WO2013015182A1 - 液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル - Google Patents

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WO2013015182A1
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橋本 昌典
堅太 菅原
直美 荷見
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日本化薬株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal sealant that is cured by light and / or heat and is used for a liquid crystal dropping method. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal sealant for a liquid crystal dropping method that has low liquid crystal contamination and good storage stability.
  • Patent Documents 1 and 2 a so-called liquid crystal dropping method with higher mass productivity has been proposed as a liquid crystal display cell manufacturing method. Specifically, it is a method of manufacturing a liquid crystal display cell in which liquid crystal is sealed by dropping a liquid crystal inside a weir of a liquid crystal sealant formed on one substrate and then bonding the other substrate.
  • the liquid crystal sealant in an uncured state comes into contact with the liquid crystal. At that time, the components of the liquid crystal sealant are dissolved (eluting) in the liquid crystal to reduce the resistance value of the liquid crystal, There is a problem that a display defect occurs.
  • a photothermal combination type liquid crystal sealant for a liquid crystal dropping method is currently used and put into practical use (Patent Documents 3 and 4).
  • the liquid crystal dropping method using the liquid crystal sealant is characterized in that the liquid crystal sealant sandwiched between the substrates is irradiated with light to be primarily cured and then heated to be secondarily cured.
  • the uncured liquid crystal sealant can be quickly cured by light, and dissolution (elution) of the liquid crystal sealant component into the liquid crystal can be suppressed.
  • the problem of insufficient adhesive strength due to curing shrinkage, etc. during photocuring also occurs with photocuring alone, but if it is a photothermal combination type, the effect of stress relaxation can be obtained by secondary curing by heating, and such problems can be solved.
  • Patent Documents 5 and 6 disclose a method using a thermal radical initiator.
  • Patent Document 7 discloses a method using a polyvalent carboxylic acid as a curing accelerator.
  • a curing accelerator such as a thermal radical initiator or a polyvalent carboxylic acid has an elution into its own liquid crystal, so it cannot be said that low liquid crystal contamination can be sufficiently realized. Moreover, these components are caused by the effect of increasing the reaction rate, and conversely have the demerit of deteriorating storage stability.
  • liquid crystal sealant for liquid crystal dropping method has been developed very vigorously, but it has low liquid crystal contamination and also has good storage stability. Has not been realized yet.
  • the present invention relates to a liquid crystal sealant that is cured by light or heat, and is extremely excellent in low liquid crystal contamination. Therefore, the liquid crystal display element can be made high definition, high speed response, low voltage drive, and long life. Further, the present invention proposes a liquid crystal sealing agent for a liquid crystal dropping method which is excellent in workability because of excellent storage stability.
  • the present inventors have found that a liquid crystal sealant containing a compound having at least one acryloyl group and one or more methacryloyl groups in one molecule solves the above problems, and has led to the present invention. . That is, the present invention relates to the following (1) to (14).
  • the present invention when “(meth) acryl” is described, it means one or both of “acryl” and “methacryl”.
  • the present invention when “(meth) acrylate” is described, one or both of “acrylate” and “methacrylate”, and when “(meth) acryloyl” is described, one or both of “acryloyl” and “methacryloyl” Both are meant.
  • a liquid crystal sealing agent for a liquid crystal dropping method wherein the component (A) contains (a) a compound having one or more acryloyl groups and methacryloyl groups in one molecule.
  • the component (a) is a compound further having a hydrogen bonding functional group in the molecule.
  • the hydrogen bonding functional group is a hydroxy group or an amide group.
  • the component (a) is one or both of (a-1) a reaction product of glycidyl methacrylate and acrylic acid and (a-2) a reaction product of (a-1) and an isocyanate compound (The liquid crystal sealing agent for liquid crystal dropping methods as described in any one of 1) thru
  • the liquid crystal sealant of the present invention has a very small effect on the liquid crystal display characteristics, the liquid crystal display element can have high definition, high speed response, low voltage drive, long life, and excellent storage stability. This contributes to easy manufacture of the liquid crystal display cell. Moreover, since it is excellent in hardened
  • the liquid crystal sealing agent of the present invention contains (A) a curable resin, and the curable resin contains (a) a compound having at least one acryloyl group and one or more methacryloyl groups in one molecule.
  • the acryloyl group portion contributes to good reactivity
  • the methacryloyl group portion contributes to storage stability. That is, since the molecule is quickly crosslinked by light or heat due to the speed of the acryloyl group's reactivity, it can be prevented from eluting into the liquid crystal, and on the other hand, since it has a methacryloyl group in the molecule, it is cured. It can suppress that reaction becomes too quick and impairs storage stability.
  • the methacryloyl group gradually promotes crosslinking, it suppresses curing shrinkage and improves cured product properties such as adhesive strength.
  • a compound having one or more acryloyl groups and methacryloyl groups in one molecule is, for example, a reaction between glycidyl methacrylate and acrylic acid, an acrylic resin having glycidyl methacrylate and hydroxy groups (for example, 2-hydroxyethyl acrylate, etc.) ), An esterification reaction between methacrylic acid and an acrylic resin having a hydroxy group, an esterification reaction between acrylic acid and a methacrylic resin having a hydroxy group (for example, 2-hydroxyethyl methacrylate), and the like.
  • the component (a) is preferably a compound further having a hydrogen bonding functional group in the molecule.
  • the hydrogen bonding functional group include a hydroxy group, an amino group, an amide group, a thiol group, and the like, and those having one or both of a hydroxy group and an amide group are very suitable.
  • a reaction product of glycidyl methacrylate and acrylic acid, a compound having a urethane bond, or the like is preferably used as the component (a), among the examples of the above compounds.
  • the component (a) is particularly preferably (a-1) a reaction product of glycidyl methacrylate and acrylic acid or (a-2) a reaction product of (a-1) and an isocyanate compound.
  • the most preferable embodiment is a mixture of the component (a-1) and the component (a-2).
  • the isocyanate is not particularly limited as long as it has an isocyanate group.
  • 2-methacryloyloxyethyl isocyanate 2-methylmetaphenylene diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate.
  • isophorone diisocyanate hexamethylene diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,5-diisocyanate and the like, which are diisocyanate compounds, are preferable, and tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,5- Diisocyanate.
  • isocyanates for example, tolylene diisocyanate (coronate: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) can be obtained from the market.
  • the component (a) is contained in an amount of 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
  • the effect of the present invention that is, the property of achieving both low liquid crystal contamination due to reactivity and storage stability cannot be obtained sufficiently.
  • the remainder excluding the component (a) is an epoxy resin that does not correspond to the component (a), a (meth) acrylic resin, or the like, or a mixture thereof.
  • curable resins preferably have low contamination and solubility in liquid crystals.
  • suitable epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, and phenols.
  • Novolac epoxy resin cresol novolac epoxy resin, bisphenol A novolac epoxy resin, bisphenol F novolac epoxy resin, alicyclic epoxy resin, aliphatic chain epoxy resin, glycidyl ester epoxy resin, hydantoin epoxy resin, isocyania Nurate type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin having triphenolmethane skeleton, other diglycidyl ethers of difunctional phenols, diglycidyl ethers of difunctional alcohols And their halides, and hydrogenated products or the like, but is not limited thereto.
  • epoxy (meth) acrylate that can be obtained by a known reaction between an epoxy resin and (meth) acrylic acid is suitable.
  • the entire epoxy group may be (meth) acrylated, or a part thereof may be (meth) acrylated.
  • Epoxy (meth) acrylate is, for example, epoxy resin, (meth) acrylic acid in a predetermined equivalent ratio, catalyst (for example, benzyldimethylamine, triethylamine, benzyltrimethylammonium chloride, triphenylphosphine, triphenylstibine, etc.), and It can be obtained by adding a polymerization inhibitor (for example, methoquinone, hydroquinone, methylhydroquinone, phenothiazine, dibutylhydroxytoluene, etc.) and performing an esterification reaction at 80 to 110 ° C., for example.
