(57)【要約】【課題】エポキシ樹脂組成物のＢステージの硬化度の不安定さを解消して、型によるプレス加工の精度を向上することができる、エポキシ樹脂組成物シートの製造方法を提供すること。【解決手段】エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、熱硬化触媒、光硬化触媒および溶媒を含有してなるエポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、乾燥して、エポキシ樹脂組成物層を形成する工程、前記エポキシ樹脂組成物層に紫外線を照射する工程を備えている。前記乾燥は、好ましくは、前記熱硬化触媒の活性化温度より５０℃以上低い温度で行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、熱硬化触媒、光硬化触媒および溶媒を含有してなるエポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、乾燥して、エポキシ樹脂組成物層を形成する工程、
前記エポキシ樹脂組成物層に紫外線を照射する工程、
を備えていることを特徴とする、エポキシ樹脂組成物シートの製造方法。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂組成物層を形成する工程において、前記エポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、前記熱硬化触媒の活性化温度より５０℃以上低い温度で乾燥することを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂組成物溶液において、前記熱硬化触媒の含有率が前記エポキシ樹脂に対して１〜５重量％であることを特徴とする請求項１または２に記載のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂組成物溶液において、前記光硬化触媒の含有率が前記エポキシ樹脂に対して０．０１〜１重量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂組成物シートの製造方法に関するものであり、特にマイクロレンズアレイフィルムなどの光学部材を製造するためのエポキシ樹脂組成物シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイの視野角の調整、液晶プロジェクタの集光制御などに、表面にマイクロレンズ形状の加工を施したマイクロレンズアレイフィルムが利用されている。このようなマイクロレンズアレイフィルムは、例えば、透明基材シート上にポリ塩化ビニル、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂あるいは不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を積層して、その樹脂表面に、レンズ面の逆型形状を有する付型用型を押し付けること（プレス加工）により製造することが実施されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２３６２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、耐熱性を考慮すると、熱可塑性樹脂よりも熱硬化性樹脂を用いて光学部材を製造することが好ましく、特に、透明性を考慮するとエポキシ樹脂組成物を用いることが好ましい。エポキシ樹脂組成物の表面形状を型でプレス加工する場合エポキシ樹脂組成物を半硬化状態（Ｂステージ）にして使用するのが一般的であるが、生産工程において、Ｂステージの硬化度を常に一定に保つことは困難である。すなわち、エポキシ樹脂組成物をＢステージにするためには、加熱温度と加熱時間を制御する必要があるが、硬化反応を所定の硬化度で完全に停止させることは難しい。そのため、プレス加工の精度にばらつきが生じ、型の形状がエポキシ樹脂組成物に完全に転写されないなどの成形不良が生じる場合がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、エポキシ樹脂組成物のＢステージの硬化度の不安定さを解消して、型によるプレス加工の精度を向上することができる、エポキシ樹脂組成物シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法は、エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、熱硬化触媒、光硬化触媒および溶媒を含有してなるエポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、乾燥して、エポキシ樹脂組成物層を形成する工程、前記エポキシ樹脂組成物層に紫外線を照射する工程を備えていることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法においては、前記エポキシ樹脂組成物層を形成する工程において、前記エポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、前記熱硬化触媒の活性化温度より５０℃以上低い温度で乾燥することが好適である。
【０００７】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法においては、前記熱硬化触媒の含有率が前記エポキシ樹脂に対して１〜５重量％であることが好適である。
【０００８】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法においては、前記光硬化触媒の含有率が前記エポキシ樹脂に対して０．０１〜１重量％であることが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエポキシ樹脂組成物シートの製造方法では、光硬化反応によりエポキシ樹脂組成物をＢステージにするので、Ｂステージの硬化度が安定し、プレス加工の精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明のエポキシ樹脂組成物シート製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。以下、図１を参照して、本発明のエポキシ樹脂組成物シート製造方法の一実施形態を説明する。
