JP2004269727A - 透明複合体組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱膨張率が低く、高い光線透過率を示しかつ信頼性の高い、液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)、カラーフィルター用基板、タッチパネル基板もしくは太陽電池基板等に好適に用いることができるガラス代替の光学材料を提供する。
【解決手段】透明樹脂(a)と、ガラスフィラー(b)からなり、該ガラスフィラー中のアルカリ金属成分が1%以下であることを特徴とする透明複合体組成物。前記ガラスフィラー(b)の屈折率は、1.45〜1.55が望ましい。望ましい組成の一例をあげると、SiO2:50〜60%、Al2O3:10〜18%、B2O3:11.0〜25.0%、MgO:1.0〜6.0%、CaO:1.0〜10.0%、TiO2:0.5〜5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜1%である。

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信頼性が高く、低熱膨張でありかつ透明性に優れた複合体組成物に関するものであり、例えば、液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)、カラーフィルター用基板、タッチパネル基板、太陽電池基板等に好適に利用できる。
【0002】
【従来の技術】
樹脂にガラス繊維や無機粒子などの各種フィラーを添加することによって、剛性、強度、熱膨張率、寸法安定性、吸水率など種々の特性の改善が図られている。しかしながら、ガラス繊維や無機粒子などのフィラーを添加した複合体は、ほとんどの場合、透明性が損なわれている。もし、優れた透明性を維持したまま複合化できれば、光学分野など非常に広い範囲で応用展開が期待できる。
【0003】
透明な樹脂と透明なフィラーとの複合化で透明性が損なわれる原因としては、フィラーの屈折率と樹脂の屈折率が異なるため、樹脂中に透過した光が乱屈折することがあげられる。
【0004】
このような問題を解決するため、樹脂とガラスフィラーとの屈折率を合わせて透明化することが種々検討されている。例えば、特許文献1や特許文献2には、環状オレフィン樹脂とガラス繊維との屈折率差を小さくすることにより、透明な複合材料が得られることが示されている。また、非特許文献1には、エポキシ樹脂とその屈折率に近いガラス繊維を用いて透明な複合体が得られることが示されている。しかしながら、これらの材料では用いるガラス繊維のアルカリ金属類の成分については限定されておらず、アルカリ金属類が含まれている場合は液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)に用いる場合はガラスフィラー中のアルカリ成分の溶出によってパターン形成工程途中に薄膜トランジスタ自体を劣化させる、また液晶表示素子においては液晶セル自体の応答速度を低下させるという問題があった。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−256604号公報
【特許文献2】
特開平6−305077号公報
【非特許文献1】
複合材料シンポジウム講演要旨集,22,86(1997)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、アルカリ金属成分の極めて少ないガラスフィラーを用いて、信頼性が高く、低熱膨張でかつ高い光線透過率を示し、例えば、液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)、カラーフィルター用基板、タッチパネル基板、太陽電池基板等に好適に用いられる透明複合体組成物を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、透明樹脂(a)とガラスフィラー(b)からなり、該ガラスフィラー中のアルカリ金属成分が1%以下であることを特徴とする透明複合体組成物が、信頼性が高く、低熱膨張でかつ高い光線透過率を示し、例えば、液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)、カラーフィルター用基板、タッチパネル基板もしくは太陽電池基板等に好適に用いられることを見出し、本発明に至った。
【0008】
すなわち本発明は、
(1) 透明樹脂(a)と、ガラスフィラー(b)からなり、該ガラスフィラー中のアルカリ金属成分が1%以下であることを特徴とする透明複合体組成物。
(2) 前記ガラスフィラー(b)の屈折率が1.45〜1.55であることを特徴とする(1)記載の透明複合体組成物。
(3) 前記ガラスフィラー(b)の組成が、SiO2:50〜60%、Al2O3:10〜18%、B2O3:11.0〜25.0%、MgO:1.0〜6.0%、CaO:1.0〜10.0%、TiO2:0.5〜5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜1%で有ることを特徴とする(1)、(2)いずれか記載の透明複合体組成物。