  • a polymerization inhibitor for example, methoquinone, hydroquinone, methylhydroquinone, phenothiazine, dibutylhydroxytoluene, etc.
  • An epoxy resin more than bifunctional is preferable, for example, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol S type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin , Cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, bisphenol F novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, aliphatic chain epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, hydantoin type epoxy resin, isocyanurate type epoxy resin , Phenol novolac type epoxy resins having a triphenolmethane skeleton, other diglycidyl ethers of difunctional phenols, diglycidyl ethers of difunctional alcohols, and These halides, hydrogenated product and the like.
  • bisphenol type epoxy resin and novolac type epoxy resin are more preferable from the viewpoint of liquid crystal contamination.
  • the ratio of the epoxy group to the (meth) acryloyl group is not limited, and is appropriately selected from the viewpoint of process compatibility and liquid crystal contamination.
  • the content of the component (A) in the total amount of the liquid crystal sealant is preferably 40 to 90% by mass, and more preferably 50 to 85% by mass.
  • the liquid crystal sealant of the present invention contains a component (B) thermosetting agent.
  • the thermosetting agent is not particularly limited, and examples thereof include polyvalent amines, polyhydric phenols, and hydrazide compounds.
  • Polyhydric hydrazide compounds are particularly preferably used.
  • the aromatic hydrazide terephthalic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, 2,6-naphthoic acid dihydrazide, 2,6-pyridinedihydrazide, 1,2,4-benzenetrihydrazide, 1,4,5,8-naphthoic acid examples include tetrahydrazide and pyromellitic acid tetrahydrazide.
  • aliphatic hydrazide compound examples include form hydrazide, acetohydrazide, propionic acid hydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, 1,4- Cyclohexane dihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, N, N'-hexamethylenebissemicarbazide, citric acid trihydrazide, nitriloacetic acid trihydrazide, cyclohexanetricarboxylic acid trihydrazide, 1,3-bis (hydrazinocarbono Hydantoin skeleton such as ethyl) -5-isopropylhydantoin, preferably valine hydanto
  • thermosetting agent (B) is preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably 1 to 3% by mass when the total amount of the liquid crystal sealant is 100% by mass. Two or more kinds may be mixed and used.
  • the component (C) silane coupling agent can be used to improve the adhesive strength and improve the moisture resistance reliability.
  • silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane, N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, 3-amino Propyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, N- (2- (vinylbenzylamino) ethoxysilane, 2-(,4-
  • the component (D) inorganic filler can be used to improve adhesive strength and moisture resistance reliability.
  • this (D) inorganic filler fused silica, crystalline silica, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, mica, 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, asbestos, etc., preferably fused silica, crystalline silica, nitriding Silicon, boron nitride, calcium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, mica, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, more preferably fused
  • the average particle size is too large, it becomes a cause of defects such as failure to form a gap when laminating the upper and lower glass substrates when manufacturing a narrow gap liquid crystal cell, and therefore 3 ⁇ m or less is appropriate, and preferably 2 ⁇ m or less.
  • the particle size can be measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (dry type) (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd .; LMS-30).
  • the content of the inorganic filler (D) that can be used in the liquid crystal sealant of the present invention in the liquid crystal sealant is usually from 3 to 60% by mass, preferably when the total amount of the liquid crystal sealant of the present invention is 100% by mass, preferably 5 to 50% by mass.
  • the content of the inorganic filler (D) that can be used in the liquid crystal sealant of the present invention in the liquid crystal sealant is usually from 3 to 60% by mass, preferably when the total amount of the liquid crystal sealant of the present invention is 100% by mass, preferably 5 to 50% by mass.
  • the thermal reactivity can be improved by using the component (E) thermal radical polymerization initiator.
  • the thermal radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that generates radicals by heating and initiates a chain polymerization reaction, but there are organic peroxides, azo compounds, benzoin compounds, benzoin ether compounds, acetophenone compounds, benzopinacols, and the like. And benzopinacol is preferably used.
  • organic peroxides include Kayamek A, Kayamek M, Kayamek R, Kayamek L, Kayamek LH, Kayamek SP-30C, Perdox CH-50L, Perdox BC-FF, Kadox B-40ES, Perdox 14, Trigonox 22- 70E, Trigonox 23-C70, Trigonox 121, Trigonox 121-50E, Trigonox 121-LS50E, Trigonox 21-LS50E, Trigonox 42, Trigonox 42LS, Kayaester P-70, Kayaester TMPO-70, Kayaester CND-C70, Kaya Ester O, Kaya Este O-50E, Kaya Este AN, Kaya Butyl B, Perdox 16, Kaya Carbon BIC-75, Kaya Carbon AIC-75 (Kayaku Akzo Co., Ltd.) Made by company), Permec N, Permec H, Permec S, Permec F, Permec D, Permec G, Perhexa H,
  • azo compounds As azo compounds, VA-044, V-070, VPE-0201, VSP-1001, etc. (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are commercially available. Furthermore, a compound represented by the following formula (1) is particularly preferably used from the viewpoint of reactivity and solubility in liquid crystals.
  • Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom, a phenyl group, or a silicon atom
  • R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or a straight chain having 1 to 4 carbon atoms. Alternatively, it represents a branched alkyl group
  • X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenoxy group, or a halogen atom.
  • R 1 to R 3 or R 4 to R 6 bonded to Y 1 or Y 2 respectively do not exist when Y 1 or Y 2 is a hydrogen atom.
  • Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom, a phenyl group, or a silicon atom, preferably at least one of which is a silicon atom.
  • the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (hereinafter also simply referred to as C1 to C4 alkyl group) in R 1 to R 6 is, for example, methyl, ethyl, n-propyl, Examples include i-propyl and t-butyl.
  • the halogen in X 1 to X 4 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
  • R 1 R 2 R 3 Y 1 — or R 4 R 5 R 6 Y 2 — represents a phenyl group, 1 to 3 C1-C4 alkyls A phenyl group substituted with a group, a di-C1-C4 alkylsilyl group, or a tri-C1-C4 alkylsilyl group, more preferably a di-C1-C4 alkylsilyl group or a tri-C1-C4 alkylsilyl group, A tri-C1 to C4 alkylsilyl group is preferable.
  • the groups may be the same or different.
  • the silyl group include di-C1 to C4 alkylsilyl groups such as dimethylsilyl, diethylsilyl, and methylethylsilyl; triC1 to C4 alkylsilyl groups such as trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, and t-butyldimethylsilyl.
  • X 1 to X 4 in the formula (1) each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenoxy group, or a halogen atom, and preferably all of X 1 to X 4 are This is the case for hydrogen atoms.
  • the compound represented by the formula (1) include benzopinacol, 1,2-dimethoxy-1,1,2,2-tetraphenylethane, 1,2-diethoxy-1,1,2,2 -Tetraphenylethane, 1,2-diphenoxy-1,1,2,2-tetraphenylethane, 1,2-dimethoxy-1,1,2,2-tetra (4-methylphenyl) ethane, 1,2- Diphenoxy-1,1,2,2-tetra (4-methoxyphenyl) ethane, 1,2-bis (trimethylsiloxy) -1,1,2,2-tetraphenylethane, 1,2-bis (triethylsiloxy) -1,1,2,2-tetraphenylethane, 1,2-bis (t-butyldimethylsiloxy) -1,1,2,2-tetraphenylethane, 1-hydroxy-2-trimethylsiloxy-1,1 , , 2-tetraphenylethane, 1-hydroxy-2-triethylsiloxy-1,1,1,2,
  • benzopinacol is commercially available from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Those obtained by silyl etherifying the hydroxy group of benzopinacol can be obtained by synthesizing by heating a corresponding benzopinacol and various silylating agents under a basic catalyst such as pyridine.
  • silylating agent examples include trimethylchlorosilane (TMCS), hexamethyldisilazane (HMDS), N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (BSTFA), which are generally known trimethylsilylating agents, and triethylsilylating agents. And triethylchlorosilane (TECS), and t-butylmethylsilane (TBMS), which is a t-butyldimethylsilylating agent. These reagents can be easily obtained from markets such as silicon derivative manufacturers.
