WO2019230709A1 - 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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WO2019230709A1
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meth
crystal display
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駿介 高橋
幸平 竹田
秀幸 林
誠実 新土
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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 sealant for a liquid crystal display element that is excellent in adhesiveness, moisture permeation prevention, and low liquid crystal contamination. Moreover, this invention relates to the vertical conduction material and liquid crystal display element which use this sealing compound for liquid crystal display elements.
  • a sealing agent as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is used from the viewpoint of shortening tact time and optimizing the amount of liquid crystal used.
  • a liquid crystal dropping method called a dropping method is used.
  • the dropping method first, a frame-like seal pattern is formed on one of the two substrates with electrodes by dispensing. Next, liquid crystal microdrops are dropped into the sealing frame of the substrate in a state where the sealing agent is uncured, and the other substrate is superposed under vacuum to cure the sealing agent, thereby producing a liquid crystal display element.
  • this dripping method has become the mainstream method for manufacturing liquid crystal display elements.
  • liquid crystal display elements are increasingly required to have moisture resistance reliability when driving in high-temperature and high-humidity environments, and the sealant prevents water from entering from the outside.
  • the sealant prevents water from entering from the outside.
  • the line width of the sealing agent applied along with the narrow frame design has become narrower, and it has been difficult to obtain a sealing agent that is excellent in both adhesion and moisture permeation prevention properties even when it is thinned.
  • the present invention is a sealing agent for a liquid crystal display element containing a curable resin and a radical polymerization initiator, and the curable resin has (A) a hydrogen bonding functional group value of 0.0030 mol / g or more. , (Meth) acrylic compounds having a molecular weight of 500 or more and 1200 or less, having no epoxy group, and having 3 or more aromatic rings in one molecule, and / or (B) a hydrogen bonding functional group value of 0
  • this invention of another aspect is a sealing agent for liquid crystal display elements containing curable resin and a radical polymerization initiator, Comprising:
  • the said curable resin is represented by following formula (1), In 1 molecule
  • a liquid crystal display element sealing agent comprising a compound having three or more aromatic rings and / or a compound represented by the following formula (3) and having three or more aromatic rings in one molecule.
  • R 1 independently represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents a divalent aromatic group represented by the following formula (2-1) or (2-2).
  • R 3 represents a divalent aliphatic group having 2 to 15 carbon atoms or a divalent aromatic group that is the same as or different from R 2, and n is 1 to 3 inclusive.
  • R 4 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and p is 0 or more and 3 or less.
  • q is 0 or more and 3 or less.
  • * represents a bonding position.
  • some or all of the hydrogen atoms may be substituted.
  • R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 6 represents a divalent aromatic group represented by the following Formulas (4-1) and (4-2)
  • R 7 Represents a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms or a divalent aromatic group that is the same as or different from R 6, and m is 1 to 3 inclusive.
  • R 8 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and p is 0 or more and 3 or less.
  • q is 0 or more and 3 or less.
  • * represents a bonding position.
  • some or all of the hydrogen atoms may be substituted.
  • the hydrogen bonding functional group value is 0.0030 mol / g or more, the molecular weight is 500 or more and 1200 or less, has no epoxy group, and has 3 or more aromatic rings in one molecule.
  • the (meth) acrylic compound is also referred to as “(meth) acrylic compound according to the present invention”.
  • the modified epoxy resin is also referred to as “partial (meth) acryl-modified epoxy resin according to the present invention”.
  • the present inventors use a compound having a hydrogen bonding functional group value and a molecular weight within a specific range and having a specific structure, thereby providing adhesion, moisture permeability prevention, and The present inventors have found that a sealing agent for liquid crystal display elements excellent in low liquid crystal contamination can be obtained, and have completed the present invention.
  • liquid crystals with high polarity are often used in response to the increase in viewing angle of liquid crystal display elements.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention has such high polarity.
  • the liquid crystal is excellent in low liquid crystal contamination.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention contains curable resin.
  • the said curable resin contains the (meth) acryl compound concerning this invention and / or the partial (meth) acryl modified epoxy resin concerning this invention.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention has adhesiveness, moisture permeation prevention, and It is excellent in low liquid crystal contamination.
  • the “(meth) acryl” means acryl or methacryl
  • the “(meth) acryl compound” means a compound having a (meth) acryloyl group
  • the “partially (meth) acryl-modified epoxy resin” is obtained by reacting a part of an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule with (meth) acrylic acid. It means a compound having at least one epoxy group and one or more (meth) acryloyl groups.
  • the lower limit of the hydrogen bondable functional group value of the (meth) acrylic compound according to the present invention and the partially (meth) acrylic-modified epoxy resin according to the present invention is 0.0030 mol / g.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is excellent in low liquid crystal contamination with respect to highly polarized liquid crystals.
  • the minimum with the preferable hydrogen bondable functional group value is 0.040 mol / g.
  • the “hydrogen-bonding functional group value” is a value obtained by dividing the number of hydrogen-bonding functional groups in one molecule of the compound by the weight average molecular weight of the compound.
  • the number of hydrogen bonding functional groups is the hydrogen bonding property in one molecule of the component (main component) having the largest content ratio. It means the number of functional groups.
  • the above “weight average molecular weight” is a value obtained by gel conversion chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent and calculated in terms of polystyrene. Examples of the column used when measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene by GPC include Shodex LF-804 (manufactured by Showa Denko).
  • a hydroxyl group As said hydrogen bondable functional group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, a thiol group etc. are mentioned, for example. Of these, a hydroxyl group is preferred.
  • the (meth) acrylic compound according to the present invention and the partially (meth) acrylic-modified epoxy resin according to the present invention have a molecular weight lower limit of 500 and an upper limit of 1200.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is excellent in low liquid crystal contamination.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention has excellent coating properties.
  • the preferable lower limit of the molecular weight is 600, and the preferable upper limit is 1100.
  • the “molecular weight” is a molecular weight obtained from the structural formula for a compound whose molecular structure is specified, but for a compound having a wide distribution of polymerization degree and a compound whose modification site is unspecified, Sometimes expressed using weight average molecular weight.
  • the (meth) acryl compound according to the present invention and the partial (meth) acryl-modified epoxy resin according to the present invention have three or more aromatic rings in one molecule.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention Is excellent in moisture permeation-preventing property even when applied in a thin line.
  • the (meth) acrylic compound according to the present invention and the partial (meth) acrylic-modified epoxy resin according to the present invention preferably have 10 or less aromatic rings in one molecule. .
  • the aromatic ring examples include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. Of these, a benzene ring is preferred.
  • denaturation epoxy resin concerning this invention have three or more conjugated 6-membered rings in 1 molecule. For example, a benzene ring is counted as one conjugated six-membered ring, a naphthalene ring is counted as two conjugated six-membered rings, and an anthracene ring is counted as three conjugated six-membered rings.
  • the number of aromatic rings and conjugated 6-membered rings in one molecule is the component with the largest content (main component) in the case of a compound having a molecular weight distribution, that is, a compound containing a plurality of components having different molecular weights.
  • the number of aromatic rings or conjugated six-membered rings in one molecule is the component with the largest content (main component) in the case of a compound having a molecular weight distribution, that is, a compound containing a plurality of components having different molecular weights.
  • (meth) acrylic compound according to the present invention specifically, a compound represented by the above formula (1) is preferable.
