透明フィルム
【課題】従来よりも光学特性及び外観品質に優れた透明フィルムを提供する。
【解決手段】ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸し硬化して形成される透明フィルムに関する。前記ガラス繊維において、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下である。
【解決手段】ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸し硬化して形成される透明フィルムに関する。前記ガラス繊維において、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイの基板等に用いられる透明フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの薄型、軽量化が進んでいるが、これをさらに進める手段としてガラス基板のプラスチックフィルムへの置き換えが検討されている。ガラス基板をプラスチックフィルムに置き換えることで、より薄くより軽くすることができると共に、割れにくさやフレキシビリティー（柔軟性）といった性質を付与することができる。
【０００３】
さらに、このような一般の透明プラスチックフィルムの特性に加えて、耐熱性が高く、温度や湿度に対する寸法安定性が高いものとして、透明樹脂及びガラス繊維の基材からなる透明フィルムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
この透明フィルムを製造する際には、ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維よりも屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように樹脂組成物を調製する。そしてガラス繊維の基材に樹脂組成物を含浸し、乾燥して半硬化することによりプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形することにより透明フィルムが製造される。高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂としては、エポキシ樹脂等が用いられている。
【０００５】
このように、基材を構成するガラス繊維の屈折率とマトリクス樹脂（樹脂組成物）の屈折率とを合わせることにより、透明フィルム内での光の屈折を抑え、視認性に優れたディスプレイの透明フィルムとして用いることができる。
【０００６】
そしてこの透明フィルムは、液晶ディスプレイ等に要求される透明性、耐熱性、寸法安定性といった一般的な物性に加えて、ＩＴＯ膜等の導電膜との密着性、表面平滑性、ガスバリア性等の性能も付与し得る材料として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３０７８５１号公報
【特許文献２】特開２００９−０６６９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の透明フィルムには、光学特性や外観品質の点で改善の余地があった。具体的には、透明フィルムのガラス繊維としてＥガラス繊維を用いると、透過率、ヘイズ（曇り度）、リタデーション（位相差）等の光学特性について満足な数値が得られないという問題がある。一方、Ｔガラス繊維やＮＥガラス繊維を用いると、リタデーションが小さくなり複屈折が生じにくくなるものの、これらのガラス繊維に含まれるホローファイバーと呼ばれる中空ファイバーの部分が透明にならないので外観品質を損ねてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも光学特性及び外観品質に優れた透明フィルムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る透明フィルムは、ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸し硬化して形成される透明フィルムであって、前記ガラス繊維において、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る透明フィルムは、ガラス繊維として、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）をそれぞれ所定量含有するものが用いられていることによって、従来よりも、透過率、ヘイズ、リタデーション等の光学特性について満足な数値が得られると共に、ホローファイバーが少なくなり、良好な外観品質が得られるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明において透明フィルムは、エポキシ樹脂等が配合された透明樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し硬化して形成することができる。このように、透明フィルムは、ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物が保持されている透明複合シートであるが、具体的には、ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維よりも屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調製された透明樹脂組成物を、ガラス繊維の基材に含浸し硬化して形成することができる。
【００１４】
透明樹脂組成物に配合される高屈折率樹脂としては、シアネートエステル樹脂や下記式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。これらは１種単独で用いてもよく、両者を併用してもよい。
【００１５】
【化１】
【００１６】
式（I）におけるＲ１、Ｒ３〜Ｒ１０の置換基としては、例えば、水素原子、低級アルキル基等の炭化水素基、その他の１価の有機基等が挙げられ、Ｒ２の置換基としては、例えば、２価の有機基等が挙げられる。
【００１７】
シアネートエステル樹脂としては、例えば、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）エタン、これらの誘導体、芳香族シアネートエステル化合物等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
シアネートエステル樹脂は、エポキシ樹脂と共に硬化反応をさせることでトリアジン環やオキサゾリン環を生成し、エポキシ樹脂の架橋密度を高め、剛直な構造を形成することで硬化物に高いガラス転移温度（Ｔｇ）を付与することができる。また、シアネートエステル樹脂は常温で固形であるため、後述のように透明樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し乾燥することによりプリプレグを作製する際に、指触乾燥することが容易になり、プリプレグの取扱い性が良好になる。
【００１９】
透明樹脂組成物にシアネートエステル樹脂を配合する場合、その配合量は、高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂の全量に対して、好ましくは１０〜４０質量％、より好ましくは２５〜３５質量％である。上記配合量が１０質量％以上であるとガラス転移温度（Ｔｇ）を十分に向上させることができ、上記配合量が４０質量％以下であると溶解度が良好でシアネートエステル樹脂が含浸工程や保存中にワニス中から析出することを抑制することができる。
【００２０】
