JP2005126665A - Polyurethane resin and optical film using the same - Google Patents

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JP2005126665A JP2004036737A JP2004036737A JP2005126665A JP 2005126665 A JP2005126665 A JP 2005126665A JP 2004036737 A JP2004036737 A JP 2004036737A JP 2004036737 A JP2004036737 A JP 2004036737A JP 2005126665 A JP2005126665 A JP 2005126665A
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靖也 桜井
Hirohisa Sotozono
裕久 外園
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyurethane resin that has excellent heat resistance and superior optical properties, and has excellent dynamic characteristics in film formability capable of installing various functional layers at an elevated temperature, and to provide an optical film and an image display device superior in quality of display using the film. <P>SOLUTION: This polyurethane resin has a repeating unit represented by following general formula (1) (wherein a ring α represents a monocyclic ring or a polycyclic ring, the two rings are bonded with a spirobond, L represents a divalent linking group, R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each represents a substituent and are capable of forming a ring through linking each other) and a weight average molecular weight of ≥10,000. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規なポリウレタン樹脂、および該ポリウレタン樹脂を有する光学フィルム、画像表示装置に関する。より詳しくは、本発明は、耐熱性、光学特性及び力学特性に優れたポリウレタン樹脂、並びに該ポリウレタン樹脂を用いた、表示品位に優れた光学フィルム、及び画像表示装置に関する。   The present invention relates to a novel polyurethane resin, an optical film having the polyurethane resin, and an image display device. More specifically, the present invention relates to a polyurethane resin excellent in heat resistance, optical properties, and mechanical properties, an optical film excellent in display quality using the polyurethane resin, and an image display device.

近年、液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」という)等のフラットパネルディスプレイ分野において、耐破損性の向上、軽量化、薄型化の要望から、基板をガラスからプラスチックに置き換えることが検討されている。特に、携帯電話や、電子手帳、ラップトップ型パソコンなど携帯情報端末などの移動型情報通信機器用表示装置では、プラスチック基板に対する強い要望がある。   In recent years, in the field of flat panel displays such as liquid crystal display elements and organic electroluminescence elements (hereinafter referred to as “organic EL elements”), the substrate is replaced from glass to plastic in order to improve breakage resistance, reduce weight, and reduce thickness. Is being considered. In particular, there is a strong demand for a plastic substrate in a display device for mobile information communication equipment such as a portable information terminal such as a mobile phone, an electronic notebook, or a laptop personal computer.

上記プラスチック基板は導電性を有することが必要である。そこで、近年、プラスチックフィルム上に、酸化インジウム、酸化スズ、またはスズ−インジウム合金の酸化物等の半導体膜、金、銀、パラジウム合金の酸化膜等の金属膜、または前記半導体膜と前記金属膜とを組み合わせた透明導電層を有する透明導電性基板を表示素子の電極基板として用いることが研究されている。   The plastic substrate needs to have conductivity. Therefore, in recent years, on a plastic film, a semiconductor film such as an oxide of indium oxide, tin oxide, or tin-indium alloy, a metal film such as an oxide film of gold, silver, or palladium alloy, or the semiconductor film and the metal film Research has been made on the use of a transparent conductive substrate having a transparent conductive layer in combination with the above as an electrode substrate of a display element.

この目的に使用される透明導電性基板として、耐熱性の非晶ポリマー、例えば、変性ポリカーボネート(変性PC)(例えば、特許文献1参照)、ポリエーテルスルホン(PES)(例えば、特許文献2参照)、シクロオレフィンコポリマー(例えば、特許文献3参照)からなるプラスチックフィルム上に、透明導電層、さらにはガスバリア層を積層したものが知られている。   As the transparent conductive substrate used for this purpose, a heat-resistant amorphous polymer, for example, modified polycarbonate (modified PC) (for example, see Patent Document 1), polyethersulfone (PES) (for example, see Patent Document 2). In addition, a laminate in which a transparent conductive layer and further a gas barrier layer are laminated on a plastic film made of a cycloolefin copolymer (see, for example, Patent Document 3) is known.

しかし、上記の耐熱性プラスチックフィルムを用いた場合、耐熱性が十分であるプラスチック基板は得られなかった。すなわち、これら耐熱性プラスチックフィルムを基板として該プラスチック基板上に導電層を形成した後、配向膜などの付与のため150℃以上の温度にさらすと導電性、ガスバリア性が大きく低下するという問題があった。   However, when the above heat-resistant plastic film was used, a plastic substrate having sufficient heat resistance could not be obtained. That is, after forming a conductive layer on the plastic substrate using these heat-resistant plastic films as a substrate and then exposing to a temperature of 150 ° C. or higher for providing an alignment film, the conductivity and gas barrier properties are greatly reduced. It was.

また、近年、基材フィルムの耐熱性は、アクティブマトリクス型画像素子作製時のTFTを設置する際には、さらに高いレベルが要求されている。例えば、特許文献4には、SiH4を含むガスをプラズマ分解することにより300℃以下の温度で多結晶シリコン膜を形成する方法が記載されている。また、特許文献5には、エネルギービームを照射して300℃以下の温度で高分子基板上にアモルファスシリコンと多結晶シリコンが混合された半導体層を形成する方法が記載されている。また、特許文献6には、熱的バッファ層を設け、パルスレーザビームを照射して250℃以下の温度でプラスチック基板上に多結晶シリコン半導体層を形成する方法が記載されている。 In recent years, the heat resistance of the substrate film has been required to be higher when installing TFTs for producing an active matrix image element. For example, Patent Document 4 describes a method of forming a polycrystalline silicon film at a temperature of 300 ° C. or lower by plasma decomposition of a gas containing SiH 4 . Patent Document 5 describes a method for forming a semiconductor layer in which amorphous silicon and polycrystalline silicon are mixed on a polymer substrate at a temperature of 300 ° C. or less by irradiation with an energy beam. Patent Document 6 describes a method of providing a thermal buffer layer and irradiating a pulsed laser beam to form a polycrystalline silicon semiconductor layer on a plastic substrate at a temperature of 250 ° C. or lower.

上記のように300℃以下でTFT用多結晶シリコン膜を形成する方法は、種々提案されており、200℃ないし250℃以上の耐熱性が、プラスチック基板に求められている。   As described above, various methods for forming a polycrystalline silicon film for TFT at 300 ° C. or lower have been proposed, and heat resistance of 200 ° C. to 250 ° C. or higher is required for plastic substrates.

一方、画像表示装置に用いられる光学フィルムは、通常、実質的に無色透明であることが求められる。また、液晶表示装置に用いられる光学フィルムの場合、通常、複屈折の小さい光学的に等方であることが求められる。   On the other hand, an optical film used for an image display device is usually required to be substantially colorless and transparent. In the case of an optical film used for a liquid crystal display device, it is usually required to be optically isotropic with small birefringence.

特許文献7には、6,6'−ジヒドロキシ−4,4,4',4',7,7'−ヘキサメチルー2,2'−スピロビクロマン(以下「スピロビクロマンジオール」ともいう)から誘導されるポリカーボネートに関する記載がある。該ポリカーボネートは、光学特性(透明性および低複屈折性、以下同じ。)に優れ、柔軟性に富んだ優れた力学特性を有するフィルムを与え、ある程度の耐熱性(ガラス転移温度(以下「Tg」という)210℃)を示す。しかし、耐熱性を向上させる目的で、スピロビクロマンジオールとテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸から合成されるポリアリレートは、前記光学特性が低下してしまうという問題があった。   In Patent Document 7, it is derived from 6,6′-dihydroxy-4,4,4 ′, 4 ′, 7,7′-hexamethyl-2,2′-spirobichroman (hereinafter also referred to as “spirobichromandiol”). There is a description regarding polycarbonate. The polycarbonate is excellent in optical properties (transparency and low birefringence, the same shall apply hereinafter), gives a film having excellent mechanical properties rich in flexibility, and has a certain degree of heat resistance (glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”). 210 ° C). However, for the purpose of improving heat resistance, polyarylate synthesized from spirobichromandiol and aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid has a problem that the optical properties are deteriorated.

また、非特許文献1には、6,6'−ジヒドロキシ−3,3,3',3'−テトラメチルー1,1'−スピロビインダン(以下「テトラメチルスピロビインダンジオール」ともいう)から誘導されるポリカーボネートについての記載がある。該ポリカーボネートは、ある程度の耐熱性(Tg220℃)を有するが、脆い化合物であるためフィルムを成形できないという欠点がある。さらに、非特許文献1には、該ポリカーボネートと種々のジオール化合物との共重合体も検討されているが、該共重合体は、前記同様、脆い化合物であり、さらに耐熱性と光学特性との両立は不可能であった。また、非特許文献1には、テトラメチルスピロビインダンジオールとピペラジンから誘導されるポリウレタンの記載もあるが、該ポリウレタンも、250℃を超える高いTgを示すが脆い化合物であると記載されている。そこで、本発明者は、非特許文献1に記載の方法でテトラメチルスピロビインダンジオールとピペラジンから誘導されるポリウレタンを合成したところ、脆くてフィルムが成形できないことを確認すると共に、該ポリウレタンの分子量が重量平均分子量10000に満たない低いものであるということを確認した。   In Non-Patent Document 1, it is derived from 6,6′-dihydroxy-3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane (hereinafter also referred to as “tetramethylspirobiindanediol”). There is a description about polycarbonate. Although the polycarbonate has a certain degree of heat resistance (Tg 220 ° C.), it is a brittle compound, and thus has a drawback that a film cannot be formed. Further, Non-Patent Document 1 also examines copolymers of the polycarbonate and various diol compounds. However, the copolymer is a brittle compound as described above, and further has heat resistance and optical properties. Coexistence was impossible. Non-Patent Document 1 also describes a polyurethane derived from tetramethylspirobiindanediol and piperazine, which also describes a polyurethane having a high Tg exceeding 250 ° C. but being a brittle compound. . Therefore, the present inventor synthesized a polyurethane derived from tetramethylspirobiindanediol and piperazine by the method described in Non-Patent Document 1, and confirmed that the film was brittle and could not be molded, and the molecular weight of the polyurethane Was confirmed to be a low one having a weight average molecular weight of less than 10,000.

このようにスピロ構造を有するポリマーは、光学特性、力学特性および耐熱性の全てを満たすことが期待されているが、実際にTgが250℃以上での全ての特性を満足することは難しく、これまでそのようなポリマーは開発されるに至っていない。
特開2000−227603号公報(請求項7、[0009]〜[0019]) 特開2000−284717号公報([0010]、[0021]〜[0027]) 特開2001−150584号公報([0027]〜[0039]) 特開平7−81919号公報(請求項3、[0016]〜[0020]) 特表平10−512104号公報(第14〜22頁、図1、図7) 特開平11−102867号公報(請求項1〜10、[0036]) 特開平3−162413号公報(請求項1) Journal of Polymer Science:PartA, 3, 3209-3217(1965)
A polymer having a spiro structure is expected to satisfy all of the optical properties, mechanical properties and heat resistance, but it is difficult to actually satisfy all the properties when the Tg is 250 ° C. or higher. No such polymer has yet been developed.
JP 2000-227603 A (Claim 7, [0009] to [0019]) JP 2000-284717 A ([0010], [0021] to [0027]) JP 2001-150584 A ([0027] to [0039]) JP-A-7-81919 (Claim 3, [0016] to [0020]) JP 10-512104 A (pages 14-22, FIGS. 1 and 7) JP-A-11-102867 (Claims 1 to 10, [0036]) JP-A-3-162413 (Claim 1) Journal of Polymer Science: PartA, 3, 3209-3217 (1965)

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、優れた耐熱性を有し、かつ光学特性に優れ、さらにフィルム成形可能な力学特性に優れ、高温での各種機能層を設置することが可能なポリウレタン樹脂および光学フィルムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to have excellent heat resistance, excellent optical properties, excellent mechanical properties capable of film forming, and high temperature. The object is to provide a polyurethane resin and an optical film in which various functional layers can be provided.

また、本発明の別の目的は、前記光学フィルムを用いた表示品位に優れた画像表示装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an image display device having excellent display quality using the optical film.

