WO2019013154A1 - 液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子 Download PDF

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WO2019013154A1
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慶枝 松井
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積水化学工業株式会社
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells

Definitions

  • the present invention relates to a sealing agent for a liquid crystal display element which is excellent in coatability, curability, and low liquid crystal contamination. Further, the present invention relates to a vertical conduction material and a liquid crystal display element formed by using the sealing agent for the liquid crystal display element.
  • a liquid crystal dropping method called a dropping method using a sealing agent is used.
  • a rectangular seal pattern is formed by dispensing on one of the two electrode-attached substrates.
  • minute droplets of liquid crystal are dropped into the seal frame of the substrate, the other substrate is superposed under vacuum, and light such as ultraviolet light is irradiated to the seal portion to perform temporary curing.
  • heating is carried out to carry out main curing to produce a liquid crystal display element.
  • this drop method is the mainstream of the method of manufacturing a liquid crystal display element.
  • the present invention is a sealing agent for a liquid crystal display element containing a curable resin and a polymerization initiator, wherein the curable resin is a partial (meth) acrylic-modified novolac epoxy resin (A) and a partial (meth) An acrylic modified non-novolak epoxy resin (B) and a non novolac epoxy (meth) acrylate (C) are contained, and the content of the partial (meth) acrylic modified novolac epoxy resin (A) is the above-mentioned curing The content is 3 parts by weight or more and 9 parts by weight or less in 100 parts by weight of resin, and the content of the partial (meth) acrylic-modified non-novolak epoxy resin (B) is 25 parts by weight or less in 100 parts by weight of the curable resin And the partial (meth) acrylic-modified non-novolak epoxy resin to the partial (meth) acrylic-modified novolac epoxy resin (A) The ratio of B) is 1 or more, and the content of the non-novol
  • the present inventor examined using a (meth) acrylic-modified epoxy resin having a relatively high molecular weight as the curable resin in order to improve the low liquid crystal contamination of the sealing agent for a liquid crystal display element.
  • the obtained sealing agent for a liquid crystal display element may be inferior in coatability and curability. Therefore, the present inventors have made it so that the partial (meth) acrylic modified novolac epoxy resin, the partial (meth) acrylic modified non novolac epoxy resin, and the non novolac epoxy (meth) acrylate have specific content ratios, respectively.
  • We considered using in combination As a result, it has been found that a sealing agent for a liquid crystal display element which is excellent in coating property, curing property, and low liquid crystal staining property can be obtained, and the present invention has been completed.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention contains a curable resin.
  • the curable resin is a partial (meth) acrylic-modified novolac epoxy resin (A) (hereinafter also referred to as “component (A)”) and a partial (meth) acrylic-modified non-novolak epoxy resin (B) (hereinafter, And a non-novolak type epoxy (meth) acrylate (C) (hereinafter also referred to as a "(C) component”).
  • partial (meth) acrylic-modified novolac epoxy resin a part of epoxy groups of the novolac epoxy resin react with (meth) acrylic acid to introduce a (meth) acryloyl group.
  • partial (meth) acrylic modified non novolac epoxy resin a part of epoxy groups of epoxy resin which is not novolak type (hereinafter also referred to as “non novolac epoxy resin") reacts with (meth) acrylic acid, It means that a (meth) acryloyl group is introduced.
  • non-novolak epoxy (meth) acrylate means that all epoxy groups of the non-novolak epoxy resin react with (meth) acrylic acid to introduce a (meth) acryloyl group.
  • (meth) acrylic means acrylic or methacrylic
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate
  • (meth) acryloyl means acryloyl or methacryloyl.
  • the component (A) is a novolak type, the viscosity increase is moderate even if the molecular weight is relatively high from the viewpoint of low liquid crystal contamination, and the coatability is hardly deteriorated.
  • the lower limit of the weight average molecular weight of the component (A) is 700 and the upper limit thereof is 2000.
  • the weight average molecular weight of the said (A) component being 700 or more, the obtained sealing compound for liquid crystal display elements will be excellent in low liquid-crystal contamination property.
  • the weight average molecular weight of the said (A) component being 2000 or less, the obtained sealing compound for liquid crystal display elements will be excellent in applicability.
  • the lower limit of the weight average molecular weight of the component (A) is preferably 750, the upper limit is preferably 1,500, the lower limit is more preferably 800, and the upper limit is more preferably 1,200.
  • the above-mentioned weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent and measuring in terms of polystyrene.
  • GPC gel permeation chromatography
  • Shodex LF-804 made by Showa Denko
  • the component (A) includes, for example, partial (meth) acrylic modified phenol novolac epoxy resin, partial (meth) acrylic modified orthocresol novolac epoxy resin, partial (meth) acrylic modified dicyclopentadiene novolac epoxy resin, partial Examples thereof include (meth) acrylic-modified biphenyl novolac epoxy resins and partial (meth) acrylic-modified naphthalenephenol novolac epoxy resins. Among these, partial (meth) acrylic modified phenol novolac epoxy resins are preferable.
  • the component (A) reacts with the component (A) and the novolac epoxy resin by reacting a part of the epoxy group of the novolac epoxy resin with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method.
  • a novolac type epoxy (meth) acrylate e.g., novolac epoxy (meth) acrylate.
  • novolac epoxy resin to be the raw material of the component (A) for example, phenol novolac epoxy resin, ortho cresol novolac epoxy resin, dicyclopentadiene novolac epoxy resin, biphenyl novolac epoxy resin, naphthalene phenol novolac epoxy Resin etc. are mentioned.
  • the lower limit of the content of the component (A) is 3 parts by weight and the upper limit is 9 parts by weight in 100 parts by weight of the curable resin.
  • the content of the component (A) is 3 parts by weight or more, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is excellent in low liquid crystal contamination.
  • the content of the component (A) is 9 parts by weight or less, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is excellent in coatability.
  • the preferable lower limit of the content of the component (A) is 4 parts by weight, the preferable upper limit is 8 parts by weight, and the more preferable upper limit is 7 parts by weight.
  • a partial (meth) acryl modified bisphenol A-type epoxy resin a partial (meth) acrylic modified bisphenol F-type epoxy resin, a partial (meth) acrylic modified bisphenol E-type epoxy resin, a partial (meth) Acrylic modified bisphenol S type epoxy resin, Partial (meth) acrylic modified 2,2'-diallyl bisphenol A type epoxy resin, Partial (meth) acrylic modified hydrogenated bisphenol type epoxy resin, Partial (meth) acrylic modified propylene oxide added bisphenol A Type epoxy resin, partially (meth) acrylic modified resorcinol type epoxy resin, partially (meth) acrylic modified biphenyl type epoxy resin, partially (meth) acrylic modified sulfide type epoxy resin, partially (meth) acrylic modified diphenyl ether type Xyresin, partially (meth) acrylic modified dicyclopentadiene type epoxy resin, partially (meth) acrylic modified naphthalene type epoxy resin, partially (meth) acrylic modified glycidyl amine type epoxy resin
  • the component (B) reacts with the component (B) with the non-novolak type by reacting a part of the epoxy group of the non-novolak type epoxy resin with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method. It can be obtained in a mixture of epoxy resin and non novolac type epoxy (meth) acrylate.
  • non-novolak epoxy resin to be a raw material of the component (B), for example, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol E epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, 2,2'-diallyl bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol type epoxy resin, propylene oxide added bisphenol A type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, sulfide type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, naphthalene type Epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, alkyl polyol type epoxy resin, rubber modified epoxy resin, etc. may be mentioned.
  • the upper limit of the content of the component (B) in 100 parts by weight of the curable resin is 25 parts by weight.
  • the content of the component (B) in 100 parts by weight of the curable resin is 25 parts by weight or less, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is excellent in low liquid crystal contamination.
  • the upper limit of the content of the component (B) in 100 parts by weight of the curable resin is preferably 22 parts by weight, and more preferably 20 parts by weight.
  • the ratio of the component (B) to the component (A) is 1 or more. By making the ratio of the said (B) component with respect to the said (A) component 1 or more, the sealing compound for liquid crystal display elements obtained becomes what is excellent in applicability.
  • the preferable lower limit of the ratio of the (B) component to the (A) component is 1.2, and the more preferable lower limit is 1.5.
  • the ratio of the said (B) component with respect to the said (A) component means content of the content / the said (A) component of the said (B) component.