(4) 前記ガラスフィラー(b)の組成が、SiO2:60〜70%、Al2O3:20〜30%、B2O3:0〜0.5%、MgO:5〜15%、CaO:0〜0.5%、TiO2:0〜0.5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜1%で有ることを特徴とする(1)、(2)いずれか記載の透明複合体組成物。
(5) 前記ガラスフィラー(b)がガラス繊維布であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか記載の透明複合体組成物。
(6) 前記透明樹脂(a)の屈折率と前記ガラスフィラー(b)の屈折率との差が0.01以下であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか記載の透明複合体組成物。
(7) 前記透明樹脂(a)のアッベ数が45以上である(1)〜(6)のいずれか記載の透明複合体組成物。
(8) 前記透明樹脂(a)がアクリレート樹脂である(1)〜(7)いずれか記載の透明複合体組成物。
(9) 前記透明樹脂(a)がエポキシ樹脂である(1)〜(7)いずれか記載の透明複合体組成物。
(10) 30〜150℃の平均線膨張係数が40ppm以下であることを特徴とする(1)〜(9)のいずれか記載の透明複合体組成物。
(11) 厚み50〜2000μmのシート状に成形されてなることを特徴とする(1)〜(10)のいずれか記載の透明複合体組成物。
(12) 波長550nmでの光線透過率が80%以上であることを特徴とする(11)記載の透明複合体組成物。
(13) 透明複合体組成物が、光学シート、表示素子用プラスチック基板、又はアクティブマトリックス表示素子用基板である(1)〜(12)いずれか記載の透明複合体組成物。
である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は、アルカリ金属成分が1%以下のガラスフィラー(b)を用いることを特徴とし、アルカリ金属成分が0.5%以下であることがより好ましい。アルカリ金属成分が1%以上では、液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)においてはパターン形成工程中にアルカリ成分が溶出し、薄膜トランジスタの性能を劣化させるおそれがある。また液晶表示素子においては応答速度を劣化させる恐れがあり好ましくない。
【0010】
本発明で用いるガラスフィラー(b)の屈折率は特に制限されないが、1.45〜1.55であることが好ましく、より好ましくは1.50〜1.54である。ガラスフィラー(b)の屈折率が1.55以上では、同じ屈折率でかつ後述するアッベ数が45以上の樹脂を選択するのが困難であり、1.45以下では特殊な組成のガラスフィラーとなり、コスト的に不利である。特に1.50〜1.54の範囲であれば、同じ屈折率でアッベ数が45以上の樹脂の選択も容易である。
【0011】
アルカリ金属成分が1%以下のガラスフィラー(b)の種類としては、Eガラス、Sガラス、Tガラス、NEガラス、石英ガラスなどがあげられ、中でも屈折率が1.50〜1.54の範囲であるSガラス、Tガラス、NEガラスなどが好ましい。特に
ガラスフィラー(b)の組成として、SiO2:60〜70%、Al2O3:20〜30%、B2O3:0〜0.5%、MgO:5〜15%、CaO:0〜0.5%、TiO2:0〜0.5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜1%、もしくはSiO2:50〜60%、Al2O3:10〜18%、B2O3:11.0〜25.0%、MgO:1.0〜6.0%、CaO:1.0〜5.0%、TiO2:0.5〜5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜0.5%の範囲にあるガラスフィラーは、透明樹脂と複合化したときに良好な透明性が得られ、またアルカリ金属成分が少ないため作製した液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板の信頼性に優れている。
【0012】
本発明で用いるガラスフィラー(b)としては、ガラス繊維、ガラスクロスやガラス不織布などのガラス繊維布、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスパウダー、ミルドガラスなどがあげられ、中でも線膨張係数の低減効果が高いことからガラス繊維、ガラスクロス、ガラス不織布等のガラス繊維布が好ましく、ガラスクロスが最も好ましい。
【0013】
本発明の透明樹脂(a)とは、可視光線に対して高い透過性を有するものを意味する。具体的には、透明樹脂(a)を厚さ200μmのシートとした時の波長550nmの光線透過率が好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上である。波長550nmの光線透過率が80%以下の場合は、例えば液晶表示素子基板に用いた場合に表示性能が低下し好ましくない。
【0014】
本発明の透明樹脂(a)の屈折率とガラスフィラー(b)の屈折率との差は、優れた透明性を維持するため0.01以下であることが好ましく、0.005以下がより好ましい。屈折率差が0.01より大きい場合には、得られる透明複合体組成物の透明性が劣る傾向がある。ここで言う透明樹脂の屈折率とは、硬化系の樹脂の場合は硬化後の値を指すものとする。
【0015】
