JP2005240004A - 表示素子基板用エポキシ樹脂組成物および表示素子用プラスチック基板 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性および透明性に優れた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）およびカチオン系硬化触媒（ｂ）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。前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（２）で示される脂環式エポキシ樹脂等を主成分とする事が望ましく、前記カチオン系硬化触媒（ｂ）は、加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出する開始剤であり、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アルミニウムキレートから選ばれた１種以上である事が望ましい。

【選択図】なし

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および表示素子用プラスチック基板に関する。

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）およびカチオン系硬化触媒（ｂ）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、電子ペーパー、タッチパネル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） 少なくともエポキシ樹脂（ａ）およびカチオン系硬化触媒（ｂ）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）が下記化学式（１）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。

（３） 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（２）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。

（４） 前記カチオン系硬化触媒（ｂ）が、加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出する開始剤であり、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アルミニウムキレートから選ばれた1種以上である（１）〜（３）記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組
成物、
（５） （１）〜（４）の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物からなる表示素子用プラスチック基板、
である。

本発明のエポキシ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、電子ペーパー、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。
本発明の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物は、硬化後の厚み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。また、本発明の、表示素子基板用エポキシ樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度は、２００℃以上であり、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２５０℃以上である。ガラス転移温度が２００℃以下であると高温プロセスにおいて、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る。
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が、高耐熱性で良好な透明性を有することから脂環式エポキシ樹脂、脂環構造を有する多官能エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂などが好ましい。中でも一般式（１）で表される脂環式エポキシ樹脂、一般式（２）で表される水
添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂、一般式（３）で表される脂環構造を有する多官能エポキシ樹脂がより好ましく、一般式（１）でＸが−Ｃ(ＣＨ₃)₂−である２，２−ビス（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）プロパンおよび一般式（２）で表される水添ビフェニル型エポキシ樹脂が最も好ましい。

本発明で用いられるカチオン系硬化触媒（ｂ）としては、加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出する開始剤や活性エネルギー線によってカチオン重合を開始させる物質を放出させる開始剤などがあげられるが、耐熱性が高い硬化物が得られることから加熱によりカチオン重合を開始する物質を放出する開始剤、すなわち熱カチオン系硬化触媒が好ましい。

好ましい熱カチオン硬化触媒としては、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩
、アルミニウムキレートなどがある。具体的な例としては、芳香族スルホニウム塩としては三新化学工業製のＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ、ＳＩ−１００Ｌ、旭電化工業製のＳＰ−１７０やＳＰ−１５０（変更：ＣＰ−６６やＣＰ−７７）などがあり、アルミニウムキレートとしては、ダイセル化学工業製ＤＡＩＣＡＴ ＥＸ−１などがあげられる。

本発明の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物を、液晶表示素子用基板、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、電子ペーパー用基板、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）
水添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学工業製、Ｅ−ＢＰ）１００重量部に芳香族スルホニウム系熱カチオン触媒（三新化学工業製、ＳＩ−１００Ｌ）１重量部を溶融混合し、８０℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。
（実施例２）
水添ビフェニル型脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学製、Ｅ−ＢＰ）１００重量部にアルミニウムキレート系熱カチオン触媒（ダイセル化学工業製、ＤＡＩＣＡＴ ＥＸ−１ Ａ剤／Ｂ剤＝１／３）２重量部を溶融混合し、８０℃／２ｈ、２００℃／２ｈ硬化し厚さ３００μｍのシートを得た。
（実施例３）
２，２−ビス（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）プロパン（ダイセル化学工業製、Ｅ−ＤＯＡ）１００重量部に芳香族スルホニウム系熱カチオン触媒（三新化学工業製、ＳＩ−１００Ｌ）１重量部を溶融混合し、８０℃／２ｈ、２５０℃／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（ＪＥＲ（株）製、エピコート８２８）１００重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（新日本理化株式会社製、ＭＨ−７００）７８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（ダイセル化学工業製、ＣＥＬ−２０２１Ｐ）１００重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（新日本理化株式会社製、ＭＨ−７００）１１４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１〜３の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物からなるシート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おり、表示素子用プラスチック基板として好適に用いることができる。

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、電子ペーパー用基板、タッチパネル、等に好適に利用できる。

Claims (5)

1. 少なくともエポキシ樹脂（ａ）およびカチオン系硬化触媒（ｂ）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）が下記化学式（１）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
   

   
3. 前記エポキシ樹脂（ａ）が下記化学式（２）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。
   

   
4. 前記カチオン系硬化触媒（ｂ）が、加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出する開始剤であり、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アルミニウムキレートから選ばれた1種以上である請求項１〜３何れか記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物
   。
5. 請求項１〜４何れか記載の表示素子基板用エポキシ樹脂組成物を主成分とする表示素子用プラスチック基板。