazole derivative having no aminoalkyl group as a thermosetting agent. In this imidazole derivative, there is a primary amino group, but this is an aromatic amino group and does not react with the acryl group.
  • the present invention it is possible to provide a photocurable resin composition having high viscosity stability and high adhesive strength and reliability. Further, by using the photocurable resin composition product according to the present invention as an adhesive member for a main sealant or a CCD camera module of a liquid crystal panel, the reliability and yield of the product can be improved.

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Abstract

滴下方式により製造される液晶表示装置の封止用途などに好適な材料として、低温速硬化性、耐熱性、陰部硬化性に優れ、液晶の汚染を低減することができる硬化性樹脂組成物を提供する。 以下の(A)~(D)成分を必須成分として含有する硬化性樹脂組成物。(A)1分子中に(メタ)アクリル基を少なくとも1個有する(メタ)アクリル化合物(B)光開始剤(C)1分子中にグリシジル基を少なくとも1個有するエポキシ樹脂(D)アミノアルキルイミダゾール化合物からなる硬化剤

Description

明 細 書
硬化性組成物 技術分野
本発明は、 硬化性組成物に関し、 特に、 ノート PCやテレビ、 携帯電話等の装置 に使用される液晶表示装置のシール剤や接着剤として好適な硬化性組成物に関する。 より詳しくは、 本発明は滴下方式 (ODF) により製造される液晶表示装置の封止 に好適な硬化性組成物に関する。 背景技術
近年、 ノート P Cやテレビなどの装置に液晶表示装置が使用されるようになり、 液晶表示装置の大型化が進んでいる。 これらの液晶表示装置の製造方式として、 よ り生産性が高く、 また高価な液晶材料の利用効率が極めて高い滴下方式 (ODF) が提案されてきた (J P 63— 179323 A, 】? 10— 239694八) 。 具 体的には、 一方の基板にメインシールと呼ばれる液晶封止用のシール剤により土手 状の枠を形成するように塗布し、 このシール剤が未硬化の状態で液晶組成物を枠内 側に滴下した後、 もう一方の基板を貼り合わせ、 シール剤を硬化することにより液 晶表示装置を製造する方式である。
しかし、 滴下方式では未硬化のメインシールが液晶組成物と接触している。 この ため従来の熱硬化型のシール剤を使用すると硬化に要する時間が比較的長いため、 シール剤成分の液晶組成物中への溶出等により、 液晶材料や周辺部材である配向膜 等が汚染され、 表示装置の表示品位が著しく低下するため、 あまり実用化されてい ない。
そこで、 未硬化のメィンシールと液晶組成物との接触時間をなるべく短くするた め、 光硬化型のメインシールが提案されている (J P 1— 243029 A) 。 しか し滴下方式では、 液晶表示装置の T F T基板のメタル配線部分やカラーフィルター 基板のブラックマトリクス部分の存在によって、 光が当たらない遮光部分はシール 剤が硬化せず未硬化部として残るため、 やはり液晶表示装置の表示品位を劣化させ るという問題点がある。
このように熱硬化法、 光硬化法はそれぞれ問題点があるため、 この解決策として 光硬化と熱硬化を併用した二段階硬化型のメインシールが多数提案されてきた ( J. P 58- 105124A, J P 1-266510 A, J P 7- 13175A, J P 8-328026 A, J P 9— 5759 A) 。 このような光と熱による二段階硬化 型のメインシ一ルを用いる方法は、 まず、 二枚のガラス基板に挟まれたシール剤に 光を照射して第一段階の硬化をした後、 加熱して第二段階の熱硬化をさせることを 特徴としている。
しかしながら、 J P 8— 328026 Aに記載のメインシールは、 主成分がァク リル酸エステル又はメタクリル酸エステルであり、 ラジカル重合機構で重合するた め、 ガラスに対する接着強度、 特に高温高湿環境雰囲気下では接着強度低下が大き く、 熱硬化タイプと比較して信頼性に問題がある。 そのため、 光と熱による二段階 硬化型はそのままに、 主成分として (メタ) アクリル酸エステルとエポキシ樹脂と を併用したシール剤が、 J P 2001— 133794 A, J P 2004-3793 7 A, J P 2004-61925A, J P 5— 295087 Aなどにより提案され ている。
