JP2005264135A - Organic and inorganic complex composition, plastic base plate, gas barrier laminated film, and image display element - Google Patents

Organic and inorganic complex composition, plastic base plate, gas barrier laminated film, and image display element Download PDF

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JP2005264135A JP2004271938A JP2004271938A JP2005264135A JP 2005264135 A JP2005264135 A JP 2005264135A JP 2004271938 A JP2004271938 A JP 2004271938A JP 2004271938 A JP2004271938 A JP 2004271938A JP 2005264135 A JP2005264135 A JP 2005264135A
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Osamu Uchida
内田  修
Taisei Nishimi
大成 西見
Hiroshi Iwanaga
宏 岩永
Hiroshi Arakatsu
浩 荒勝
Seiya Sakurai
靖也 桜井
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier laminated film with excellent durability, heat resistance, gas barrier property even under bending condition and small difference in coefficient of linear expansion with a neighboring layer. <P>SOLUTION: The gas barrier laminated film is prepared by forming at least one pair of inorganic and organic layers on the base film containing an inorganic compound formed with a resin having a glass transition temperature of 250°C or higher. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、優れたガスバリア性を有するガスバリア性積層フィルムおよび該フィルムを用いた画像表示素子に関する。特に本発明は、フレキシブルな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)の基板として用いられるガスバリア性積層フィルムおよび該フィルムを用いた有機EL素子に関する。また、本発明は、新規な有機・無機複合体組成物に関するものであり、さらには画像表示素子用として有用なプラスチック基板にも関する。   The present invention relates to a gas barrier laminate film having excellent gas barrier properties and an image display element using the film. In particular, the present invention relates to a gas barrier laminate film used as a substrate for a flexible organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “organic EL element”) and an organic EL element using the film. The present invention also relates to a novel organic / inorganic composite composition, and further relates to a plastic substrate useful for an image display device.

従来より、プラスチック基板やフィルムの表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素等の金属酸化物の薄膜を形成したガスバリア性フィルムが、水蒸気や酸素等の各種ガスの遮断を必要とする物品の包装、食品や工業用品および医薬品等の変質を防止するための包装用途に広く用いられている。また、包装用途以外にも液晶表示素子、太陽電池、エレクトロルミネッセンス(EL)基板等で使用されている。特に液晶表示素子、EL素子などへの応用が進んでいる透明基材には、近年、軽量化、大型化という要求に加えて、長期信頼性や形状の自由度が高いこと、さらには曲面表示が可能であること等の高度な要求が加わり、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基板に代わって透明プラスチック等のフィルム基材が採用され始めている。   Conventionally, a gas barrier film in which a metal oxide thin film such as aluminum oxide, magnesium oxide, silicon oxide or the like is formed on the surface of a plastic substrate or film is used to wrap an article that needs to block various gases such as water vapor and oxygen, Widely used in packaging applications to prevent the deterioration of food, industrial products and pharmaceuticals. Moreover, it is used with a liquid crystal display element, a solar cell, an electroluminescence (EL) substrate, etc. besides the packaging use. In particular, transparent substrates that have been applied to liquid crystal display elements, EL elements, etc., in recent years, have a long-term reliability and a high degree of freedom in addition to demands for lighter and larger sizes, and curved display. In addition to the high demands such as being possible, film base materials such as transparent plastics have begun to be used in place of glass substrates that are heavy, fragile and difficult to enlarge.

また、プラスチックフィルムは上記要求に応えるだけでなく、ロール・トゥ・ロール方式が可能であることから、ガラスより生産性がよくコストダウンの点で有利である。しかし、透明プラスチック等のフィルム基材はガラスに対し、ガスバリア性が劣るという問題がある。ガスバリア性が劣る基材を用いると、水蒸気や空気が浸透し、例えば液晶セル内の液晶を劣化させ、表示欠陥となって表示品位を劣化させてしまう。このような問題を解決するため、フィルム基板上に金属酸化物薄膜を形成したガスバリア性フィルム基材が開発されている。   In addition, the plastic film not only meets the above requirements, but also can be rolled to roll, so it is more advantageous than glass because of higher productivity and cost reduction. However, a film substrate such as a transparent plastic has a problem that the gas barrier property is inferior to glass. If a base material with inferior gas barrier properties is used, water vapor or air will permeate, causing deterioration of the liquid crystal in the liquid crystal cell, for example, resulting in display defects and deterioration of display quality. In order to solve such a problem, a gas barrier film base material in which a metal oxide thin film is formed on a film substrate has been developed.