  • component (C) examples include bisphenol A epoxy (meth) acrylate, bisphenol F epoxy (meth) acrylate, bisphenol E epoxy (meth) acrylate, bisphenol S epoxy (meth) acrylate, and 2,2 ′.
  • Component (C) can be obtained by reacting all epoxy groups of the non-novolak epoxy resin with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method.
  • a non novolak-type epoxy resin used as the raw material of the said (C) component the thing similar to the non novolak-type epoxy resin used as the raw material of the said (B) component is mentioned.
  • the lower limit of the content of the component (C) is 10 parts by weight and the upper limit is 45 parts by weight in 100 parts by weight of the curable resin.
  • the content of the component (C) in 100 parts by weight of the curable resin is 10 parts by weight or more, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is excellent in photocurability.
  • content of the said (C) component is 45 weight part or less, the obtained sealing compound for liquid crystal display elements will be excellent in adhesiveness.
  • the lower limit of the content of the component (C) in 100 parts by weight of the curable resin is preferably 14 parts by weight, and more preferably 18 parts by weight.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention may further contain another polymerizable compound as the curable resin as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the other polymerizable compounds include the above-mentioned novolak epoxy resins, the above-mentioned non-novolak epoxy resins, the above-mentioned novolak epoxy (meth) acrylates and other (meth) acrylic compounds. .
  • Examples of the other (meth) acrylic compounds include (meth) acrylic acid ester compounds obtained by reacting a compound having a hydroxyl group with (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid derivatives having a hydroxyl group in an isocyanate compound The urethane (meth) acrylate etc. which are obtained by making it react are mentioned. From the viewpoint of reactivity, the other (meth) acrylic compounds preferably have two or more (meth) acryloyl groups in one molecule.
  • methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate is mentioned, for example , T-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, iso Myristyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxy 2)
  • the urethane (meth) acrylate can be obtained, for example, by reacting a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group to an isocyanate compound in the presence of a catalytic amount of a tin-based compound.
  • isocyanate compound examples include isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), and hydrogenation.
  • MDI polymeric MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, norbornane diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated XDI, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatophenyl) thiophosphate, tetramethyl xylylene And isocyanate, 1,6,11-undecanetriisocyanate, etc.
  • a chain-extended isocyanate compound obtained by the reaction of a polyol and an excess of an isocyanate compound can also be used.
  • the polyol include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, carbonate diol, polyether diol, polyester diol, polycaprolactone diol and the like.
  • the (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group for example, hydroxyalkyl mono (meth) acrylate, mono (meth) acrylate of dihydric alcohol, mono (meth) acrylate or di (meth) acrylate of trihydric alcohol Etc.
  • hydroxyalkyl mono (meth) acrylate examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and the like. It can be mentioned.
  • dihydric alcohol examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, polyethylene glycol and the like.
  • trihydric alcohol examples include trimethylol ethane, trimethylol propane and glycerin.
  • the other (meth) acrylic compounds preferably have a hydrogen bonding unit such as -OH group, -NH- group, -NH 2 group and the like.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention contains a polymerization initiator.
  • a radical polymerization initiator, a cationic polymerization initiator, etc. are mentioned, for example.
  • produces a radical by light irradiation
  • produces a radical by heating
  • photo radical polymerization initiator examples include benzophenone compounds, acetophenone compounds, acyl phosphine oxide compounds, titanocene compounds, oxime ester compounds, benzoin ether compounds, thioxanthone compounds and the like.
  • photoradical polymerization initiator examples include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone, and 1,2- (dimethylamino).
  • thermal radical polymerization initiator what consists of an azo compound, an organic peroxide, etc. is mentioned, for example.
  • an initiator composed of a polymeric azo compound (hereinafter, also referred to as "polymer azo initiator") is preferable.
  • the said thermal radical polymerization initiator may be used independently, and 2 or more types may be used in combination.
  • a polymeric azo compound means a compound having an azo group and having a number average molecular weight of 300 or more, which generates a radical capable of curing a (meth) acryloyl group by heat.
  • the preferable lower limit of the number average molecular weight of the above-mentioned high molecular weight azo compound is 1000, and the preferable upper limit is 300,000.
  • the number average molecular weight of the high molecular weight azo compound is in this range, it can be easily mixed with the curable resin while suppressing liquid crystal contamination.
  • a more preferable lower limit of the number average molecular weight of the above-mentioned high molecular weight azo compound is 5,000, a more preferable upper limit is 100,000, a further preferable lower limit is 10,000, and a still more preferable upper limit is 90,000.
  • the above-mentioned number average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent and measuring in terms of polystyrene.
  • GPC gel permeation chromatography
  • Shodex LF-804 made by Showa Denko
  • said high molecular weight azo compound what has the structure which multiple units, such as a polyalkylene oxide and polydimethylsiloxane, couple
  • a polymeric azo compound having a structure in which a plurality of units such as a polyalkylene oxide is bonded via the above azo group one having a polyethylene oxide structure is preferable.
  • Specific examples of the high molecular weight azo compound include polycondensates of 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid) and polyalkylene glycol, and 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid) And polydimethylsiloxanes having a terminal amino group, and the like.
  • VPE-0201, VPE-0401, VPE-0601, VPS-0501, VPS-1001 all are Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. make
  • V-65 and V-501 both manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • organic peroxide examples include ketone peroxide, peroxy ketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxy ester, diacyl peroxide, peroxy dicarbonate and the like.
  • a cationic photopolymerization initiator As said cationic polymerization initiator, a cationic photopolymerization initiator is used suitably.
  • the photocationic polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates a protonic acid or a Lewis acid upon irradiation with light, and may be of an ionic photoacid generation type, or a nonionic photoacid generation type. It may be
  • photocationic polymerization initiator examples include onium salts such as aromatic diazonium salts, aromatic halonium salts and aromatic sulfonium salts, organic metal complexes such as iron-allene complex, titanocene complex, arylsilanol-aluminum complex, etc. Can be mentioned.
  • photo cationic polymerization initiators commercially available ones include Adeka Optomer SP-150, Adeka Optomer SP-170 (all manufactured by ADEKA), and the like.
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by weight with a preferable lower limit and 10 parts by weight with a preferable upper limit based on 100 parts by weight of the curable resin.
  • the content of the polymerization initiator is in this range, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is excellent in storage stability and curability while suppressing liquid crystal contamination.
  • a more preferable lower limit of the content of the polymerization initiator is 0.1 parts by weight, and a more preferable upper limit is 5 parts by weight.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements of this invention contains a thermosetting agent.
  • a thermosetting agent an organic acid hydrazide, an imidazole derivative, an amine compound, a polyhydric phenol type compound, an acid anhydride etc. are mentioned, for example. Among them, solid organic acid hydrazide is suitably used.
  • the said thermosetting agent may be used independently, and 2 or more types may be used in combination.
  • Examples of the solid organic acid hydrazide include 1,3-bis (hydrazinocarboethyl) -5-isopropylhydantoin, sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide and the like.
  • Examples of commercially available solid organic acid hydrazides include organic acid hydrazides manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., organic acid hydrazides manufactured by Nippon Fine Chem, Inc., and organic acid hydrazides manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.
  • Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Japan Fine Chem Co., Ltd. include MDH. Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. include Amicure VDH, Amicure VDH-J, Amicure UDH and the like.
  • the preferable lower limit of the content of the thermosetting agent is 1 part by weight, and the preferable upper limit is 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire curable resin.
  • the content of the thermosetting agent is in this range, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is excellent in curability while maintaining excellent coating properties and storage stability.
  • a more preferable upper limit of the content of the thermosetting agent is 30 parts by weight.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention may contain a filler for the purpose of improving viscosity, further improving adhesion due to stress dispersion effect, improving linear expansion coefficient, improving moisture resistance of cured product, etc. preferable.
  • an inorganic filler or an organic filler can be used as the filler.
  • the inorganic filler include silica, talc, glass beads, asbestos, gypsum, diatomaceous earth, smectite, bentonite, montmorillonite, sericite, activated clay, alumina, zinc oxide, iron oxide, magnesium oxide, tin oxide, titanium oxide And calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum nitride, silicon nitride, barium sulfate, calcium silicate and the like.
