DE69433294T2 - Optischer kunststoff-formkörper und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft optische Kunststoffgegenstände, deren Gassperreigenschaften, Leitfähigkeit, Haltbarkeit, Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Transparenz und chemische Beständigkeit hervorragend sind.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Kunststoffmaterialien sind im allgemeinen leicht und haben eine hervorragende Kerbschlagzähigkeit, Verarbeitbarkeit und Produktivität bei der Massenproduktion und wurden folglich in den letzten Jahren in großen Umfang als Materialien für optische Vorrichtungen, wie optische Filter, optische Linsen und Bildplatten, gefordert. Gegenwärtig werden als Kunststoffmaterialien für diese optischen Vorrichtungen hauptsächlich transparente Harze, wie Polymethylmethacrylat, Polystyrol und Polycarbonat, verwendet.
  • Es wurde geforscht, um diesen Kunststofformteilen Leitfähigkeit zu verleihen, um deren Funktionen zu verbessern. Übliche Verfahren zum Erzeugen leitender Schichten auf Formteilen sind physikalische Verfahren zum Erzeugen von Metalloxiden, wie Indium/Zinnoxid (nachstehend ITO) und SnO2, oder Metallen, wie Au und Ag durch Bedampfen oder Zerstäuben. Kunststofformteile mit leitfähigen Schichten, die nach diesen Verfahren erhalten werden, können als Materialien für Komponenten eines elektronischen Schaltkreises, wie Widerstände; Vervielfältigungsmaterialien für Elektrophotographien und die elektrophotographische Aufzeichnung; transparente Elektroden für Elektrochromieanzeigen, Elektrolumineszenzanzeigen und die Signaleingabe für Sensorbildschirme; photoelektrische Wandlerelemente, wie Solarzellen und Lichtverstärker; sowie auch für antistatische Effekte, die Blockierung elektromagnetischer Wellen, Heizelemente, Sensoren und dgl. verwendet werden. Da derartige Kunststoffe dünner und leichter hergestellt werden können, geschmeidiger und reißfester sind und eine sehr viel bessere Verarbeitbarkeit als Glassubstrate zeigen, werden sie insbesondere für elektrooptische Elemente für Flüssigkristallanzeigen als vielversprechend angesehen.
  • EP-A-0499492 schlägt optische Kunststoffgegenstände vor, die ein Substrat aus einem transparenten Harz umfassen.
  • Wenn transparente Kunststoffharze als Substrate in Flüssigkristallanzeigen verwendet werden, ist jedoch ihre Wärmebeständigkeit und Haftfestigkeit an leitfähigen Schichten im Vergleich mit Glassubstraten gering, wohingegen ihre Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit hoch ist, was zu Problemen, wie einer Beeinträchtigung der Flüssigkristallsubstanz aufgrund des Eindringens von Sauerstoff und einem höheren Energieverbrauch der Anzeigevorrichtung aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit führt, und folglich war deren Einfluß auf die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Flüssigkristallanzeigen beträchtlich. Als ein allgemein bekanntes Beispiel zur Verringerung dieser Probleme kann das Verfahren genannt werden, das in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-79644 beschrieben ist, bei dem eine Schicht, die ein Polyvinylalkoholharz umfaßt, das hervorragende Gassperreigenschaften besitzt, auf einem transparenten Harz erzeugt wird, und darauf eine leitfähige Schicht ausgebildet wird. Da Polyvinylalkoholharze jedoch hydrophil sind, werden, wenn sie große Mengen Wasser absorbieren, die Wasserstoffbindungen zwischen den Molekülen, die die Basis der hohen Gassperrwirkung bilden, durch die Wassermoleküle aufgebrochen, wodurch die Gassperreigenschaften deutlich verschlechtert werden. Beim Ätzen der leitfähigen Schicht reagiert letztere zudem mit Salzsäure, die als Ätzflüssigkeit verwendet wird, wodurch es zu einer Beeinträchtigung der Schicht kommt, und folglich können Polyvinylalkoholharze nicht allein verwendet werden. Als Ergebnis wird, wie es in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-79644 beschrieben ist, eine laminare Konstruktion gefordert, die hergestellt wird, indem eine Metalloxidschicht, die gegenüber der Beeinträchtigung unter einer hohen Feuchtigkeit beständig ist, gegenüber Salzsäure beständig ist und hervorragende Gassperreigenschaften besitzt, auf einem transparenten Harzsubstrat aufgebaut und darauf die leitfähige Schicht erzeugt wird.
  • Da solche Schichten, die Polyvinylalkoholharze umfassen, jedoch einen großen Unterschied der linearen Ausdehnungskoeffizienten der Metalloxidschicht und der auf dieser Schicht erzeugten transparenten leitfähigen Schicht aufweisen, sind sie bei der Wärmebehandlung und der Absorption von Feuchtigkeit in der Metalloxidschicht und/oder der transparenten leitfähigen Schicht sehr rißanfällig. Außerdem wird beim vorstehend beschriebenen Aufbau die Metalloxidschicht direkt auf dem Substrat aus dem transparenten Harz erzeugt, und somit ist der Unterschied der linearen Ausdehnungskoeffizienten von Substrat und Metalloxidschicht groß, wodurch die Metalloxidschicht bei der Wärmebehandlung sehr rißanfällig wird.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, indem optische Kunststoffgegenstände bereitgestellt werden, deren Gassperreigenschaften, Leitfähigkeit, Haltbarkeit, Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Transparenz und chemische Beständigkeit hervorragend sind.
  • Nach einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung einen optischen Kunststoffgegenstand mit mindestens den Schichten A, B, F und D bereit, wobei jede Schicht eine oder mehrere Schichten umfaßt:
    • A. ein transparentes Harz
    • B. folgende Schicht vom Gassperr-Typ B1 oder B2:
    • B1. eine gehärtete Gassperrschicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht,
    • B2. eine gehärtete Gassperrschicht, die hauptsächlich aus einem Polymer mit einem Permeabilitätskoeffizienten für Sauerstoff von 1 × 10–13 [cm3·cm/cm2·s·Pa] oder weniger und einem Permeabilitätskoeffizienten für Wasserdampf von 1 × 10–10 [cm3·cm/cm2·s·Pa] oder weniger besteht,
    • F. die folgenden anorganischen Schichten C und/oder E,
    • C. eine transparente, elektrisch leitende Schicht,
    • E. eine Schicht aus einem Metalloxid und/oder Metallnitrid,
    • D. eine gehärtete Schicht, die feine anorganische Partikel enthält.
  • Die Schicht A (transparente Harzschicht) besteht gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich aus einem transparenten Harz, wie es nachstehend beschrieben ist.
  • Beste Art und Weise der Durchführung dieser Erfindung
  • Für das transparente Harz gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung keine bestimmten Einschränkungen, es werden jedoch vorzugsweise transparente Harze mit einem Glasumwandlungspunkt von 130°C oder darüber verwendet, und jene mit Glasumwandlungspunkten von 160°C oder darüber, die eine noch bessere Wärmebeständigkeit haben, sind stärker bevorzugt. Der Glasumwandlungspunkt ist die Temperatur, bei der das Polymer aus einem nichtkristallinen, glasartigen Zustand in einen gummiartigen Zustand übergeht, und dessen Eigenschaften, einschließlich Elastizitätsmodul, Ausdehnungskoeffizient, Wärmeinhalt, Brechungsindex und Elektrizitätskonstante, ändern sich innerhalb dieses Übergangsbereichs. Auf der Basis der Änderungen dieser Eigenschaften ist eine Messung des Glasumwandlungspunktes möglich, und insbesondere kann er durch ein allgemein bekanntes Verfahren (z. B.
  • JIS K7121) unter Anwendung der Kalorimetrie mit Differentialabtastung (DSC) ausgewertet werden.
  • In Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften des transparenten Harzes, wenn diese als Biegemodul bei Raumtemperatur angegeben werden, sind 200 kg/mm2 bevorzugt und 330 kg/mm2 oder mehr stärker bevorzugt. Die Transparenz des transparenten Harzes, wenn sie als gesamte Lichtdurchlässigkeit angegeben wird, wenn es nicht zu einer Färbung kommt, beträgt vorzugsweise 60% oder mehr und stärker bevorzugt 80% oder mehr. Das transparente Harz kann ein Hybridsystem mit einer anorganischen Substanz oder dgl. sein, sofern dessen Transparenz nicht beeinträchtigt wird, und kann auch eine anorganische Bindung, wie eine Siloxan- oder Phosphazen-Bindung, aufweisen.
  • Als Komponenten der transparenten Harze mit einem Glasumwandlungspunkt von 130°C oder darüber können folgende genannt werden: (i) Polyolefinharze, z. B. Polymethacrylharze, wie Polymethacrylsäure, Polycarboxyphenylmethacrylamid usw., Polystyrolharze, wie Poly(biphenyl)styrol; (ii) Polyetherharze, z. B. Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenoxid); (iii) Polycarbonatharze, z. B. Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylenisopropyliden-1,4-phenylen); (iv) Polyesterharze, z. B. Poly(oxy-2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutylenoxyterephthaloyl); (v) Polysulfonharze, z. B. Poly(oxy-1,4-phenylensulfonyl-1,4-phenylen), Poly(oxy-1,4-phenylenisopropyliden-1,4-phenylenoxy-1,4-phenylensulfonyl-1,4-phenylen) usw.; (vi) Polyamidharze, z. B. Poly(iminoisophthaloylimino-4,4'-biphenylen); (vii) Polysulfidharze, z. B. Poly(thio-1,4-phenylensulfonyl-1,4-phenylen); (viii) ungesättigte Polyesterharze; (xi) Epoxidharze; (x) Melaminharze; (xi) Phenolharze; (xii) Diallylphthalatharze; (xiii) Polyimidharze und (xiv) Polyphosphazenharze.
  • Außerdem kann in diese Polymere eine vernetzte Struktur eingeführt werden, wodurch ein transparentes vernetztes Harz mit den vorstehend genannten thermischen Eigenschaften erhalten wird. Polyolefinharze sind in Hinblick auf die Transparenz und Formbarkeit besonders bevorzugt, und Polyolefin-Copolymere, die durch die Polymerisation von Zusammensetzungen erhalten werden, die polyfunktionelle Monomere mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen enthalten, sind noch stärker bevorzugt.
  • Von den vorstehend genannten Copolymeren wird vorzugsweise ein Copolymer verwendet, das durch die Polymerisation einer Zusammensetzung erhalten wird, die 20 bis 98 Gew.-% eines Monomers, das mit der nachstehenden allgemeinen Formel (F) angegeben wird, und 2 bis 80 Gew.-% eines polyfunktionellen Monomers mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen enthält, wobei der gesamte Gewichtsanteil des Monomers, das mit der allgemeinen Formel (F) angegeben wird, und des polyfunktionellen Monomers mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen 30 Gew.-% oder mehr beträgt. Allgemeine Formel
    Figure 00060001
    worin R5 und R6 Substituenten sind, die aus Wasserstoff, einer Methyl- und Ethylgruppe ausgewählt sind, und R7 ein Substituent ist, der aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist.
  • R5 und R6 können gleich oder verschieden sein. Wenn R7 ein Kohlenwasserstoffrest ist, kann er insbesondere (i) lineare Alkylgruppen, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Octyl- und Octadecylgruppe, (ii) verzweigte Alkylgruppen, wie eine Isopropyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl- und Isopentylgruppe, (iii) alicyclische Kohlenwasserstoffreste, wie eine Cyclohexyl- und Methylcyclohexylgruppe, (iv) Arylgruppen, wie eine Phenyl- und Methylphenylgruppe, und (v) Aralkylgruppen, wie eine Benzyl- und Phenethylgruppe, sein.
  • Außerdem können R5, R6 und R7 mit einer Vielzahl von Substituenten, einschließlich Halogenen, wie Fluor, Chlor und Brom, und Cyano-, Carboxyl-, Sulfonsäure-, Nitro-, Hydroxyl- und Alkoxygruppen, substituiert sein.
  • Konkrete Beispiele von Verbindungen, die mit der allgemeinen Formel (F) angegeben werden, sind N-Methylmaleimid, N-Butylmaleimid, N-Phenylmaleimid, N-o-Methylphenylmaleimid, N-m-Methylphenylmaleimid, N-p-Methylphenylmaleimid, N-o-Hydroxyphenylmaleimid, Nm-Hydroxyphenylmaleimid, N-p-Hydroxyphenylmaleimid, N-Methoxyphenylmaleimid, N-m-Methoxyphenylmaleimid, N-p-Methoxyphenylmaleimid, N-o-Chlorphenylmaleimid, N-m-Chlorphenylmaleimid, N-p-Chlorphenylmaleimid, N-o-Carboxyphenylmaleimid, N-p-Carboxyphenylmaleimid, N-p-Nitrophenylmaleimid, N-Ethylmaleimid, N-Cyclohexylmaleimid und N-Isopropylmaleimid.
  • Diese Monomere können allein oder mit zwei oder mehreren davon in einem Gemisch verwendet werden. Aus der Sicht des Vergilbens nach dem Wärmebeständigkeitstest und der Witterungsbeständigkeit sind zudem von den vorstehend genannten Maleimidverbindungen Alkylmaleimide und Cycloalkylmaleimide besonders bevorzugt, wobei N-Isopropylmaleimid und N-Cyclohexylmaleimid besonders bevorzugt sind. Außerdem werden angesichts der einfachen Herstellung der Monomerlösung und der befriedigenden Eigenschaften bei der Gießpolymerisation N-Alkylmaleimid, wie N-Isopropylmaleimid, und ein alicyclisches N-Alkylmaleimid, wie N-Cyclohexylmaleimid, besonders bevorzugt in Kombination verwendet. Wenn sie zusammen verwendet werden, hängt der Anteil des N-Alkylmaleimids und des alicyclischen N-Alkylmaleimids von den Arten und Mengen der polyfunktionellen Monomere mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen ab, und dieser muß durch angemessene Versuche bestimmt werden, damit der Kombinationseffekt jedoch auftritt, werden sie vorzugsweise im Bereich von 10 bis 500 Gew.-Teilen alicyclisches N-Maleimid auf 100 Gew.-Teile N-Alkylmaleimid verwendet.
  • Das polyfunktionelle Monomer mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen ist ein Monomer mit zwei oder mehr ungesättigten funktionellen Gruppen, die mit den vorstehend genannten Maleiden copolymerisierbar sind, Beispiele solcher copolymerisierbaren funktionellen Gruppen sind Vinyl-, Methylvinyl-, Acryl- und Methacrylsäuregruppen. Auch Monomere, die zwei oder mehr verschiedene copolymerisierbare funktionelle Gruppen im gleichen Molekül enthalten, werden gemäß der vorliegenden Erfindung vom Begriff "polyfunktionelles Monomer" erfaßt.
