JP6327472B2 - プリプレグ及びフィルム - Google Patents

Description

本発明は、樹脂組成物、プリプレグ及びフィルムに関するものである。

一般に、液晶表示素子や有機ＥＬ素子用の表示素子基板、透明導電ガラス、有機ＥＬ照明基板、ディスプレイの前面保護板としては、ガラス板が広く用いられている。しかしながら、ガラス板は割れやすい、可撓性が低い、比重が大きく軽量化に不向きなどの理由から、近年、その代替としてプラスチック素材が検討されている。

従来、表示素子用プラスチック基板に用いられる樹脂組成物として、アリルエステル樹脂からなる組成物（例えば、特許文献１参照。）、フマル酸ジエステル重合体及びアクリル酸エステル重合体からなる樹脂組成物（特許文献２）、環状オレフィンの付加重合体からなる樹脂組成物（特許文献３）等が開示されている。

また、近年では、表示素子用プラスチック基板として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、カチオン系硬化剤及びガラスクロスからなる透明複合光学シート（特許文献４）等を用いることが提案されている。

特開２００７−２９９７３９号公報 特開２０１２−９７１３４号公報 特開２００３−２１２９２７号公報 特開２００９−６６９３１号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載されている樹脂組成物からなるプラスチック基板の線膨張係数は、その上に積層するケイ素等の薄膜材料に比べてかなり大きい。このため、プラスチック基板と薄膜材料との間における線膨張係数のミスマッチが生じ、これが、プラスチック基板全体の歪み、形成した層のクラックや剥がれを生じさせることが問題となっている。

また、特許文献４に記載されているような従来の樹脂組成物とガラスクロスとからなる透明複合シートでは、上記特許文献１〜３に記載された樹脂組成物からなるプラスチック基板に比べて、線膨張係数を大幅に低下させることができる。ところが、そのような透明複合シートを表示素子用プラスチック基板として用いる場合、樹脂の耐熱性が不十分となる問題が生じる。

本発明の目的は、線膨張係数が小さく、かつ透明性及び耐熱性に優れたフィルム、並びに、そのようなフィルムが得られる樹脂組成物及びプリプレグを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、以下の知見を得た。すなわち、エポキシ樹脂の硬化剤としてシクロヘキサントリカルボン酸無水物を用いることにより、従来の透明フィルムよりも線膨張係数が小さく、かつ耐熱性及び光学特性に極めて優れるフィルムが得られることを見出した。

すなわち本発明は、下記のとおりである。
［１］基材（Ｃ）と、前記基材（Ｃ）に含浸又は積層してなる樹脂組成物とを含有する透明基板用プリプレグであって、前記プリプレグを加熱・加圧して得られる透明フィルムの５５０ｎｍの波長における光線透過率が８０％以上であり、前記樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）とを含有する透明基板用樹脂組成物であって、前記硬化剤（Ｂ）が、シクロヘキサントリカルボン酸無水物を含有するものであり、前記基材（Ｃ）に対する前記樹脂組成物の付着量は、前記プリプレグの総量に対する前記樹脂組成物の量として、２０〜７５質量％である、プリプレグ。
［２］前記樹脂組成物が硬化促進剤（Ｄ）を更に含有する、上記［１］に記載のプリプレグ。
［３］前記エポキシ樹脂（Ａ）が、屈折率１．４０〜１．５５のエポキシ樹脂（Ａ−１）を含有する、上記［１］又は［２］に記載のプリプレグ。
［４］前記エポキシ樹脂（Ａ−１）が、脂環式エポキシ樹脂である、上記［３］に記載のプリプレグ。
［５］前記硬化剤（Ｂ）が、前記シクロヘキサントリカルボン酸無水物とは別の環状カルボン酸無水物を更に含有する、上記［１］〜［４］のいずれか一つに記載のプリプレグ。
［６］前記基材（Ｃ）が、Ｅガラスである、上記［１］〜［５］のいずれか一つに記載のプリプレグ。
［７］前記基材（Ｃ）が、Ｓガラス、Ｔガラス及びＮＥガラスからなる群より選択される１種以上である、上記［１］〜［５］のいずれか一つに記載のプリプレグ。
［８］上記［１］〜［７］のいずれか一つに記載のプリプレグにおける基材と、前記プリプレグにおける樹脂組成物の硬化物と、を含有する、透明フィルム。
［９］５５０ｎｍの波長における光線透過率が８０％以上である、上記［８］に記載の透明フィルム。
［１０］ガラス転移温度が２００℃以上である、上記［８］又は［９］に記載の透明フィルム。
［１１］上記［８］〜［１０］のいずれか一つに記載の透明フィルムを備える、表示素子基板。
［１２］上記［８］〜［１０］のいずれか一つに記載の透明フィルムを備える、透明導電フィルム。
［１３］上記［８］〜［１０］のいずれか一つに記載の透明フィルムを備える、有機ＥＬ照明基板。
［１４］上記［８］〜［１０］のいずれか一つに記載の透明フィルムを備える、ディスプレイ前面保護板。
である。