包装材や液晶表示素子に使用されるガスバリア性フィルムとしては、プラスチックフィルム上に酸化珪素を蒸着したもの(特許文献1参照)と、酸化アルミニウムを蒸着したもの(特許文献2参照)が知られており、いずれも1g/m2・day程度の水蒸気バリア性を有する。しかし、近年における大型液晶ディスプレイ、高精細ディスプレイ等の開発によりフィルム基板へのガスバリア性能については、水蒸気透過率で0.1g/m2・day程度まで要求されるようになっている。 Gas barrier films used for packaging materials and liquid crystal display elements are known in which silicon oxide is vapor-deposited on a plastic film (see Patent Document 1) and in which aluminum oxide is vapor-deposited (see Patent Document 2). Both have a water vapor barrier property of about 1 g / m 2 · day. However, with the recent development of large liquid crystal displays, high-definition displays, etc., the gas barrier performance to the film substrate is required to be about 0.1 g / m 2 · day in terms of water vapor transmission rate.

また最近では、さらなるガスバリア性が要求される有機ELディスプレイや高精彩カラー液晶ディスプレイ等の開発が進み、これに使用可能な透明性を維持し、かつ高バリア性、特に水蒸気透過率で0.1g/m2・day未満の性能をもつ基材が要求されるようになっている。この要求に応えるため、より高いバリア性能が期待できる手段として、低圧条件下でグロー放電させて生じるプラズマを用いて薄膜を形成させるスパッタリング法やCVD法による成膜方法が検討されている。また、有機層/無機層の交互積層構造を有するバリア膜を真空蒸着法により作製する技術が提案されている(特許文献3および特許文献4参照)。 Recently, organic EL displays and high-definition color liquid crystal displays that require further gas barrier properties have been developed, maintaining transparency that can be used for them, and having a high barrier property, in particular, a water vapor transmission rate of 0.1 g. Substrates with performance of less than / m 2 · day are required. In order to meet this demand, a sputtering method in which a thin film is formed using plasma generated by glow discharge under a low pressure condition and a film forming method by a CVD method have been studied as means for expecting higher barrier performance. In addition, a technique for producing a barrier film having an alternately laminated structure of organic layers / inorganic layers by a vacuum deposition method has been proposed (see Patent Document 3 and Patent Document 4).

しかしながら、フレキシブルな有機ELディスプレイ基板として用いるためには、上記特許文献3および4に記載されているガスバリア性フィルムでは、ガスバリア性および耐屈曲性が不十分であり、さらなる改善が望まれていた。また、特許文献3および4の方法で形成されたポリマー層は、アクティブマトリクス型画像素子のTFT設置時に求められる隣接層との線膨張係数差等に起因する耐熱性が不十分であったため、さらなる改良が必要であった。また前記ポリマー層と無機層との密着性も不十分であったため、この点においても改良が必要とされていた。   However, for use as a flexible organic EL display substrate, the gas barrier films described in Patent Documents 3 and 4 have insufficient gas barrier properties and flex resistance, and further improvements have been desired. In addition, the polymer layer formed by the methods of Patent Documents 3 and 4 has insufficient heat resistance due to a difference in linear expansion coefficient from an adjacent layer required when the TFT of the active matrix image element is installed. Improvement was needed. Further, since the adhesion between the polymer layer and the inorganic layer was insufficient, an improvement was also required in this respect.

