透明片材用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其固化物和光學(xué)片材的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[OOOU 本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，其原申請(qǐng)的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2011/076250，國(guó)際申請(qǐng)日 為2011年11月15日，中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01180054901. 3,進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的進(jìn)入日為 2013年5月15日，發(fā)明名稱(chēng)為"透明片材用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其固化物"。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及透明片材中所用的環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其固化物。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明 設(shè)及適于下述光學(xué)片材的環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其固化物，該光學(xué)片材的透明性、耐熱性、強(qiáng) 度、平滑性W及耐光性?xún)?yōu)異。
【背景技術(shù)】
[0003] 含有環(huán)氧樹(shù)脂的固化性樹(shù)脂組合物作為耐熱性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂被用于建筑、±木、汽 車(chē)、航空器等領(lǐng)域中。即使是在半導(dǎo)體關(guān)聯(lián)材料的領(lǐng)域中，對(duì)于電子機(jī)器中所用的環(huán)氧樹(shù)脂 也要求非常高的特性，并且近年來(lái)環(huán)氧樹(shù)脂在光電子相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用受到注目。
[0004] 液晶顯示屏、等離子體顯示屏、化顯示屏、便攜機(jī)器等顯示裝置已經(jīng)在一般消費(fèi)者 中普及，對(duì)于該些顯示裝置，人們正在要求大型化、輕量化、薄型化，同時(shí)要求曲面顯示或立 體顯示等。在該樣的裝置中的顯示元件或前面板等光學(xué)部件中，為了滿(mǎn)足透明性、硬度、耐 化學(xué)藥品性、氣體阻隔性等各種要求，廣泛使用玻璃板。但是玻璃板具有易于破裂、笨重之 類(lèi)的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，作為玻璃板的代替，人們對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂等塑料材料進(jìn)行了研 究、提出了各種方案。
[0005] 例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了使用環(huán)氧樹(shù)脂、酸酢系固化劑和醇的液晶顯示元件用 透明樹(shù)脂基板。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載了使用玻璃布與熱固性樹(shù)脂的透 明基板；在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載了使用含有玻璃纖維制布狀體與無(wú)機(jī)顆粒的樹(shù)脂固化層的樹(shù) 脂片材。
[0006] 對(duì)于W該些為代表的玻璃代替塑料材料，在其制造工藝中，由于固化時(shí)的收縮而 易于產(chǎn)生翅曲或破裂，難W得到平滑的片材。另外，與玻璃板相比，替代玻璃的塑料材料的 線膨脹系數(shù)大，因而在其使用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生膨脹或收縮所致的問(wèn)題，并且有可能得不到色彩、 耐熱性、耐光性、硬度等作為玻璃的代替品滿(mǎn)足市場(chǎng)需要的充分性能。在上述文獻(xiàn)所提出的 方法中，關(guān)于色彩不能說(shuō)令人滿(mǎn)意，特別是可知，使折射率提高的材料多在400nm附近的低 波長(zhǎng)下的透過(guò)率較低，可見(jiàn)到黃色等著色。在用于光學(xué)用途的情況下，要求400皿附近的透 過(guò)率高的材料。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2和3中提出的方法中，400nm的可見(jiàn)光線的透過(guò)率小于 90%。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中提出的方法中，盡管為550nm的可見(jiàn)光線下的透過(guò)率，但仍小于90%。