  • the compound represented by the above formula (1) can be suitably produced by the following method. That is, first, a diepoxy compound having three or more aromatic rings in one molecule by reacting a diglycidyl ether or resorcinol diglycidyl ether having a bisphenol skeleton with a compound having two aromatic hydroxyl groups in one molecule. Get. Subsequently, all the epoxy groups of the diepoxy compound having three or more aromatic rings in one molecule thus obtained are reacted with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method, whereby the above formula ( The compound represented by 1) can be obtained.
  • R 3 in the above formula (1) a divalent aromatic group different from R 2
  • the diglycidyl ether having the bisphenol skeleton or the resorcinol diglycidyl ether and two aromatic groups in one molecule What has a different bivalent aromatic group should just be used about the compound which has a hydroxyl group.
  • the hydrogen bonding functional group value is reduced to 0. It becomes difficult to set it to 030 mol / g or more. Therefore, a commercially available epoxy (meth) acrylate using such a compound does not become a (meth) acrylic compound according to the present invention.
  • Examples of the diglycidyl ether having a bisphenol skeleton include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol B diglycidyl ether, bisphenol E diglycidyl ether, and bisphenol F diglycidyl ether.
  • Examples of the compound having two aromatic hydroxyl groups in one molecule include bisphenol A, bisphenol B, bisphenol E, bisphenol F, resorcinol, catechol, hydroquinone, 4,4'-dihydroxybiphenyl, and the like.
  • the partially (meth) acryl-modified epoxy resin according to the present invention is preferably a compound represented by the above formula (3).
  • the compound represented by the above formula (3) can be preferably produced by the following method. That is, the diglycidyl ether having the bisphenol skeleton or the resorcinol diglycidyl ether is reacted with the compound having two aromatic hydroxyl groups in one molecule, and the diepoxy having three or more aromatic rings in one molecule. A compound is obtained. By reacting one epoxy group of a diepoxy compound having three or more aromatic rings in one molecule thus obtained with (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method, the above formula (3) Can be obtained.
  • R 7 in the above formula (3) a divalent aromatic group different from R 6 , the diglycidyl ether having the bisphenol skeleton or the resorcinol diglycidyl ether, and two aromatic groups in one molecule
  • What has a different bivalent aromatic group should just be used about the compound which has a hydroxyl group.
  • the hydrogen bonding functional group value is reduced to 0. It becomes difficult to set it to 030 mol / g or more. Therefore, a commercially available partial (meth) acryl-modified epoxy resin using such a compound does not become a partial (meth) acryl-modified epoxy resin according to the present invention.
  • the curable resin may contain other curable resins as long as the object of the present invention is not impaired. You may contain.
  • the (meth) acrylic compound according to the present invention represented by the above formula (1) and / or the partial (meth) acrylic according to the present invention in 100 parts by weight of the curable resin.
  • the preferable lower limit of the content of the modified epoxy resin is 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 80 parts by weight.
  • the obtained sealing agent for liquid crystal display elements has adhesiveness and moisture permeation prevention. And low liquid crystal contamination.
  • the minimum with more preferable content of the (meth) acrylic compound concerning this invention and / or the partial (meth) acryl modified epoxy resin concerning this invention is 10 weight part, and a more preferable upper limit is 50 weight part.
  • the compound (henceforth "other epoxy compound”) which has epoxy groups other than the partial (meth) acryl modified epoxy resin concerning this invention is used suitably.
  • Examples of the other epoxy compounds include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, sulfide type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, and naphthalene.
  • epoxy compound as other partial (meth) acryl modification epoxy resins other than the partial (meth) acryl modification epoxy resin concerning this invention, some epoxy groups of these epoxy compounds are (meth).
  • a compound obtained by reacting with acrylic acid can also be used.
  • the curable resin may also contain other (meth) acrylic compounds other than the (meth) acrylic compound according to the present invention and the partially (meth) acrylic-modified epoxy resin according to the present invention as the other curable resin.
  • the other (meth) acrylic compounds include (meth) acrylic acid ester compounds, epoxy (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, and the like. Of these, epoxy (meth) acrylate is preferable.
  • the other (meth) acrylic compounds preferably have two or more (meth) acryloyl groups in the molecule from the viewpoint of reactivity.
  • the “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate
  • the “epoxy (meth) acrylate” means that all epoxy groups in the epoxy compound react with (meth) acrylic acid. Represents the compound.
  • Examples of the monofunctional compounds among the (meth) acrylic acid ester compounds include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) acrylate.
  • Examples of the bifunctional compound among the (meth) acrylic acid ester compounds include 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, and 1,6-hexane.
  • those having three or more functions include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added isocyanuric acid tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, propylene oxide-added glycerin tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra Meth) acrylate, dipentaerythritol pen
  • epoxy (meth) acrylate what is obtained by making the other epoxy compound mentioned above and (meth) acrylic acid react in presence of a basic catalyst according to a conventional method etc. are mentioned, for example.
  • the urethane (meth) acrylate can be obtained, for example, by reacting a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group with 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, tetramethylxylylene diene Isocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate and the like.
  • isocyanate compound a chain-extended isocyanate compound obtained by a reaction between 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, and polycaprolactone diol.
  • Examples of the (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group include hydroxyalkyl mono (meth) acrylate, mono (meth) acrylate of divalent alcohol, mono (meth) acrylate or di (meth) acrylate of trivalent alcohol. And epoxy (meth) acrylate.
  • Examples of the hydroxyalkyl mono (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
  • Examples of the divalent alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and polyethylene glycol.
  • Examples of the trivalent alcohol include trimethylolethane, trimethylolpropane, and glycerin.
  • Examples of the epoxy (meth) acrylate include bisphenol A type epoxy acrylate.
  • urethane (meth) acrylates examples include, for example, urethane (meth) acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd., urethane (meth) acrylate manufactured by Daicel Ornex, and urethane (meth) manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. Examples thereof include acrylate, urethane (meth) acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., urethane (meth) acrylate manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and the like. Examples of the urethane (meth) acrylate manufactured by Toagosei include M-1100, M-1200, M-1210, and M-1600.
  • the urethane (meth) acrylate manufactured by the Daicel Orunekusu Inc. for example, EBECRYL210, EBECRYL220, EBECRYL230, EBECRYL270, EBECRYL1290, EBECRYL2220, EBECRYL4827, EBECRYL4842, EBECRYL4858, EBECRYL5129, EBECRYL6700, EBECRYL8402, EBECRYL8803, EBECRYL8804, EBECRYL8807, EBECRYL9260 etc. Can be mentioned.
  • Examples of the urethane (meth) acrylate manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. include AH-600, AI-600, AT-600, UA-101I, UA-101T, UA-306H, UA-306I, and UA-306T. It is done.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention contains a radical polymerization initiator.
  • the radical polymerization initiator include a photo radical polymerization initiator that generates radicals by light irradiation, a thermal radical polymerization initiator that generates radicals by heating, and the like.
  • photo radical polymerization initiator examples include benzophenone compounds, acetophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, titanocene compounds, oxime ester compounds, benzoin ether compounds, thioxanthones, and the like.
  • Specific examples of the photo radical polymerization initiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, and 2- (dimethylamino).
  • thermal radical polymerization initiator what is comprised with an azo compound, an organic peroxide, etc. is mentioned, for example.
  • an initiator composed of an azo compound hereinafter also referred to as “azo initiator”
  • an initiator composed of a polymer azo compound hereinafter referred to as “polymer azo”.
