JP2002355931A

JP2002355931A - 積層体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002355931A
Application number: JP2001162491A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yoshihara; 俊夫吉原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ガスバリア性材として用いた場合
は、透明性およびガスバリア性に優れ、かつ耐屈曲性を
も有し、またハードコート材として用いた場合には、耐
熱性を有し、かつ透明性も高く、表面の機械的強度が高
いため表面の傷による透明性の低下が少なく、さらには
絶縁材料として用いた場合にも優れた特性を有する積層
体を提供することを目的とするものである。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、
基材と、この基材上に形成された有機・無機ハイブリッ
ドポリマー層とを有する積層体において、上記無機・有
機ハイブリッドポリマー層が、有機金属化合物、シラン
カップリング剤のそれぞれ１種以上、および下記一般式
（１）で表されるイミダゾール化合物を含有する組成物
を重縮合した溶液を塗工することで得られることを特徴
とする積層体を提供する。【化８】（R^１は水素又は炭素数が１〜２０のアルキル基、R^２は
水素、ビニル基又は炭素数が１〜５のアルキル基）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲食品、医薬品な
どの包装または、太陽電池やポリマーバッテリー、液晶
フィルム、有機エレクトロルミネッセント素子等の電子
部材用に有用なガスバリア性、ハードコート性、耐熱
性、および電気絶縁性を有する積層体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】食品、医薬品、化学薬品等の包装には、
水蒸気や酸素の透過防止のため、ガスバリア性のプラス
チックフィルムが使用されている。そして、内容物の変
質を防ぐためさらに良好な水蒸気や酸素の透過防止性が
必要な用途には、高度なガスバリア性を有するフィルム
が用いられている。

【０００３】このようなフィルムとしては、従来よりア
ルミ箔が知られているが、使用後の廃棄処理が問題にな
っている他に、基本的に不透明であり、内容物を外から
見ることができないといった問題がある。

【０００４】その他、ポリ塩化ビニリデン樹脂や塩化ビ
ニリデンと他のポリマーとの共重合体樹脂からなる基
材、あるいはこれらの塩化ビニリデン系樹脂をポリプロ
ピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂にコー
ティングしてガスバリア性を付与したものが、特に包装
材料として広く使用されているが、焼却処理で塩素系ガ
スが発生するため、環境保護の点で現在、問題となって
おり、さらに、ガスバリア性が必ずしも充分でなく、太
陽電池やポリマーバッテリー、液晶フィルム、有機ＥＬ
素子等の電子部材用などの高度なバリア性が要求される
内容物には使用できないという問題があった。

【０００５】さらに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
やエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）も用
いられるが、これらは絶乾条件では、比較的優れたガス
バリア性を示すが、水蒸気バリア性は充分でなく、ま
た、湿度条件で酸素バリアが悪化するため、現実的な条
件では充分なガスバリア性材料とは言えない。この湿度
依存性を改善する手法の一つとして、真空蒸着法で酸化
珪素等の無機酸化物を蒸着する方法（特開平４−７１３
９号公報）も提案されているが、湿度７０％以上の高湿
度条件では酸素バリア性の悪化は改善できないという問
題があった。

【０００６】また、真空蒸着法、例えば物理蒸着法（Ｐ
ＶＤ）で二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）等のプラスチックフィルム基材上に珪素酸化物、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム等の無機酸化物の薄
膜を蒸着したフィルムが提案されている。このようなフ
ィルムは、ガスバリア性が格段に向上し、しかも、透明
なため内容物が外から見える利点もあり、さらにＥＶＯ
Ｈ等のようにバリア性の湿度依存性がない。しかしなが
ら、蒸着膜は無機酸化物粒子の積み重ねで形成されてお
り、膜内に必ず欠陥構造を含むため、成膜手法を変えて
も、バリア性には限界がある。さらに、これらの蒸着膜
は耐屈曲性が悪く、機械的ストレスによってバリア性が
劣化する問題も指摘されており、その用途は限定されて
いる。

【０００７】一方、低温プラズマ化学蒸着法（ＣＶＤ
法）は、基材に対する熱的ダメージが少なく無機酸化物
蒸着層を形成できる方法として注目されている。耐屈曲
性も良好で、機械的ストレスを受けてもバリア性の低下
が少ない等の優れた特性を有しているが、ＰＶＤ法と同
様、膜内の欠陥構造によるバリア性に限界があるという
問題がある。

【０００８】以上のように、ＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ
法による蒸着フィルムのバリア性は、有機系のバリア材
料に比べると確かに優れているが、アルミ箔のレベルに
は及ばないという問題があった。また、これら蒸着法で
得られる無機酸化物層は、例えば、ケイ素酸化物を形成
した場合、ＳｉＯ_{１．５〜１．８}付近の組成となるが、
これら酸化が不十分な無機酸化物は黄変するため、高い
透明性が求められる用途には使用することができないと
いう問題があった。

【０００９】一方、一般にプラスチックフィルムを回路
基板などの電子部品に使用した場合には、耐熱性が低
く、実用温度あるいは評価温度によって熱による伸びや
収縮、熱変形、着色、強度の劣化など種々の問題が生じ
る。したがって、これらの問題を解決するような汎用性
のある材料が求められている。

【００１０】例えば、耐熱性が優れた樹脂として、分子
構造に芳香族環や複素環を有する、エンジニアリングプ
ラスチックと呼ばれる高分子が種々開発されている。こ
のような耐熱性樹脂としては、ポリアリレート、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、
ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアラミド、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リエーテルケトンケトン、ポリオキシベンゾイル共重合
体、ポリベンズイミダゾールなどがある。しかしなが
ら、これらの樹脂は、従来の脂肪族を中心とした汎用プ
ラスチックに比較して耐熱性は良好であるが、一般的に
高価であり、また、溶融成形などのフィルム成形も高温
を要する等の問題点を有するものであった。また、これ
らの多くは着色しているものが多く、高い透明性が要求
される製品には用いることができないといった問題があ
る。