本発明によって、線膨張係数が小さく、かつ透明性及び耐熱性に優れたフィルム、並びに、そのようなフィルムが得られる樹脂組成物及びプリプレグを提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本実施形態の樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）とを含有する透明基板用樹脂組成物であって、該硬化剤（Ｂ）が、シクロヘキサントリカルボン酸無水物を含有するものである。

本実施形態の樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂（Ａ）としては、透明基板用に用いられるものであれば、公知のものを適宜用いることができ、その種類は特に限定されない。その具体例としては、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、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、シクロヘキサンオキサイド骨格含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンポリエーテル骨格含有エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ骨格を有する３官能エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン骨格含有ノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノールエタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂及びアリールアルキレン型エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

これらのエポキシ樹脂の中でも、後述の本実施形態のプリプレグに備えられる基材（Ｃ）として、Ｔガラス、Ｓガラス又はＮＥガラスを用いる場合には、屈折率１．４０〜１．５５の低屈折率を有するエポキシ樹脂（Ａ−１）（以下、「低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）」とも表記する。）を含有することが好ましい。低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）を用いることにより、基材（Ｃ）の屈折率に近似又は合致するように樹脂組成物の屈折率を調整することが容易に可能になるので、得られる透明フィルムの光線透過率を高める観点から好ましい。

このような低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）としては、例えば、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、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、シクロヘキサンオキサイド骨格含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンポリエーテル骨格含有エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、及びジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

これらの中でも、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）は、光透過率を更に高める観点から、脂環式エポキシ樹脂であることが好ましい。そのようなエポキシ樹脂は、市販品として入手することもできる。市販品としては、例えば、日産化学工業株式会社製のＴＥＰＩＣ−Ｓ、ＴＥＰＩＣ−ＰＡＳ Ｂ２６（以上、商品名）のようなトリアジン骨格含有エポキシ樹脂、ダイセル工業株式会社製のセロキサイド２０２１Ｐ（商品名）のようなシクロヘキサンオキサイド骨格含有エポキシ樹脂、ダイセル工業株式会社製のＥＨＰＥ３１５０（商品名）のようなシクロヘキサンポリエーテル骨格含有エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

また、本実施形態のプリプレグに備えられる基材（Ｃ）として、Ｅガラスを用いる場合には、屈折率１．５６〜１．７０のエポキシ樹脂（Ａ−２）（以下、「高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）」とも表記する。）を含有することが好ましい。高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）を用いることにより、基材（Ｃ）の屈折率に近似又は合致するように樹脂組成物の屈折率を調整すること容易に可能になるので、得られる透明フィルムの光線透過率を高める観点から好ましい。

このような高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ骨格を有する３官能エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ骨格含有３官能エポキシ樹脂）、スチルベン型エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン骨格含有ノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノールエタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂及びアリールアルキレン型エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

これらの中でも、本発明による作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）は、芳香族エポキシ樹脂であることが好ましい。そのようなエポキシ樹脂は、市販品として入手することもでき、例えば、プリンテック株式会社製のテクモアＶＧ３１０１（商品名）のようなビスフェノールＡ骨格含有３官能エポキシ樹脂、及び、大阪ガスケミカル株式会社のオグソールＰＧ１００（商品名）のようなフルオレン骨格含有エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

さらに、樹脂組成物が、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）と高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）とを共に含有することが好ましい。これにより、基材（Ｃ）の屈折率に近似又は合致するように樹脂組成物の屈折率を調整することがより容易になるので、得られる透明フィルムの光線透過率を更に高める観点から好ましい。

