JP2004307846A - 表示素子基板用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐熱性および透明性が高い表示素子用プラスチック基板を提供する。
【解決手段】 エポキシ樹脂（ａ）、酸無水物（ｂ）、および硬化促進剤（Ｃ）からなり
、硬化物のガラス転移温度が２００℃以上であり、かつ４００ｎｍ以上における光線透過率が８０％以上である表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。酸無水物（ｂ）は、水添メチルナジック酸無水物誘導体を硬化剤の主成分とするのが好ましく、硬化促進剤（Ｃ）は、1−ベンジル−２−フェニルイミダゾール誘導体が好ましい。

Description

本発明は、耐熱性および透明性に優れた表示素子基板用エポキシ樹脂組成物に関する。本発明のエポキシ樹脂組成物は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、タッチパネル、等に好適に利用できる。

近年、液晶表示素子には薄膜化、軽量化、大型化、曲面表示対応などの高度な要求がある。特に携帯機器については軽量化、高耐久性が強く要求され、これらの利用が拡大されるにつれて、従来のガラス基板に代わり軽くて割れ難い、透明プラスチックを基板とする液晶表示パネルが検討され一部で実用化され始めた。
表示素子用プラスチック基板に用いられる樹脂は例えば特許文献１には脂環式エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、アルコール、硬化触媒からなる組成物、特許文献２には脂環式エポキシ樹脂、アルコールで部分エステル化した酸無水物系硬化剤、硬化触媒からなる樹脂組成物が、特許文献３には脂環式エポキシ樹脂、カルボン酸を有する酸無水物系硬化剤、硬化触媒からなる樹脂組成物が、また特許文献４にはｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤からなる樹脂組成物が示されている。しかしながらこれらの文献に示さる従来の表示素子基板用樹脂は透明性は高いもののガラス転移温度が２００℃以下であり高温プロセスを必要とする場合には高温での基板の強度や弾性率が不十分で基板が変形するおそれがあった。また、ガラス転移温度が２００℃以上のエポキシ樹脂も公知であるが表示素子用プラスチック基板として用いるには透明性が不十分であった。

特開平６−３３７４０８ 特開２００１−５９０１５ 特開２００１−５９０１４ 特開平２−１６９６２０

本発明は耐熱性および透明性が高い表示素子用プラスチック基板を提供することを目的とする。

本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討した。その結果エポキシ樹脂（ａ）、酸無水物（ｂ）、および硬化促進剤（Ｃ）からなり、硬化物のガラス転移温度が２００℃以上であり、かつ４００ｎｍにおける光線透過率が８０％以上であるエポキシ樹脂組成物が液晶表示素子、カラーフィルター、有機ＥＬ表示素子等の表示素子に好適に利用できることを見出し本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、
（１） エポキシ樹脂（ａ）、酸無水物（ｂ）、および硬化促進剤（Ｃ）からなり、硬化物のガラス転移温度が２００℃以上であり、かつ４００ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である表示素子基板用エポキシ樹脂組成物
（２） 前記エポキシ樹脂（ａ）が、下記一般式（１）で示される多官能脂環式エポキシ樹脂を主成分とする（１）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物
（３） 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（２）で示されるトリグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂を主成分とする（１）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物
（４）前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（３）で示される脂環式エポキシ樹脂を主成分とする（１）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
（５）前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（３）で示される脂環式エポキシ樹脂を主成分とする（１）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
（６）前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（３）で示される脂環式エポキシ樹脂を主成分とする（１）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
（７） 前記酸無水物（ｂ）が下記化学式（６）で示される水添メチルナジック酸無水物
誘導体を硬化剤の主成分とする（１）〜（６）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
（８）前記硬化促進剤（Ｃ）が1−ベンジル−２−フェニルイミダゾール誘導体である
ことを特徴とする（１）〜（７）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
である。

以上のように、本発明のエポキシ樹脂樹脂組成物からなる表示素子用プラスチック基板は耐熱性、及び透明性に優れ、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用基板、タッチパネルなどに好適に利用できる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の表示素子用プラスチック基板のガラス転移温度は２００℃以上で、厚み３００μｍのシートで波長４００ｎｍの光線透過率が８０％以上であり、さらに好ましくは、８５％以上である。厚み３００μｍのシートで波長４００ｎｍの光線透過率が８０％以下の場合は、着色が認められる傾向にあり好ましくない。
本発明に用いられるエポキシ樹脂（ａ）としては硬化後に硬化物のガラス転移温度が２００℃以上でかつ４００ｎｍにおける光線透過率が８０％以上となるものであれば特に限定されない。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂環式多官能エポキシ樹脂などが上げられるが、高耐熱性でかつ高い透明性を得るためには下記の一般式（１）で表される多官能脂環式エポキシ樹脂、
下記化学式（２）で表されるトリグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂、
下記化学式（３）で表される脂環式エポキシ樹脂
下記化学式（４）で表される脂環式エポキシ樹脂
下記化学式（５）で表される脂環式エポキシ樹脂
などを主成分とすることが望ましい。