上記式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂は、これを用いることで、高い透明性を維持しつつ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く硬化物の耐熱性を高めることができ、さらに熱による変色も抑制することができる。
【００２１】
式（I）におけるＲ２の２価の有機基としては、例えば、フェニレン基等の置換又は無置換のアリーレン基、置換又は無置換のアリーレン基と炭素原子又は炭素鎖とが結合した構造を持つ基等が挙げられる。炭素原子又は炭素鎖としては、例えば、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基等のアルキレン基、カルボニル基等が挙げられる。
【００２２】
Ｒ２の２価の有機基としては、式（I）の右側のグリシジルオキシ基にフェニレン基が結合してグリシジルオキシフェニル基を構成する基が好ましく用いられる。また、熱による透明フィルムの変色抑制の点から、アリーレン基同士の間に介在する炭素原子又は炭素鎖に、メチレン基（−ＣＨ２−）を含まないものが好ましく用いられる。
【００２３】
Ｒ２の２価の有機基としては、例えば、下記の構造（四角括弧内）が挙げられる。
【００２４】
【化２】
【００２５】
式（I）におけるＲ３〜Ｒ１０のエポキシ基含有の分子鎖としては、例えば、下記の構造（四角括弧内）が挙げられる。
【００２６】
【化３】
【００２７】
（式中、ｐは正の整数を示す。）
式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂としては、例えば、下記式（I-a）、（I-b）、（I-c）で表される多官能エポキシ樹脂を用いることができる。
【００２８】
【化４】
【００２９】
【化５】
【００３０】
（式中、ｑは正の整数を示す。）
【００３１】
【化６】
【００３２】
特に高屈折率樹脂としては、上記式（I-a）で表される３官能のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。これにより、他の式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂を用いる場合に比べて、高い透明性を維持しつつ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く硬化物の耐熱性を高めることができ、さらに熱による変色も抑制することができる。
【００３３】
高屈折率樹脂としての、シアネートエステル樹脂、式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂、あるいはこれらの混合物の屈折率は、好ましくは１．５８〜１．６３である。
【００３４】
なお、本発明において、樹脂の屈折率は、いずれも硬化した樹脂の状態（硬化樹脂）での屈折率を意味するものであり、ＡＳＴＭ Ｄ５４２に従って試験した値である。
【００３５】
他方、透明樹脂組成物に配合される低屈折率樹脂としては、エポキシ樹脂を用いることができる。中でも、下記式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂が好ましく用いられる。このような多官能エポキシ樹脂は、脂環式で透明性が高く、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く硬化物の耐熱性を高めることができる。
【００３６】
【化７】
【００３７】
式（II）において、有機基Ｒは、外側の四角括弧内の脂環式エポキシ構造に基づく本発明の効果を損なわない範囲内において任意であってよいが、例えば、炭素数１〜１０の直鎖又は分岐の炭化水素基等が挙げられる。式（II）のｍは、特に限定されないが、例えば１〜５であり、ｎは、特に限定されないが、好ましくは常温（２５℃）で流動性を失い固形となる範囲とされる。常温で固形であることで、透明フィルムの製造を容易にすることができる。
【００３８】
式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂としては、例えば、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールに１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサンを付加して得られるものを用いることができる。具体的には、例えば、下記式（II-a）で表されるものを用いることができる。
【００３９】
【化８】
【００４０】
（式中、３つのｎはそれぞれ独立に正の整数を示す。）
この多官能エポキシ樹脂は、例えば、融点が８５℃程度であり、分子量は、特に限定されないが、例えば、重量平均分子量で２０００〜３０００程度である。
【００４１】
また、低屈折率樹脂としては、式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂の他、例えば、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができる。水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型等のものを用いることができる。好ましくは、常温で固形の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられる。常温で液状の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることもできるが、透明樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し乾燥することによりプリプレグを作製する際に、指触で粘着性のある状態にまでしか乾燥することができないことが多く、プリプレグの取扱い性が悪くなる場合がある。
【００４２】
低屈折率樹脂の屈折率は、好ましくは１．４７〜１．５３である。低屈折率樹脂は屈折率が１．５前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０４〜ｎ−０．０８の範囲のものが好ましい。ガラス繊維の屈折率が１．５２８（ＵＮガラス）である場合、低屈折率樹脂の屈折率は、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０１〜ｎ−０．０３の範囲のものが好ましい。
【００４３】
透明樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度（Ｔｇ）は２００℃以上であることが好ましく、２１０℃以上であることがより好ましく、２３０℃以上であることが最も好ましい。このように、硬化樹脂の高いガラス転移温度（Ｔｇ）により、透明フィルムの耐熱性を高めることができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）の上限は特に限定されないが、実用的には２８０℃程度が上限である。なお、本発明においてガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＪＩＳ Ｃ６４８１ ＴＭＡ法に従って測定した値である。
【００４４】