本実施形態の樹脂組成物におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物に含まれる樹脂成分全ての合計量１００質量部に対し、３０〜９０質量部であることが好ましく、より好ましくは４５〜７５質量部である。ここで、「樹脂成分」とは、硬化剤（Ｂ）のような硬化後の樹脂に含まれるものも包含し、溶剤等の軽揮発分や、後述の硬化促進剤のような硬化後の樹脂に含まれないものを除く有機化合物をいうものとする。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記の好ましい範囲内とすることで、よりガラス転移温度及び低線膨張係数に優れる透明フィルムを得ることができる。

また、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）と高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）を併用する場合、使用する基材（Ｃ）の種類に応じて、それらの含有割合を調整することにより、更に光線透過率の高い硬化物が得られる樹脂組成物を作製することができる。例えば、基材（Ｃ）としてＥガラスを使用する場合、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）及び高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）の合計１００質量部に対して、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）を２５〜７５質量部含有させることが好ましく、２５〜６５質量部含有させることがより好ましく、２５〜６０質量部含有させることが更に好ましい。また、基材（Ｃ）としてＴガラスを使用する場合、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）及び高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）の合計１００質量部に対して、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）を８０〜９９質量部含有させることが好ましい。

本実施形態の樹脂組成物に含まれる硬化剤（Ｂ）は、シクロヘキサントリカルボン酸無水物を含有するものが用いられる。芳香環を有しないシクロヘキサントリカルボン酸無水物を用いることにより、樹脂組成物の硬化物の光線透過率を高くすることができる。また、シクロヘキサントリカルボン酸無水物は、架橋点を一分子中に３つ有することに起因して、樹脂組成物の硬化物の耐熱性を向上させることができる。

シクロヘキサントリカルボン酸無水物としては、例えば、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸−１，２−無水物、及び１，２，３−シクロヘキサントリカルボン酸−１，２−無水物が挙げられる。これらの中では、本発明による作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸−１，２−無水物が好ましい。シクロヘキサントリカルボン酸無水物は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

本実施形態の樹脂組成物は、その硬化物の保存安定性を更に向上させる観点から、硬化剤としてシクロヘキサントリカルボン酸無水物に加えて、それとは別の環状カルボン酸無水物を含むことが好ましい。樹脂組成物がシクロヘキサントリカルボン酸無水物とは別の環状カルボン酸無水物を含有することにより、後述の透明フィルムや表示素子基板の白濁が更に抑制される傾向にある。

そのような環状カルボン酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物及びクロレンディック酸無水物等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

上記別の環状カルボン酸無水物をシクロヘキサントリカルボン酸無水物と共に樹脂組成物に含有させる場合、別の環状カルボン酸無水物の含有割合は、シクロヘキサントリカルボン酸無水物１００質量部に対して、好ましくは１〜６５質量部であり、より好ましくは１〜５０質量部である。別の環状カルボン酸無水物の含有割合がこの範囲であると、樹脂組成物の硬化物における架橋密度が一層高くなり、より高い耐熱性を有する硬化物が得られる。

上記硬化剤（Ｂ）に含まれるカルボキシル基系の官能基（カルボキシル基及びカルボン酸無水物基）の総含有量は、エポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ基１当量に対して、好ましくは０．５〜１．２当量、より好ましくは０．７〜１．０当量である。このカルボキシル基系の官能基の含有量（以下、単に「官能基比率」という。）がこの範囲であると、硬化物の硬化性の低下をより抑制でき、硬化物が更に高い耐熱性を有する。なお、官能基比率を導出する際、酸無水物基及びカルボン酸基は、それぞれ１官能とし、シクロヘキサントリカルボン酸無水物以外の酸無水物が硬化剤（Ｂ）に含まれる場合、その酸無水物が有する官能基も合算する。

本実施形態の樹脂組成物における硬化剤（Ｂ）の含有量は、特に限定されないが、本実施形態の樹脂組成物に含まれる樹脂成分全ての合計量１００質量部に対し、２０〜９０質量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜７５質量部であり、更に好ましくは３０〜６０質量部である。硬化剤（Ｂ）の含有量を上記の好ましい範囲内とすることで、よりガラス転移温度、低線膨張係数に優れる透明フィルムを得ることができる。

本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、所期の特性が損なわれない範囲において、さらに無機充填材を含有してもよい。無機充填材としては、例えば、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカ系無機充填材、アルミナ、ジルコン、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、マイカ、フェライト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、及び銀粉が挙げられる。これらは、透明フィルムや表示素子基板の機械強度を更に高める観点から好ましい。上記無機充填材は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