  • the organic filler include polyester fine particles, polyurethane fine particles, vinyl polymer fine particles, and acrylic polymer fine particles. The above fillers may be used alone or in combination of two or more.
  • the preferable lower limit of the content of the filler in 100 parts by weight of the sealant for a liquid crystal display element of the present invention is 10 parts by weight, and the preferable upper limit is 70 parts by weight.
  • the content of the filler is in this range, effects such as improvement in adhesion can be further exhibited while suppressing deterioration in coating property and the like.
  • the more preferable lower limit of the content of the filler is 20 parts by weight, and the more preferable upper limit is 60 parts by weight.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention improves the flexibility and adhesiveness of the cured product, and prevents the insertion of the liquid crystal into the sealing agent and the suppression of the elution of the sealing agent into the liquid crystal. It is preferred to contain soft particles.
  • the flexible particles include silicone particles, vinyl particles, urethane particles, fluorine particles, and nitrile particles. Among them, silicone particles and vinyl particles are preferable.
  • the flexible particles may be used alone or in combination of two or more.
  • silicone rubber particles are preferable as the silicone particles.
  • (meth) acrylic particles are suitably used as the vinyl-based particles.
  • the (meth) acrylic particles can be obtained by polymerizing monomers as raw materials by a known method. Specifically, for example, a method of suspension polymerization of a monomer in the presence of a radical polymerization initiator, swelling of the seed particles by causing the non-crosslinked seed particles to absorb the monomer in the presence of the radical polymerization initiator And a method of seed polymerization.
  • alkyl (meth) acrylates As a monomer used as the raw material for forming said (meth) acryl particle
  • grains for example, alkyl (meth) acrylates, oxygen atom containing (meth) acrylates, nitrile containing monomer, fluorine containing (meth) acrylate And monofunctional monomers such as Examples of the alkyl (meth) acrylates include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2- Ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate and
  • oxygen atom-containing (meth) acrylates examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate and the like.
  • nitrile containing monomer examples include (meth) acrylonitrile etc.
  • fluorine-containing (meth) acrylates include trifluoromethyl (meth) acrylate and pentafluoroethyl (meth) acrylate.
  • alkyl (meth) acrylates are preferable because the Tg of the homopolymer is low and the amount of deformation when a 1 g load is applied can be increased.
  • a polyfunctional monomer as a monomer used as the raw material for forming the said (meth) acrylic particle.
  • the polyfunctional monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate and dipentaerythritol.
  • Poly) tetramethylene di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate and 1,6-hexanediol di (meth) acrylate are preferred.
  • the use amount of the crosslinkable monomer is preferably 1% by weight, and 90% by weight, based on the whole monomer serving as a raw material for forming the (meth) acrylic particles.
  • the amount of the crosslinkable monomer used is 1% by weight or more, the solvent resistance is improved, and problems such as swelling do not occur when kneading with other sealing agent components, and the resin is easily dispersed uniformly.
  • the amount of the crosslinkable monomer used is 90% by weight or less, the recovery rate can be lowered.
  • the more preferable lower limit of the amount of the crosslinkable monomer used is 3% by weight, and the more preferable upper limit is 80% by weight.
  • styrenic monomers vinyl ethers, carboxylic acid vinyl esters, unsaturated hydrocarbons, halogen-containing monomers, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, Monomers such as triallyl trimellitate, divinyl benzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, ⁇ - (meth) acryloxypropyl trimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane may be used.
  • the styrene-based monomer include styrene, ⁇ -methylstyrene, trimethoxysilylstyrene and the like.
  • Examples of the vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and propyl vinyl ether.
  • Examples of the carboxylic acid vinyl esters include vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate.
  • Examples of the unsaturated hydrocarbon include ethylene, propylene, isoprene, butadiene and the like.
  • Examples of the halogen-containing monomer include vinyl chloride, vinyl fluoride, chlorostyrene and the like.
  • core-shell (meth) acrylate copolymer fine particles are also suitably used.
  • fine-particles F351 (made by Aika Kogyo Co., Ltd.) etc. are mentioned, for example.
  • vinyl-based particles for example, polydivinylbenzene particles, polychloroprene particles, butadiene rubber particles and the like may be used.
  • the preferable lower limit of the average particle diameter of the flexible particles is 0.01 ⁇ m, and the preferable upper limit is 10 ⁇ m.
  • the more preferable lower limit of the average particle diameter of the soft particles is 0.1 ⁇ m, and the more preferable upper limit is 8 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the said flexible particle means the value obtained by measuring using a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus.
  • Mastersizer 2000 manufactured by Malvern Co., Ltd.
  • the preferable lower limit of the hardness of the flexible particle is 10, and the preferable upper limit is 50.
  • the more preferable lower limit of the hardness of the flexible particle is 20, and the more preferable upper limit is 40.
  • the hardness of the said flexible particle in this specification means durometer A hardness measured by the method based on JISK6253.
  • the preferable lower limit of the content of the soft particles in 100 parts by weight of the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 50 parts by weight.
  • the content of the soft particles is in this range, the effect of improving the flexibility and adhesiveness of the cured product of the obtained sealing agent for a liquid crystal display element can be improved.
  • a more preferable lower limit of the content of the flexible particles is 10 parts by weight, and a more preferable upper limit is 30 parts by weight.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention preferably contains a silane coupling agent for the purpose of further improving the adhesiveness.
  • the above-mentioned silane coupling agent mainly serves as an adhesion aiding agent for favorably bonding the sealing agent and the substrate and the like.
  • As the above-mentioned silane coupling agent for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like are suitably used.
  • the above-mentioned silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the preferable lower limit of the content of the silane coupling agent in 100 parts by weight of the liquid crystal display element sealing agent of the present invention is 0.1 parts by weight, and the preferable upper limit is 10 parts by weight.
  • the content of the silane coupling agent is in this range, the effect of improving the adhesiveness can be further exhibited while suppressing the occurrence of liquid crystal contamination.
  • a more preferable lower limit of the content of the silane coupling agent is 0.3 parts by weight, and a more preferable upper limit is 5 parts by weight.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention may contain a light shielding agent.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements of this invention can be used suitably as a light-shielding sealing compound.
  • the light shielding agent examples include iron oxide, titanium black, aniline black, cyanine black, fullerene, carbon black, resin-coated carbon black and the like. Among them, titanium black is preferred.
  • the light shielding agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the titanium black is a substance having a high transmittance to light in the vicinity of the ultraviolet region, particularly to light of 370 nm to 450 nm, as compared to the average transmittance of light of 300 nm to 800 nm. That is, while the titanium black imparts a light shielding property to the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention by sufficiently shielding light having a wavelength in the visible light range, it has a property of transmitting light having a wavelength near the ultraviolet range. It is a light shielding agent.
  • the light shielding agent contained in the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is preferably a substance having a high insulating property, and titanium black is also preferable as a light shielding agent having a high insulating property.
  • the above-mentioned titanium black exhibits sufficient effects even if it is not surface-treated, but the surface is treated with an organic component such as a coupling agent, silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, oxide It is also possible to use surface-treated titanium black, such as those coated with inorganic components such as zirconium and magnesium oxide. Especially, what is processed by the organic component is preferable at the point which can improve insulation more.
  • a liquid crystal display device manufactured using the sealing agent for a liquid crystal display device of the present invention containing the above titanium black as a light shielding agent has a sufficient light shielding property and therefore has no light leakage and has high contrast. A liquid crystal display element having excellent image display quality can be realized.
  • titanium black As what is marketed among the said titanium black, the titanium black by Mitsubishi Materials Co., Ltd., the titanium black by Akaho Kasei Co., Ltd., etc. are mentioned, for example.
  • Examples of titanium black manufactured by Mitsubishi Materials Corporation include 12S, 13M, 13M-C, 13R-N, 14M-C and the like.
  • Examples of titanium black manufactured by Akaho Kasei Co., Ltd. include Tilac D and the like.
  • the lower limit of the specific surface area of the titanium black is preferably 13 m 2 / g, preferably 30 m 2 / g, more preferably 15 m 2 / g, and still more preferably 25 m 2 / g.
  • the lower limit of the volume resistance of titanium black is preferably 0.5 ⁇ ⁇ cm, and the upper limit is preferably 3 ⁇ ⁇ cm.
  • the lower limit is more preferably 1 ⁇ ⁇ cm, and the upper limit is preferably 2.5 ⁇ ⁇ cm.