透明樹脂(a)とガラスフィラー(b)との屈折率差を0.01以下にするには、▲1▼ガラスフィラーの屈折率を調整して樹脂の屈折率に合わせる、▲2▼樹脂の屈折率を調整してガラスフィラーの屈折率を合わせる方法などが採用し得る。
しかしながらガラスフィラーの屈折率を調整して樹脂の屈折率に合わせる方法では特殊なガラスフィラーを用いることになり、コストの面から樹脂の屈折率を調整してガラスフィラーの屈折率に合わせる方法が好ましい。
【0016】
ガラスフィラーの屈折率に樹脂の屈折率を合わせるには、▲1▼屈折率の異なる2種以上の樹脂を組み合わせる方法、▲2▼樹脂よりも屈折率が大きいか、小さい添加剤を添加して調整する方法などが挙げられる。なかでも、ガラスフィラー(b)よりも屈折率の高い樹脂とガラスフィラー(b)よりも屈折率の低い樹脂を組み合わせて屈折率を調整する方法が好ましい。この方法によれば、樹脂の屈折率をガラスフィラー(b)の屈折率に合わすことが比較的容易である。
【0017】
本発明の透明樹脂(a)は、ガラスフィラー(b)と複合化して優れた透明性を得るために、アッベ数が45以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましい。ここでいうアッベ数(υ)とは、屈折率の波長依存性、すなわち分散の度合いを示すもので、υ=(n−1)/(n−n)で求めることができる。ここで、n、n、nは、それぞれブラウンホーファーの線のC線(波長656nm)、D線(589nm)、F線(486nm)に対する屈折率である。アッベ数が小さい材料は、波長によって屈折率が大きく変化する。一般的なガラスフィラーはアッベ数が50以上であるため、アッベ数が45以下の透明樹脂と複合化すると、波長589nmで屈折率を合わせたとしても、例えば400nm以下の波長では屈折率がずれてしまい、400nm以下の光線透過率が低下する傾向にある。アッベ数が45以上の透明樹脂を用いれば、一般的なガラスフィラーと広い波長範囲で屈折率を一致させることができ、例えば400nm以下の波長においても優れた光線透過率を実現できる。
【0018】
アッベ数が45以上の透明樹脂の例としては、PMMAなどの熱可塑性のアクリル樹脂、2つ以上の官能基を有する(メタ)アクリレートを主成分とする硬化したアクリレート樹脂、2つ以上のエポキシ基を有する化合物を硬化させたエポキシ樹脂、ノルボルネン誘導体やシクロヘキサンジエン誘導体を重合したシクロオレフィン樹脂、オレフィン−マレイミド交互共重合体、ポリ−4−メチルペンテン−1などのオレフィン樹脂、CR−39などの光学レンズ用の熱硬化性樹脂、などをあげることができる。これらの中でも、耐熱性や耐薬品性が優れることから、2つ以上の官能基を有する(メタ)アクリレートを主成分とする硬化したアクリレート樹脂や2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を主成分とする硬化したエポキシ樹脂が好ましい。
【0019】
硬化後のアッベ数が45以上となる2つ以上の官能基を有する(メタ)アクリレートとしては、脂環式(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジ(メタ)アクリレートなどの環状エーテル型ジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(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、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、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレートなどがあげられるが、耐熱性が高いことから式(1)及び(2)で示される脂環式(メタ)アクリレート、式(3)で示されるヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジ(メタ)アクリレートなどの環状エーテル型ジ(メタ)アクリレートが好ましい。
【0020】
【化1】
Figure 2004269727
(式(1)中、R及びRは、互いに異なっていても良く、水素原子又はメチル基を示す。aは1又は2を示し、bは0又は1を示す。)
【0021】
【化2】
Figure 2004269727
【0022】
【化3】
Figure 2004269727
【0023】
(一般式(3)中、R及びRは、H又はCHを示す。)
【0024】
これら(メタ)アクリレートは、屈折率がガラスフィラーと合えば単独で用いても良いが、屈折率を調整する目的で、他の(メタ)アクリレートを含め2種以上を併用することが好ましい。また、柔軟性を付与するなどの目的で、要求された特性を極端に損なうことがない範囲で、単官能の(メタ)アクリレートを併用することもできる。
【0025】
2つ以上の官能基を有する(メタ)アクリレートを硬化させる方法としては、活性エネルギー線により硬化させる方法、熱をかけて熱重合させる方法等があり、これらを併用することもできる。特に、反応の完結、リターデーション値を低くする、線膨張係数を低減する等の目的で、活性エネルギー線による硬化及び/又は熱をかけて熱重合させる工程の後に、さらに高温での熱処理を併用することが好ましい。使用する活性エネルギー線としては、紫外線が好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、例えば、メタルハライドタイプ、高圧水銀灯ランプ等が挙げられる。