  • azo initiator an initiator composed of an azo compound
  • polymer azo an initiator composed of a polymer azo compound
  • Also referred to as “initiator” is more preferred.
  • the said thermal radical polymerization initiator may be used independently, and 2 or more types may be used in combination.
  • the “polymer azo compound” means a compound having an azo group and generating a radical capable of curing a (meth) acryloyl group by heat and having a number average molecular weight of 300 or more. To do.
  • the preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymer azo compound is 1000, and the preferable upper limit is 300,000.
  • the more preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymer azo compound is 5000, the more preferable upper limit is 100,000, the still more preferable lower limit is 10,000, and the still more preferable upper limit is 90,000.
  • the said number average molecular weight is a value calculated
  • Examples of the polymer azo compound include those having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide and polydimethylsiloxane are bonded via an azo group.
  • the polymer azo compound having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide are bonded via the azo group those having a polyethylene oxide structure are preferable.
  • Specific examples of the polymer azo compound include, for example, a polycondensate of 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid) and polyalkylene glycol, and 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid). And a polycondensate of polydimethylsiloxane having a terminal amino group.
  • Examples of commercially available polymer azo initiators include VPE-0201, VPE-0401, VPE-0601, VPS-0501, VPS-1001 (all manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Can be mentioned.
  • Examples of the azo initiator that is not a polymer include V-65 and V-501 (both manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
  • organic peroxide examples include ketone peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxyester, diacyl peroxide, and peroxydicarbonate.
  • the content of the radical polymerization initiator is preferably 0.01 parts by weight and preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin.
  • the content of the radical polymerization initiator is within this range, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is excellent in storage stability and curability while suppressing liquid crystal contamination.
  • the minimum with more preferable content of the said radical polymerization initiator is 0.1 weight part, and a more preferable upper limit is 5 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention may contain a thermosetting agent.
  • the thermosetting agent include organic acid hydrazides, imidazole derivatives, amine compounds, polyhydric phenol compounds, acid anhydrides, and the like. Of these, organic acid hydrazide is preferably used.
  • the said thermosetting agent may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • Examples of the organic acid hydrazide include sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, and the like.
  • Examples of commercially available organic acid hydrazides include organic acid hydrazides manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., organic acid hydrazides manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., and organic acid hydrazides manufactured by Nippon Finechem Co., Ltd.
  • Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. include SDH and ADH.
  • Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co. include Amicure VDH, Amicure VDH-J, Amicure UDH, Amicure UDH-J, and the like.
  • Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Nippon Finechem include MDH.
  • the content of the thermosetting agent is preferably 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin, and 50 parts by weight with respect to the preferable upper limit.
  • the upper limit with more preferable content of the said thermosetting agent is 30 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention may contain a filler for the purpose of improving the viscosity, further improving the adhesion due to the stress dispersion effect, improving the linear expansion coefficient, improving the moisture resistance of the cured product, and the like. 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, and titanium oxide.
  • the organic filler include polyester fine particles, polyurethane fine particles, vinyl polymer fine particles, and acrylic polymer fine particles. The said filler may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • the preferable lower limit of the content of the filler in 100 parts by weight of the sealant for liquid crystal display elements of the present invention is 10 parts by weight, and the preferable upper limit is 70 parts by weight.
  • the minimum with more preferable content of the said filler is 20 weight part, and a more preferable upper limit is 60 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention may contain a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent mainly has a role as an adhesion assistant for favorably bonding the sealing agent and the substrate.
  • silane coupling agent for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane and the like are preferably used. These are excellent in the effect of improving the adhesion to a substrate or the like, and can suppress the outflow of the curable resin into the liquid crystal by chemically bonding with the curable resin.
  • the said silane coupling agent may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • the minimum with preferable content of the said silane coupling agent in 100 weight part of sealing compounds for liquid crystal display elements of this invention is 0.1 weight part, and a preferable upper limit is 10 weight part.
  • a preferable upper limit is 10 weight part.
  • the minimum with more preferable content of the said silane coupling agent is 0.3 weight part, and a more preferable upper limit is 5 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements 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 agent.
  • Examples of the light-shielding agent include iron oxide, titanium black, aniline black, cyanine black, fullerene, carbon black, and resin-coated carbon black. Of these, titanium black is preferable.
  • Titanium black is a substance having higher transmittance for light in the vicinity of the ultraviolet region, particularly for light with a wavelength of 370 nm to 450 nm, compared to the average transmittance for light with a wavelength of 300 nm to 800 nm. That is, the above-described titanium black sufficiently shields light having a wavelength in the visible light region, thereby providing a light shielding property to the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention, while transmitting light having a wavelength in the vicinity of the ultraviolet region.
  • a shading agent is a substance having higher transmittance for light in the vicinity of the ultraviolet region, particularly for light with a wavelength of 370 nm to 450 nm, compared to the average transmittance for light with a wavelength of 300 nm to 800 nm. That is, the above-described titanium black sufficiently shields light having a wavelength in the visible light region, thereby providing a light shielding property to the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention, while transmitting light having a wavelength
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention can be used. Photocurability can be further increased.
  • the light shielding agent contained in the liquid crystal display element sealant of the present invention is preferably a highly insulating material, and titanium black is also preferred as the highly insulating light shielding agent.
  • the titanium black preferably has an optical density (OD value) per ⁇ m of 3 or more, more preferably 4 or more. The higher the light-shielding property of the titanium black, the better.
  • the OD value of the titanium black is not particularly limited, but is usually 5 or less.
  • the above-mentioned titanium black exhibits a sufficient effect 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, oxidized Surface-treated titanium black such as those coated with an inorganic component such as zirconium or magnesium oxide can also be used. Especially, what is processed with the organic component is preferable at the point which can improve insulation more.
  • the liquid crystal display element produced using the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention containing the above-described titanium black as a light-shielding agent has sufficient light-shielding properties, and therefore has high contrast without light leakage. A liquid crystal display element having excellent image display quality can be realized.
  • Examples of commercially available titanium black include titanium black manufactured by Mitsubishi Materials Corporation and titanium black manufactured by Ako Kasei Co., Ltd. Examples of the titanium black manufactured by Mitsubishi Materials include 12S, 13M, 13M-C, 13R-N, and 14M-C. Examples of the titanium black manufactured by Ako Kasei Co., Ltd. include Tilac D.
  • the preferable lower limit of the specific surface area of the titanium black is 13 m 2 / g, the preferable upper limit is 30 m 2 / g, the more preferable lower limit is 15 m 2 / g, and the more preferable upper limit is 25 m 2 / g.
  • the preferred lower limit of the volume resistance of the titanium black is 0.5 ⁇ ⁇ cm, the preferred upper limit is 3 ⁇ ⁇ cm, the more preferred lower limit is 1 ⁇ ⁇ cm, and the more preferred upper limit is 2.5 ⁇ ⁇ cm.
  • the primary particle diameter of the said light-shielding agent will not be specifically limited if it is below the distance between the board
  • the more preferable lower limit of the primary particle diameter of the light shielding agent is 5 nm
  • the more preferable upper limit is 200 nm
  • the still more preferable lower limit is 10 nm
  • the still more preferable upper limit is 100 nm.
  • the primary particle size of the light shielding agent can be measured by using NICOMP 380ZLS (manufactured by PARTICS SIZING SYSTEMS) and dispersing the light shielding agent in a solvent (water, organic solvent, etc.).