【００１１】さらに、これらのプラスチックフィルム
は、ガラスなどに比べ機械的な強度に劣るため、簡単に
傷がついてしまい、その傷が元で透明性が損なわれてし
まうという問題があった。これに加えて、プラスチック
フィルムには、これを絶縁材料として使用する場合に、
その絶縁性が温度に依存し、ガラス転移点より高い温度
で絶縁破壊電圧が急激に低下する傾向にあるという問題
があり、さらに長時間使用すると絶縁破壊電圧よりも低
い電圧で絶縁破壊を起こすことがあるといった問題があ
った。このような問題点を解決する手段として、フェノ
ール樹脂などの耐熱性ポリマー、あるいはポリイミド系
ポリマーの使用が提案されているが、上記耐熱性樹脂と
同様の理由で使用できる範囲が制限されるといった問題
があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであり、ガスバリア性材
として用いた場合は、透明性およびガスバリア性に優
れ、かつ耐屈曲性をも有し、またハードコート材として
用いた場合には、耐熱性を有し、かつ透明性も高く、表
面の機械的強度が高いため表面の傷による透明性の低下
が少なく、さらには絶縁材料として用いた場合にも優れ
た特性を有する積層体を提供することを主目的とするも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、請求項１に記載するように、基材と、こ
の基材上に形成された有機・無機ハイブリッドポリマー
層とを有する積層体において、上記無機・有機ハイブリ
ッドポリマー層が、有機金属化合物およびシランカップ
リング剤のそれぞれ１種以上、さらには下記一般式
（１）で表されるイミダゾール化合物を含有する組成物
を重縮合した溶液を塗工することで得られることを特徴
とする積層体を提供する。

【００１４】

【化３】

【００１５】（R^１は水素又は炭素数が１〜２０のアル
キル基、R^２は水素、ビニル基又は炭素数が１〜５のア
ルキル基）本発明においては、有機金属化合物とシランカップリン
グ剤との重縮合反応の過程でイミダゾール化合物が金属
化合物、およびシランカップリング剤に取りこまれ、塗
膜形成時に官能基同士や官能基−アルコキシ基間の架橋
反応を速やかに進行させるため、緻密な構造が容易に形
成して塗膜のガスバリア性や耐熱性、機械的強度等が容
易に向上する。また、このようにして得られた積層フィ
ルムは、ＳｉＯ_２を主成分とする複合ポリマーとなるた
め、電気絶縁性や寸法安定性が良好である。

【００１６】この場合、請求項２に記載するように、上
記有機金属化合物が、分子中に２個以上の炭素数１〜６
のアルコキシ基を有し、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、およびＴｉ
から選ばれる少なくとも１種類の金属元素を含むことが
好ましい。

【００１７】塗膜にガスバリア性やハードコート性を付
与するためにはＳｉやＡｌを含む有機金属化合物を用い
ることが好ましく、塗膜に耐熱性を付与するためにはＺ
ｒやＴｉを含む有機金属化合物を用いることが好まし
い。これらの金属元素を含む有機金属化合物は、多くの
種類が提案されており、反応の制御が容易である。

【００１８】イミダゾール基は、エポキシ樹脂の硬化促
進効果も有しているため、上記請求項１または請求項２
に記載の発明においては、請求項３に記載するように、
シランカップリング剤の少なくとも１種がエポキシ基を
有することが好ましい。本発明で達成されるガスバリア
性、ハードコート性、耐熱性、電気絶縁性は塗膜にいか
に緻密性を付与するかであり、エポキシ基を有するカッ
プリング剤はこれらの目的を容易に達成できるので好ま
しく使用することができる。同時にアミノ基を有するシ
ランカップリング剤でも同等の効果が期待される。本発
明ではまた、シランカップリング剤の１種として、特開
平５−１８６４７９号公報において提案されているイミ
ダゾールシランも好ましく使用することができる。

【００１９】上記請求項１から請求項３までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項４に記載
されるように、上記無機・有機ハイブリッドポリマー層
が、０．０５〜５μｍの範囲内の膜厚を有する無機・有
機ハイブリッドポリマー層であることが好ましい。上記
範囲より膜厚が薄い場合は、ガスバリア性やハードコー
ト性が不十分となり、上記範囲より膜厚を厚くしても要
求される性能に大きな影響はなく、経済面でむしろ不利
であると考えられるからである。

【００２０】上記請求項１から請求項４までのいずれか
の請求項に記載の発明においては、請求項５に記載する
ように、より高度なガスバリア性を実現するためには、
上記基材と、上記無機・有機ハイブリッドポリマー層と
の間に、物理的蒸着法（ＰＶＤ法）および化学的蒸着法
（ＣＶＤ法）の内の少なくとも一つの蒸着法により得ら
れ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｚｎ、およ
びＳｂからなる群から選択される少なくとも１種類の金
属の酸化物を有する蒸着層が形成されていることが好ま
しい。このように蒸着層と無機・有機ハイブリッドポリ
マー層とを組合わせることにより、よりガスバリア性の
高いバリア性積層体を得ることができるからである。

【００２１】この場合、請求項６に記載するように、上
記蒸着層が、５〜１０００ｎｍの範囲内の膜厚を有する
蒸着層であることが好ましい。蒸着層の膜厚が上記範囲
より薄い場合は、ガスバリア性の向上が期待できない可
能性があるため好ましくなく、上記範囲より膜厚が厚い
場合は、クラック等が生じやすくなることから好ましく
ない。

【００２２】上記請求項５または請求項６に記載の発明
においては、請求項７に記載するように、上記基材上に
プライマー層が形成され、このプライマー層上に上記蒸
着層および上記無機・有機ハイブリッドポリマー層が、
この順序で積層されてなるバリア性積層フィルムであっ
てもよい。より高度なガスバリア性が要求され場合は、
このようにプライマー層上に上記蒸着層および上記無機
・有機ハイブリッドポリマー層をこの順序で多数層が積
層されて形成されるバリア性積層フィルムが好適に用い
られる。

【００２３】上記請求項７に記載された発明において
は、請求項８に記載するように、上記プライマー層が、
上記無機・有機ハイブリッドポリマー層であることが好
ましい。本発明に用いられる上記無機・有機ハイブリッ
ドポリマーは、無機と有機の両者の性質を併せ持つた
め、フィルム基材や金属酸化物層との接着に良好に働く
ものだからである。

【００２４】また、上記請求項７または請求項８に記載
の発明においては、請求項９に記載するように、上記蒸
着膜および上記無機・有機ハイブリッドポリマー層の積
層数が、２〜１２層であることが好ましい。上記積層数
より多く積層しても、バリア性積層フィルムの膜厚が厚
くなりすぎ取扱上問題が生じる可能性があるからであ
る。

【００２５】上記請求項１から請求項９までのいずれか
の請求項に記載のバリア性積層フィルムにおいては、請
求項１０に記載するように、全光線透過率が８５％以上
であることが好ましい。必要とされる透明性を確保する
ためには、この程度の全光線透過率が必要とされるから
である。