【0026】
複合体組成物を紫外線等の活性エネルギー線により硬化させる場合は、複合体組成物中にラジカルを発生する光重合開始剤を含有させることが好ましい。その際に用いる光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2,6−ジメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、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シドが挙げられる。これらの光重合開始剤は2種以上を併用しても良い。
【0027】
光重合開始剤の複合体組成物中における含有量は、適度に硬化させる量であればよく、2つ以上の官能基を有する(メタ)アクリレートの合計100重量部に対し、0.01〜3重量部が好ましく、さらに好ましくは、0.02〜1重量部であり、最も好ましくは、0.1〜0.5重量部である。光重合開始剤の添加量が多すぎると、重合が急激に進行し、複屈折の増大、着色、硬化時の割れ等の問題が発生する。また、少なすぎると組成物を十分に硬化させることができず、硬化後に型に付着して取れない等の問題が発生する。
活性エネルギー線による硬化及び/又は熱重合による硬化後に高温で熱処理する場合は、その熱処理工程の中に、線膨張係数を低減する等の目的で、窒素雰囲気下又は真空状態で、200℃〜300℃、1〜24時間の熱処理工程を含ませることが好ましい。
【0028】
硬化後のアッベ数が45以上となるエポキシ樹脂としては、用いる硬化剤によっても異なるが、例えば酸無水物系硬化剤の場合には、式(4)〜(9)で示される脂環式エポキシ樹脂や式(10)で示されるトリグリシジルイソシアヌレートなどが好ましいものとして例示できる。なかでも耐熱性が優れていることから一般式(7)で示される脂環式エポキシ樹脂及び一般式(10)で示されるトリグリシジルイソシアヌレートを用いることがより好ましい。
【0029】
【化4】
Figure 2004269727
【0030】
【化5】
Figure 2004269727
【0031】
【化6】
Figure 2004269727
【0032】
【化7】
Figure 2004269727
(一般式(7)中、Rはアルキル基またはトリメチロールプロパン残基を示す。qは1〜20である。)
【0033】
【化8】
Figure 2004269727
(一般式(8)中、R及びRは互いに異なっても良く、HまたはCHを示す。rは0〜2である。)
【0034】
【化9】
Figure 2004269727
(一般式(9)中、sは0〜2である。)
【0035】
【化10】
Figure 2004269727
【0036】
これらエポキシ樹脂は、ガラスフィラー(b)と屈折率を合わすことができれば単独で用いても良いが、屈折率を調整する目的で他のエポキシ樹脂も含めて2種以上を併用することが好ましい。また、柔軟性を付与するなどの目的で、要求される特性を極端に損なうことのない範囲で、単官能のエポキシ化合物を併用しても良い。
【0037】
本発明に用いるエポキシ樹脂は、硬化剤もしくは重合開始剤存在下、加熱もしくは活性エネルギー線を照射し、硬化して用いる。用いる硬化剤は、特に限定されないが、優れた透明性の硬化物が得られやすいことから、酸無水物系硬化剤やカチオン系触媒が好ましい。
【0038】
酸無水物硬化剤としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチル水添無水ナジック酸、水添無水ナジック酸などがあげられ、なかでも透明性が優れることからメチルヘキサヒドロ無水フタル酸やメチル水添無水ナジック酸が好ましい。
【0039】
酸無水物系硬化剤を使用する場合は、硬化促進剤を併用することが好ましい。この硬化促進剤としては、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエチレンジアミン等の三級アミン類、2−エチル−4−メチルイミダゾールや1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のリン化合物、四級アンモニウム塩、有機金属塩類、およびこれらの誘導体等があげられ、これらのなかでも透明性が優れることからリン化合物や1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類が好ましい。これら硬化促進剤は、単独で用いても2種以上を併用して用いても良い。
【0040】
エポキシ樹脂と酸無水物系硬化剤との配合割合は、エポキシ樹脂(a)中のエポキシ基1当量に対して、酸無水物系硬化剤における酸無水物基が0.5〜1.5当量に設定することが好ましく、0.7〜1.2当量がより好ましい。
【0041】
カチオン系触媒としては、酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸、三フッ化ホウ素アミン錯体、三フッ化ホウ素のアンモニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨウドニウム塩、アルミニウム錯体を含有するカチオン系触媒等をあげることができ、これらのなかでもアルミニウム錯体を含有するカチオン系触媒が好ましい。
【0042】
ガラスフィラー(b)の配合量は1〜90重量%が好ましく、より好ましくは10〜80重量%、さらに好ましくは30〜70重量%である。