  • the primary particle diameter of the light shielding agent is not particularly limited as long as it is equal to or less than the distance between the substrates of the liquid crystal display element, but a preferable lower limit is 1 nm and a preferable upper limit is 5 ⁇ m. When the primary particle diameter of the light shielding agent is in this range, the viscosity and the thixotropy of the obtained sealing agent for a liquid crystal display element do not increase significantly, and the coating property becomes excellent.
  • the lower limit of the primary particle diameter of the light shielding agent is more preferably 5 nm, more preferably 200 nm, still more preferably 10 nm, and still more preferably 100 nm.
  • the primary particle diameter of the light shielding agent is measured by dispersing the light shielding agent in a solvent (water, organic solvent, etc.) using a particle size distribution analyzer (for example, "NICOMP 380 ZLS" manufactured by PARTICLE SIZING SYSTEMS). be able to.
  • a particle size distribution analyzer for example, "NICOMP 380 ZLS” manufactured by PARTICLE SIZING SYSTEMS.
  • the preferable lower limit of the content of the light shielding agent in 100 parts by weight of the sealant for a liquid crystal display element of the present invention is 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 80 parts by weight.
  • the lower limit of the light shielding agent content is preferably 10 parts by weight, more preferably 70 parts by weight, still more preferably 30 parts by weight, and still more preferably 60 parts by weight.
  • the sealant for a liquid crystal display element of the present invention further comprises, if necessary, a stress relaxation agent, a reactive diluent, a thixotropic agent, a spacer, a curing accelerator, an antifoamer, a leveling agent, a polymerization inhibitor and the like. It may contain an agent.
  • a curable resin, a polymerization agent, and a polymerization machine using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, and three rolls.
  • a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, and three rolls.
  • examples thereof include a method of mixing an initiator and an additive such as a heat curing agent and a silane coupling agent which is added as necessary.
  • the preferable lower limit of the viscosity measured under the conditions of 25 ° C. and 1 rpm using an E-type viscometer is 100 Pa ⁇ s, and the preferable upper limit is 800 Pa ⁇ s.
  • the obtained sealing compound for liquid crystal display elements will be excellent in applicability
  • the more preferable lower limit of the viscosity is 200 Pa ⁇ s, and the more preferable upper limit is 700 Pa ⁇ s.
  • a vertical conduction material can be manufactured by mix
  • the vertical conduction material containing the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention and the conductive fine particles is also one of the present invention.
  • electroconductive fine particle what formed the conductive metal layer in the surface of a metal ball and resin fine particles etc. can be used.
  • those in which a conductive metal layer is formed on the surface of resin fine particles are preferable because the excellent elasticity of the resin fine particles allows conductive connection without damaging the transparent substrate and the like.
  • a liquid crystal display device using the sealing agent for a liquid crystal display device of the present invention or the vertical conduction material of the present invention is also one of the present invention.
  • a liquid crystal dropping method is suitably used, and specifically, for example, a method having the following respective steps can be mentioned.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is applied by screen printing, dispenser coating, or the like to one of two substrates such as a glass substrate with an electrode such as ITO thin film and a polyethylene terephthalate substrate.
  • the process of forming a pattern is performed.
  • a step of applying minute droplets of liquid crystal to the inside of the frame of the seal pattern of the substrate by a drop in a state where the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is uncured is dropped, and another substrate is superposed under vacuum.
  • the sealing pattern portion of the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is irradiated with light such as ultraviolet light to temporarily cure the sealing agent, and the temporarily cured sealing agent is heated to perform main curing
  • a liquid crystal display element can be obtained by the method.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which is excellent in applicability
  • Novolak-type curable resin mixture (A1) Preparation of Novolak-type curable resin mixture (A1)) After 557 parts by weight of a phenol novolac epoxy resin (manufactured by DIC, “EPICLON N-740”) was dissolved in 900 mL of toluene, 0.3 g of triphenylphosphine was added to prepare a uniform solution. After adding 122 parts by weight of acrylic acid dropwise to the obtained solution under reflux and stirring for 2 hours, the solution was further stirred under reflux for 6 hours. Subsequently, toluene was removed under reduced pressure to obtain a novolak-type curable resin mixture (A1).
  • a phenol novolac epoxy resin manufactured by DIC, “EPICLON N-740”
  • the novolak-type curable resin mixture (A1) is 11.8% by weight of a partial acrylic modified phenol novolac epoxy resin and 68 for a phenol novolac epoxy resin It was confirmed to be a mixture containing 6 wt% and 19.6 wt% of phenol novolac epoxy acrylate. In addition, the weight average molecular weight of the obtained partial acrylic resin-modified phenol novolac epoxy resin was 1,200.
  • Novolak-type curable resin mixture (A2) After dissolving 395 parts by weight of a phenol novolac epoxy resin (manufactured by DIC, "EPICLON N-730S") in 900 mL of toluene, 0.3 g of triphenylphosphine was added to obtain a uniform solution. After 94 parts by weight of acrylic acid was added dropwise to the obtained solution under reflux stirring for 2 hours, the mixture was further stirred under reflux for 6 hours. Subsequently, toluene was removed under reduced pressure to obtain a novolak-type curable resin mixture (A2).
  • a phenol novolac epoxy resin manufactured by DIC, "EPICLON N-730S”
  • the novolak-type curable resin mixture (A2) is 11.8% by weight of a partial acrylic resin-modified phenol novolac epoxy resin and 68 for a phenol novolac epoxy resin It was confirmed to be a mixture containing 6 wt% and 19.6 wt% of phenol novolac epoxy acrylate. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained partial acrylic resin-modified phenol novolac epoxy resin was 800.
  • Novolak-type curable resin mixture (A3) After dissolving 965 parts by weight of a phenol novolac epoxy resin (manufactured by DIC, "EPICLON N-770") in 1,800 mL of toluene, 0.3 g of triphenylphosphine was added to obtain a uniform solution. After adding 216 parts by weight of acrylic acid dropwise to the obtained solution under reflux and stirring for 2 hours, the mixture was further stirred under reflux for 6 hours. Subsequently, toluene was removed under reduced pressure to obtain a novolak-type curable resin mixture (A3).
  • a phenol novolac epoxy resin manufactured by DIC, "EPICLON N-770”
  • the novolak type curable resin mixture (A3) is 11.8% by weight of a partially acrylic modified phenol novolac type epoxy resin and 68 as a phenol novolac type epoxy resin It was confirmed to be a mixture containing 6 wt% and 19.6 wt% of phenol novolac epoxy acrylate. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained partial acrylic resin-modified phenol novolac epoxy resin was 2,500.
  • non-novolak type curable resin mixture (B1) After dissolving 326 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “jER 828EL”) in 900 mL of toluene, 0.3 g of triphenylphosphine was added to make a uniform solution. After 72 parts by weight of acrylic acid was added dropwise to the obtained solution under reflux and stirring for 2 hours, the mixture was further stirred under reflux for 6 hours. Subsequently, toluene was removed under reduced pressure to obtain a non-novolak type curable resin mixture (B1).
  • bisphenol A type epoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “jER 828EL”
  • the non-novolak type curable resin mixture (B1) is 50% by weight of partially acrylic modified bisphenol A type epoxy resin and 25 weight of bisphenol A type epoxy resin % And a mixture containing 25% by weight of bisphenol A epoxy acrylate.
  • Examples 1 to 10 Comparative Examples 1 to 8
  • a planetary stirrer (“Awatori Neritaro” manufactured by Shinky Co., Ltd.) according to the compounding ratio described in Tables 1 and 2, and then uniformly mixed by a ceramic three-roll Sealing agents for liquid crystal display devices of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 8 were obtained.
  • viscosity The viscosity of each of the sealing agents for liquid crystal display devices obtained in Examples and Comparative Examples was measured at 25 ° C. and 1 rpm using an E-type viscometer (“DV-III” manufactured by Brookfield, Inc.).