【００２６】本発明はまた、請求項１１に記載するよう
に、有機金属化合物およびシランカップリング剤のそれ
ぞれ１種以上、さらには下記一般式（１）で表されるイ
ミダゾール化合物を含有する組成物を重縮合した塗工液
を調製する塗工液調製工程と、前記塗工液を基材上に塗
布した後、乾燥させて塗工膜を形成する膜形成工程と、
乾燥により形成された塗工膜に活性エネルギー線を照射
する活性エネルギー線照射工程とを有することを特徴と
する積層体の製造方法を提供する。

【００２７】

【化４】

【００２８】（R^１は水素又は炭素数が１〜２０のアル
キル基、R^２は水素、ビニル基又は炭素数が１〜５のア
ルキル基）このように本発明においては、まず塗工液の組成として
上記化学式で示されるイミダゾール化合物を有するもの
であるので、得られる塗工膜を緻密な構造とすることが
できる。さらに、本発明においては、活性エネルギー線
を照射する活性エネルギー線照射工程を有するものであ
るので、得られる無機・有機ハイブリッドポリマー層中
の架橋密度を向上させることが可能となる。したがっ
て、このようにして得られる積層体のガスバリア性、ハ
ードコート性、耐熱性や絶縁性を向上させることが可能
となる。

【００２９】上記請求項１１に記載された発明において
は、請求項１２に記載するように、上記塗工液には、加
水分解もしくは部分加水分解処理が予め行われた有機金
属化合物およびシランカップリング剤のそれぞれ１種以
上が用いられ、この加水分解もしくは部分加水分解処理
は、有機金属化合物とシランカップリング剤が有する全
アルコキシ基量の４０〜１００モル％の範囲内で行われ
る処理であることが好ましい。

【００３０】このようにアルコキシ基を有する有機金属
化合物およびシランカップリング剤を予め加水分解もし
くは部分加水分解処理することで、塗膜にした際に膜内
部の組成や加橋点の均一化が速やかに進行するため、求
められる性能の発現には有利となる。さらに加水分解時
に生成する水酸基が、基材に対して良好な接着性を示
し、塗膜を実際に使用する上でも好ましいからである。

【００３１】上記請求項１１または請求項１２に記載さ
れた発明においては、請求項１３に記載するように、上
記活性エネルギー線が電子線であり、電子線の照射線量
が１〜１０メガラッドの範囲内であり、かつ加速電圧が
１５０ｋｅＶ以下であることが好ましい。照射線量が上
記範囲に満たない場合は塗工膜が十分に硬化せず、上記
範囲を超える場合は塗工膜にダメージを与え、着色やバ
リア性能の低下が起こる可能性があるため好ましくな
く、また、１５０ｋｅＶより大きい加速電圧で電子線を
照射すると、基材を劣化させることになり、透明性の点
で好ましくないからである。

【００３２】上記請求項１１から請求項１３までのいず
れかの請求項に記載の発明においては、請求項１４に記
載するように、上記活性エネルギー照射工程の後、加熱
処理および酸・アルカリ処理の内の少なくとも一方の処
理を行うことことが好ましい。金属−酸素−金属結合を
より完全なものとし、要求される性能をさらに向上させ
ることができるからである。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、まず本発明の積層体につい
て説明し、次いで本発明の積層体の製造方法について説
明する。

【００３４】Ａ．積層体本発明の積層体は、基材と、この基材上に形成された有
機・無機ハイブリッドポリマー層とを有する積層体にお
いて、上記無機・有機ハイブリッドポリマー層が、有機
金属化合物、シランカップリング剤のそれぞれ１種以
上、および下記一般式（１）で表されるイミダゾール化
合物を含有する組成物を重縮合した溶液を塗工すること
で得られることを特徴とする積層体を提供する。

【００３５】

【化５】

【００３６】（R^１は水素又は炭素数が１〜２０のアル
キル基、R^２は水素、ビニル基又は炭素数が１〜５のア
ルキル基）本発明の特徴は、上述したように無機・有機ハイブリッ
ドポリマー層が基材上に形成されている点にある。この
無機・有機ハイブリッドポリマー層は、上述したように
有機金属化合物、シランカップリング剤のそれぞれ１種
以上、および上記一般式（１）で表されるイミダゾール
化合物の加水分解、重縮合により得られるものである
が、このような構成とすることにより良好なガスバリア
性やハードコート層として必要とされる特性、さらには
絶縁性が発揮されるのは、以下の理由によるものである
と推定される。

【００３７】すなわち、上記有機金属化合物とシランカ
ップリング剤のそれぞれ１種以上の加水分解、重縮合を
行う際、及び加水分解により得られる塗工液を基材上に
塗工し、塗膜を形成させる過程で、上記一般式（１）で
表されるイミダゾール化合物が存在することで、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｏ−Ａｌ等で表される無機のネットワ
ーク構造がより緻密になり、また、シランカップリング
剤の官能基同士や官能基−アルコキシ基間の架橋反応が
速やかに進行するため、均一な網目構造が塗膜内部に形
成させることが可能となる。これにより、得られる積層
体は高度なガスバリア性を有すると共に、耐熱性や表面
の機械的強度も向上したものと考えられる。

【００３８】以下、このような積層体の各構成について
説明する。

【００３９】１．基材本発明の積層体は、上述したような無機・有機ハイブリ
ッドポリマー層が基材上に形成されてなるものである。
このような基材としては、透明なプラスチックフィルム
等のフィルム状のもののみならず、半導体等の所定の形
状を有するものをも含むものである。

【００４０】フィルム状の基材としては、具体的にはポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の
フィルム、水蒸気のバリア性に優れている環状のポリオ
レフィン系のフィルム、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリブチレンテ
レフタレートなどのポリエステル系フィルム、ポリオキ
シメチレンなどのポリエーテル系フィルム、ナイロン−
６、ナイロン−６，６、ポリメタキシレンアジパミドな
どのポリアミド系フィルム、ポリスチレン、ポリ（メ
タ）アクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリ
酢酸ビニルなどのビニル系樹脂フィルム、光学性能に優
れるポリカーボネート樹脂フィルム、トリアセチルセル
ロース、セロファン、アセテートなどのセルロース系の
フィルム、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリエーテルスルフォン、ポリスル
フォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケ
トンケトン、液晶ポリマーを使用したフィルム等を挙げ
ることができる。これらの樹脂フィルムは単独重合体で
あっても共重合体であっても良く、さらに上記フィルム
に粘土、雲母等の層状ケイ酸塩を練りこんだフィルム等
が使用目的に応じて選択されて用いられる。