【００１１】
この方法では、まず、図１（ａ）に示すように、エポキシ樹脂組成物溶液を基材１上に塗布後、乾燥して、エポキシ樹脂組成物層２を形成する。
【００１２】
エポキシ樹脂組成物溶液は、エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、熱硬化触媒、光硬化触媒および溶媒を含有してなる。さらに、必要に応じて、老化防止剤、変性剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤が配合されてもよい。
【００１３】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型やビスフェノールＦ型などのビスフェノール型、ノボラック型、含窒素環型、脂環型、芳香族型やそれらの変性型などが挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を混合して用いることができる。これらのエポキシ樹脂の中でも成形性及びシート操作性の観点から、ビスフェノールＡ型が好ましい。
【００１４】
酸無水物系硬化剤としては、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、４−メチル無水テトラヒドロフタル酸、４−メチル無水ヘキサヒドロフタル酸等の酸無水物が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。これらの酸無水物系硬化剤の中でも、プレス加工時の硬化性と硬化後の物性を考えると、４−メチル無水ヘキサヒドロフタル酸が好ましい。
【００１５】
酸無水物系硬化剤の含有率は、使用する酸無水物系硬化剤の種類やエポキシ樹脂のエポキシ当量などに応じて適宜決定することができるが、成形後の光学部材に十分な強度を得る観点から、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して、酸無水物当量０．８〜１．２当量が好ましく、０．９〜１．１当量がより好ましい。
熱硬化触媒としては、イミダゾール系化合物やリン系化合物などが挙げられ、これらは単独でまた、２種類以上を混合して用いることができる。イミダゾール系化合物の具体例としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ブチル−２−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
【００１６】
また、リン系化合物の具体例としては、ホスホニウム塩化合物などが挙げられる。
【００１７】
熱硬化触媒の含有率はエポキシ樹脂に対して、１〜５重量％が好ましく、１〜３重量％がより好ましい。１重量％未満であると硬化が不十分となる場合があり、５重量％を超えると逆に硬化阻害が発生する場合がある。
【００１８】
光硬化触媒としては、ジフェニルヨードニウム塩化合物、トリフェニルスルホニウム塩化合物などが挙げられる。エポキシ樹脂組成物への溶解性や、エポキシ樹脂組成物の貯蔵安定性を考慮すると、トリフェニルスルホニウム塩化合物が好ましい。
【００１９】
光硬化触媒の含有率は、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１重量％が好ましく、０．１〜０．５重量％がより好ましい。０．０１重量％未満であるとＢステージの硬化度が低くなり過ぎる傾向があり、１重量％を超えるとＢステージの硬化度が高くなり過ぎる傾向がある。
【００２０】
溶媒としては、公知のものが使用されるが、具体的には、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらの溶媒は単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００２１】
エポキシ樹脂組成物溶液の固形分濃度は、良好な塗工面を得る観点から、３０〜５０重量％が好ましく、３５〜４５重量％がより好ましい。
【００２２】
そして、本発明においては、エポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、乾燥して、エポキシ樹脂組成物層を形成する。
【００２３】
エポキシ樹脂組成物溶液を塗布する基材としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン−２，６−ナフタレートが挙げられ、平板や凹凸板などの適宜な形態のものを用いることができる。
【００２４】
エポキシ樹脂組成物溶液の塗布は公知の方法、例えば、キャスティング、スピンコート、ロールコーティングなどにて行なうことができる。
【００２５】
乾燥温度は、熱硬化触媒の活性化温度より５０℃以上低い温度で乾燥することが好ましい。５０℃以上低い温度でなければ熱硬化触媒が活性化し、熱硬化反応が促進され、エポキシ樹脂組成物層のＢステージの硬化度が不安定になるおそれがある。また、乾燥時間は溶媒の除去を十分に行なうという観点から２〜１０分とすることが好ましい。
【００２６】
本発明において、熱硬化触媒の活性化温度とは、例えば、熱硬化触媒を含有するエポキシ樹脂組成物を示差走査熱量計（ＤＳＣ：ＥＸＳＴＡＲ６０００  ＤＳＣ  エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて、下記測定条件にて測定した時の発熱ピーク温度として定義することができる。
昇温速度：１０℃／ｍｉｎ（Ｎ2雰囲気下）、測定温度範囲：３０−２５０℃。
【００２７】
例えば、上記のイミダゾール化合物の活性化温度およびリン系化合物の活性化温度を下記する。