  • the reaction amount of the silylating agent is preferably 1.0 to 5.0 times mol for 1 mol of the hydroxy group of the target compound.
  • the amount is less than 1.0 times mol, the reaction efficiency is poor and the reaction time is prolonged, so that thermal decomposition is promoted.
  • the amount is more than 5.0 times mol, separation may be deteriorated during collection or purification may be difficult.
  • Examples of basic catalysts include pyridine and triethylamine.
  • the basic catalyst has an effect of trapping hydrogen chloride generated during the reaction to keep the reaction system basic, and an effect of extracting the hydrogen of the hydroxy group to further promote the reaction.
  • the content may be 0.5 mol or more with respect to the target hydroxy group, and may be used as a solvent.
  • nonpolar organic solvents such as hexane, ether and toluene are excellent because they do not participate in the reaction.
  • polar solvents such as pyridine, dimethylformaldehyde (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), tetrahydrofuran (THF), and acetonitrile are also preferable.
  • the content is preferably such that the solute weight concentration is 5 to 40%. More preferably, it is 10 to 30%. If it is less than 5%, the reaction is slow, decomposition by heat is accelerated, and the yield is lowered. If it exceeds 40%, the amount of by-products increases and the yield decreases.
  • the thermal radical polymerization initiator preferably has a fine particle size and is uniformly dispersed.
  • the average particle size is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less, because if the average particle size is too large, it becomes a cause of defects such as inability to successfully form a gap when the upper and lower glass substrates are bonded together when manufacturing a narrow gap liquid crystal display cell. .
  • a minimum is about 0.1 micrometer.
  • the particle size can be measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (dry type) (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd .; LMS-30).
  • the content of the thermal radical polymerization initiator is preferably 0.0001 to 10% by mass, more preferably 0.0005 to 7% by mass, when the total amount of the liquid crystal sealing agent of the present invention is 100% by mass. %, Particularly preferably 0.001 to 3% by mass.
  • the liquid crystal sealant of the present invention may contain a component (F) photoradical polymerization initiator in order to obtain a photothermal combination curing type liquid crystal sealant.
  • the radical photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that generates radicals by UV or visible light irradiation and initiates a chain polymerization reaction.
  • benzyl dimethyl ketal 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, diethyl thioxanthone, Benzophenone, 2-ethylanthraquinone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine
  • An oxide etc. can be mentioned. From the viewpoint of liquid crystal contamination, it is preferable to use those having a (meth) acryloyl group in the molecule.
  • 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl]- The reaction product with 2-hydroxy-2methyl-1-propan-1-one is preferably used.
  • This compound can be obtained by the method described in International Publication No. 2006/027982.
  • the content of the component (F) photopolymerization initiator that can be used in the liquid crystal sealant of the present invention in the liquid crystal sealant is usually 0.5 to 20 when the total amount of the liquid crystal sealant of the present invention is 100% by mass. % By mass, preferably 1 to 15% by mass.
  • a monomer or oligomer of (meth) acrylic acid ester may be used as necessary.
  • Such monomers and oligomers include, for example, a reaction product of dipentaerythritol and (meth) acrylic acid, a reaction product of dipentaerythritol / caprolactone and (meth) acrylic acid, etc., but has a contamination property to liquid crystals. If it is low, it will not be restricted in particular.
  • the liquid crystal sealant of the present invention can further contain additives such as curing accelerators such as organic acids and imidazoles, organic fillers, pigments, leveling agents, antifoaming agents, and solvents, if necessary.
  • curing accelerators such as organic acids and imidazoles
  • organic fillers such as organic fillers, pigments, leveling agents, antifoaming agents, and solvents, if necessary.
  • An example of a method for obtaining the liquid crystal sealant of the present invention is the following method. First, another curable resin is mixed with the component (a) as necessary to obtain the component (A), and the component (F) is heated and dissolved as necessary. Next, after cooling to room temperature, component (B) is added, and (C) component, (D) component, (E) component as well as organic filler, antifoaming agent, leveling agent, solvent, etc. are added as necessary.
  • the liquid crystal sealing agent of the present invention can be produced by uniformly mixing with a known mixing apparatus, for example, a three roll, sand mill, ball mill, etc., and filtering with a metal mesh.
  • the liquid crystal display cell of the present invention is a cell in which a pair of substrates having predetermined electrodes formed on a substrate are arranged opposite to each other at a predetermined interval, the periphery is sealed with the liquid crystal sealant of the present invention, and the liquid crystal is sealed in the gap. is there.
  • the kind of liquid crystal to be sealed is not particularly limited.
  • the substrate is composed of a combination of substrates made of glass, quartz, plastic, silicon, etc. and having light transparency in at least one of them.
  • a spacer spacer (gap control material) such as glass fiber
  • the liquid crystal sealant was applied to one of the pair of substrates using a dispenser, a screen printing apparatus or the like.
  • the liquid crystal display cell of the present invention can be obtained by curing at 90 to 130 ° C. for 1 to 2 hours.
  • the liquid crystal sealant part is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiator and photocured.
  • UV irradiation dose is preferably 500 ⁇ 6000mJ / cm 2, more preferably 1000 ⁇ 4000mJ / cm 2.
  • the liquid crystal display cell of the present invention can be obtained by curing at 90 to 130 ° C. for 1 to 2 hours.
  • the liquid crystal display cell of the present invention thus obtained is free from display defects due to liquid crystal contamination and has excellent adhesion and moisture resistance reliability.
  • the spacer include glass fiber, silica beads, and polymer beads.
  • the diameter varies depending on the purpose, but is usually 2 to 8 ⁇ m, preferably 4 to 7 ⁇ m.
  • the amount used is usually about 0.1 to 4% by mass, preferably about 0.5 to 2% by mass, more preferably about 0.9 to 1.5% by mass with respect to 100% by mass of the liquid crystal sealant of the present invention. .
  • the liquid crystal sealant of the present invention has good reactivity, and is rapidly cross-linked by light or heat, so that the elution of the constituent components into the liquid crystal is extremely small, and the display defect of the liquid crystal display cell is reduced. It is possible. Moreover, since it is excellent also in storage stability, it is suitable for manufacture of a liquid crystal display cell. Furthermore, since the cured product is excellent in various cured product characteristics such as adhesive strength, heat resistance, and moisture resistance, it is possible to produce a liquid crystal display cell with excellent reliability by using the liquid crystal sealant of the present invention. is there. In addition, the liquid crystal display cell prepared using the liquid crystal sealant of the present invention satisfies the characteristics required for a liquid crystal display cell having a high voltage holding ratio and a low ion density.
  • the obtained reaction solution was cooled and stirred while adding 200 parts of water to precipitate the product and deactivate the unreacted silylating agent.
  • the precipitated product was separated by filtration and thoroughly washed with water.
  • the obtained product was dissolved in acetone, recrystallized by adding water and purified. 105.6 parts (yield 88.3%) of the target 1-hydroxy-2-trimethylsiloxy-1,1,2,2-tetraphenylethane were obtained.
  • the purity was 99.0% (area percentage).
  • the photo radical polymerization initiator (component (F)) was heated and dissolved therein, and then cooled to room temperature, and the silane coupling agent (component (C)), inorganic filler (component (D)), thermosetting agent ( Component (B)) and thermal radical polymerization initiator (component (E)) were added and stirred, then dispersed with a three-roll mill, filtered through a metal mesh (635 mesh), and the liquid crystals of Examples 1 to 3
  • a liquid crystal sealant for the dropping method was prepared.
  • liquid crystal sealants for liquid crystal dropping methods of Comparative Examples 1 to 3 were prepared at the ratios shown in Table 4 below.
  • an in-plane spacer (NATOCO SPACER KSEB-525F; manufactured by NATCO; gap width of 5 ⁇ m after bonding) is sprayed and thermally fixed on another rubbing-treated substrate, and the substrate is first vacuumed using a bonding apparatus. It was bonded to a liquid crystal dripped substrate. After forming the gap by opening to the atmosphere, masking only the inside of the seal pattern frame, irradiating with 3000 mJ / cm 2 ultraviolet rays with a UV irradiator, putting it in an oven and thermally curing at 120 ° C. for 1 hour, liquid crystal test cell for evaluation It was created.