【００４１】このようなフィルム状の基材の膜厚として
は、用途に応じて適宜選択されるものではあるが、通常
５μｍ〜２ｍｍの範囲内、好ましくは１０〜２００μｍ
の範囲内の膜厚のものが好適に用いられる。上記厚みの
範囲内であれば、生産性や屈曲性に問題が生じることが
ないからである。

【００４２】フィルム状の基材は上記樹脂単体で、ある
いは１種以上の樹脂を溶融混合してフィルム状に成形し
たものが用いられる。このようなフィルム状の基材は未
延伸フィルムであっても、１軸または２軸配向フィルム
であってもよい。さらに、このようなフィルムを２枚以
上積層した積層体も用いられる。

【００４３】また、所定の形状を有する基材としては、
通常は基材を封止する用途として用いられる場合が多
く、この場合の基材としては、封止が必要な基材である
といえる。このような基材としては、例えば、銅箔やア
ルミニウム箔等の金属箔、ステンレス箔、シリコンウエ
ハー、ガラス、セラミックス板等の他に、ポリイミド等
の耐熱性に優れる樹脂基材等を挙げることができる。

【００４４】２．無機・有機ハイブリッドポリマー層本発明に用いられる無機・有機ハイブリッドポリマー層
は、少なくとも有機金属化合物、シランカップリング剤
のそれぞれ１種以上、および上記一般式（１）で表され
るイミダゾール化合物を含有する組成物を重縮合した溶
液を塗工することで得られることを特徴とするものであ
る。以下、それぞれについて説明する。

【００４５】（有機金属化合物）本発明において、有機
金属化合物とは、分子中に２個以上の炭素数１〜６のア
ルコキシ基を有し、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、およびＴｉから
選ばれる少なくとも１種類の金属元素を含むものであ
る。アルコキシ基を有するこれら有機金属化合物は加水
分解反応により、対応する金属−酸素結合を形成するこ
とができる。

【００４６】上記有機金属化合物中の炭素数１〜６のア
ルコキシ基は、同一でも異なってもよく、具体的にはメ
チル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチ
ル、sec−ブチル、tert−ブチル、イソブチル、ｎ−ペ
ンチル、ｎ−ヘキシルに相当するアルコキシ基が好まし
い。

【００４７】本発明に用いることができる有機金属化合
物としては、具体的には、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テト
ラｎ‐プロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、
テトラsec−ブトキシシラン、テトラtert−ブトキシシ
ラン、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミ
ニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリｎ‐プ
ロポキシアルミニウム、トリｎ‐ブトキシアルミニウ
ム、トリsec−ブトキシアルミニウム、トリtert−ブト
キシアルミニウム、テトラメトキシジルコニウム、テト
ラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコ
ニウム、テトラｎ‐ブトキシジルコニウム、テトラsec
−ブトキシジルコニウム、テトラtert−ブトキシジルコ
ニウム、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタ
ン、テトライソプロポキシチタン、テトラｎ‐プロポキ
シチタン、テトラｎ‐ブトキシチタン、テトラsec−ブ
トキシチタン、テトラtert−ブトキシチタン等を挙げる
ことができる。

【００４８】本発明で使用される有機金属化合物はま
た、アルコキシ基の全部または一部がアセチルアセト
ン、アセト酢酸エチル、アルカノールアミン類、グリコ
ール類等のキレート配位子により置き換えられていても
よい。

【００４９】本発明においては、上述したように、Ｓ
ｉ、Ａｌ、Ｚｒ、およびＴｉから選択される少なくとも
１種類の金属元素を含む有機金属化合物と、後述するよ
うにシランカップリング剤およびイミダゾール化合物と
を出発原料とすることが好ましいのであるが、この場合
の有機金属化合物としては、Ｓｉを含む有機金属化合物
とＡｌを含む有機金属化合物とを併用することが好まし
い。

【００５０】具体的には、以下の化学式（２）で示され
る少なくとも一つのアルミニウム化合物、および／また
はそこから誘導されるオリゴマーおよび／または選択に
より錯体である、無機または有機酸のアルミニウム塩で
ある。

【００５１】ＡｌＲ_３（２）ここで、残基Ｒは、同一でも異なってもよく、ハロゲ
ン、炭素数１０以下、好ましくは4以下のアルキル、ア
ルコキシ、もしくはアシルオキシ、またはヒドロキシで
あり、これらの基は全部または一部がキレート配位子に
より置き換えられていてもよい。

【００５２】（シランカップリング剤）本発明におい
て、シランカップリング剤とは、以下の化学式（３）で
表される。

【００５３】Ｒ_ｍＳｉＸ_{（４−ｍ）} （３）ここで、ｍは１または２である。また、残基Ｘは、同一
でも異なってもよく、炭素数１〜６のアルコキシ基であ
り、具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプ
ロピル、ｎ−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、イ
ソブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシルに対応するアル
コキシ基が好ましい。

【００５４】残基Ｒは同一でも異なってもよく、アルキ
ル、アルケニル、アルキニル、アリル、アリルアルキ
ル、アルキルアリル、アリルアルケニル、アルケニルア
リル、アリルアルキニルまたはアルキニルアリル基であ
る。さらに、ハロゲン、アミノ、アミド、アルデヒド、
ケト、アルキルカルボニル、カルボキシル、メルカプ
ト、シアノ、ヒドロキシル、アルコキシ、アルコキシカ
ルボニル、スルホン酸、リン酸、アクリルオキシ、メタ
クリルオキシ、エポキシド、またはビニル基からなる群
から選択された一つ以上の置換基を有していてもよい。

【００５５】具体的に、３−グリドキシプロピルトリメ
トキシシラン、３−グリドキシプロピルトリエトキシシ
ラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジエト
キシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
等が好ましく、特にエポキシ基を有する３−グリドキシ
プロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピ
ルメチルジメトキシシランが好ましい。