また、本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、硬化速度を適宜調節するための硬化促進剤（Ｄ）を含有していてもよい。樹脂組成物が硬化促進剤（Ｄ）を含有することにより、後述のフィルムや表示素子基板における白濁を更に抑制することができる傾向にある。特に、樹脂組成物が２種以上の硬化剤（Ｂ）、すなわち、シクロヘキサントリカルボン酸無水物と、それとは別の１種以上の硬化剤を含む場合に、上記の硬化促進剤（Ｄ）による白濁抑制効果が一層有効に発揮される傾向にある。

このような硬化促進剤（Ｄ）としては、例えば、イミダゾール化合物、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ジ−パーフタレート等で例示される有機過酸化物（パーオキサイド系硬化促進剤）、アゾビスニトリルなどのアゾ化合物、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン、２−Ｎ−エチルアニリノエタノール、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、キノリン、Ｎ−メチルモルホリン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルブタンジアミン、Ｎ−メチルピペリジンなどの第３級アミン類（アミン系硬化促進剤）、フェノール、キシレノール、クレゾール、レゾルシン、カテコールなどのフェノール類（フェノール系硬化促進剤）、ナフテン酸鉛、ステアリン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、塩化亜鉛などの亜鉛塩系硬化促進剤、オレイン酸錫、ジブチル錫マレート、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸コバルト、アセチルアセトン鉄などの有機金属塩、これら有機金属塩をフェノール、ビスフェノールなどの水酸基含有化合物に溶解してなるもの、塩化錫、塩化アルミニウムなどの亜鉛以外の無機金属塩、ジオクチル錫オキサイド、その他のアルキル錫、アルキル錫オキサイドなどの有機錫化合物、テトラブチルアンモニウムブロマイドなどの第４級アンモニウム塩（４級アンモニウム系硬化促進剤）、テトラブチルホスホニウム−Ｏ，Ｏ−ジエチルホスホロジチオエートなどの第４級ホスホニウム塩（４級ホスホニウム系硬化促進剤）、トリフェニルホスフィンなどの第４級ホスホニウム塩以外のリン化合物（リン化合物系硬化促進剤）及び尿素化合物が挙げられる。これらの硬化促進剤（Ｄ）は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

上記硬化促進剤（Ｄ）の含有量は特に制限されないが、樹脂組成物に含まれる樹脂成分全ての合計量１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜３．０質量部、より好ましくは０．０１〜１．０質量部である。硬化促進剤（Ｄ）がこの範囲で含有されていることにより、樹脂組成物をより十分に硬化させることができるため、更に耐熱性の高い硬化物が得られる。

本実施形態の樹脂組成物が、低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）、高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）、硬化剤（Ｂ）及び硬化促進剤（Ｄ）を含有する場合、それらの成分の好ましい組み合わせとしては、例えば、下記表１に示す組み合わせが挙げられる。なお、表中「ＥＰ」はエポキシ樹脂を意味する。

また、本実施形態の樹脂組成物は、所期の特性が損なわれない範囲において、上記以外の成分を含有していてもよい。このような任意の成分としては、例えば、エポキシ樹脂（Ａ）及び硬化剤（Ｂ）以外の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及びそのオリゴマー、エラストマー類などの種々の高分子化合物、難燃性化合物、各種添加剤等が挙げられる。これらは一般に使用されているものであれば、特に限定されるものではない。例えば、難燃性化合物としては、４，４’−ジブロモビフェニル等の臭素化合物、リン酸エステル、リン酸メラミン、リン含有エポキシ樹脂などのリン化合物、メラミンやベンゾグアナミンなどの窒素含有化合物、オキサジン環含有化合物、シリコーン系化合物などが挙げられる。また、各種添加剤としては、例えば、硬化触媒、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤、光増感剤、染料、顔料、増粘剤、流動調整剤、滑剤、消泡剤、分散剤、湿潤分散剤、レベリング剤、光沢剤、重合禁止剤等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらの任意の成分は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

なお、本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて、有機溶剤を含有していてもよい。すなわち、本実施形態の樹脂組成物は、上述したエポキシ樹脂（Ａ）及び硬化剤（Ｂ）の少なくとも一部、好ましくは全部が有機溶剤に溶解又は相溶した態様（ワニス）として用いることができる。有機溶媒としては、エポキシ樹脂（Ａ）及び硬化剤（Ｂ）の少なくとも一部、好ましくは全部を溶解又は相溶可能なものであれば、公知のものを適宜用いることができ、その種類は特に限定されない。その具体例としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、２−ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジアセトンアルコール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、アセトニトリルが挙げられるが、これらに特に限定されない。有機溶剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