  • Als bevorzugte konkrete Beispiele des vorstehend genannten polyfunktionellen Monomers mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen können genannt werden: (i) Di-, Tri- und Tetra(meth)acrylate von mehrwertigen Alkoholen, wie Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Diethylenglycoldi(meth)acrylat, Triethylenglycoldi(meth)acrylat, Glycerin(di/tri)(meth)acrylat, Trimethylolpropan(di/tri)(meth)acrylat und Pentaerythritol(di/tri/tetra)(meth)acrylat; (ii) aromatische polyfunktionelle Monomere, wie p-Divinylbenzol und o-Divinylbenzol; (iii) Ester, wie Vinylacrylatester und Allyl(meth)acrylatester; (iv) Diene, wie Butadien, Hexadien und Pentadien; (v) Monomere mit einem Phosphazen-Gerüst, die mit Dichlorphosphazen als Ausgangsmaterial polymerisiert wurden und in die eine polyfunktionelle Gruppe eingeführt worden ist; und (vi) polyfunktionelle Monomere mit einem heterocyclischen Gerüst, wie Triallylisocyanurat.
  • Die vorstehend genannte Polyolefin-Copolymerzusammensetzung enthält vorzugsweise 20 bis 98 Gew.-% des Monomers, das mit der all-gemeinen Formel (F) angegeben wird. Bei weniger als 20 Gew.-% sind die Eigenschaften in Form von Wärmebeständigkeit, mechanischer Festigkeit, optischer Isotropie usw. gelegentlich nicht befriedigend, und bei mehr als 98 Gew.-% nimmt der Vernetzungsgrad ab, womit gelegentlich die Lösungsmittelbeständigkeit und der Wasserabsorptionskoeffizient unbefriedigend gering werden. Ein Anteil von 30 bis 80 Gew.-% ist stärker bevorzugt und ein Anteil von 40 bis 60 Gew.-% ist noch stärker bevorzugt.
  • Das polyfunktionelle Monomer mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen ist vorzugsweise mit einem Anteil von 2 bis 80 Gew.-% in der vernetzten Polymerzusammensetzung enthalten. Bei weniger als 2 Gew.-% verläuft die Vernetzung nicht ausreichend, wodurch die Wärmebeständigkeit und die Lösungsmittelbeständigkeit abnehmen. Bei mehr als 80 Gew.-% nimmt die Kerbschlagzähigkeit ab – gelegentlich so stark, daß die Eigenschaften des Materials als Kunststoff deutlich schlechter werden.
  • Vorzugsweise werden in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Polyolefin-Copolymerzusammensetzung verschieden copolymerisierbare Monomere verwendet, um die mechanische Festigkeit, die optische Isotropie, den hohen Brechungsindex, die geringe Wasserabsorption, die Färbbarkeit, die Wärmebeständigkeit, die Kerbschlagzähigkeit usw. zu verbessern. Beispiele solcher Monomere, die gemeinsam verwendet werden können, schließen aromatische Vinylmonomere, olefinische Vinylmonomere, (Meth)acrylsäuremonomere und deren Estermonomere, mehrwertige Carbonsäureanhydride usw. ein. Bestimmte Beispiele von aromatischen Vinylmonomeren schließen Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-tert.-Butylstyrol, Vinyltoluol, Chlorstyrol und Bromstyrol ein. Styrol, α-Methylstyrol und p-Methylstyrol werden im allgemeinen wegen ihrer geeigneten Eigenschaften und deshalb verwendet, weil sie in der Industrie leicht verfügbar sind. Andere konkrete Beispiele von bevorzugten Vinylmonomeren schließen ein: (i) Vinylcyanidmonomere, wie Acrylnitril und Methacrylni tril, (ii) ein Monomer vom (Meth)acrylat(ester)-Type, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Acrylsäure und Methacrylsäure, und (iii) Maleinsäureanhydrid.
  • Der Gesamtgehalt des Monomers, das mit der allgemeinen Formel (A) angegeben wird, und des polyfunktionellen Monomers mit zwei oder mehr ungesättigten Gruppen beträgt in der vorstehend beschriebenen Polyolefin-Copolymerzusammensetzung vorzugsweise mindestens 30 Gew.-% in der vernetzten Harzzusammensetzung und stärker bevorzugt mindestens 40 Gew.-%. Bei weniger als 30 Gew.-% hat das Polymer gelegentlich eine ungeeignete Transparenz, Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Kerbschlagzähigkeit.
  • Der Zusatz verschiedener UV-Absorptionsmittel, Antioxidantien und antistatischer Mittel zum erfindungsgemäßen transparenten Harz ist von Vorteil, um die Lichtbeständigkeit, die Eigenschaften in Bezug auf den oxidativen Abbau und die antistatischen Eigenschaften zu verbessern. Es ist besonders bevorzugt, ein Monomer mit UV-Absorptionseigenschaften oder Antioxidationseigenschaften zu copolymerisieren, da diese Eigenschaften verbessert werden können, ohne daß die chemische Beständigkeit und die Wärmebeständigkeit schlechter werden. Bevorzugte Beispiele solcher Monomere sind UV-Absorptionsmittel vom Benzophenon-Typ mit einer ungesättigten Doppelbindung, UV-Absorptionsmittel vom Phenylbenzoat-Typ mit einer ungesättigten Doppelbindung und (Meth)acrylmonomere mit einer gehinderten Aminogruppe als Substituent. Diese Monomere für die Copolymerisation werden vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% verwendet. Wenn der Gehalt weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, läßt sich der Effekt der Zugabe nicht feststellen, und bei mehr als 20 Gew.-% nehmen die Wärmebeständigkeit und die mechanische Festigkeit ab.
  • Das Verfahren zum Polymerisieren des transparenten Harzes ist nicht besonders begrenzt, und die Polymerisation kann gewöhnlich nach all-gemein bekannten Verfahren vorgenommen werden. Wenn das transparente Harz ein Polyolefin-Copolymer ist, kann die Polymerisation vorgenommen werden, indem das Gemisch der vorstehend beschriebenen Monomere in Gegenwart eines Radikalbildners oder ohne diesen bei einer bestimmten Temperatur gehalten wird. Es kann irgendein Polymerisationsverfahren, wie die Blockpolymerisation, die Lösungspolymerisation, die Suspensionspolymerisation oder die Gießpolymerisation, angewendet werden. Der Polymerisationsgrad des erfindungsgemäßen transparenten vernetzten Harzes ist nicht besonders begrenzt, ein höherer Polymerisationsgrad ist jedoch bevorzugt, und angesichts der Nachbehandlung der transparenten Schicht, wie Vakuumbedampfen, beträgt der Polymerisationsgrad vorzugsweise mindestens 90%. Die Polymerisation des erfindungsgemäßen transparenten Harzes kann bei einer Temperatur von 30 bis 250°C vorgenommen werden, und die Polymerisationsgeschwindigkeit kann bei einer Polymerisationstemperatur von nicht weniger als 130°C und vorzugsweise nicht weniger als 150°C erhöht werden.
  • Das Formgebungsverfahren für das erfindungsgemäße transparente Harz ist nicht besonders begrenzt, und es können das Extrudieren, das Spritzgießen, das Tauchformen und die Gießpolymerisation wird als wirksames Formgebungsverfahren angesehen. Angesichts der mechanischen Eigenschaften beträgt die Dicke des Substrats, das das transparente Harz umfaßt, zudem vorzugsweise 0,1 bis 10 mm und stärker bevorzugt 0,1 bis 0,8 mm.
  • Die Schicht B (gehärtete Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht) ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schicht, die zusätzlich zu einem hydrophilen Harz eine Organosiliciumverbindung, die mit der allgemeinen Formel (A) angegeben wird (oder ein Hydrolysat davon) und eine Aluminium-Chelatverbindung, die mit der allgemeinen Formel (B) angeben wird, umfaßt.
  • Allgemeine Formel (A) R1 aR2 bSiX4-a-b
    worin R1 ein organischer Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R2 ein Kohlenwasserstoff- oder halogenierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, X eine hydrolysierende Gruppe ist und a und b 0 oder 1 sind,
  • Allgemeine Formel (B) AlXnY3-n
    worin X OL ist, wobei L ein Niederalkylrest ist; Y mindestens ein Bestandteil ist, der aus Liganden ausgewählt ist, die von Verbindungen mit den allgemeinen Formeln (C): M1COCH2COM2 worin M1 und M2 jeweils ein Niederalkylrest sind, und (D): M3COCH2COOM4 worin M3 und M4 jeweils ein Niederalkylrest sind, abgeleitet sind; und n 0, 1 oder 2 ist.
  • Die Schicht B stellt auch eine Gassperrfunktion im optischen Kunststoffgegenstand bereit.
  • Das erfindungsgemäße hydrophile Harz kann irgendeine Art eines wasserlöslichen Harzes sein, z. B. Hydroxyalkyl-substituierte Cellulosederivate, Polyacrylamide, Poly(meth)acrylsäure und Metallsalze davon, vollständig oder teilweise verseiftes Polyvinylacetat und Polyvinylpyrrolidon, sowie auch Polyhydroxyalkyl(meth)acrylate und deren Copolymere, Alkylpolyalkylenoxid(meth)acrylat-Polymere und deren Copolymere und hydrophile Urethanharze; es ist nicht begrenzt, sofern dessen Hydrophilie ausreicht, damit der Gassperreffekt auftritt. Angesichts der Kompatibilität und Vernetzbarkeit mit der organischen Siliciumverbindung ist es besonders bevorzugt, ein hydroxylhaltiges Polymer, z. B. Hydroxyalkylcellulose, vollständig oder teilweise verseiftes Polyvinylacetat, das allgemein Polyvinylalkohol bekannt ist, Polyhydroxy(meth)acrylat oder ein Copolymer davon, zu verwenden. Bestimmte Beispiele von Hydroxyalkylcellulose schließen Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylcellulose ein. Ein Polyvinylalkohol, der für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist, hat einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 250 bis 3000 und einen Verseifungsgrad von 70 Mol-% oder mehr. Wenn der durchschnittliche Polymerisationsgrad weniger als 250 beträgt, fehlen die Haltbarkeit und insbesondere die Feuchtigkeitsbeständigkeit, und wenn er mehr als 3000 beträgt, ist die Viskosität der Zusammensetzung, nachdem sie zu einem Anstrich verarbeitet worden ist, hoch, was bei der Herstellung einer gleichmäßigen Beschichtung zu einem Problem sowie auch zu anderen Verarbeitungsproblemen führt. Wenn der Verseifungsgrad weniger als 70 Mol-% beträgt, lassen sich auch keine angemessenen Gassperreigenschaften erwarten.
  • Als Polyhydroxyalkyl(meth)acrylate können Polyhydroxyethylacrylat, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polyhydroxypropylacrylat, Polyhydroxypropylmethacrylat und Copolymere dieser Polymere genannt werden, die durch die Zugabe anderer Monomere, z. B. Methylmethacrylat und dgl., hergestellt werden.
  • Diese hydrophilen Harze zeigen ihren Einfluß auf die Verbesserung der Gassperreigenschaften der Schicht B nicht, wenn sie in einem zu geringen Anteil vorliegen. Angesichts der Verbesserung anderer Eigenschaften, die durch das Beschichten mit der Schicht B bereitgestellt werden, wie Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Härte und Haltbarkeit, ist das hydrophile Harz andererseits vorzugsweise nicht in einem zu hohen Anteil in der Schicht B vorhanden. Angesichts dessen beträgt der Gehalt des hydrophilen Harzes in der Schicht B vorzugsweise 10 bis 95%.
  • Angesichts der Verbesserung der Haltbarkeit, der Adhäsion am transparenten Harzsubstrat, der Feuchtigkeitsbeständigkeit und der erforderlichen Salzsäurebeständigkeit beim Ätzen nach dem Festwerden der leitfähigen Schicht ist außerdem die Verwendung einer Organosiliciumverbindung und einer Aluminium-Chelatverbindung in der gehärteten Schicht bevorzugt, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht. Außerdem können mehr als ein hydrophiles Harz, mehr als eine Organosiliciumverbindung und mehr als eine Aluminium-Chelatverbindung zugesetzt werden.
  • Erstens ist die Organosiliciumverbindung nicht besonders begrenzt, es sind jedoch Organosiliciumverbindungen, die mit der folgenden Formel (A) angegeben werden, und deren Hydrolysate bevorzugt.
  • Allgemeine Formel (A) R1 aR2 bSiX4-a-b
    worin R1 ein organischer Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R2 ein Kohlenwasserstoff- oder halogenierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, X eine hydrolysierende Gruppe ist und a und b 0 oder 1 sind.
  • Spezifische Beispiele dafür sind (i) als tetrafunktionelle Silanverbindungen: Tretraalkoxysilane und deren Hydrolysate, wie Methylcilicat, Ethylsilicat, n-Propylsilicat, Isopropylsilicat, n-Butylsilicat, sek.-Butylsilicat und t-Butylsilicat; (ii) als trifunktionelle Silanverbindungen: Trialkoxysilane, Triacyclosilane, Triphenoxysilane und deren Hydrolysate, wie Methyltrimethoxyslilan, Methyltriethoxysilan, Methyltriacetoxysilan, Methyltripropoxysilan, Methlyltributoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenyltriacetoxysilan, γ-Chlorpropyltrimethoxysilan, γ-Chlorpropyltriethoxysilan, γ-Chlorpropyltriacetoxysilan, γ-Methacryloxyprpyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, γ-Mercatpopropyltrimethoxysilan, γ-Mercapto propyltriethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, β-Cyanoethyltriethoxysilan, Methyltriphenoxysilan, Chlormethyltrimethoxysilan, Chlormethyltriethoxysilan, Glycidoxymethyltrimethoxysilan, Glycidoxymethyltriethoxysilan, α-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, α-Glycidoxyethyltriethoxysilan, β-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, β-Glycidoxyethyltriethoxysilan, α-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, α-Glycidoxypropyltriethoxysilan, β-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, β-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltripropoxysilan, γ-Glycidoxypropyltributoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriphenoxysilan, α-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, α-Glycidoxybutyltriethoxysilan, β-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, β-Glycidoxybutyltriethoxysilan, γ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, δ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)methyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)methyltriethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltripropoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltributoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriphenoxysilan, γ-(3,4-Epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilan, γ-(3,4-Epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilan, δ-(3,4-Epoxycyclohexyl)butyltrimethoxysilan, δ-(3,4-Epoxycyclohexyl)butyltriethoxysilan usw.; und (iii) als difunktionelle Silanverbindungen: Dialkoxysilane, Diphenoxysilane und Diacyclosilane und deren Hydrolysate, wie Dimethyldimethoxysilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan, γ-Chlorpropoylmethyldimethoxysilan, γ-Chlorpropoylmethyldiethoxysilan, Dimethyldiacetoxysilan, γ-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, γ-Mercaptopropylmethyldiethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldiethoxysilan, Methylvinyldimethoxysilan, Methylvinyldiethoxysilan, Glycidoxymethylmethyldimethoxysilan, Glycidoxymethylmethyldiethoxysilan, α-Glycidoxyethylmethyldimethoxysilan, α-Glycidoxy ethylmethyldiethoxysilan, β-Glycidoxyethylmethyldimethoxysilan, β-Glycidoxyethylmethyldiethoxysilan, α-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, α-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, β-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, β-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldipropoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldibutoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethylmethoxyethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiphenoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiacetoxysilan, γ-Glycidoxypropylethyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylethyldiethoxysilan, γ-Glyidoxypropylvinyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylvinyldiethoxysilan, γ-Glycidoxypropylphenyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylphenyldiethoxysilan usw.