【００５６】（イミダゾール化合物）本発明で使用され
るイミダゾール化合物は下記一般式（１）で表される。

【００５７】

【化６】

【００５８】ここで、R^１は水素又は炭素数が１〜２０
のアルキル基、R^２は水素、ビニル基又は炭素数が１〜
５のアルキル基である。

【００５９】このようなイミダゾール化合物としては、
具体的には、イミダゾール、２−アルキルイミダゾー
ル、２，４−ジアルキルイミダゾール、４−ビニルイミ
ダゾール等である。これらのうち特に好ましいのは、イ
ミダゾール；２−アルキルイミダゾールとしては、２−
メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−ウ
ンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾー
ル；また、２，４−ジアルキルイミダゾールとしては、
２−エチル−４−メチルイミダゾール等を挙げることが
できる。

【００６０】本発明では、エポキシ基を有するシランカ
ップリング剤と上記イミダゾール化合物とを別々に添加
して加水分解、重縮合反応を行っても良く、予めエポキ
シ基を有するシランカップリング剤とイミダゾール化合
物とを反応させて使用しても良い。反応は、８０〜２０
０℃の温度に加熱したイミダゾール化合物に０．１〜１
０モル倍量の３−グリシドキシプロピルシラン化合物を
滴下させながら行うと良く、反応時間は５分〜２時間程
度で十分である。この反応は特には溶媒を必要とはしな
いが、クロロホルム、ジオキサン、メタノール、エタノ
ール等の有機溶剤を反応溶媒として用いても良い。な
お、この反応は、水分を嫌うので、水分が混入しないよ
うに、乾燥した窒素、アルゴン等の水分を含まない雰囲
気下で行うことが好ましい。

【００６１】これらの反応物は、シランカップリング剤
の１種として、特開平５−１８６４７９号公報に提案さ
れているイミダゾールシランも好ましく使用することが
できる。具体的には、以下の化学式で示される化合物を
挙げることができる。

【００６２】

【化７】

【００６３】（ただし、一般式中、Ｒ¹は水素又は炭素
数が１〜２０のアルキル基、Ｒ²は水素、ビニル基又は
炭素数が１〜５のアルキル基、Ｒ³，Ｒ⁴は炭素数が１〜
３のアルキル基、ｎは１〜３を示す。）（その他）このように、有機金属化合物、シランカップ
リング剤、およびイミダゾール化合物を使用する際の各
々の成分の割合は、有機金属化合物を５〜７５モル
％、好ましくは１０〜５０モル％、より好ましくは１５
〜３０モル％の割合、シランカップリング剤を２５〜９
５モル％、好ましくは３０〜７５モル％、より好ましく
は３５〜５５モル％の割合、そしてイミダゾール化合物
を上記有機金属化合物およびシランカップリング剤の総
モル数に対して１〜７０モル％、好ましくは３〜２５モ
ル％、より好ましくは５〜１５モル％の割合で使用する
ことが好ましい。

【００６４】また、このような無機・有機ハイブリッド
ポリマー層の膜厚は、用いられる用途や、他の層の有無
等により大きく異なるものではあるが、一般的には、
０．０５〜５μｍの範囲内であることが好ましく、特に
０．３〜３μｍの範囲内であることが好ましい。上記範
囲より膜厚が厚い場合は、製造時の硬化収縮や、使用時
の屈曲等によりこの無機・有機ハイブリッドポリマー層
にクラックが生じ、結果的にガスバリア性を悪化させる
といった問題が生じる可能性があることから好ましくな
く、上記範囲より膜厚が薄い場合は、必要なガスバリア
性を得ることができない可能性があることから好ましく
ない。

【００６５】３．蒸着層本発明においては、上記基材と上記無機・有機ハイブリ
ッドポリマー層との間に、蒸着層を形成することによ
り、よりガスバリア性の高い積層体とすることができ
る。

【００６６】蒸着層と無機・有機ハイブリッドポリマー
層とを組み合わせることにより、より優れたガスバリア
性を発揮することの原理は、その詳細は不明ではある
が、基本的なバリア性能に優れる金属酸化物蒸着層の構
造欠陥を無機・有機ハイブリッドポリマー層が補い、結
果としてバリア性能と耐屈曲性に優れる積層フィルムに
なるものと考えられる。

【００６７】このような蒸着層を形成する方法として
は、基材を傷めないような方法であれば、いかなるＰＶ
Ｄ法であってもＣＶＤ法であっても用いることが可能で
ある。具体的には低温プラズマ気相成長法等を挙げるこ
とができる。

【００６８】このような蒸着膜に好ましく使用される金
属酸化物は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｚ
ｎ、Ｓｂから選ばれる１種、あるいは２種以上であるこ
とが好ましく、具体的には、ケイ素酸化物、炭化ケイ素
酸化物、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セ
リウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化チタン
（例えば、二酸化チタン、三酸化チタン、もしくは一酸
化チタン）、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム（例
えば、一酸化ジルコニウム）等を挙げることができる
が、特に上記無機・有機ハイブリッドポリマー層との親
和性、製造の安定性、安全性やコストの観点からケイ素
酸化物および／または炭化ケイ素酸化物がより好ましく
用いられる。

【００６９】本発明における上記蒸着層の膜厚として
は、５〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、
特に２０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
上記範囲より薄い場合は、金属酸化物の蒸着層を設けて
も効果的にガスバリア性を向上させることができず、ま
た上記範囲より膜厚が厚い場合は、使用時の屈曲等の場
合にフィルム基材の屈曲性に金属酸化物の蒸着層が追従
することができず、多量のクラックが生じる可能性があ
り、結果的にガスバリア性を悪化させることになるから
である。

【００７０】４．多層積層フィルム本発明においては、上述した基材上にプライマー層が形
成され、このプライマー層上に上記蒸着層および上記無
機・有機ハイブリッドポリマー層が、この順序で積層さ
れた多層積層体としてもよい。このように、蒸着層と無
機・有機ハイブリッドポリマー層がこの順序で多数積層
することにより、高いガスバリア性を有する積層体を得
ることができるからである。

【００７１】この場合の積層数は、特に限定されるもの
ではないが、２層以上１２層以下であることが好まし
い。２層未満では十分なガスバリア性を得ることができ
ないからであり、１２層を超えて積層した場合は、例え
ば積層体がフィルム状である場合、フィルムとして巻き
取ることが困難となり、加工適性上好ましくないからで
ある。なお、例えばシートとして使用する場合や、基材
がフィルム状でない場合は、１２層以上の積層体のもの
も使用することができる。

【００７２】上記プライマー層としては、例えばアクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂
等を用いることが可能であるが、本発明においてはこの
プライマー層として、上記無機・有機ハイブリッドポリ
マー層を用いることが好ましい。本発明に用いられる上
記無機・有機ハイブリッドポリマーは、無機と有機の両
者の性質を併せ持つため、フィルム基材や金属酸化物層
との接着に良好に働くものだからである。