  • the preferable lower limit of the content of the light-shielding agent in 100 parts by weight of the sealant for liquid crystal display elements of the present invention is 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 80 parts by weight.
  • the more preferable lower limit of the content of the light shielding agent is 10 parts by weight, the more preferable upper limit is 70 parts by weight, the still more preferable lower limit is 30 parts by weight, and the still more preferable upper limit is 60 parts by weight.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is further added with a stress relaxation agent, reactive diluent, thixotropic agent, spacer, curing accelerator, antifoaming agent, leveling agent, polymerization inhibitor, etc., if necessary.
  • An agent may be contained.
  • Examples of the method for producing the liquid crystal display element sealing agent of the present invention include a curable resin and a radical using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, and a three roll. Examples thereof include a method of mixing a polymerization initiator and an additive such as a silane coupling agent added as necessary.
  • a vertical conducting material can be produced by blending conductive fine particles with the liquid crystal display element sealant of the present invention.
  • the vertical conduction material containing the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention and conductive fine particles is also one aspect of the present invention.
  • the conductive fine particles a metal ball, a resin fine particle formed with a conductive metal layer on the surface, or the like can be used.
  • the one in which the conductive metal layer is formed on the surface of the resin fine particles is preferable because the conductive connection is possible without damaging the transparent substrate due to the excellent elasticity of the resin fine particles.
  • the liquid crystal display element using the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention or the vertical conduction material of this invention is also one of this invention.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is excellent in low liquid crystal contamination even when the liquid crystal display element of the present invention uses a liquid crystal with high polarity.
  • Specific examples of the highly polar liquid crystal include those using a liquid crystal molecule having a polar group.
  • Examples of the polar group include a fluoro group, a chloro group, and a cyano group.
  • the liquid crystal display element of this invention the liquid crystal display element of a narrow frame design is preferable.
  • the width of the frame portion around the liquid crystal display unit is preferably 2 mm or less.
  • the coating width of the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention when producing the liquid crystal display element of the present invention is preferably 1 mm or less.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention can be used suitably for manufacture of the liquid crystal display element by a liquid crystal dropping method.
  • Examples of the method for producing the liquid crystal display element of the present invention by the liquid crystal dropping method include the following methods. First, the liquid crystal display element sealant of the present invention is applied to the substrate by screen printing, dispenser application, or the like to form a frame-shaped seal pattern. Next, in a state where the sealant for the liquid crystal display element of the present invention is uncured, a droplet of liquid crystal is dropped on the entire surface of the frame of the seal pattern, and another substrate is immediately superimposed.
  • a liquid crystal display element can be obtained by a method in which the seal pattern portion is irradiated with light such as ultraviolet rays to perform photocuring of the sealant.
  • a step of heating and curing the sealing agent may be performed.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which is excellent in adhesiveness, moisture-permeation prevention property, and low liquid-crystal contamination can be provided.
  • the vertical conduction material and liquid crystal display element which use this sealing compound for liquid crystal display elements can be provided.
  • the curable resin A is a compound represented by the above formula (1) (R 1 is a hydrogen atom, R 2 and R 3 are represented by the formula (2-1). group (R 4 is a methylene group, p is 0), n was confirmed to contain 1) as a main component.
  • the resulting curable resin A had a weight average molecular weight of 1100 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0036 mol / g.
  • the curable resin B is a compound represented by the above formula (1) (R 1 is a hydrogen atom, R 2 and R 3 are represented by the formula (2-2). It was confirmed that the group (q is 0) and n is 1) as a main component.
  • the obtained curable resin B had a weight average molecular weight of 700 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0057 mol / g.
  • a curable resin C was obtained by filtering the obtained reaction product through a column.
  • the curable resin C is a compound represented by the above formula (1) (R 1 is a hydrogen atom, R 2 is a group represented by the formula (2-1) (R It was confirmed that 4 is a methylene group, p is 0), R 3 is a group represented by the formula (2-2) (q is 0), and n is 1) as a main component.
  • the resulting curable resin C had a weight average molecular weight of 1100 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0036 mol / g.
  • the curable resin D is a compound represented by the above formula (3) (R 5 is a hydrogen atom, R 6 and R 7 are represented by the formula (4-1). group (R 8 is a methylene group, p is 0), m is confirmed to contain 1) as a main component.
  • the resulting curable resin D had a weight average molecular weight of 900 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0033 mol / g.
  • the curable resin E is a compound represented by the above formula (3) (R 5 is a hydrogen atom, R 6 is a group represented by the formula (4-1) (R It was confirmed that 8 is a methylene group, p is 0), R 7 is a group represented by the formula (4-2) (q is 0), and m is 1) as a main component.
  • the obtained curable resin E had a weight average molecular weight of 800 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0038 mol / g.
  • curable resin F ethylene oxide-modified bisphenol A dimethacrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., “Fancryl FA-321M”, 2 aromatic rings in molecule, weight average molecular weight 900, no hydrogen bonding functional group) is used. It was.
  • the curable resin G is a group represented by the formula (1) in which R 1 is a hydrogen atom and R 2 is a group represented by the formula (2-2) (q is 0), It was confirmed that a compound corresponding to the compound in which n is 0 was contained as a main component.
  • the obtained curable resin G had a weight average molecular weight of 400 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0050 mol / g.
  • (Curable resin H) 780 parts by weight of bisphenol F diglycidyl ether, 216 parts by weight of acrylic acid, 2 parts by weight of triethylamine as a reaction catalyst, and 2 parts by weight of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor are added to the reaction flask, and stirred at 90 ° C. for 5 hours. And reacted. The obtained reaction product was filtered through a column to obtain a curable resin H.
  • the curable resin H is a group represented by the formula (3) wherein R 5 is a hydrogen atom and R 6 is a group represented by the formula (4-1) (R 8 is a methylene group).
  • the resulting curable resin H had a weight average molecular weight of 400 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0025 mol / g).
  • a curable resin J was obtained by filtering the obtained reaction product through a column.
  • the curable resin J is a compound represented by the above formula (1) (R 1 is a hydrogen atom, R 2 is a group represented by the formula (2-2) (q 0), R 3 is a hexamethylene group, and n is 1).
  • the resulting curable resin J had a weight average molecular weight of 800 and a hydrogen bondable functional group (hydroxyl group) value of 0.0050 mol / g.
  • One part by weight of spacer particles (Sekisui Chemical Co., Ltd., “Micropearl SP-2050”) having an average particle diameter of 5 ⁇ m is used for 100 parts by weight of each sealing agent for liquid crystal display elements obtained in Examples and Comparative Examples. It was uniformly dispersed by a stirrer. A very small amount of the sealant in which the spacer particles are dispersed was taken in the center of a glass substrate (20 mm ⁇ 50 mm ⁇ thickness 0.7 mm), and the same type of glass substrate was overlaid thereon.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements was spread and irradiated with 3000 mJ / cm 2 of ultraviolet rays using a metal halide lamp, and then the sealing agent was cured by heating at 120 ° C. for 1 hour to obtain an adhesion test piece.
  • the adhesive strength was measured using the tension gauge. When the adhesive strength is 3.5 kg / cm 2 or more, “ ⁇ ”, when it is 3.0 kg / cm 2 or more and less than 3.5 kg / cm 2 ,“ ⁇ ”, 2.5 kg / cm 2 or more 3 " ⁇ " the case was less than .0kg / cm 2, was evaluated adhesive where the adhesive strength is less than 2.5 kg / cm 2 as " ⁇ ".