一方、近年では、有機高分子体としての樹脂と無機材料としての金属酸化物が相溶した有機・無機複合体組成物が、有機材料と無機材料の特性を相補い、長所を活かす材料として注目されるようになっており、有機・無機複合体組成物に対する開発研究も盛んに行われている。例えば、エポキシ樹脂とグリシジル基を有するアルコキシシランの加水分解縮合物による有機・無機複合体組成物を画像表示素子用の基板に応用する試みがなされている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、該有機・無機複合体組成物は柔軟性が不足しており、脆いという欠点を有する。一方、より柔軟な熱可塑性樹脂としてポリカーボネートと無機材料を用いた有機・無機複合体組成物も知られている(例えば、特許文献6参照)。しかしながらここで使用されているポリカーボネートは耐熱性が不十分であった。
特公昭53−12953号公報(第1頁〜第3頁) 特開昭58−217344号公報(第1頁〜第4頁) 米国特許第6268695号公報(第4頁[2−5]〜第5頁[4−49]) 特開2003−53881号公報(第3頁[0006]〜第4頁[0008] 特開平10−54979号公報(全頁) 国際公開WO99/14274号公報(全頁)
On the other hand, in recent years, an organic / inorganic composite composition in which a resin as an organic polymer and a metal oxide as an inorganic material are compatible has attracted attention as a material that complements the characteristics of the organic material and the inorganic material and takes advantage of the advantages. Research and development on organic / inorganic composite compositions has been actively conducted. For example, an attempt has been made to apply an organic / inorganic composite composition based on a hydrolysis condensate of an epoxy resin and an alkoxysilane having a glycidyl group to a substrate for an image display element (for example, see Patent Document 5). However, the organic / inorganic composite composition has a drawback that it is insufficient in flexibility and is brittle. On the other hand, an organic / inorganic composite composition using polycarbonate and an inorganic material as a more flexible thermoplastic resin is also known (see, for example, Patent Document 6). However, the polycarbonate used here has insufficient heat resistance.
Japanese Examined Patent Publication No. 53-12953 (pages 1 to 3) JP 58-217344 A (pages 1 to 4) US Pat. No. 6,268,695 (4th page [2-5] to 5th page [4-49]) JP 2003-53881 A (page 3 [0006] to page 4 [0008] JP-A-10-54979 (all pages) International Publication No. WO99 / 14274 (all pages)

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の第一の目的は、光学特性に優れ、表示品位に優れた画像表示素子用基板を実現する組成物とプラスチック基板を提供し、さらにそれを用いた画像表示素子を提供することにある。特に、透明導電膜の製膜後に加熱処理や、配向膜、ガスバリア膜などを付与しても導電性が低下せず、力学的な特性に優れたプラスチック基板、およびそれを用いた画像表示素子を提供することにある。
本発明の第二の目的は、優れた耐久性、耐熱性、およびガスバリア性能を有し、隣接層との線膨張係数差が小さく、かつ屈曲しても優れたガスバリア性を維持できるガスバリア性積層フィルムと、それを用いた耐久性に優れた画像表示素子を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide a composition and a plastic substrate that realize an image display element substrate having excellent optical properties and display quality, Furthermore, it is providing the image display element using the same. In particular, a plastic substrate excellent in mechanical properties and an image display element using the same without being deteriorated in conductivity even when a heat treatment, an alignment film, a gas barrier film, or the like is applied after the transparent conductive film is formed. It is to provide.
The second object of the present invention is a gas barrier laminate that has excellent durability, heat resistance, and gas barrier performance, has a small difference in linear expansion coefficient from an adjacent layer, and can maintain excellent gas barrier properties even when bent. An object of the present invention is to provide a film and an image display element excellent in durability using the film.

本発明者らは、良好なガスバリア性と耐熱性を併有し、液晶表示基板や有機EL基板として使用した場合に良好な精細性および耐久性を示し、かつ隣接層との線膨張係数差が小さなガスバリア性積層フィルムの開発について鋭意検討した。その結果、所定の樹脂と無機化合物からなる基材フィルムを用いることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明の完成に至った。   The present inventors have both good gas barrier properties and heat resistance, show good definition and durability when used as a liquid crystal display substrate or an organic EL substrate, and have a difference in coefficient of linear expansion from the adjacent layer. The development of a small gas barrier laminate film was studied earnestly. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by using a base film made of a predetermined resin and an inorganic compound, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の目的は、以下のガスバリア性積層フィルム、画像表示素子、有機・無機複合体組成物、およびプラスチック基板により達成される。
(1) 無機化合物と、ガラス転移温度250℃以上の樹脂からなることを特徴とする有機・無機複合体組成物。
(2) 前記樹脂が、下記一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは下記一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーであることを特徴とする(1)に記載の有機・無機複合体組成物。