本発明において、透明樹脂組成物には、硬化開始剤（硬化剤）を配合することができる。硬化開始剤としては、例えば、有機金属塩等を用いることができる。有機金属塩としては、例えば、オクタン酸、ステアリン酸、アセチルアセトネート、ナフテン酸、サリチル酸等の有機酸と、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属との塩等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。このように、硬化開始剤として有機金属塩を用いることにより、硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を高めることができる。中でも、硬化開始剤としてはオクタン酸亜鉛を用いることが好ましい。このように、硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を用いることにより、他の有機金属塩を用いる場合に比べて、硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）をより高めることができる。透明樹脂組成物における有機金属塩の配合量は、好ましくは０．０１〜０．１ＰＨＲの範囲である。
【００４５】
また、硬化開始剤としては、カチオン系硬化開始剤を用いることもできる。カチオン系硬化開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。このように、硬化開始剤としてカチオン系硬化開始剤を用いることにより、硬化樹脂の透明性を高めることができる。透明樹脂組成物におけるカチオン系硬化開始剤の配合量は、好ましくは０．２〜３．０ＰＨＲの範囲である。
【００４６】
さらに硬化開始剤として、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン、２−エチル−４−イミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等の硬化触媒を用いることもできる。透明樹脂組成物におけるこれらの硬化触媒の配合量は、好ましくは０．５〜５．０ＰＨＲの範囲である。
【００４７】
そして、透明樹脂組成物は、高屈折率樹脂、低屈折率樹脂、必要に応じて硬化開始剤等を配合することにより調製することができる。この透明樹脂組成物は、必要に応じて溶媒で希釈してワニスとして調製することができる。溶媒としては、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’−ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
【００４８】
基材を構成するガラス繊維としては、ＵＮガラス繊維を用いることができる。具体的には、ガラス繊維としては、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下（下限は０質量％）、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）であるものを用いる。ガラス繊維を構成する上記の成分のいずれかが上記の含有量の範囲を逸脱すると、Ｅガラス繊維、Ｔガラス繊維及びＮＥガラス繊維と同様に光学特性及び外観品質を共に優れたものとすることができなくなるものである。このようなガラス繊維の熱膨張率は３〜６ｐｐｍ、ヤング率は５０〜１００Ｐａ、比重は２．４〜２．６、軟化点は７００〜９５００℃、１ＭＨｚにおける誘電率は４．０〜６．０、１ＭＨｚにおける誘電正接は０．０００１〜０．００５０であることが好ましい。そして、このようなガラス繊維の基材を用いて透明フィルムを製造すると、従来よりも、透過率、ヘイズ、リタデーション等の光学特性について満足な数値が得られると共に、ホローファイバーが少なくなり、良好な外観品質が得られるものである。すなわち、従来のＥガラス繊維を用いた透明フィルムに比べて、本発明の透明フィルムは、透過率が高く、ヘイズ及びリタデーションが低いので光学特性に優れているものである。さらに、従来のＴガラス繊維やＮＥガラス繊維を用いた透明フィルムに対して、本発明の透明フィルムは、ホローファイバーが少ないので良好な外観品質が得られるものである。このように、本発明の透明フィルムは、従来のＥガラス繊維、Ｔガラス繊維及びＮＥガラス繊維を用いた透明フィルムの欠点を打ち消し、これらのガラス繊維の利点を併有しているものである。
【００４９】
また、ガラス繊維には、耐衝撃性を向上させる目的で、ガラス繊維処理剤として通常用いられているシランカップリング剤により表面処理しておくことが好ましい。ガラス繊維の屈折率は１．５０〜１．５３、硬化後の高屈折率樹脂の屈折率は１．５４〜１．６３、硬化後の低屈折率樹脂の屈折率は１．４７〜ガラス繊維の屈折率であることが好ましい。この場合、よりリタデーションが低く、視認性に優れた透明フィルムを得ることができる。ガラス繊維の基材としては、ガラス繊維の織布あるいは不織布を用いることができる。
【００５０】
そしてガラス繊維の基材に透明樹脂組成物のワニスを含浸し、加熱して乾燥することにより、プリプレグを作製することができる。乾燥条件は、特に限定されないが、乾燥温度１００〜１６０℃、乾燥時間１〜１０分間の範囲が好ましい。
【００５１】
次にこのプリプレグを１枚、あるいは複数枚重ね、加熱加圧成形することにより、透明樹脂組成物を硬化させて透明フィルムを得ることができる。加熱加圧成形の条件は、特に限定されないが、温度１５０〜２００℃、圧力１〜４ＭＰａ、時間１０〜１２０分間の範囲が好ましい。
【００５２】
そして、上記のようにして得られる透明フィルムにおいて、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂とが重合して形成される樹脂マトリクスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いものであり、耐熱性に優れた透明フィルムを得ることができる。
【００５３】
また、上記に例示したような高屈折率樹脂と低屈折率樹脂は、透明性に優れるものであり、高い透明性を確保した透明フィルムを得ることができる。この透明フィルムにおいて、ガラス繊維の基材の含有率は２５〜６５質量％の範囲が好ましく、より好ましくは３５〜６０質量％の範囲である。この範囲であれば、ガラス繊維による補強効果で高い耐衝撃性を得ることができると共に、十分な透明性を得ることができる。また、ガラス繊維が多過ぎると表面の凹凸が大きくなり、透明性も低下する。一方、ガラス繊維が少な過ぎると透明フィルムの熱膨張係数が大きくなる場合がある。
【００５４】
また、ガラス繊維の基材は、透明性を高く得るために、厚みの薄いものを複数枚重ねて用いることができる。具体的には、ガラス繊維の基材として厚み５０μｍ以下のものを用い、これを２枚以上重ねて用いることができる。ガラス繊維の基材の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ程度が実用上の下限である。また、ガラス繊維の基材の枚数も特に限定されないが、２０枚程度が実用上の上限である。このように複数枚のガラス繊維の基材を用いて透明フィルムを製造する場合、各々のガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸、乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ねて加熱加圧成形することにより透明フィルムを得ることができるが、複数枚のガラス繊維の基材を重ねた状態で透明樹脂組成物を含浸、乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形して透明フィルムを得るようにしてもよい。このようにして得られる透明フィルムの厚みの平均値は３０〜２００μｍであることが好ましい。
【００５５】
このようにして得られる本発明の透明フィルムは、透明性及び耐熱性に優れ、さらにリタデーションも低いものとなる。透明フィルムの白色光透過率は、例えば８８％以上とすることができる。また、透明フィルムの表面にＩＴＯにより導電性を付与することも可能であり、液晶ディスプレイ等に適している。