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which is excellent in applicability

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Abstract

本発明は、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れる液晶表示素子用シール剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該液晶表示素子用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子を提供することを目的とする。 本発明は、硬化性樹脂と重合開始剤とを含有する液晶表示素子用シール剤であって、前記硬化性樹脂は、部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)と、部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)と、非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)とを含有し、前記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)の含有量は、前記硬化性樹脂100重量部中において3重量部以上9重量部以下であり、前記部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)の含有量は、前記硬化性樹脂100重量部中において25重量部以下であり、かつ、前記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)に対する前記部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)の比率が1以上であり、前記非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)の含有量は、前記硬化性樹脂100重量部中において10重量部以上45重量部以下であり、前記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)は、重量平均分子量が700以上2000以下である液晶表示素子用シール剤である。

Description

液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子
本発明は、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れる液晶表示素子用シール剤に関する。また、本発明は、該液晶表示素子用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子に関する。
近年、液晶表示セル等の液晶表示素子の製造方法としては、タクトタイム短縮、使用液晶量の最適化といった観点から、特許文献1、特許文献2に開示されているような、光熱併用硬化型のシール剤を用いた滴下工法と呼ばれる液晶滴下方式が用いられている。
滴下工法では、まず、2枚の電極付き基板の一方に、ディスペンスにより長方形状のシールパターンを形成する。次いで、シール剤が未硬化の状態で液晶の微小滴を基板のシール枠内に滴下し、真空下で他方の基板を重ね合わせ、シール部に紫外線等の光を照射して仮硬化を行う。その後、加熱して本硬化を行い、液晶表示素子を作製する。現在この滴下工法が液晶表示素子の製造方法の主流となっている。
ところで、携帯電話、携帯ゲーム機等、各種液晶パネル付きモバイル機器が普及している現代において、装置の小型化は最も求められている課題である。小型化の手法として、液晶表示部の狭額縁化が挙げられ、例えば、シール部の位置をブラックマトリックス下に配置することが行われている(以下、狭額縁設計ともいう)。
このような狭額縁設計に伴い、液晶表示素子において、画素領域からシール剤までの距離が近くなっており、シール剤によって液晶が汚染されることによる表示むらが生じやすくなっているという問題があった。
特開2001-133794号公報 国際公開第02/092718号
本発明は、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れる液晶表示素子用シール剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該液晶表示素子用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子を提供することを目的とする。
本発明は、硬化性樹脂と重合開始剤とを含有する液晶表示素子用シール剤であって、上記硬化性樹脂は、部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)と、部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)と、非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)とを含有し、上記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部中において3重量部以上9重量部以下であり、上記部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部中において25重量部以下であり、かつ、上記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)に対する上記部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)の比率が1以上であり、上記非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部中において10重量部以上45重量部以下であり、上記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)は、重量平均分子量が700以上2000以下である液晶表示素子用シール剤である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者は、液晶表示素子用シール剤の低液晶汚染性を向上させるため、硬化性樹脂として、比較的分子量の高い部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を用いることを検討した。しかしながら、このような硬化性樹脂を用いた場合、得られる液晶表示素子用シール剤が塗布性や硬化性に劣るものとなることがあった。そこで本発明者は、部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂と、部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂と、非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートとを、それぞれ特定の含有割合となるように組み合わせて用いることを検討した。その結果、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れる液晶表示素子用シール剤が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、硬化性樹脂を含有する。
上記硬化性樹脂は、部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)(以下、「(A)成分」ともいう)と、部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)(以下、「(B)成分」ともいう)と、非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)(以下、「(C)成分」ともいう)とを含有する。上記(A)成分と上記(B)成分と上記(C)成分とを、含有割合がそれぞれ後述する範囲となるように含有することにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れるものとなる。
なお、本明細書において、上記「部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂」は、ノボラック型エポキシ樹脂の一部のエポキシ基が(メタ)アクリル酸と反応し、(メタ)アクリロイル基が導入されたものを意味する。
上記「部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂」は、ノボラック型でないエポキシ樹脂(以下、「非ノボラック型エポキシ樹脂」ともいう)の一部のエポキシ基が(メタ)アクリル酸と反応し、(メタ)アクリロイル基が導入されたものを意味する。
上記「非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート」は、非ノボラック型エポキシ樹脂の全部のエポキシ基が(メタ)アクリル酸と反応し、(メタ)アクリロイル基が導入されたものを意味する。
上記「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル又はメタクリロイルを意味する。
上記(A)成分は、ノボラック型であるため、低液晶汚染性の観点から分子量を比較的高くしても粘度上昇が緩やかであり、塗布性を悪化させ難い。
上記(A)成分は、重量平均分子量の下限が700、上限が2000である。上記(A)成分の重量平均分子量が700以上であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が低液晶汚染性に優れるものとなる。上記(A)成分の重量平均分子量が2000以下であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が塗布性に優れるものとなる。上記(A)成分の重量平均分子量の好ましい下限は750、好ましい上限は1500、より好ましい下限は800、より好ましい上限は1200である。
なお、本明細書において、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で溶媒としてテトラヒドロフランを用いて測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による重量平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、Shodex LF-804(昭和電工社製)等が挙げられる。
上記(A)成分としては、例えば、部分(メタ)アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、部分(メタ)アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
上記(A)成分は、ノボラック型エポキシ樹脂の一部のエポキシ基を、常法に従って塩基性触媒の存在下で(メタ)アクリル酸と反応させることによって、上記(A)成分とノボラック型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートとの混合物中に得ることができる。
なお、本明細書において上記「ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート」は、ノボラック型エポキシ樹脂の全部のエポキシ基が(メタ)アクリル酸と反応し、(メタ)アクリロイル基が導入されたものを意味する。
上記(A)成分の原料となるノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
上記(A)成分の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部中において、下限が3重量部、上限が9重量部である。上記(A)成分の含有量が3重量部以上であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が低液晶汚染性に優れるものとなる。上記(A)成分の含有量が9重量部以下であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が塗布性に優れるものとなる。上記(A)成分の含有量の好ましい下限は4重量部、好ましい上限は8重量部、より好ましい上限は7重量部である。
上記(B)成分としては、例えば、部分(メタ)アクリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ビスフェノールE型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ビスフェノールS型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性2,2’-ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性レゾルシノール型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ビフェニル型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性スルフィド型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ナフタレン型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性グリシジルアミン型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性アルキルポリオール型エポキシ樹脂、部分(メタ)アクリル変性ゴム変性型エポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、部分(メタ)アクリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。
上記(B)成分は、非ノボラック型エポキシ樹脂の一部のエポキシ基を、常法に従って塩基性触媒の存在下で(メタ)アクリル酸と反応させることによって、上記(B)成分と非ノボラック型エポキシ樹脂と非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートとの混合物中に得ることができる。