  • the moisture permeability was measured by putting in a humidity oven.
  • the case of m 2 ⁇ 24 hr or more was evaluated as “x” to evaluate moisture permeability.
  • a seal pattern was formed on one of the two rubbed alignment films and the substrate with a transparent electrode by applying each liquid crystal display element sealant obtained in Examples and Comparative Examples with a dispenser so as to draw a square frame. .
  • a sealant for a liquid crystal display element was spotted on the inner side of the formed seal pattern.
  • fine droplets of a liquid crystal containing liquid crystal molecules having a cyano group as a polar group (“4-pentyl-4-biphenylcarbonitrile” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are applied to the entire surface of the sealing agent frame of the substrate with a transparent electrode. Then, the other substrate was superposed in a vacuum.
  • the outer frame seal portion was irradiated with 3000 mJ / cm 2 ultraviolet rays using a metal halide lamp.
  • the masked sealant for the liquid crystal display element was masked so as not to be irradiated with ultraviolet rays.
  • the liquid crystal display element was obtained by heating at 120 degreeC for 1 hour, and hardening the sealing compound for liquid crystal display elements.
  • contamination property was judged by the nonuniformity around the dotted sealing agent. Low liquid crystal contamination is indicated by “ ⁇ ” when there is no unevenness, “ ⁇ ” when there is slight unevenness, “ ⁇ ” when there is slight unevenness, and “ ⁇ ” when there is considerable unevenness. evaluated.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which is excellent in adhesiveness, moisture-permeation prevention property, and low liquid-crystal contamination can be provided.
  • the vertical conduction material and liquid crystal display element which use this sealing compound for liquid crystal display elements can be provided.

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Abstract

本発明は、接着性、透湿防止性、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、(A)硬化性樹脂とラジカル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、水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、エポキシ基を有さず、1分子中に3つ以上の芳香環を有する(メタ)アクリル化合物、及び/又は、(B)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、1分子中に3つ以上の芳香環を有する部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含む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、接着性、透湿防止性、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、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枠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、シール剤の硬化を行い、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。特に、近年、液晶表示素子の高視野角化が進んでいるが、高視野角化した液晶表示素子に従来のシール剤を用いた場合、液晶汚染が生じやすいという問題があった。
また、タブレット端末や携帯端末の普及に伴い、液晶表示素子には高温高湿環境下での駆動等における耐湿信頼性がますます要求されており、シール剤には外部からの水の浸入を防止する性能が一層求められている。そのため、シール剤の基板等に対する接着性を向上させるとともに、シール剤の透湿防止性を向上させる必要がある。しかしながら、狭額縁設計に伴って塗布されるシール剤の線幅が細くなっており、細線化した場合でも接着性と透湿防止性との両方に優れるシール剤を得ることは困難であった。
特開2001-133794号公報 国際公開第02/092718号
本発明は、接着性、透湿防止性、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、硬化性樹脂とラジカル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、(A)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、エポキシ基を有さず、1分子中に3つ以上の芳香環を有する(メタ)アクリル化合物、及び/又は、(B)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、1分子中に3つ以上の芳香環を有する部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含む液晶表示素子用シール剤である。
また、別の態様の本発明は、硬化性樹脂とラジカル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、下記式(1)で表され、1分子中に3つ以上の芳香環を有する化合物、及び/又は、下記式(3)で表され、1分子中に3つ以上の芳香環を有する化合物を含む液晶表示素子用シール剤である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
式(1)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Rは、下記式(2-1)又は(2-2)で表される2価の芳香族基を表し、Rは、炭素数2以上15以下の2価の脂肪族基又はRと同一若しくは異なる2価の芳香族基を表し、nは、1以上3以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
式(2-1)中、Rは、炭素数1以上4以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、pは、0以上3以下である。式(2-2)中、qは、0以上3以下である。式(2-1)及び(2-2)中、*は、結合位置を表す。式(2-1)及び(2-2)中における芳香環は、いずれも一部又は全部の水素原子が置換されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、下記式(4-1)及び(4-2)で表される2価の芳香族基を表し、Rは、炭素数1以上20以下の2価の脂肪族基又はRと同一若しくは異なる2価の芳香族基を表し、mは、1以上3以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
式(4-1)中、Rは、炭素数1以上4以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、pは、0以上3以下である。式(4-2)中、qは、0以上3以下である。式(4-1)及び(4-2)中、*は、結合位置を表す。式(4-1)及び(4-2)中における芳香環は、いずれも一部又は全部の水素原子が置換されていてもよい。
以下に本発明を詳述する。
以下、上記(A)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、エポキシ基を有さず、1分子中に3つ以上の芳香環を有する(メタ)アクリル化合物を「本発明にかかる(メタ)アクリル化合物」ともいう。また、以下、上記(B)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、1分子中に3つ以上の芳香環を有する部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を「本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂」ともいう。
本発明者らは、硬化性樹脂として、水素結合性官能基価及び分子量がそれぞれ特定の範囲内であり、かつ、特定の構造を有する化合物を用いることにより、接着性、透湿防止性、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。
また、近年、液晶表示素子の高視野角化に対応して、高極性化した液晶が用いられることが多くなっているが、本発明の液晶表示素子用シール剤は、このような高極性化した液晶に対しても低液晶汚染性に優れるものとなる。
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、本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含む。本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含むことにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、接着性、透湿防止性、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「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味し、上記「(メタ)アクリル化合物」は、(メタ)アクロイル基を有する化合物を意味し、上記「(メタ)アクロイル」は、アクリロイル又はメタクリロイルを意味する。また、上記「部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂」は、1分子中に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物の一部のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させて得られる、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリロイル基とをそれぞれ1つ以上有する化合物を意味する。
本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂は、水素結合性官能基価の下限が0.0030mol/gである。上記水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であることにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、高極性化した液晶に対しても低液晶汚染性に優れるものとなる。上記水素結合性官能基価の好ましい下限は0.040mol/gである。
なお、本明細書において上記「水素結合性官能基価」は、化合物1分子中の水素結合性官能基数を当該化合物の重量平均分子量で除することにより求められる値である。上記水素結合性官能基数は、分子量分布のある化合物、即ち、分子量の異なる複数の成分を含む化合物の場合は、そのうちの含有割合が最大である成分(主成分)の1分子中の水素結合性官能基数を意味する。
また、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に用いるカラムとしては、例えば、Shodex LF-804(昭和電工社製)等が挙げられる。
上記水素結合性官能基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、チオール基等が挙げられる。なかでも、水酸基が好ましい。
本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂は、分子量の下限が500、上限が1200である。上記分子量が500以上であることにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、低液晶汚染性に優れるものとなる。上記分子量が1200以下であることにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、塗布性に優れるものとなる。上記分子量の好ましい下限は600、好ましい上限は1100である。