しかしながら、 上記のようなメインシールは光硬化後に行う熱硬化プロセスにお いて、 シール剤の粘度低下によるシールパンクや液晶中へのシール剤成分の溶出な ど問題がある。 そのためエポキシ樹脂に使用する熱硬化剤には低温硬化性、 速硬化 性等の特性が求められる。
上記要求特性を満たす硬化剤にはある種のポリアミン系硬化剤やある種のィミダ ゾール系硬化剤等がある。 しかしポリアミン系硬化剤を使用した硬化物は、 いずれ もガラス転移点が 100°C以下と低いため実用強度が保てない。 また、 一般的なィ ミダゾール系硬化剤では、 陰部によりシール剤である光硬化性樹脂が反応しない箇 所において液晶汚染が発生する問題点があった。 この陰部硬化性を改良するために は、 (メタ) アクリル酸エステルの熱開始剤を添加することが考えられるが、 熱開 始剤を液晶組成物と接触させると液晶組成物を汚損してしまい、 また硬化性樹脂組 成物の保存安定性を低下させる。 発明の開示
発明の目的
本発明の目的は、 前記した従来技術の問題点を解決することにあり、 特に保存安 定性、 塗布作業性に優れ、 短時間で高品質の硬化物を与えることが可能で、 滴下方 式により製造される液晶表示装置の封止用シール剤として好適な二段階硬化型の硬 化性樹脂組成物を提供することにある。 発明の要約
上記課題を解決するため、 本発明の第 1の形態は、 (A) 1分子中に (メタ) ァ クリル基を少なくとも 1個有する (メタ) アクリル化合物、 (B ) 光開始剤、
( C ) 1分子中にグリシジル基を少なくとも 1個有するエポキシ樹脂、 および
(D) ァミノアルキルイミダゾール化合物からなる硬化剤を必須成分として含有す る硬化性樹脂組成物である。
本発明の第 2の形態は、 (D) 成分のアミノアルキルイミダゾール化合物が、 一 般式 (1 ) に示されるアミノアルキルイミダゾール化合物である上記第 1の形態の 硬化性樹脂組成物である。
【化 1】
Figure imgf000004_0001
(ここで、 Rは水素原子または一価の炭化水素基、 1^〜1 3はそれぞれ独立に水 素原子または置換基を有してもよい炭化水素基であり、 nは 2または 3である。 ) 本発明の第 3の形態は、 (D) 成分が、 アミノアルキルイミダゾール化合物 (d 1 ) を、 予め環状構造を有するジァミン化合物 (d 2 ) 、 尿素 (d 3 ) 、 および分 子内に平均 2個のグリシジル基を有するエポキシ樹脂 (d 4 ) と共に加熱処理した 処理物の形で存在する第 1または第 2の形態の硬化性樹脂組成物である。
本発明の第 4の形態は、 (D) 成分が、 (A) 成分〜 (C) 成分の合計 1 0 0重 量部当り 1〜 2 0重量部で存在する第 1〜第 3の形態のいずれかの硬化性樹脂組成 物である。
本発明の第 5の形態は、 (A) 成分が、 1分子中に少なくとも 2個のグリシジル 基を有するエポキシ樹脂に (メタ) アクリル酸を部分エステル化反応させて得られ る部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル化合物である上記第 1〜第 4の形態の 硬化性樹脂組成物である。
本発明の第 6の形態は、 第 1〜第 5のいずれかの形態の硬化性樹脂組成物からな る滴下方式による液晶表示装置の貼り合わせ用シール剤である。
本発明において、 「 (メタ) アクリル酸」 の表示は、 周知のように、 「アクリル 酸および/またはメ夕クリル酸」 を意味する。 「 (メタ) アクリル化合物」 、 「 (メタ) ァクリレート」 等の表示における 「 (メタ) 」 の意味内容も同様である。 発明の効果
本発明の硬化性樹脂組成物は、 ァミノアルキルィミダゾール化合物からなる熱硬 化剤を用いることでイミダゾ一ル類特有の低温速硬化性と耐熱性を保持しつつ、 ァ ミノアルキル基の活性水素部位との反応による (メタ) アクリル基の硬化により陰 部硬化性の良好な光 ·熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。 また、 本発明の硬 化性樹脂組成物を液晶表示装置の貼り合わせ用シール剤として用いると、 液晶汚染 性が低く、 基板への塗布作業性に優れ、 保存安定性が良いという特徴を有し、 さら に高い接着力を有するシール剤となる。 このシール剤を滴下方式に適用することに より表示品位、 歩留まり、 生産性が向上した液晶表示装置の製造が可能となる。 本発明の (D ) 成分は (A) 成分、 (C ) 成分と組合せることにより、 (C) 成 分のエポキシ硬化剤としてのみ働くのではなく、 その構造中に存在するアルキルァ ミノ基が、 光照射により硬化しなかった陰部にある (A) 成分と反応することによ りこれを硬化させ、 その結果未硬化の (A) 成分が液晶中に溶出することが無く、 従って高品位な液晶表示装置を製造することができる。 . 発明の実施の形態.