【００５６】
また、本発明の透明フィルムは寸法安定性も高く、特に面方向（ＸＹ方向）において低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有している。例えば、５０〜１５０℃における面方向の熱膨張係数を３０ｐｐｍ／℃以下とすることができる。
【００５７】
また、本発明の透明フィルムの表面は平滑であり、例えば、表面粗さ（Ｒｚ）を１μｍ以下とすることができる。
【００５８】
本発明の透明フィルムの少なくとも片面にはハードコート層を設けることができる。ハードコート層としては、従来のプラスチックフィルム等のハードコート層として知られている構成を適用することもできるが、例えば、透明フィルムの表面にラミネート転写工法で数μｍのエポキシ樹脂層を形成することで、表面が平滑なハードコート層を得ることができる。具体的には、まずキャリアフィルムとなるＰＥＴフィルム等に、溶媒に溶解した分子量の大きいエポキシ樹脂を塗工する。次にこのフィルムを真空ラミネータを用いて透明フィルムの表面にラミネートする。その後、紫外線照射あるいは熱処理でエポキシ樹脂を硬化させ、最後にキャリアフィルムを除去することで平滑なハードコート層を得ることができる。
【００５９】
また、本発明の透明フィルムの少なくとも片面にはガスバリア層を設けることができる。例えば、透明フィルムの表面に、ＳｉＯ２やＳｉＯＮｘの薄膜をスパッタリング等により形成することで、あるいはこれらの無機薄膜と、アクリル樹脂若しくはエポキシ樹脂又はこれらの混合物等の有機樹脂膜とを積層することで、平滑なガスバリア層を得ることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、表１の配合量は質量部を示す。
【００６１】
実施例及び比較例の配合成分として以下のものを用いた。
【００６２】
１．高屈折率樹脂
・テクモアＶＧ３１０１、（株）プリンテック製、上記式（I-a）で表される分子構造を有する３官能エポキシ樹脂、屈折率１．５９
・ＢＡＤＣｙ、Ｌｏｎｚａ社製、固形のシアネートエステル樹脂、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパン、屈折率１．５９
２．低屈折率樹脂
・ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル化学工業（株）製、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物、エポキシ当量１８５、分子量２２３４、屈折率１．５１
３．硬化開始剤
・ＳＩ−１５０Ｌ、三新化学工業（株）製、カチオン系硬化開始剤（ＳｂＦ６−系スルホニウム塩）
・オクタン酸亜鉛
上記の高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂を表１に示す量（質量部）で配合し、さらに硬化開始剤を配合し、これに溶媒であるトルエン５０質量部及びメチルエチルケトン５０質量部を添加して、温度７０℃で攪拌溶解することにより、透明樹脂組成物のワニスを調製した。
【００６３】
次に、実施例１については、厚み２５μｍのガラスクロス（ユニチカグラスファイバー（株）製、品番「１０３５」、ＵＮガラス繊維、屈折率１．５２８）に、上記の透明樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することにより、溶媒を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを作製した。
【００６４】
また、比較例１については、厚み２５μｍのガラスクロス（旭化成エレクトロニクス（株）製、品番「１０３５」、Ｅガラス繊維、屈折率１．５６３）に、上記の透明樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することにより、溶媒を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを作製した。
【００６５】
また、比較例２については、厚み３０μｍのガラスクロス（日東紡績（株）製、品番「１０３７」、Ｔガラス繊維、屈折率１．５２８）に、上記の透明樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することにより、溶媒を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを作製した。
【００６６】
なお、実施例１のＵＮガラス繊維は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下（下限は０質量％）、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）であるが、比較例１のＥガラス繊維及び比較例２のＴガラス繊維は、上記の成分のいずれかが上記の含有量の範囲を逸脱するものである。
【００６７】
そして、実施例１、比較例１、２のそれぞれについて、プリプレグを２枚重ねて、プレス機にセットし、１７０℃、２ＭＰａ、１５分の条件で加熱加圧成形することにより、樹脂の含有率が６３質量％、厚み７０μｍの透明フィルムを得た。
【００６８】
このようにして得られた透明フィルムについて、次の測定及び評価を行った。
【００６９】
［透明性（ヘイズ）］
日本電色工業（株）製のヘイズメーターＮＤＨ２０００を用い、ＪＩＳ Ｋ７１３６に従って透明フィルムのヘイズ値を測定し、透明性を評価した。
【００７０】
［硬化樹脂のガラス転移温度］
プリプレグから樹脂分を掻き落とし、この樹脂分を用いて透明フィルムの成形条件と同じ条件で直圧成形することによって樹脂板を作製した。そして、この樹脂板を供試サンプルとしてガラス転移温度（Ｔｇ）をＪＩＳ Ｃ６４８１ ＴＭＡ法に従って測定した。
【００７１】
［全光線透過率］
日本電色工業（株）製のヘイズメーターＮＤＨ２０００を用いて透明フィルムの全光線透過率を測定した。
【００７２】
［リタデーション］
（株）東京インスツルメンツ製複屈折測定装置「Ａｂｒｉｏ」を用い、測定範囲：１１ｍｍ×８ｍｍ、動作モード：透過の条件で、透明フィルムのリタデーションを測定した。なお、リタデーションは、透明フィルムの面内の光学異方性を示す遅相軸と進相軸の屈折率差△ｎに透明フィルムの厚みｄをかけた値△ｎ・ｄ（ｎｍ）である。
【００７３】
［外観品質］
透明フィルム（サイズ：１ｍ×１ｍ）１００枚について外観検査を行い、ホローファイバーによる外観欠陥（具体的にはスジ状の欠陥であり、断面観察により中空繊維が確認されたもの）のある透明フィルムの枚数をカウントした。そして、外観欠陥のある透明フィルムが１０枚未満のものを「○」、１０枚以上４０枚未満のものを「△」、４０枚以上のものを「×」と判定した。
【００７４】
これらの測定及び評価の結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１から明らかなように、実施例１の透明フィルムは、光学特性及び外観品質が共に優れていることが確認された。
【００７７】
これに対して、比較例１の透明フィルムではＥガラス繊維が用いられているので光学特性が劣り、比較例２の透明フィルムではＴガラス繊維が用いられているので外観品質が劣っていることが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイの基板等に用いられる透明フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの薄型、軽量化が進んでいるが、これをさらに進める手段としてガラス基板のプラスチックフィルムへの置き換えが検討されている。ガラス基板をプラスチックフィルムに置き換えることで、より薄くより軽くすることができると共に、割れにくさやフレキシビリティー（柔軟性）といった性質を付与することができる。