[0007] 制造時(shí)的翅曲或破裂、使用時(shí)的膨脹或收縮等問(wèn)題可通過(guò)合用玻璃布或無(wú)機(jī)填料 來(lái)進(jìn)行改良。其中，為了得到透明性，需要使玻璃布或無(wú)機(jī)填料等與樹(shù)脂的折射率協(xié)調(diào)，可 使用的材料受限，難W滿(mǎn)足其它物性。
[000引作為通常在該樣的領(lǐng)域中使用的環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，可W舉出酸酢系的化合物。 特別是出于固化物的耐光性?xún)?yōu)異的原因，多利用由飽和姪形成的酸酢。作為該些酸酢，一般 為甲基四氨鄰苯二甲酸酢、六氨化鄰苯二甲酸酢、四氨鄰苯二甲酸酢等脂環(huán)式酸酢，其中出 于處理容易的原因，主要使用在常溫下為液態(tài)的甲基六氨化鄰苯二甲酸酢、甲基四氨鄰苯 二甲酸酢等。
[0009] 但是，上述脂環(huán)式酸酢的蒸氣壓高，因而將它們用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑在開(kāi)放體 系中進(jìn)行熱固化時(shí)，由于該些化合物本身在大氣中揮發(fā)，而向大氣中放出有害物質(zhì)，從而產(chǎn) 生環(huán)境污染、對(duì)人體產(chǎn)生不良影響，不僅如此，還具有污染生產(chǎn)線、環(huán)氧樹(shù)脂組合物的固化 不良（該是由固化物中不存在預(yù)定量的駿酸酢（固化劑）所致）之類(lèi)的問(wèn)題。另外，根據(jù) 固化條件的變化，其特性也會(huì)大幅變化，難W穩(wěn)定得到具有目的性能的固化物。
[0010] 特別是在光學(xué)用途中，為了得到透明的片材，需要使玻璃布等無(wú)機(jī)物與樹(shù)脂的折 射率相對(duì)應(yīng)諾在固化時(shí)樹(shù)脂中的固化劑大量揮發(fā)，則得不到目的折射率，會(huì)產(chǎn)生透明性不 良該一致命問(wèn)題。
[0011] 總而言之，可替代玻璃的透明性、W及固化時(shí)收縮的降低、色彩、耐熱性、耐光性、 硬度、平滑性等條件難W兼具，尚未得到可滿(mǎn)足所有特性的材料。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [001引專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0014] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 ;日本特開(kāi)平6-337408號(hào)公報(bào)
[0015] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 ;日本特開(kāi)2004-233851號(hào)公報(bào)
[0016] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 ;日本特開(kāi)2004-269727號(hào)公報(bào)
[0017] 專(zhuān)利文獻(xiàn)4 ;日本特開(kāi)2005-156840號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引發(fā)明所要解決的課題
[0019] 本發(fā)明的目的在于提供適于光學(xué)片材的制造的環(huán)氧樹(shù)脂組合物，該光學(xué)片材可用 于液晶顯示屏、等離子體顯示屏、化顯示屏、便攜機(jī)器等顯示裝置或太陽(yáng)能電池等；化及提 供透明性、耐熱性、強(qiáng)度、耐光性、平滑性等優(yōu)異的上述組合物的固化物。
[0020] 解決課題的手段
[0021] 本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有特定組成的環(huán)氧樹(shù) 脂組合物及其固化物可W解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。
[0022] 目P，本發(fā)明設(shè)及下述方案：
[0023] (1) 一種光學(xué)片材用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其中，該組合物含有通式（I)所表示的多元 駿酸（A)、w及在分子內(nèi)具有脂肪族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂炬）；
[0024] [化 U
[0025]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光學(xué)片材用環(huán)氧樹(shù)脂組合物，其中，該組合物含有通式（I)所表示的多元羧酸 (A)、以及在分子內(nèi)具有脂肪族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂（B); [化1]
通式（I)中，R1各自獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~15的烷基、或者羧基，q表示 取代基R1的數(shù)目、為1~4的整數(shù)；P為下述X或z ; 所述X為：
X的式中，R2在每1個(gè)環(huán)上可以存在2個(gè)以上，R2各自獨(dú)立地表示氫原子或者甲基；* 為與氧原子相連的鍵合部分； 所述z為：
Z的式中，R各自獨(dú)立地表示氫原子、碳原子數(shù)為1~15的烷基、或者羧基；*為與氧原 子相連的鍵合部分。