Figure 2005264135
[一般式(I)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り結合されている。]
Figure 2005264135
[一般式(II)中、環βおよび環γは、単環式または多環式の環を表し、2つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の1つの4級炭素に連結されている。]
(3) 前記無機化合物が、ゾルゲル法による加水分解および重縮合反応により得られた金属酸化物であることを特徴とする(1)または(2)に記載の有機・無機複合体組成物。
(4) 前記無機化合物が、負の線膨張係数を有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれか一項に記載の有機・無機複合体組成物。
(5) 前記金属酸化物を構成する金属原子が、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンおよびゲルマニウムからなる群より選ばれる金属原子であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一項に記載の有機・無機複合体組成物。
(6) (1)〜(5)のいずれか一項に記載の有機・無機複合体組成物からなるプラスチック基板。
(7) 金属酸化物の含有率が5質量%〜70質量%であり、厚みが40μm〜200μmであることを特徴とする(6)に記載のプラスチック基板。
(8) 金属酸化物を含有することにより熱変形温度が2℃以上上昇していることを特徴とする(6)または(7)に記載のプラスチック基板。
(9) 金属酸化物を含有することにより熱膨張係数が20ppm/℃以上低下していることを特徴とする(6)〜(8)のいずれか一項に記載のプラスチック基板。
(10) (6)〜(9)のいずれか一項に記載のプラスチック基板上に透明導電層を有することを特徴とする透明導電層付きプラスチック基板。
(11) 無機化合物を含有する基材フィルム上に少なくとも1組の無機層および有機層を形成してなるガスバリア性積層フィルムであって、前記基材フィルムがガラス転移温度250℃以上の樹脂からなるフィルムであることを特徴とするガスバリア性積層フィルム。
(12) 前記無機化合物が、ゾルゲル法による加水分解および重縮合反応により得られた金属酸化物であることを特徴とする(11)に記載のガスバリア性積層フィルム。
(13) 前記無機化合物が、負の線膨張係数を有することを特徴とする(11)または(12)に記載のガスバリア性積層フィルム。
(14) 前記基材フィルムが、上記一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは上記一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーからなるフィルムである(11)〜(13)のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。
(15) 前記基材フィルムが(6)〜(10)のいずれか一項に記載のプラスチック基板である(11)〜(14)のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。
(16) (6)〜(10)のいずれか一項に記載のプラスチック基板、または(11)〜(15)のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルムを基板として用いる画像表示素子。 That is, the object of the present invention is achieved by the following gas barrier laminate film, image display device, organic / inorganic composite composition, and plastic substrate.
(1) An organic / inorganic composite composition comprising an inorganic compound and a resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher.
(2) The resin is a polymer having a spiro structure represented by the following general formula (I) or a polymer having a cardo structure represented by the following general formula (II) Organic / inorganic composite composition.
Figure 2005264135
[In general formula (I), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, and the two rings are connected by a spiro bond. ]
Figure 2005264135
[In general formula (II), ring β and ring γ represent a monocyclic or polycyclic ring, and two rings γ may be the same or different from each other. Linked to quaternary carbon. ]
(3) The organic / inorganic composite composition according to (1) or (2), wherein the inorganic compound is a metal oxide obtained by hydrolysis and polycondensation reaction by a sol-gel method.
(4) The organic / inorganic composite composition according to any one of (1) to (3), wherein the inorganic compound has a negative linear expansion coefficient.
(5) The metal atom constituting the metal oxide is a metal atom selected from the group consisting of silicon, zirconium, aluminum, titanium, and germanium. Any one of (1) to (4), The organic-inorganic composite composition described in 1.
(6) A plastic substrate comprising the organic / inorganic composite composition according to any one of (1) to (5).
(7) The plastic substrate according to (6), wherein the metal oxide content is 5% by mass to 70% by mass and the thickness is 40 μm to 200 μm.
(8) The plastic substrate as set forth in (6) or (7), wherein the thermal deformation temperature is increased by 2 ° C. or more by containing a metal oxide.
(9) The plastic substrate according to any one of (6) to (8), wherein the thermal expansion coefficient is reduced by 20 ppm / ° C. or more by containing a metal oxide.
(10) A plastic substrate with a transparent conductive layer, comprising a transparent conductive layer on the plastic substrate according to any one of (6) to (9).
(11) A gas barrier laminate film formed by forming at least one inorganic layer and an organic layer on a base film containing an inorganic compound, wherein the base film is made of a resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher. A gas barrier laminate film, which is a film.
(12) The gas barrier laminate film according to (11), wherein the inorganic compound is a metal oxide obtained by hydrolysis and polycondensation reaction by a sol-gel method.
(13) The gas barrier laminate film according to (11) or (12), wherein the inorganic compound has a negative linear expansion coefficient.
(14) The base film is a film made of a polymer having a spiro structure represented by the general formula (I) or a polymer having a cardo structure represented by the general formula (II). The gas barrier laminate film according to any one of 13).
(15) The gas barrier laminate film according to any one of (11) to (14), wherein the base film is the plastic substrate according to any one of (6) to (10).
(16) An image display device using the plastic substrate according to any one of (6) to (10) or the gas barrier laminate film according to any one of (11) to (15) as a substrate.

