JP2011190335A - 透明シートおよび電子部品用基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明性樹脂と、球状粒子とを含む透明シートであって、前記球状粒子が、該透明シート中に平均分散径70〜200nmで分散しており、前記球状粒子の含有量は、透明シート全体の5〜40体積%であって、電子部品用基板は、上記に記載の透明シートで構成されている。
【選択図】なし
Description
また、本発明の別の目的は、上述した透明シートを用いた性能に優れた電子部品用基板を提供することにある。
(1)透明性樹脂と、球状粒子とを含む透明シートであって、前記球状粒子が、該透明シート中に平均分散径50〜200nmで分散していることを特徴とする透明シート。
(2)前記球状粒子の含有量は、透明シート全体の5〜40体積%である上記(1)に記載の透明シート。
(3)前記透明シート中に分散している前記球状粒子の平均の粒子間距離は、100〜300nmである上記(1)または(2)に記載の透明シート。
(4)前記透明性樹脂は、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂のいずれか一方である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の透明シート。
(5)前記球状粒子は、ケイ素を含有する金属酸化物の粒子である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の透明シート。
(6)前記透明性樹脂と、前記球状粒子との屈折率差が、0.1以下である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の透明シート。
(7)上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の透明シートで構成されてなることを特徴とする電子部品用基板。
また、本発明によれば性能に優れた電子部品用基板を得ることができる。
本発明の透明シートは、透明性樹脂と、球状粒子とを含む透明シートであって、前記球状粒子が、該透明シート中に平均分散径70〜200nmで分散していることを特徴とする。
また、本発明の電子部品用基板は、上記に記載の透明シートで構成されてなることを特徴とする。
まず、透明シートについて説明する。
本発明の透明樹脂シートは、透明性樹脂と、球状粒子とを含む透明シートであって、前記球状粒子が、該透明シート中に平均分散径70〜200nmで分散していることを特徴とする。これにより、球状粒子が光照射下で、特定の波長の光を選択し、構造発色することができ、かつ球状粒子が上述したようにミクロで分散しているので透明性にも優れているものである。
このように、球状粒子が特定の波長の光を選択して、構造発色できる理由は、次のように考えられる。
球状粒子を樹脂中で凝集することなく固定化(配置)することにより、球状粒子が透明シート中で規則的な配列構造を形成することができ、それによって特定の波長のみを選択的に反射できるようになり、その波長の光が発色することができるようになるものである。
このような透明シート中の球状粒子の平均分散径は、例えば高輝度放射光を用いた小角X線散乱で評価することができる。
また、上述した透明性樹脂と、硬化剤等とを含有する樹脂組成物でも良い。具体的には、これらの中でも脂環式ポリマー、ポリアクリレート等の透明性を有する樹脂を含有する樹脂組成物が好ましい。具体的には、2つ以上の官能基を有する化合物を含有する樹脂組成物を、熱、光等により硬化・架橋して得られるものが好ましい。
ケイ素を含有する金属酸化物の微粒子としては、乾燥された粉末状のシリカ微粒子、有機溶媒に分散されたコロイダルシリカ(シリカゾル)を使用することができる。分散性の点で、有機溶媒に分散されたコロイダルシリカ(シリカゾル)を用いることが好ましい。
カルコゲン化物としては、カルコゲン(周期律表のVI族元素のうち、酸素(O)、硫黄(S)、セレン(Se)、テルル(Te)、ポロニウム(Po)の5元素の総称)を含む化合物を称し、特に、周期律表のII族元素とVI族元素との化合物であるII−VI族化合物が好ましい。さらに好ましくは、ZnS、CdS、ZnSe、CdSe、ZnTe、CdTe、ZnOから選択される少なくとも1種である。
前記平均粒子間距離は、例えば走査型電子顕微鏡写真で評価することができる。
ここで、充填配列構造とは最終的に六方最密充填構造に充填されるべく形式で粒子が充填されている様子を意味する。
ここで、充填配列構造の有無については、例えば透明複合シートの小角X線散乱測定により得られる小角X線散乱プロファイルにおいて、粒子径に相当するピークが少なくとも5つ以上存在し、好ましくは高次のピークまで一定間隔でピークトップが観察された場合、微粒子の1次粒子が充填配列構造を有すると判別する。
(1)有機溶媒に分散されたコロイダルシリカ(シリカゾル)と樹脂組成物およびその他の配合物を混合し、必要に応じて、撹拌しながら減圧することにより有機溶媒を除去する方法、
(2)有機溶媒に分散されたコロイダルシリカ(シリカゾル)と樹脂組成物およびその他の配合物を混合し、必要に応じて、脱溶媒した後、キャストし、さらに脱溶媒させる方法、
(3)粉末状のシリカ微粒子と樹脂組成物およびその他の配合物を混合し、分散能力の高い混合装置を用いて乾燥した分散させる方法、等が挙げられる。
シート化する方法としては、複合体組成物をキャストし、必要に応じ乾燥させる方法、表面平滑性を持つガラス板、プラスチック板、金属板等の間に所望のシート厚さが得られるようにスペーサーを挟み、樹脂組成物を挟み込む方法等がある。後者を用いて、活性エネルギー線等で硬化させる場合は、少なくとも1方は、透明なガラス板、プラスチック板を使用する必要がある。
本発明の電子用基板は、上述した透明複合シートで構成されているものである。このような透明複合シートは、着色材を使用せずに発色するので透明性、耐熱性、耐久性に優れ、具体的に電子用基板としては透明板、光学レンズ、光ディスク基板、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、光学素子、光導波路等に利用できる。
1.複合体組成物の製造
前記化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、イソプロピルアルコール分散型コロイダルシリカ20重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径120nm、日産化学製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た。
複合体組成物中の溶剤含有量は、10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は120nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、152nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は33vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
得られた複合体組成物を所定の温度(60〜80℃)のオーブンで加熱し、ガラス板上に作成した厚み0.4mmの枠内に注入し、上部よりガラス板をのせ枠内に複合体組成物を充填した。そして、ガラス板に挟んだ複合体組成物に、両面から約500mJ/cm2のUV光を照射して硬化させ、ガラスからシートを剥離した。
ガラスから剥離したシートを、それぞれ、真空オーブン中で、約100℃で3時間加熱後、さらに約275℃で3時間加熱し、光学シートを得た。