本発明に使用される (A) 1分子中に (メタ) アクリル基を少なくとも 1個有す るァクリル化合物は、 分子末端または側鎖に (メタ) アクリル基を有するラジカル 重合性のモノマーやオリゴマーであれば特に限定はなく、 例えばポリエステル (メ 夕) ァクリレー卜系、 エポキシ (メタ) ァクリレー卜系、 ウレタン (メタ) ァクリ レート系、 ポリエーテル (メタ) ァクリレート系、 ポリブタジエン (メタ) ァクリ レート系、 シリコン (メタ) ァクリレート系などの各種重合性モノマーやオリゴマ 一などの化合物が挙げられる。
ここで、 ポリエステル (メタ) ァクリレ一卜系オリゴマーとしては、 例えば多価 カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる両末端に水酸基を有するポリ エステルオリゴマ一の水酸基を (メタ) ァクリル酸でエステル化することにより、 あるいは、 多価カルボン酸にアルキレンォキシドを付加して得られるオリゴマ一の 末端の水酸基を (メタ) アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。 エポキシ (メタ) ァクリレート系オリゴマーは、 例えば比較的低分子量のビスフエ ノール型エポキシ樹脂ゃノポラック型エポキシ樹脂のォキシラン環に (メタ) ァク リル酸を反応させることで、 エステル結合により (メタ) アクリル変性した化合物 を得ることができる。
また、 このエポキシ (メタ) ァクリレート系オリゴマーを部分的に二塩基性カル ボン酸無水物により変性したカルボキシル変性型のエポキシ (メタ) ァクリレート オリゴマーも用いることができる。 ウレタン (メタ) ァクリレート系オリゴマ一は、 例えば、 ポリエーテルポリオールゃポリエステルポリオールとポリィソシアナ一ト の反応によって得られるポリウレタンオリゴマーを、 (メタ) アクリル酸でエステ ル化することにより得ることができ、 ポリオール (メタ) ァクリレート系オリゴマ 一は、 ポリエーテルポリオールの水酸基を (メタ) アクリル酸でエステル化するこ とにより得ることができる。 これらのオリゴマーは、 光硬化性材料の用途に応じて適宜選択される。 例えば光 硬化性、 硬度、 耐熱性、 電気特性などが要求される分野では、 主にエポキシ (メ タ) アクリル化合物が使用され、 柔軟性、 強靭性、 耐摩耗性、 耐薬品性などが要求 される分野では、 主にウレタン (メタ) アクリル化合物が使用される。 また、 低粘 度、 ハンドリング性、 低価格などが要求される分野では、 主にポリエステル (メ 夕) アクリル化合物やポリエーテル (メタ) ァクリル化合物が使用され、 アルカリ 現像性、 硬度、 耐熱性などが要求されるソルダ一レジストなどの分野では、 主に力 ルポキシル基変性型のエポキシ (メタ) ァクリレート系化合物が使用される。
光重合性オリゴマーとしては、 他にポリブタジエンオリゴマーの側鎖に (メタ) アクリル基を有する疎水性の高いポリブタジエン (メタ) ァクリレート系オリゴマ 一、 主鎖にポリシロキサン結合を有するシリコーン (メタ) ァクリレート系オリゴ マー、 小さな分子内に多くの反応性基を有するアミノブラスト樹脂を変性したアミ ノプラス卜樹脂 (メタ) ァクリレー卜系オリゴマーなどがあり、 それぞれの特性が 発揮できる分野で利用されている。 この光重合性オリゴマーは、 1種を単独で用い てもよいし、 2種以上を組み合わせて用いてもよい。 前記光重合性オリゴマ一は、 いずれも比較的粘度が高く、 また、 分子量が増加するに伴い、 その粘度が上昇する。 したがって、 この光重合性オリゴマーを単独で光硬化させると架橋反応が充分に進 行しない場合や、 逆に架橋密度が高くなり、 硬化物がもろくなる場合がある。 した' がって、 本発明においては、 粘度調整、 光架橋反応の促進、 硬化物の架橋密度の調 整などのために、 単官能性や多官能性の光重合性モノマーを併用することができる。 また本発明では (A) 成分として、 1分子中に少なくとも 2個のグリシジル基を 有するエポキシ樹脂の一部のグリシジル基に (メタ) アクリル酸を反応させて得ら れる部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル化合物を用いることが有効である。 これは、 例えば本発明の硬化性組成物を液晶シール剤として使用する場合に、 光硬 化できなかった陰部の未反応の (メタ) アクリル樹脂を極力少なくするためにも有 用である。
このエステル化反応に用いられるエポキシ樹脂としては、 少なくとも 2個のダリ シジル基を有するエポキシ樹脂であれば特に制限はなく、 これらの中でもビスフエ ノール A型、 F型またはノポラック型エポキシ樹脂を好ましく用いることができる。 反応時の取り扱い、 容易性等を考慮するとこれらのうちでも室温で液状のものを用 いることが好ましい。 これらのエポキシ樹脂は単独で用いても 2種類以上を併用し てもよい。