上記(B)成分の原料となる非ノボラック型エポキシ樹脂としては、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E型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、2,2’-ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アルキルポリオール型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂等が挙げられる。
上記(B)成分の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部中において、上限が25重量部である。上記硬化性樹脂100重量部中における上記(B)成分の含有量が25重量部以下であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が低液晶汚染性に優れるものとなる。上記硬化性樹脂100重量部中における上記(B)成分の含有量の好ましい上限は22重量部、より好ましい上限は20重量部である。
また、上記(A)成分に対する上記(B)成分の比率は1以上である。上記(A)成分に対する上記(B)成分の比率を1以上とすることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が塗布性に優れるものとなる。上記(A)成分に対する上記(B)成分の比率の好ましい下限は1.2、より好ましい下限は1.5である。
なお、「上記(A)成分に対する上記(B)成分の比率」は、上記(B)成分の含有量/上記(A)成分の含有量を意味する。
上記(C)成分としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールE型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールS型エポキシ(メタ)アクリレート、2,2’-ジアリルビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、レゾルシノール型エポキシ(メタ)アクリレート、ビフェニル型エポキシ(メタ)アクリレート、スルフィド型エポキシ(メタ)アクリレート、ジフェニルエーテル型エポキシ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエン型エポキシ(メタ)アクリレート、ナフタレン型エポキシ(メタ)アクリレート、グリシジルアミン型エポキシ(メタ)アクリレート、アルキルポリオール型エポキシ(メタ)アクリレート、ゴム変性型エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。
上記(C)成分は、非ノボラック型エポキシ樹脂の全部のエポキシ基を、常法に従って塩基性触媒の存在下で(メタ)アクリル酸と反応させることによって得ることができる。
上記(C)成分の原料となる非ノボラック型エポキシ樹脂としては、上記(B)成分の原料となる非ノボラック型エポキシ樹脂と同様のものが挙げられる。
上記(C)成分の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部中において、下限が10重量部、上限が45重量部である。上記硬化性樹脂100重量部中における上記(C)成分の含有量が10重量部以上であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が光硬化性に優れるものとなる。上記(C)成分の含有量が45重量部以下であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が接着性に優れるものとなる。上記硬化性樹脂100重量部中における上記(C)成分の含有量の好ましい下限は14重量部、より好ましい下限は18重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、本発明の目的を阻害しない範囲において、上記硬化性樹脂として、更に、その他の重合性化合物を含有してもよい。
上記その他の重合性化合物としては、例えば、上述したノボラック型エポキシ樹脂や、上述した非ノボラック型エポキシ樹脂や、上述したノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートや、その他の(メタ)アクリル化合物等が挙げられる。
上記その他の(メタ)アクリル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られる(メタ)アクリル酸エステル化合物、イソシアネート化合物に水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記その他の(メタ)アクリル化合物は、反応性の観点から、1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有するものが好ましい。
上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ビシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H-オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチル2-ヒドロキシプロピルフタレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-n-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カーボネートジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち3官能以上のものとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、イソシアネート化合物に対して水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を、触媒量のスズ系化合物存在下で反応させることによって得ることができる。
上記イソシアネート化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリ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、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記イソシアネート化合物としては、ポリオールと過剰のイソシアネート化合物との反応により得られる鎖延長されたイソシアネート化合物も使用することができる。
上記ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等が挙げられる。
上記水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、ヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレート、二価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート、三価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート又はジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記二価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
上記三価のアルコールとしては、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等が挙げられる。
上記その他の(メタ)アクリル化合物は、液晶汚染を抑制する観点から、-OH基、-NH-基、-NH基等の水素結合性のユニットを有するものが好ましい。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、重合開始剤を含有する。
上記重合開始剤としては、例えば、ラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤等が挙げられる。
上記ラジカル重合開始剤としては、光照射によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤や、加熱によりラジカルを発生する熱ラジカル重合開始剤を用いることができる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィンオキサイド化合物、チタノセン化合物、オキシムエステル化合物、ベンゾインエーテル化合物、チオキサントン化合物等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、具体的には例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン、1,2-(ジメチルアミノ)-2-((4-メチルフェニル)メチル)-1-(4-(4-モルホリニル)フェニル)-1-ブタノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、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、1-(4-(フェニルチオ)フェニル)-1,2-オクタンジオン2-(O-ベンゾイルオキシム)、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、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物等からなるものが挙げられる。なかでも、高分子アゾ化合物からなる開始剤(以下、「高分子アゾ開始剤」ともいう)が好ましい。
上記熱ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
なお、本明細書において高分子アゾ化合物とは、アゾ基を有し、熱によって(メタ)アクリロイル基を硬化させることができるラジカルを生成する、数平均分子量が300以上の化合物を意味する。
上記高分子アゾ化合物の数平均分子量の好ましい下限は1000、好ましい上限は30万である。上記高分子アゾ化合物の数平均分子量がこの範囲であることにより、液晶汚染を抑制しつつ、硬化性樹脂と容易に混合することができる。上記高分子アゾ化合物の数平均分子量のより好ましい下限は5000、より好ましい上限は10万であり、更に好ましい下限は1万、更に好ましい上限は9万である。
なお、本明細書において、上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で溶媒としてテトラヒドロフランを用いて測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による数平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、Shodex LF-804(昭和電工社製)等が挙げられる。
上記高分子アゾ化合物としては、例えば、アゾ基を介してポリアルキレンオキサイドやポリジメチルシロキサン等のユニットが複数結合した構造を有するものが挙げられる。
上記アゾ基を介してポリアルキレンオキサイド等のユニットが複数結合した構造を有する高分子アゾ化合物としては、ポリエチレンオキサイド構造を有するものが好ましい。
上記高分子アゾ化合物としては、具体的には例えば、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸)とポリアルキレングリコールの重縮合物や、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸)と末端アミノ基を有するポリジメチルシロキサンの重縮合物等が挙げられる。
上記高分子アゾ化合物のうち市販されているものとしては、例えば、VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601、VPS-0501、VPS-1001(いずれも富士フイルム和光純薬社製)等が挙げられる。
また、高分子ではないアゾ化合物として市販されているものとしては、例えば、V-65、V-501(いずれも富士フイルム和光純薬社製)等が挙げられる。
上記有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
上記カチオン重合開始剤としては、光カチオン重合開始剤が好適に用いられる。
上記光カチオン重合開始剤は、光照射によりプロトン酸又はルイス酸を発生するものであれば特に限定されず、イオン性光酸発生タイプのものであってもよいし、非イオン性光酸発生タイプであってもよい。
上記光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類、鉄-アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール-アルミニウム錯体等の有機金属錯体類等が挙げられる。
上記光カチオン重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、アデカオプトマーSP-150、アデカオプトマーSP-170(いずれもADEKA社製)等が挙げられる。
上記重合開始剤の含有量は、上記硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が10重量部である。上記重合開始剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が液晶汚染を抑制しつつ、保存安定性や硬化性により優れるものとなる。上記重合開始剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は5重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、熱硬化剤を含有することが好ましい。
上記熱硬化剤としては、例えば、有機酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、アミン化合物、多価フェノール系化合物、酸無水物等が挙げられる。なかでも、固形の有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記熱硬化剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記固形の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、1,3-ビス(ヒドラジノカルボエチル)-5-イソプロピルヒダントイン、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド等が挙げられる。