  • Der Beschichtungszusammensetzung der Schicht B kann eine oder mehrere dieser Organosiliciumverbindungen zugesetzt werden.
  • Obwohl irgendwelche der vorstehend genannten Organosiliciumverbindungen verwendet werden können, wird außerdem für eine deutlichere Verbesserung der Gassperreigenschaften der Schicht B vorzugsweise eine difunktionelle Silanverbindung verwendet, die mit der all-gemeinen Formel E angegeben wird.
  • Allgemeine Formel (E) R3R4SiX2
    worin R3 und R4 organische Gruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind und X eine hydrolysierende Gruppe ist.
  • Angesichts der Verbesserung der Gassperreigenschaften gibt es auch vorzugsweise eine große Anzahl von Hydroxyl-, Carboxyl- und anderen Wasserstoff bindenden Gruppen, die im hydrophilen Harz vorliegen. Wenn es zuwenige sind, reagiert die dem System zugesetzte Organosiliciumverbindung mit den Hydroxyl- und Carboxylgruppen des hydrophilen Harzes.
  • Das gehärtete Harz wird durch diese Reaktion vernetzt, wodurch der gehärteten Schicht verbesserte Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Härte und Haltbarkeit, verliehen werden. Deshalb muß die Menge der zugesetzten Organosiliciumverbindung sorgfältig bestimmt werden, um diese Eigenschaften nicht zu beeinträchtigen. Folglich wird die Organosiliciumverbindung für ein optimales Gleichgewicht der Eigenschaften der gehärteten Gassperrschicht in einer Menge zugesetzt, die vorzugsweise 0,01 bis 20% und stärker bevorzugt 0,1 bis 10% beträgt.
  • Diese Organosiliciumverbindungen werden vor der Verwendung vorzugsweise hydrolysiert, um die Härtetemperatur zu verringern und das Härten stärker zu fördern. Diese Hydrolysate können erhalten werden, indem gereinigtes Wasser oder eine wäßrige saure Lösung, wie Salzsäure, Essigsäure oder Schwefelsäure, zugesetzt und damit gemischt wird. Wenn die zugesetzte Menge des gereinigten Wassers oder der wäßrigen sauren Lösung geregelt wird, läßt sich der Hydrolysegrad leicht steuern. Um das Härten zu fördern, wird für die Hydrolyse das gereinigte Wasser oder die wäßrige saure Lösung vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 3 molaren Äquivalenten der hydrolysierenden Gruppen in der mit der allgemeinen Formel (A) angegebenen Verbindung zugesetzt.
  • Da bei der Hydrolyse ein Alkohol usw. entsteht, kann die Reaktion ohne ein Lösungsmittel durchgeführt werden. Um die Hydrolyse jedoch noch gleichmäßiger zu fördern, kann sie durchgeführt werden, nachdem die Organosiliciumverbindungen und das Lösungsmittel gemischt worden sind. In Abhängigkeit von der gewünschten Aufgabe kann der Alkohol usw. nach der Hydrolyse durch Erwärmen und/oder durch Verdampfen bei reduziertem Druck entfernt werden, und danach kann auch ein geeignetes Lösungsmittel zugesetzt werden.
  • Die zusammen mit der Organosiliciumverbindung verwendete Aluminium-Chelatverbindung ist besonders bevorzugt eine Aluminium-Chelatverbindung, die mit der folgenden allgemeinen Formel (B) angegeben wird.
  • Allgemeine Formel (B) AlXnY3-n
    worin X OL ist, wobei L ein Niederalkylrest ist; Y mindestens ein Bestandteil ist, der aus Liganden ausgewählt ist, die von Verbindungen mit den allgemeinen Formeln (C): M1COCH2COM2 worin M1 und M2 jeweils ein Niederalkylrest sind, und (D): M3COCH2COOM4 worin M3 und M4 jeweils ein Niederalkylrest sind, abgeleitet sind; und n 0, 1 oder 2 ist.
  • Obwohl als Aluminium-Chelatverbindungen, die mit der allgemeinen Formel (B) angegeben werden, eine große Vielzahl von Verbindungen genannt werden kann, sind Alumiumacetylacetonat, Alumiumbisethylacetoacetatmonoacetylacetonat, Aluminiumdi-n-butoxidmonoethylacetoacetat und Alumiumdiisopropoxidmonomethylacetoacetat angesichts der Löslichkeit, der Stabilität in der Zusammensetzung und des Effektes als Härtekatalysatoren besonders bevorzugt. Zwei oder mehr dieser Aluminium-Chelatverbindungen können als Gemisch in der Beschichtungszusammensetzung der Schicht B verwendet werden.
  • Die zuzusetzende Menge dieser Aluminium-Chelatverbindungen liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 10 Teile, bezogen auf die gehärtete Schicht aus der Schicht B. Wenn die Menge der Aluminium-Chelatverbindung weniger als 0,01 Teile beträgt, ist das Härten der Schicht B nicht befriedigend, und die resultierende Härte und Haltbarkeit überdersteht die Verwendung nicht, wohingegen es zum Vergilben der Schicht B kommt, wenn sie mehr als 10 Teile beträgt. Wenn die Aluminium-Chelatverbindung nur in der erforderlichen Mindestmenge zugesetzt wird, wird außerdem der Verarbeitungsspielraum des Anstrichs, der für die Herstellung der Schicht B verwendet wird, kürzer, und die Gassperreigenschaften der Schicht B werden beeinträchtigt. Die zuzusetzende Menge der Alumium-Chelatverbindung wird auf der Basis der vorstehend genannten Gesichtspunkte und in Abhängigkeit von den Umständen bestimmt, sie liegt jedoch besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,05 Teilen.
  • Die vorstehend beschriebene Zusammensetzung wird vorzugsweise in einem üblichen flüchtigen Lösungsmittel verdünnt und als flüssige Zusammensetzung aufgebracht, und das verwendete Lösungsmittel ist nicht besonders begrenzt; es darf jedoch die Oberflächeneigenschaften der aufgebrachten Beschichtung bei der Verwendung nicht beeinträchtigen und sollte angesichts der Stabilität der Zusammensetzung, der Benetzbarkeit des Substrats, der Flüchtigkeit usw. ausgewählt werden. Es können auch zwei oder mehr Lösungsmittel in einem Gemisch verwendet werden. Bestimmte Beispiele dieser Lösungsmittel sind Alkohole, Ester, Ether, Ketone, wie Methylisobutylketon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Dimethylimidazolidinon.
  • Wenn die flüssige Zusammensetzung auf die transparente Harzschicht (A) aufgebracht wird und darauf die gehärtete Schicht (B) erzeugt wird, wird erwartet, daß die Eigenschaften des Lösungsmittels die Struktur der gehärteten Schicht stark beeinflussen. Deshalb beeinflussen die Eigenschaften der vorstehend genannten Lösungsmittel die optischen und Gassperreigenschaften, die die Struktur der gehärteten Schicht widerspiegeln, und folglich muß das Lösungsmittel angesichts dieser Gesichtspunkte ausgewählt werden. Eine Studie hat gezeigt, daß die Aufnahme einer cyclischen Etherverbindung als Teil des Lösungsmittels wirksam ist, um gute Eigenschaften der gehärteten Schicht, einschließlich der optischen und Gassperreigenschaften, zu erhalten.
  • Spezifische Beispiele solcher cyclischen Etherverbindungen schließen Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran, Hexamethylenoxid, 1,3-Dioxolan, 1,4-Dioxan, 2-Methyl-1,3-dioxolan, 4-Methyl-1,3-dioxalan, 4-Methyl-1,3-dioxan, 2,4-Dimethyl-1,3-dioxan und dgl. ein.
  • Außerdem ist die Aufnahme von Dimethylimidazolidinon im Lösungsmittel wirksam, um die Haftungseigenschaften zwischen dem gehärteten Harz und dem Substrat zu verbessern. Wenn Dimethylimidazolidinon dem Lösungsmittel in einer zu großen Menge zugesetzt wird, wird jedoch der Vergilbungsgrad der gehärteten Schicht höher, wodurch dessen Verwendung bei optischen Anwendungszwecken komplizierter wird. Folglich liegt dessen Gehalt im Lösungsmittel vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 10%, damit sowohl die Adhäsion am Substrat erhalten bleibt als auch das Vergilben der gehärteten Schicht minimiert wird.
  • Für eine bessere Haltbarkeit der Schicht und einen angemessenen linearen Ausdehnungskoeffizienten können mit der Schicht auch feine anorganische Partikel kombiniert werden. Die feinen anorganischen Partikel, die für diesen Zweck verwendet werden, sind nicht besonders begrenzt, sofern sie in Form einer Schicht die Transparenz nicht beeinträchtigen. Angesichts einer besseren Wirksamkeit und der Verleihung von Transparenz sind in kolloidaler Form dispergierte Sole besonders bevorzugt. Bestimmte Beispiele davon schließen Siliciumdioxid-Sol, Antimonoxid-Sol, Titanoxid-Sol, Zirconiumdioxid-Sol, Aluminiumoxid-Sol, Wolframoxid-Sol und dgl. ein. Es gibt keine Probleme bei der Oberflächenbehandlung der feinen Partikel oder der Zugabe von oberflächenaktiven Mitteln oder Aminen für ein besseres Dispersionsvermögen der feinen anorganischen Partikel. Von den vorstehenden Beispielen wird Siliciumdioxid-Sol vorzugsweise verwendet. Das Siliciumdioxid-Sol hat vorzugsweise eine mittlere Partikelgröße von 1 bis 200 nm. Siliciumdioxid-Sol ist eine kolloidale Dispersion von Kieselsäureanhydrid mit einem hohen Molekulargewicht in Wasser und/oder einem organischen Lösungsmittel, wie einem Alkohol. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird ein Sol mit einer mittleren Partikelgröße von 1 bis 200 nm verwendet, eine mittlere Partikelgröße von 5 bis 100 nm ist jedoch bevorzugt und stärker bevorzugt sind 20 bis 80 nm. Sole mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als 1 nm haben eine schlechte Stabilität als Dispersionen und erschweren es, eine konstante Qualität zu erreichen, während jene mit mehr als 200 nm zu einer schlechten Transparenz der entstehenden Schicht führen und nur sehr trübe Schichten ergeben.
  • In der gehärteten Schicht kann auch irgendeine Art eines Additivs oder Modifikationsmittels enthalten sein. Als Additiv können ein oberflächenaktives Mittel für eine bessere Glätte der Oberfläche und insbesondere Siliciumverbindungen, oberflächenaktive Mittel aus Fluor und organische oberflächenaktive Mittel verwendet werden. Als Modifikationsmittel kann ein organisches Polymer mit einer guten Kompatibilität mit dem hydrophilen Harz und der Organosiliciumverbindung, wie alkohollösliches Nylon, sowie auch tetrafunktionelle Silanverbindungen, wie Ethylsilicat, n-Propylsilicat, i-Propylsilicat, n-Butylsilicat, sek.-Butylsilicat, t-Butylsilicat uw., zugesetzt werden. Es sind auch verschiedene Epoxidharze, Melaminharze und Amidharze geeignet. Es können auch verschiedene Härter in Kombination damit verwendet werden, um das Härten zu fördern und das Härten bei einer geringen Temperatur zu ermöglichen. Härter für Epoxidharze oder Organosiliciumharze können als Härter verwendet werden. Konkrete Beispiele solcher Härter sind organische Säuren und deren Säureanhydride, stickstoffhaltige organische Verbindungen, verschiedene Metallkomplexe, Metallalkoxide, verschiedene Salze, wie organische Carboxylate und Carbonate von Alkalimetallen und Radikalpolymerisationsinitiatoren, wie Peroxide und Azobisisobutylronitril. Es können zwei oder mehr Arten dieser Härter in einem Gemisch verwendet werden. Von diesen Härtern sind angesichts der Stabilität der Beschichtungszusammensetzung und der Verhinderung der Färbung der Schicht nach dem Auftra gen die vorstehend genannten Aluminium-Chelatverbindungen besonders vorteilhaft.
  • In Abhängigkeit von der Verwendung, für die die vorliegende Erfindung gedacht ist, können zusätzlich zu dem hydrophilen Harz und der Organosiliciumverbindung weitere Zusätze Verbesserungen der verschiedenen Eigenschaften, wie Gassperre, Leitfähigkeit, Haltbarkeit, Wärmebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit; Adhäsion und chemische Beständigkeit, der Schicht bieten, die durch Zusammensetzung aus der erfindungsgemäßen gehärteten Schicht erzeugt worden ist, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht.
  • Die Zusammensetzung für die Erzeugung der gehärteten Schicht kann durch einfaches Mischen der Komponenten oder in Abhängigkeit von den Komponenten durch Vorbehandlung, wie Hydrolyse und das Mischen der anderen Komponenten hergestellt werden; irgendeines dieser Verfahren kann bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorteilhaft angewendet werden.
  • Das Verfahren zum Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung für die gehärtete Schicht auf dem transparenten Harz kann irgendein übliches Beschichtungsverfahren, wie Streichen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Sprühbeschichten, Schleuderbeschichten, Flutbeschichten oder dgl. sein.
  • Für das Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung sind verschiedene Vorbehandlungen effektiv, um die Sauberkeit, die Adhäsion, die Feuchtigkeitsbeständigkeit usw. zu verbessern. Besonders bevorzugte Verfahren sind die Behandlung mit aktiviertem Gas, die chemische Behandlung und die UV-Behandlung. Diese Vorbehandlungen können zusammen entweder kontinuierlich oder schrittweise vorgenommen werden.
  • Die Behandlung mit aktiviertem Gas ist eine Behandlung unter Verwendung von Ionen, Elektronen oder aktivierten Gasen, die bei normalem oder reduziertem Druck erzeugt wurden. Die Verfahren zum Erzeugen solcher aktivierten Gas schließen die Koronaentladung und die Hochspannungsentladung unter Anwendung von Gleichstrom, Niederfrequenz, Hochfrequenz oder Mikrowellen, bei reduziertem Druck ein.
  • Das zu verwendende Gas ist nicht besonders begrenzt und bestimmte Beispiele davon schließen Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Helium, Neon, Argon, Freon, Wasserdampf, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Chlor, Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und dgl. ein. Diese Gase können allein oder als Gemisch von zwei oder mehreren verwendet werden. Von den vorstehend genannten Beispielen sind sauerstoffhaltige Gase, besonders jene, die natürlich vorkommen, wie Luft, bevorzugt. Reines Sauerstoffgas ist für eine bessere Adhäsion stärker bevorzugt. Für den gleichen Zweck kann während der Behandlung die Temperatur des behandelten Substrats erhöht werden.
  • Bestimmte Beispiele der chemischen Behandlung schließen (i) eine Alkalibehandlung mit Ätznatron, (ii) eine Säurebehandlung mit Salzsäure, Schwefelsäure, Kaliumpermanganat, Kaliumdichromat usw. und (iii) die Behandlung mit einem organischen Lösungsmittel ein.