なお、本明細書において上記「分子量」は、分子構造が特定される化合物については、構造式から求められる分子量であるが、重合度の分布が広い化合物及び変性部位が不特定な化合物については、重量平均分子量を用いて表す場合がある。
本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂は、1分子中に3つ以上の芳香環を有する。1分子中に3つ以上の芳香環を有する本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を用いることにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、細線化して塗布される場合であっても透湿防止性に優れるものとなる。また、分子量を上述した範囲とする観点から、本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂は、1分子中に10以下の芳香環を有することが好ましい。
上記芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。なかでも、ベンゼン環が好ましい。
また、本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂は、1分子中に3つ以上の共役六員環を有することが好ましい。例えば、ベンゼン環は共役六員環1つと数え、ナフタレン環は共役六員環が2つ、アントラセン環は共役六員環が3つと数える。
なお、1分子中の芳香環や共役六員環の数は、分子量分布のある化合物、即ち、分子量の異なる複数の成分を含む化合物の場合は、そのうちの含有割合が最大である成分(主成分)の1分子中の芳香環や共役六員環の数を意味する。
本発明にかかる(メタ)アクリル化合物としては、具体的には、上記式(1)で表される化合物が好ましい。
上記式(1)で表される化合物は、以下の方法により好適に製造することができる。
即ち、まず、ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル又はレゾルシノールジグリシジルエーテルと、1分子中に2つの芳香族性水酸基を有する化合物とを反応させ、1分子中に3つ以上の芳香環を有するジエポキシ化合物を得る。次いで、得られた1分子中に3つ以上の芳香環を有するジエポキシ化合物の全てのエポキシ基を、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り、上記式(1)で表される化合物を得ることができる。
上記式(1)におけるRをRと異なる2価の芳香族基とするには、上記ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル又は上記レゾルシノールジグリシジルエーテルと、上記1分子中に2つの芳香族性水酸基を有する化合物とについて、それぞれ異なる2価の芳香族基を有するものを用いればよい。
なお、(メタ)アクリル酸と上記ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル又は上記レゾルシノールジグリシジルエーテルとの縮合反応により得られる化合物を用いた場合、副生成物の存在により水素結合性官能基価を0.030mol/g以上とすることが困難となる。そのため、このような化合物を用いている市販のエポキシ(メタ)アクリレートは、本発明にかかる(メタ)アクリル化合物とはならない。
上記ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテルとしては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールBジグリシジルエーテル、ビスフェノールEジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル等が挙げられる。
1分子中に2つの芳香族性水酸基を有する化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールE、ビスフェノールF、レゾルシノール、カテコール、ヒドロキノン、4,4’-ジヒドロキシビフェニル等が挙げられる。
本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂としては、具体的には、上記式(3)で表される化合物が好ましい。
上記式(3)で表される化合物は、以下の方法により好適に製造することができる。
即ち、上記ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル又は上記レゾルシノールジグリシジルエーテルと、上記1分子中に2つの芳香族性水酸基を有する化合物とを反応させ、1分子中に3つ以上の芳香環を有するジエポキシ化合物を得る。得られた1分子中に3つ以上の芳香環を有するジエポキシ化合物の一方のエポキシ基を、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り、上記式(3)で表される化合物を得ることができる。
上記式(3)におけるRをRと異なる2価の芳香族基とするには、上記ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル又は上記レゾルシノールジグリシジルエーテルと、上記1分子中に2つの芳香族性水酸基を有する化合物とについて、それぞれ異なる2価の芳香族基を有するものを用いればよい。
なお、(メタ)アクリル酸と上記ビスフェノール骨格を有するジグリシジルエーテル又は上記レゾルシノールジグリシジルエーテルとの縮合反応により得られる化合物を用いた場合、副生成物の存在により水素結合性官能基価を0.030mol/g以上とすることが困難となる。そのため、このような化合物を用いている市販の部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂は、本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とはならない。
上記硬化性樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲で、本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂に加えて、その他の硬化性樹脂を含有してもよい。
上記その他の硬化性樹脂を含有する場合、上記硬化性樹脂100重量部中における上記式(1)で表される本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂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。本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂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接着性、透湿防止性、及び、低液晶汚染性により優れるものとなる。本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び/又は本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂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50重量部である。
上記その他の硬化性樹脂としては、本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂以外のエポキシ基を有する化合物(以下、「その他のエポキシ化合物」ともいう)が好適に用いられる。
上記その他のエポキシ化合物としては、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S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、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、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、グリシジルエステル化合物等が挙げられる。
また、上記その他のエポキシ化合物としては、本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂以外のその他の部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂として、これらのエポキシ化合物の一部のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることにより得られる化合物を用いることもできる。
上記硬化性樹脂は、また、上記その他の硬化性樹脂として、本発明にかかる(メタ)アクリル化合物及び本発明にかかる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂以外のその他の(メタ)アクリル化合物を含んでもよい。
上記その他の(メタ)アクリル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル化合物、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。また、上記その他の(メタ)アクリル化合物は、反応性の観点から分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有するものが好ましい。
なお、本明細書において上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記「エポキシ(メタ)アクリレート」とは、エポキシ化合物中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを表す。
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。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、上述したその他のエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応させることにより得られるもの等が挙げられる。
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、エポキシ(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。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ビスフェノールA型エポキシアクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、東亞合成社製のウレタン(メタ)アクリレート、ダイセル・オルネクス社製のウレタン(メタ)アクリレート、根上工業社製のウレタン(メタ)アクリレート、新中村化学工業社製のウレタン(メタ)アクリレート、共栄社化学社製のウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記東亞合成社製のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、M-1100、M-1200、M-1210、M-1600等が挙げられる。
上記ダイセル・オルネクス社製のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、EBECRYL210、EBECRYL220、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL1290、EBECRYL2220、EBECRYL4827、EBECRYL4842、EBECRYL4858、EBECRYL5129、EBECRYL6700、EBECRYL8402、EBECRYL8803、EBECRYL8804、EBECRYL8807、EBECRYL9260等が挙げられる。
上記根上工業社製のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、アートレジンUN-330、アートレジンSH-500B、アートレジンUN-1200TPK、アートレジンUN-1255、アートレジンUN-3320HB、アートレジンUN-7100、アートレジンUN-9000A、アートレジンUN-9000H等が挙げられる。
上記新中村化学工業社製のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、U-2HA、U-2PHA、U-3HA、U-4HA、U-6H、U-6HA、U-6LPA、U-10H、U-15HA、U-108、U-108A、U-122A、U-122P、U-324A、U-340A、U-340P、U-1084A、U-2061BA、UA-340P、UA-4000、UA-4100、UA-4200、UA-4400、UA-5201P、UA-7100、UA-7200、UA-W2A等が挙げられる。
上記共栄社化学社製のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、AH-600、AI-600、AT-600、UA-101I、UA-101T、UA-306H、UA-306I、UA-306T等が挙げられる。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、ラジカル重合開始剤を含有する。
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、加熱によりラジカルを発生する熱ラジカル重合開始剤等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