  • NATOCO SPACER KSEB-525F manufactured by NATCO; gap width of 5 ⁇ m after bonding
  • the complex viscosity was measured with a dynamic viscoelasticity measuring device (Rhesol-G5000, manufactured by UBM Co., Ltd.).
  • the setting of the dynamic viscoelasticity measuring apparatus is as follows. Cone: Parallel cone with a diameter of 20 mm, frequency: 1 Hz, distortion angle: 3 deg.
  • the measurement temperature was raised from 30 ° C. to 120 ° C. at a rate of 18 ° C./min, and then maintained at 120 ° C.
  • Table 4 shows the time when the viscosity reached 10,000 Pa ⁇ s.
  • Comparative Example 1 in which the (meth) acrylic component of the curable resin is composed only of epoxy acrylate showed a result that was very poor in storage stability.
  • Comparative Example 2 in which the (meth) acrylic component of the curable resin is composed only of epoxy methacrylate has good storage stability, but because the reaction is slow, the resin is eluted into the liquid crystal. Alignment failure is caused.
  • Comparative Example 3 in which epoxy acrylate and epoxy methacrylate are mixed as the (meth) acrylic component of the curable resin, both storage stability and liquid crystal alignment failure are bad due to the respective disadvantages of each component. .
  • the liquid crystal sealants of Examples 1 to 3 are liquid crystal sealants that achieve both storage stability and low liquid crystal contamination. Furthermore, the liquid crystal sealing agents of Examples 1 and 2 are very excellent in the adhesive strength of the cured product. From this, it can be said that the liquid crystal sealing agent of the present invention is excellent in workability, and the reliability of a liquid crystal display cell manufactured using the same is also excellent.
  • the liquid crystal sealant of the present invention has a very small effect on the liquid crystal display characteristics, the liquid crystal display element can have high definition, high speed response, low voltage drive, long life, and excellent storage stability. This contributes to easy manufacture of the liquid crystal display cell. Moreover, since it is excellent in hardened

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Abstract

 光や熱によって硬化する液晶シール剤であって、低液晶汚染性に極めて優れるため、液晶表示素子の高精細化、高速応答化、低電圧駆動化、長寿命化を可能とし、さらには保存安定性にも優れるため、作業性が非常に良い液晶滴下工法用液晶シール剤を提案する。 本発明の液晶シール剤は、(A)硬化性樹脂及び(B)熱硬化剤を含有する液晶シール剤において、成分(A)中に、(a)一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物を含有する。

Description

液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル
 本発明は、光及び/又は熱によって硬化する液晶シール剤であって、液晶滴下工法に使用される液晶シール剤に関する。より詳細には、低液晶汚染性であり、かつ保存安定性の良い液晶滴下工法用液晶シール剤に関する。
 近年の液晶表示セルの大型化に伴い、液晶表示セルの製造方法として、より量産性の高い、いわゆる液晶滴下工法が提案されている(特許文献1、2)。具体的には、一方の基板に形成された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ることにより液晶が封止される液晶表示セルの製造方法である。
 しかし、液晶滴下工法は、未硬化の状態の液晶シール剤が液晶に接触するため、その際に液晶シール剤の成分が液晶に溶解(溶出)して液晶の抵抗値を低下させ、シール近傍の表示不良を発生させるという問題点がある。
 この課題を解決するため、現在は液晶滴下工法用の液晶シール剤として光熱併用型のものが用いられ、実用化されている(特許文献3、4)。この液晶シール剤を使用した液晶滴下工法では、基板に挟まれた液晶シール剤に光を照射して一次硬化させた後、加熱して二次硬化させることを特徴とする。この方法によれば、未硬化の液晶シール剤を光によって速やかに硬化でき、液晶シール剤成分の液晶への溶解(溶出)を抑えることが可能である。さらに、光硬化のみでは光硬化時の硬化収縮等による接着強度不足という問題も発生するが、光熱併用型であれば加熱による二次硬化によって応力緩和効果が得られ、そういった問題も解消できるという利点を有する。
 しかし、近年では、液晶表示素子の小型化に伴い、液晶表示素子のアレイ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ックス部分により液晶シール剤に光が当たらない遮光部が生じ、シール近傍の表示不良の問題が以前よりも深刻なものとなっている。すなわち、遮光部の存在によって上記光による一次硬化が不十分となり、液晶シール剤中に未硬化成分が多量に残存する。この状態で熱による二次硬化工程に進んだ場合、当該未硬化成分の液晶への溶解は、熱によって促進されてしまうという結果をもたらし、シール近傍の表示不良を引き起こす。
 この課題を解決するためには、硬化性樹脂の反応性を改善し、液晶への溶解前に硬化を進行させる手段が非常に有用である。このため、熱反応性を改良する様々な検討がなされている。上記遮光部において、光によって十分に硬化していない液晶シール剤を、低温から速やかに反応させ、液晶汚染を抑えようという試みである。例えば、特許文献5、6では、熱ラジカル開始剤を用いる方法が開示されている。また、特許文献7では、硬化促進剤として多価カルボン酸を用いる方法が開示されている。
 しかし、これら熱ラジカル開始剤や多価カルボン酸のような硬化促進剤の添加は、それ自体の液晶への溶出があるため、低液晶汚染性を充分に実現できるものとは言えない。また、これらの成分は、反応速度を速くする効果に起因し、逆に保存安定性を悪くするといったデメリットを内包する。
 以上述べたように、液晶滴下工法用液晶シール剤の開発は非常に精力的に行われているにもかかわらず、低液晶汚染性を実現しながら、良好な保存安定性をも併せ持つ液晶シール剤は未だ実現していない。
特開昭63-179323号公報 特開平10-239694号公報 特許第3583326号公報 特開2004-61925号公報 特開2004-126211号公報 特開2009-8754号公報 国際公開第2008/004455号
 本発明は、光や熱によって硬化する液晶シール剤に関するものであり、低液晶汚染性に極めて優れるため、液晶表示素子の高精細化、高速応答化、低電圧駆動化、長寿命化を可能とし、更には保存安定性にも優れるため、作業性が非常に良い液晶滴下工法用液晶シール剤を提案するものである。
 本発明者らは、一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物を含有する液晶シール剤が上記課題を解決するものであることを発見し、本発明に至ったものである。
 すなわち本発明は、次の(1)~(14)に関するものである。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」と記載した場合には、「アクリル」及び「メタクリル」の一方又は両方を意味するものとする。同様に、「(メタ)アクリレート」と記載した場合には「アクリレート」及び「メタクリレート」の一方又は両方を、「(メタ)アクリロイル」と記載した場合には「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の一方又は両方を意味するものとする。
(1)
 (A)硬化性樹脂及び(B)熱硬化剤を含有する液晶滴下工法用液晶シール剤において、
 成分(A)中に、(a)一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物を含有する液晶滴下工法用液晶シール剤。
(2)
 上記成分(a)が分子中にさらに水素結合性官能基を有する化合物である上記(1)に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
(3)
 上記水素結合性官能基がヒドロキシ基又はアミド基である上記(2)に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