部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂は、 前記した分子中に少なくとも 2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂に、 そのエポキシ樹脂のグリシジル基の当 量に対して、 (メタ) アクリル酸の当量比を任意選択してエステル化反応させて得 ることができる。 本発明ではこのエステル化率を 2 0〜8 0当量%とすると好まし い。 部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂の合成方法としては、 エポキシ 樹脂と (メタ) アクリル酸を所定の当量比で混合し、 エステル化触媒 (例えば、 ベ ンジルジメチルァミン、 トリェチルァミン、 ベンジルトリメチルアンモニゥムクロ ライド、 トリフエニルホスフィン、 トリフエニルスチビン等) と、 重合防止剤 (例 えば、 メトキノン、 八ィドロキノン、 メチル八ィドロキノン、 フエノチアジン、 ジ プチルヒドロキシトルエン等) を添加して反応させる。
なお、 例えば 2官能のエポキシ樹脂と (メタ) アクリル酸を当量比 1 : 1でエス テル化反応させると、 通常 5 0当量%の部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル 樹脂と、 2 5当量%の未反応の 2官能エポキシ樹脂、 2 5当量%の 2官能 (メタ) アクリル樹脂 (完全エステル化物) が生成する。 本発明においては前記の三種類の 成分を区別してその配合割合を示している。
本発明は上記したとおり、 部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂を合成 する際にその過程で任意量の完全エステル化物を含むが、 この生成物の量は (A) 成分に加算される。 この部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂の配合量は、 (A) 成分中に 5 0重量%以上、 好ましくは、 6 5重量%以上配合されることによ り、 その効果を発揮するようになる。 また、 エポキシ樹脂と反応させる (メタ) ァ クリル酸の当量比や触媒などを選択することで、 合成される上記 3種類の生成物の 生成割合を制御することも可能である。
本発明に使用される (B ) 光開始剤は従来から公知のラジカル発生型の光重合開 始剤が使用できる。 具体的には、 ベンゾフエノン、 2、 2—ジエトキシァセトフエ ノン、 ベンジル、 ベンゾィルイソプロピルエーテル、 ベンジルジメチルケタール、 ケタール、 1ーヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、 ジェチルチオキサン卜 ン、 2—ェチルアンスラキノン、 2—ヒドロキシ一 2—メチルプロピオフエノン、 2—メチルー 〔4一 (メチルチオ) フエニル〕 一 2—モルフオリノー 1一プロパン、 2 , 4 , 6—トリメチルベンゾィルジフエニルホスフィンォキサイド等が使用でき る。 特に、 下記一般式 (3 ) に示させる水酸基含有ベンゾィル化合物とイソシァネ ―ト化合物とのウレタン化反応により得られるラジカル発生型光重合開始剤を用い ると有用である。 これは光硬化時のアウトガスの発生量が少なく、 液晶材料への汚 染性がきわめて低いため本発明において好適に用いられる。
【化 2】
Figure imgf000009_0001
式中、 はヒドロキシル基、 ヒドロキシメトキシ基、 ヒドロキシエトキシ基、 ヒドロキシプロプル基、 などのヒドロキシアルコキシ基であり、 R 2および R 3は メチル基、 ェチル基、 プロピル基などのアルキル基である。 アルキル基の炭素数は 特に限定されないが、 6以下が好ましい。 はオルソ、 メタ、 パラのいずれの位 置に結合してもよい。
本.発明に使用される (A) 成分に対する (B ) 光重合開始剤の配合比は、 (A) 成分 1 0 0重量部に対して 1〜 1 0重量部が好ましく、 特に好ましくは 1 . 5〜 5 重量部である。 光開始剤の配合量が 1重量部より少ないと光硬化反応が充分でなく なり、 1 0重量部より多くなると開始剤の量が多すぎて液晶に対する開始剤の汚染 が問題になる。
本発明に使用される (C ) エポキシ樹脂としては、 (A) 成分の一種である部分 エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂を合成する際に使用したものと同じェポ キシ樹脂を初め、 その他ビスフエノール A型エポキシ樹脂、 ビスフエノール F型ェ ポキシ樹脂、 ノポラック型エポキシ樹脂、 環式脂肪族エポキシ樹脂等従来から公知 のエポキシ樹脂が挙げられる。 これら (C) 成分のエポキシ樹脂は、 (A) 成分 1 0 0重量部に対し、 8 0〜 2 5 0重量部、 好ましくは 9 0〜 2 0 0重量部の範囲で 用いられる。 .