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)-1-ブタノン、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、アゾ化合物や有機過酸化物等で構成されるものが挙げられる。なかでも、液晶汚染を抑制する観点から、アゾ化合物で構成される開始剤(以下、「アゾ開始剤」ともいう)が好ましく、高分子アゾ化合物で構成される開始剤(以下、「高分子アゾ開始剤」ともいう)がより好ましい。
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、本明細書において上記「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、液晶への悪影響を防止しつつ、硬化性樹脂へ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。
上記高分子アゾ開始剤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開始剤としては、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。
上記ラジカル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。上記ラジカル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。上記ラジカル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、熱硬化剤を含有してもよい。
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、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。
上記有機酸ヒドラジドとしては、例えば、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、味の素ファインテクノ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、アミキュアUDH-J等が挙げられる。
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。
上記熱硬化剤の含有量は、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の塗布性や保存安定性等を悪化させることなく、熱硬化性により優れるものとすることができる。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、塗布性等を悪化させることなく、接着性の改善等の効果により優れるものとなる。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、シランカップリング剤を含有してもよい。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、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。これらは、基板等との接着性を向上させる効果に優れ、硬化性樹脂と化学結合することにより液晶中への硬化性樹脂の流出を抑制することができる。
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により優れるものとなる。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。従って、上記光ラジカル重合開始剤として、上記チタンブラックの透過率の高くなる波長(370nm以上450nm以下)の光によって反応を開始可能なものを用いることで、本発明の液晶表示素子用シール剤の光硬化性をより増大させることができる。また一方で、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、1μmあたりの光学濃度(OD値)が、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。上記チタンブラックの遮光性は高ければ高いほどよく、上記チタンブラックのOD値に好ましい上限は特にないが、通常は5以下となる。
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配合した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5000nm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塗布性等を悪化させることなく遮光性により優れるものとすることができる。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、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)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、描画性を大きく低下させることなく、より優れた遮光性を発揮することができる。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、ラジカル重合開始剤と、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用シール剤は、本発明の液晶表示素子が高極性化した液晶を用いてなるものである場合であっても、低液晶汚染性に優れるものとなる。
上記高極性化した液晶としては、具体的には例えば、極性基を有する液晶分子を用いたもの等が挙げられる
上記極性基としては、例えば、フルオロ基、クロロ基、シアノ基等が挙げられる。
また、本発明の液晶表示素子としては、狭額縁設計の液晶表示素子が好ましい。具体的には、液晶表示部の周囲の枠部分の幅が2mm以下であることが好ましい。
更に、本発明の液晶表示素子を製造する際の本発明の液晶表示素子用シール剤の塗布幅は1mm以下であることが好ましい。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、液晶滴下工法による液晶表示素子の製造に好適に用いることができる。液晶滴下工法によって本発明の液晶表示素子を製造する方法としては、例えば、以下の方法等が挙げられる。
まず、基板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、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等が未硬化の状態で液晶の微小滴をシールパターンの枠内全面に滴下塗布し、すぐに別の基板を重ね合わせる工程を行う。その後、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光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。また、シール剤を光硬化させる工程に加えてシール剤を加熱して硬化させる工程を行ってもよい。
本発明によれば、接着性、透湿防止性、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。
(硬化性樹脂A)
反応フラスコに、ビスフェノールFジグリシジルエーテル(三菱ケミカル社製、「EXA-830CRP」)780重量部と、ビスフェノールF250重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間撹拌して反応させた。得られた溶液にアクリル酸216重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Aを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Aは、上記式(1)で表される化合物(Rは水素原子、R及びRは式(2-1)で表される基(Rはメチレン基、pは0)、nは1)を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Aの重量平均分子量は1100、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0036mol/gであった。
(硬化性樹脂B)
反応フラスコに、レゾルシノールジグリシジルエーテル550重量部と、レゾルシノール(東京化成工業社製)136重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間撹拌して反応させた。得られた溶液にアクリル酸216重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Bを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Bは、上記式(1)で表される化合物(Rは水素原子、R及びRは式(2-2)で表される基(qは0)、nは1)を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Bの重量平均分子量は700、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0057mol/gであった。
(硬化性樹脂C)
反応フラスコに、ビスフェノールFジグリシジルエーテル780重量部と、レゾルシノール136重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間撹拌して反応させた。得られた溶液にアクリル酸216重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Cを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Cは、上記式(1)で表される化合物(Rは水素原子、Rは式(2-1)で表される基(Rはメチレン基、pは0)、Rは式(2-2)で表される基(qは0)、nは1)を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Cの重量平均分子量は1100、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0036mol/gであった。
(硬化性樹脂D)
反応フラスコに、ビスフェノールFジグリシジルエーテル780重量部と、ビスフェノールF250重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間撹拌して反応させた。得られた溶液にアクリル酸90重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Dを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Dは、上記式(3)で表される化合物(Rは水素原子、R及びRは式(4-1)で表される基(Rはメチレン基、pは0)、mは1)を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Dの重量平均分子量は900、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0033mol/gであった。
(硬化性樹脂E)
反応フラスコに、ビスフェノールFジグリシジルエーテル780重量部と、レゾルシノール136重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間撹拌して反応させた。得られた溶液にアクリル酸90重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Eを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Eは、上記式(3)で表される化合物(Rは水素原子、Rは式(4-1)で表される基(Rはメチレン基、pは0)、Rは式(4-2)で表される基(qは0)、mは1)を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Eの重量平均分子量は800、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0038mol/gであった。
(硬化性樹脂F)
硬化性樹脂Fとして、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジメタクリレート(日立化成社製、「ファンクリルFA-321M」、1分子中の芳香環数2、重量平均分子量900、水素結合性官能基なし)を用いた。
(硬化性樹脂G)
反応フラスコに、レゾルシノールジグリシジルエーテル550重量部、アクリル酸216重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Gを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Gは、上記式(1)における、Rが水素原子、Rが式(2-2)で表される基(qは0)、nが0であるものに相当する化合物を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Gの重量平均分子量は400、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0050mol/gであった。
(硬化性樹脂H)
反応フラスコに、ビスフェノールFジグリシジルエーテル780重量部と、アクリル酸216重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Hを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Hは、上記式(3)における、Rが水素原子、Rが式(4-1)で表される基(Rはメチレン基、pは0)、mが0であるものに相当する化合物を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Hの重量平均分子量400、水素結合性官能基(水酸基)価0.0025mol/g)を得た。
(硬化性樹脂I)