本発明者は、上記目的を達成するために、前記ポリウレタンの構造を鋭意検討した結果、ある特定の構造を有する高分子量化したポリウレタン樹脂であれば、脆さを克服し、フィルム成形できることを見出した。さらにこのフィルムが画像表示装置に使用可能な耐熱性、光学特性を両立できる優れた光学フィルムであることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の上記課題は、以下の手段によって達成される。
(1)下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する、重量平均分子量が10000以上のポリウレタン樹脂。
As a result of intensive studies on the structure of the polyurethane in order to achieve the above object, the present inventors have found that a high molecular weight polyurethane resin having a specific structure can overcome the brittleness and form a film. It was. Furthermore, the present inventors have found that this film is an excellent optical film that can achieve both heat resistance and optical characteristics that can be used in an image display device, and have completed the present invention.
That is, the said subject of this invention is achieved by the following means.
(1) A polyurethane resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) and having a weight average molecular weight of 10,000 or more.

Figure 2005126665
Figure 2005126665

一般式(1)中、環αは単環式または多環式の環を表し、2つの環はスピロ結合によって結合され、Lは2価の連結基を表し、かつR1、R2は置換基を表し、互いに連結して環を形成してもよい。
(2)Tgが250℃以上である(1)に記載のポリウレタン樹脂。
(3)(1)または(2)に記載のポリウレタン樹脂で形成された光学フィルム。
(4)全光線透過率が80%以上である(3)に記載の光学フィルム。
(5)少なくとも片面にガスバリア層が積層されている(3)または(4)に記載の光学フィルム。
(6)少なくとも片面に透明導電層が積層されていることを特徴とする(3)〜(5)のいずれかに記載の光学フィルム。
(7)(3)〜(6)のいずれかに記載の光学フィルムを用いた画像表示装置。
(8)第4級アンモニウム塩または第4級ホスホニウム塩を用いて界面重縮合法により製造することを特徴とする(1)または(2)に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。
In general formula (1), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, the two rings are connected by a spiro bond, L represents a divalent linking group, and R 1 and R 2 are substituted. Represents a group and may be linked together to form a ring.
(2) The polyurethane resin as described in (1) whose Tg is 250 degreeC or more.
(3) An optical film formed of the polyurethane resin according to (1) or (2).
(4) The optical film according to (3), wherein the total light transmittance is 80% or more.
(5) The optical film according to (3) or (4), wherein a gas barrier layer is laminated on at least one surface.
(6) The optical film according to any one of (3) to (5), wherein a transparent conductive layer is laminated on at least one surface.
(7) An image display device using the optical film according to any one of (3) to (6).
(8) The method for producing a polyurethane resin according to (1) or (2), wherein the polyurethane resin is produced by an interfacial polycondensation method using a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt.

本発明のポリウレタン樹脂は、上記所定の繰り返し単位を有し、かつ重量平均分子量が10000以上である。そのため本発明のポリウレタン樹脂によれば、優れた耐熱性を有すると共に、優れた光学特性及びフィルム成形可能な力学特性を有する。   The polyurethane resin of the present invention has the predetermined repeating unit and has a weight average molecular weight of 10,000 or more. Therefore, according to the polyurethane resin of the present invention, it has excellent heat resistance and excellent optical properties and mechanical properties capable of film forming.

本発明の光学フィルムは、前記ポリウレタン樹脂で形成されているため、本発明の光学フィルムによれば、優れた耐熱性、光学特性および力学特性を併有し、導電層、ガスバリア層などの機能性層の付与のため、150℃以上の温度に曝しても良好な導電性、ガスバリア性などの機能を維持できる。   Since the optical film of the present invention is formed of the polyurethane resin, according to the optical film of the present invention, it has excellent heat resistance, optical properties and mechanical properties, and has functionalities such as a conductive layer and a gas barrier layer. Due to the application of the layer, functions such as good conductivity and gas barrier properties can be maintained even when exposed to temperatures of 150 ° C. or higher.

本発明の画像表示素子は、前記光学フィルムを基板として用いているため、特に液晶表示素子や有機EL素子等において優れた光学特性を示すことができる。   Since the image display element of the present invention uses the optical film as a substrate, it can exhibit excellent optical characteristics particularly in a liquid crystal display element, an organic EL element and the like.

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明のポリウレタン樹脂およびその製造方法、並びに該ポリウレタン樹脂で形成された光学フィルムおよび画像表示装置について詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
Hereinafter, the polyurethane resin of the present invention, a method for producing the same, an optical film formed with the polyurethane resin, and an image display device will be described in detail.
In the present specification, “to” is used as a meaning including numerical values described before and after the lower limit value and the upper limit value.

[ポリウレタン樹脂]
本発明のポリウレタン樹脂は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する。
[Polyurethane resin]
The polyurethane resin of the present invention has a repeating unit represented by the following general formula (1).

Figure 2005126665
Figure 2005126665

一般式(1)中、環αは単環式または多環式の環を表し、2つの環はスピロ結合によって結合される。環αは、少なくとも1つの芳香環を含む多環式の環であることが好ましい。Lは、2価の連結基を表し、好ましくはアルキレン基またはアリーレン基であり、該アリーレン基はフェニレン基であることが好ましい。光学特性と耐熱性を両立する観点から、複数のメチル基で置換されていてもよい炭素原子数2または3のアルキレン基、あるいは脂環アルキレン基であることが特に好ましい。   In general formula (1), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, and the two rings are connected by a spiro bond. Ring α is preferably a polycyclic ring containing at least one aromatic ring. L represents a divalent linking group, preferably an alkylene group or an arylene group, and the arylene group is preferably a phenylene group. From the viewpoint of achieving both optical properties and heat resistance, an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms which may be substituted with a plurality of methyl groups, or an alicyclic alkylene group is particularly preferable.

一般式(1)のR1およびR2は、それぞれ独立に置換基を表し、好ましくは、アルキル基またはアリール基であり、より好ましくはメチル基またはフェニル基である。また、R1およびR2が互いに連結して環を形成してもよく、この場合、ピペラジン環を形成することが好ましい。さらに一般式(1)で表される繰り返し単位の好ましい例として、下記一般式(2)および一般式(3)で表される繰り返しを挙げることができる。 R 1 and R 2 in the general formula (1) each independently represent a substituent, preferably an alkyl group or an aryl group, and more preferably a methyl group or a phenyl group. R 1 and R 2 may be linked to each other to form a ring. In this case, it is preferable to form a piperazine ring. Further, preferred examples of the repeating unit represented by the general formula (1) include the repetition represented by the following general formula (2) and general formula (3).

Figure 2005126665
Figure 2005126665

一般式(2)中、R81およびR82はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。また、R81およびR82は連結して環を形成してもよい。mおよびnは1〜3の整数を表す。好ましい置換基の例は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基である。R81のより好ましい例は、水素原子またはメチル基であり、R82のより好ましい例は水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、イソプロピル基、t−ブチル基またはフェニル基である。Lは2価の連結基を表し、好ましくはアルキレン基またはアリーレン基であり、該アリーレン基はフェニレン基であることがより好ましく、光学特性と耐熱性を両立する観点からは、R1およびR2は、それぞれ独立に複数のメチル基で置換されていてもよい炭素原子数2または3のアルキレン基、あるいは脂環アルキレン基であることが特に好ましい。R1およびR2は、互いに連結して環を形成してもよく、この場合の特に好ましい例としてピペラジン環を挙げることができる。 In the general formula (2), R 81 and R 82 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. R 81 and R 82 may be linked to form a ring. m and n represent an integer of 1 to 3. Examples of preferred substituents are a halogen atom, an alkyl group or an aryl group. More preferred examples of R 81 are hydrogen atom or methyl group, and more preferred examples of R 82 are hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, isopropyl group, t-butyl group or phenyl group. L represents a divalent linking group, preferably an alkylene group or an arylene group, and the arylene group is more preferably a phenylene group. From the viewpoint of achieving both optical properties and heat resistance, R 1 and R 2 Is particularly preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms which may be independently substituted with a plurality of methyl groups, or an alicyclic alkylene group. R 1 and R 2 may be linked to each other to form a ring, and a particularly preferred example in this case is a piperazine ring.

Figure 2005126665
Figure 2005126665

一般式(3)中、R91、R92は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、連結して環を形成してもよい。mおよびnは1〜3の整数を表す。好ましい置換基の例は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基である。R91のより好ましい例は、水素原子、メチル基またはフェニル基であり、R92のより好ましい例は、水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、イソプロピル基、t−ブチル基またはフェニル基である。Lは2価の連結基を表し、好ましくはアルキレン基またはアリーレン基であり、より好ましいアリーレン基はフェニレン基であり、光学特性と耐熱性を両立する観点からは、R1およびR2は、それぞれ独立に複数のメチル基で置換されていてもよい炭素原子数2または3のアルキレン基、あるいは脂環アルキレン基であることが特に好ましい。また、R1およびR2は、互いに連結して環を形成してもよく、この場合、特に好ましい例としてピペラジン環を挙げることができる。 In general formula (3), R 91 and R 92 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and may be linked to form a ring. m and n represent an integer of 1 to 3. Examples of preferred substituents are a halogen atom, an alkyl group or an aryl group. More preferred examples of R 91 are hydrogen atom, methyl group or phenyl group, and more preferred examples of R 92 are hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, isopropyl group, t-butyl group or phenyl group. is there. L represents a divalent linking group, preferably an alkylene group or an arylene group, and more preferably an arylene group is a phenylene group. From the viewpoint of achieving both optical properties and heat resistance, R 1 and R 2 are each Particularly preferred is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms which may be independently substituted with a plurality of methyl groups, or an alicyclic alkylene group. R 1 and R 2 may be linked to each other to form a ring. In this case, a piperazine ring can be mentioned as a particularly preferred example.

以下に一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリウレタンの好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of the polyurethane which has a repeating unit represented by General formula (1) below is given, this invention is not limited to this.

Figure 2005126665
Figure 2005126665

本発明のポリウレタン樹脂は、一般式(1)で表される繰り返し単位を単独で有していてもよく、複数種の繰り返し単位を有していてもよい。また、本発明のポリウレタン樹脂は、ホモポリマーであってもよく、一般式(1)で表される繰り返し単位を有すれば、複数種の構造を組み合わせたコポリマーであってもよい。コポリマーとする場合、一般式(1)で表される繰り返し単位以外の公知の繰り返し単位を本発明の効果を損ねない範囲で共重合してもよい。ホモポリマーとして用いるよりもコポリマーとした方が耐熱性、光学特性、力学特性が改善される場合が多く、そのようなコポリマーは本発明の好ましいポリウレタン樹脂に含まれる。   The polyurethane resin of the present invention may have the repeating unit represented by the general formula (1) alone or may have plural kinds of repeating units. Further, the polyurethane resin of the present invention may be a homopolymer, or may be a copolymer in which a plurality of structures are combined as long as it has a repeating unit represented by the general formula (1). When the copolymer is used, a known repeating unit other than the repeating unit represented by the general formula (1) may be copolymerized within a range that does not impair the effects of the present invention. In many cases, heat resistance, optical properties, and mechanical properties are improved by using a copolymer rather than a homopolymer, and such a copolymer is included in the preferred polyurethane resin of the present invention.

本発明のポリウレタン樹脂の分子量は、重量平均分子量で10,000以上であり、より好ましくは20,000〜300,000、特に好ましくは、30,000〜200,000である。分子量が10,000未満であると、フィルム成形が難しくなり、成形できても力学特性が低下する場合がある。また、分子量が300,000を越えると、合成上分子量のコントロールが難しく、さらに溶液の粘度が高すぎて取り扱いが難しくなる場合がある。なお、分子量の代わりに対応する粘度を目安にすることもできる。   The molecular weight of the polyurethane resin of the present invention is 10,000 or more in terms of weight average molecular weight, more preferably 20,000 to 300,000, and particularly preferably 30,000 to 200,000. If the molecular weight is less than 10,000, film forming becomes difficult, and even if it can be formed, the mechanical properties may deteriorate. On the other hand, if the molecular weight exceeds 300,000, it is difficult to control the molecular weight in the synthesis, and the viscosity of the solution is too high, which may make it difficult to handle. The viscosity corresponding to the molecular weight can be used as a guide.

本発明のポリウレタン樹脂の耐熱温度は高い方が好ましく、DSC測定によるガラス転移温度を目安にすることができる。この場合、好ましいガラス転移温度は150℃以上、より好ましくは200℃以上、特に好ましくは250℃以上である。また、測定範囲内(例えば400℃以下)で実質的にガラス転移温度が観測されない場合も本発明のポリウレタン樹脂に含まれる。   The heat resistant temperature of the polyurethane resin of the present invention is preferably high, and the glass transition temperature by DSC measurement can be used as a guide. In this case, the preferable glass transition temperature is 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and particularly preferably 250 ° C. or higher. Moreover, the case where a glass transition temperature is not substantially observed within a measurement range (for example, 400 ° C. or lower) is also included in the polyurethane resin of the present invention.