本実施形態の樹脂組成物は、常法に従って調製することができ、その調製方法は、特に限定されない。上述したエポキシ樹脂（Ａ）及び硬化剤（Ｂ）、並びに任意にその他の成分を攪拌・混合することで、本実施形態の樹脂組成物を容易に調製することができる。例えば、エポキシ樹脂（Ａ）を有機溶剤に溶解させて、攪拌機等で混合し、そこへ硬化剤（Ｂ）をさらに配合する方法が挙げられる。樹脂組成物の調製時には、粘度を下げ、ハンドリング性を向上させると共に基材（Ｃ）への含浸性を高めるために、有機溶媒を添加することが望ましい。なお、この樹脂組成物の調製時には、各成分を均一に混合させるための公知の処理（攪拌、混合、混練処理など）を行うことができる。上記の攪拌、混合、混練処理は、例えば、ボールミル、ビーズミルなどの混合を目的とした装置、又は、公転・自転型の混合装置、あるいは分散装置などの公知の装置を用いて適宜行うことができる。

本実施形態のプリプレグは、透明基板用のプリプレグであって、上記の本実施形態の樹脂組成物と基材（Ｃ）とを含有するものである。具体的には、本実施形態のプリプレグは、基材（Ｃ）と、その基材（Ｃ）に含浸又は積層してなる上記樹脂組成物とを含有するものである。このプリプレグは、本実施形態の樹脂組成物を用いる他は、常法に従って作製することができ、その作製方法は特に限定されない。例えば、上記樹脂組成物に有機溶媒を加えたワニスを基材（Ｃ）に含浸又は塗布させた後、１００〜２００℃の乾燥機中で１〜６０分加熱させる等して半硬化（Ｂステージ化）させることで、本実施形態のプリプレグを作製することができる。このとき、基材（Ｃ）に対する樹脂組成物の付着量は、半硬化後のプリプレグの総量に対する樹脂組成物の量として、２０〜７５質量％の範囲であることが好ましい。

本実施形態のプリプレグに含まれる基材（Ｃ）は、特に限定されるものではなく、例えば、各種透明基板材料に用いられている公知のものの中から、目的とする用途や性能により適宜選択して使用することもできる。その具体例としては、例えば、Ｅガラス、Ｔガラス、Ｌガラス、Ｄガラス、Ｓガラス、ＮＥガラス、Ｑガラス、ＵＮガラス等のガラス繊維、クォーツ等のガラス以外の無機繊維、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの有機繊維、液晶ポリエステル等の織布が挙げられるが、これらに特に限定されない。基材（Ｃ）は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。

基材（Ｃ）の形状としては、公知のものであってもよく、例えば、織布、不織布、ロービング、チョップドストランドマット、及びサーフェシングマットが挙げられる。また、織布の織り方としては、平織り、ななこ織り、綾織り等が知られているが、いずれであっても構わない。基材（Ｃ）の形状は、透明フィルムや表示素子基板の機械的強度の観点から、織布（クロス）又は不織布であると好ましく、織布であるとより好ましい。

基材（Ｃ）の厚さは、特に制限はされず、通常は０．０１〜０．３ｍｍ程度である。基材（Ｃ）の厚さは、例えば、積層板用途であれば０．０１〜０．２ｍｍの範囲が好適である。また、基材（Ｃ）が、例示した上記のものに更にシランカップリング剤などで表面処理を施したものや、織布において物理的に開繊処理を行ったものであると、吸湿耐熱性の観点から好ましい。

基材（Ｃ）は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの樹脂フィルムであってもよい。これらのフィルムの厚さは、特に制限はされないが、０．００２〜０．０５ｍｍ程度が好ましい。さらに、上記の樹脂フィルムにプラズマ処理などで表面処理を施したフィルム、シランカップリング剤などで表面処理を施したフィルムも、樹脂フィルムと本実施形態の樹脂組成物との接着性の観点から好適に用いられる。