  • Die vorstehend beschriebene Vorbehandlung kann entweder kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.
  • Die Dicke der erfindungsgemäßen gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus dem hydrophilen Harz und der organischen Siliciumverbindung besteht, ist nicht besonders begrenzt, liegt jedoch angesichts der Verleihung von Gassperreigenschaften, der Aufrechterhaltung der Adhäsionsstärke, der Härte, der Haltbarkeit, der Metalloxid- und/oder Metallnitridschicht und der Haltbarkeit der transparenten leitfähigen Schicht vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 150 μm und stärker bevorzugt von 0,3 bis 70 μm. Beim Aufbringen der Schicht wird die Zusammensetzung in verschiedenen Lösungsmitteln verdünnt, um die Wirksamkeit und die Dicke der gehärteten Schicht zu regeln, und entsprechend der gedachten Aufgabe können verschiedene Lösungsmittel verwendet werden, einschließlich Wasser, Alkohol, Ester, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid usw. Falls erforderlich kann auch ein gemischtes Lösungsmittel verwendet werden.
  • Die gehärtete Schicht wird erhalten, indem die vorstehend genannte Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird, und das Härten kann durch Wärmebehandlung erfolgen. Die Temperatur beim Erwärmen wird auf der Basis der Komponenten der Beschichtungszusammensetzung und der Wärmebeständigkeit des transparenten Harzes geeignet ausgewählt, beträgt jedoch vorzugsweise 50 bis 250°C. Bei weniger als 50°C ist das Härten unzureichend, und bei mehr als 250°C kommt es zum Verfärben und einer Beeinträchtigung der gehärteten Schicht.
  • Das Gassperrvermögen als Sauerstoffpermeabilität der erfindungsgemäßen gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus dem hydrophilen Harz und der Organosiliciumverbindung besteht, beträgt vorzugsweise 50 [cm3/m2·Tag·atm] oder weniger und stärker bevorzugt 10 [cm3/m2·Tag·atm] oder weniger.
  • Für bessere Gassperreigenschaften, eine bessere Leitfähigkeit, Haltbarkeit, Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und chemische Beständigkeit der gehärteten Schicht gibt es keine Probleme, wenn eine mehrschichtige Schicht erzeugt wird, die aus zwei oder mehr Schichten der Zusammensetzung mit gleichen oder unterschiedlichen Verhältnissen der Komponenten bestehen.
  • Die Transparenz des transparenten Harzes, das die gehärtete Schicht enthält, beträgt, wenn sie als gesamte Lichtdurchlässigkeit angegeben wird, falls keine Färbung erfolgt, vorzugsweise 60% oder mehr und stärker bevorzugt 80% oder mehr. Wenn sie für Anwendungszwecke benutzt wird, die eine optische Isotropie erfordern, wie z. B. für ein Substrat für eine Flüssigkristallanzeige, ein Substrat für eine Bildplatte oder dgl., ist die Doppelbrechung vorzugsweise unter 30 nm und stärker bevorzugt unter 15 nm.
  • Die Schicht B2 besteht hauptsächlich aus einem Harz mit einem Sauerstoffpermeabilitätskoeffizienten von 1 × 10–13 [cm3·cm/m2·s·Pa] oder weniger und einem Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizienten von 1 × 10–10 [cm3·cm/m2·s·Pa] oder weniger.
  • Bestimmte Beispiele dieses Harztyps schließen Polyvinylnitrilharze, wie Polyacrylnitril, Polymethacrylnitril und Poly(2-chloracrylnitril); Polyvinylidenhalogenidharze, wie Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid; Vinylhalogenidharze, wie Vinylchloridharz; Polyamidharze, wie Nylon-6, Nylon-66 und Nylon-11; und Polyesterharze, wie Polyethylenterephthalat, ein. Dazu gehören auch Copolymere aus diesen Monomer-Einheiten dieser Polymere. Latexpolymere, die hauptsächlich aus diesen Harzen bestehen, können wegen ihrer einfachen Anwendung vorzugsweise verwendet werden. Insbesondere können "SARAN LATEX" von Asahi Kasei Kogyo Co. und "CREHALON LATEX" von Kureha Kagaku Kogyo Co. genannt werden.
  • Im Harz in der Schicht B2 können für eine bessere Haltbarkeit der Schicht und für einen angemessenen linearen Ausdehnungskoeffizienten auch feine anorganische Partikel enthalten sein. Die feinen anorganischen Partikel, die für diesen Zweck verwendet werden, sind nicht besonders begrenzt, sofern sie in Form einer Schicht die Transparenz nicht beeinträchtigen. Angesichts einer besseren Wirksamkeit und der Verleihung von Transparenz sind in kolloidaler Form dispergierte Sole besonders bevorzugt. Bestimmte Beispiele davon schließen Siliciumdioxid-Sol, Antimonoxid-Sol, Titanoxid-Sol, Zirconiumdioxid-Sol, Aluminiumoxid-Sol, Wolframoxid-Sol und dgl. ein. Es gibt keine Probleme bei der Oberflächenbehandlung der feinen Partikel oder der Zugabe von oberflächenaktiven Mitteln oder Aminen für ein besseres Dispersionsvermögen der feinen anorganischen Partikel. Die feinen anorganischen Partikel haben vorzugsweise eine mittlere Partikelgröße von 1 bis 200 nm, stärker bevorzugt 5 bis 100 nm und noch bevorzugter 20 bis 80 nm. Partikel mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als 1 nm haben eine schlechte Stabilität als Dispersion und erschweren das Erreichen einer konstanten Qualität, wohingegen jene mit mehr als 200 nm zu einer schlechten Transparenz der entstehenden Schicht führen und nur sehr trübe Schichten ergeben.
  • Außerdem können falls erforderlich für die Erzeugung einer gleichmäßigen Schicht notwendige oberflächenaktive Mittel und für die Verbesserung der Lösungsmittelbeständigkeit der Schicht erforderliche Vernetzungsmittel eingeführt werden.
  • Das folgende Verfahren kann als Methode erwähnt werden, um die Schicht B2 auf das transparente Harz aufzubringen. Die vorstehend genannte Beschichtungszusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Harz mit einem Sauerstoffpermeabilitätskoeffizienten von 1 × 10–13 [cm3·cm/m2·s·Pa] oder weniger und einem Wasserdampfdurchlässigkeitskoeffizienten von 1 × 10–10 [cm3·cm/m2·s·Pa] oder weniger besteht, wird in einem Lösungsmittel gelöst, das diese lösen kann und diese Lösung wird als Anstrich zum Auftragen nach einem üblichen Beschichtungsverfahren, wie Streichen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Sprühbeschichten, Schleuderbeschichten, Flutbeschichten oder dgl., verwendet.
  • Als transparente elektrisch leitende Schicht, die die Schicht C der vorliegenden Erfindung darstellt, kann eine dünne leitfähige Schicht aus einem Metalloxid, wie ITO, Zinnoxid, Cadmiumoxid usw., einem Metall, wie Gold, Silber, Kupfer, Palladium, Nickel, Aluminium, Chrom usw., oder einem leitfähigen Polymer verwendet werden. Von diesen wird vorzugsweise ITO verwendet, wenn verschiedene Eigenschaften, wie die Transparenz und ein geringer Widerstand, in Betracht gezogen werden. Allgemein bekannte Verfahren können angewendet werden, um die dünne Metalloxidschicht, wie die ITO-Schicht oder eine dünne Metallschicht aufzubringen, einschließlich dem Vakuumbedampfungsverfahren, dem Ionenplattierverfahren, dem Zerstäubungsverfahren, dem Beschichtungsverfahren oder dem Sprühverfahren. Ein bekanntes Verfahren, wie das Zerstäuben mit Gleichstrom, das Zerstäuben mit Hochfrequenzentladung oder das Magnetron-Zerstäuben, können als Zerstäubungsverfahren angewendet werden ("Sputtering Phenomenon" Akira Kimbara, von The Tokyo University Press 1984 veröffentlicht). Die Temperatur des Substrats kann bei der Erzeugung der Schicht auf der Basis der Art des transparenten Harzes und der gehärteten Schicht geeignet ausgewählt werden, wobei die Transparenz, ein geringer Widerstand, die Adhäsion, die Wärmebeständigkeit und die chemische Beständigkeit in Betracht gezogen werden. Der Anteil des ITO wird ebenfalls vorzugsweise auf der Basis des Wertes des Oberflächenwiderstandes, des spezifischen Widerstandes, der Transparenz usw. bestimmt, die für eine transparente elektrisch leitende Schicht erforderlich sind, angesichts des geringen Widerstandes und der Transparenz beträgt jedoch der SnO2-Gehalt vorzugsweise 25 Gew.-% oder weniger, und für einen noch geringeren Widerstandswert wird als ITO-Target vorzugsweise ein ITO-Target mit hoher Dichte verwendet, die nahe der wahren Dichte von ITO liegt. Die Dicke der transparenten leitfähigen Schicht ist nicht besonders begrenzt, angesichts der Leitfähigkeit, der Zeit für die Erzeugung der Schicht und der mechanischen Eigenschaften wird sie jedoch vorzugsweise geeignet im Bereich von 150 bis 5000 Angström ausgewählt.
  • Die in der Schicht D der vorliegenden Erfindung zu verwendenden feinen anorganischen Partikel sind nicht besonders begrenzt, solange sie die Transparenz in Form einer Schicht nicht beeinträchtigen. Angesichts einer besseren Wirksamkeit und der Verleihung von Transparenz sind in kolloidaler Form dispergierte Sole besonders bevorzugt. Bestimmte Beispiele davon schließen Siliciumdioxid-Sol, Antimonoxid-Sol, Titanoxid-Sol, Zirconiumdioxid-Sol, Aluminiumoxid-Sol, Wolframoxid-Sol und dgl. ein. Es gibt kein Problem bei der Oberflächenbehandlung der feinen Partikel oder der Zugabe von oberflächenaktiven Mitteln oder Aminen für ein besseres Dispersionsvermögen der feinen anorganischen Partikel.
  • Die feinen anorganischen Partikel werden zugesetzt, um die Härte der Oberfläche zu verbessern, den Brechungsindex einzustellen, die mechanische Festigkeit zu verbessern, die thermischen Eigenschaften zu verbessern und die Haltbarkeit der Metalloxid- und/oder Metallnitridschicht zu verbessern, die auf der gehärteten Schicht aufgebaut worden ist, die die feinen anorganischen Partikel enthält.
  • Die Partikelgröße der feinen anorganischen Partikel ist nicht besonders begrenzt, liegt jedoch normalerweise zwischen 1 und 200 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 100 nm und stärker bevorzugt zwischen 20 und 80 nm. Partikel mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als lnm zeigen als Dispersion eine schlechte Stabilität und erschweren das Erreichen einer konstanten Qualität, wohingegen jene mit mehr als 200 nm zu einer schlechten Transparenz der entstehenden Schicht führen und nur sehr trübe Schichten ergeben.
  • Die zuzusetzende Menge der feinen anorganischen Partikel ist nicht besonders begrenzt, um jedoch einen feststellbaren Effekt zu erreichen, beträgt sie in der transparenten Schicht vorzugsweise 1 Gew.-% oder mehr und 80 Gew.-% oder weniger. Bei weniger als 1 Gew.-% läßt sich kein deutlicher Effekt der Zugabe feststellen, und bei mehr als 80 Gew.-% treten Probleme, wie eine schlechte Adhäsion an Kunststoffsubstraten, das Reißen der Schicht selbst und eine geringere Kerbschlagzähigkeit, auf.
  • Die gehärtete Schicht, die die feinen anorganischen Partikel enthält, die die Schicht D der vorliegenden Erfindung bildet, enthält zusätzlich zu den feinen anorganischen Partikeln ein organisches Polymer. Bestimmte Beispiele organischer Polymere, die die gehärtete Schicht bilden, sind Acrylharze, Siliconharze, Polyurethanharze, Epoxidharze, Melaminharze, Polyolefinharze, Celluloseharze, Polyvinylalkoholharze, Harnstoffharze, Nylonharze, Polycarbonatharze und dgl. Diese Harze können allein oder als zwei oder mehrere in einem Gemisch verwendet werden, und für eine dreidimensionale Vernetzung könne auch verschiedene Härter und Vernetzungsmittel verwendet werden. Für Anwendungszwecke, bei denen eine Härte der Oberfläche besonders wichtig ist, ist ein härtbares Harz bevorzugt, und es wird z. B. vorzugsweise ein einfaches oder komplexes System aus einem Acrylharz, Siliconharz, Epoxidharz, Polyurethanharz oder Melaminharz verwendet. Wenn verschiedene Eigenschaften, wie Oberflächenhärte, Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Transparenz in Betracht gezogen werden, ist zudem als organisches Polymer ein Siliciumharz besonders bevorzugt, und aus diesen Organosiliciumverbindungen, die mit der vorstehend genannten allgemeinen Formel (A) angegeben werden, oder deren Hydrolysaten erhaltene Polymere sind noch stärker bevorzugt.
  • Es kann eine oder mehrere der vorstehend genannten Organosiliciumverbindungen zugesetzt werden. Damit insbesondere eine Färbbarkeit verliehen wird, ist die Verwendung einer Organosiliciumverbindung bevorzugt, die eine Epoxygruppe und eine Glycidoxygruppe enthält, und das entstehende Produkt hat einen hohen Zusatz- bzw. Additionswert.
  • Die schichtbildende Zusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Siliconharz besteht, kann zusätzlich zum Siliconharz ein Acrylharz, ein Polyurethanharz, ein Epoxidharz, ein Melaminharz, ein Polyolefinharz, ein Celluloseharz, ein Polyvinylalkoholharz, ein Harnstoffharz, ein Nylonharz oder Polycarbonatharz enthalten; diese sind nicht besonders begrenzt, müssen jedoch in dem Bereich liegen, der nicht zu einer Beeinträchtigung der Transparenz führt und der die erforderliche Oberflächenhärte bietet.
  • In Kombination mit der Beschichtungszusammensetzung, die bei der Erzeugung der gehärteten Schicht verwendet wird, die die feinen anorganischen Partikel enthält, können auch verschiedene Härter verwendet werden, um das Härten zu fördern und das Härten bei einer niedrigen Temperatur zu ermöglichen. Härter für Epoxidharze oder Organosiliciumharze können als Härter verwendet werden.
  • Konkrete Beispiele solcher Härter sind organische Säuren und deren Säurenanhydride, die stickstoffhaltige organische Verbindunge, verschiedene Metallkomplexe, Metallalkoxide, verschiedene Salze, wie organische Carboxylate und Carbonate von Alkalimetallen, sowie Radikalpolymerisationsinitiatoren, wie Peroxide und Azobisisobutyronitril. Zwei oder mehr Arten dieser Härter können in einem Gemisch verwendet werden. Von diesen Härtern sind angesichts der Stabilität der Beschichtungszusammensetzung und der Verhinderung einer Färbung der Schicht nach dem Auftragen die oben genannten Aluminium-Chelatverbindungen besonders vorteilhaft.