【００７３】５．積層体このような本発明の積層体は、特に基材を透明な基材フ
ィルムとした場合に、全光線透過率が８５％以上、特に
９０％以上とすることも可能である。

【００７４】ＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法により、例え
ばケイ素酸化物を形成した場合、ＳｉＯ_{１．５〜１．８}
付近の組成となるため、酸化が不十分な無機酸化物が黄
変することから高い透明性が求められる用途には使用す
ることができなかった。本発明においては、無機・有機
ハイブリッドポリマー層を有するものであるので、層内
に存在する水分の酸化作用等により蒸着層の黄変が緩和
され、結果として積層フィルムの透明性が向上する等の
理由から、高い透明性が確保できるのである。

【００７５】Ｂ．積層体の製造方法次に、本発明の積層体の製造方法について説明する。本
発明の積層体の製造方法は、１．有機金属化合物、シランカップリング剤のそれぞれ
１種以上、および上記一般式（１）で表されるイミダゾ
ール化合物を含有する組成物を重縮合した塗工液を調製
する塗工液調製工程と、２．この塗工液をフィルム基材上に塗布した後乾燥させ
て塗工膜を形成する膜形成工程と、３．乾燥により形成された塗工膜に活性エネルギー線を
照射する活性エネルギー線照射工程とを少なくとも有するものである。以下、各工程について
それぞれ説明する。

【００７６】１．塗工液調製工程本発明においては、まず上記基材上に塗布し、無機・有
機ハイブリッドポリマー層を形成するための塗工液を調
製する。この塗工液の調製に際して、まず、有機金属化
合物、シランカップリング剤のそれぞれ１種以上、およ
び上記一般式（１）で表されるイミダゾール化合物の混
合溶液を調製する。ここで、有機金属化合物、シランカ
ップリング剤、およびイミダゾール化合物の混合割合
は、上記積層体の項で説明したものと同様であるので、
ここでの説明は省略する。

【００７７】このように塗工液を調製する際、溶剤を用
いた方が反応を均一に進行させることができるため好ま
しい。用いられる溶剤は、各出発原料を溶解できる溶媒
であれば特に限定されるものではないが、塗工後除去し
やすいものが好ましく、具体的にはイソプロピルアルコ
ール、メタノール、エタノール等のアルコール類；メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン
類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；ハロゲン
化炭化水素；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；
或いはこれらの混合物等が好適に用いられる。

【００７８】本発明においては、予め有機金属化合物の
加水分解もしくは部分加水分解を行うようにすることが
好ましい、このように予め有機金属化合物の加水分解も
しくは部分加水分解を行うことにより、生成するゾルが
均一に成長し、組成が均質な塗膜を得ることができるか
らである。

【００７９】このように、予め有機金属化合物の（部
分）加水分解処理をするために添加する水の量は、有機
金属化合物のアルコキシ基に対し、当モル量程度の添加
が好ましいが、有機金属化合物の種類によっては加水分
解反応が急激に起こり、沈殿物などが析出してしまう性
質のものがあり、この場合にはアルコキシ基に対し、等
モル量以下の水による加水分解（部分加水分解）を採用
することもできる。

【００８０】具体的には、有機金属化合物、及びシラン
カップリング剤が有する全アルコキシ基量の４０〜１０
０モル％の範囲内、特に６０〜１００モル％の範囲内で
行われることが好ましい。

【００８１】なお、ここで用いられる有機金属化合物、
シランカップリング剤およびイミダゾール化合物に関し
ては、上記積層体の項で説明したものと同様であるの
で、ここでの説明は省略する。

【００８２】２．膜形成工程次に、得られた塗工液を基材上に塗布した後、乾燥させ
て塗工膜を形成する膜形成工程が行われる。基材上への
塗工液の塗布は、従来用いられる種々の塗工方法、例え
ばスプレーコート、スピンコート、ワイヤバーコート、
グラビアコート、インクジェットコート、ディップコー
ト、スリットコート等の方法により行うことができる。

【００８３】なお、上記基材には、予めＰＶＤ法および
／またはＣＶＤ法により蒸着層が形成されていてもよ
い。この蒸着層に関しては、上述したものと同様である
ので、ここでの説明は省略する。

【００８４】本発明においては、イミダゾール化合物が
添加されているため、上記加水分解された有機金属化合
物およびシランカップリング剤の重縮合反応が急速に進
行し、ゲル化が容易に完了する。

【００８５】３．活性エネルギー線照射工程最後に、膜形成工程により得られた塗工膜に対して、活
性エネルギー線を照射することにより、無機・有機ハイ
ブリッドポリマー層を形成する。このように活性エネル
ギー線を照射することにより、無機・有機ハイブリッド
ポリマー層内における重縮合が進行し、緻密な塗膜が得
られる。

【００８６】本発明における活性エネルギー線とは、上
述したように紫外線、電子線、Ｘ線等の塗工膜中の縮合
反応を進行させることが可能なものであれば特に限定さ
れるものではないが、中でも電子線が最も好ましい。こ
れは、電子線は高速製膜性（生産性）や安全性（光重合
開始剤等を必要としない）に優れながら、架橋結合を効
率良く形成することができるからである。

【００８７】本発明において、このような活性エネルギ
ー線の照射量の上限は、基材、特に基材として透明フィ
ルムを用いた場合に劣化・着色しない量であり、下限は
合理的な時間内に上記塗工膜中での縮合反応が進行する
程度の照射量とすることができる。

【００８８】具体的には、活性エネルギー線が電子線で
ある場合、例えば、コックロフトワルトン型、バンデグ
ラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイ
ナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速機から放出
される５０〜１，０００ＫｅＶ、好ましくは１００〜
３００ＫｅＶのエネルギーを有し、加速電圧を１５０ｋ
ｅＶ以下、好ましくは９０〜１５０ｋｅＶに設定した電
子線が使用されることが好ましい。加速電圧が上記範囲
を超える場合は、基材を劣化・着色させる可能性があ
り、好ましくないからである。

【００８９】また、この際の照射線量としては、好まし
くは１〜１０メガラッド、特に好ましくは２〜５メガラ
ッドの範囲内である。照射線量を上記範囲としたのは、
照射線量が上記範囲に満たない場合は塗工膜が十分に硬
化せず、上記範囲を超える場合は塗工膜にダメージを与
え、着色や性能の低下が起こる可能性があるため好まし
くないからである。