なお、 (A) 成分として選ばれる部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂 の合成時には、 生成混合物中に部分エステル化物以外に通常は未反応のエポキシ樹 脂と完全エステル化物が含まれるが、 この残存未反応エポキシ樹脂が存在する場合 には、 その量は (C) 成分のエポキシ樹脂の量として加算される。 (C) 成分のェ ポキシ樹脂の量が 9 0重量部より少ないと充分な接着強度を得ることができず、 2 5 0重量部より多くなると UV仮硬化後の熱硬化プロセスの際に未硬化のエポキシ 樹脂が液晶材料に溶出して表示不良等の問題を引き起こすこととなる。
本発明に使用される (D) アミノアルキルイミダゾール化合物からなる硬化剤を 構成するアミノアルキルは、 ィミダゾ一ル環を構成する窒素原子に 1級または 2級 のアミノ基をもつアルキル基が結合した基本構造をもつ化合物であり、 主に本発明 の組成物中のエポキシ基および (メタ) アクリル基に対する硬化剤として作用する。 アミノアルキルイミダゾール化合物としては下記一般式 (1 ) で表される構造の化 合物が特に好ましい。
【化 3】
Figure imgf000010_0001
(ここで、 Rは水素原子または一価の炭化水素基 (好ましくは炭素数 1〜3のァ ルキル基) 、 Ι^〜Ι 3はそれぞれ独立に水素原子または置換基を有してもよい炭 化水素基 (好ましくは炭素数 1〜3のアルキル基) であり、 ηは 2または 3であ る。 )
本発明における (D) 成分の添加量は、 (Α) 成分と (C) 成分の添加量の合計 1 0 0重量部に対して 1〜 2 0重量部が好ましく、 特に好ましくは 5〜 1 5重量部 である。 1重量部より少ないと、 加熱時に (Α) 成分の硬化性が得られず、 2 0重 量部より多いと硬化物のガラス転移温度が低下する。
(D) 成分はアミノアルキルィミダゾール化合物を他の成分と組合せて用いても よい。 特に、 環状構造物を有するジァミン化合物 (d 2 ) 、 尿素 (d 3 ) 、 および 分子内に平均 2個のグリシジル基を有するエポキシ樹脂 (d 4 ) と共に加熱処理し た処理物 (特開 2 0 0 5— 2 0 6 4 4 7 A参照) の形で用いることが好ましい。 こ の処理物は富士化成工業 (株) から F X R— 1 1 1 0の名で市販されている。
本発明の硬化性組成物には、 その特性を損なわない範囲において他の添加剤を適 . 量配合してもよい。 他の添加剤としては、 増感剤、 顔料、 染料などの着色剤、 保存 安定化剤、 重合禁止剤、 顔剤、 消泡剤、 カップリング剤、 有機や無機充填剤等が例 示される。 例えば充填剤としては、 溶融シリカ、 結晶シリカ、 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、 マイ力、 タルク、 クレー、 アルミナ、 酸化マグネシウム、 酸化ジルコ 二ゥム、 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 二ゥム、 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、 ガラ ス繊維、 炭素繊維、 二硫化モリブデン等が挙げられ、 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、 マイ力、 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 アルミニウムであり、 さらに好ましくは溶融シリカ、 結晶シリカ、 タルクである。 これらの充填剤の平均粒径は 5 以下のものが有効である。 例えば液晶表示装置 のガラス基板のギャップはその高速応答性を実現するためにより小さくする必要が あり、 具体的には 5 以下が求められているためである。 平均粒径が 5 より 大きいと、 現在求められている液晶表示装置を製造することができない。 さらに、 本発明の硬化性組成物は上記の各成分に加えて.接着性を改良するための カップリング剤、 所定のクリアランスを確保するためのスぺーサ一剤、 さらには保 存安定化剤等を添加してもよい。 シランカツプリング剤としては、 例えば 3—ダリ シドキシプロビルトリメトキシシラン、 3—グリシドキシプロピルメチルジメトキ シシラン、 3—グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン 2— ( 3, 4ーェポ キシシクロへキシル) ェチルトリメトキシシラン、 N—フエ二ルー τ—ァミノプロ ピルメチルジメトキシシラン、 N— ( 2—アミノエチル) 3—ァミノプロピルメチ ルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロビルトリエトキシシラン、 3—メルカプト プロピルトリメトキシシラン、 ビエルトリメトキシシラン、 N— ( 2 - (ビニルべ ンジルァミノ) ェチル) 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、 3—メタ
