專利名稱：透明片材用環(huán)氧樹脂組合物及其固化物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及透明片材中所用的環(huán)氧樹脂組合物及其固化物。更詳細地說，本發(fā)明涉及適于下述光學片材的環(huán)氧樹脂組合物及其固化物，該光學片材的透明性、耐熱性、強度、平滑性以及耐光性優(yōu)異。
背景技術：
含有環(huán)氧樹脂的固化性樹脂組合物作為耐熱性優(yōu)異的樹脂被用于建筑、土木、汽車、航空器等領域中。即使是在半導體關聯材料的領域中，對于電子機器中所用的環(huán)氧樹脂也要求非常高的特性，并且近年來環(huán)氧樹脂在光電子相關領域中的應用受到注目。液晶顯示屏、等離子體顯示屏、EL顯示屏、便攜機器等顯示裝置已經在一般消費者中普及，對于這些顯示裝置，人們正在要求大型化、輕量化、薄型化，同時要求曲面顯示或立體顯示等。在這樣的裝置中的顯示元件或前面板等光學部件中，為了滿足透明性、硬度、耐化學藥品性、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、笨重之類的問題。為了解決該問題，作為玻璃板的代替，人們對于環(huán)氧樹脂等塑料材料進行了研究、提出了各種方案。例如在專利文獻I中記載了使用環(huán)氧樹脂、酸酐系固化劑和醇的液晶顯示元件用透明樹脂基板。另外，在專利文獻2和專利文獻3中記載了使用玻璃布與熱固性樹脂的透明基板；在專利文獻4中記載了使用含有玻璃纖維制布狀體與無機顆粒的樹脂固化層的樹脂片材。對于以這些為代表的玻璃代替塑料材料，在其制造工藝中，由于固化時的收縮而易于產生翹曲或破裂，難以得到平滑的片材。另外，與玻璃板相比，替代玻璃的塑料材料的線膨脹系數大，因而在其使用時也會產生膨脹或收縮所致的問題，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足市場需要的充分性能。在上述文獻所提出的方法中，關于色彩不能說令人滿意，特別是可知，使折射率提高的材料多在400nm附近的低波長下的透過率較低，可見到黃色等著色。在用于光學用途的情況下，要求400nm附近的透過率高的材料。例如,在專利文獻2和3中提出的方法中，400nm的可見光線的透過率小于90%。在專利文獻4中提出的方法中，盡管為550nm的可見光線下的透過率，但仍小于90%。制造時的翹曲或破裂、使用時的膨脹或收縮等問題可通過合用玻璃布或無機填料來進行改良。其中，為了得到透明性，需要使玻璃布或無機填料等與樹脂的折射率協調，可使用的材料受限，難以滿足其它物性。作為通常在這樣的領域中使用的環(huán)氧樹脂的固化劑，可以舉出酸酐系的化合物。特別是出于固化物的耐光性優(yōu)異的原因，多利用由飽和烴形成的酸酐。作為這些酸酐，一般為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、六氫化鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐等脂環(huán)式酸酐，其中出于處理容易的原因，主要使用在常溫下為液態(tài)的甲基六氫化鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐等。 但是，上述脂環(huán)式酸酐的蒸氣壓高，因而將它們用作環(huán)氧樹脂的固化劑在開放體系中進行熱固化時，由于這些化合物本身在大氣中揮發(fā)，而向大氣中放出有害物質，從而產生環(huán)境污染、對人體產生不良影響，不僅如此，還具有污染生產線、環(huán)氧樹脂組合物的固化不良(這是由固化物中不存在預定量的羧酸酐(固化劑)所致)之類的問題。另外，根據固化條件的變化，其特性也會大幅變化，難以穩(wěn)定得到具有目的性能的固化物。特別是在光學用途中，為了得到透明的片材，需要使玻璃布等無機物與樹脂的折射率相對應；若在固化時樹脂中的固化劑大量揮發(fā)，則得不到目的折射率，會產生透明性不良這一致命問題?？偠灾商娲ＡУ耐该餍浴⒁约肮袒瘯r收縮的降低、色彩、耐熱性、耐光性、硬度、平滑性等條件難以兼具，尚未得到可滿足所有特性的材料。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開平6-337408號公報專利文獻2:日本特開2004-233851號公報專利文獻3:日本特開2004-269727號公報專利文獻4:日本特開2005-156840號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供適于光學片材的制造的環(huán)氧樹脂組合物，該光學片材可用于液晶顯示屏、等離子體顯示屏、EL顯示屏、便攜機器等顯示裝置或太陽能電池等；以及提供透明性、耐熱性、強度、耐光性、平滑性等優(yōu)異的上述組合物的固化物。解決課題的手段本發(fā)明人為了解決上述課題進行了深入研究，結果發(fā)現，具有特定組成的環(huán)氧樹脂組合物及其固化物可以解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明涉及下述方案:(I) 一種光學片材用環(huán)氧樹脂組合物，其中，該組合物含有通式(I)所表示的多元羧酸(A)、以及在分子內具有脂肪族環(huán)狀結構的環(huán)氧樹脂(B)；[化I]