【００９０】一方、紫外線硬化の場合には超高圧水銀
灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノ
ンアーク、メタルハライドランプ、マイクロ波ランプ等
の光源から発する紫外線等が利用される。

【００９１】電子線照射は、空気を酸素で置換しなが
ら、あるいは十分な酸素雰囲気中で行うことが好まし
く、酸素雰囲気中で行うことにより架橋結合の形成が促
進され、より均質且つ高品質のゲル層を形成することが
できる。したがって、電子線照射装置に空気あるいは酸
素供給部を具備することが好ましい。

【００９２】本発明においては、上記活性エネルギー線
を照射した後、加熱処理および酸・アルカリ処理の内の
少なくとも一方の処理を行うことが好ましい。これは、
活性エネルギーの照射により、さらなる活性点が発生す
る可能性があることから、この活性点での反応を進行さ
せることにより、さらに架橋構造を増加させ、ガスバリ
ア性やハードコート性、電気絶縁性などを向上させるこ
とができるからである。

【００９３】上記加熱処理における加熱条件としては、
１２０℃〜２００℃の温度範囲で数秒〜３０分程度、８
０℃〜１２０℃の温度範囲で３０分〜２時間程度、６０
〜８０℃の温度範囲で２時間〜２週間程度を目安とする
ものであり、基材の熱ダメージの程度等を考慮して適時
決定することができる。

【００９４】また、酸・アルカリ処理は、酸性やアルカ
リ性の環境に放置する処理であるが、この処理を行う場
合は、使用した有機金属化合物から得られたゾルが、ど
ちらの環境で縮合反応が進行しやすいかを見極める必要
がある。方法としては、酸やアルカリの溶液中に浸漬さ
せたり、酸やアルカリの雰囲気に塗工面を曝す等の方法
を挙げることができる。

【００９５】具体的には、塗工膜を０．１〜５ｍｏｌ/
ｌの範囲で濃度を調節した酸（塩酸、硫酸、硝酸など）
やアルカリ（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アン
モニアなど）の水溶液に直接浸漬する方法（液温は室温
〜６０℃、浸漬時間は１秒〜２分）や、塩酸やアンモニ
ア等の揮発性の酸やアルカリを含む場合は、水溶液を４
０℃以上で加熱し、発生する酸やアルカリの蒸気に３０
秒〜３０分間曝す方法等を挙げることができる。

【００９６】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００９７】

【実施例】以下、本発明の積層体について、実施例を挙
げて具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に
限定されるものではない。

【００９８】［実施例１］塗工液の調製１３．３ｇのイミダゾール、１２．８ｇのポリメトキシ
シロキサン（三菱化学（株）製、商品名：ＭＳ−５１、
平均分子量５００〜７００）、１１０．７ｇの3−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、４６．２ｇのア
ルミニウムsec−ブトキシドをフラスコ中で、氷で冷却
しながら、５分間攪拌した。この混合物に５５．７ｇの
蒸留水を徐々に滴下して加え、その混合物を５分間攪拌
し、有機金属化合物の加水分解物を得た。

【００９９】積層体の作成基材としてＰＶＤ法によるシリカ蒸着ポリエチレンテレ
フタレートフィルム（商品名：テックバリアＨ、三菱化
学興人パックス(株)製、フィルム厚：１２μｍ、シリカ
蒸着膜：５０ｎｍ）、及びポリエチレンテレフタレート
フィルム（商品名：ルミラーＴ−６０、東レ（株）製、
フィルム厚：５０μｍ）をＡ4サイズに切り出してワイ
ヤバーコート法により上記塗工液を塗工し、熱風乾燥機
中で１３０℃、１分間乾燥し、０．５μｍの塗膜を得
た。この塗膜中の残存溶剤量は２％以下であった。次い
で、これを電子線照射装置（ＥＣ２５０：岩崎電気
（株）製）を用いて５Ｍｒａｄ（加速電圧９０ｋｅＶ）
の電子線を照射させた後、熱風乾燥機中、１３０℃で１
時間加熱硬化させて積層体を得た。

【０１００】［実施例２］イミダゾールシランの合成６．７ｇのイミダゾールを９５℃で融解し、アルゴン雰
囲気下で攪拌しながら、５５．３ｇの３−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランを１時間かけて滴下した。
滴下終了後、さらに９５℃の温度で１時間反応させ、イ
ミダゾール基を持つ、シランカップリング剤を得た。

【０１０１】塗工液の調製上記で合成した６２．０ｇイミダゾールシラン、１
２．８ｇのポリメトキシシロキサン（三菱化学(株)製、
商品名：ＭＳ−５１、平均分子量５００〜７００）、５
５．３ｇの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、４６．２ｇのアルミニウムsec−ブトキシドをフラ
スコ中で、氷で冷却しながら、５分間攪拌した。この混
合物に５５．７ｇの蒸留水を徐々に滴下して加え、その
混合物を５分間攪拌し、有機金属化合物の加水分解物を
得た。

【０１０２】積層体の作成基材としてＰＶＤ法によるシリカ蒸着ポリエチレンテレ
フタレートフィルム（商品名：テックバリアＨ、三菱化
学興人パックス(株)製、フィルム厚：１２μｍ、シリカ
蒸着膜：５０ｎｍ）、及びポリエチレンテレフタレート
フィルム（商品名：ルミラーＴ−６０、東レ(株)製、フ
ィルム厚：５０μｍ）をＡ4サイズに切り出してワイヤ
バーコート法により上記塗工液を塗工し、熱風乾燥機中
で１３０℃で１分間乾燥し、０．５μｍの塗膜を得た。
この塗膜中の残存溶剤量は２％以下であった。次いで、
これを電子線照射装置（ＥＣ２５０：岩崎電気(株)製）
を用いて５Ｍｒａｄ（加速電圧９０ｋｅＶ）の電子線を
照射させた後、熱風乾燥機中、１３０℃で１時間加熱硬
化させてバリア性積層フィルムを得た。