Figure imgf000012_0001
トキシシラン、 3 _クロ口プロピルメチルジメトキシシ ラン、 3—クロ口プロピルトリメトキシシラン等のシランカツプリング剤が挙げら れる。 これらシランカップリング剤は 2種以上を混合して用いてもよい。 シラン力 ップリング剤を使用することにより接着強度が向上し、 耐湿信頼性が優れた液晶シ ール剤が得られる。
また、 保存安定化剤としては、 例えばトリスノニルフエニルホスファイト、 トリ フエニルホスファイト、 ジイソォクチルォクチルフエニルホスフアイト、 ジフエ二 イソデシルホスフアイト、 トリイソデシルホスフアイト、 トリイソォクチルホスフ アイ卜、 トリラウリルホスフアイト、 アルキルァリルホスフアイト、 トリアルキル ホスファイト、 ァリルホスフアイト、 ジイソデシルペンタエリスリ トールジホスフ アイト、 ビス (2, 4ージー t—ブチルフエニル) ペン夕エリスリトールジホスフ アイト、 ジステアリルペン夕エリスリ トールジホスファイト、 ジステアリルペン夕 エリスリトールジホスフアイト等のリン酸エステル誘導体、 トリスー o—フエニレ ンビスポレート、 ビス一 o—フエ二レンピロポレート、 ビス一 2 , 3—ジメチルェ チレンピレオボレート、 ビス一 2, 2—ジメチルトリメチレンピロポレート、 2 , 2—ォキシビス (5, 5—ジメチル一 1, 3 , 2—ジォキサポリナン) 等のホウ酸 エステル誘導体が挙げられる。 これらは、 フエノール系化合物と共に使用すること により保存安定性が大きく向上する。
液晶シール剤を得るには、 まず (A) 成分に (B) 成分と (C) 成分を溶解混合 し、 次いでこの混合物に熱硬化剤として (D) 成分および必要に応じて前記した力 ップリング剤、 充填剤、 保存安定化剤等を所定量添加し、 公知の混合装置、 例えば ロールミル、 サンドミル、 ポールミル等により均一に混合することが好ましい。 こ の方法により本発明の液晶シール剤を製造することができる。 実施例
以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
<部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂の合成 >
(合成例 1 )
反応容器に、 ビスフエノール F型エポキシ樹脂 (大日本インキ化学工業 (株) 製 EP I CLON 830-LVP) 3 12 g (2. 0等量) と、 アクリル酸 72 g (1. 0等量) と、 ハイドロキノン 0. 2 gと、 ベンジルジメチルァミン 1. 5 g を仕込み、 空気を吹き込みながら 110〜120°Cで 8時間反応し、 目的とする反 応生成物を得た。 (ビスフエノール F型エポキシ樹脂とアクリル酸はモル比で等 量)
[反応生成物の評価] 得られた反応生成物をクロ口ホルムに溶解し、 0. 45 mメンブレンフィルタ一ろ過したものを分取型 HP L C装置に注入し、 確認された ピークについて分取を行った。 次に分取物はビスフエノール F型ジグリシジルェ一 テルモノアクリレート (部分エステル化エポキシァクリレート樹脂) と、 ビスフエ ノール F型ジグリシジルエーテルジァクリレート (エポキシァクリレート) と、 ビ スフエノ一ル F型ジグリシジルエーテル (エポキシ樹脂) とが、 モル比で約 2 : 1 : 1で含まれることが確認できた。
(合成例 2 )