(4)
 上記成分(a)が、(a-1)グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物及び(a-2)上記(a-1)とイソシアネート化合物との反応生成物の一方又は両方である上記(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)
 上記イソシアネート化合物がジイソシアネート化合物である上記(4)に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
(6)
 上記イソシアネート化合物がトリレンジイソシアネートである上記(4)又は(5)に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
(7)
 上記成分(a)が、上記成分(a-1)と上記成分(a-2)との混合物である上記(4)に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
(8)
 上記成分(A)中に上記成分(a)を60質量%以上含有する上記(1)乃至(7)のいずれか一項に記載に液晶滴下工法用液晶シール剤。
(9)
 液晶シール剤の総質量中における上記成分(A)の含有量が40~90質量%である上記(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、(C)シランカップリング剤を含有する上記(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)
 更に、(D)無機フィラーを含有する上記(1)乃至(10)の何れか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
(12)
 更に、(E)熱ラジカル重合開始剤を含有する上記(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)
 更に、(F)光ラジカル重合開始剤を含有する上記(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。
(14)
 上記(1)乃至(13)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。
 本発明の液晶シール剤は、液晶表示特性に与える影響が極めて小さいため、液晶表示素子の高精細化、高速応答化、低電圧駆動化、長寿命化を可能とし、更に保存安定性に優れるため、液晶表示セルの製造の容易化に貢献するものである。また、接着強度等の硬化物特性に優れるため、信頼性の高い液晶表示素子の製造を実現することができる。
 本発明の液晶シール剤は、(A)硬化性樹脂を含有し、かつその硬化性樹脂は、(a)一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物を含有する。
 この化合物は、アクリロイル基部分が良好な反応性に寄与し、メタクリロイル基部分が保存安定性に寄与する。すなわち、アクリロイル基の反応性の速さから、当該分子が光又は熱によって早期に架橋されるため、液晶に溶出するのを抑えることができ、また一方でメタクリロイル基を分子内に有するため、硬化反応が速くなり過ぎ、保存安定性を損なうことを抑制できる。また、メタクリロイル基は緩やかに架橋を進めるため、硬化収縮を抑え、接着強度等の硬化物特性をも向上させる。
 成分(a)一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物は、例えば、グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応、グリシジルメタクリレートとヒドロキシ基を有するアクリル樹脂(例えば2-ヒドロキシエチルアクリレート等)との反応、メタクリル酸とヒドロキシ基を有するアクリル樹脂とのエステル化反応、アクリル酸とヒドロキシ基を有するメタクリル樹脂(例えば2-ヒドロキシエチルメタクリレート等)とのエステル化反応等によって得ることができる。また、ヒドロキシ基を有するアクリル樹脂とヒドロキシ基を有するメタクリル樹脂、又はヒドロキシ基を有するメタクリル樹脂とヒドロキシ基を有するアクリル樹脂を、イソシアネートを介して結合することによって、すなわちウレタン化反応によって得ることもできる。更には、グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応物のように、分子内にヒドロキシ基を有する場合には、更にウレタン結合を介して、当該分子どうしを、あるいは別のアクリル樹脂やメタクリル樹脂と結合させてもよい。
 上記成分(a)としては、分子内に、更に水素結合性官能基を有する化合物であることが好ましい。水素結合性官能基としては、ヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、チオール基等が挙げられ、更にはヒドロキシ基及びアミド基の一方又は両方を有するものが非常に好適である。この観点から、成分(a)としては、上記化合物の例のうち、グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応物やウレタン結合を有する化合物等が好適に用いられる。
 更に、成分(a)としては、(a-1)グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物や(a-2)上記(a-1)とイソシアネート化合物との反応生成物である場合が特に好ましく、(a-1)成分と(a-2)成分との混合物である場合が最も好ましい態様である。
 上記イソシアネートとしては、イソシアネート基を有するものであれば特に限定されず、例えば2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-メチルメタフェニレンジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、5-クロロ-2,4-トルレンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメチン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジイソシアネート3,3’-ジメチルジフェニルメタン、メタ-キシリレンジイソシアネート、4,4’-メチレン-ビス(フェニルイソシアナート)、トリレン-2,5-ジイソシアネート、1,12-ジイソシアネートドデカン,4,4’-メチレンビス(2-クロロフェニルイソシアナート)、1,5-ナフタレンジイソシアネート、トリメチル-ヘキサメチレンジイソシアネート、3,3’-ジクロロジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,5-ジイソシアネート2-メチルペンタン、1,4-ジイソシアネートブタン、1,3-ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、1-クロロメチル-2,4-ジイソシアネートベンゼン、2,2-ビス(4-イソシアナートフェニル)ヘキサフルオロプロパンメタンジイソシアネート、1,8-ジイソシアネートクタン、オキシビス(4-フェニルイソシアネート)、2,4,6-トリメチル-1,3-フェニレンジイソシアネート、2,4’-メチレンビス(フェニレンイソシアナート)を挙げることができる。このうち、ジイソシアネート化合物であるイソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネート、トリレン-2,5-ジイソシアネート等が好ましく、更に好ましくはトリレン-2,4-ジイソシアネート、トリレン-2,5-ジイソシアネートである。これらのイソシアネートは、市販品としては、例えばトリレンジシソシアネート(コロネート:日本ポリウレタン工業株式会社製)等を市場より入手することができる。
 下記表1~3に成分(a)の化合物の具体例を示すが、一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物である限り、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 成分(a)の含有量の観点からは、上記(A)成分中、(a)成分を60質量%以上含有する場合が好ましく、更に好ましくは70質量%以上である。成分(a)の含有量が少なくなり過ぎると本発明の効果、すなわち反応性による低液晶汚染性の実現と保存安定性との両立という特性が十分に得られなくなる。
 また、成分(A)中、成分(a)を除いた残部は、成分(a)に該当しないエポキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂等、又はこれらの混合物である。これらの硬化性樹脂は、いずれも液晶に対する汚染性、溶解性が低いものが好ましく、好適なエポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、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樹脂、その他、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、及びそれらのハロゲン化物、水素添加物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 (メタ)アクリル樹脂としては、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との周知の反応により得ることができるエポキシ(メタ)アクリレートが好適である。また、この場合、エポキシ基の全部を(メタ)アクリル化してもよいし、一部を(メタ)アクリル化してもよい。エポキシ(メタ)アクリレートは、例えば、エポキシ樹脂に、所定の当量比の(メタ)アクリル酸、触媒(例えば、ベンジルジメチルアミン、トリエチルアミン、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、トリフェニルホスフィン、トリフェニルスチビン等)、及び重合防止剤(例えば、メトキノン、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、フェノチアジン、ジブチルヒドロキシトルエン等)を添加して、例えば80~110℃でエステル化反応を行うことにより得られる。原料となるエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、2官能以上のエポキシ樹脂が好ましく、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、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樹脂、その他、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、及びそれらのハロゲン化物、水素添加物等が挙げられる。これらのうち液晶汚染性の観点から、より好ましいものはビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂である。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。