【０１０３】［評価］上記実施例１および実施例２によ
り得られた積層体の各種物性を以下の条件で測定した。
結果を表１にまとめる。

【０１０４】１．ガスバリア性能１−１．酸素透過度測定条件ＭＯＣＯＮ社のOX−TRAN2/20型を用いて、23℃、90％RH
の条件で測定した。

【０１０５】１−２．水蒸気透過度測定条件ＭＯＣＯＮ社のPERMATRANを用いて、40℃、90％RHの条
件で測定した。

【０１０６】２．体積抵抗率 JIS K6911に基づく手法で測定した。

【０１０７】３．鉛筆硬度 JISK5600‐5‐4に基づく手法で測定した。

【０１０８】４．耐熱性実施例１および実施例２と同一の手法で石英ガラス上に
０．５μｍの塗膜を得た。得られた塗工ガラスをオーブ
ンで３００℃で６０分放置し、加熱前後での外観の観察
と全光線透過率を測定した。

【０１０９】５．セロテープ（登録商標）を用いた碁盤
目剥離試験６．復元性試験 JISK5600‐5‐4に基づく塗膜の鉛筆高度試験法を用いて
４Ｈの鉛筆で１ｋｇの荷重でフィルム基材上の塗膜に傷
を付けて所定時間放置した後、光学顕微鏡の反射光で傷
の見え具合を観察した。復元性試験の結果として、与え
た傷が光学顕微鏡で確認できなくなった放置時間を評価
した。

【０１１０】７．基材の折り曲げ試験実施例１および実施例２の塗工フィルムを１０ｃｍ×１
０ｃｍに切り、中心を、塗工面を山折りにして完全に折
り曲げたときの折り面の状況を観察した。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】

【発明の効果】本発明の積層体の有機・無機ハイブリッ
ドポリマー層にはイミダゾール化合物が含まれるもので
あるので、有機金属化合物とシランカップリング剤との
重縮合反応の過程でイミダゾール化合物が金属化合物、
およびシランカップリング剤に取りこまれ、電子線照射
等を行なう塗膜形成時に官能基同士や官能基−アルコキ
シ基間の架橋反応を速やかに進行させるため、緻密な構
造が容易に形成して塗膜のガスバリア性や耐熱性、機械
的強度等が容易に向上する。また、このようにして得ら
れた積層フィルムは、ＳｉＯ_２を主成分とする複合ポリ
マーとなるため、電気絶縁性や寸法安定性が良好である
という効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AH05B AH06B AH07B AK01A AK02B AK04 AK07 AK52B AL05B AT00A BA02 EH462 EJ532 GB15 GB41 JD02 JG04 JJ03 JL04 5H011 AA00 AA10 AA14 CC02 CC05 CC10 CC14 DD09 DD18 DD21 KK01 KK02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、この基材上に形成された有機・
無機ハイブリッドポリマー層とを有する積層体におい
て、前記無機・有機ハイブリッドポリマー層が、有機金属化
合物およびシランカップリング剤のそれぞれ１種以上、
さらに下記一般式（１）で表されるイミダゾール化合物
を含有する組成物を重縮合した溶液を塗工することで得
られることを特徴とする積層体。【化１】（R^１は水素又は炭素数が１〜２０のアルキル基、R^２は
水素、ビニル基又は炭素数が１〜５のアルキル基）
【請求項２】前記有機金属化合物が、分子中に２個以
上の炭素数１〜６のアルコキシ基を有し、Ｓｉ、Ａｌ、
Ｚｒ、およびＴｉから選ばれる少なくとも１種類以上の
金属元素を含むことを特徴とする請求項１記載の積層
体。
【請求項３】前記シランカップリング剤の少なくとも
一種が、エポキシ基を有することを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の積層体。
【請求項４】前記無機・有機ハイブリッドポリマー層
が、０．０５〜５μｍの範囲内の膜厚を有する無機・有
機ハイブリッドポリマー層であることを特徴とする請求
項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の積層
体。
【請求項５】前記基材と、前記無機・有機ハイブリッ
ドポリマー層との間に、物理的蒸着法（ＰＶＤ法）およ
び化学的蒸着法（ＣＶＤ法）の内の少なくとも一つの蒸
着法により得られ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉ
ｎ、Ｚｎ、およびＳｂからなる群から選択される少なく
とも１種類の金属の酸化物を有する蒸着層が形成されて
いることを特徴とする請求項１から請求項４までのいず
れかの請求項に記載の積層体。
【請求項６】前記蒸着層が、５〜１０００ｎｍの範囲
内の膜厚を有する蒸着層であることを特徴とする請求項
５記載の積層フィルム。
【請求項７】前記基材上にプライマー層が形成され、
このプライマー層上に前記蒸着層および前記無機・有機
ハイブリッドポリマー層が、この順序で積層されてなる
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の積層
体
【請求項８】前記プライマー層が、前記無機・有機ハ
イブリッドポリマー層であることを特徴とする請求項７
記載の積層体。
【請求項９】前記蒸着膜および前記無機・有機ハイブ
リッドポリマー層の積層数が、２〜１２層であることを
特徴とする請求項７または請求項８に記載の積層体。
【請求項１０】全光線透過率が８５％以上であること
を特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかの請
求項に記載の積層体。
【請求項１１】有機金属化合物およびシランカップリ
ング剤のそれぞれ１種以上、さらに下記一般式（１）で
表されるイミダゾール化合物を含有する組成物を重縮合
した塗工液を調製する塗工液調製工程と、前記塗工液を基材上に塗布した後、乾燥させて塗工膜を
形成する膜形成工程と、乾燥により形成された塗工膜に活性エネルギー線を照射
する活性エネルギー線照射工程とを有することを特徴と
する積層体の製造方法。【化２】（R^１は水素又は炭素数が１〜２０のアルキル基、R^２は
水素、ビニル基又は炭素数が１〜５のアルキル基）
【請求項１２】前記塗工液には、加水分解もしくは部
分加水分解処理が予め行われた有機金属化合物とシラン
カップリング剤のそれぞれ１種以上が用いられ、この加
水分解もしくは部分加水分解処理は、有機金属化合物お
よびシランカップリング剤が有する全アルコキシ基量の
４０〜１００モル％の範囲内で行われる処理であること
を特徴とする請求項１１に記載の積層体の製造方法。
【請求項１３】前記活性エネルギー線が電子線であ
り、電子線の照射線量が１〜１０メガラッドの範囲内で
あり、かつ加速電圧が１５０ｋｅＶ以下であることを特
徴とする請求項１１または請求項１２に記載の積層体の
製造方法。
【請求項１４】前記活性エネルギー照射工程の後、加
熱処理および酸・アルカリ処理の内の少なくとも一方の
処理を行うことを特徴とする請求項１１から請求項１３
までのいずれかの請求項に記載の積層体の製造方法。