反応容器に、 フエノールノボラック型エポキシ樹脂 (ジャパンエポキシレジン (株) 製 ェピコート 152) 350 g (2. 0等量) と、 アクリル酸 72 g (1. 0等量) と、 ハイドロキノン 0 . 2 と、 ベンジルジメチルァミン 1 . 5 gを仕込 み、 合成例 1と同様に反応を行い目的とする反応生成物を得た。 また、 合成例 1と 同様の方法にて反応生成物の評価を行ったところ、 フエノールノポラック型グリシ ジルエーテルハーフアタリレート (部分エステル化エポキシァクリレー卜樹脂) と、 フエノールノポラック型ダリシジルエーテルァクリレート (エポキシァクリレ一 ト) と、 フエノールノポラック型ジグリシジルェ一テル (エポキシ樹脂) とが、 モ ル比で約 2 : 1 : 1で含まれることが確認できた。
<硬化性組成物の調整 >
表 1に示す配合割合にて各成分を混合し、 各試料 (実施例 1、 2および比較例 1 〜3 ) を調整した。 (D) 成分として使用したァミン化合物等の添加量は、 (C) 成分中の反応性基に対し (D) 成分中の反応性基の和がそれぞれほぼ同じ割合にな るよう添加した。 なお、 表中の添加量は特に断りのない限り重量基準である。 また、 実施例、 比較例に使用した各成分は次のとおりである。
•部分エステル化エポキシ (メタ) アクリル樹脂:合成例 1、 2の化合物を使用。 •エポキシ樹脂: ノポラック型エポキシ樹脂 (商品名工ピコ一ト 1 5 2、 ジャパン エポキシレジン社製)
ビスフエノール AZ F型エポキシ混合樹脂 (商品名ェピクロン E XA— 8 3 5
L V、 大日本インキ化学工業社製)
•ラジカル発生型光重合開始剤
P I— 1 : 1— [ 4— ( 2—ヒドロキシエトキシ) 一フエニル] 一 2—ヒドロ キシー 2—メチルー 1一プロパン一 1一オンとイソホロンジイソシァネートのゥ レ夕ン化反応により得られる光重合開始剤
• リン酸エステル誘導体 (保存安定剤) : J P P— 1 3 R (城北化学工業社製品) •フエノール樹脂 (保存安定剤) : H F— 1 M (明和化成社製品)
• (D ) 成分:アミノアルキルイミダゾ一ル化合物からなる硬化剤 (1一 (2—ァ ミノェチル) 一 2—メチルイミダゾールをイソホロンジァミン、 ビスフエノール
Fタイプエポキシドおよび尿素の存在下に加熱処理した処理物) : F X R— 1 1 10 (富士化成工業社製品)
•脂肪族ポリアミン化合物: EH— 4342 S (旭電化工業社製品)
•芳香族系アミノ基含有イミダゾ一ル誘導体: 2MA— OKPW (四国化成社製 口ロ
•無機充填剤:タルク (日本タルク社製 商品名ミクロエース L— 1)
得られた各試料について、 以下の評価を実施しその結果を併せて表 1に示した。
[粘度] : EHD型粘度計 (東機産業 (株) 製) を用いて、 25°Cにおける粘度を 測定した。 ( J I S— K— 5600— 2— 3に準ずる)
[粘度安定性試験] :得られた各液晶シール剤を 25°Cの恒温曹にて放置し、 初期 の粘度と 24時間後の粘度を上記粘度計にて測定比較し、 樹脂の保存安定性を評価 した。
[接着強度試験] : (試験片作成方法) ガラス板 (10 OmmX 25mmX 5m m) に、 J I S_K— 6850に規定された方法に従って表 1に示した組成の硬化 性樹脂組成物を塗布し、 他方のガラス板と貼り合わせ、 ランプ高さ 15 cmの高圧 水銀灯 8 OW/cmを用い、 積算光量 30 k J/m2の紫外線を照射した後、 12 0 °C X 1時間加熱したものを試験片として評価に用いた。
(評価方法) 試験片の両端をチャックに固定し、 引張速度 5 Omm/m i nにて 引張せん断荷重をかけ、 試験片が破壊するまでの最大荷重を測定し、 次式より引張 せん断接着強さを算出した。
(せん断接着強度算出方法) T s = F s ZA
T s :引張せん断接着強さ P a {kg f /cm2}
F s :最大荷重 N { k g f }
A: 接着面積 m2 {cm2}
[信頼性試験] :前述の方法で作成した試験片を PC T (121°C、 2 a tm) 雰囲気下に 12時間放置したものについて、 同様の測定を行った。
[液晶汚染性試験] :本発明における液晶汚染性の評価方法として、 液晶組成物の 相転移温度測定により実施した。 試験方法としては、 サンプル瓶に本発明の硬化性 樹脂組成物を 0. 15 g入れ、 積算光量 30 k J/m2の紫外線を照射したものと しなかったものを調製した。 これらをそれぞれ 12 O^X 1時間加熱し硬化させた 後、 液晶組成物 (メルク製 ZL I— 4792) 1. 5 gを加えた。 これらを 10 0°Cオーブンに 1時間投入し、 硬化性樹脂組成物の溶出促進を行った。 その後 1時 間室温にて放冷し、 処理が終わったサンプル瓶から上澄み液である液晶組成物を取 り出し、 DSC 220 (セイコーインスツルメンッ製) を用いて液晶の相転移温度 を測定した。 ここで、 本発明の硬化性樹脂組成物に接触させて処理した液晶組成物 (以下、 接触液晶と略す) の相転移温度が、 接触させないで同様に処理した液晶組 成物 (以下、 非接触液晶と略す) の相転移温度との比較した結果、 接触液晶の相転 移温度の値が 0. 5°C以上低下しないものを合格として〇で表し、 0. 6°C以上低 下したものを不合格として Xで表し判定した。