反応フラスコに、4,4’-ビス(グリシジルオキシ)ビフェニル745重量部と、4,4’-ジヒドロキシビフェニル233重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Iを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Iは、下記式(5)で表される化合物を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Iの重量平均分子量は800、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0025mol/gであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(硬化性樹脂J)
反応フラスコに、レゾルシノールジグリシジルエーテル550重量部と、1,6-ヘキサンジオール148重量部と、溶媒としてメチルイソブチルケトン250重量部と、触媒としてトリフェニルホスフィン0.5重量部とを加え、マントルヒーターを用いて120℃で8時間攪拌して反応させた。得られた溶液にアクリル酸216重量部と、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール2重量部とを加え、90℃で5時間撹拌して反応させた。得られた反応物をカラムで濾過することにより、硬化性樹脂Jを得た。
H-NMR及び13C-NMRにより、硬化性樹脂Jは、上記式(1)で表される化合物(Rは水素原子、Rは式(2-2)で表される基(qは0)、Rはヘキサメチレン基、nは1)を主成分として含むことを確認した。得られた硬化性樹脂Jの重量平均分子量は800、水素結合性官能基(水酸基)価は0.0050mol/gであった。
(実施例1~5、比較例1~5)
表1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1~5、比較例1~5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に示した。
(接着性)
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100重量部に対して平均粒子径5μmのスペーサー粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSP-2050」)1重量部を遊星式撹拌装置によって均一に分散させた。スペーサー粒子を分散させたシール剤の極微量をガラス基板(20mm×50mm×厚さ0.7mm)の中央部に取り、同型のガラス基板をその上に重ね合わせた。液晶表示素子用シール剤を押し広げ、メタルハライドランプを用いて3000mJ/cmの紫外線を照射した後、120℃で1時間加熱してシール剤を硬化させ、接着試験片を得た。
得られた接着試験片について、テンションゲージを用いて接着強度を測定した。接着強度が3.5kg/cm以上であった場合を「◎」、3.0kg/cm以上3.5kg/cm未満であった場合を「○」、2.5kg/cm以上3.0kg/cm未満であった場合を「△」、接着強度が2.5kg/cm未満であった場合を「×」として接着性を評価した。
(透湿防止性)
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、平滑な離型フィルム上にコーターを用いて厚さ200~300μmとなるように塗布した。次いで、メタルハライドランプを用いて3000mJ/cmの紫外線を照射した後、120℃で1時間加熱してシール剤を硬化させ、透湿度測定用フィルムを得た。JIS Z 0208の防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準じた方法で透湿度試験用カップを作製し、得られた透湿度測定用フィルムを取り付け、80℃、90%RHの恒温恒湿オーブンに投入して透湿度を測定した。得られた透湿度の値が、60g/m・24hr未満であった場合を「○」、61g/m・24hr以上80g/m・24hr未満であった場合を「△」、81g/m・24hr以上であった場合を「×」として透湿防止性を評価した。
(低液晶汚染性)
2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付き基板の一方に、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正方形の枠を描くようにディスペンサーで塗布してシールパターンを形成した。形成したシールパターンの内側に液晶表示素子用シール剤を点打ちした。
続いて、極性基としてシアノ基を有する液晶分子を含む液晶(東京化成工業社製、「4-ペンチル-4-ビフェニルカルボニトリル」)の微小滴を透明電極付き基板のシール剤の枠内全面に滴下塗布し、真空中にてもう一方の基板を重ね合わせた。真空を解除した後、外枠シール部分にメタルハライドランプを用いて3000mJ/cmの紫外線を照射した。この時、点打ちした液晶表示素子用シール剤には紫外線が照射されないようにマスクをした。その後、120℃で1時間加熱して液晶表示素子用シール剤を硬化させることにより、液晶表示素子を得た。
得られた液晶表示素子について、点打ちしたシール剤周辺のむらにより液晶汚染性を判断した。むらが全くなかった場合を「◎」、むらがかすかにあった場合を「○」、むらが少しあった場合を「△」、むらがかなりあった場合を「×」として低液晶汚染性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
本発明によれば、接着性、透湿防止性、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 (6)

  1. 硬化性樹脂とラジカル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、(A)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、エポキシ基を有さず、1分子中に3つ以上の芳香環を有する(メタ)アクリル化合物、及び/又は、(B)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、1分子中に3つ以上の芳香環を有する部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂を含む
    ことを特徴とする液晶表示素子用シール剤。
  2. 前記(A)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、エポキシ基を有さず、1分子中に3つ以上の芳香環を有する(メタ)アクリル化合物として、下記式(1)で表される化合物を含有する請求項1記載の液晶表示素子用シール剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    式(1)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Rは、下記式(2-1)又は(2-2)で表される2価の芳香族基を表し、Rは、炭素数2以上15以下の2価の脂肪族基又はRと同一若しくは異なる2価の芳香族基を表し、nは、1以上3以下である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    式(2-1)中、Rは、炭素数1以上4以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、pは、0以上3以下である。式(2-2)中、qは、0以上3以下である。式(2-1)及び(2-2)中、*は、結合位置を表す。式(2-1)及び(2-2)中における芳香環は、いずれも一部又は全部の水素原子が置換されていてもよい。
  3. 前記(B)水素結合性官能基価が0.0030mol/g以上であり、分子量が500以上1200以下であり、1分子中に3つ以上の芳香環を有する部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂として、下記式(3)で表される化合物を含有する請求項1又は2記載の液晶表示素子用シール剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、下記式(4-1)及び(4-2)で表される2価の芳香族基を表し、Rは、炭素数1以上20以下の2価の脂肪族基又はRと同一若しくは異なる2価の芳香族基を表し、mは、1以上3以下である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    式(4-1)中、Rは、炭素数1以上4以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、pは、0以上3以下である。式(4-2)中、qは、0以上3以下である。式(4-1)及び(4-2)中、*は、結合位置を表す。式(4-1)及び(4-2)中における芳香環は、いずれも一部又は全部の水素原子が置換されていてもよい。
  4. 硬化性樹脂とラジカル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、下記式(1)で表され、1分子中に3つ以上の芳香環を有する化合物、及び/又は、下記式(3)で表され、1分子中に3つ以上の芳香環を有する化合物を含む
    ことを特徴とする液晶表示素子用シール剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    式(1)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Rは、下記式(2-1)又は(2-2)で表される2価の芳香族基を表し、Rは、炭素数2以上15以下の2価の脂肪族基又はRと同一若しくは異なる2価の芳香族基を表し、nは、1以上3以下である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    式(2-1)中、Rは、炭素数1以上4以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、pは、0以上3以下である。式(2-2)中、qは、0以上3以下である。式(2-1)及び(2-2)中、*は、結合位置を表す。式(2-1)及び(2-2)中における芳香環は、いずれも一部又は全部の水素原子が置換されていてもよい。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、下記式(4-1)及び(4-2)で表される2価の芳香族基を表し、Rは、炭素数1以上20以下の2価の脂肪族基又はRと同一若しくは異なる2価の芳香族基を表し、mは、1以上3以下である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    式(4-1)中、Rは、炭素数1以上4以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、pは、0以上3以下である。式(4-2)中、qは、0以上3以下である。式(4-1)及び(4-2)中、*は、結合位置を表す。式(4-1)及び(4-2)中における芳香環は、いずれも一部又は全部の水素原子が置換されていてもよい。
  5. 請求項1、2、3又は4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。
  6. 請求項1、2、3若しくは4記載の液晶表示素子用シール剤又は請求項5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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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104683A1 (ja) * 2003-05-21 2004-12-02 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha 液晶シール剤およびそれを用いた液晶表示セル
JP2005308813A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Sekisui Chem Co Ltd 液晶表示素子用硬化性樹脂組成物
KR20070038358A (ko) * 2005-10-05 2007-04-10 주식회사 두산 액정표시소자용 실란트 조성물 및 이를 이용한 씰제
WO2008102550A1 (ja) * 2007-02-20 2008-08-28 Mitsui Chemicals, Inc. 液晶シール用硬化性樹脂組成物および、これを使用した液晶表示パネルの製造方法
WO2017082000A1 (ja) * 2015-11-09 2017-05-18 積水化学工業株式会社 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
JP2017218490A (ja) * 2016-06-06 2017-12-14 日華化学株式会社 コーティング剤、樹脂硬化膜及び積層体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104683A1 (ja) * 2003-05-21 2004-12-02 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha 液晶シール剤およびそれを用いた液晶表示セル
JP2005308813A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Sekisui Chem Co Ltd 液晶表示素子用硬化性樹脂組成物
KR20070038358A (ko) * 2005-10-05 2007-04-10 주식회사 두산 액정표시소자용 실란트 조성물 및 이를 이용한 씰제
WO2008102550A1 (ja) * 2007-02-20 2008-08-28 Mitsui Chemicals, Inc. 液晶シール用硬化性樹脂組成物および、これを使用した液晶表示パネルの製造方法
WO2017082000A1 (ja) * 2015-11-09 2017-05-18 積水化学工業株式会社 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
JP2017218490A (ja) * 2016-06-06 2017-12-14 日華化学株式会社 コーティング剤、樹脂硬化膜及び積層体

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