  • Die Beschichtungszusammensetzung, die für die Erzeugung der gehärteten Schicht verwendet wird, die die feinen anorganischen Partikel enthält, können verschiedene oberflächenaktive Mittel zugesetzt werden, um folglich das Fließen zum Zeitpunkt des Auftragens zu verbessern, die Glätte der gehärteten Schicht zu verbessern und den Reibungskoeffizienten der Oberfläche der Schicht zu verringern. Insbe sondere sind Block- oder Pfropfcopolymere von Dimethylpolysiloxan und Alkylenoxid und oberflächenaktive Mittel vom Fluor-Typ wirksam.
  • Von den feinen anorganischen Partikeln verschiedene anorganische Mateialien können der Beschichtungszusammensetzung, die für die Erzeugung der gehärteten Schicht verwendet wird, die die feinen anorganischen Partikel enthält, innerhalb eines Bereichs zugesetzt werden, indem die Eigenschaften der Schicht und die Transparenz nicht stark beeinträchtigt werden. Die kombinierte Verwendung dieser Zusätze kann verschiedene Eigenschaften, wie die Adhäsion am Substrat, die chemische Beständigkeit, die Oberflächenhärte, die Haltbarkeit und die Färbbarkeit, verbessern. Die anorganischen Materialien, die zugesetzt werden können, sind Metallalkoxide, die mit der folgenden all-gemeinen Formel (G) angegeben werden, Chelatverbindungen und/oder deren Hydrolysate.
  • Allgemeine Formel (G) M(OR)m
    worin R eine Alkylgruppe, eine Acylgruppe oder eine Alkoxyalkylgruppe ist, m den gleichen Wert wie die Ladungszahl des Metalls M hat und M Silicium, Titan, Zirconium, Antimon, Tantal, Germanium oder Aluminium ist.
  • Außerdem kann ein UV-Absorptionsmittel zugesetzt werden, um die Witterungsbeständigkeit zu verbessern, oder es kann ein Antoxidans als Mittel zugesetzt werden, um eine Verringerung der Wärmebeständigkeit zu verhindern.
  • Das Verfahren zum Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung für die gehärtete Schicht, die die feinen anorganischen Partikel enthält, die auf das gehärtete Harz aufgebracht werden soll, das hauptsächlich aus einem transparenten Harz und einem hydrophilen Harz besteht, kann irgendein übliches Beschichtungsverfahren, wie Strei chen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Sprühbeschichten, Schleuderbeschichten, Flutbeschichten oder dgl., sein.
  • Für das Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung sind verschiedene Vorbehandlungen wirksam, um die Sauberkeit, die Adhäsion, die Feuchtigkeitsbeständigkeit usw. zu verbessern. Besonders bevorzugte Verfahren sind die Behandlung mit einem aktivierten Gas, die chemische Behandlung und die UV-Behandlung. Diese Vorbehandlungen können zusammen entweder kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.
  • Die Behandlung mit einem aktivierten Gas ist eine Behandlung unter Verwendung von Ionen, Elektronen oder aktivierten Gasen, die bei normalem oder reduziertem Druck erzeugt werden. Das Verfahren zum Erzeugen solcher aktivierter Gase schließt die Koronaentladung und eine Hochspannungsentladung unter Anwendung von Gleichstrom, Niederfrequenz, Hochfrequenz oder Mikrowellen bei reduziertem Druck ein.
  • Das zu verwendende Gas ist nicht besonders begrenzt, und bestimmte Beispiele dafür schließen Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid, Schwefeldioxid, Helium, Neon, Argon, Freon, Wasserdampf, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Chlor, Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und dgl. ein. Diese Gase können allein oder als Gemisch von zwei oder mehreren verwendet werden. Von den vorstehend genannten Beispielen sind sauerstoffhaltige Gase, insbesondere jene, die natürlich vorkommen, wie Luft, bevorzugt. Reiner Sauerstoff ist für eine bessere Adhäsion stärker bevorzugt. Für den gleichen Zweck kann die Temperatur des behandelten Substrats während der Behandlung erhöht werden.
  • Spezifische Beispiele der chemischen Behandlung schließen (i) die Alkalibehandlung mit Ätznatron, (ii) die Säurebehandlung mit Salz säure, Schwefelsäure, Kaliumpermanganat, Kaliumdichromat usw. und (iii) die Behandlung mit organischen Lösungsmitteln ein.
  • Die vorstehend beschriebene Vorbehandlung kann entweder kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.
  • Die Dicke der gehärteten Schicht, die die feinen anorganischen Partikel enthält, ist nicht besonders begrenzt, liegt jedoch angesichts der Aufrechterhaltung der Adhäsionsstärke und der Härte vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 50 um und stärker bevorzugt von 0,3 bis 10 um. Wenn die Schicht aufgebracht wird, wird die Zusammensetzung in verschiedenen Lösungsmitteln verdünnt, um die Wirksamkeit und die Schichtdicke einzustellen, und gemäß der gewünschten Aufgabe können verschiedene Lösungsmittel, einschließlich Wasser, Alkohol, Ester, Ether, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid usw., verwendet werden, und falls erforderlich kann auch ein gemischtes Lösungsmittel eingesetzt werden. Angesichts des Dispersionsvermögens des feinen partikelförmigen anorganischen Oxids werden vorzugsweise polare Lösungsmittel, wie Wasser, Alkohol, Dimethylformamid, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Benzylalkohol, Phenethylalkohol und Phenylcellosolve, verwendet.
  • Die gehärtete Schicht, die die feinen anorganischen Partikel enthält, wird erzeugt, indem die vorstehend genannte Beschichtungszusammensetzung gehärtet wird, und dieses Härten kann durch Wärmebehandlung erfolgen. Die Temperatur beim Erwärmen wird in Abhängigkeit von den Komponenten der Beschichtungszusammensetzung und der Wärmebeständigkeit des transparenten Harzes geeignet ausgewählt, liegt jedoch vorzugsweise zwischen 50 und 250°C. Bei weniger als 50°C ist das Härten unzureichend, und bei mehr als 250°C kommt es zur Verfärbung und Beeinträchtigung der gehärteten Schicht.
  • Bei der weiter verbesserten Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und chemischen Beständigkeit der gehärteten Schicht, die die feinen anorganischen Partikel enthält, gibt es kein Problem, wenn eine mehrschichtige Schicht erzeugt wird, die aus zwei oder mehr Schichten der Zusammensetzung mit den gleichen oder unterschiedlichen Verhältnissen der Komponenten besteht. Die Transparenz des transparenten Harzes, das die gehärtete Schicht enthält, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer organischen Siliciumverbindung besteht, das eine gehärtete Schicht aufweist, die feine anorganische Partikel enthält, beträgt, wenn sie als gesamte Lichtdurchlässigkeit angegeben wird, falls keine Verfärbung auftritt, vorzugsweise 60% oder mehr und stärker bevorzugt 80% oder mehr. Bei der Verwendung bei Anwendungszwecken, die eine optische Isotropie erfordern, wie für ein Substrat für eine Flüssigkristallanzeige, ein Substrat für eine Bildplatte oder dgl., beträgt die Doppelbrechung vorzugsweise weniger als 30 nm und stärker bevorzugt weniger als 15 nm.
  • Verfahren, die für die Erzeugung der Metalloxidschicht und/oder der Metallnitridschicht als Schicht E der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, schließen das Vakuumbedampfungsverfahren, ein Ionenplattierverfahren, das Plasma-CVD-Verfahren und Zerstäubungsverfahren, wie die Zerstäubung durch Hochfrequenzentladung, die Gleichstrom-Zerstäubung oder die Magnetron-Zerstäubung ein, und um sehr gute Gassperreigenschaften zu verleihen, ist das Zerstäubungsverfahren bevorzugt, wobei das Zerstäuben durch Hochfrequenzentladung besonders bevorzugt ist. Metalloxidschichten, die durch Zerstäuben durch Hochfrequenzentladung erzeugt werden, werden in einer Inertgasatmosphäre und/oder Atmosphäre aus einem aktiven Gas hergestellt, wobei ein Metalloxid-Dielektrikum oder -Isolator als Zerstäubungs-Gate verwendet wird. Das zerstäubende Gas ist vorzugsweise ein Inertgas, wie He, Ne, Ar, Kr, Xe oder Rn, und angesichts der Kosten, der Verfügbarkeit und der Zerstäubungsrate ist Ar besonders bevorzugt. Das verwendete aktive Gas kann O2, N2, Co oder Sau erstoff sein, und O2 wird vorzugsweise verwendet, um den Sauerstoffverlust durch das Zerstäuben der Schicht bei der Erzeugung der Metalloxidschicht zu kompensieren. Die O2-Konzentration (Partialdruck, bezogen auf das Inertgas) wird auf der Basis der Art der gehärteten Schicht, die die feinen anorganischen Partikel enthält, der Temperatur des Substrats, des Targetmaterials, der Zerstäubungsrate und des Schließungs- bzw. Arbeitsstroms geeignet ausgewählt, beträgt jedoch 0,1 bis 10%. Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt diese Konzentration angesichts der Vermeidung eines Plasmaschadens für die transparente Schicht vorzugsweise 5% oder weniger und stärker bevorzugt 1% oder weniger. Die Temperatur des Substrats wird auf der Basis der verwendeten Art des transparenten Harzes und der gehärteten Schicht, angesichts der Gassperreigenschaften, der starken Transparenz, der Adhäsion, der Wärmebeständigkeit und der chemischen Beständigkeit ebenfalls geeignet ausgewählt. Das für die Metalloxidschicht und/oder die Metallnitridschicht verwendete Material kann eins oder ein Gemisch von zwei oder mehreren sein, die aus Metalloxidschichten aus SiO2, ZrO2, TiO2, Y2O3, Yb2O3, MgO, Ta2O5, CeO2 oder HfO2, die die Metalle Si, Zr, Ti, Y, Yb, Mg, Ta, Ce oder Hf enthalten, oder Metallnitridschichten, wie Si3N4 ausgewählt sind; angesichts der Kosten, der Transparenz, der Gassperreigenschaften und der Haltbarkeit der transparenten leitfähigen Schicht, die auf der Metalloxidschicht ausgebildet wird, ist es vorzugsweise ein Metalloxid oder ein Gemisch von zwei oder mehreren Metalloxiden, die Si, Al oder Ti enthalten, oder ein Metallnitrid, wie Si3N4. Die Gassperreigenschaften der Metalloxidschicht und/oder Metrallnitridschicht beträgt vorzugsweise 100 [cm3/m2·Tag·atm] oder weniger und stärker bevorzugt 0,01 bis 50 [cm3/m2·Tag·atm]. Die Dicke der Metalloxid- und/oder Metallnitridschicht ist nicht besonders begrenzt, angesichts der Verleihung von Gassperreigenschaften und der Haltbarkeit der transparenten leitfähigen Schicht beträgt sie jedoch vorzugsweise 50 bis 2000 Angström und stärker bevorzugt 100 bis 1200 Angström.
  • Das Verfahren zum Kombinieren und die Reihenfolge des Laminierens jeder dieser Schichten, die den erfindungsgemäßen optischen Kunststoffgegenstand bilden, d. h. der Schicht A (das transparente Harz), der Schicht B (die gehärtete Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht), der Schicht C (die transparente leitfähige Schicht), der Schicht D (die gehärtete Schicht, die feine anorganische Partikel enthält) und der Schicht E (die Metalloxid- und/oder Metallnitridschicht) sind nicht besonders begrenzt, sofern wie im Falle von optischen Gegenständen mit der Schicht C (transparente leitfähige Schicht) mindestens jeweils eine der Schichten A, B, C und D eingeschlossen ist. Im Falle von optischen Gegenständen mit der Schicht E (Metalloxid- und/oder Metallnitridschicht) sind das Verfahren zum Kombinieren und die Reihenfolge des Laminierens nicht besonders begrenzt, sofern jeweils mindestens eine der Schichten A, B, D und E eingeschlossen ist. Es gibt auch keine Probleme, wenn ein einziger optischer Gegenstand mehr als eine Art jeder Schicht enthält.
  • Das Verfahren zum Kombinieren und die Reihenfolge des Laminierens jeder der Schichten, die den optischen Kunststoffgegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, sind im Falle optischer Gegenstände, bei denen die Schicht C ein wesentliches Bestandteilelement ist, vorzugsweise: D-A-B-D-C, D-A-D-B-C, D-B-A-D-C, B-D-A-D-C, D-B-A-B-D-C oder B-D-A-D-B-C; im Falle optischer Gegenstände, bei denen die Schicht E ein wesentliches Bestandteilelement ist, vorzugsweise D-A-D-B-E, D-A-D-E-B, B-D-A-D-E, D-A-B-D-E, D-B-A-D-E, D-A-E-D-B, D-E-A-D-B, D-A-B-E-D, D-A-E-B-D, D-B-A-E-D, B-D-A-D-B-E, B-D-A-D-E-B, D-B-A-B-D-E, B-D-A-E-D-B, D-B-A-B-E-D oder D-B-A-E-B-D; und im Falle von optischen Gegenständen mit sowohl der Schicht C als auch der Schicht E vorzugsweise D-A-D-B-E-C, B-D-A-D-E-C, D-A-B-D-E-C, D-B-A-D-E-C, B-D-A-D-B-E-C oder D-B-A-B-D-E-C usw. In Fällen, in denen der erfindungsgemäße optische Kunststoffgegenstand als transparentes leitfähiges Material für eine Flüssigkristallanzeige oder dgl. verwendet werden soll, lauten das Verfahren zum Kombinieren und die Reihenfolge des Laminierens jeder Schicht zudem vorzugsweise D-A-D-B-E-C, D-A-B-D-E-C, D-B-A-D-E-C oder D-B-A-B-D-E.
  • Bei dem gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen optischen Kunststoffgegenstand sind die Gassperreigenschaften, die Transparenz, die Wärmebeständigkeit, die Lichtbeständigkeit, die Witterungsbeständigkeit, die Kerbschlagzähigkeit, der Glanz, die chemische Beständigkeit und die optische Isotropie hervorragend, und folglich kann er geeignet bei optischen Linsen, wie Brillengläser, Gläser für Sonnenbrillen, Kameralinsen, Videokameralinsen, Gläser für Schutzbrillen, Kontaktlinsen und dgl., verwendet werden. Außerdem kann er bei lichtführenden Wellenleiterplatten von Flüssigkristallanzeigen und Front- und Rückscheiben und Dachfenstern von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen sowie auch Bildplattensubstrate und andere Arten von Substratmaterialien für Anzeigen verwendet werden, da er eine hervorragende optische Isotropie besitzt.
