有机聚硅氧烷细颗粒,其制造方法和液晶显示器技术

主要由聚硅氧烷制成的有机聚硅氧烷细颗粒，该聚硅氧烷具有与硅原子直接相连的烃基（ａ）和与硅原子直接相连的ＯＨ基团（ｂ），其中：（ｉ）所述烃基（ａ）中的碳占所述细颗粒重量的５－３５％；（ｉｉ）每克细颗粒中ＯＨ基团（ｂ）的量占１－８毫克当量；（ｉｉｉ）１０％压缩弹性模量为１５０－９００ｋｇ／ｍｍ↑［２］；（ｉｖ）平均压缩变形（Ｃｒ）↑［ｍ］为２０－６０％；（ｖ）平均弹性回复率（Ｒ↓［ｒ］）↑［ｍ］为６０－９０％；（ｖｉ）平均粒径为０．５－５０微米。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,其制造方法和液晶显示器的制作方法
本专利技术涉及一种、其制造方法和置于液晶单元(cell)电极之间作为隔离物的液晶显示器。更具体地说，本专利技术涉及具有优良涂覆性和弹性的有机聚硅氧烷，其制造方法和和该置于液晶单元电极之间作为隔离物的液晶显示器。
技术介绍
对于液晶显示器，通常的做法是在置于液晶单元的一对电极之间放置隔离物并封装液晶物质，从而在该对电极之间形成液晶层。当该液晶层的厚度不均匀时，显示在液晶单元上的图象会产生底色不均匀(混色斑纹)并在光照时对比度会下降。因此，要求液晶单元内的液晶层具有均匀的厚度。另外，当显示的图象高速变化时或者当显示大观察角的图象时，也要求液晶单元内的液晶层具有均匀的厚度。此外，为了在现有的STN制式大液晶显示屏上显示无底色不均匀(混色斑纹)的大图象，要求液晶单元内的液晶层具有高度均匀的厚度。已经采用在液晶单元的电极之间以分散的形式放入直径均匀的球状颗粒，即使用球状颗粒作为液晶单元电极之间的隔离物，从而使液晶单元内的液晶层具有均匀的厚度。例如，将有机树脂(如苯乙烯)颗粒和二氧化硅细颗粒用作这种球状颗粒。但是，当使用有机树脂(如聚苯乙烯)颗粒作为液晶单元电极间隔离物时，碰到的问题是这种有机树脂颗粒太软，难以使液晶单元内的液晶层保持均匀的厚度。例如，如果向液晶单元中的液晶层施加不均匀的压力，该隔离物会随该不均匀的压力而变形，难以使液晶单元内的液晶层保持均匀的厚度。另一方面，对于作为液晶单元电极间隔离物的二氧化硅细颗粒，当二氧化硅细颗粒不具备窄粒径分布时，由于二氧化硅细颗粒的压缩变形小，造成液晶单元内液晶层的厚度不均匀的问题。此外，当这种液晶显示器放置在低温下时，由于液晶单元中液晶层的热膨胀系数与隔离物的热膨胀系数不同，因此在液晶层和液晶单元电极之间会产生空隙，即冷(低温)起泡。为了解决上述问题，日本未审定专利公开6(1994)-250193提出使用二氧化硅细颗粒作为液晶单元电极间隔离物，所述细颗粒是如下制得的先水解可水解的硅化合物(如四乙氧基硅烷)，制得二氧化硅细颗粒，随后用有机化合物对二氧化硅颗粒表面上的硅烷醇基团进行酯化。用这种方法制得的二氧化硅细颗粒具有合适的硬度和力学回复性，适合作为液晶单元的电极间隔离物。但是，其机械回复性不能完全满足液晶单元电极间隔离物的要求。通常作为隔离物颗粒的这些细颗粒是由有机物(如聚苯乙烯)或无机物(如二氧化硅)制成的，并且基本上是亲水性的，或是疏水性的。因此，当以潮湿的状态涂覆在电极基底上时，根据溶剂的类型部分这些细颗粒不能单分散，从而不能均匀地进行涂覆。另外，当以干的状态涂覆在电极基底上时，部分这些细颗粒带有电荷，难以均匀地涂覆，造成细颗粒很可能粘附在电极基底以外的部件上。由上述可见，即使隔离物细颗粒具有均匀的粒径和优良的弹性，但是它仍不能均匀地涂覆，从而难以令人满意地发挥其特性效果。日本待审查专利公开No．7(1995)-140472公开得到具有规定压缩弹性模量用于液晶单元的隔离物细颗粒，它是将式R’mSi(OR2)4-m(其中R’和R2各自表示规定的有机基团，m是0-3的整数)有机硅化合物进行水解，缩聚并在100-1000℃加热而制得的。该隔离物细颗粒的压缩弹性模量用部分有机基团水解后在加热步骤中残存于颗粒内部的有机残基的量进行控制。但是，它存在如下问题，当粒径相互不同时，对于不同的颗粒，加热步骤后残存于颗粒内的有机基团的量有所不同，难以控制有机残基的量，从而颗粒与颗粒之间压缩弹性模量的统计分散性上升，结果难以通过残留于颗粒内部的有机残基的量来控制液晶单元的隔离物细颗粒的压缩弹性模量。另外，还存在如下问题不仅仅颗粒表面和内部具有不同量的有机残基，导致颗粒体内压缩弹性模量不均匀，而且在上述加热步骤中，颗粒内部的有机基团部分热分解产生空隙，结果降低了制得的液晶单元隔离物细颗粒的压缩弹性模量。