２−メチルイミダゾール：１３４℃、２−フェニル−４−メチルイミダゾール：１４７．２℃、２−フェニルイミダゾール：１４１．８℃、２−エチル−４−メチルイミダゾール：１３６．１℃、１−ブチル−２−メチルイミダゾール：１３１．９℃、ホスホニウム塩化合物：約１５０℃。
【００２８】
エポキシ樹脂組成物層の厚さは、使用目的などに応じて適宜決定することができるが、エポキシ樹脂組成物シートの取り扱い性の観点から、５〜５０μｍが好ましく、２０〜５０μｍがより好ましい。
【００２９】
次いで、本発明の製造方法では、図１（ｂ）に示すように、エポキシ樹脂組成物層に紫外線を照射し、エポキシ樹脂組成物層を光反応によりＢステージとし、エポキシ樹脂組成物シートを得る。紫外線照射量は１００ 〜１０００ｍＪ／ｃｍ2であることが好ましい。
【００３０】
エポキシ樹脂組成物シートの厚さは、使用目的などに応じて適宜決定することができるが、エポキシ樹脂組成物シートの取り扱い性の観点から、５〜５０μｍが好ましく、２０〜５０μｍがより好ましい。
【００３１】
なお、図１（ｂ）では、エポキシ樹脂組成物シートは、基材上に形成されており、エポキシ樹脂組成物シートをプレス加工する場合は、通常、基材と共にプレス加工する。そして、必要によりプレス加工されたエポキシ樹脂シート（例えば光学部材）から、基材を剥離することができる。
【実施例】
【００３２】
＜実施例１＞
エポキシ樹脂として、エポキシ当量３７００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００ｇとトリグリシジルイソシアヌレート８．１ｇ、４−メチル無水ヘキサヒドロフタル酸１８．１ｇ、熱硬化触媒として活性化温度が１３４℃である２−メチルイミダゾール２．４ｇ（エポキシ樹脂に対して２．４重量％）、光硬化触媒としてトリフェニルスルホニウム塩化合物０．５０ｇ（エポキシ樹脂に対して０．５重量％）をメチルエチルケトンに原料濃度が４０重量％となるように溶解し、エポキシ樹脂組成物溶液を作製した。
【００３３】
その溶液を孔径７μｍの金属メッシュを用いて加圧ろ過した後、基材としての２軸延伸ポリエステルフィルム（５０μｍ、三菱化学ポリエステル社製）の上にアプリケーターを用いて塗布後、前記熱硬化触媒の活性化温度より６４℃低い７０℃で４分間乾燥し、エポキシ樹脂組成物層を形成した。（ 図１（ａ））。
【００３４】
次いで、エポキシ樹脂組成物層に紫外線を照射（５００ｍＪ／ｃｍ2）し、エポキシ樹脂組成物層をＢステージにすることによって、エポキシ樹脂組成物シート（厚さ：３０μｍ）を得た（ 図１（ｂ））。
【００３５】
＜実施例２＞
２−メチルイミダゾールの添加量を１．７ｇ（エポキシ樹脂に対して２．４重量％）、トリフェニルスルホニウム塩化合物の添加量を０．３５ｇ（エポキシ樹脂に対して０．３５重量％）に変えた以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物シート（厚さ：３０μｍ）を得た。
【００３６】
＜実施例３＞
トリフェニルスルホニウム塩化合物の添加量を０．１０ｇ（エポキシ樹脂に対して０．１０重量％）に変えた以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物シート（厚さ：３０μｍ）を得た。
【００３７】
＜比較例１＞
エポキシ樹脂として、エポキシ当量３７００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００ｇとトリグリシジルイソシアヌレート８．１ｇ、４−メチル無水ヘキサヒドロフタル酸１８．１ｇ、熱硬化触媒として活性化温度が１３４℃である２−メチルイミダゾール２．４ｇ（エポキシ樹脂に対して２．４重量％）をメチルエチルケトンに原料濃度が４０重量％となるように溶解し、エポキシ樹脂組成物溶液を作製した。
【００３８】
その溶液を孔径７μｍの金属メッシュを用いて加圧ろ過した後、基材としての２軸延伸ポリエステルフィルム（５０μｍ、三菱化学ポリエステル社製）の上にアプリケーターを用いて塗布後、前記熱硬化触媒の活性化温度より４℃低い１３０℃で２分間乾燥し、エポキシ樹脂組成物シート（厚さ：３０μｍ）を得た。
（ 評価 ）
実施例１〜３および比較例１で得たエポキシ樹脂組成物シートに、光学部材成形用型として１０μｍピッチ、高さ約５μｍで２０ｃｍ×２０ｃｍの領域にマトリックス状に半球形状を形成したポリイミドシート（厚さ１２５μｍ）に離型処理を行なったものをあて、１６０℃、真空引き２０秒、プレス２４０秒、０．５ＭＰａの条件でプレス成形した後、離型した。さらに、１６０℃で２時間硬化することによって凹凸形状が表面に施されたマイクロレンズアレイフィルムを得た。
【００３９】
そして、上記のようにマイクロレンズアレイフィルムを１０回成形し、その表面に形成された個々のマイクロレンズ形状を顕微鏡で観察した。一つでもマイクロレンズに転写不良があり異形になっていた場合は不良と判断した。その結果、実施例１〜３では１０回の成形中、不良は全くなかった。比較例１では、不良が２回あった。比較例１の不良の理由は、エポキシ樹脂組成物を光硬化反応ではなく熱硬化反応にてＢステージにしているので、硬化反応を所定の硬化度で完全に停止させることができずＢステージの硬化度が高くなり過ぎたため、部分的に型の形状がエポキシ樹脂組成物シートに完全に転写されなかったと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のエポキシ樹脂組成物シートを成形して得られるマイクロレンズアレイフィルムなどの光学部材は、液晶プロジェクタ、ビデオカメラ、ビューファインダー、携帯テレビなどの光学電子機器に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のエポキシ樹脂組成物シート製造方法の一実施形態を示す製造工程図であって、（ａ）は、エポキシ樹脂組成物溶液を基材上に塗布後、乾燥してエポキシ樹脂組成物層を形成する工程、（ｂ）は、エポキシ樹脂組成物層に紫外線を照射する工程を示す。
【符号の説明】
【００４２】
１：基材
２：エポキシ樹脂組成物層
３：エポキシ樹脂組成物シート
４：紫外線
【図１】
2007321088.tif 000003