【0043】
本発明の透明複合体組成物においては、ガラスフィラーと樹脂とが密着しているほど、表示素子用プラスチック基板など複合体組成物の透明性がよくなるため、ガラスフィラー表面をシランカップリング剤などの公知の表面処理剤で処理するのが好ましい。具体的には、アクリル樹脂の場合はアクリル基を有するシラン化合物で、エポキシ樹脂の場合はエポキシ基を有するシラン化合物で処理するのが好ましい。
【0044】
また、本発明の複合体組成物中には、必要に応じて、透明性、耐溶剤性、耐熱性等の特性を損なわない範囲で、少量の酸化防止剤、紫外線吸収剤、染顔料、他の無機フィラー等の充填剤等を含んでいても良い。
【0045】
本発明の透明複合体組成物の成形方法に制限はなく、例えば、樹脂とガラスフィラーとを直接混合し、必要な型に注型したのち硬化させてシートなどとする方法、樹脂を溶剤に溶解しガラスフィラーを分散させキャストした後、硬化させてシートなどとする方法、樹脂をガラスクロスやガラス不織布に含浸させたのち硬化させてシートなどとする方法等々が挙げられる。
【0046】
本発明の透明複合体組成物を、液晶表示素子用プラスチック基板、カラーフィルター用基板、有機EL表示素子用プラスチック基板、太陽電池基板、タッチパネル等の用途として用いる場合、基板の厚さは好ましくは50〜2000μmであり、より好ましくは50〜1000μmである。基板の厚さがこの範囲にあると平坦性に優れ、ガラス基板と比較して基板の軽量化を図ることができる。
【0047】
また、この透明複合体組成物を前記光学用途として用いる場合、30〜150℃における平均線膨張係数が40ppm以下であることが好ましく、より好ましくは30ppm以下、最も好ましくは20ppm以下である。例えば、この透明複合体組成物をアクティブマトリックス表示素子基板に用いた場合、この上限値を越えると、その製造工程において反りやアルミ配線の断線などの問題が生じる恐れがある。
【0048】
本発明の透明複合体組成物を表示素子用プラスチック基板とする場合、平滑牲を向上させるために両面に樹脂のコート層を設けても良い。かかる樹脂は優れた透明性、耐熱性、耐薬品性を有していることが好ましく、具体的には多官能アクリレートやエポキシ樹脂などが好ましい。コート層の厚みは0.1〜50μmが好ましく、0.5〜30μmがより好ましい。
【0049】
本発明の透明複合体組成物は、必要に応じて水蒸気や酸素に対するガスバリア層や透明電極層を設けても良い。
【0050】
本発明の透明複合体組成物を、液晶表示素子用プラスチック基板などの表示素子用基板として用いる場合は、波長550nmの光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であるのがより好ましい。光線透過率がこれよりさらに低いと光の利用効率が低下し光効率が重要な用途には好ましくない。
【0051】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例により詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の例に限定されるものではない。
【0052】
(実施例1)
SiO2:52〜56%、Al2O3:10〜15%、B2O3:15.0〜20.0%、MgO:0〜5.0%、CaO:0〜10.0%、TiO2:0.5〜5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜0.5%の組成で作成した厚さ100μmのガラスクロス(NEガラス相当、屈折率1.510)を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(エポキシシラン)で処理した。このクロスにトリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業製TEPIC)100重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化製リカシッドMH−700)147重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(北興化学工業製TPP−PB)2重量部を110℃で溶融混合した樹脂を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したクロス2枚を積層して離型処理したガラス板に挟み込み、オーブン中で100℃*2時間+120℃*2時間+150℃*2時間+175℃*2時間加熱して、0.1mmの透明シートを得た。
【0053】
(実施例2)
SiO2:64.3%、Al2O3:24.3%、B2O3:<0.01%、MgO:10.3%、CaO:<0.01%、TiO2:0%、LiO2+Na2O+K2O:0.27%の組成で作成した厚さ100μmのガラスクロス(Sガラス相当、屈折率1.530)を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(エポキシシラン)で処理した。このクロスにトリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業製TEPIC)90重量部、ビスフェノールS型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業製エピクロンEXA1514)10重量部、メチル水添無水ナジック酸(新日本理化製リカシッドHNA−100)153重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(北興化学工業製TPP−PB)2重量部を110℃で溶融混合した樹脂を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したクロスを離型処理したガラス板に挟み込んで、オーブン中で100℃*2時間+120℃*2時間+150℃*2時間+175℃*2時間加熱して、0.1mmの透明シートを得た。