在这种情况下，专利技术人发现用特殊的方法从有机硅化合物制造，即使不使用上述加热步骤，也能控制细颗粒内部有机基团的量，从而制得具有高弹性回复率、粒径均匀的。因此，基于该发现(日本未审定专利公开No．7(1995)-213300)(日本未审定专利公开No．9(1997)-59384)，专利技术人提出了申请。但是，制得的是疏水性的，因此当将制得的用作电极间隔离物时，它不能均匀地涂覆在基底上。因此，根据用途，需要使部分制得的疏水性具有亲水性。这需要增加使所述细颗粒具有亲水性等的处理步骤，并且根据处理会产生压缩强度下降的问题。本专利技术着眼于解决现有技术的上述问题。因此，本专利技术的一个目的是提供一种作为隔离物的细颗粒，它可均匀地涂覆在电极基底上，具有优良的弹性性能和均匀的粒径。本专利技术另一个目的是提供一种隔离物细颗粒的制造方法，本专利技术再一个目的是提供一种液晶显示器，它在液晶单元电极之问放置有隔离物细颗粒作为隔离物。专利技术的概述本专利技术包括聚硅氧烷主要组分，该聚硅氧烷具有与硅原子直接相连的烃基(a)和与硅原子直接相连的羟基(b)，其中(ⅰ)所述烃基(a)中的碳占所述重量的5-35％；(ⅱ)每克中羟基(b)的量占1-8meq；所述具有(ⅲ)10％压缩弹性模量为150-900kg／mm2；(ⅳ)平均压缩变形(Cr)m为20-60％；(ⅴ)平均弹性回复率(Rr)m为60-90％；(ⅵ)平均粒径为0．5-50微米。的10％压缩弹性模量的统计分散性，以10％压缩弹性模量的平均值计，较好在±20％的范围内。本专利技术的制造方法包括下列步骤(a)在水和有机溶剂的混合溶剂中，使式Si(OR1)4(1)有机硅化合物与式R’Si(OR2)3(2)有机硅化合物的混合物水解，并进行缩聚，得到种子颗粒的分散液；条件是在上述通式中，R1和R2各自为氢原子或具有1-10个碳原子选自烷基、烷氧基烷基和酰基的有机基团，R’是具有1-10个碳原子选自取代或未取代的烃基的有机基团；(b)向该种子颗粒分散液中加入碱，以稳定该种子颗粒分散液；(c)在将该种子颗粒分散液的pH保持在6-9的同时，将至少一种由下式(3)或(4)表示的化合物任选地与由下式(5)表示的化合物一起加入该种子颗粒分散液中，进行水解和缩聚，从而使种子颗粒生长，得到球状细颗粒的分散液；R’Si(OR2)3(3)R’R”Si(OR3)2(4)，和 其中，R2和R’如上所限定，R”是具有1-10个碳原子选自取代或未取代的烃基的有机基团，R3是氢原子或具有1-10个碳原子选自烷基、烷氧基烷基和酰基的有机基团，R4是丙基或丁基，Y是选自甲基、甲氧基、乙基和乙氧基的有机基团，M是选自周期表2-15族的元素，m是0-3的整数，n是1-4的整数，只要m+n为2-4的整数即可；(d)对该球状细颗粒分散液进行加热老化；(e)在潮湿气氛中在100-600℃处理该球状细颗粒。本专利技术的另一种制造方法包括下列步骤(a)在水和有机溶剂的混合溶剂中，使式Si(OR1)4(1)有机硅化合物与式R’Si(OR2)3(2)有机硅化合物的混合物水解，并进行缩聚，得到种子颗粒的分散液；条件是在上述通式中，R1和R2各自为氢原子或具有1-10个碳原子选自烷基、烷氧基烷基和酰基的有机基团，R’是具有1-10个碳原子选自取代或未取代的烃基的有机基团；(b)向该种子颗粒分散液中加入碱，以稳定该种子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机聚硅氧烷细颗粒，它包括聚硅氧烷主要组分，该聚硅氧烷具有与硅原子直接相连的烃基（ａ）和与硅原子直接相连的ＯＨ基团（ｂ），其中： （ｉ）所述烃基（ａ）中的碳占所述有机聚硅氧烷细颗粒重量的５－３５％； （ｉｉ）每克有机聚硅氧烷细颗粒中ＯＨ基团（ｂ）的量占１－８ｍｅｑ； 所述有机聚硅氧烷细颗粒具有以下性能： （ｉｉｉ）１０％压缩弹性模量为１５０－９００ｋｇ／ｍｍ↑［２］； （ｉｖ）平均压缩变形（Ｃ↓［ｒ］）↑［ｍ］为２０－６０％； （ｖ）平均弹性回复率（Ｒ↓［ｒ］）↑［ｍ］为６０－９０％； （ｖｉ）平均粒径为０．５－５０微米。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小柳嗣雄，小松通郎，中山和洋，
申请(专利权)人：触媒化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]