  • Die erfindungsgemäßen optischen Kunststoffgegenstände, die eine transparente leitfähige Schicht, wie ITO, aufweisen, können wegen ihrer Leitfähigkeit und Transparenz als transparente Leitermaterialien verwendet werden. Insbesondere können sie bei Materialien für Komponenten von elektrischen Schaltkreisen, wie Kondensatoren und Widerstände, Vervielfältigungsmaterialien für Elektrophotographien und die elektrophotographische Aufzeichnung, transparente Elektroden für Flüssigkristallanzeigen, Elektrochromieanzeigen, Elektrolumineszenzanzeigen und Signaleingaben für Sensorbildschirme, photoelektrische Wandlerelemente, wie Solarzellen und Lichtverstärker, sowie auch für antistatische Effekte, das Blockieren von elektromagnetischen Wellen, Heizelemente, Sensoren und dgl. verwendet werden. Angesichts der mechanischen Eigenschaften beträgt zudem deren Dicke vorzugsweise 0,1 bis 10 mm und stärker bevorzugt 0,3 bis 1,0 mm.
  • Ein optischer Kunststoffgegenstand mit einer transparenten leitfähigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann als wärmebeständiges transparentes leitfähiges Material verwendet werden, da die elektrische Leitfähigkeit der transparenten leitfähigen Schicht selbst bei hohen Temperaturen erhalten bleibt. Er ist besonders für die Verwendung als Substrat einer Flüssigkristallanzeige geeignet. Das wärmebeständige transparente leitfähige Substrat kann bei einer Flüssigkristallanzeige vom einfachen Matrixtyp, wie der TN-Typ (verdrehter nematischer Typ), STN-Typ (superverdrehter, nematischer Typ) oder ein ferroelektrischer Flüssigkristall-Typ (FLC-Typ) oder bei einer Flüssigkristallanzeige vom aktiven Matrixtyp, wie dem MIM-Typ (Metall-Isolator-Metall-Typ) oder dem TFT-Typ (Dünnschichttransistor-Typ) verwendet werden, er wird jedoch vorzugsweise für eine Flüssigkristallanzeige vom einfachen Matrixtyp verwendet, da das Herstellungsverfahren für diese relativ einfach ist.
  • Wenn ein wärmebeständiges transparentes leitfähiges Material, das einen optischen Kunststoffgegenstand mit einer transparenten leitfähigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt, als Substrat einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird, wird eine Struktur verwendet, bei der der Flüssigkristall zwischen der wärmebeständigen transparenten leitfähigen Schicht angeordnet ist. Das heißt, daß in einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeige, die ein Glassubstrat verwendet, das wärmebeständige transparente leitfähige Material, das den erfindungsgemäßen optischen Kunststoffgegenstand umfaßt, das Glassubstrat ersetzt. Insbesondere wird eine Struktur verwendet, bei der die Flüssigkristallschicht zwischen Substraten angeordnet ist, die optische Kunststoffgegenstände umfassen, auf denen falls erforderlich eine Passivierungsschicht ausgebildet ist, und sich darauf außerdem eine Orientierungsschicht befindet. Auf der Außenseite jedes Substrats, zwischen denen die Flüssigkristallschicht liegt, ist eine polarisierende Platte angeordnet. Falls erforderlich befinden sich außerdem auf der Flüssigkristallanzeige eine Phasenkontrastplatte und eine lichtreflektierende Platte.
  • Bei diesem Aufbau, bei dem sich der Flüssigkristall zwischen den wärmebeständigen transparenten leitfähigen Materialien befindet, haben die Substrate, zwischen denen sich die Flüssigkristallschicht befindet, eine Struktur, die die Schicht B (Gassperrschicht) mit Hochtemperatur-Gassperreigenschaften und die Schicht E (Metalloxid- und/oder Metallnitridschicht) einschließt, die so angeordnet sind, daß sich die Flüssigkristallschicht zwischen diesen Schichten befindet. Folglich werden die Luftdurchlässigkeit und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit der Substrate selbst deutlich verringert, während die Luftdurchlässigkeit und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit der Flüssigkristallschicht ebenfalls verringert werden, wodurch die Probleme der Beeinträchtigung der Flüssigkristallsubstanz durch Eindringen von Sauerstoff und des höheren Stromverbrauchs der Anzeigevorrichtung aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit gelöst und die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Flüssigkristallanzeige deutlich verbessert werden.
  • Für die Herstellung der Flüssigkristallanzeige, die einen erfindungsgemäßen optischen Kunststoffgegenstand verwendet, können allgemein bekannte Verfahren angewendet werden. Im Falle einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix (siehe "Liquid Crystal Handbook", herausgegeben von Nippon Gakujutu Shinkokai, Nr. 142 Committee, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Shimbunsha, 1989, S. 531) kann die Flüssigkristallanzeigezelle z. B. durch eine Reihe von Schritten erhalten werden, die folgendes einschließen: Waschen des Substrats, Erzeugen der transparenten leitfähigen Schicht, Versehen der transparenten leitfähigen Schicht mit einem feinen Muster (Aufbringen eines Resists, Entwickeln, Ätzen, Wegwaschen des Resists), Erzeugen einer Orientierungsschicht, reibende Behandlung, Waschen, Bedrucken mit einem Dichtungsmittel, Verbinden der Substrate, Erwärmen und Komprimieren, Vakuumentlüften, Einführen des Flüssigkristalls, Verschließen der Einführungsöffnung, Ausschneiden der Flüssigkristallzelle, Anpassen der polarisierenden Schicht und der lichtreflektierenden Platten usw. Bei diesen Schritten zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige sollten die Herstellungsbedingungen angesichts der verschiedenen Eigenschaften des Substrats der Flüssigkristallanzeige, das den optischen Kunststoffgegenstand verwendet, wie Wärmebeständigkeit, mechanische Eigenschaften usw., festgelegt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der folgenden Beispiele ausführlicher erläutert.
  • Die verschiedenen Eigenschaften des transparenten Harzes wurden wie folgt gemessen.
  • (a) Gesamte Lichtdurchlässigkeit Vergilben
  • Mit einem SM-Computer gemessen, ein Produkt von Suga Shikenki, K. K.
  • (b) Trübung
  • Mit einem vollautomatisierten, direkt ablesenden Computermeßgerät für die Trübung, HGM-2DP, ein Produkt von Suga Shikenki, K. K., gemessen.
  • (c) Lösungsmittelbeständigkeit
  • Die Oberfläche wurde mit mit Aceton imprägnierter Gaze gerieben, und die Änderung des Glanzes wurde zu diesem Zeitpunkt visuell ausgewertet.
  • (d) Glasumwandlungspunkt
  • Mit einem Mettler DSC30 gemessen. Der Glasumwandlungspunkt wurde gemäß JIS K-7121 einer Datenverarbeitung unterzogen, und es wurde ein zweiter Tmg-Versuch angewendet.
  • Der mit jeder der gehärteten Schichten hergestellte optische Gegenstand wurde wie folgt gemessen.
  • (a) Transparenz
  • Die Transparenz wurde visuell unter einer Fluoreszenzlampe geprüft.
  • (b) Verschleißfestigkeit
  • Die Oberfläche wurde mit Stahlwolle #0000 gerieben, und das Ausmaß des Zerkratzens wurde ausgewertet.
  • (c) Adhäsion
  • In der Oberfläche der Schicht wurden mit einem Stahlmesser 100 Quadrate erzeugt, die 1 mm tief in das Substrat reichten, und ein Cellophanklebeband ("Cello-Tape", Handelsbezeichnung von Nichiban K. K.) wurde fest damit verbunden, danach wurde das Band schnell im rechten Winkel dazu abgezogen, und es wurde das Ablösen der Schicht erfaßt.
  • (d) Schichtdicke
  • Mit einem Testgerät für die Oberflächenrauheit SE-3300, ein Produkt von Kosaka Kenkyusho, K. K., gemessen.
  • (e) Wärmebeständigkeit
  • Eine Probe wurde auf eine Glasplatte gegeben und zwei Stunden bei 150° erhitzt, danach wurde der Zustand der Oberfläche (Glätte usw.) geprüft.
  • (f) Mechanische Eigenschaften
  • Ein Biegetest bei Raumtemperatur wurde gemäß JIS K-7203 durchgeführt. Es wurde ein Biegetest bei 170°C durchgeführt, um den Biegemodul bei 170°C unter der Bedingung zu messen, daß der Abstand zwischen den Haltepunkten 10 mm und die Biegegeschwindigkeit 0,5 mm/min betrugen, wobei ein Universaltestgerät TOM (ein Produkt von Shinko Tsushin, K. K.) verwendet wurde.
  • (g) Vergilben
  • Der optische Kunststoffgegenstand wurde auf ein weißes Blatt Papier gelegt, und der Vergilbungsgrad wurde visuell geprüft.
  • (h) Gassperreigenschaften
  • Der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient wurde durch ein coulometrisches Verfahren bei konstantem Druck bestimmt, wobei ein OX-TRAN 2/20 MH, ein Produkt von Mocon Co., verwendet wurde.
  • Die mit den Metalloxid- und/oder Metallnitridschichten versehenen optischen Gegenständen wurden wie folgt gemessen:
  • (a) Aussehen
  • Visuell geprüft
  • (b) Adhäsion
  • In der Oberfläche der Schicht wurden mit einem Stahlmesser 100 Quadrate erzeugt, die 1 mm tief in das Substrat reichten, und ein Cellophanklebeband ("Cello-Tape", Handelsbezeichnung von Nichiban K. K.) wurde fest damit verbunden, danach wurde das Band schnell im rechten Winkel dazu abgezogen, und es wurde das Ablösen der Schicht erfaßt.
  • (c) Schichtdicke
  • Mit einem Testgerät für die Oberflächenrauheit 5E-3300, ein Produkt von Kosaka Kenkyusho, K. K., gemessen.
  • (d) Wärmebeständigkeit
  • Das Aussehen des optischen Kunststoffgegenstandes wurde visuell geprüft, nachdem er für 2 Stunden in einem bei 180°C eingestellten Ofen erhitzt und danach auf Raumtemperatur abgekühlt worden war.
  • (e) Chemische Beständigkeit
  • Der optische Kunststoffgegenstand wurde 5 Minuten bei 40°C in eine 3%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung getaucht und dann 5 Minuten mit fließendem Wasser gewaschen, danach wurde die Lösung durch gereinigtes Wasser ersetzt, das Wasser wurde mit Gaze aufgesaugt, und es wurde das Aussehen visuell geprüft.
  • (f) Gassperreigenschaften
  • Der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient wurde durch ein coulometrisches Verfahren bei konstantem Druck bestimmt, wobei ein OX-TRAN 2/20 MH, ein Produkt von Mocon Co., verwendet wurde.
  • Die optischen Gegenstände, die mit der transparenten leitfähigen Schicht versehen waren, wurden wie folgt gemessen.
  • (a) Aussehen
  • Visuell geprüft
  • (b) Oberflächenwiderstand
  • Bei Raumtemperatur mit einem Loresta MCP-TESTER-FP (ein Produkt von Mitsubishi Yuka, K. K.) gemessen.
  • (c) Adhäsion
  • In der Oberfläche der Schicht wurden mit einem Stahlmesser 100 Quadrate erzeugt, die 1 mm tief in das Substrat reichten, und ein Cellophanklebeband ("Cello-Tape", Handelsbezeichnung von Ni chiban K. K.) wurde fest damit verbunden, danach wurde das Band schnell im rechten Winkel dazu abgezogen, und es wurde das Ablösen der Schicht erfaßt.
  • (d) Schichtdicke
  • Mit einem Testgerät für die Oberflächenrauheit SE-3300, ein Produkt von Kosaka Kenkyusho, K. K., gemessen.
  • (e) Wärmebeständigkeit
  • Das Aussehen des optischen Kunststoffgegenstandes oder des mit der transparenten leitfähigen Schicht überzogenen optischen Kunststoffgegenstandes wurde visuell geprüft, nachdem er für 2 Stunden in einem bei 180°C eingestellten Ofen erhitzt und danach auf Raumtemperatur abgekühlt worden war.
  • (f) Chemische Beständigkeit
  • Der optische Kunststoffgegenstand wurde 5 Minuten bei 40°C in eine 3%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung getaucht und dann 5 Minuten mit fließendem Wasser gewaschen, danach wurde die Lösung durch gereinigtes Wasser ersetzt, das Wasser wurde mit Gaze aufgesaugt, und es wurde das Aussehen visuell geprüft.
  • (g) Gassperreigenschaften
  • Der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient wurde durch ein coulometrisches Verfahren bei konstantem Druck bestimmt, wobei ein OX-TRAN 2/20 MH, ein Produkt von Mocon Co., verwendet wurde. Beispiel 1 (1) Herstellung eines transparenten Harzes
    Isopropylmaleimid 26,5 g
    Styrol 18,5 g
    Divinylbenzol 5,0 g
    Azobisisobutyronitril 0,05 g
  • Die vorstehend aufgeführten Verbindungen wurden gemischt und gelöst und dann durch Gießpolymerisation zu einem Formteil gegossen. Die Gießpolymerisation wurde wie folgt durchgeführt.
  • Die Außenrandabschnitte von zwei Glasplatten, die jeweils die Maße 150 mm × 150 mm und eine Dicke von 5 mm hatten, wurden mit weichen Vinylchloriddichtungen verbunden, und die Glasplatten wurden so montiert, daß zwischen ihnen ein Abstand von 0,5 mm war. Das vorstehend beschriebene Monomergemisch wurde in diese Anordnung der Glasplatten gegossen und polymerisierte 8 Stunden bei 70°C, 1 Stunde bei 100°C und 1 Stunde bei 150°C, wodurch eine transparente, durch Gießen geformte Platte mit einer vernetzten Struktur erhalten wurde (nachstehend als "gegossene Platte (I)" bezeichnet).
  • Der Glasumwandlungspunkt dieser gegossenen Platte (I) betrug 180°C, und die gesamte Lichtdurchlässigkeit lag bei 90%. Der Biegemodul betrug 398 kg/mm2 und die Biegefestigkeit bei Raumtemperatur betrug 9 kg/mm2, während die Lösungsmittelbeständigkeit befriedigend war.
  • (2) Erzeugung einer gehärteten Schicht die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 95,3 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten Reaktor gegossen, und 21,8 g einer 0,01 n wäßrigen Salzsäurelösung wurden allmählich tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur der Flüssigkeit bei 10°C gehalten und die Flüssigkeit mit einem Magnetrührer gerührt wurde. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde mit dem Kühlen aufgehört, wodurch ein Hydrolysat von γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan erhalten wurde.
  • Zu 10 g dieses Hydrolysats wurden nach dem Einwiegen in einen Becher unter Rühren 180 g einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit 50 Gew.-% (durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 600, Verseifungsgrad: 91,0 bis 94,0 Mol-%), 260 g Wasser, 50 g 1,4-Dioxan, 0,5 g eines auf Silicon basierenden oberflächenaktiven Mittels und 5 g Alumiumacetylacetonat gegeben, und das Gemisch wurde weiter angemessen gerührt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) erhalten wurde.
  • (b) Aufbringen und Härten
  • Die vorstehend unter (1) erhaltene gegossene Platte (I) wurde in eine wäßrige Ätznatronlösung getaucht, danach wurde die Beschichtungszusammensetzung (A) zum Tauchbeschichten bei einer Geschwindigkeit beim Anheben von 20 cm/min verwendet, bevor 5 Minuten bei 90°C vorgehärtet wurde und außerdem 2 Stunden bei 140°C erwärmt wurde, wodurch auf der gegossenen Platte (I) eine gehärtete Schicht erzeugt wurde. Die entstandene gegossene Platte mit der gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht, wird nachstehend als "gegossene Platte (II)" bezeichnet.