【0054】
(比較例1)
SiO2:60〜65%、Al2O3:2〜6%、B2O3:2〜7%、MgO+CaO:15〜20%、TiO2:0%、LiO2+Na2O+K2O:8〜12%の組成で作成した厚さ100μmのガラスクロス(Cガラス相当、屈折率1.550)を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(エポキシシラン)で処理した。このクロスにトリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業製TEPIC)38重量部、ビスフェノールS型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業製エピクロンEXA1514)62重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化製リカシッドMH−700)86重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(北興化学工業製TPP−PB)1.1重量部を110℃で溶融混合した樹脂を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したクロスを離型処理したガラス板に挟み込んで、オーブン中で100℃*2時間+120℃*2時間+150℃*2時間+175℃*2時間加熱して、0.1mmの透明シートを得た。
【0055】
以上のようにして作製した透明複合体組成物について、下記に示す評価方法により、各種特性を測定した。
a)信頼性
作成した透明複合体組成物をそれぞれ100℃の熱水中に24時間浸漬し、浸水液中のアルカリ金属濃度を分析した。
b)平均線膨張係数
セイコー電子(株)製TMA/SS120C型熱応力歪測定装置を用いて、窒素の存在下、1分間に5℃の割合で温度を30℃から400℃まで上昇させて20分間保持し、30℃〜150℃の時の値を測定して求めた。
c)光線透過率
分光光度計U3200(日立製作所製)で400nmおよび550nmの光線透過率を測定した。
d)屈折率、アッベ数
アタゴ社製アッベ屈折率計DR−M2を用いて、25℃で波長589nmの屈折率を測定した。また、波長656nm及び486nmの屈折率を測定してアッベ数を求めた。
評価結果を表1に示す。
【0056】
【表1】
Figure 2004269727
【0057】
参考例として、ソーダライムガラスにおけるアルカリ金属溶出量は9.5μg/cm2であり、本発明の透明複合体組成物のアルカリ金属溶出量は液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)に使用可能な程度に抑えられていることを確認した。
【0058】
【発明の効果】
以上のように、本発明の透明複合体組成物は、アルカリ金属のイオン性不純物が少ないので信頼性が高く、熱膨張率が低く、かつ高い光線透過率を示し、例えば、液晶表示素子や有機EL素子等の表示素子基板(特にアクティブマトリックスタイプ)、カラーフィルター用基板、タッチパネル基板もしくは太陽電池基板等に好適に利用できる。

Claims (13)

  1. 透明樹脂(a)と、ガラスフィラー(b)からなり、該ガラスフィラー中のアルカリ金属成分が1%以下であることを特徴とする透明複合体組成物。
  2. 前記ガラスフィラー(b)の屈折率が1.45〜1.55であることを特徴とする請求項1記載の透明複合体組成物。
  3. 前記ガラスフィラー(b)の組成が、SiO2:50〜60%、Al2O3:10〜18%、B2O3:11.0〜25.0%、MgO:1.0〜6.0%、CaO:1.0〜10.0%、TiO2:0.5〜5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜1%で有ることを特徴とする請求項1、2いずれか記載の透明複合体組成物。
  4. 前記ガラスフィラー(b)の組成が、SiO2:60〜70%、Al2O3:20〜30%、B2O3:0〜0.5%、MgO:5〜15%、CaO:0〜0.5%、TiO2:0〜0.5%、LiO2+Na2O+K2O:0〜1%で有ることを特徴とする請求項1、2いずれか記載の透明複合体組成物。
  5. 前記ガラスフィラー(b)がガラス繊維布であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の透明複合体組成物。
  6. 前記透明樹脂(a)の屈折率と前記ガラスフィラー(b)の屈折率との差が0.01以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の透明複合体組成物。
  7. 前記透明樹脂(a)のアッベ数が45以上である請求項1〜6のいずれか1項記載の透明複合体組成物。