本発明のポリウレタン樹脂は、対応するビスフェノール化合物とジアミン化合物のいずれか一方をクロロホルミル化した後に重縮合させて得ることが好ましい。重縮合方法としては、溶融重縮合法、有機塩基を用いポリマーが可溶となる有機溶媒系で行う脱塩酸均一重合法、アルカリ水溶液と水非混和性有機溶媒の2相系で行う界面重縮合法などいずれの公知の方法を用いることができる。中でも界面重縮合法が高分子量化に有利であり好ましい。但し、Journal of Polymer Science:PartA, 3(1965), 3209−3217頁に記載されているようなポリカーボネートの界面重縮合で用いられるトリエチルアミン等の3級アミンを触媒として用いる場合には、高分子量化が可能な範囲の条件を適宜選択する必要がある。   The polyurethane resin of the present invention is preferably obtained by polycondensation of one of the corresponding bisphenol compound and diamine compound after chloroformylation. The polycondensation method includes a melt polycondensation method, a dehydrochlorination homogeneous polymerization method in which an organic base is used to dissolve the polymer in an organic solvent system, and an interface degeneracy in a two-phase system of an alkaline aqueous solution and a water-immiscible organic solvent. Any known method such as a legal method can be used. Among these, the interfacial polycondensation method is advantageous and preferable for increasing the molecular weight. However, when a tertiary amine such as triethylamine used in interfacial polycondensation of polycarbonate as described in Journal of Polymer Science: Part A, 3 (1965), pages 3209-3217 is used as a catalyst, the molecular weight is increased. Therefore, it is necessary to appropriately select the conditions within the possible range.

本発明のポリウレタン樹脂の界面重縮合法で用いる重合触媒は、テトラブチルアンモニウムクロライドやベンジルトリエチルアンモニウムクロライドなどの第4級アンモニウム塩、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライドなどの第4級ホスホニウム塩が好ましい。
これらの重合触媒は、芳香族ポリエステルの界面重縮合法において一般的に用いられる化合物であり、添加量は少なすぎると触媒としての機能が不十分で、多すぎると酸クロライドの加水分解を引起し、十分な高分子量化が進行しない場合があるため、芳香族ポリエステルに用いる場合の触媒量は基質に対して0.5〜1.0mol%が一般的である。しかしながら、本発明のポリウレタンでは、用いる基質の種類によって好ましい触媒量が変動し、高分子量化のためには注意を要する。本発明のポリウレタンの界面重縮合においては、特に多量の(基質に対して5mol%程度)重合触媒を用いて、予め水、水非混和性有機溶媒、ビスフェノール化合物もしくはジアミン化合物を混合撹拌しておき、高濃度のアルカリ水溶液とビスフェノール化合物もしくはジアミン化合物のクロロホルミル体を別々に徐々に添加していく方法が高分子量化に有効である。該方法の詳細に関しては後に合成例を挙げて説明する。
The polymerization catalyst used in the interfacial polycondensation method of the polyurethane resin of the present invention is preferably a quaternary ammonium salt such as tetrabutylammonium chloride or benzyltriethylammonium chloride, or a quaternary phosphonium salt such as benzyltriphenylphosphonium chloride.
These polymerization catalysts are compounds generally used in the interfacial polycondensation method of aromatic polyesters. If the addition amount is too small, the function as a catalyst is insufficient, and if it is too large, hydrolysis of the acid chloride is caused. Since sufficient high molecular weight may not advance, the amount of catalyst when used for an aromatic polyester is generally 0.5 to 1.0 mol% with respect to the substrate. However, in the polyurethane of the present invention, the preferred amount of catalyst varies depending on the type of substrate used, and care must be taken to increase the molecular weight. In the interfacial polycondensation of the polyurethane of the present invention, water, a water-immiscible organic solvent, a bisphenol compound or a diamine compound are mixed and stirred in advance using a large amount of polymerization catalyst (about 5 mol% with respect to the substrate). A method of gradually adding a high-concentration aqueous alkali solution and a chloroformyl bisphenol compound or diamine compound separately is effective for increasing the molecular weight. Details of the method will be described later with reference to synthesis examples.

本発明のポリウレタン樹脂の分子量を調節する方法としては、重合時に一官能の物質を添加して行う方法を挙げることができる。分子量を調節するために用いられる一官能物質として、例えば、フェノール、クレゾール、p−tert−ブチルフェノールなどの一価フェノール類、安息香酸クロライド、メタンスルホニルクロライド、フェニルクロロホルメートなどの一価酸クロライド類、ジブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジフェニルアミン、ピロリジン、ピペリジンなどの一価2級アミン類が好ましく用いることができる。   Examples of a method for adjusting the molecular weight of the polyurethane resin of the present invention include a method in which a monofunctional substance is added during polymerization. Monofunctional substances used for adjusting the molecular weight include, for example, monohydric phenols such as phenol, cresol, p-tert-butylphenol, monohydric acid chlorides such as benzoic acid chloride, methanesulfonyl chloride, and phenyl chloroformate. Monovalent secondary amines such as dibutylamine, dicyclohexylamine, diphenylamine, pyrrolidine and piperidine can be preferably used.

本発明のポリウレタン樹脂中の残留アルカリ金属量およびハロゲン量は、50ppm以下であることが好ましく、特に好ましくは10ppm以下である。残留アルカリ金属量およびハロゲン量が50ppmを超える場合、電気特性が低下する傾向にあり、さらにはフィルムの表面特性にも悪影響を与え、また導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こす場合がある。本発明のポリウレタン樹脂中の残留アルカリ金属量及びハロゲン量は、イオンクロマトグラフ分析法、原子吸光法、プラズマ発光分光分析法など公知の方法を利用して定量することができる。   The amount of residual alkali metal and halogen in the polyurethane resin of the present invention is preferably 50 ppm or less, particularly preferably 10 ppm or less. If the amount of residual alkali metal and halogen exceeds 50 ppm, the electrical properties tend to be reduced, and the surface properties of the film are also adversely affected, and the performance of functional films with conductive films, semiconductor films, etc. deteriorated. May cause. The amount of residual alkali metal and halogen in the polyurethane resin of the present invention can be quantified using a known method such as ion chromatography analysis, atomic absorption spectrometry, or plasma emission spectrometry.

また、本発明のポリウレタン樹脂中に残留する第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩などの触媒量は、200ppm未満であることが好ましく、100ppm未満であることがさらに好ましい。残留する触媒量が200ppm以上であると、電気特性が低下する傾向にあり、さらにはフィルムの表面特性にも悪影響を与え、また導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こす場合がある。本発明のポリウレタン中に残留する第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩などの触媒量は、HPLC、ガスクロマトグラフ法などを利用して定量できる。   The amount of catalyst such as quaternary ammonium salt and quaternary phosphonium salt remaining in the polyurethane resin of the present invention is preferably less than 200 ppm, and more preferably less than 100 ppm. If the amount of the remaining catalyst is 200 ppm or more, the electric characteristics tend to be lowered, and further the surface characteristics of the film are adversely affected, and the performance of the functional film provided with a conductive film, a semiconductor film, etc. is reduced. There is a case. The amount of catalyst such as quaternary ammonium salt and quaternary phosphonium salt remaining in the polyurethane of the present invention can be quantified using HPLC, gas chromatography, or the like.

さらに本発明のポリウレタン樹脂中に残留するフェノールモノマーおよびジアミン量は3000ppm以下であることが好ましく、500ppm以下であることがより好ましく、100ppm以下であることがさらに好ましい。残留するフェノールモノマー及びジアミン量が3000ppmを超える場合、電気特性が低下する傾向にあり、さらにはフィルムの表面特性にも悪影響を与え、また導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こす場合がある。例えばフィルム上に透明導電膜を形成する際、成膜時の加熱やプラズマの影響等が原因で、残留するフェノールモノマーやジアミン成分等のガスを発生させたり、熱分解等が生じることにより、透明導電膜中に結晶粒塊が生じたり、また「抜け」と呼ばれるようなコーティングされない部分が生じ、透明導電膜の低抵抗化が阻害される場合がある。ポリウレタン樹脂およびそのフィルム中に残留するフェノールモノマー及びジアミン量は、HPLCや核磁気共鳴法など公知の方法で分析することができる。   Furthermore, the amount of phenol monomer and diamine remaining in the polyurethane resin of the present invention is preferably 3000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and further preferably 100 ppm or less. If the amount of residual phenol monomer and diamine exceeds 3000 ppm, the electrical properties tend to be reduced, and the surface properties of the film are also adversely affected, and the performance of functional films with conductive films, semiconductor films, etc. deteriorated. May cause. For example, when a transparent conductive film is formed on a film, it becomes transparent by generating gas such as residual phenol monomer or diamine component or causing thermal decomposition due to the influence of heating or plasma during film formation. In some cases, a crystal grain lump is generated in the conductive film, or an uncoated portion called “missing” is generated, and the reduction in resistance of the transparent conductive film may be hindered. The amount of phenol monomer and diamine remaining in the polyurethane resin and the film can be analyzed by a known method such as HPLC or nuclear magnetic resonance.

[光学フィルム]
本発明の光学フィルムは、本発明のポリウレタン樹脂で形成される。本発明のポリウレタン樹脂をフィルム状またはシート状に成形する方法としては公知の方法が用いることができ、特に溶液流延法を用いることが好ましい。溶液流延法における流延および乾燥方法については、米国特許2336310号、米国特許2367603号、米国特許2492078号、米国特許2492977号、米国特許2492978号、米国特許2607704号、米国特許2739069号、米国特許2739070号、英国特許640731号、英国特許736892号の各明細書、特公昭45−4554号、特公昭49−5614号、特開昭60−176834号、特開昭60−203430号、特開昭62−115035号の各公報に記載がある。溶液流延法で使用する製造装置の例としては、例えば、特開2002−189126号公報の段落[0061]〜[0068]に記載の製造装置、図1、図2などが例として挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない
[Optical film]
The optical film of the present invention is formed of the polyurethane resin of the present invention. As a method of forming the polyurethane resin of the present invention into a film or sheet, a known method can be used, and it is particularly preferable to use a solution casting method. Regarding the casting and drying methods in the solution casting method, US Pat. No. 2,336,310, US Pat. No. 2,367,603, US Pat. No. 2,429,078, US Pat. No. 2,429,297, US Pat. No. 2,492,978, US Pat. No. 2739070, British Patent No. 640731, British Patent No. 736892, Japanese Examined Patent Publication No. 45-4554, Japanese Examined Patent Publication No. 49-5614, Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-176634, Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-203430, Japanese Unexamined Patent Publication No. There is description in each gazette of 62-1115035. Examples of the production apparatus used in the solution casting method include, for example, the production apparatus described in paragraphs [0061] to [0068] of JP-A-2002-189126, FIGS. The present invention is not limited to these.

溶液流延法では、まず本発明のポリウレタン樹脂を溶媒に溶解する。使用する溶媒は本発明のポリウレタン樹脂を溶解できれば特に制限されないが、25℃で固形分濃度10質量%以上溶解できる溶媒が好ましい。また、使用する溶媒の沸点は200℃以下のものが好ましく、さらに好ましくは150℃以下のものである。溶媒の沸点が200℃を超えると溶媒の乾燥が不十分となり、フィルム中に溶媒が残存する場合がある。また、本発明のポリウレタン樹脂の溶解性を損なわない範囲で貧溶媒を混合することもでき、この場合、溶液流延後の剥ぎ取りや乾燥速度の観点で有利になる場合がある。   In the solution casting method, first, the polyurethane resin of the present invention is dissolved in a solvent. The solvent to be used is not particularly limited as long as it can dissolve the polyurethane resin of the present invention, but a solvent capable of dissolving a solid content concentration of 10% by mass or more at 25 ° C. is preferable. The solvent used preferably has a boiling point of 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower. When the boiling point of the solvent exceeds 200 ° C., the solvent may not be sufficiently dried and the solvent may remain in the film. Moreover, a poor solvent can also be mixed in the range which does not impair the solubility of the polyurethane resin of this invention, In this case, it may become advantageous in terms of stripping after a solution casting, and a drying rate.