2. 如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其中，多元羧酸（A)的P為X。
3. 如權(quán)利要求2所述的樹(shù)脂組合物，其中，多元羧酸（A)的R 2全部為氫原子。
4. 如權(quán)利要求3所述的樹(shù)脂組合物，其中，多元羧酸（A)中的全部R1的50摩爾％以上 為甲基和/或羧基。
5. 如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物，其中，多元羧酸㈧為選自三環(huán)癸烷二 甲醇和五環(huán)十五烷二甲醇中的至少一種橋式多環(huán)二醇與選自甲基六氫化鄰苯二甲酸酐和 環(huán)己烷-1，2, 4-三羧酸酐中的至少一種酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物。
6. 如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其中，多元羧酸（A)中的P為z。
7. 如權(quán)利要求6所述的樹(shù)脂組合物，其中，R1為甲基。
8. 如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其中，在分子內(nèi)具有脂肪族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂 (B)為通式（II)所表示的化合物；
通式（Π )中，R3為烷氧基；m是平均值，為1~20的正數(shù)；η為1~10的整數(shù)。
9. 如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其中，該組合物進(jìn)一步含有在分子內(nèi)具有3個(gè)以上 環(huán)氧基的芳香族多官能環(huán)氧樹(shù)脂（C)。
10. 如權(quán)利要求9所述的樹(shù)脂組合物，其中，在分子內(nèi)具有3個(gè)以上環(huán)氧基的芳香族多 官能環(huán)氧樹(shù)脂（C)為通式（III)所表示的化合物； [化5]
通式（ΠΙ)中，η為1~2的正數(shù)。
11. 如權(quán)利要求1、8、9和10任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物，其中，該組合物進(jìn)一步含有環(huán)氧 樹(shù)脂（D)以及酸酐， 該環(huán)氧樹(shù)脂（D)是除具有脂肪族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂（B)和在分子內(nèi)具有3個(gè)以上環(huán) 氧基的芳香族多官能環(huán)氧樹(shù)脂（C)以外的環(huán)氧樹(shù)脂。
12. -種固化物，其中，該固化物是對(duì)權(quán)利要求1、8、9和10任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物進(jìn) 行固化而得到的，該固化物在25°C下的折射率為1.50以上。
13. -種固化物，其中，該固化物是使權(quán)利要求1、8、9和10任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物滲 入到玻璃布中并進(jìn)行固化而得到的，該固化物在25°C下的折射率為1. 51以上。
14. 一種光學(xué)片材，其中，該光學(xué)片材使用了權(quán)利要求12或13所述的固化物。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供適于環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其固化物及用該組合物制造的光學(xué)片材，該光學(xué)片材透明性、耐熱性、強(qiáng)度、平滑性和耐光性?xún)?yōu)異。該組合物含有式I的多元羧酸A和分子內(nèi)具有脂肪族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂B；式I中，R1各自獨(dú)立表示氫原子、碳原子數(shù)為1～15的烷基或羧基，q表示取代基R1的數(shù)目且為整數(shù)1～4。P為x、y和z中任一個(gè)；式II中，R2在每個(gè)環(huán)上可存在2個(gè)以上，各自獨(dú)立表示氫原子或甲基。*是與氧原子相連的鍵合部分；y是碳原子數(shù)為6～20的鏈狀亞烷基連接基團(tuán)，其具有碳原子數(shù)為3以上的主鏈，至少1處被烷基所取代；通式III中，R各自獨(dú)立表示氫原子、碳原子數(shù)為1～15的烷基或羧基。*為與氧原子相連的鍵合部分。
【IPC分類(lèi)】G02B1-04, C08L63-00, C08G59-42, C08G59-32, C08G59-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104672433
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510025575
【發(fā)明人】清柳典子, 中西政隆, 川田義浩, 市川淳子, 栗橋透
【申請(qǐng)人】日本化藥株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2011年11月15日
【公告號(hào)】CN103221451A, US20130323994, WO2012067092A1