  8. 前記透明樹脂(a)がアクリレート樹脂である請求項1〜7いずれか1項記載の透明複合体組成物。
  9. 前記透明樹脂(a)がエポキシ樹脂である請求項1〜7いずれか1項記載の透明複合体組成物。
  10. 30〜150℃の平均線膨張係数が40ppm以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の透明複合体組成物。
  11. 厚み50〜2000μmのシート状に成形されてなることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の透明複合体組成物。
  12. 波長550nmでの光線透過率が80%以上であることを特徴とする請求項11記載の透明複合体組成物。
  13. 透明複合体組成物が、光学シート、表示素子用プラスチック基板、又はアクティブマトリックス表示素子用基板である請求項1〜12いずれかの透明複合体組成物。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004277657A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 透明複合シート
JP2005029668A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd 透明複合体組成物およびそれを用いた表示素子
WO2006051699A1 (ja) * 2004-11-10 2006-05-18 Konica Minolta Opto, Inc. 樹脂組成物及びそれを用いた光学素子
JP2006312706A (ja) * 2005-04-08 2006-11-16 Asahi Fiber Glass Co Ltd 環状ポリオレフィン樹脂組成物及び成形品
JP2007224270A (ja) * 2006-01-26 2007-09-06 Jsr Corp 透明複合体およびその製造方法
JP2008105287A (ja) * 2006-10-26 2008-05-08 Matsushita Electric Works Ltd 透明シート
JP2011057896A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Asahi Kasei Corp 複合材料
WO2011152413A1 (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 日立化成工業株式会社 プリプレグ、金属張積層板及び印刷配線板
JP2012166998A (ja) * 2011-02-16 2012-09-06 Panasonic Corp 透明フィルム
WO2012118163A1 (ja) * 2011-03-03 2012-09-07 日本電気硝子株式会社 樹脂複合体基板用ガラス
TWI448952B (zh) * 2011-07-11 2014-08-11 Innolux Corp 電磁式觸控基板、其製造方法及電磁式觸控顯示裝置
US9328217B2 (en) 2010-11-17 2016-05-03 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Epoxy resin composition for transparent sheets and cured product thereof
JP2017510677A (ja) * 2014-03-04 2017-04-13 アルケマ フランス 充填材としてガラスを含む透明なポリアミド系組成物
US9842952B2 (en) 2008-10-31 2017-12-12 Dow Corning Corporation Photovoltaic cell module and method of forming
JP2019065261A (ja) * 2017-08-18 2019-04-25 エムス−パテント アクツィエンゲゼルシャフト 低ヘイズ強化ポリアミド成形材料とその成形体
KR20200059273A (ko) * 2017-09-27 2020-05-28 아르끄마 프랑스 저 실리카 함량을 갖는 유리 충전제를 포함하는 투명한 폴리아미드-기반 조성물
CN116023035A (zh) * 2021-10-25 2023-04-28 重庆国际复合材料股份有限公司 玻璃组合物、玻璃纤维、复合材料及玻璃纤维制备方法

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004277657A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 透明複合シート
JP2005029668A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd 透明複合体組成物およびそれを用いた表示素子
WO2006051699A1 (ja) * 2004-11-10 2006-05-18 Konica Minolta Opto, Inc. 樹脂組成物及びそれを用いた光学素子
JP2006312706A (ja) * 2005-04-08 2006-11-16 Asahi Fiber Glass Co Ltd 環状ポリオレフィン樹脂組成物及び成形品