上記固形の有機酸ヒドラジドのうち市販されているものとしては、例えば、大塚化学社製の有機酸ヒドラジド、日本ファインケム社製の有機酸ヒドラジド、味の素ファインテクノ社製の有機酸ヒドラジド等が挙げられる。
上記大塚化学社製の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、SDH、ADH等が挙げられる。
上記日本ファインケム社製の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、MDH等が挙げられる。
上記味の素ファインテクノ社製の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、アミキュアVDH、アミキュアVDH-J、アミキュアUDH等が挙げられる。
上記熱硬化剤の含有量は、硬化性樹脂全体100重量部に対して、好ましい下限が1重量部、好ましい上限が50重量部である。上記熱硬化剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が優れた塗布性や保存安定性を維持したまま、硬化性により優れるものとなる。上記熱硬化剤の含有量のより好ましい上限は30重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、粘度の向上、応力分散効果による更なる接着性の向上、線膨張率の改善、硬化物の耐湿性の向上等を目的として充填剤を含有することが好ましい。
上記充填剤としては、無機充填剤や有機充填剤を用いることができる。
上記無機充填剤としては、例えば、シリカ、タルク、ガラスビーズ、石綿、石膏、珪藻土、スメクタイト、ベントナイト、モンモリロナイト、セリサイト、活性白土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、硫酸バリウム、珪酸カルシウム等が挙げられる。
上記有機充填剤としては、例えば、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、ビニル重合体微粒子、アクリル重合体微粒子等が挙げられる。
上記充填剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。 
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記充填剤の含有量の好ましい下限は10重量部、好ましい上限は70重量部である。上記充填剤の含有量がこの範囲であることにより、塗布性等の悪化を抑制しつつ、接着性の向上等の効果をより発揮することができる。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は20重量部、より好ましい上限は60重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、硬化物の柔軟性や接着性等を向上させたり、液晶のシール剤への差し込みやシール剤の液晶への溶出を抑制したりする等の観点から、柔軟粒子を含有することが好ましい。
上記柔軟粒子としては、例えば、シリコーン系粒子、ビニル系粒子、ウレタン系粒子、フッ素系粒子、ニトリル系粒子等が挙げられる。なかでも、シリコーン系粒子、ビニル系粒子が好ましい。
上記柔軟粒子は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記シリコーン系粒子としては、樹脂への分散性の観点からシリコーンゴム粒子が好ましい。
上記ビニル系粒子としては、(メタ)アクリル粒子が好適に用いられる。
上記(メタ)アクリル粒子は、原料となる単量体を公知の方法により重合させることで得ることができる。具体的には例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で単量体を懸濁重合する方法、ラジカル重合開始剤の存在下で非架橋の種粒子に単量体を吸収させることにより種粒子を膨潤させてシード重合する方法等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル粒子を形成するための原料となる単量体としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート類、酸素原子含有(メタ)アクリレート類、ニトリル含有単量体、フッ素含有(メタ)アクリレート類等の単官能単量体が挙げられる。
上記アルキル(メタ)アクリレート類としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記酸素原子含有(メタ)アクリレート類としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ニトリル含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
上記フッ素含有(メタ)アクリレート類としては、例えば、トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なかでも、単独重合体のTgが低く、1g荷重を加えたときの変形量を大きくすることができることから、アルキル(メタ)アクリレート類が好ましい。
また、架橋構造を持たせるため、上記(メタ)アクリル粒子を形成するための原料となる単量体として多官能単量体を用いてもよい。
上記多官能単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸骨格トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、架橋点間分子量が大きく、1g荷重を加えたときの変形量を大きくすることができることから、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートが好ましい。
上記架橋性単量体の使用量は、上記(メタ)アクリル粒子を形成するための原料となる単量体全体において、好ましい下限は1重量%、好ましい上限は90重量%である。上記架橋性単量体の使用量が1重量%以上であることにより、耐溶剤性が向上し、他のシール剤成分と混練したときに膨潤等の問題を引き起こさず、均一に分散しやすくなる。上記架橋性単量体の使用量が90重量%以下であることにより、回復率を低くすることができる。上記架橋性単量体の使用量のより好ましい下限は3重量%、より好ましい上限は80重量%である。
更に、これらのアクリル系の単量体に加えて、スチレン系単量体、ビニルエーテル類、カルボン酸ビニルエステル類、不飽和炭化水素、ハロゲン含有単量体、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ-(メタ)アクリロキシ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等の単量体を用いてもよい。
上記スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、トリメトキシシリルスチレン等が挙げられる。
上記ビニルエーテル類としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等が挙げられる。
上記カルボン酸ビニルエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等が挙げられる。
上記不飽和炭化水素としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等が挙げられる。
上記ハロゲン含有単量体としては、例えば、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル粒子としては、コアシェル(メタ)アクリレート共重合体微粒子も好適に用いられる。
上記コアシェル(メタ)アクリレート共重合体微粒子のうち市販されているものとしては、例えば、F351(アイカ工業社製)等が挙げられる。
また、上記ビニル系粒子としては、例えば、ポリジビニルベンゼン粒子、ポリクロロプレン粒子、ブタジエンゴム粒子等を用いてもよい。
上記柔軟粒子の平均粒子径の好ましい下限は0.01μm、好ましい上限は10μmである。上記柔軟粒子の平均粒子径がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の硬化物の柔軟性や接着性を向上させる効果により優れるものとなる。上記柔軟粒子の平均粒子径のより好ましい下限は0.1μm、より好ましい上限は8μmである。
なお、本明細書において、上記柔軟粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定することにより得られる値を意味する。上記レーザー回折式粒度分布測定装置としては、マスターサイザー2000(マルバーン社製)等を用いることができる。
上記柔軟粒子の硬度の好ましい下限は10、好ましい上限は50である。上記柔軟粒子の硬度がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の硬化物の柔軟性や接着性を向上させる効果により優れるものとなる。上記柔軟粒子の硬度のより好ましい下限は20、より好ましい上限は40である。
なお、本明細書において上記柔軟粒子の硬度は、JIS K 6253に準拠した方法により測定されるデュロメータA硬さを意味する。
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記柔軟粒子の含有量の好ましい下限は5重量部、好ましい上限は50重量部である。上記柔軟粒子の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の硬化物の柔軟性や接着性を向上させる効果により優れるものとなる。上記柔軟粒子の含有量のより好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は30重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、接着性を更に向上させることを目的として、シランカップリング剤を含有することが好ましい。上記シランカップリング剤は、主にシール剤と基板等とを良好に接着するための接着助剤としての役割を有する。
上記シランカップリング剤としては、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。
上記シランカップリング剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記シランカップリング剤の含有量の好ましい下限は0.1重量部、好ましい上限は10重量部である。上記シランカップリング剤の含有量がこの範囲であることにより、液晶汚染の発生を抑制しつつ、接着性を向上させる効果をより発揮することができる。上記シランカップリング剤の含有量のより好ましい下限は0.3重量部、より好ましい上限は5重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、遮光剤を含有してもよい。上記遮光剤を含有することにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、遮光シール剤として好適に用いることができる。
上記遮光剤としては、例えば、酸化鉄、チタンブラック、アニリンブラック、シアニンブラック、フラーレン、カーボンブラック、樹脂被覆型カーボンブラック等が挙げられる。なかでも、チタンブラックが好ましい。
上記遮光剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記チタンブラックは、波長300nm以上800nm以下の光に対する平均透過率と比較して、紫外線領域付近、特に波長370nm以上450nm以下の光に対する透過率が高くなる物質である。即ち、上記チタンブラックは、可視光領域の波長の光を充分に遮蔽することで本発明の液晶表示素子用シール剤に遮光性を付与する一方、紫外線領域付近の波長の光は透過させる性質を有する遮光剤である。本発明の液晶表示素子用シール剤に含有される遮光剤としては、絶縁性の高い物質が好ましく、絶縁性の高い遮光剤としてもチタンブラックが好適である。
上記チタンブラックは、表面処理されていないものでも充分な効果を発揮するが、表面がカップリング剤等の有機成分で処理されているものや、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の無機成分で被覆されているもの等、表面処理されたチタンブラックを用いることもできる。なかでも、有機成分で処理されているものは、より絶縁性を向上できる点で好ましい。
また、遮光剤として上記チタンブラックを含有する本発明の液晶表示素子用シール剤を用いて製造した液晶表示素子は、充分な遮光性を有するため、光の漏れ出しがなく高いコントラストを有し、優れた画像表示品質を有する液晶表示素子を実現することができる。
上記チタンブラックのうち市販されているものとしては、例えば、三菱マテリアル社製のチタンブラック、赤穂化成社製のチタンブラック等が挙げられる。
上記三菱マテリアル社製のチタンブラックとしては、例えば、12S、13M、13M-C、13R-N、14M-C等が挙げられる。
上記赤穂化成社製のチタンブラックとしては、例えば、ティラックD等が挙げられる。
上記チタンブラックの比表面積の好ましい下限は13m/g、好ましい上限は30m/gであり、より好ましい下限は15m/g、より好ましい上限は25m/gである。
また、上記チタンブラックの体積抵抗の好ましい下限は0.5Ω・cm、好ましい上限は3Ω・cmであり、より好ましい下限は1Ω・cm、より好ましい上限は2.5Ω・cmである。
上記遮光剤の一次粒子径は、液晶表示素子の基板間の距離以下であれば特に限定されないが、好ましい下限は1nm、好ましい上限は5μmである。上記遮光剤の一次粒子径がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の粘度やチクソトロピーが大きく増大することなく、塗布性により優れるものとなる。上記遮光剤の一次粒子径のより好ましい下限は5nm、より好ましい上限は200nm、更に好ましい下限は10nm、更に好ましい上限は100nmである。
なお、上記遮光剤の一次粒子径は、粒度分布計(例えば、PARTICLE SIZING SYSTEMS社製、「NICOMP 380ZLS」)を用いて、上記遮光剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させて測定することができる。