本発明の光学フィルムの製造において用いる溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、アニソール、γ−ブチロラクトン、ベンジルアルコール、イソホロン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、酢酸エチル、アセトン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、溶媒は2種以上を混合して用いてもよく、乾燥性と溶解性の両立の観点からむしろ混合溶媒が好ましい。また、混合溶媒とすることで、本発明の光学フィルムの透明性を向上させることができる場合もあり好ましい。   Examples of the solvent used in the production of the optical film of the present invention include methylene chloride, chloroform, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, benzene, cyclohexane, toluene, xylene, anisole, γ-butyrolactone, benzyl alcohol, isophorone, cyclohexanone, cyclohexane. Examples include pentanone, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, ethyl acetate, acetone, chlorobenzene, dichlorobenzene, dimethylformamide, methanol, and ethanol, but the present invention is limited to these. It is not a thing. In addition, two or more solvents may be used as a mixture, and a mixed solvent is preferable from the viewpoint of achieving both dryness and solubility. Moreover, by using a mixed solvent, the transparency of the optical film of the present invention may be improved, which is preferable.

溶液流延に用いる溶液中の樹脂濃度は、5〜60質量%であることが適当であり、好ましくは10〜40質量%、さらに好ましくは10〜30質量%である。樹脂濃度が5質量%未満であると粘度が低くフィルムの厚さの調節が困難となり、60質量%を超えると製膜性が悪くムラが大きくなる場合がある。また、溶液流延前に必要に応じてろ過することで本発明の光学フィルムの透過率やフィルム内の不純物を低減させることが可能となる。   The resin concentration in the solution used for solution casting is suitably 5 to 60% by mass, preferably 10 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass. When the resin concentration is less than 5% by mass, the viscosity is low and it is difficult to adjust the thickness of the film, and when it exceeds 60% by mass, the film forming property is poor and unevenness may be increased. Moreover, it becomes possible to reduce the transmittance | permeability of the optical film of this invention, and the impurity in a film by filtering as needed before solution casting.

溶液流延する方法は特に限定されないが、例えば、バーコーター、Tダイ、バー付きTダイ、ドクターブレード、ロールコート、ダイコート等を用いて平板、またはロール上に流延することができる。   The method of casting the solution is not particularly limited, and can be cast on a flat plate or a roll using, for example, a bar coater, a T die, a T die with a bar, a doctor blade, a roll coat, a die coat or the like.

溶媒を乾燥する温度は、使用する溶媒の沸点によって異なるが、2段階に分けて乾燥することが好ましい。これにより、光学的に等方性を有した光学フィルムを得ることができる。第一段階としては、30〜100℃で溶媒の質量濃度が10%以下、より好ましくは5%以下になるまで乾燥する。次いで、第二段階として、平板またはロールからフィルムを剥がし、60℃以上かつ樹脂のガラス転移温度以下の範囲で乾燥する。
平板またはロールからフィルムを剥がす場合、第一段階の乾燥終了直後に剥がしても、一旦冷却してから剥がしてもよい。
The temperature at which the solvent is dried varies depending on the boiling point of the solvent used, but it is preferable to dry the solvent in two stages. Thereby, an optical film having optical isotropy can be obtained. As the first stage, drying is performed at 30 to 100 ° C. until the mass concentration of the solvent becomes 10% or less, more preferably 5% or less. Next, as a second step, the film is peeled off from the flat plate or roll and dried in a range of 60 ° C. or higher and lower than the glass transition temperature of the resin.
When peeling a film from a flat plate or a roll, it may be peeled off immediately after completion of drying in the first stage or may be peeled off after cooling.

本発明の光学フィルムは、加熱乾燥が不足すれば残留溶媒量が多く、また極度に加熱しすぎるとポリウレタン樹脂の熱分解を引き起こし、残留するフェノールモノマー量が多くなる。さらに急激な加熱乾燥は、含有溶媒の急速な気化を生じ、フィルムに気泡等の欠陥を生じさせる。 そこで、本発明の光学フィルム中に残留する溶媒量は、2000ppm以下であることが好ましく、1000ppm以下であることがより好ましく、100ppm以下であることが特に好ましい。残存する溶媒量が2000ppmを越えると、フィルム表面の特性が悪化し、表面処理等に悪影響を及ぼしたり、導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こしたりする場合がある。
本発明の光学フィルム中に残留する溶媒量は、ガスクロマトグラフ法など公知の方法を利用して定量することができる。
The optical film of the present invention has a large amount of residual solvent if heat drying is insufficient, and if it is excessively heated, it causes thermal decomposition of the polyurethane resin and increases the amount of residual phenol monomer. Furthermore, rapid heating and drying causes rapid vaporization of the contained solvent, and causes defects such as bubbles in the film. Therefore, the amount of the solvent remaining in the optical film of the present invention is preferably 2000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, and particularly preferably 100 ppm or less. If the amount of the remaining solvent exceeds 2000 ppm, the characteristics of the film surface may be deteriorated, adversely affecting the surface treatment or the like, or causing the performance of the functional film provided with a conductive film, a semiconductor film or the like to deteriorate.
The amount of the solvent remaining in the optical film of the present invention can be quantified using a known method such as gas chromatography.

本発明の光学フィルムは、回転ドラムまたはバンド上への溶液流延、剥ぎ取り、乾燥を連続的に行い、ロール状に巻取り製造する方法が好ましい。このように、本発明の光学フィルムを機械的に搬送する場合など、フィルムの力学強度が高いことが好ましい。好ましい力学強度は、搬送装置の種類により異なるため一概にはいえないが、目安としてフィルムの引張試験から得られる破断応力および破断伸度を用いることができる。好ましい破断応力は、40MPa以上、より好ましくは60MPa以上、さらに好ましくは80MPa以上である。好ましい破断伸度は、3%以上、より好ましくは10%以上、さらに好ましくは15%以上である。   The optical film of the present invention is preferably a method in which a solution is cast on a rotating drum or a band, peeled off, and dried continuously to be wound into a roll. Thus, when the optical film of this invention is conveyed mechanically, it is preferable that the mechanical strength of a film is high. The preferable mechanical strength varies depending on the type of the conveying device and cannot be generally specified, but as a guide, the breaking stress and the breaking elongation obtained from a film tensile test can be used. A preferable breaking stress is 40 MPa or more, more preferably 60 MPa or more, and still more preferably 80 MPa or more. The preferred elongation at break is 3% or more, more preferably 10% or more, and still more preferably 15% or more.

本発明の光学フィルムは、延伸されていてもよい。延伸により耐折強度など機械的強度が改善され、取扱性が向上する利点がある。特に延伸方向のオリエンテーションリリースストレス(ASTMD1504、以下「ORS」と略記する)が0.3〜3GPaであるものは、機械的強度が改善されるため好ましい。ORSは、延伸された光学フィルムに内在する延伸により生じた内部応力である。延伸は、公知の方法が使用できるが、本発明のポリウレタン樹脂のTgが250℃以上である場合、単なる加熱だけでは延伸は困難な場合もあるため、溶媒を含んだ状態で延伸を行うことが望ましい。この場合、乾燥途中過程で延伸を行うことが好ましく、例えば、溶媒を含んだ状態のTgより10℃高い温度から、50℃高い温度の間の温度で、ロール一軸延伸法、テンター一軸延伸法、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法、インフレーション法により延伸できる。延伸倍率は1.1〜3.5倍が好ましく、1.2〜2.5倍であることがさらに好ましい。   The optical film of the present invention may be stretched. By stretching, mechanical strength such as folding strength is improved, and there is an advantage that handling property is improved. In particular, those having an orientation release stress in the stretching direction (ASTMD 1504, hereinafter abbreviated as “ORS”) of 0.3 to 3 GPa are preferable because the mechanical strength is improved. ORS is an internal stress generated by stretching inherent in a stretched optical film. For stretching, a known method can be used, but when the Tg of the polyurethane resin of the present invention is 250 ° C. or higher, stretching may be difficult only by simple heating, so stretching may be performed in a state containing a solvent. desirable. In this case, it is preferable to perform stretching in the course of drying, for example, a roll uniaxial stretching method, a tenter uniaxial stretching method at a temperature between 10 ° C. and 50 ° C. higher than the Tg containing the solvent, The film can be stretched by a simultaneous biaxial stretching method, a sequential biaxial stretching method, or an inflation method. The draw ratio is preferably 1.1 to 3.5 times, and more preferably 1.2 to 2.5 times.

本発明の光学フィルムを形成する本発明のポリウレタン樹脂は、1種類だけであっても2種類以上が混合されていてもよい。また本発明の効果を損なわない範囲で本発明のポリウレタン樹脂以外のポリマーを含んでいてもよい。さらに、耐溶剤性、耐熱性、力学強度などの観点から架橋樹脂を添加してもよい。架橋樹脂の種類としては熱硬化性樹脂、放射線硬化樹脂のいずれも種々の公知のものを特に制限なく用いることができる。   The polyurethane resin of the present invention that forms the optical film of the present invention may be a single type or a mixture of two or more types. In addition, a polymer other than the polyurethane resin of the present invention may be included as long as the effects of the present invention are not impaired. Furthermore, a crosslinked resin may be added from the viewpoint of solvent resistance, heat resistance, mechanical strength, and the like. As the kind of the cross-linked resin, various known ones can be used without any particular limitation as the thermosetting resin and the radiation curable resin.

熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。その他、架橋方法としては、共有結合を形成する反応であれば特に制限なく用いることができ、ポリアルコール化合物とポリイソシアネート化合物を用いて、ウレタン結合を形成するような室温で反応が進行する系も特に制限なく使用できる。但し、このような系は、製膜前のポットライフが問題になる場合が多く、通常、製膜直前にポリイソシアネート化合物を添加するような2液混合型として用いられる。   Examples of the thermosetting resin include phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, silicone resin, diallyl phthalate resin, furan resin, bismaleimide resin, cyanate resin and the like. In addition, the crosslinking method can be used without particular limitation as long as it is a reaction that forms a covalent bond, and there is a system in which the reaction proceeds at room temperature using a polyalcohol compound and a polyisocyanate compound to form a urethane bond. Can be used without any particular restrictions. However, such a system often has a problem of pot life before film formation, and is usually used as a two-component mixed type in which a polyisocyanate compound is added immediately before film formation.

一方、1液型として用いる場合、架橋反応に携わる官能基を保護しておくことが有効であり、ブロックタイプ硬化剤として市販もされている。市販されているブロックタイプ硬化剤として、三井武田ケミカル(株)製B−882N、日本ポリウレタン工業(株)製コロネート2513(以上ブロックポリイソシアネート)、三井サイテック(株)製サイメル303(メチル化メラミン樹脂)などが知られている。また、エポキシ樹脂の硬化剤として用いることのできるポリカルボン酸を保護した下記B−1のようなブロック化カルボン酸も知られている。   On the other hand, when used as a one-component type, it is effective to protect the functional group involved in the crosslinking reaction, and it is also commercially available as a block type curing agent. As commercially available block type curing agents, B-882N manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd., Coronate 2513 manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. (above block polyisocyanate), Cymel 303 manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. (methylated melamine resin) ) Etc. are known. Further, a blocked carboxylic acid such as the following B-1 that protects a polycarboxylic acid that can be used as a curing agent for an epoxy resin is also known.

Figure 2005126665
Figure 2005126665

放射線硬化樹脂としては、ラジカル硬化性樹脂、カチオン硬化性樹脂に大別される。ラジカル硬化性樹脂の硬化性成分としては分子内に複数個のラジカル重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な例として分子内に2〜6個のアクリル酸エステル基を有する多官能アクリレートモノマーと称される化合物やウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートと称される分子内に複数個のアクリル酸エステル基を有する化合物が用いられる。ラジカル硬化性樹脂の代表的な硬化方法として、電子線を照射する方法、紫外線を照射する方法が挙げられる。通常、紫外線を照射する方法においては紫外線照射によりラジカルを発生する重合開始剤を添加する。なお、加熱によりラジカルを発生する重合開始剤を添加すれば、熱硬化性樹脂として用いることもできる。カチオン硬化性樹脂の硬化性成分としては分子内に複数個のカチオン重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な硬化方法として紫外線の照射により酸を発生する光酸発生剤を添加し、紫外線を照射して硬化する方法が挙げられる。カチオン重合性化合物の例としては、エポキシ基などの開環重合性基を含む化合物やビニルエーテル基を含む化合物を挙げることができる。   Radiation curable resins are roughly classified into radical curable resins and cationic curable resins. As the curable component of the radical curable resin, a compound having a plurality of radical polymerizable groups in the molecule is used. As a typical example, a polyfunctional acrylate monomer having 2 to 6 acrylate groups in the molecule And compounds having a plurality of acrylate groups in the molecule called urethane acrylate, polyester acrylate, and epoxy acrylate. As a typical curing method of the radical curable resin, there are a method of irradiating an electron beam and a method of irradiating ultraviolet rays. Usually, in the method of irradiating with ultraviolet rays, a polymerization initiator that generates radicals upon irradiation with ultraviolet rays is added. In addition, if the polymerization initiator which generate | occur | produces a radical by heating is added, it can also be used as a thermosetting resin. As the curable component of the cationic curable resin, a compound having a plurality of cationic polymerizable groups in the molecule is used. As a typical curing method, a photoacid generator that generates an acid upon irradiation with ultraviolet rays is added, and ultraviolet rays are added. And a method of curing by irradiation. Examples of the cationically polymerizable compound include a compound containing a ring-opening polymerizable group such as an epoxy group and a compound containing a vinyl ether group.