  • (3) Gehärtete Schicht, die feine anorganische Partikel enthält
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (B)
  • Zu 117,3 g des gemäß (2)-(a) hergestellten Hydrolysats von γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilans wurden 216 g Methanol, 216 g Dimethylformamid, 0,5 g eines auf Silicium basierenden oberflächenaktiven Mittels und 67,5 g eines Epoxidharzes vom Bisphenol A-Typ ("Epicoat 827", ein Produkt von Yuka-Shell Epoxy K. K.) gegeben. Das Gemisch wurde gerührt, und unter angemessenem Rühren wurden 270 g kolloidales Siliciumdioxid-Sol ("OSCAL-1132", ein Produkt von Shokubai Kasei Kogyo, K. K., mittlere Partikelgröße: 13 nm) und 13,5 g Aluminiumacetylacetonat gegeben, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (B) erhalten wurde.
  • (b) Herstellung eines optischen Kunststoffgegenstandes
  • Die vorstehend unter (2) erhaltene gegossene Platte (II) wurde mit einer Geschwindigkeit beim Anheben von 20 cm/min in der vorstehend unter (3) hergestellten Beschichtungszusammensetzung (B) tauchbeschichtet, bevor 10 Minuten bei 100°C vorgehärtet und außerdem 4 Stunden bei 110°C erwärmt wurde, wodurch auf der gegossenen Platte (II) eine transparente gehärtete Schicht erzeugt wurde. Die entstandene gegossene Platte mit der gehärteten Schicht, die feine anorganische Partikel enthält, wird hier nachstehend als "gegossene Platte (III)" bezeichnet.
  • (4) Erzeugung einer transparenten leitfähigen Schicht
  • Eine transparente leitfähige Schicht, die hauptsächlich aus ITO bestand, wurde durch Magnetron-Zerstäubung bei Gleichstrom mit einer Schichtdicke von etwa 2000 Angström auf einer Oberfläche der vorstehend unter (3) erhaltenen gegossenen Platte (III) unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial ITO (SnO2, 10 Gew.-%)
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar und O2
    Vakuumgrad 2,0 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 100 Angström/min
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des optischen Gegenstandes, auf dem die ITO-Schicht erzeugt worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Zudem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,01 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine ganz hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix nach dem Verfahren verwendet wurde, das auf Seite 531 im "Liquid Crystal Handbook" (von Nippon Gakujutu Shinkokai herausgegeben, Nr. 142 Committee, von Nikkan Kogyo Shimbunsha veröffentlicht, 1989) beschrieben ist, das ein allgemein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix durch eine Reihe von Schritten ist, die folgendes einschließen: Versehen der transparenten leitfähigen Schicht mit einem feinen Muster (Auftragen eines Resists, Entwickeln, Ätzen, Wegwaschen des Resists), Erzeugen einer Orientierungsschicht, reibende Behandlung, Waschen, Bedrucken mit einem Dichtungsmittel, Verbinden der Substrate, Erwärmen und Komprimieren, Vakuumentlüften, Einführen des Flüssigkristalls, Verschließen der Einführungsöffnung, Zuschneiden der Flüssigkristallzelle, Anpassen der polarisierenden Schicht und der lichtreflektierenden Platten usw., wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 2
  • Es wurde allen Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß (2)-(a) durch folgenden Schritt ersetzt wurde.
  • (2) Erzeugen einer gehärteten Schicht die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 95,3 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten Reaktor gegossen, und 21,8 g einer 0,01 n wäßrigen Salzsäurelösung wurden allmählich tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur der Flüssigkeit bei 10°C gehalten und die Flüssigkeit mit einem Magnetrührer gerührt wurde. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde mit dem Kühlen aufgehört, wodurch ein Hydrolysat von γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan erhalten wurde.
  • Zu 5 g dieses Hydrolysats wurden nach dem Einwiegen in einen Becher unter Rühren 90 g einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit 50 Gew.-% (durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 600, Verseifungsgrad: 91,0 bis 94,0 Mol-%), 260 g Wasser, 50 g 1,4-Dioxan, 0,5 g eines auf Silicon basierenden oberflächenaktiven Mittels und 5 g Alumiumacetylacetonat gegeben, und 166,7 g kolloidales Siliciumdioxid-Sol ("OSCAL-1132", ein Produkt von Shokubai Kasei Kogyo, K. K., mittlere Partikelgröße: 13 nm) und 5 g Aluminiumacetylacetonat wurden unter angemessenem Rühren zugesetzt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) erhalten wurde.
  • Das Aussehen der im Beispiel 2 erhaltenen gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer anorganischen Siliciumverbindung bestand, war so gleichmäßig und transparent wie bei der in Beispiel 1 erhaltenen gehärteten Schicht. Der Oberflächen widerstand bei Raumtemperatur dieser Seite des optischen Gegenstandes, der in Beispiel 2 erhalten worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Zudem wurden keine Veränderungendes Aussehens beobachtet, womit bestätigt wird, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,01 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine herausragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die resultierende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 3
  • Es wurde allen Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß (2)-(a) durch folgenden Schritt ersetzt wurde.
  • (2) Erzeugen einer gehärteten Schicht die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 100 g γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten Reaktor gegossen, und 14,5 g einer 0,01 n wäßrigen Salzsäurelösung wurden allmählich tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur der Flüssigkeit bei 10°C gehalten und die Flüssigkeit mit einem Magnetrührer gerührt wurde. Nachdem die tropfen weise Zugabe beendet war, wurde mit dem Kühlen aufgehört, wodurch ein Hydrolysat von γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan erhalten wurde.
  • Zu 5 g dieses Hydrolysats wurden nach dem Einwiegen in einen Becher unter Rühren 90 g einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit 50 Gew.-% (durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 600, Verseifungsgrad: 91,0 bis 94,0 Mol-%), 260 g Wasser, 50 g 1,4-Dioxan und 0,5 g eines auf Silicon basierenden oberflächenaktiven Mittels gegeben, danach wurden 166,7 g kolloidales Siliciumdioxid-Sol ("OSCAL-1132", ein Produkt von Shokubai Kasei Kogyo, K. K., mittlere Partikelgröße: 13 nm) und 5 g Aluminiumacetylacetonat unter angemessenem Rühren zugesetzt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) erhalten wurde.
  • Das Aussehen der im Beispiel 3 erhaltenen gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer anorganischen Siliciumverbindung bestand, war so gleichmäßig und transparent wie bei der in Beispiel 1 erhaltenen gehärteten Schicht. Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur dieser Seite des optischen Gegenstandes, der in Beispiel 3 erhalten worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, womit bestätigt wird, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Zudem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,007 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine herausragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die resultierende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 4
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gefolgt, außer daß die Schritte (4) und die folgenden wie folgt ersetzt wurden.
  • (4) Erzeugung der Metalloxidschicht
  • Auf einer Oberfläche der vorstehend unter (3) erhaltenen gegossenen Platte (III) wurde durch Zerstäuben durch Hochfrequenzentladung eine SiO2-Schicht mit einer Schichtdicke von etwa 600 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingngen beim Zerstäuben
    Targetmaterial SiO2
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar
    Vakuumgrad 3,5 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 50 Angström/min
  • Der entstandene optische Kunststoffgegenstand wird hier nachstehend als "gegossene Platte (IV)" bezeichnet.
  • (5) Erzeugung einer transparenten leitfähigen Schicht
  • Auf der Oberfläche der SiO2-Schicht auf der vorstehend unter (4) erhaltenen gegossenen Platte (IV) wurde durch Magnetron-Zerstäubung mit Gleichstrom eine transparente leitfähige Schicht, die hauptsächlich aus ITO bestand, mit einer Schichtdicke von etwa 2000 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial ITO (SnO2, 10 Gew.-%)
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar und O2
    Vakuumgrad 2,0 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 100 Angström/min
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des in Beispiel 4 erhaltenen optischen Gegenstandes, auf dem die ITO-Schicht erzeugt worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Zudem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,01 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine ganz hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 5
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gefolgt, außer daß die Schritte (4) und folgende wie folgt ersetzt wurden.
  • (4) Erzeugung einer Metallnitridschicht
  • Auf einer Oberfläche der vorstehend unter (4) erhaltenen gegossenen Platte (III) wurde durch Magnetron-Zerstäubung mit Gleichstrom eine Si-Metallschicht mit einer Schichtdicke von etwa 100 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial Si
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas N2
    Vakuumgrad 1,0 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 0,3 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 10 Angström/min
  • Der entstandene optische Kunststoffgegenstand wird hier nachstehend als "gegossene Platte (V)" bezeichnet.
  • (5) Erzeugung einer Metalloxidschicht
  • Auf einer Oberfläche der Metallnitridschicht der vorstehend unter (4) erhaltenen gegossenen Platte (V) wurde durch Magnetron-Zerstäubung mit Gleichstrom eine Metalloxidschicht aus SiO2 mit einer Schichtdicke von etwa 600 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial Si
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar und O2
    Vakuumgrad 3,5 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 50 Angström/min
  • Der entstandene optische Kunststoffgegenstand wird hier nachstehend als "gegossene Platte (VI)" bezeichnet.
  • (6) Erzeugung einer transparenten leitfähigen Schicht
  • Auf der Oberfläche der SiO2-Schicht auf der vorstehend unter (4) erhaltenen gegossenen Platte (VI) wurde durch Magnetron-Zerstäubung mit Gleichstrom eine transparente leitfähige Schicht, die hauptsächlich aus ITO bestand, mit einer Schichtdicke von etwa 2000 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial ITO (SnO2, 10 Gew.-%)
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar und O2
    Vakuumgrad 2,0 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 100 Angström/min
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des in Beispiel 5 erhaltenen optischen Gegenstandes, auf dem die ITO-Schicht erzeugt worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Zudem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies.
  • Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,01 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 6
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 5 gefolgt, außer daß (2)-(a) durch folgende Schritte ersetzt wurde.
  • (2) Erzeugung einer gehärteten Schicht die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 100 g γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten Reaktor gegossen, und 14,5 g einer 0,01 n wäßrigen Salzsäurelösung wurden allmählich tropfenweise zugegeben, wobei die Temperatur der Flüssigkeit bei 10°C gehalten und die Flüssigkeit mit einem Magnetrührer gerührt wurde. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet war, wurde mit dem Kühlen aufgehört, wodurch ein Hydrolysat von γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan erhalten wurde.
  • Zu 5 g dieses Hydrolysats wurden nach dem Einwiegen in einen Becher unter Rühren 90 g einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit 50 Gew.-% (durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 600, Verseifungsgrad: 91,0 bis 94,0 Mol-%), 260 g Wasser, 50 g 1,4-Dioxan und 0,5 g eines auf Silicon basierenden oberflächenaktiven Mittels gegeben, danach wurden 166,7 g kolloidales Siliciumdioxid-Sol ("OSCAL-1132", ein Produkt von Shokubai Kasei Kogyo, K. K., mittlere Partikelgröße: 13 nm) und 5 g Aluminiumacetylacetonat wurden unter angemessenem Rühren zugesetzt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) erhalten wurde.
  • Das Aussehen der im Beispiel 6 erhaltenen gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer anorganischen Siliciumverbindung bestand, war so gleichmäßig und transparent wie bei der in Beispiel 1 erhaltenen gehärteten Schicht. Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur dieser Seite des optischen Gegenstandes, der in Beispiel 6 erhalten worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, womit bestätigt wird, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,007 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine herausragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die resultierende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 7
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 4 gefolgt, außer daß (2)-(b) und (4) durch folgende Schritte ersetzt wurden.
  • (2) Erzeugung einer gehärteten Schicht die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht
  • (b) Aufbringen und Härten
  • Die vorstehend unter (1) erhaltene gegossene Platte (I) wurde in eine wäßrige Ätznatronlösung getaucht, danach wurden für die Schleuderbeschichtung mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 1500 U/min für 60 Sekunden 5 g der Beschichtungszusammensetzung (A) verwendet, bevor 5 Minuten bei 90°C vorgehärtet und 2 Stunden weiter bei 140°C erwärmt wurde, wodurch auf der gegossenen Platte (I) eine gehärtete Schicht erzeugt wurde. Die entstandene gegossene Platte mit der gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus dem hydrophilen Harz und der Organosiliciumverbindung besteht, wird hier nachstehend als "gegossene Platte (II)" bezeichnet.
  • (4) Erzeugung der Metalloxidschicht
  • Auf der Oberfläche der vorstehend unter (3) erhaltenen gegossenen Platte (III), die auf der transparenten Harzschicht mit der gehärteten Schicht versehen war, die hauptsächlich aus dem hydrophilen Harz und der Organosiliciumverbundung bestand, wurde durch Zerstäuben durch Hochfrequenzentladung eine SiO2-Schicht mit einer Schichtdicke von etwa 600 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial SiO2
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar
    Vakuumgrad 3,5 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 50 Angström/min
  • Der entstandene optische Kunststoffgegenstand wird hier nachstehend als "gegossene Platte (IV)" bezeichnet.
  • Das Aussehen der im Beispiel 7 erhaltenen gehärteten Schicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer anorganischen Siliciumverbindung bestand, war so gleichmäßig und transparent wie bei der in Beispiel 1 erhaltenen gehärteten Schicht. Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur dieser Seite des optischen Gegenstandes, der in Beispiel 7 erhalten worden war, betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, womit bestätigt wird, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,01 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine herausragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die resultierende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 8
  • Es wurde den gleichen Verfahren wie in Beispiel 7 gefolgt, außer daß (4) durch folgenden Schritt ersetzt wurde.
  • (4) Erzeugung einer Metalloxidschicht
  • Auf der Oberfläche der vorstehend unter (3) erhaltenen gegossenen Platte (III), die auf der transparenten Harzschicht mit der gehärteten Schicht versehen war, die hauptsächlich aus dem hydrophilen Harz und der Organosiliciumverbundung bestand, wurde durch Zerstäuben durch Hochfrequenzentladung eine SiO2-Schicht mit einer Schichtdicke von etwa 600 Angström unter folgenden Bedingungen erzeugt: Bedingungen beim Zerstäuben
    Targetmaterial SiO2
    in den Zerstäuber eingeführtes Gas Ar
    Vakuumgrad 3,5 × 10–3 Torr
    Erzeugungsstrom 1,5 kW
    Temperatur des Substrats 120°C
    Zerstäubungsrate 50 Angström/min
  • Der entstandene optische Kunststoffgegenstand wird hier nachstehend als "gegossene Platte (IV)" bezeichnet.
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des in Beispiel 8 erhaltenen optischen Gegenstandes betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärme beständigkeit aufwies. Zudem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,01 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine ganz hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 9
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gefolgt, außer daß (2)-(a) in Beispiel 4 durch folgenden Schritt ersetzt wurde.