これらの基材（Ｃ）のなかでも、特にＥガラス又はＴガラスのガラス繊維を用いることが好ましく、Ｅガラス又はＴガラスの織布（ガラスクロス）であるとより好ましい。

本実施形態のフィルムは、透明フィルムであって、上述のプリプレグを更に加圧及び加熱して得られるものである。本実施形態のフィルムは、複数のプリプレグを積層成形したものであってもよい。具体的には、本実施形態のフィルムは、上記のプリプレグを１枚又は複数枚重ね、これを加熱及び加圧して積層成形することにより作製することができる。成形条件としては、通常のプリント配線板用積層板及び多層板の手法を適用することができる。例えば、多段プレス機、多段真空プレス機、連続成形機、オートクレーブ成形機などを使用し、加熱温度を１００〜３００℃、加圧圧力を面圧で２〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２、加熱及び／又は加圧時間を０．０５〜５時間の範囲に調整して成形してもよい。また、上記のプリプレグと、別のフィルムとを積層して透明フィルムを作製することもできる。例えば、上記のプリプレグと内層用のフィルムとを組み合わせて積層成形することにより、多層フィルムとすることも可能である。

また、プレス機等の、本実施形態のフィルムを作製する際に用いる装置において、加熱・加圧して積層成形する際に、その装置のフィルム表面と接触する部材（例えば、ＳＵＳ板、ＳＵＳロール、ＳＵＳベルト）は、表面凹凸が小さいものであると好ましい。接触する表面部材として表面凹凸が小さい部材を用いることによって、その小さい表面凹凸がフィルムに転写されるため、本実施形態のフィルムの表面凹凸をも小さくすることも可能である。用いるＳＵＳ板等の表面凹凸の程度や形状は特に限定されない。ただし、表面に１〜２００ｎｍのＲａ（算術表面粗さ）を有する部材を用いることが、本実施形態のフィルムの表面凹凸をより小さくする観点から好ましく、さらにＲａが１〜１００ｎｍの範囲であることが好ましい。Ｒａは、下記実施例に記載の方法に準拠して測定される。

また、得られる本実施形態のフィルムの表面凹凸も、透明性を確保して無用な反射を防ぐために、Ｒａで２００ｎｍ以下であることが好ましく、さらに、１００ｎｍ以下であることが好ましい。

本実施形態のフィルムの厚さは、特に制限されないが、２０〜３００μｍの範囲内であることが好ましい。上記厚さが２０μｍ以上であれば、表示素子基板等として、より十分な機械強度及び剛性を有する。上記厚みが３００μｍ以下であると、樹脂組成物の硬化の際の体積収縮が小さくなり、応力が残留し難くなる。このため、表示素子基板に用いた場合に、コントラストが低下し難くなる。さらに、フィルムや表示素子基板の反りが生じ難く、かつ厚さのばらつきが生じ難くなる。

本実施形態のフィルムの５５０ｎｍの波長における光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。光線透過率が８０％以上であることにより、例えば、液晶表示素子又は有機ＥＬ表示素子などの表示素子基板等に透明フィルムを用いて、画像表示装置を得た場合に、表示品位がより高くなり、表示画像が一層鮮明になる。なお、５５０ｎｍの波長における光線透過率の上限は特に限定されず、例えば、９８％であってもよく、９５％であってもよい。５５０ｎｍの波長における光線透過率は、下記実施例に記載の方法に準拠して測定される。

本実施形態のフィルムのヘーズ値は、１０％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましく、２％以下であることが更に好ましい。ヘーズ値が１０％以下であることにより、例えば、液晶表示素子又は有機ＥＬ表示素子などの表示素子基板等に透明フィルムを用いて、画像表示装置を得た場合に、表示品位がより高くなり、表示画像が一層鮮明になる。なお、フィルムのヘーズ値の下限は特に限定されず、例えば０．１％であってもよく、０．５％であってもよい。ヘーズ値は、下記実施例に記載の方法に準拠して測定される。

本実施形態のフィルムは、３０℃〜１５０℃における平均線膨張係数が２０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｐｐｍ以下である。３０℃〜１５０℃における平均線膨張係数が２０ｐｐｍ以下であると、表示素子基板等の透明基板に用いる場合に、温度に対する寸法安定性に更に優れるため好ましい。なお、３０℃〜１５０℃における平均線膨張係数の下限値は特に限定されず、例えば、５ｐｐｍであってもよく、８ｐｐｍであってもよい。また、本実施形態のフィルムは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が好ましくは２００℃以上であり、より好ましくは２２０℃以上である。ガラス転移温度が２００℃以上であることにより、耐熱性に更に優れるため好ましい。なお、ガラス転移温度の上限値は特に限定されず、例えば、３５０℃であってもよく、３００℃であってもよい。平均線膨張係数及びガラス転移温度は、下記実施例に記載の方法に準拠して測定される。