【０００３】
さらに、このような一般の透明プラスチックフィルムの特性に加えて、耐熱性が高く、温度や湿度に対する寸法安定性が高いものとして、透明樹脂及びガラス繊維の基材からなる透明フィルムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
この透明フィルムを製造する際には、ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維よりも屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように樹脂組成物を調製する。そしてガラス繊維の基材に樹脂組成物を含浸し、乾燥して半硬化することによりプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形することにより透明フィルムが製造される。高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂としては、エポキシ樹脂等が用いられている。
【０００５】
このように、基材を構成するガラス繊維の屈折率とマトリクス樹脂（樹脂組成物）の屈折率とを合わせることにより、透明フィルム内での光の屈折を抑え、視認性に優れたディスプレイの透明フィルムとして用いることができる。
【０００６】
そしてこの透明フィルムは、液晶ディスプレイ等に要求される透明性、耐熱性、寸法安定性といった一般的な物性に加えて、ＩＴＯ膜等の導電膜との密着性、表面平滑性、ガスバリア性等の性能も付与し得る材料として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３０７８５１号公報
【特許文献２】特開２００９−０６６９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の透明フィルムには、光学特性や外観品質の点で改善の余地があった。具体的には、透明フィルムのガラス繊維としてＥガラス繊維を用いると、透過率、ヘイズ（曇り度）、リタデーション（位相差）等の光学特性について満足な数値が得られないという問題がある。一方、Ｔガラス繊維やＮＥガラス繊維を用いると、リタデーションが小さくなり複屈折が生じにくくなるものの、これらのガラス繊維に含まれるホローファイバーと呼ばれる中空ファイバーの部分が透明にならないので外観品質を損ねてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも光学特性及び外観品質に優れた透明フィルムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る透明フィルムは、ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸し硬化して形成される透明フィルムであって、前記ガラス繊維において、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る透明フィルムは、ガラス繊維として、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）をそれぞれ所定量含有するものが用いられていることによって、従来よりも、透過率、ヘイズ、リタデーション等の光学特性について満足な数値が得られると共に、ホローファイバーが少なくなり、良好な外観品質が得られるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明において透明フィルムは、エポキシ樹脂等が配合された透明樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し硬化して形成することができる。このように、透明フィルムは、ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物が保持されている透明複合シートであるが、具体的には、ガラス繊維よりも屈折率の大きい高屈折率樹脂と、ガラス繊維よりも屈折率の小さい低屈折率樹脂とを混合して、屈折率がガラス繊維の屈折率に近似するように調製された透明樹脂組成物を、ガラス繊維の基材に含浸し硬化して形成することができる。
【００１４】
透明樹脂組成物に配合される高屈折率樹脂としては、シアネートエステル樹脂や下記式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。これらは１種単独で用いてもよく、両者を併用してもよい。
【００１５】
【化１】
【００１６】
式（I）におけるＲ１、Ｒ３〜Ｒ１０の置換基としては、例えば、水素原子、低級アルキル基等の炭化水素基、その他の１価の有機基等が挙げられ、Ｒ２の置換基としては、例えば、２価の有機基等が挙げられる。
【００１７】
シアネートエステル樹脂としては、例えば、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）エタン、これらの誘導体、芳香族シアネートエステル化合物等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
シアネートエステル樹脂は、エポキシ樹脂と共に硬化反応をさせることでトリアジン環やオキサゾリン環を生成し、エポキシ樹脂の架橋密度を高め、剛直な構造を形成することで硬化物に高いガラス転移温度（Ｔｇ）を付与することができる。また、シアネートエステル樹脂は常温で固形であるため、後述のように透明樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し乾燥することによりプリプレグを作製する際に、指触乾燥することが容易になり、プリプレグの取扱い性が良好になる。
【００１９】
透明樹脂組成物にシアネートエステル樹脂を配合する場合、その配合量は、高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂の全量に対して、好ましくは１０〜４０質量％、より好ましくは２５〜３５質量％である。上記配合量が１０質量％以上であるとガラス転移温度（Ｔｇ）を十分に向上させることができ、上記配合量が４０質量％以下であると溶解度が良好でシアネートエステル樹脂が含浸工程や保存中にワニス中から析出することを抑制することができる。
【００２０】
上記式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂は、これを用いることで、高い透明性を維持しつつ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く硬化物の耐熱性を高めることができ、さらに熱による変色も抑制することができる。
【００２１】
式（I）におけるＲ２の２価の有機基としては、例えば、フェニレン基等の置換又は無置換のアリーレン基、置換又は無置換のアリーレン基と炭素原子又は炭素鎖とが結合した構造を持つ基等が挙げられる。炭素原子又は炭素鎖としては、例えば、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基等のアルキレン基、カルボニル基等が挙げられる。
【００２２】
Ｒ２の２価の有機基としては、式（I）の右側のグリシジルオキシ基にフェニレン基が結合してグリシジルオキシフェニル基を構成する基が好ましく用いられる。また、熱による透明フィルムの変色抑制の点から、アリーレン基同士の間に介在する炭素原子又は炭素鎖に、メチレン基（−ＣＨ２−）を含まないものが好ましく用いられる。