前記化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、イソプロピルアルコール分散型コロイダルシリカ20重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径100nm、日産化学製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た以外は、実施例1と同様にした。複合体組成物中の溶剤含有量は10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は100nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、85nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は33vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
前記化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、イソプロピルアルコール分散型コロイダルシリカ20重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径200nm、日産化学製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た以外は、実施例1と同様にした。複合体組成物中の溶剤含有量は、10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は200nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、147nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は33vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
前記化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、イソプロピルアルコール分散型コロイダルシリカ7重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径100nm、日産化学製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た以外は、実施例1と同様にした。複合体組成物中の溶剤含有量は、10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は100nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、217nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は15vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
前記化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、MEK分散型コロイダルシリカ20重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径120nm、扶桑化学製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た以外は、実施例1と同様にした。複合体組成物中の溶剤含有量は、10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は100nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、126nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は33vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
前記化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、イソプロピルアルコール分散型コロイダルシリカ20重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径10nm、日産化学製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た以外は、実施例1と同様にした。複合体組成物中の溶剤含有量は、10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は10nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、336nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は33vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
化学式(2)において、X、R3、R4がすべて水素で、pが0である構造を持つノルボルナンジメチロールジアクリレート(TO−2111;東亞合成株式会社製)5重量部、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1重量部、イソプロピルアルコール分散型コロイダルシリカ20重量部(シリカ含量30重量%、平均分散径300nm、日本触媒製)を配合し、40℃で撹拌しながら減圧下揮発分を除去した。その後、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル製のイルガキュア184)を0.03重量部添加して溶解させた後、さらに減圧下揮発分を除去し、複合体組成物を得た以外は、実施例1と同様にした。複合体組成物中の溶剤含有量は、10%未満であった。また、複合体組成物中の球状粒子の平均分散径は300nmであり、球状粒子の平均粒子間距離は、650nmであった。複合体組成物の硬化アニール後の400℃、1時間加熱後の重量残さからシリカ体積分率は33vol%であった。また、使用した透明樹脂と、球状粒子との屈折率差は、0.1以下であった。
1.構造発色の有無
構造発色の有無は、全光線透過率の波長依存性で評価した。全光線透過率の波長依存性は、分光光度計U3200(日立製作所製)で測定した。透明シートの波長分散の光線透過率において構造発色する青色の波長領域(300〜500nm)の光線透過率において反射率が30%以上だったものを構造発色が有ったとした。
透明性(ヘイズおよび全光線透過率)は、日本電色工業株式会社製NDH2000を用いて測定した。
球状粒子の平均分散径は、SPring8高輝度放射光、BL08B2ラインを使用して波長1.5Å、カメラ長6mに調節したイメージングプレート検出器を備えた小角散乱測定装置で測定した。図1に示すqとI(q)のプロット図からリガク社製のNANO−Solverソフトウェアを用いて球状粒子の平均分散径を算出した。
また、実施例1、2、4および5は、ヘイズ値が低く、透明性にも特に優れていた。
Claims (7)
- 透明性樹脂と、球状粒子とを含む透明シートであって、
前記球状粒子が、該透明シート中に平均分散径50〜200nmで分散していることを特徴とする透明シート。 - 前記球状粒子の含有量は、透明シート全体の5〜40体積%である請求項1に記載の透明シート。
- 前記透明シート中に分散している前記球状粒子の平均の粒子間距離は、100〜300nmである請求項1または2に記載の透明シート。
- 前記透明性樹脂は、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂のいずれか一方である請求項1ないし3のいずれかに記載の透明シート。
- 前記球状粒子は、ケイ素を含有する金属酸化物の粒子である請求項1ないし4のいずれかに記載の透明シート。
- 前記透明性樹脂と、前記球状粒子との屈折率差が、0.1以下である請求項1ないし5のいずれかに記載の透明シート。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載の透明シートで構成されてなることを特徴とする電子部品用基板。
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