本実施形態の樹脂組成物、プリプレグ及びフィルムは、ガラス代替透明材料又はその原料として好適に用いられる。好ましい用途としては、例えば、液晶表示素子、有機ＥＬ素子に代表される表示素子基板、透明導電フィルム、有機ＥＬ照明基板、ディスプレイの前面保護板、プリント配線基板が挙げられる。

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

実施例及び比較例における成分として以下のものを用いた。
１．高屈折率エポキシ樹脂（Ａ−２）
・テクモアＶＧ３１０１（商品名）、株式会社プリンテック製（ビスフェノールＡ骨格を有する３官能エポキシ樹脂、屈折率１．６１、エポキシ当量２１０ｇ／ｅｑ）
・オグソールＰＧ１００（商品名）、大阪ガスケミカル株式会社製（フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、屈折率１．６４、エポキシ当量２５９ｇ／ｅｑ）
２．低屈折率エポキシ樹脂（Ａ−１）
・ＴＥＰＩＣ−Ｓ（商品名）、日産化学工業株式会社製（トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、屈折率１．５４、エポキシ当量１０５ｇ／ｅｑ）
・ＴＥＰＩＣ−ＰＡＳ Ｂ２６（商品名）、日産化学工業株式会社製（トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、屈折率１．５４、エポキシ当量１３３ｇ／ｅｑ）
・ＥＨＰＥ３１５０（商品名）、ダイセル工業株式会社製（シクロヘキサンポリエーテル骨格含有エポキシ樹脂、屈折率１．５１、エポキシ当量１７７ｇ／ｅｑ）
３．硬化剤
・Ｈ−ＴＭＡｎ（商品名）、三菱ガス化学株式会社製（シクロヘキサントリカルボン酸無水物（シクロヘキサン−１，２，４−トリカルボン酸−１，２−無水物）、屈折率１．５１、カルボキシル当量９９ｇ／ｅｑ）
・リカシッド ＭＨ−７００（商品名）、新日本理化株式会社製（４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸／ヘキサヒドロ無水フタル酸、屈折率１．４８、カルボキシル当量１６４）
４．硬化促進剤
・テトラブチルホスホニウム−Ｏ，Ｏ−ジエチルホスホロジチオエート、和光純薬工業株式会社製
・トリ−ｎ−ブチルアミン、東京化成工業株式会社製
・テトラブチルアンモニウムブロマイド、東京化成工業株式会社製

上記の高屈折率エポキシ樹脂、低屈折率エポキシ樹脂及び硬化剤を表２に示す量（質量部。以下同様。）で配合し、さらに硬化促進剤を表２に示す量で配合し、これにメチルエチルケトン６７質量部を添加して、８０℃に加熱しながら攪拌し、メチルエチルケトンに各成分を溶解することによって、樹脂組成物のワニスを調製した。

実施例１〜７並びに比較例１については、ガラスクロス（日東紡績株式会社製、品番「３３１３」、Ｅガラス、公称厚さ８４μｍ）に上記樹脂組成物のワニスを十分含浸させた後、それを１５０℃で１分間〜３分間加熱することで溶剤を除去すると共に樹脂を半硬化させて、樹脂比率４５％（質量基準）のプリプレグを作製した。

実施例８については、ガラスクロス（日東紡績株式会社製、品番「２０１３」、Ｔガラス、公称厚さ７２μｍ）に上記樹脂組成物のワニスを十分含浸させた後、１５０℃で１分間〜３分間加熱することで溶剤を除去すると共に樹脂を半硬化させて、樹脂比率４５％（質量基準）のプリプレグを作製した。

そして、得られたプリプレグ一枚を、表面処理を施して表面凹凸を小さくしたＳＵＳ板に挟み込んだものを、ホット・コールドプレス装置（製品名「ＶＨ２−１６３０」（北川精機株式会社製）の所定位置に配置し、２２０℃、１．８ＭＰａ、１２０分間の条件で加熱・加圧して成形することにより、厚さ８０μｍの透明フィルムを得た。