 液晶シール剤総量中における成分(A)の含有量は、40~90質量%が好ましく、更に好ましくは50~85質量%である。
 本発明の液晶シール剤は、成分(B)熱硬化剤を含有する。熱硬化剤としては、特に限定されるものではなく、多価アミン類、多価フェノール類、ヒドラジド化合物等を挙げる事ができるが、多価ヒドラジド化合物が特に好適に用いられる。例えば、芳香族ヒドラジドであるテレフタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、2,6-ナフトエ酸ジヒドラジド、2,6-ピリジンジヒドラジド、1,2,4-ベンゼントリヒドラジド、1,4,5,8-ナフトエ酸テトラヒドラジド、ピロメリット酸テトラヒドラジド等を挙げることができる。また、脂肪族ヒドラジド化合物であれば、例えば、ホルムヒドラジド、アセトヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、1,4-シクロヘキサンジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、N,N’-ヘキサメチレンビスセミカルバジド、クエン酸トリヒドラジド、ニトリロ酢酸トリヒドラジド、シクロヘキサントリカルボン酸トリヒドラジド、1,3-ビス(ヒドラジノカルボノエチル)-5-イソプロピルヒダントイン等のヒダントイン骨格、好ましくはバリンヒダントイン骨格(ヒダントイン環の炭素原子がイソプロピル基で置換された骨格)を有するジヒドラジド化合物、トリス(1-ヒドラジノカルボニルメチル)イソシアヌレート、トリス(2-ヒドラジノカルボニルエチル)イソシアヌレート、トリス(2-ヒドラジノカルボニルエチル)イソシアヌレート、トリス(3-ヒドラジノカルボニルプロピル)イソシアヌレート、ビス(2-ヒドラジノカルボニルエチル)イソシアヌレート等を挙げることができる。硬化反応性と潜在性とのバランスから好ましくは、イソフタル酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、トリス(1-ヒドラジノカルボニルメチル)イソシアヌレート、トリス(2-ヒドラジノカルボニルエチル)イソシアヌレート、トリス(2-ヒドラジノカルボニルエチル)イソシアヌレート、トリス(3-ヒドラジノカルボニルプロピル)イソシアヌレートであり、特に好ましくはマロン酸ジヒドラジド、トリス(2-ヒドラジノカルボニルエチル)イソシアヌレートである。かかる(B)熱硬化剤の含有量としては、液晶シール剤の総量を100質量%とした場合に、0.5~5質量%であることが好ましく、更に好ましくは1~3質量%であり、2種以上を混合して用いてもよい。
 本発明の液晶シール剤では、成分(C)シランカップリング剤を用いて、接着強度向上や耐湿信頼性向上を図ることができる。シランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピ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-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-ア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-アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピ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、ビニルトリメトキシシラン、N-(2-(ビニルベンジルアミノ)エチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。(C)シランカップリング剤の液晶シール剤に占める含有量は、本発明の液晶シール剤の総量を100質量%とした場合、0.05~3質量%が好適である。
 本発明の液晶シール剤では、成分(D)無機フィラーを用いて、接着強度向上や耐湿信頼性向上を図ることができる。この(D)無機フィラーとしては、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、珪酸アルミニウムであり、更に好ましくは溶融シリカ、結晶シリカ、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よい。その平均粒径は、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、3μm以下が適当であり、好ましくは2μm以下である。粒径はレーザー回折・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)により測定できる。
 本発明の液晶シール剤で使用し得る無機フィラー(D)の液晶シール剤中の含有量は、本発明の液晶シール剤の総量を100質量%とした場合、通常3~60質量%、好ましくは5~50質量%である。無機フィラーの含有量が少な過ぎる場合、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。一方、無機フィラーの含有量が多過ぎる場合、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。
 本発明の液晶シール剤では、成分(E)熱ラジカル重合開始剤を用いて、熱反応性を向上させることもできる。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A、カヤメックM、カヤメックR、カヤメックL、カヤメックLH、カヤメックSP-30C、パードックスCH-50L、パードックスBC-FF、カドックスB-40ES、パードックス14、トリゴノックス22-70E、トリゴノックス23-C70、トリゴノックス121、トリゴノックス121-50E、トリゴノックス121-LS50E、トリゴノックス21-LS50E、トリゴノックス42、トリゴノックス42LS、カヤエステルP-70、カヤエステルTMPO-70、カヤエステルCND-C70、カヤエステルO、カヤエステO-50E、カヤエステルAN、カヤブチルB、パードックス16、カヤカルボンBIC-75、カヤカルボンAIC-75(化薬アクゾ株式会社製)、パーメックN、パーメックH、パーメックS、パーメックF、パーメックD、パーメックG、パーヘキサH、パーヘキサHC、パーヘキサTMH、パーヘキサC、パーヘキサV、パーヘキサ22、パーヘキサMC、パーキュアーAH、パーキュアーAL、パーキュアーHB、パーブチルH、パーブチルC、パーブチルND、パーブチルL、パークミルH、パークミルD、パーロイルIB、パーロイルIPP、パーオクタND、(日油株式会社製)等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等(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。また、更には、反応性や液晶への溶解性の観点より、下記式(1)で表される化合物が特に好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(1)中、Y、Yは各々独立して水素原子、フェニル基、又は珪素原子を示し、R~Rは各々独立して水素原子又は炭素数1~4の直鎖若しくは分岐アルキル基を示し、X~Xは各々独立して水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、又はハロゲン原子を示す。但し、Y又はYにそれぞれ結合するR~R又はR~Rは、Y又はYが水素原子の場合は存在しない。]
 上記式(1)において、Y及びYは各々独立して、水素原子、フェニル基、又は珪素原子を示し、好ましいのは少なくとも一方が珪素原子の場合である。本発明の式(1)において、R~Rにおける炭素数1~4の直鎖又は分岐アルキル基(以下単にC1~C4アルキル基ともいう)としては、例えばメチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、t-ブチル等を挙げることができる。また、X~Xにおけるハロゲンとしてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子等を挙げることができる。
 式(1)のY又はYが水素原子以外の場合、R-又はR-は、フェニル基、1~3個のC1~C4アルキル基で置換されたフェニル基、ジC1~C4アルキルシリル基、又はトリC1~C4アルキルシリル基が好ましく、より好ましくは、ジC1~C4アルキルシリル基又はトリC1~C4アルキルシリル基であり、更に好ましくはトリC1~C4アルキルシリル基である。
 式(1)のR-、R-におけるジ又はトリC1~C4直鎖又は分岐アルキルシリル基において、2個又は3個のC1~C4アルキル基は同一でも異なってもよい。該シリル基としては、例えば、ジメチルシリル、ジエチルシリル、メチルエチルシリル等のジC1~C4アルキルシリル基;トリメチルシリル、トリエチルシリル、ジメチルエチルシリル、t-ブチルジメチルシリル等のトリC1~C4アルキルシリル基;が挙げられる。これらの中で、トリC1~C4アルキルシリル基が最も好ましく、より好ましくはトリメチルシリル基である。
 式(1)のX~Xは各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、又はハロゲン原子を示し、好ましいのはX~Xが全て水素原子の場合である。
 式(1)で表される化合物として、具体的には、ベンゾピナコール、1,2-ジメトキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ジエトキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ジフェノキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ジメトキシ-1,1,2,2-テトラ(4-メチルフェニル)エタン、1,2-ジフェノキシ-1,1,2,2-テトラ(4-メトキシフェニル)エタン、1,2-ビス(トリメチルシロキシ)-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ビス(トリエチルシロキシ)-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ビス(t-ブチルジメチルシロキシ)-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1-ヒドロキシ-2-トリメチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1-ヒドロキシ-2-トリエチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1-ヒドロキシ-2-t-ブチルジメチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン等が挙げられ、好ましくは1-ヒドロキシ-2-トリメチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1-ヒドロキシ-2-トリエチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1-ヒドロキシ-2-t-ブチルジメチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ビス(トリメチルシロキシ)-1,1,2,2-テトラフェニルエタンであり、さらに好ましくは1-ヒドロキシ-2-トリメチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタン、1,2-ビス(トリメチルシロキシ)-1,1,2,2-テトラフェニルエタンである。但し、式(1)の構造を有する限り、これらの化合物に限定されるものではない。また、2種以上を併用することも可能である。