本発明の光学フィルムにおいて、上記で挙げた熱硬化性樹脂、放射線硬化樹脂のそれぞれ複数種を混合して用いてもよく、熱硬化性樹脂と放射線硬化樹脂を併用しても良い。また、架橋性樹脂と架橋性基を有さないポリマーと混合して用いてもよい。   In the optical film of the present invention, a plurality of thermosetting resins and radiation curable resins mentioned above may be mixed and used, or a thermosetting resin and a radiation curable resin may be used in combination. Moreover, you may mix and use a crosslinkable resin and the polymer which does not have a crosslinkable group.

さらに本発明の光学フィルムは、フィルム形成時に用いる本発明のポリウレタン樹脂に架橋性基を導入することも可能であり、ポリマー主鎖末端、ポリマー側鎖、ポリマー主鎖中のいずれの部位に架橋性基を有していてもよい。この場合、上記で挙げた汎用の架橋性樹脂を併用せずに架橋することができる。   Furthermore, the optical film of the present invention can also introduce a crosslinkable group into the polyurethane resin of the present invention used at the time of film formation, and can be crosslinked at any site in the polymer main chain terminal, polymer side chain, or polymer main chain. It may have a group. In this case, it can bridge | crosslink without using the general purpose crosslinkable resin mentioned above together.

本発明の光学フィルムは、金属の酸化物および/または金属の複合酸化物、およびゾルゲル反応により得た金属酸化物を含有させることができる。この場合、上記で挙げた架橋樹脂と同様に耐熱性、耐溶剤性を付与できる。さらに必要により本発明の効果を損なわない範囲で、可塑剤、染顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、無機微粒子、剥離促進剤、レベリング剤、および潤滑剤などの樹脂改質剤を添加してもよい。   The optical film of the present invention can contain a metal oxide and / or a metal complex oxide and a metal oxide obtained by a sol-gel reaction. In this case, heat resistance and solvent resistance can be imparted in the same manner as the above-mentioned crosslinked resins. Furthermore, resin modifiers such as plasticizers, dyes / pigments, antistatic agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, inorganic fine particles, peeling accelerators, leveling agents, and lubricants as long as the effects of the present invention are not impaired as necessary. May be added.

本発明の光学フィルムの厚みは、特に規定されないが30〜700μmであることが好ましく、40〜200μmであることがより好ましく、50〜150μmであることがさらに好ましい。また、いずれの場合もヘイズは3%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましく、1%以下であることがさらに好ましい。また、全光線透過率は70%以上が好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上である。   The thickness of the optical film of the present invention is not particularly defined, but is preferably 30 to 700 μm, more preferably 40 to 200 μm, and further preferably 50 to 150 μm. In any case, the haze is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and even more preferably 1% or less. Further, the total light transmittance is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 85% or more.

本発明の光学フィルムの耐熱温度は、高い方が好ましく、DSC測定によるTgを目安とすることができる。この場合、好ましいTgは150℃以上、より好ましくは200℃以上、さらに好ましくは250℃以上である。なお、本発明の光学フィルムを本発明のポリウレタン樹脂のみを用いて溶液流延法により作製した場合、乾燥が十分であれば、用いたポリウレタン樹脂のTgと本発明の光学フィルムのTgとはほとんど一致する。   The heat resistant temperature of the optical film of the present invention is preferably higher, and Tg by DSC measurement can be used as a guide. In this case, preferable Tg is 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and further preferably 250 ° C. or higher. When the optical film of the present invention is produced by the solution casting method using only the polyurethane resin of the present invention, the Tg of the polyurethane resin used and the Tg of the optical film of the present invention are almost the same as long as the drying is sufficient. Match.

本発明の光学フィルム表面には用途に応じて他の層、または部品との密着性を高めるために、フィルム基板表面をケン化、コロナ処理、火炎処理、グロー放電処理等の方法により処理することができる。さらに、光学フィルムの少なくとも片面に接着層、アンカー層を設けてもよい。また、光学フィルム表面には、平滑化のための平滑化層、耐傷性付与のためのハードコート層、耐光性を高めるための紫外線吸収層、フィルムの搬送性を改良させるための表面粗面化層など目的に応じて種々の公知の機能性層を設けることもできる。   The surface of the optical film of the present invention is treated by a method such as saponification, corona treatment, flame treatment, glow discharge treatment, etc., in order to enhance the adhesion with other layers or components depending on the application. Can do. Furthermore, an adhesive layer and an anchor layer may be provided on at least one side of the optical film. Also, on the optical film surface, a smoothing layer for smoothing, a hard coat layer for imparting scratch resistance, an ultraviolet absorbing layer for enhancing light resistance, and a surface roughening for improving the film transportability Various known functional layers can be provided depending on the purpose such as the layer.

本発明の光学フィルムは、少なくとも片面に透明導電層を積層することができる。透明導電層としては、公知の金属膜、金属酸化物膜等が適用できるが、中でも透明性、導電性、および機械的特性の観点からは金属酸化物膜が好ましい。例えば、不純物としてスズ、テルル、カドミウム、モリブテン、タングステン、フッ素、亜鉛、ゲルマニウム等を添加した酸化インジウム、酸化カドミウム及び酸化スズ、不純物としてアルミニウムを添加した酸化亜鉛、酸化チタン等の金属酸化物膜が挙げられる。中でも酸化スズを主とし、酸化亜鉛を2〜15重量%含有した酸化インジウムの薄膜(ITO膜)が、透明性と導電性とに優れており、好ましく用いることができる。   In the optical film of the present invention, a transparent conductive layer can be laminated on at least one side. As the transparent conductive layer, known metal films, metal oxide films, and the like can be applied. Among these, metal oxide films are preferable from the viewpoints of transparency, conductivity, and mechanical properties. For example, metal oxide films such as indium oxide, cadmium oxide and tin oxide to which tin, tellurium, cadmium, molybdenum, tungsten, fluorine, zinc, germanium and the like are added as impurities, zinc oxide and titanium oxide to which aluminum is added as impurities, Can be mentioned. Among them, an indium oxide thin film (ITO film) mainly containing tin oxide and containing 2 to 15% by weight of zinc oxide is excellent in transparency and conductivity, and can be preferably used.

上記透明導電層の成膜方法は、目的の薄膜を形成できる方法であれば、いかなる方法でもよい。例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法等の気相中より材料を堆積させて膜形成する気相堆積法などが適しており、特許第3400324号、特開2002−322561号、特開2002−361774号各公報に記載の方法で成膜することができる。中でも、特に優れた導電性・透明性が得られる観点から、スパッタリング法で膜形成することが好ましい。   The transparent conductive layer may be formed by any method as long as the target thin film can be formed. For example, a vapor deposition method in which a film is formed by depositing a material in a gas phase such as a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, and a plasma CVD method is suitable. Films can be formed by the methods described in Japanese Patent Nos. 325661 and 2002-361774. Among these, it is preferable to form a film by a sputtering method from the viewpoint of obtaining particularly excellent conductivity and transparency.

このようなスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法の好ましい真空度は、0.133mPa〜6.65Paであり、より好ましくは0.665mPa〜1.33Paである。このような透明導電層を設ける前に、プラズマ処理(逆スパッタ)やコロナ処理により光学フィルム表面を処理しておくことが好ましい。また透明導電層を形成している間に50〜200℃に昇温してもよい。   The preferable degree of vacuum of such sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, and plasma CVD method is 0.133 mPa to 6.65 Pa, and more preferably 0.665 mPa to 1.33 Pa. Before providing such a transparent conductive layer, it is preferable to treat the surface of the optical film by plasma treatment (reverse sputtering) or corona treatment. Moreover, you may heat up to 50-200 degreeC during forming the transparent conductive layer.

このようにして得た透明導電層の膜厚は、20〜500nmであることが好ましく、50〜300nmであることがさらに好ましい。また、このようにして得た透明導電層の25℃60%RH(relative humidity)で測定した表面電気抵抗は、0.1〜200Ω/□であることが好ましく、0.1〜100Ω/□であることがより好ましく、0.5〜60Ω/□であることがさらに好ましい。また、透明導電層の全光線透過率は、80%以上、より好ましくは83%以上、さらに好ましくは85%以上である。   The film thickness of the transparent conductive layer thus obtained is preferably 20 to 500 nm, and more preferably 50 to 300 nm. Further, the surface electrical resistance of the transparent conductive layer thus obtained, measured at 25 ° C. and 60% RH (relative humidity), is preferably 0.1 to 200Ω / □, and 0.1 to 100Ω / □. More preferably, it is more preferably 0.5 to 60Ω / □. Further, the total light transmittance of the transparent conductive layer is 80% or more, more preferably 83% or more, and further preferably 85% or more.

本発明の光学フィルムは、ガス透過性を抑制するために、ガスバリア層を設けてガスバリアフィルムとすることも好ましい。好ましいガスバリア層としては、例えば、珪素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ジルコニウム、チタン、イットリウム、タンタルからなる群から選ばれる1種または2種以上の金属を主成分とする金属酸化物、珪素、アルミニウムまたはホウ素の金属窒化物もしくはこれらの混合物からなる層を挙げることができる。中でも、ガスバリア性、透明性、表面平滑性、屈曲性、膜応力、コスト等の点から珪素原子数に対する酸素原子数の割合が1.5〜2.0である珪素酸化物を主成分とする金属酸化物からなる層が良好である。これらのガスバリア層は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法等の気相中より材料を堆積させて膜形成する気相堆積法により作製することができる。中でも、特に優れたガスバリア性が得られるという観点から、スパッタリング法が好ましい。またガスバリア層を設けている間は、50〜200℃で昇温してもよい。   In order to suppress gas permeability, the optical film of the present invention is preferably provided with a gas barrier layer to form a gas barrier film. Preferred gas barrier layers include, for example, metal oxides composed mainly of one or more metals selected from the group consisting of silicon, aluminum, magnesium, zinc, zirconium, titanium, yttrium, and tantalum, silicon, aluminum, Mention may be made of layers made of metal nitrides of boron or mixtures thereof. Among them, the main component is a silicon oxide having a ratio of the number of oxygen atoms to the number of silicon atoms of 1.5 to 2.0 in terms of gas barrier properties, transparency, surface smoothness, flexibility, film stress, cost, and the like. A layer made of a metal oxide is good. These gas barrier layers can be produced by a vapor deposition method in which a film is formed by depositing a material in a vapor phase, such as sputtering, vacuum deposition, ion plating, or plasma CVD. Among these, the sputtering method is preferable from the viewpoint that particularly excellent gas barrier properties can be obtained. Moreover, you may heat up at 50-200 degreeC, while providing the gas barrier layer.

ガスバリア層の膜厚は10〜300nmであることが好ましく、30〜200nmであることがさらに好ましい。また、ガスバリア層は、透明導電層と同じ側、反対側いずれに形成してもよいが、透明電極層と反対側に形成することがより好ましい。   The film thickness of the gas barrier layer is preferably 10 to 300 nm, and more preferably 30 to 200 nm. The gas barrier layer may be formed on the same side as the transparent conductive layer or on the opposite side, but more preferably on the opposite side from the transparent electrode layer.