  • (2) Erzeugung der Schicht B2
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 52,25 g einer Lösung von DMSO (Dimethylsulfoxid), die Polyacrylnitril (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 130000) (Konzentration: 24,5%), 64 g kolloidales Siliciumdioxid-Sol (mittlere Partikelgröße: 45 nm, 30%ige N-Methylpyrrolidonlösung, Shokubai Kasei Kogyo, K. K.) enthielt, 683,75 g DMSO und 0,64 g eines auf Fluor basierenden oberflächenaktiven Mittels, wurden abgemessen und gründlich gerührt und gemischt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) hergestellt wurde.
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des in Beispiel 9 erhaltenen optischen Gegenstandes betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1 Stunde bei 180°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Zudem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,5 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine ganz hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 10
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gefolgt, außer daß (2)-(a) in Beispiel 4 durch folgenden Schritt ersetzt wurde.
  • (2) Erzeugung der Schicht B2
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • Es wurde eine wäßrige Lösung eines Latex eines Polyvinylidenchloridharzes (DO-818, Handelsbezeichnung von Kureha Kagaku Kogyo) verwendet.
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des in Beispiel 9 erhaltenen optischen Gegenstandes betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1 Stunde bei 180°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Zudem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,05 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine ganz hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 11
  • Es wurde dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gefolgt, außer daß (2)-(a) in Beispiel 4 durch folgenden Schritt ersetzt wurde.
  • (2) Erzeugung der Schicht B2
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 200 g eines Polyvinylidenchloridharzes (SARAN RESIN F216, Handelsbezeichnung von Asahi Kasei Kogyo), 800 g NMP (N-Methylpyrrolidon) und 1,04 g eines auf Fluor basierenden oberflächenaktiven Mittels wurden abgemessen und gründlich gerührt und gemischt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) hergestellt wurde.
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur dieser Seite des in Beispiel 9 erhaltenen optischen Gegenstandes betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1 Stunde bei 180°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und. der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen des Aussehens be obachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,05 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Beispiel 12
  • (1) Herstellung eines transparenten Harzes
  • Eine gegossene Platte (I), die ein transparentes Harz umfaßt, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 (1) hergestellt.
  • (2) Erzeugung der Schicht B2
  • (a) Herstellung der Beschichtungszusammensetzung (A)
  • 52,25 g einer Lösung von DMSO (Dimethylsulfoxid), die Polyacrylnitril (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 130000) (Konzentration: 24,5%) enthielt, 64 g kolloidales Siliciumdioxid-Sol (mittlere Partikelgröße: 45 nm, 30%ige N-Methylpyrrolidonlösung, Shokubai Kasei Kogyo, K. K.), 683,75 g DMSO und 0,64 g eines auf Fluor basierenden oberflächenaktiven Mittels, wurden abgemessen und gründlich gerührt und gemischt, wodurch die Beschichtungszusammensetzung (A) hergestellt wurde.
  • (b) Aufbringen und Trocknen
  • Die vorstehend unter (1) erhaltene gegossene Platte (I) wurde in eine wäßrige Natriumhydroxidlösung getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit beim Anheben von 10 cm/min in der Beschichtungszusammensetzung (A) tauchbeschichtet, bevor 5 Minuten bei 90°C vorgetrocknet und außerdem 30 Minuten bei 160°C erwärmt wurde, wodurch auf der gegossenen Platte (I) eine Schicht B2 erzeugt wurde. Die entstandene gegossene Platte wird hier nachstehend als "gegossene Platte (II)" bezeichnet.
  • (3) Erzeugung einer Metalloxidschicht
  • Auf einer Oberfläche der vorstehend unter (2) erhaltenen gegossenen Platte (II) wurde durch Zerstäuben mit Hochfrequenzentladung eine SiO2-Schicht mit einer Schichtdicke von 600 Angström erzeugt. Die Bedingungen für die Erzeugung der Schicht waren die gleichen wie in Beispiel 4 (4) aufgeführt.
  • Der entstandene optische Kunststoffgegenstand wird hier nachstehend als "gegossene Platte (III)" bezeichnet.
  • (4) Erzeugung einer transparenten leitfähigen Schicht
  • Auf der Oberfläche der SiO2-Schicht auf der vorstehend unter (3) erhaltenen gegossenen Platte (III) wurde durch Magnetron-Zerstäubung mit Gleichstrom eine transparente leitfähige Schicht, die hauptsächlich aus ITO bestand, mit einer Schichtdicke von 2000 Angström erzeugt. Die Bedingungen für die Erzeugung der Schicht waren die gleichen wie in Beispiel 4 (5) aufgeführt.
  • Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur der Seite des in Beispiel 12 erhaltenen optischen Gegenstandes betrug 22 Ohm/☐. Nach dem sie 1 Stunde bei 180°C erwärmt worden war, wurde die mit dieser ITO-Schicht versehene transparente Platte auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Zudem wurden keine Veränderungen des Aussehens beobachtet, was bestätigt, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Außerdem betrug der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands 0,5 cm3/m2·Tag·atm, was auf eine ganz hervorragende Gassperreigenschaft hinweist. Wenn dieser optische Gegenstand in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck absolut keine Entstehung von Luftblasen beobachtet. Außerdem konnte die entstehende Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix deutlich erkennbare Punkte anzeigen.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine gegossene Platte (I), die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten worden war, wurde mit einer Geschwindigkeit beim Anheben von 20 cm/min in der Beschichtungszusammensetzung (B) tauchbeschichtet, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, bevor 10 Minuten bei 100°C vorgehärtet und 4 Stunden weiter bei 110°C erwärmt wurde, wodurch eine gehärtete Schicht erzeugt wurde, die direkt auf der gegossenen Platte (I) feine anorganische Partikel enthielt. Die Schritte von (4) und folgende in Beispiel 1 wurden durchgeführt, um einen optischen Gegenstand ohne eine gehärtete Schicht zu erhalten, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung bestand. Der Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur des im Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen optischen Gegenstands betrug 22 Ohm/☐. Nachdem sie 1,5 Stunden bei 150°C erwärmt worden war, wurde die transparente Platte, die mit dieser ITO-Schicht versehen war, auf Raumtemperatur abgekühlt, und der Oberflächenwiderstand wurde erneut gemessen, und es wurden 22 Ohm/☐ oder das gleiche wie der Anfangswert festgestellt. Außerdem wurden keine Veränderungen beim Aussehen beobachtet, womit bestätigt wird, daß die transparente Platte eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufwies. Der Sauerstoffpermeabilitätskoeffizient des erhaltenen optischen Gegenstands betrug jedoch 80 cm3/m2·Tag·atm, was folglich auf eine schlechte Gassperreigenschaft im Vergleich mit den optischen Gegenständen hinweist, die in den Beispielen 1 bis 8 erhalten worden waren. Wenn dieser optische Gegenstand außerdem in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 für die Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einer einfachen Matrix verwendet wurde, wurde bei normaler Temperatur und normalem Druck sofort nach dessen Herstellung die Entstehung von Luftblasen beobachtet, und dessen Funktionen als Flüssigkristallanzeige waren unbefriedigend.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden optische Kunststoffgegenstände bereitgestellt, deren Gassperreigenschaften, Leitfähigkeit, Haltbarkeit, Wärmebeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Transparenz und chemische Beständigkeit hervorragend sind.

Claims (16)

  1. Optischer Kunststoffgegenstand mit den folgenden Schichten A, B, F und D, wobei jede Schicht eine oder mehrere Schichten umfaßt: A. ein transparentes Harz B. folgende Schicht vom Gassperr-Typ B1 oder B2: B1. eine gehärtete Gassperrschicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht, B2. eine gehärtete Gassperrschicht, die hauptsächlich aus einem Polymer mit einem Permeabilitätskoeffizienten für Sauerstoff von 1 × 10–13 cm3·cm/cm2·s·Pa oder weniger und einem Permeabilitätskoeffizienten für Wasserdampf von 1 × 10–10 cm3·cm/cm2·s·Pa oder weniger besteht, F. die folgenden anorganischen Schichten C und/oder E, C. eine transparente, elektrisch leitende Schicht, E. eine Schicht aus einem Metalloxid und/oder Metallnitrid, D. eine gehärtete Schicht, die feine anorganische Partikel enthält.
  2. Optischer Kunststoffgegenstand nach Anspruch 1 mit den Schichten A, B, C, D und E, wobei jede Schicht eine oder mehrere Schichten aufweist.
  3. Optischer Kunststoffgegenstand nach Anspruch 2, wobei die Schichten A, B, C, D und E in der Reihenfolge D-A-B-D-E-C, D-B-A-D-E-C oder D-B-A-B-D-E-C laminiert sind.
  4. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gehärtete Gassperrschicht B1, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht, hauptsächlich aus einem Polyvinylalkohol als das hydrophile Harz, einer Organosiliciumverbindung mit der folgenden allgemeinen Formel (A) und einer Aluminium-Chelatverbindung mit der folgenden allgemeinen Formel (B) besteht: allgemeine Formel (A) R1 aR2 bSiX4-a-b worin R1 ein organischer Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist, R2 ein Kohlenwasserstoff- oder halogenierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, X eine hydrolysierende Gruppe ist und a und b 0 oder 1 sind, allgemeine Formel (B) AlXnY3-n worin X OL ist, wobei L ein Niederalkylrest ist; Y mindestens ein Bestandteil ist, der aus Liganden ausgewählt ist, die von Verbindungen mit den allgemeinen Formeln (C): M1COCH2COM2 worin M1 und M2 jeweils ein Niederalkylrest sind, und (D): M3 COCH2COOM4 worin M3 und M4 jeweils ein Niederalkylrest sind, abgeleitet sind; und n 0, 1 oder 2 ist.
  5. Optischer Kunststoffgegenstand nach Anspruch 4, wobei die Organosiliciumverbindung eine Verbindung ist, die mit der folgenden allgemeinen Formel (E) angegeben wird: allgemeine Formel (E) R3R4SiX2 worin R3 und R4 organische Reste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind und X eine hydrolysierende Gruppe ist.
  6. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gehärtete Gassperrschicht B2, die hauptsächlich aus einem Polymer mit einem Permeabilitätskoeffizienten für Sauerstoff von 1 × 10–13 cm3·cm/cm2·s·Pa oder weniger und einem Permeabilitätskoeffizienten für Wasserdampf von 1 × 10–10 cm3·cm/cm2·s·Pa oder weniger besteht, hauptsächlich aus einem Polyvinylnitrilharz und/oder polyhalogeniertem Vinyliden besteht
  7. Optischer Kunststoffgegenstand nach Anspruch 6, wobei die gehärtete Gassperrschicht B2 hauptsächlich aus Polyvinylidenchlorid besteht.
  8. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die gehärtete Gassperrschicht feines partikelförmiges Siliciumdioxid mit einer mittleren Partikelgröße von 1 bis 200 nm enthält.
  9. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das transparente Harz A einen Glasumwandlungspunkt von 160°C oder darüber aufweist
  10. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das transparente Harz A ein vernetztes Harz ist.
  11. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das transparente Harz A ein Harz ist, das hergestellt worden ist, indem 20 bis 98 Gew.-% eines Monomers vom Maleimid-Typ copolymerisiert wurden.
  12. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die transparente, elektrisch leitende Schicht C eine Dicke von 150 bis 5000 Angström aufweist.
  13. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Schicht E aus einem Metalloxid und/oder Metallnitrid eine Dicke von 50 bis 2000 Angström aufweist.
  14. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Schicht E aus einem Metalloxid und/oder Metallnitrid ein Oxid und/oder Nitrid eines Metalls umfaßt, das aus Si, Al und Ti ausgewählt ist.
  15. Optischer Kunststoffgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die gehärtete Schicht D, die feine anorganische Partikel enthält, eine gehärtete Schicht von Siloxan-Typ ist, die feine Partikel mit einer mittleren Partikelgröße von 1 bis 200 nm von mindestens einem Typ enthält, der aus Siliciumdioxid, Antimonoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid und Wolframoxid ausgewählt ist.
  16. Verfahren zur Herstellung eines optischen Kunststoffgegenstandes nach Anspruch 1, wobei die gehärtete Gassperrschicht erzeugt wird, indem ein Anstrich aufgebracht wird, der durch Auflösen der Schichtbestandteile für eine gehärtete Gassperrschicht, die hauptsächlich aus einem hydrophilen Harz und einer Organosiliciumverbindung besteht, in einem Lösungsmittel erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Lösungsmittel eine cyclische Etherverbindung enthalten ist.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3017912B2 (ja) * 1993-12-13 2000-03-13 シャープ株式会社 液晶表示装置用電極基板及び液晶表示装置
EP0726579B1 (de) * 1995-02-02 2003-11-26 Teijin Limited Transparentes leitfähiges Blatt
TW352365B (en) 1996-03-25 1999-02-11 Teijin Ltd Liquid crystal display element with a transparent electrode substrate and the transparent substrate
US5882841A (en) * 1996-12-26 1999-03-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver halide photographic light-sensitive material and method for processing thereof
DE69941114D1 (de) 1998-11-30 2009-08-27 Teijin Ltd Fluessigkristallanzeige und dafuer bevorzugtes transparantes, leitfaehiges substrat
TWI265861B (en) * 2000-08-21 2006-11-11 Nippon Catalytic Chem Ind Gas barrier resin
KR20030075153A (ko) * 2001-01-31 2003-09-22 제온 코포레이션 도광판 및 조명유닛
KR20030078011A (ko) * 2002-03-27 2003-10-04 제이에스알 가부시끼가이샤 가스 배리어 코팅 조성물 및 그의 제조 방법
JP2006111866A (ja) * 2004-09-16 2006-04-27 Fuji Photo Film Co Ltd ポリアミドおよび前記ポリアミドからなるフィルム
JP5468369B2 (ja) 2009-12-01 2014-04-09 小島プレス工業株式会社 自動車用樹脂ガラス及びその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6069630A (ja) * 1983-09-27 1985-04-20 Asahi Glass Co Ltd プラスチツク液晶表示素子
JPS60260019A (ja) * 1984-06-06 1985-12-23 Sharp Corp 液晶表示素子
JPS6115128A (ja) * 1984-07-02 1986-01-23 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JPS6118925A (ja) * 1984-07-06 1986-01-27 Seiko Epson Corp 表示装置
JPH0644116B2 (ja) * 1984-07-31 1994-06-08 東洋紡績株式会社 液晶表示パネル用電極基板
JPS6169028A (ja) * 1984-09-12 1986-04-09 Sharp Corp 液晶表示素子
JPS6173924A (ja) * 1984-09-20 1986-04-16 Ricoh Co Ltd 液晶表示素子
JPS61116332A (ja) * 1984-11-12 1986-06-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd 偏光膜一体型透明導電性フイルム
JPH02208627A (ja) * 1989-02-08 1990-08-20 Teijin Ltd 調光フィルム
AU652220B2 (en) * 1991-02-15 1994-08-18 Toray Industries, Inc. Plastic optical articles
JP3054235B2 (ja) * 1991-06-05 2000-06-19 株式会社リコー 液晶表示用電極基板

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