權利要求
1.一種光學片材用環(huán)氧樹脂組合物，其中，該組合物含有通式(I)所表示的多元羧酸(A)、以及在分子內具有脂肪族環(huán)狀結構的環(huán)氧樹脂(B)； [化I]
2.如權利要求1所述的樹脂組合物，其中，多元羧酸(A)的P為X。
3.如權利要求2所述的樹脂組合物，其中，多元羧酸㈧的R2全部為氫原子。
4.如權利要求3所述的樹脂組合物，其中，多元羧酸⑷中的全部R1的50摩爾％以上為甲基和/或羧基。
5.如權利要求2至4任一項所述的樹脂組合物，其中，多元羧酸(A)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產物。
6.如權利要求1所述的樹脂組合物，其中，多元羧酸⑷中的P為y。
7.如權利要求6所述的樹脂組合物，其特征在于，多元羧酸(A)中的P的主鏈的2處以上具有烷基取代基，且該烷基中的至少I個烷基的碳原子數為2 10。
8.如權利要求6或7所述的樹脂組合物，其特征在于，多元羧酸(A)為下述鏈狀二醇化合物與下述酸酐的反應產物， 所述鏈狀二醇化合物具有下述鏈狀亞烷基，該鏈狀亞烷基的至少I處具有烷基取代基，且該鏈狀亞烷基的碳原子數為I 20 ;所述酸酐為選自甲基六氫化鄰苯二甲酸酐、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。
9.如權利要求1所述的樹脂組合物，其中，多元羧酸⑷中的P為z。
10.如權利要求9所述的樹脂組合物，其中，R1為甲基。
11.如權利要求1所述的樹脂組合物，其中，在分子內具有脂肪族環(huán)狀結構的環(huán)氧樹脂(B)為通式(II)所表示的化合物； [化4]
12.如權利要求1所述的樹脂組合物，其中，該組合物進一步含有在分子內具有3個以上環(huán)氧基的芳香族多官能環(huán)氧樹脂(C)。
13.如權利要求12所述的樹脂組合物，其中，在分子內具有3個以上環(huán)氧基的芳香族多官能環(huán)氧樹脂(C)為通式(III)所表示的化合物； [化5]
14.如權利要求1、11、12和13任一項所述的樹脂組合物，其中，該組合物進一步含有環(huán)氧樹脂(D)以及酸酐， 該環(huán)氧樹脂(D)是除具有脂肪族環(huán)狀結構的環(huán)氧樹脂(B)和在分子內具有3個以上環(huán)氧基的芳香族多官能環(huán)氧樹脂(C)以外的環(huán)氧樹脂。
15.—種固化物，其中，該固化物是對權利要求1、11、12和13任一項所述的樹脂組合物進行固化而得到的，該固化物在25°C下的折射率為1.50以上。
16.一種固化物，其中，該固化物是使權利要求1、11、12和13任一項所述的樹脂組合物滲入到玻璃布中并進行固化而得到的，該固化物在25°C下的折射率為1.51以上。
17.一種光學片材，其 中，該光學片材使用了權利要求15或16所述的固化物。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供可適于下述光學片材的制造的環(huán)氧樹脂組合物及其固化物，所述光學片材的透明性、耐熱性、強度、平滑性以及耐光性優(yōu)異。本發(fā)明的光學片材用環(huán)氧樹脂組合物含有通式(I)所表示的多元羧酸(A)、以及在分子內具有脂肪族環(huán)狀結構的環(huán)氧樹脂(B)；(通式(I)中，R1各自獨立地表示氫原子、碳原子數為1～15的烷基、或者羧基，q表示取代基R1的數目、為1～4的整數。P為下述x、y和z中的任意之一)；(通式(II)中，R2在每1個環(huán)上可以存在2個以上，其各自獨立地表示氫原子或者甲基。*是與氧原子相連的鍵合部分)；y.是碳原子數為6～20的鏈狀，其具有碳原子數為3以上的主鏈，至少1處被烷基所取代；(通式(III)中，R各自獨立地表示氫原子、碳原子數為1～15的烷基、或者羧基。*為與氧原子相連的鍵合部分)。
文檔編號C08G59/42GK103221451SQ20118005490
公開日2013年7月24日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日2010年11月17日
發(fā)明者清柳典子, 中西政隆, 川田義浩, 市川淳子, 栗橋透 申請人:日本化藥株式會社