 上記熱ラジカル重合開始剤のうち、ベンゾピナコールは東京化成工業(株)、和光純薬工業(株)等から市販されている。ベンゾピナコールのヒドロキシ基をシリルエーテル化したものは、対応するベンゾピナコールと各種シリル化剤とをピリジン等の塩基性触媒下で加熱させる方法により合成して得ることができる。
 シリル化剤としては、一般に知られているトリメチルシリル化剤であるトリメチルクロロシラン(TMCS)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)や、トリエチルシリル化剤であるトリエチルクロロシラン(TECS)や、t-ブチルジメチルシリル化剤であるt-ブチルメチルシラン(TBMS)等が挙げられる。これらの試薬はシリコン誘導体メーカー等の市場から容易に入手することができる。シリル化剤の反応量としては、対象化合物のヒドロキシ基1モルに対して1.0~5.0倍モルが好ましい。さらに好ましくは1.5~3.0倍モルである。1.0倍モルより少ないと反応効率が悪く、反応時間が長くなるため熱分解を促進してしまう。5.0倍モルより多いと回収の際に分離が悪くなったり、精製が困難になったりしてしまう。
 塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン等が挙げられる。塩基性触媒は反応時に発生する塩化水素をトラップし、反応系を塩基性下に保つ効果や、ヒドロキシ基の水素を引き抜き、より反応を促進させる効果がある。含有量としては対象のヒドロキシ基に対して0.5倍モル以上あればよく、溶媒として用いてもよい。
 溶媒としてはヘキサン、エーテル、トルエン等の非極性有機溶媒は反応に関与しないため優れている。また、ピリジン、ジメチルホルムアルデヒド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、テトラヒドロフラン(THF)、アセトニトリル等の極性溶媒も好ましい。含有量としては溶質の重量濃度が5~40%になる程度が好ましい。さらに好ましくは10~30%である。5%より少ないと反応が遅く、熱による分解が促進され収率が落ちてしまう。40%より多いと副生成物が多くなり、収率が落ちてしまう。
 成分(E)熱ラジカル重合開始剤は粒径を細かくし、均一に分散することが好ましい。その平均粒径は、大きすぎると狭ギャップの液晶表示セル製造時に上下ガラス基板を貼り合わせ時のギャップ形成が上手くできない等の不良要因となるため、5μm以下が好ましく、より好ましくは3μm以下である。また、際限なく細かくしても差し支えないが、通常下限は0.1μm程度である。粒径はレーザー回折・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)により測定できる。
 該熱ラジカル重合開始剤の含有量としては、本発明の液晶シール剤の総量を100質量%とした場合、0.0001~10質量%であることが好ましく、更に好ましくは0.0005~7質量%であり、0.001~3質量%が特に好ましい。
 本発明の液晶シール剤は、光熱併用硬化型の液晶シール剤とするために、成分(F)光ラジカル重合開始剤を含有してもよい。光ラジカル重合開始剤は、UVや可視光の照射によって、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、例えば、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、2-エチルアンスラキノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-メチル-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルフォリノ-1-プロパン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。また、液晶汚染性の観点から、分子内に(メタ)アクリロイル基を有するものを使用することが好ましく、例えば2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートと1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2メチル-1-プロパン-1-オンとの反応生成物が好適に用いられる。この化合物は国際公開第2006/027982号記載の方法にて製造して得ることができる。
 本発明の液晶シール剤で使用し得る成分(F)光重合開始剤の液晶シール剤中の含有量は、本発明の液晶シール剤の総量を100質量%とした場合、通常0.5~20質量%、好ましくは1~15質量%である。
 本発明の液晶シール剤には、更に必要に応じて、(メタ)アクリル酸エステルのモノマーやオリゴマーを使用してもよい。そのようなモノマー、オリゴマーとしては、例えば、ジペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸との反応物、ジペンタエリスリトール・カプロラクトンと(メタ)アクリル酸との反応物等が挙げられるが、液晶に対する汚染性が低いものならば特に制限されるものではない。
 本発明の液晶シール剤には、更に必要に応じて、有機酸やイミダゾール等の硬化促進剤、有機フィラー、並びに顔料、レベリング剤、消泡剤、溶剤等の添加剤を配合することができる。
 本発明の液晶シール剤を得る方法の一例としては、次に示す方法がある。まず、(a)成分に必要に応じて他の硬化性樹脂を混合し(A)成分とし、さらに必要に応じて(F)成分を加熱溶解する。次いで室温まで冷却後、(B)成分を添加し、更に必要に応じ(C)成分、(D)成分、(E)成分、並びに有機フィラー、消泡剤、レベリング剤、溶剤等を添加し、公知の混合装置、例えば3本ロール、サンドミル、ボールミル等により均一に混合し、金属メッシュにて濾過することにより本発明の液晶シール剤を製造することができる。
 本発明の液晶表示セルは、基板に所定の電極を形成した一対の基板を所定の間隔に対向配置し、周囲を本発明の液晶シール剤でシールし、その間隙に液晶が封入されたものである。封入される液晶の種類は特に限定されない。ここで、基板は、ガラス、石英、プラスチック、シリコン等からなる少なくとも一方に光透過性がある組み合わせの基板から構成される。その製法としては、本発明の液晶シール剤に、グラスファイバー等のスペーサ(間隙制御材)を添加後、該一対の基板の一方にディスペンサー、スクリーン印刷装置等を用いて該液晶シール剤を塗布した後、必要に応じて、80~120℃で仮硬化を行う。その後、該液晶シール剤の堰の内側に液晶を滴下し、真空中にてもう一方のガラス基板を重ね合わせ、ギャップ出しを行う。ギャップ形成後、90~130℃で1~2時間硬化することにより本発明の液晶表示セルを得ることができる。また、光熱併用型として使用する場合は、紫外線照射機により液晶シール剤部に紫外線を照射させて光硬化させる。紫外線照射量は、好ましくは500~6000mJ/cmであり、より好ましくは1000~4000mJ/cmである。その後必要に応じて、90~130℃で1~2時間硬化することにより本発明の液晶表示セルを得ることができる。このようにして得られた本発明の液晶表示セルは、液晶汚染による表示不良が無く、接着性、耐湿信頼性に優れたものである。スペーサーとしては、例えばグラスファイバー、シリカビーズ、ポリマービーズ等が挙げられる。その直径は、目的に応じ異なるが、通常2~8μm、好ましくは4~7μmである。その使用量は、本発明の液晶シール剤100質量%に対し通常0.1~4質量%、好ましくは0.5~2質量%、更に好ましくは0.9~1.5質量%程度である。
 本発明の液晶シール剤は、反応性が良好であり、光又は熱によって速やかに分子間の架橋がなされるため、構成成分の液晶への溶出も極めて少なく、液晶表示セルの表示不良を低減することが可能である。また、保存安定性にも優れるため、液晶表示セルの製造に適している。更に、その硬化物は接着強度、耐熱性、耐湿性等の各種硬化物特性にも優れるため、本発明の液晶シール剤を用いることにより、信頼性に優れる液晶表示セルを作成することが可能である。また、本発明の液晶シール剤を用いて作成した液晶表示セルは、電圧保持率が高く、イオン密度が低いという液晶表示セルとして必要な特性も充足される。
 以下、合成例、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特別の記載のない限り、本文中「部」及び「%」とあるのは質量基準である。
[合成例1:グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物(上記表1中の化合物番号1)の合成]
 グリシジルメタクリレート(製品名:ブレンマーGH、日油株式会社製)298.2gと重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.9gとをトルエン450gに溶解し、60℃まで昇温した。その後、エポキシ基の100%当量のアクリル酸151.2gを加え、更に80℃まで昇温し、これに反応触媒であるトリメチルアンモニウムクロライド0.85gを添加して、98℃で約30時間撹拌し、反応液を得た。この反応液を水洗し、トルエンを留去することにより、目的とするグリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物438gを得た。
[合成例2:グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物とイソシアネート化合物との反応生成物(上記表3中の化合物番号8及び9の混合物)の合成]