JP2007224270A (ja) * 2006-01-26 2007-09-06 Jsr Corp 透明複合体およびその製造方法
JP2008105287A (ja) * 2006-10-26 2008-05-08 Matsushita Electric Works Ltd 透明シート
US9842952B2 (en) 2008-10-31 2017-12-12 Dow Corning Corporation Photovoltaic cell module and method of forming
JP2011057896A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Asahi Kasei Corp 複合材料
US8980424B2 (en) 2010-05-31 2015-03-17 Hitachi Chemical Company, Ltd. Prepreg, metal-clad laminate, and printed circuit board
WO2011152413A1 (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 日立化成工業株式会社 プリプレグ、金属張積層板及び印刷配線板
US9493631B2 (en) 2010-11-17 2016-11-15 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Epoxy resin composition for transparent sheets and cured product thereof
US9328217B2 (en) 2010-11-17 2016-05-03 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Epoxy resin composition for transparent sheets and cured product thereof
US9493630B2 (en) 2010-11-17 2016-11-15 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Epoxy resin composition for transparent sheets and cured product thereof
JP2012166998A (ja) * 2011-02-16 2012-09-06 Panasonic Corp 透明フィルム
WO2012118163A1 (ja) * 2011-03-03 2012-09-07 日本電気硝子株式会社 樹脂複合体基板用ガラス
TWI448952B (zh) * 2011-07-11 2014-08-11 Innolux Corp 電磁式觸控基板、其製造方法及電磁式觸控顯示裝置
CN110483983A (zh) * 2014-03-04 2019-11-22 阿科玛法国公司 基于玻璃填充的聚酰胺的透明组合物
US10246587B2 (en) 2014-03-04 2019-04-02 Arkema France Transparent polyamide-based composition comprising glass as filler
JP2017510677A (ja) * 2014-03-04 2017-04-13 アルケマ フランス 充填材としてガラスを含む透明なポリアミド系組成物
CN110483983B (zh) * 2014-03-04 2022-06-10 阿科玛法国公司 基于玻璃填充的聚酰胺的透明组合物
JP2019065261A (ja) * 2017-08-18 2019-04-25 エムス−パテント アクツィエンゲゼルシャフト 低ヘイズ強化ポリアミド成形材料とその成形体
JP7510243B2 (ja) 2017-08-18 2024-07-03 エムス-パテント アクツィエンゲゼルシャフト 低ヘイズ強化ポリアミド成形材料とその成形体
KR20200059273A (ko) * 2017-09-27 2020-05-28 아르끄마 프랑스 저 실리카 함량을 갖는 유리 충전제를 포함하는 투명한 폴리아미드-기반 조성물
JP2020535269A (ja) * 2017-09-27 2020-12-03 アルケマ フランス 低シリカ含有量を有するガラス充填材を含む透明なポリアミド系組成物
JP7341989B2 (ja) 2017-09-27 2023-09-11 アルケマ フランス 低シリカ含有量を有するガラス充填材を含む透明なポリアミド系組成物
KR102635296B1 (ko) * 2017-09-27 2024-02-08 아르끄마 프랑스 저 실리카 함량을 갖는 유리 충전제를 포함하는 투명한 폴리아미드-기반 조성물
CN116023035A (zh) * 2021-10-25 2023-04-28 重庆国际复合材料股份有限公司 玻璃组合物、玻璃纤维、复合材料及玻璃纤维制备方法
CN116023035B (zh) * 2021-10-25 2024-06-11 重庆国际复合材料股份有限公司 玻璃组合物、玻璃纤维、复合材料及玻璃纤维制备方法

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