【表 1】
表 1
Figure imgf000016_0001
表 1から分かるように、 実施例 1〜2は、 作業上問題のない粘度変化で、 接着強 度が高いことが分かる。 また、 いずれもアミノアルキルイミダゾ一ル類を熱硬化剤 として使用しているため、 液晶汚染性が低く、 ガラス転移点、 信頼性試験後の接着 強度が高いことが分かる。 比較例 1はポリアミン系化合物を熱硬化剤として使用し ているため、 アクリル基と反応することにより液晶汚染性は低いものの、 ガラス転 移点が低く信頼性試験後の接着強度が低下していることが分かる。 比較例 2はアミ ノアルキル基を有さないイミダゾ一ル誘導体を熱硬化剤として使用している。 この イミダゾ一ル誘導体中には 1級ァミノ基が存在しているが、 これは芳香族性ァミノ 基であり、 ァクリル基とは反応せず従って熱硬化時に未硬化部位が架橋硬化しない ため液晶汚染性が高いことが分かる。 イミダゾ一ル類、 および脂肪族ポリアミン化 合物を混合し熱硬化剤として使用した比較例 3は、 脂肪族ポリアミン化合物を混合 した影響により十分なガラス転移温度が得られず、 その結果信頼性試験後の接着強 度が低下することが分かる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 粘度安定性が高く、 かつ高い接着強度、 信頼性を有する光硬化 性樹脂組成生物を提供することができる。 また、 本発明による光硬化性樹脂組成生 物を液晶パネルのメインシ一ル剤ゃ C C Dカメラモジュールの接着部材として使用 することにより、 製品の信頼性や歩留まりを向上することができる。

Claims

請求の範囲
1 . (A) 1分子中に (メタ) アクリル基を少なくとも 1偭有する (メタ) ァクリ ル化合物、 (B ) 光開始剤、 (C) 1分子中にグリシジル基を少なくとも 1個有 するエポキシ樹脂、 および (D) アミノアルキルイミダゾール化合物からなる硬 化剤を必須成分として含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。
2 . (D) 成分のアミノアルキルイミダゾ一ル化合物が、 一般式 (1 ) に示される ァミノアルキルィミダゾール化合物である請求項 1記載の硬化性樹脂組成物。
Figure imgf000018_0001
(ここで、 Rは水素原子または一価の炭化水素基、 R 1〜R 3はそれぞれ独立 に水素原子または置換基を有してもよい炭化水素基であり、 nは 2または 3であ る。 )
3 . (D) 成分がアミノアルキルイミダゾール化合物 (d l ) を、 予め環状構造を 有するジァミン化合物 ( d 2 ) 、 尿素 ( d 3 ) 、 および分子内に平均 2個のグリ シジル基を有するエポキシ樹脂 (d 4 ) と共に加熱処理した処理物の形で存在す る請求項 1または 2に記載の硬化性樹脂組成物。
4. (D) 成分が、 (A) 成分と (C ) 成分の合計 1 0 0重量部当り 1〜2 0重量 部で存在する請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の硬化性樹脂組成物。
5 . (A) 成分が、 1分子中に少なくとも 2個のグリシジル基を有するエポキシ樹 脂に (メタ) アクリル酸を部分エステル化反応させて得られる部分エステル化工 ポキシ (メタ) アクリル化合物である請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の硬化 性樹脂組成物。
. 請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の硬化性樹脂組成物からなる、 滴下方式に より製造される液晶表示装置の貼り合わせ用シール剤。
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