【００２３】
Ｒ２の２価の有機基としては、例えば、下記の構造（四角括弧内）が挙げられる。
【００２４】
【化２】
【００２５】
式（I）におけるＲ３〜Ｒ１０のエポキシ基含有の分子鎖としては、例えば、下記の構造（四角括弧内）が挙げられる。
【００２６】
【化３】
【００２７】
（式中、ｐは正の整数を示す。）
式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂としては、例えば、下記式（I-a）、（I-b）、（I-c）で表される多官能エポキシ樹脂を用いることができる。
【００２８】
【化４】
【００２９】
【化５】
【００３０】
（式中、ｑは正の整数を示す。）
【００３１】
【化６】
【００３２】
特に高屈折率樹脂としては、上記式（I-a）で表される３官能のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。これにより、他の式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂を用いる場合に比べて、高い透明性を維持しつつ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く硬化物の耐熱性を高めることができ、さらに熱による変色も抑制することができる。
【００３３】
高屈折率樹脂としての、シアネートエステル樹脂、式（I）で表される３官能以上の多官能エポキシ樹脂、あるいはこれらの混合物の屈折率は、好ましくは１．５８〜１．６３である。
【００３４】
なお、本発明において、樹脂の屈折率は、いずれも硬化した樹脂の状態（硬化樹脂）での屈折率を意味するものであり、ＡＳＴＭ Ｄ５４２に従って試験した値である。
【００３５】
他方、透明樹脂組成物に配合される低屈折率樹脂としては、エポキシ樹脂を用いることができる。中でも、下記式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂が好ましく用いられる。このような多官能エポキシ樹脂は、脂環式で透明性が高く、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く硬化物の耐熱性を高めることができる。
【００３６】
【化７】
【００３７】
式（II）において、有機基Ｒは、外側の四角括弧内の脂環式エポキシ構造に基づく本発明の効果を損なわない範囲内において任意であってよいが、例えば、炭素数１〜１０の直鎖又は分岐の炭化水素基等が挙げられる。式（II）のｍは、特に限定されないが、例えば１〜５であり、ｎは、特に限定されないが、好ましくは常温（２５℃）で流動性を失い固形となる範囲とされる。常温で固形であることで、透明フィルムの製造を容易にすることができる。
【００３８】
式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂としては、例えば、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールに１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサンを付加して得られるものを用いることができる。具体的には、例えば、下記式（II-a）で表されるものを用いることができる。
【００３９】
【化８】
【００４０】
（式中、３つのｎはそれぞれ独立に正の整数を示す。）
この多官能エポキシ樹脂は、例えば、融点が８５℃程度であり、分子量は、特に限定されないが、例えば、重量平均分子量で２０００〜３０００程度である。
【００４１】
また、低屈折率樹脂としては、式（II）で表される構造を有する多官能エポキシ樹脂の他、例えば、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができる。水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型等のものを用いることができる。好ましくは、常温で固形の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられる。常温で液状の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることもできるが、透明樹脂組成物をガラス繊維の基材に含浸し乾燥することによりプリプレグを作製する際に、指触で粘着性のある状態にまでしか乾燥することができないことが多く、プリプレグの取扱い性が悪くなる場合がある。
【００４２】
低屈折率樹脂の屈折率は、好ましくは１．４７〜１．５３である。低屈折率樹脂は屈折率が１．５前後のものが好ましく、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０４〜ｎ−０．０８の範囲のものが好ましい。ガラス繊維の屈折率が１．５２８（ＵＮガラス）である場合、低屈折率樹脂の屈折率は、ガラス繊維の屈折率をｎとすると、ｎ−０．０１〜ｎ−０．０３の範囲のものが好ましい。
【００４３】
透明樹脂組成物の硬化後のガラス転移温度（Ｔｇ）は２００℃以上であることが好ましく、２１０℃以上であることがより好ましく、２３０℃以上であることが最も好ましい。このように、硬化樹脂の高いガラス転移温度（Ｔｇ）により、透明フィルムの耐熱性を高めることができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）の上限は特に限定されないが、実用的には２８０℃程度が上限である。なお、本発明においてガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＪＩＳ Ｃ６４８１ ＴＭＡ法に従って測定した値である。
【００４４】
本発明において、透明樹脂組成物には、硬化開始剤（硬化剤）を配合することができる。硬化開始剤としては、例えば、有機金属塩等を用いることができる。有機金属塩としては、例えば、オクタン酸、ステアリン酸、アセチルアセトネート、ナフテン酸、サリチル酸等の有機酸と、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属との塩等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。このように、硬化開始剤として有機金属塩を用いることにより、硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を高めることができる。中でも、硬化開始剤としてはオクタン酸亜鉛を用いることが好ましい。このように、硬化開始剤としてオクタン酸亜鉛を用いることにより、他の有機金属塩を用いる場合に比べて、硬化樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）をより高めることができる。透明樹脂組成物における有機金属塩の配合量は、好ましくは０．０１〜０．１ＰＨＲの範囲である。
【００４５】
また、硬化開始剤としては、カチオン系硬化開始剤を用いることもできる。カチオン系硬化開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。このように、硬化開始剤としてカチオン系硬化開始剤を用いることにより、硬化樹脂の透明性を高めることができる。透明樹脂組成物におけるカチオン系硬化開始剤の配合量は、好ましくは０．２〜３．０ＰＨＲの範囲である。
【００４６】