上記ガスバリアフィルムのバリア性は、40℃90%RHで測定した水蒸気透過度が5g/m2・day以下であることが好ましく、1g/m2・day以下であることがより好ましく、0.5g/m2・day以下であることがさらに好ましい。また、40℃90%RHで測定した酸素透過度は、1ml/m2・day・atm以下であることが好ましく、0.7ml/m2・day・atm以下であることがより好ましく、0.5ml/m2・day・atm以下であることがさらに好ましい。 Barrier properties of the gas barrier film is preferably a water vapor permeability as measured at 40 ° C. 90% RH is less than 5g / m 2 · day, more preferably at most 1g / m 2 · day, 0.5g / M 2 · day or less is more preferable. The oxygen permeability was measured at 40 ° C. 90% RH is preferably from 1ml / m 2 · day · atm , more preferably not more than 0.7ml / m 2 · day · atm , 0. More preferably, it is 5 ml / m 2 · day · atm or less.

本発明の光学フィルムは、バリア性をさらに向上させる目的で、これと隣接して欠陥補償層を形成することが好ましい。欠陥補償層は、(1)米国特許第6171663号明細書、特開2003−94572号公報に記載されているゾルゲル法を用いて作製した無機酸化物層、(2)米国特許第6413645号明細書および64163645号明細書に記載の有機物層を利用することができる。また、これらの欠陥補償層は、真空下で蒸着後、紫外線又は電子線で硬化させる方法、または塗布した後、加熱、電子線、紫外線等で硬化させることにより作製できる。一方、塗布方式で欠陥補償層を作製する場合、従来の種々の塗布方法、例えば、スプレーコート、スピンコート、バーコート等の方法を用いることができる。   In the optical film of the present invention, it is preferable to form a defect compensation layer adjacent to the optical film for the purpose of further improving the barrier property. The defect compensation layer is composed of (1) an inorganic oxide layer prepared by using the sol-gel method described in US Pat. No. 6,171,663 and JP-A-2003-94572, and (2) US Pat. No. 6,413,645. And an organic material layer described in US Pat. Further, these defect compensation layers can be produced by vapor deposition under vacuum and then curing by ultraviolet rays or electron beams, or by applying and then curing by heating, electron beams, ultraviolet rays or the like. On the other hand, when producing a defect compensation layer by a coating method, various conventional coating methods such as spray coating, spin coating, and bar coating can be used.

[画像表示素子]
本発明の光学フィルムは、薄膜トランジスタ(TFT)表示素子用基板として用いることができる。TFTアレイの作製方法は、例えば、特表平10−512104号公報に記載の方法等が挙げられる。さらに、これらの基板はカラー表示のためのカラーフィルターを有していてもよい。カラーフィルターは、いかなる方法を用いて作製してよいが、好ましくはフォトリソグラフィー手法を用いて作製することが好ましい。
[Image display element]
The optical film of the present invention can be used as a substrate for a thin film transistor (TFT) display element. Examples of the method for producing the TFT array include the method described in JP-T-10-512104. Further, these substrates may have a color filter for color display. The color filter may be manufactured using any method, but is preferably manufactured using a photolithography technique.

本発明の光学フィルムは、必要に応じて各種機能層を形成した上で画像表示装置の基板として用いることができる。画像表示装置は、特に限定されず、公知の画像表示素子を含む。また、本発明の光学フィルムを用いて表示品質に優れたフラットパネルディスプレイを作製できる。フラットパネルディスプレイとしては液晶、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンス(EL)、蛍光表示管、発光ダイオードなどが挙げられ、これら以外にも従来ガラス基板が用いられてきたディスプレイ方式のガラス基板に代わる基板として用いることができる。さらに、本発明の光学フィルムは、太陽電池、タッチパネルなどの用途にも利用可能である。タッチパネルは、特開平5-127822号公報、特開2002-48913号公報等に記載のものに応用することができる。   The optical film of the present invention can be used as a substrate for an image display device after forming various functional layers as necessary. An image display apparatus is not specifically limited, A well-known image display element is included. Moreover, the flat panel display excellent in display quality can be produced using the optical film of this invention. Flat panel displays include liquid crystals, plasma displays, electroluminescence (EL), fluorescent display tubes, light emitting diodes, etc. In addition to these, they should be used as substrates instead of display-type glass substrates that have conventionally used glass substrates. Can do. Furthermore, the optical film of the present invention can also be used for applications such as solar cells and touch panels. The touch panel can be applied to those described in JP-A-5-127822, JP-A-2002-48913, and the like.

本発明の光学フィルムを液晶表示用途などに使用する場合には、光学的均一性を達成するために非晶性ポリマーであることが好ましい。また、複屈折が小さい方が好ましく、特に面内レタデーション(Re)が50nm以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以下、さらに好ましくは15nm以下である。本発明のポリウレタン樹脂のみを用いて複屈折の小さい光学フィルムを得る場合には、溶液流延時の溶媒および乾燥条件を適宜調整することで得ることができる。また、必要に応じて延伸して調整することもできる。さらに、レタデーション(Re)、およびその波長分散を制御する目的で固有複屈折の符号が異なる樹脂を組み合わせたり、波長分散の大きい(あるいは小さい)樹脂を組み合わせたりすることができる。また、本発明の光学フィルムは、レターデーション(Re)の制御を行ったり、ガス透過性や力学特性の改良を行ったりする目的で、異種樹脂の積層等を好適に用いることができる。また、公知の位相差板を併用して位相差補償を行うこともできる。   When the optical film of the present invention is used for liquid crystal display applications, it is preferably an amorphous polymer in order to achieve optical uniformity. Further, it is preferable that the birefringence is small, and in particular, the in-plane retardation (Re) is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and further preferably 15 nm or less. When an optical film having a small birefringence is obtained using only the polyurethane resin of the present invention, it can be obtained by appropriately adjusting the solvent and drying conditions during solution casting. Moreover, it can also extend | stretch and adjust as needed. Further, for the purpose of controlling retardation (Re) and its wavelength dispersion, resins having different intrinsic birefringence signs can be combined, or resins having a large (or small) wavelength dispersion can be combined. In addition, the optical film of the present invention can suitably use a laminate of different resins for the purpose of controlling retardation (Re) and improving gas permeability and mechanical properties. Further, phase difference compensation can be performed by using a known retardation plate in combination.

一方、光学異方性をコントロールすることにより、本発明の光学フィルムを位相差板として用いることもできる。この場合、必ずしも複屈折が小さい必要はなく、所望の複屈折を有していればよい。所望の複屈折を得る方法としては、本発明の光学フィルムを延伸したり、複屈折を有する化合物を混合したり、塗設したり公知のあらゆる方法を用いることができる。   On the other hand, the optical film of the present invention can be used as a retardation plate by controlling the optical anisotropy. In this case, the birefringence does not necessarily have to be small, and it is only necessary to have a desired birefringence. As a method for obtaining the desired birefringence, any known method such as stretching the optical film of the present invention, mixing a compound having birefringence, coating, or the like can be used.

反射型液晶表示装置は、下から順に、下基板、反射電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、透明電極、上基板、λ/4板、そして偏光膜からなる。このうち本発明の光学フィルムは、光学特性の調整によりλ/4板、偏光膜用保護フィルム、他の位相差板(例えば視野角補償フィルム)として用いてもよいが、その耐熱性の観点から基板としての利用が好ましく、さらには透明性の観点から透明電極および配向膜付上基板として使用することが好ましい。また、必要に応じてガスバリア層、TFTなどを設けることもできる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を反射電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。   The reflective liquid crystal display device includes, in order from the bottom, a lower substrate, a reflective electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, an upper alignment film, a transparent electrode, an upper substrate, a λ / 4 plate, and a polarizing film. Among these, the optical film of the present invention may be used as a λ / 4 plate, a protective film for a polarizing film, or another retardation plate (for example, a viewing angle compensation film) by adjusting optical characteristics, but from the viewpoint of its heat resistance. It is preferably used as a substrate, and more preferably used as a transparent electrode and an upper substrate with an alignment film from the viewpoint of transparency. Moreover, a gas barrier layer, TFT, etc. can also be provided as needed. In the case of color display, it is preferable to further provide a color filter layer between the reflective electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode.

透過型液晶表示装置は、下から順に、バックライト、偏光板、λ/4板、下透明電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、上透明電極、上基板、λ/4板、そして偏光膜からなる。このうち本発明の光学フィルムは光学特性の調整によりλ/4板、偏光膜用保護フィルム、他の位相差板(例えば視野角補償フィルム)として用いてもよいが、その耐熱性の観点から基板としての利用が好ましく、透明電極および配向膜付基板として使用することが好ましい。また、必要に応じてガスバリア層、TFTなどを設けることもできる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を下透明電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。   The transmissive liquid crystal display device includes, in order from the bottom, a backlight, a polarizing plate, a λ / 4 plate, a lower transparent electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, an upper alignment film, an upper transparent electrode, an upper substrate, a λ / 4 plate, and It consists of a polarizing film. Of these, the optical film of the present invention may be used as a λ / 4 plate, a protective film for a polarizing film, or other retardation plate (for example, a viewing angle compensation film) by adjusting the optical characteristics. And is preferably used as a transparent electrode and a substrate with an alignment film. Moreover, a gas barrier layer, TFT, etc. can also be provided as needed. In the case of color display, it is preferable to further provide a color filter layer between the lower transparent electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode.

液晶セルは特に限定されないが、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-P1ane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crysta1)、AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optica1ly Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、およびHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。また、上記表示モードを配向分割した表示モードも提案されている。本発明の光学フィルムは、いずれの表示モードの液晶表示装置においても有効である。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置においても有効である。   The liquid crystal cell is not particularly limited, but TN (Twisted Nematic), IPS (In-P1ane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crysta1), AFLC (Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optica1ly Compensatory Bend), STN (Supper Twisted Nematic) ), VA (Vertically Aligned), and HAN (Hybrid Aligned Nematic) have been proposed. In addition, a display mode in which the above display mode is oriented and divided has been proposed. The optical film of the present invention is effective in any display mode liquid crystal display device. Further, it is effective in any of a transmissive, reflective, and transflective liquid crystal display device.

上記液晶セルは、特開平2−176625号公報、特公平7−69536号公報、MVA(SID97,Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845)、SID99,Digest of tech. Papers (予稿集) 30(1999) p206、特開平11−258605号公報、SURVAIVAL(月刊ディスプレイ、第6巻、第3号(1999)14)、PVA(Asia Display 98,Proc. of the-18th-Inter. Display res. Conf.(予稿集)(1998)383)、Para−A(LCD/PDP International 99)、DDVA(SID98, Digest of tech. Papers(予稿集)29(1998)838)、EOC(SID98, Digest of tech.Papers(予稿集) 29(1998)319)、PSHA(SID98, Digest of tech. Papers(予稿集)29(1998)1081)、RFFMH(Asia Display 98, Proc. of the-18th-Inter. Display res. Conf. (予稿集)(1998)375)、HMD(SID98, Digest of tech. Papers (予稿集)29(1998)702)、特開平10−123478号公報、W09848320号公報、特許第3022477号公報、およびWO00−65384号公報等に記載されている。   The above liquid crystal cell is disclosed in JP-A-2-176625, JP-B-7-69536, MVA (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Collection) 28 (1997) 845), SID99, Digest of tech. Papers (Preliminary). 30) (1999) p206, JP-A-11-258605, SURVAIVAL (Monthly Display, Vol. 6, No. 3 (1999) 14), PVA (Asia Display 98, Proc. Of the-18th-Inter. Display) res. Conf. (Preliminary Collection) (1998) 383), Para-A (LCD / PDP International 99), DDVA (SID98, Digest of tech. Papers (Preliminary Collection) 29 (1998) 838), EOC (SID98, Digest) of tech. Papers (Preliminary Collection) 29 (1998) 319), PSHA (SID98, Digest of tech. Papers (Preliminary Collection) 29 (1998) 1081), RFFMH (Asia Display 98, Proc. of the-18th-Inter. Display res. Conf. (Preliminary Collection) (1998) 375), HMD (SID98, Digest of tech. Papers (Preliminary Collection) 29 (1998) 702), JP-A-10-123478, W09848320, Patent No. 30 No. 22477, WO 00-65384, and the like.

本発明の光学フィルムは、必要に応じてガスバリア層、TFTを設け、透明電極付基板として有機EL表示用途に使用できる。
有機EL表示素子としての具体的な層構成としては、陽極/発光層/透明陰極、陽極/発光層/電子輸送層/透明陰極、陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/透明陰極、陽極/正孔輸送層/発光層/透明陰極、陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/透明陰極、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/透明陰極等が挙げられる。
The optical film of the present invention is provided with a gas barrier layer and TFT as necessary, and can be used as a substrate with a transparent electrode for organic EL display applications.
As a specific layer structure as the organic EL display element, anode / light emitting layer / transparent cathode, anode / light emitting layer / electron transport layer / transparent cathode, anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / transparent cathode , Anode / hole transport layer / light emitting layer / transparent cathode, anode / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / transparent cathode, anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron Examples include injection layer / transparent cathode.