（評価）
（１）光線透過率
分光光度計（製品名「ＭＵＬＴＩＳＰＥＣ−１５００」、島津製作所株式会社製）を用いて、得られた透明フィルムの５５０ｎｍの波長における光線透過率を測定した。

（２）ヘーズ値
ＪＩＳ Ｋ７１３６（１９９９）に基づいて、ヘーズメーター（製品名「ＮＤＨ−２０００」、日本電色工業株式会社製）を用いて、得られた透明フィルムのヘーズ値を測定した。

（３）耐熱性
熱応力歪測定装置（製品名「ＴＭＡ／６１００」、セイコー電子株式会社製）の所定位置に、得られた透明フィルムを配置して、３０℃から２５０℃まで１０℃／分の速度で昇温して加熱した後、１０℃／分の速度で２０℃まで冷却した。その後、再度、１０℃／分の速度で昇温し、線膨張における変曲点の外挿点からガラス転移温度（Ｔｇ）を求めた。

（４）線膨張係数
熱応力歪測定装置（製品名「ＴＭＡ／６１００」、セイコー電子株式会社製）の所定位置に、得られた透明フィルムを配置して、３０℃から２５０℃まで１０℃／分の速度で昇温して加熱した後、１０℃／分の速度で２０℃まで冷却した。その後、再度、１０℃／分の速度で昇温し、この昇温時の３０℃〜１５０℃における平均線膨張係数を求めた。

（５）表面平滑性
レーザー顕微鏡（製品名「ＯＬＳ３０００」、オリンパス株式会社製）を用いて、得られた透明フィルムの算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。

これらの結果を表２に示す。

表２より、硬化剤としてシクロヘキサントリカルボン酸無水物を用いた実施例１〜８の透明フィルムでは、線膨張係数が小さく、耐熱性・透明性に優れ、表面を平滑にすることができた。

本出願は、２０１２年１２月２８日出願の日本特許出願（特願２０１２−２８７２７６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明のエポキシ樹脂組成物によって、線膨張係数が小さく、透明性・耐熱性に優れた透明フィルムが得られる。本発明の透明フィルムは、ガラス代替透明材料として、例えば液晶表示素子や有機ＥＬ素子用の表示素子基板、透明導電フィルム、有機ＥＬ照明基板、ディスプレイの前面保護板、プリント配線基板等に好適に利用できる。

Claims (14)

1. 基材（Ｃ）と、前記基材（Ｃ）に含浸又は積層してなる樹脂組成物とを含有する透明基板用プリプレグであって、
   前記プリプレグを加熱・加圧して得られる透明フィルムの５５０ｎｍの波長における光線透過率が８０％以上であり、
   前記樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）とを含有する透明基板用樹脂組成物であって、前記硬化剤（Ｂ）が、シクロヘキサントリカルボン酸無水物を含有するものであり、
   前記基材（Ｃ）に対する前記樹脂組成物の付着量は、前記プリプレグの総量に対する前記樹脂組成物の量として、２０〜７５質量％である、プリプレグ。
2. 前記樹脂組成物が硬化促進剤（Ｄ）を更に含有する、請求項１に記載のプリプレグ。
3. 前記エポキシ樹脂（Ａ）が、屈折率１．４０〜１．５５のエポキシ樹脂（Ａ−１）を含有する、請求項１又は２に記載のプリプレグ。
4. 前記エポキシ樹脂（Ａ−１）が、脂環式エポキシ樹脂である、請求項３に記載のプリプレグ。
5. 前記硬化剤（Ｂ）が、前記シクロヘキサントリカルボン酸無水物とは別の環状カルボン酸無水物を更に含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリプレグ。
6. 前記基材（Ｃ）が、Ｅガラスである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリプレグ。
7. 前記基材（Ｃ）が、Ｓガラス、Ｔガラス及びＮＥガラスからなる群より選択される１種以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の透明基板用プリプレグ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリプレグにおける基材と、前記プリプレグにおける樹脂組成物の硬化物と、を含有する、透明フィルム。
9. ５５０ｎｍの波長における光線透過率が８０％以上である、請求項８に記載の透明フィルム。
10. ガラス転移温度が２００℃以上である、請求項８又は９に記載の透明フィルム。
11. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の透明フィルムを備える、表示素子基板。
12. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の透明フィルムを備える、透明導電フィルム。
13. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の透明フィルムを備える、有機ＥＬ照明基板。
14. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の透明フィルムを備える、ディスプレイ前面保護板。