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記遮光剤の含有量の好ましい下限は5重量部、好ましい上限は80重量部である。上記遮光剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の接着性、硬化後の強度、及び、描画性が大きく低下することなく、遮光性を向上させる効果をより発揮できる。上記遮光剤の含有量のより好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は70重量部であり、更に好ましい下限は30重量部、更に好ましい上限は60重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、更に、必要に応じて、応力緩和剤、反応性希釈剤、揺変剤、スペーサー、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、重合禁止剤等の添加剤を含有してもよい。
本発明の液晶表示素子用シール剤を製造する方法としては、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリーミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いて、硬化性樹脂と、重合開始剤と、熱硬化剤や必要に応じて添加するシランカップリング剤等の添加剤とを混合する方法等が挙げられる。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、E型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限が100Pa・s、好ましい上限が800Pa・sである。上記粘度がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が塗布性に優れるものとなる。上記粘度のより好ましい下限は200Pa・s、より好ましい上限は700Pa・sである。
本発明の液晶表示素子用シール剤に、導電性微粒子を配合することにより、上下導通材料を製造することができる。本発明の液晶表示素子用シール剤と導電性微粒子とを含有する上下導通材料もまた、本発明の1つである。
上記導電性微粒子としては、金属ボール、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したもの等を用いることができる。なかでも、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したものは、樹脂微粒子の優れた弾性により、透明基板等を損傷することなく導電接続が可能であることから好適である。
本発明の液晶表示素子用シール剤又は本発明の上下導通材料を用いてなる液晶表示素子もまた、本発明の1つである。
本発明の液晶表示素子を製造する方法としては、液晶滴下工法が好適に用いられ、具体的には例えば、以下の各工程を有する方法等が挙げられる。
まず、ITO薄膜等の電極付きのガラス基板やポリエチレンテレフタレート基板等の2枚の基板の一方に、本発明の液晶表示素子用シール剤を、スクリーン印刷、ディスペンサー塗布等により塗布して枠状のシールパターンを形成する工程を行う。次いで、本発明の液晶表示素子用シール剤が未硬化の状態で液晶の微小滴を基板のシールパターンの枠内に滴下塗布し、真空下で別の基板を重ね合わせる工程を行う。その後、本発明の液晶表示素子用シール剤のシールパターン部分に紫外線等の光を照射してシール剤を仮硬化させる工程、及び、仮硬化させたシール剤を加熱して本硬化させる工程を行う方法により、液晶表示素子を得ることができる。
本発明によれば、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れる液晶表示素子用シール剤を提供することができる。また、本発明によれば、該液晶表示素子用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(ノボラック型硬化性樹脂混合物(A1)の作製)
フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC社製、「EPICLON N-740」)557重量部を、トルエン900mLに溶解させた後、トリフェニルホスフィン0.3gを加え、均一な溶液とした。得られた溶液にアクリル酸122重量部を還流撹拌下にて2時間滴下した後、更に還流撹拌を6時間行った。次いで、トルエンを減圧除去することにより、ノボラック型硬化性樹脂混合物(A1)を得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IRにより、ノボラック型硬化性樹脂混合物(A1)は、部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂を11.8重量%、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を68.6重量%、フェノールノボラック型エポキシアクリレートを19.6重量%含有する混合物であることを確認した。
また、得られた部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂の重量平均分子量は1200であった。
(ノボラック型硬化性樹脂混合物(A2)の作製)
フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC社製、「EPICLON N-730S」)395重量部を、トルエン900mLに溶解させた後、トリフェニルホスフィン0.3gを加え、均一な溶液とした。得られた溶液にアクリル酸94重量部を還流撹拌下にて2時間滴下した後、更に還流撹拌を6時間行った。次いで、トルエンを減圧除去することにより、ノボラック型硬化性樹脂混合物(A2)を得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IRにより、ノボラック型硬化性樹脂混合物(A2)は、部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂を11.8重量%、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を68.6重量%、フェノールノボラック型エポキシアクリレートを19.6重量%含有する混合物であることを確認した。
また、得られた部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂の重量平均分子量は800であった。
(ノボラック型硬化性樹脂混合物(A3)の作製)
フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC社製、「EPICLON N-770」)965重量部を、トルエン1800mLに溶解させた後、トリフェニルホスフィン0.3gを加え、均一な溶液とした。得られた溶液にアクリル酸216重量部を還流撹拌下にて2時間滴下した後、更に還流撹拌を6時間行った。次いで、トルエンを減圧除去することにより、ノボラック型硬化性樹脂混合物(A3)を得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IRにより、ノボラック型硬化性樹脂混合物(A3)は、部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂を11.8重量%、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を68.6重量%、フェノールノボラック型エポキシアクリレートを19.6重量%含有する混合物であることを確認した。
また、得られた部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂の重量平均分子量は2500であった。
(非ノボラック型硬化性樹脂混合物(B1)の作製)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製、「jER 828EL」)326重量部を、トルエン900mLに溶解させた後、トリフェニルホスフィン0.3gを加え、均一な溶液とした。得られた溶液にアクリル酸72重量部を還流撹拌下にて2時間滴下した後、更に還流撹拌を6時間行った。次いで、トルエンを減圧除去することにより、非ノボラック型硬化性樹脂混合物(B1)を得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IRにより、非ノボラック型硬化性樹脂混合物(B1)は、部分アクリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂を50重量%、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を25重量%、ビスフェノールA型エポキシアクリレートを25重量%含有する混合物であることを確認した。
(実施例1~10、比較例1~8)
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌装置(シンキー社製、「あわとり練太郎」)にて撹拌した後、セラミック3本ロールにて均一に混合して実施例1~10、比較例1~8の液晶表示素子用シール剤を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤について以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
(粘度)
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤について、E型粘度計(ブルックフィールド社製、「DV-III」)を用いて25℃、1rpmの条件における粘度を測定した。
(塗布性)
ディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製、「SHOTMASTER300」)を用いて、実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤をガラス基板上に塗布した。ディスペンスノズルを400μm、ノズルギャップを30μm、塗出圧を300kPaに固定して塗布したとき、かすれやダレがなく塗布できた場合を「○」、塗布切れはないがかすれやダレが生じた場合を「△」、塗布切れが生じたり、全く塗布できなかったりした場合を「×」として塗布性を評価した。
(硬化性)
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤を、ガラス基板上に約5μm塗布した後、同サイズのガラス基板を重ね合わせた。次いで、メタルハライドランプを用いて、波長365nmの紫外線を3000mJ/cm照射した。赤外分光装置(BIORAD社製、「FTS3000」)を用い、(メタ)アクリロイル基由来ピークの光照射前後での変化量(減少率)を測定した。
光照射後の(メタ)アクリロイル基由来のピークの減少率が95%以上であった場合を「◎」、85%以上95%未満であった場合を「○」、75%以上85%未満であった場合を「△」、75%未満であった場合を「×」として硬化性を評価した。
(低液晶汚染性)
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤に、シリカスペーサー(積水化学工業社製、「SI-H055」)を1重量%配合し、脱泡処理をしてシール剤中の泡を取り除いた後、ディスペンス用のシリンジ(武蔵エンジニアリング社製、「PSY-10E」)に充填し、再び脱泡処理を行った。次いで、ディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製、「SHOTMASTER300」)を用いて、2枚のITO薄膜付きガラス基板のうちの一方に枠を描く様にシール剤を塗布した。続いて、TN液晶(チッソ社製、「JC-5001LA」)の微小滴を液晶滴下装置にてシール剤の枠内に滴下塗布し、他方のITO薄膜付きガラス基板を重ね、真空貼り合わせ装置にて5Paの減圧下にて2枚の基板を貼り合わせた。貼り合わせた後のセルにメタルハライドランプにて3000mJ/cmの紫外線を照射した後、120℃で60分加熱することによってシール剤を熱硬化させ、液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子を温度80℃、湿度90%RHの環境下にて100時間保管した後、AC3.5Vの電圧駆動をさせ、表示むら(色むら)の有無を目視で観察した。表示むらが全く見られなかった場合を「○」、液晶表示素子の周辺部に表示むらがあった場合を「△」、表示むらが液晶表示素子の周辺部のみではなく、中央部まで広がっていた場合を「×」として低液晶汚染性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
本発明によれば、塗布性、硬化性、及び、低液晶汚染性に優れる液晶表示素子用シール剤を提供することができる。また、本発明によれば、該液晶表示素子用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子を提供することができる。

Claims (3)

  1. 硬化性樹脂と重合開始剤とを含有する液晶表示素子用シール剤であって、
    前記硬化性樹脂は、部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)と、部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)と、非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)とを含有し、
    前記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)の含有量は、前記硬化性樹脂100重量部中において3重量部以上9重量部以下であり、
    前記部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)の含有量は、前記硬化性樹脂100重量部中において25重量部以下であり、かつ、前記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)に対する前記部分(メタ)アクリル変性非ノボラック型エポキシ樹脂(B)の比率が1以上であり、
    前記非ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート(C)の含有量は、前記硬化性樹脂100重量部中において10重量部以上45重量部以下であり、
    前記部分(メタ)アクリル変性ノボラック型エポキシ樹脂(A)は、重量平均分子量が700以上2000以下である
    ことを特徴とする液晶表示素子用シール剤。
  2. 請求項1記載の液晶表示素子用シール剤と導電性微粒子とを含有する上下導通材料。
  3. 請求項1記載の液晶表示素子用シール剤又は請求項2記載の上下導通材料を用いてなる液晶表示素子。
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