本発明の光学フィルムが使用できる有機EL素子は、前記陽極と前記陰極との間に直流(必要に応じて交流成分を含んでもよい)電圧(通常2〜40ボルト)、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。これら発光素子の駆動については、特開平2−148687号、同6−301355号、同5−29080号、同7−134558号、同8−234685号、同8−241047号、米国特許5828429号、同6023308号、日本特許第2784615号公報等に記載の方法を利用することができる。   The organic EL element in which the optical film of the present invention can be used applies a direct current (which may include an alternating current component if necessary) voltage (usually 2 to 40 volts) or a direct current between the anode and the cathode. Thus, light emission can be obtained. Regarding the driving of these light-emitting elements, JP-A-2-148687, JP-A-6-301355, JP-A-5-290080, JP-A-7-134558, JP-A-8-234485, JP-A-8-214447, US Pat. No. 5,828,429, The methods described in JP 6023308 A, Japanese Patent No. 2784615 A and the like can be used.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, materials, usage amounts, ratios, processing contents, processing procedures, and the like shown in the following examples are appropriately changed without departing from the gist of the present invention. be able to. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

1.本発明のポリウレタン樹脂の合成
[化合物U−1]
ピペラジン660mmol、テトラブチルアンモニウムクロライド33mmol、ジクロロメタン2227mlおよび水2475mlを攪拌装置を備えた反応容器中に投入し、窒素気流下、水浴中で300rpmの攪拌速度で撹拌した。30分後、テトラメチルスピロビインダンジオールからトリホスゲンを用いて合成したビスクロロホルメート体(以下「INBC」とも称する)660mmolを743mlのジクロロメタンに溶解した溶液と、2M(2N)水酸化ナトリウム水溶液693mlを132mlの水で希釈した溶液とを1時間かけて同時に別々の滴下装置を用いて滴下し、終了後165mlの水およびジクロロメタンでそれぞれ洗い流した。その後、3時間撹拌を継続した後、ジクロロメタン1リットルを添加し、有機相を分離した。さらに12M(12N)塩酸水6.6mlを水2.5リットルで希釈した溶液を添加し有機相を洗浄した。さらに水2.5リットルで2回洗浄を行った後、分離した有機相にジクロロメタン1リットルを添加し、希釈した後、激しく撹拌した25リットルのメタノール中に1時間かけて投入した。メタノール中で得られた白色沈殿を濾取し、40℃で12時間加熱乾燥した後、70℃で3時間、減圧下で乾燥し、白色粉末268gを得た。
得られた白色粉末をNICOLET社製FT−IRを用いてKBr法にて赤外吸収スペクトルを確認したところ、原料として用いたINBCの1785cm-1に見られるカルボニル伸縮振動吸収が消失し、ウレタン結合の特性吸収である1685cm-1の発現を確認した。また、分子量をGPC(クロロホルム溶媒)で測定した結果、重量平均分子量248000であったことから本発明のポリウレタンU−1であることを同定した。また、DSCで測定したガラス転移点は273℃であった。
さらに、分子量制御剤としてピペリジンを所望量併用し、アミノ基とクロロホルミル基が等モルになるように調節すること以外は全て上記U−1と同じ方法で重量平均分子量52000のU−1を合成した。
1. Synthesis of polyurethane resin of the present invention [Compound U-1]
Piperazine (660 mmol), tetrabutylammonium chloride (33 mmol), dichloromethane (2227 ml) and water (2475 ml) were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer and stirred in a water bath at a stirring speed of 300 rpm in a nitrogen stream. After 30 minutes, 660 mmol of a bischloroformate compound (hereinafter also referred to as “INBC”) synthesized from tetramethylspirobiindanediol using triphosgene was dissolved in 743 ml of dichloromethane, and 693 ml of 2M (2N) sodium hydroxide aqueous solution. The solution diluted with 132 ml of water was added dropwise simultaneously over 1 hour using separate dropping devices, and washed with 165 ml of water and dichloromethane, respectively. Then, after stirring for 3 hours, 1 liter of dichloromethane was added and the organic phase was separated. Further, a solution obtained by diluting 6.6 ml of 12M (12N) hydrochloric acid with 2.5 liters of water was added to wash the organic phase. Further, after washing twice with 2.5 liters of water, 1 liter of dichloromethane was added to the separated organic phase, diluted, and then poured into 25 liters of vigorously stirred methanol over 1 hour. The white precipitate obtained in methanol was collected by filtration, dried by heating at 40 ° C. for 12 hours, and then dried at 70 ° C. for 3 hours under reduced pressure to obtain 268 g of a white powder.
When the infrared absorption spectrum of the obtained white powder was confirmed by KBr method using FT-IR manufactured by NICOLET, the carbonyl stretching vibration absorption observed at 1785 cm −1 of INBC used as a raw material disappeared, and the urethane bond The expression of 1685 cm −1 , which is the characteristic absorption of the above, was confirmed. Moreover, as a result of measuring molecular weight by GPC (chloroform solvent), it was identified as polyurethane U-1 of the present invention because it had a weight average molecular weight of 248,000. The glass transition point measured by DSC was 273 ° C.
Furthermore, U-1 having a weight average molecular weight of 52,000 was synthesized in the same manner as U-1 except that piperidine was used in combination as a molecular weight control agent in a desired amount and adjusted so that the amino group and chloroformyl group were equimolar. did.

[化合物U−6]
テトラメチルスピロビインダンジオールをスピロビクロマンジオールに変更すること以外は全て重量平均分子量248000のU−1と同じ方法で重量平均分子量157000のU−6を合成した。
また、分子量制御剤としてピペリジンを所望量併用し、アミノ基とクロロホルミル基が等モルになるように調節すること以外は全て上記U−6と同じ方法で重量平均分子量48000および17000のU−6を合成した。
[Compound U-6]
U-6 having a weight average molecular weight of 157,000 was synthesized in the same manner as U-1 having a weight average molecular weight of 248,000 except that tetramethyl spirobiindanediol was changed to spirobichromandiol.
Further, U-6 having a weight average molecular weight of 48000 and 17000 was used in the same manner as U-6 except that a desired amount of piperidine was used in combination as a molecular weight control agent and the amino group and the chloroformyl group were adjusted to be equimolar. Was synthesized.

2.特性値の測定方法
<重量平均分子量>
東ソー(株)製のHLC−8120GPCを用いて、クロロホルムを溶媒とするポリスチレン換算GPC測定によりポリスチレンの分子量標準品と比較して求めた。
<ガラス転移温度(Tg)>
セイコー(株)製のDSC6200を用いてDSC(窒素中、昇温温度10℃/分)により測定した。
<フィルムの厚さ>
アンリツ(株)製のK402Bを用いて、ダイヤル式厚さゲージにより測定した。
<フィルムの全光線透過率>
日本分光製ヘイズメーターで測定した。
<フィルムの力学特性>
フィルムサンプル(1.0cm×5.0cm片)を作製し、引張速度3mm/分の条件下、テンシロン(東洋ボールドウィン(株)製、テンシロン RTM−25)で測定した。測定は3サンプル行い、その平均値を求めた(サンプルは25℃、RH60%で一晩放置後使用。チャック間距離3cm)。
<フィルムのレタデーション>
フィルム面内方向のレタデーション(Re)
フィルム平面の垂直方向から波長632.8nmにおける値を自動複屈折計(王子計測機器(株)製、KOBRA-21ADH)により測定した。測定結果と下記式に基づきReを算出した。
Re=|nMD−nTD|×d
上式において、nMDはフィルム長手方向の屈折率、nTDはフィルム幅方向の屈折率、dはフィルムの厚みをそれぞれ表わす。
フィルム厚み方向のレタデーション(Rth)
フィルム平面の斜め方向から角度を変化させ、波長632.8nmにおける値を自動複屈折計により測定した(王子計測機器(株)製、KOBRA-21ADH)。測定結果と下記式に基づきRthを算出した。
Rth={(nMD+nTD)/2−nTH}×d
上式において、nMDは、フィルム長手方向の屈折率、nTDはフィルム幅方向の屈折率、nTHはフィルム厚み方向の屈折率、dはフィルムの厚みをそれぞれ表わす。
2. Method for measuring characteristic values <weight average molecular weight>
Using HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation, polystyrene was used in comparison with polystyrene standard molecular weight standard by GPC measurement using polystyrene as a solvent.
<Glass transition temperature (Tg)>
It measured by DSC (in nitrogen, temperature rising temperature 10 degree-C / min) using DSC6200 by Seiko Co., Ltd.
<Thickness of film>
Measurement was performed with a dial thickness gauge using K402B manufactured by Anritsu Corporation.
<Total light transmittance of film>
It measured with the JASCO-made haze meter.
<Mechanical properties of film>
A film sample (1.0 cm × 5.0 cm piece) was prepared and measured with Tensilon (manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd., Tensilon RTM-25) under a tensile speed of 3 mm / min. Three samples were measured, and the average value was obtained (the sample was used after standing overnight at 25 ° C. and RH 60%. Distance between chucks: 3 cm).
<Film retardation>
In-plane retardation (Re)
The value at a wavelength of 632.8 nm from the vertical direction of the film plane was measured by an automatic birefringence meter (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA-21ADH). Re was calculated based on the measurement result and the following equation.
Re = | nMD−nTD | × d
In the above formula, nMD represents the refractive index in the film longitudinal direction, nTD represents the refractive index in the film width direction, and d represents the thickness of the film.
Retardation in film thickness direction (Rth)
The angle was changed from the oblique direction of the film plane, and the value at a wavelength of 632.8 nm was measured with an automatic birefringence meter (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA-21ADH). Rth was calculated based on the measurement result and the following formula.
Rth = {(nMD + nTD) / 2−nTH} × d
In the above formula, nMD represents the refractive index in the film longitudinal direction, nTD represents the refractive index in the film width direction, nTH represents the refractive index in the film thickness direction, and d represents the thickness of the film.

<光学フィルム試料(試料101〜108)の作製>
本発明のポリウレタン樹脂(U−1、U−6)、および比較ポリマーとして、スピロビクロマンジオールから誘導されるポリカーボネート(クロマンPC)、テトラメチルスピロビインダンジオールから誘導されるポリカーボネート(インダンPC)、重合触媒としてトリエチルアミンを用いた非特許文献1(Journal of Polymer Science:PartA,3,3209(1965))に記載された方法により合成したテトラメチルスピロビインダンジオールとピペラジンから誘導されるポリウレタン(Et3N−U−1)とをジクロロメタンに溶解後の溶液粘度が100〜1500mPa・sの範囲になる濃度で溶解した。この溶液を5μmのフィルターを通してろ過した後、ドクターブレードを用いてガラス基板上に流延した。流延後、室温で2時間、80℃で2時間、100℃で4時間加熱乾燥させた後、フィルムをガラス基板より剥離し、光学フィルム試料(試料101〜108)を得た。
得られた光学フィルム試料の膜厚、全光線透過率、Re、Rth、破断伸度を上記の測定方法により測定した。その結果を使用したポリマーの分子量およびTgとともに表1に示す。
<Preparation of optical film samples (samples 101 to 108)>
Polyurethane resins of the present invention (U-1, U-6) and, as comparative polymers, polycarbonates derived from spirobichromandiol (chroman PC), polycarbonates derived from tetramethylspirobiindanediol (indan PC), Polyurethane derived from tetramethylspirobiindanediol and piperazine synthesized by the method described in Non-Patent Document 1 (Journal of Polymer Science: Part A, 3, 3209 (1965)) using triethylamine as a polymerization catalyst (Et3N- U-1) was dissolved in dichloromethane at a concentration such that the solution viscosity after dissolution in dichloromethane was in the range of 100 to 1500 mPa · s. The solution was filtered through a 5 μm filter and cast on a glass substrate using a doctor blade. After casting, the film was heat-dried at room temperature for 2 hours, at 80 ° C. for 2 hours, and at 100 ° C. for 4 hours, and then peeled off from the glass substrate to obtain optical film samples (samples 101 to 108).
The film thickness, total light transmittance, Re, Rth, and elongation at break of the obtained optical film sample were measured by the above measuring method. The results are shown in Table 1 together with the molecular weight and Tg of the polymer used.