酸無水物（ｂ）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フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、水添無水ナジック酸などが挙げられるが、優れた透明性と高耐熱性を有する硬化物がえられることから、メチルヘキサヒドロフタル酸、水添メチルナジック酸を用いることが好ましく、水添メチルナジック酸が最も好ましい。

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く、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾールが最も好ましい。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。

本発明の表示素子用プラスチック基板をはじめ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、タッチパネル等として用いる場合は、基板の厚さが５０〜２０００μｍであることが好ましい。基板の厚さがこの範囲内にあれば、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。

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。

（実施例１）
脂環式多官能エポキシ樹脂（商品名ＥＨＰＥ−３１５０、ダイセル化学（株）製）１００重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（商品名ＭＨ−７００）８２.３重量部、1−ベンジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し、１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（実施例２）
脂環式多官能エポキシ樹脂（商品名ＥＨＰＥ−３１５０、ダイセル化学（株）製）１００重量部、水添メチルナジック酸無水物（商品名ＨＮＡ−１００）９１．９重量部、1−
ベンジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し、１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（実施例３）
トリグリシジルイソシアネート型エポキシ樹脂（商品名TEPIC、日産化学（株）製）１０
０重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（商品名ＭＨ−７００）１４８重量部、1−ベン
ジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（実施例４）
トリグリシジルイソシアネート型エポキシ樹脂（商品名TEPIC、日産化学（株）製）１
００重量部、水添メチルナジック酸無水物（商品名ＨＮＡ−１００）１６４重量部、1−
ベンジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し、厚さ３００μｍのシートを得た。

（実施例５）
化学式（３）で示される脂環式エポキシ樹脂（商品名セロキサイド２０２１、ダイセル化学（株）製）１００重量部、無水メチルナジック酸（商品名ＨＮＡ−１００）１１７重量部、1−ベンジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、
２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（実施例６）
化学式（４）で示される脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学（株）製Ｅ−ＢＰ）１００重量部、無水メチルナジック酸（商品名ＨＮＡ−１００）１５２重量部、1−ベンジル−
２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（実施例７）
化学式（５）のＸが−(ＣＨ₃)₂−で示される脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学（株）製Ｅ−ＤＯＡ）１００重量部、無水メチルナジック酸（商品名ＨＮＡ−１００）１２５重量部、1−ベンジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、
２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（比較例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂樹脂（商品名エピコート８２８、ＪＥＲ（株）製）１００重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（商品名ＭＨ−７００）７８重量部、1−ベン
ジル−２−フェニルイミダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

（比較例２）
脂環式エポキシ樹脂（商品名セロキサイド‐２０２１Ｐ）１００重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（商品名ＭＨ−７００）１１４重量部、1−ベンジル−２−フェニルイミ
ダゾール１重量部を溶融混合し１００℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。

以上のようにして作製した光学シートについて、下記に示す評価方法により、各種特性を測定した。
実施例、比較例の配合及び結果を表１、表２にそれぞれ示す。
ａ）耐熱性（Ｔｇ）
セイコー電子（株）製ＤＭＳ―２１０型粘弾性測定装置で測定し、１Ｈｚでのｔａｎδの最大値をガラス転移温度（Ｔｇ）とした。
ｂ）光線透過率
分光光度計Ｕ３２００（島津製作所製）で４００ｎｍ及び５５０ｎｍの光線透過率を測定した。

実施例１〜７の表示素子用プラスチック基板はガラス転移温度が２００℃でかつ光線透過率も８０％で以上であり、耐熱性、透明性ともに優れていた。

Claims (8)

1. エポキシ樹脂（ａ）、酸無水物（ｂ）、および硬化促進剤（Ｃ）からなり、硬化物のガラス転移温度が２００℃以上であり、かつ４００ｎｍ以上における光線透過率が８０％以上である表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
2. 前記エポキシ樹脂（ａ）が、下記一般式（１）で示される多官能脂環式エポキシ樹脂を主成分とする請求項１記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
   
3. 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（２）で示されるトリグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂を主成分とする請求項１記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
   
4. 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（３）で示される脂環式エポキシ樹脂を主成分とする請求項１記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
   
5. 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（４）で示される脂環式エポキシ樹脂を主成分とする請求項１記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
   
6. 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（５）で示される脂環式エポキシ樹脂を主成分とする請求項１記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
   
7. 前記酸無水物（ｂ）が下記化学式（６）で示される水添メチルナジック酸無水物誘導体を硬化剤の主成分とする請求項１〜６いずれか記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。
   
8. 前記硬化促進剤（Ｃ）が1−ベンジル−２−フェニルイミダゾール誘導体であること
   を特徴とする請求項１〜７いずれか記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物。