 合成例1で得られたグリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物200gと重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.13gとを入れ混合した。次に発熱に気をつけながら徐々にトリレンジイソシアネート(製品名:コロネートT-100、日本ポリウレタン工業株式会社製)を64.5g入れ、80℃で7時間撹拌し、反応液を得た。この反応液を水洗し、目的とするグリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物とイソシアネート化合物との反応生成物186gを得た。
[参考合成例1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂のエポキシアクリレートの合成]
 ビスフェノールA型エポキシ樹脂282.5g(製品名:YD-8125、新日鉄化学株式会社製)をトルエン266.8gに溶解し、これに重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.8gを加え、60℃まで昇温した。その後、エポキシ基の100%当量のアクリル酸117.5gを加え、更に80℃まで昇温し、これに反応触媒であるトリメチルアンモニウムクロライド0.6gを添加して、98℃で約30時間撹拌し、反応液を得た。この反応液を水洗し、トルエンを留去することにより、目的とするビスフェノールA型のエポキシアクリレート395gを得た(KAYARADRTMR-93100)。
[参考合成例2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂のエポキシメタクリレートの合成]
 ビスフェノールA型エポキシ樹脂282.5g(製品名:YD-8125、新日鉄化学株式会社製)をトルエン266.8gに溶解し、これに重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.8gを加え、60℃まで昇温した。その後、エポキシ基の100%当量のメタクリル酸140.4gを加え、更に80℃まで昇温し、これに反応触媒であるトリメチルアンモニウムクロライド0.6gを添加して、98℃で約30時間撹拌し、反応液を得た。この反応液を水洗し、トルエンを留去することにより、目的とするビスフェノールA型のエポキシアクリレート395gを得た(KAYARADRTMRM-93100)。
[参考合成例3:1-ヒドロキシ-2-トリメチルシロキシ-1,1, 2,2-テトラフェニルエタンの合成]
 市販ベンゾピナコール(東京化成製)100部(0.28モル)をジメチルホルムアルデヒド350部に溶解させた。これに塩基触媒としてピリジン32部(0.4モル)、シリル化剤としてBSTFA(信越化学工業製)150部(0.58モル)を加え、70℃まで昇温し、2時間撹拌した。得られた反応液を冷却し、撹拌しながら、水200部を入れ、生成物を沈殿させると共に未反応シリル化剤を失活させた。沈殿した生成物を濾別分離した後、十分に水洗した。次いで、得られた生成物をアセトンに溶解し、水を加えて再結晶させ、精製した。目的の1-ヒドロキシ-2-トリメチルシロキシ-1,1,2,2-テトラフェニルエタンを105.6部(収率88.3%)得た。HPLC(高速液体クロマトグラフィー)で分析した結果、純度は99.0%(面積百分率)であった。
(液晶滴下工法用液晶シール剤の調製)
[実施例1~3、比較例1~3]
 下記表4に示す割合で各硬化性樹脂成分(成分(a)及びその他硬化性樹脂)を混合撹拌した後、90℃に加熱した。そこへ、光ラジカル重合開始剤(成分(F))を加熱溶解させた後、室温まで冷却し、シランカップリング剤(成分(C))、無機フィラー(成分(D))、熱硬化剤(成分(B))、熱ラジカル重合開始剤(成分(E))を添加し、撹拌した後、3本ロールミルにて分散させ、金属メッシュ(635メッシュ)で濾過し、実施例1~3の液晶滴下工法用液晶シール剤を調製した。また、同様にして、下記表4に示す割合で比較例1~3の液晶滴下工法用液晶シール剤を調製した。
(保存安定性試験)
 得られた液晶シール剤の25℃における粘度変化を測定した。25℃50RH%の条件下で120時間放置した後に粘度測定を行い、初期粘度に対する粘度増加率(%)を算出した。結果を表4に示す。粘度はE型粘度計(東機産業株式会社製)を用いて測定した。
(評価用液晶セルの作成)
 透明電極付き基板に配向膜液(PIA-5540-05A;チッソ株式会社製)を塗布、焼成し、ラビング処理を施した。この基板に、貼り合わせ後の線幅が1mmとなるように液晶シール剤をディスペンスしてメインシール及びダミーシールとし、次いで液晶(JC-5015LA;チッソ株式会社製)の微小滴をシールパターンの枠内に滴下した。更にもう一枚のラビング処理済み基板に面内スペーサー(ナトコスペーサKSEB-525F;ナトコ株式会社製;貼り合せ後のギャップ幅5μm)を散布、熱固着し、貼り合わせ装置を用いて真空中で先の液晶滴下済み基板と貼り合せた。大気開放してギャップ形成した後、シールパターン枠内のみマスクをしてUV照射機により3000mJ/cmの紫外線を照射後、オーブンに投入して120℃1時間熱硬化させ、評価用液晶テストセルを作成した。
 作成した評価用液晶セルのシールの耐差込み性及びシール近傍の液晶配向乱れを偏光顕微鏡にて観察し、耐差込み性及びシール近傍の液晶配向について以下に示す基準に従って評価を行った。結果を表4に示す。
(シール近傍の液晶配向の評価)
◎:液晶の配向乱れがシールから0.2mm未満である。
○:液晶の配向乱れがシールから0.2mm以上0.4mm未満である。
△:液晶の配向乱れがシールから0.4mm以上0.6mm未満である。
×:液晶の配向乱れがシールから0.6mm以上1.0mm未満である。
××:シールが決壊し、セルが形成できない。
(硬化速度測試験)
 得られた液晶シール剤について、動的粘弾性率測定装置(Rheosol-G5000、株式会社ユービーエム製)にて複素粘性率を測定した。動的粘弾性率測定装置の設定は、以下のとおりである。コーン:直径20mmのパラレルコーン、周波数:1Hz、歪み角度:3deg.、測定温度30℃から120℃まで18℃/分の速度で昇温させ、その後120℃を維持させた。粘度が10000Pa・sに到達したときの時間を表4に示す。
(接着強度テスト)
 得られた液晶シール剤1gにスペーサーとして5μmのグラスファイバー0.01gを添加して混合撹拌した。この液晶シール剤を50mm×50mmのガラス基板上に塗布し、その液晶シール剤上に1.5mm×1.5mmのガラス片を貼り合わせ、3000mJ/cmのUV照射により光硬化させた後、120℃のオーブンに1時間投入してさらに熱硬化させた。そのガラス片のせん断接着強度をボンドテスター(SS-30WD:西進商事株式会社製)を使用して測定した。その結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表4の結果より、硬化性樹脂のうち(メタ)アクリル成分がエポキシアクリレートのみで構成されている比較例1は、非常に保存安定性に劣る結果を示した。また、硬化性樹脂のうち(メタ)アクリル成分がエポキシメタクリレートのみで構成されている比較例2は、保存安定性は良好であるものの、反応が遅いため、当該樹脂が液晶へ溶出し、液晶の配向不良を引き起こしている。また、硬化性樹脂のうち(メタ)アクリル成分としてエポキシアクリレートとエポキシメタクリレートとを混合した比較例3では、各成分のそれぞれの短所により、保存安定性、液晶の配向不良ともに悪い結果となっている。これに比べ、実施例1~3の液晶シール剤は保存安定性と低液晶汚染性とを両立した液晶シール剤であることが分かる。さらに、実施例1、2の液晶シール剤は硬化物の接着強度にも非常に優れる。
 このことから、本発明の液晶シール剤は作業性に優れ、またこれを用いて製造された液晶表示セルの信頼性も優れたものであるといえる。
 本発明の液晶シール剤は、液晶表示特性に与える影響が極めて小さいため、液晶表示素子の高精細化、高速応答化、低電圧駆動化、長寿命化を可能とし、更に保存安定性に優れるため、液晶表示セルの製造の容易化に貢献するものである。また、接着強度等の硬化物特性に優れるため、信頼性の高い液晶表示素子の製造を実現することができる。

Claims (14)

  1.  (A)硬化性樹脂及び(B)熱硬化剤を含有する液晶滴下工法用液晶シール剤において、
     成分(A)中に、(a)一分子中にアクリロイル基及びメタクリロイル基をそれぞれ1つ以上有する化合物を含有する液晶滴下工法用液晶シール剤。
  2.  前記成分(a)が分子中にさらに水素結合性官能基を有する化合物である請求項1に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
  3.  前記水素結合性官能基がヒドロキシ基又はアミド基である請求項2に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
  4.  前記成分(a)が、(a-1)グリシジルメタクリレートとアクリル酸との反応生成物及び(a-2)前記(a-1)とイソシアネート化合物との反応生成物の一方又は両方である請求項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。
  5.  前記イソシアネート化合物がジイソシアネート化合物である請求項4に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
  6.  前記イソシアネート化合物がトリレンジイソシアネートである請求項4又は5に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
  7.  前記成分(a)が、前記成分(a-1)と前記成分(a-2)との混合物である請求項4に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
  8.  前記成分(A)中に前記成分(a)を60質量%以上含有する請求項1乃至7のいずれか一項に記載に液晶滴下工法用液晶シール剤。
  9.  液晶シール剤の総質量中における前記成分(A)の含有量が40~90質量%である請求項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。
  10.  更に、(C)シランカップリング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。
  11.  更に、(D)無機フィラーを含有する請求項1乃至10の何れか一項に記載の液晶滴下工法用液晶シール剤。
  12.  更に、(E)熱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。
  13.  更に、(F)光ラジカル重合開始剤を含有する請求項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。
  14.  請求項1乃至13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。
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