Figure 2005126665
Figure 2005126665

表1より、本発明の光学フィルムは、使用したポリマーのTgが高く、耐熱性に優れることが分かる。また、本発明の光学フィルムは、透過率、レタデーションの結果から光学特性にも優れていることが分かる。また、本発明の光学フィルムは、対応するポリカーボネートに対してフィルム形成性、力学特性、特に破断伸びに優れていることが分かる。   From Table 1, it can be seen that the optical film of the present invention has a high Tg of the polymer used and excellent heat resistance. Moreover, it turns out that the optical film of this invention is excellent also in the optical characteristic from the result of the transmittance | permeability and retardation. Moreover, it turns out that the optical film of this invention is excellent in film formation property, dynamic characteristics, especially breaking elongation with respect to the corresponding polycarbonate.

[有機EL素子試料201、204および205の作製]
<ガスバリア層の形成>
上記で作製した光学フィルム試料101、104および105の両面にDCマグネトロンスパッタリング法により、Si02をターゲットとし500Paの真空下で、Ar雰囲気下、出力5kWでスパッタリングした。得られたガスバリア層の膜厚は60nmであった。
[Production of Organic EL Element Samples 201, 204, and 205]
<Formation of gas barrier layer>
By DC magnetron sputtering on both surfaces of the optical film samples 101, 104 and 105 prepared above, under a vacuum of target the Si0 2 500 Pa, an Ar atmosphere, and sputtering at an output 5 kW. The film thickness of the obtained gas barrier layer was 60 nm.

<透明導電層の形成>
ガスバリア層を積層した光学フィルム試料を100℃に加熱しながら、DCマグネトロンスパッタリング法により0.665Paの真空下で、Ar雰囲気下、出力5kWで、ITO(In23 95質量%,Sn02 5質量%)をターゲットとして140nmの厚みのITO膜からなる透明導電層をガスバリア層とは反対側のフィルム面上に形成した。
<Formation of transparent conductive layer>
While the optical film sample and the gas barrier layer was laminated was heated to 100 ° C., under a vacuum of 0.665Pa in the DC magnetron sputtering under Ar atmosphere, in the output 5kW, ITO (In 2 O 3 95 wt%, Sn0 2 5 A transparent conductive layer made of an ITO film having a thickness of 140 nm was formed on the film surface opposite to the gas barrier layer with a mass%) target.

<透明導電層付光学フィルムの加熱処理>
上記で得られた透明導電層を形成した光学フィルム試料をTFT設置を想定して200℃、1時間の加熱処理を行った。
<Heat treatment of optical film with transparent conductive layer>
The optical film sample on which the transparent conductive layer obtained above was formed was subjected to heat treatment at 200 ° C. for 1 hour assuming TFT installation.

<有機EL素子の作製>
加熱処理を行った透明導電層を形成した光学フィルム試料の透明電極層より、アルミニウムのリ−ド線を結線し、積層構造体を形成した。なお、光学フィルム試料101から得られた透明導電層を設置した光学フィルム試料は若干の変形が見られたが、顕著ではなかったため、そのまま有機EL素子の作製を行った。
透明電極の表面に、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸の水性分散液(BAYER社製、Baytron P:固形分1.3質量%)をスピンコートした後、150℃で2時間真空乾燥し、厚さ100nmのホール輸送性有機薄膜層を形成した。これを基板Xとした。
一方、厚さ188μmのポリエーテルスルホン(住友ベークライト(株)製スミライトFS−1300)からなる仮支持体の片面上に、下記組成を有する発光性有機薄膜層用塗布液を、スピンコーターを用いて塗布し、室温で乾燥することにより、厚さ13nmの発光性有機薄膜層を仮支持体上に形成した。これを転写材料Yとした。
<Production of organic EL element>
From the transparent electrode layer of the optical film sample on which the transparent conductive layer subjected to the heat treatment was formed, an aluminum lead wire was connected to form a laminated structure. In addition, although the optical film sample which installed the transparent conductive layer obtained from the optical film sample 101 showed some deformation | transformation, since it was not remarkable, the organic EL element was produced as it was.
The surface of the transparent electrode was spin-coated with an aqueous dispersion of polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (BAYER, Baytron P: solid content 1.3% by mass), and then vacuum-dried at 150 ° C. for 2 hours to obtain a thickness of 100 nm. A hole-transporting organic thin film layer was formed. This was designated as substrate X.
On the other hand, a coating liquid for a light-emitting organic thin film layer having the following composition is applied on one side of a temporary support made of 188 μm thick polyethersulfone (Sumilite FS-1300 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) using a spin coater. The luminescent organic thin film layer having a thickness of 13 nm was formed on the temporary support by applying and drying at room temperature. This was designated as transfer material Y.

ポリビニルカルバゾール(Mw=63000、アルドリッチ社製): 40質量部
トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム錯体(オルトメタル化錯体):1質量部
ジクロロエタン: 3200質量部
Polyvinylcarbazole (Mw = 63000, manufactured by Aldrich): 40 parts by mass Tris (2-phenylpyridine) iridium complex (orthometalated complex): 1 part by mass Dichloroethane: 3200 parts by mass

基板Xの有機薄膜層の上面に転写材料Yの発光性有機薄膜層側を重ね、一対の熱ローラーを用い160℃、0.3MPa、0.05m/minで加熱、加圧し、仮支持体を引き剥がすことにより、基板Xの上面に発光性有機薄膜層を形成した。これを基板XYとした。   The luminescent organic thin film layer side of the transfer material Y is superimposed on the upper surface of the organic thin film layer of the substrate X, heated and pressurized at 160 ° C., 0.3 MPa, 0.05 m / min using a pair of heat rollers, and the temporary support is By peeling off, a light-emitting organic thin film layer was formed on the upper surface of the substrate X. This was designated as substrate XY.

また、25mm角に裁断した厚さ50μmのポリイミドフィルム(UPILEX-50S、宇部興産製)片面上に、パターニングした蒸着用のマスク(発光面積が5mm×5mmとなるマスク)を設置し、約0.1mPaの減圧雰囲気中でAlを蒸着し、膜厚0.3μmの電極を形成した。Al23ターゲットを用いて、DCマグネトロンスパッタリングにより、Al23をAl層と同パターンで蒸着し、膜厚3nmとした。Al電極よりアルミニウムのリード線を結線し、積層構造体を形成した。得られた積層構造体の上に下記組成を有する電子輸送性有機薄膜層用塗布液をスピンコーター塗布機を用いて塗布し、80℃で2時間真空乾燥することにより、厚さ15nmの電子輸送性有機薄膜層をLiF上に形成した。これを基板Zとした。 In addition, a patterned evaporation mask (a mask with a light emitting area of 5 mm × 5 mm) is placed on one side of a polyimide film (UPILEX-50S, manufactured by Ube Industries) with a thickness of 50 μm cut into 25 mm square. Al was evaporated in a reduced pressure atmosphere of 1 mPa to form an electrode having a film thickness of 0.3 μm. Using an Al 2 O 3 target by DC magnetron sputtering, the Al 2 O 3 was deposited in the same pattern as the Al layer and the thickness of 3 nm. Aluminum lead wires were connected from the Al electrode to form a laminated structure. A coating solution for an electron transporting organic thin film layer having the following composition is coated on the obtained laminated structure using a spin coater coating machine, and vacuum dried at 80 ° C. for 2 hours, thereby transporting an electron having a thickness of 15 nm. An organic thin film layer was formed on LiF. This was designated as substrate Z.

ポリビニルブチラール2000L(Mw=2000、電気化学工業社製): 10質量部
1-ブタノール: 3500質量部
下記構造を有する電子輸送性化合物: 20質量部
Polyvinyl butyral 2000L (Mw = 2000, manufactured by Denki Kagaku Kogyo): 10 parts by mass
1-butanol: 3500 parts by mass Electron transporting compound having the following structure: 20 parts by mass

Figure 2005126665
Figure 2005126665

基板XYと基板Zを用い、電極どうしが発光性有機薄膜層を挟んで対面するように重ね合せ、一対の熱ローラーを用い160℃、0.3MPa、0.05m/minで加熱、加圧し、貼り合せ、有機EL素子試料201、204および205を得た。   Using the substrate XY and the substrate Z, the electrodes are stacked so that the electrodes face each other with the light-emitting organic thin film layer interposed therebetween, and heated and pressurized at 160 ° C., 0.3 MPa, 0.05 m / min using a pair of heat rollers, The organic EL element samples 201, 204, and 205 were obtained by bonding.

得られた有機EL素子試料201、204および205をソースメジャーユニット2400型(東洋テクニカ(株)製)を用いて、直流電圧を有機EL素子に印加した。若干変形の見られた比較試料201は発光が確認できなかったが、本発明の試料204および205は、発光することを確認した。   A direct voltage was applied to the organic EL elements of the obtained organic EL element samples 201, 204, and 205 using a source measure unit 2400 type (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.). The comparative sample 201, which was slightly deformed, could not be confirmed to emit light, but the samples 204 and 205 of the present invention were confirmed to emit light.

上記実施例より、本発明のポリウレタン樹脂および本発明の光学フィルムは、耐熱性、透明性、力学特性に優れていることが明らかとなった。また、ガスバリア層、透明導電層を積層可能でTFT工程を想定した加熱処理を行っても有機EL素子用基板フィルムとして機能することが明らかとなった。   From the said Example, it became clear that the polyurethane resin of this invention and the optical film of this invention are excellent in heat resistance, transparency, and a mechanical characteristic. Further, it has been clarified that a gas barrier layer and a transparent conductive layer can be laminated and function as a substrate film for an organic EL element even if a heat treatment assuming a TFT process is performed.

本発明のポリウレタン樹脂は、耐熱性、光学特性及び力学特性に優れているため、透明導電フィルム基板、TFT基板、液晶表示用基板、有機EL表示用基板、電子ペーパー用基板、太陽電池用基板、光ディスク基板などの光学フィルム、光導波路、光ファイバー、レンズ、タッチパネルなどの光学部品、光学フィルム、及びフラットパネルディスプレイなどの画像表示装置に利用することができる。   Since the polyurethane resin of the present invention is excellent in heat resistance, optical properties and mechanical properties, a transparent conductive film substrate, a TFT substrate, a liquid crystal display substrate, an organic EL display substrate, an electronic paper substrate, a solar cell substrate, It can be used for optical films such as optical disc substrates, optical components such as optical waveguides, optical fibers, lenses and touch panels, optical films, and image display devices such as flat panel displays.

Claims (7)

下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する、重量平均分子量が10000以上のポリウレタン樹脂。
Figure 2005126665
一般式(1)中、環αは単環式または多環式の環を表し、2つの環はスピロ結合で結合され、Lは2価の連結基を表し、かつR1およびR2はそれぞれ独立に置換基を表し、互いに連結して環を形成することができる。
A polyurethane resin having a repeating unit represented by the following general formula (1) and having a weight average molecular weight of 10,000 or more.
Figure 2005126665
In general formula (1), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, the two rings are connected by a spiro bond, L represents a divalent linking group, and R 1 and R 2 each represent It independently represents a substituent and can be linked to each other to form a ring.
ガラス転移温度が250℃以上である請求項1に記載のポリウレタン樹脂。 The polyurethane resin according to claim 1, which has a glass transition temperature of 250 ° C. or higher. 請求項1または2に記載のポリウレタン樹脂で形成された光学フィルム。 An optical film formed of the polyurethane resin according to claim 1. 全光線透過率が80%以上である請求項3に記載の光学フィルム。 The optical film according to claim 3, wherein the total light transmittance is 80% or more. 少なくとも片面に透明導電層が積層されている請求項3または4に記載の光学フィルム。 The optical film according to claim 3 or 4, wherein a transparent conductive layer is laminated on at least one side. 請求項3〜5のいずれか一項に記載の光学フィルムを基板として用いた画像表示装置。 The image display apparatus using the optical film as described in any one of Claims 3-5 as a board | substrate. 第4級アンモニウム塩または第4級ホスホニウム塩を用いて界面重縮合法により製造することを特徴とする請求項1または2に記載のポリウレタン樹脂の製造方法。

3. The method for producing a polyurethane resin according to claim 1, wherein the polyurethane resin is produced by an interfacial polycondensation method using a quaternary ammonium salt or a quaternary phosphonium salt.

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