さらに硬化開始剤として、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン、２−エチル−４−イミダゾール、４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等の硬化触媒を用いることもできる。透明樹脂組成物におけるこれらの硬化触媒の配合量は、好ましくは０．５〜５．０ＰＨＲの範囲である。
【００４７】
そして、透明樹脂組成物は、高屈折率樹脂、低屈折率樹脂、必要に応じて硬化開始剤等を配合することにより調製することができる。この透明樹脂組成物は、必要に応じて溶媒で希釈してワニスとして調製することができる。溶媒としては、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’−ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
【００４８】
基材を構成するガラス繊維としては、ＵＮガラス繊維を用いることができる。具体的には、ガラス繊維としては、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下（下限は０質量％）、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）であるものを用いる。ガラス繊維を構成する上記の成分のいずれかが上記の含有量の範囲を逸脱すると、Ｅガラス繊維、Ｔガラス繊維及びＮＥガラス繊維と同様に光学特性及び外観品質を共に優れたものとすることができなくなるものである。このようなガラス繊維の熱膨張率は３〜６ｐｐｍ、ヤング率は５０〜１００Ｐａ、比重は２．４〜２．６、軟化点は７００〜９５００℃、１ＭＨｚにおける誘電率は４．０〜６．０、１ＭＨｚにおける誘電正接は０．０００１〜０．００５０であることが好ましい。そして、このようなガラス繊維の基材を用いて透明フィルムを製造すると、従来よりも、透過率、ヘイズ、リタデーション等の光学特性について満足な数値が得られると共に、ホローファイバーが少なくなり、良好な外観品質が得られるものである。すなわち、従来のＥガラス繊維を用いた透明フィルムに比べて、本発明の透明フィルムは、透過率が高く、ヘイズ及びリタデーションが低いので光学特性に優れているものである。さらに、従来のＴガラス繊維やＮＥガラス繊維を用いた透明フィルムに対して、本発明の透明フィルムは、ホローファイバーが少ないので良好な外観品質が得られるものである。このように、本発明の透明フィルムは、従来のＥガラス繊維、Ｔガラス繊維及びＮＥガラス繊維を用いた透明フィルムの欠点を打ち消し、これらのガラス繊維の利点を併有しているものである。
【００４９】
また、ガラス繊維には、耐衝撃性を向上させる目的で、ガラス繊維処理剤として通常用いられているシランカップリング剤により表面処理しておくことが好ましい。ガラス繊維の屈折率は１．５０〜１．５３、硬化後の高屈折率樹脂の屈折率は１．５４〜１．６３、硬化後の低屈折率樹脂の屈折率は１．４７〜ガラス繊維の屈折率であることが好ましい。この場合、よりリタデーションが低く、視認性に優れた透明フィルムを得ることができる。ガラス繊維の基材としては、ガラス繊維の織布あるいは不織布を用いることができる。
【００５０】
そしてガラス繊維の基材に透明樹脂組成物のワニスを含浸し、加熱して乾燥することにより、プリプレグを作製することができる。乾燥条件は、特に限定されないが、乾燥温度１００〜１６０℃、乾燥時間１〜１０分間の範囲が好ましい。
【００５１】
次にこのプリプレグを１枚、あるいは複数枚重ね、加熱加圧成形することにより、透明樹脂組成物を硬化させて透明フィルムを得ることができる。加熱加圧成形の条件は、特に限定されないが、温度１５０〜２００℃、圧力１〜４ＭＰａ、時間１０〜１２０分間の範囲が好ましい。
【００５２】
そして、上記のようにして得られる透明フィルムにおいて、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂とが重合して形成される樹脂マトリクスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高いものであり、耐熱性に優れた透明フィルムを得ることができる。
【００５３】
また、上記に例示したような高屈折率樹脂と低屈折率樹脂は、透明性に優れるものであり、高い透明性を確保した透明フィルムを得ることができる。この透明フィルムにおいて、ガラス繊維の基材の含有率は２５〜６５質量％の範囲が好ましく、より好ましくは３５〜６０質量％の範囲である。この範囲であれば、ガラス繊維による補強効果で高い耐衝撃性を得ることができると共に、十分な透明性を得ることができる。また、ガラス繊維が多過ぎると表面の凹凸が大きくなり、透明性も低下する。一方、ガラス繊維が少な過ぎると透明フィルムの熱膨張係数が大きくなる場合がある。
【００５４】
また、ガラス繊維の基材は、透明性を高く得るために、厚みの薄いものを複数枚重ねて用いることができる。具体的には、ガラス繊維の基材として厚み５０μｍ以下のものを用い、これを２枚以上重ねて用いることができる。ガラス繊維の基材の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ程度が実用上の下限である。また、ガラス繊維の基材の枚数も特に限定されないが、２０枚程度が実用上の上限である。このように複数枚のガラス繊維の基材を用いて透明フィルムを製造する場合、各々のガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸、乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを複数枚重ねて加熱加圧成形することにより透明フィルムを得ることができるが、複数枚のガラス繊維の基材を重ねた状態で透明樹脂組成物を含浸、乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを加熱加圧成形して透明フィルムを得るようにしてもよい。このようにして得られる透明フィルムの厚みの平均値は３０〜２００μｍであることが好ましい。
【００５５】
このようにして得られる本発明の透明フィルムは、透明性及び耐熱性に優れ、さらにリタデーションも低いものとなる。透明フィルムの白色光透過率は、例えば８８％以上とすることができる。また、透明フィルムの表面にＩＴＯにより導電性を付与することも可能であり、液晶ディスプレイ等に適している。
【００５６】
また、本発明の透明フィルムは寸法安定性も高く、特に面方向（ＸＹ方向）において低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有している。例えば、５０〜１５０℃における面方向の熱膨張係数を３０ｐｐｍ／℃以下とすることができる。
【００５７】
また、本発明の透明フィルムの表面は平滑であり、例えば、表面粗さ（Ｒｚ）を１μｍ以下とすることができる。
【００５８】
本発明の透明フィルムの少なくとも片面にはハードコート層を設けることができる。ハードコート層としては、従来のプラスチックフィルム等のハードコート層として知られている構成を適用することもできるが、例えば、透明フィルムの表面にラミネート転写工法で数μｍのエポキシ樹脂層を形成することで、表面が平滑なハードコート層を得ることができる。具体的には、まずキャリアフィルムとなるＰＥＴフィルム等に、溶媒に溶解した分子量の大きいエポキシ樹脂を塗工する。次にこのフィルムを真空ラミネータを用いて透明フィルムの表面にラミネートする。その後、紫外線照射あるいは熱処理でエポキシ樹脂を硬化させ、最後にキャリアフィルムを除去することで平滑なハードコート層を得ることができる。
【００５９】
また、本発明の透明フィルムの少なくとも片面にはガスバリア層を設けることができる。例えば、透明フィルムの表面に、ＳｉＯ２やＳｉＯＮｘの薄膜をスパッタリング等により形成することで、あるいはこれらの無機薄膜と、アクリル樹脂若しくはエポキシ樹脂又はこれらの混合物等の有機樹脂膜とを積層することで、平滑なガスバリア層を得ることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、表１の配合量は質量部を示す。
【００６１】
実施例及び比較例の配合成分として以下のものを用いた。
【００６２】
１．高屈折率樹脂
・テクモアＶＧ３１０１、（株）プリンテック製、上記式（I-a）で表される分子構造を有する３官能エポキシ樹脂、屈折率１．５９
・ＢＡＤＣｙ、Ｌｏｎｚａ社製、固形のシアネートエステル樹脂、２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパン、屈折率１．５９
２．低屈折率樹脂
・ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル化学工業（株）製、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物、エポキシ当量１８５、分子量２２３４、屈折率１．５１
３．硬化開始剤
・ＳＩ−１５０Ｌ、三新化学工業（株）製、カチオン系硬化開始剤（ＳｂＦ６−系スルホニウム塩）
・オクタン酸亜鉛
上記の高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂を表１に示す量（質量部）で配合し、さらに硬化開始剤を配合し、これに溶媒であるトルエン５０質量部及びメチルエチルケトン５０質量部を添加して、温度７０℃で攪拌溶解することにより、透明樹脂組成物のワニスを調製した。
【００６３】
次に、実施例１については、厚み２５μｍのガラスクロス（ユニチカグラスファイバー（株）製、品番「１０３５」、ＵＮガラス繊維、屈折率１．５２８）に、上記の透明樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することにより、溶媒を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを作製した。
【００６４】
また、比較例１については、厚み２５μｍのガラスクロス（旭化成エレクトロニクス（株）製、品番「１０３５」、Ｅガラス繊維、屈折率１．５６３）に、上記の透明樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することにより、溶媒を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを作製した。
【００６５】
また、比較例２については、厚み３０μｍのガラスクロス（日東紡績（株）製、品番「１０３７」、Ｔガラス繊維、屈折率１．５２８）に、上記の透明樹脂組成物のワニスを含浸し、１５０℃で５分間加熱することにより、溶媒を除去すると共に樹脂を半硬化させてプリプレグを作製した。
【００６６】
なお、実施例１のＵＮガラス繊維は、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下（下限は０質量％）、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下（下限は０質量％）であるが、比較例１のＥガラス繊維及び比較例２のＴガラス繊維は、上記の成分のいずれかが上記の含有量の範囲を逸脱するものである。
【００６７】
そして、実施例１、比較例１、２のそれぞれについて、プリプレグを２枚重ねて、プレス機にセットし、１７０℃、２ＭＰａ、１５分の条件で加熱加圧成形することにより、樹脂の含有率が６３質量％、厚み７０μｍの透明フィルムを得た。
【００６８】
このようにして得られた透明フィルムについて、次の測定及び評価を行った。
【００６９】
［透明性（ヘイズ）］
日本電色工業（株）製のヘイズメーターＮＤＨ２０００を用い、ＪＩＳ Ｋ７１３６に従って透明フィルムのヘイズ値を測定し、透明性を評価した。
【００７０】
［硬化樹脂のガラス転移温度］
プリプレグから樹脂分を掻き落とし、この樹脂分を用いて透明フィルムの成形条件と同じ条件で直圧成形することによって樹脂板を作製した。そして、この樹脂板を供試サンプルとしてガラス転移温度（Ｔｇ）をＪＩＳ Ｃ６４８１ ＴＭＡ法に従って測定した。
【００７１】
［全光線透過率］
日本電色工業（株）製のヘイズメーターＮＤＨ２０００を用いて透明フィルムの全光線透過率を測定した。
【００７２】
［リタデーション］
（株）東京インスツルメンツ製複屈折測定装置「Ａｂｒｉｏ」を用い、測定範囲：１１ｍｍ×８ｍｍ、動作モード：透過の条件で、透明フィルムのリタデーションを測定した。なお、リタデーションは、透明フィルムの面内の光学異方性を示す遅相軸と進相軸の屈折率差△ｎに透明フィルムの厚みｄをかけた値△ｎ・ｄ（ｎｍ）である。
【００７３】
［外観品質］
透明フィルム（サイズ：１ｍ×１ｍ）１００枚について外観検査を行い、ホローファイバーによる外観欠陥（具体的にはスジ状の欠陥であり、断面観察により中空繊維が確認されたもの）のある透明フィルムの枚数をカウントした。そして、外観欠陥のある透明フィルムが１０枚未満のものを「○」、１０枚以上４０枚未満のものを「△」、４０枚以上のものを「×」と判定した。
【００７４】
これらの測定及び評価の結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１から明らかなように、実施例１の透明フィルムは、光学特性及び外観品質が共に優れていることが確認された。
【００７７】
これに対して、比較例１の透明フィルムではＥガラス繊維が用いられているので光学特性が劣り、比較例２の透明フィルムではＴガラス繊維が用いられているので外観品質が劣っていることが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸し硬化して形成される透明フィルムであって、前記ガラス繊維において、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下であることを特徴とする透明フィルム。
【請求項１】
ガラス繊維の基材に透明樹脂組成物を含浸し硬化して形成される透明フィルムであって、前記ガラス繊維において、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１２〜２２質量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量が２〜１２質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有量が７〜１７質量％、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の含有量が４５〜５５質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が１０質量％以下、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の含有量が５質量％以下、酸化バリウム（ＢａＯ）の含有量が１０質量％以下であることを特徴とする透明フィルム。
【公開番号】特開２０１２−１６６９９８（Ｐ２０１２−１６６９９８Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１１９８（Ｐ２０１１−３１１９８）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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