本発明の新規な有機・無機複合体組成物により、力学特性と光学特性に優れるプラスチック基板やガスバリア性積層フィルムが提供される。
本発明のガスバリア性積層フィルムは、ガラス転移温度が250℃以上の樹脂からなる基材フィルム上に少なくとも1組以上の無機層および有機層を形成してなる。この構成を有することにより本発明によれば、優れた耐久性、耐熱性を併有すると共に、高いガスバリア性能と高い屈曲性を有するガスバリア性積層フィルムを得ることができる。
The novel organic / inorganic composite composition of the present invention provides a plastic substrate and a gas barrier laminate film excellent in mechanical properties and optical properties.
The gas barrier laminate film of the present invention is formed by forming at least one or more inorganic layers and organic layers on a base film made of a resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher. By having this configuration, according to the present invention, it is possible to obtain a gas barrier laminate film having both excellent durability and heat resistance, as well as high gas barrier performance and high flexibility.

また、本発明の画像表示素子は、本発明のプラスチック基板やガスバリア性積層フィルムを基板として用いている。これにより本発明によれば、フレキシブルな基板を有する、高精細および耐久性に優れた画像表示素子、特に有機EL素子を提供することができる。   Moreover, the image display element of the present invention uses the plastic substrate or gas barrier laminate film of the present invention as a substrate. Thus, according to the present invention, it is possible to provide an image display element, particularly an organic EL element, having a flexible substrate and excellent in high definition and durability.

以下に本発明の有機・無機複合体組成物、プラスチック基板、ガスバリア性積層フィルム、および画像表示素子について詳細に説明する。説明の便宜上、本発明の説明の順序は本発明のガスバリア性積層フィルム(以下「本発明のフィルム」ともいう)、有機・無機複合体組成物、プラスチック基板、および画像表示素子の順に行う。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。   The organic / inorganic composite composition, plastic substrate, gas barrier laminate film, and image display element of the present invention will be described in detail below. For convenience of explanation, the order of explanation of the present invention is performed in the order of the gas barrier laminate film of the present invention (hereinafter also referred to as “film of the present invention”), the organic / inorganic composite composition, the plastic substrate, and the image display element. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

[ガスバリア性積層フィルム]
本発明のフィルムは、無機化合物を含有する基材フィルム上に少なくとも1組の無機層および有機層を形成してなるガスバリア性積層フィルムである。以下、本発明のガスバリア性積層フィルムを構成する各部材について説明する。
[Gas barrier laminate film]
The film of the present invention is a gas barrier laminate film formed by forming at least one set of an inorganic layer and an organic layer on a base film containing an inorganic compound. Hereinafter, each member which comprises the gas barrier laminated film of this invention is demonstrated.

<基材フィルム>
(無機化合物)
本発明のフィルムで用いられる基材フィルムは無機化合物を含有する。基材フィルム中に含有させる無機化合物は、一般に樹脂用充填材(フィラー)として使用されるものであれば特に制限なく用いることができる。
<Base film>
(Inorganic compounds)
The base film used in the film of the present invention contains an inorganic compound. If the inorganic compound contained in a base film is generally used as a filler for resin (filler), it can be especially used without a restriction | limiting.

無機化合物としては、例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニオブなどの金属酸化物;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物;塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、石膏繊維などの硫酸塩;珪酸カルシウム(ワラストナイト、ゾノトライトなど)、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、パリゴルスカイト(アタパルジャイト)、セリサイト、カオリン、バーミキュライト、スメクタイトなどのケイ酸塩化合物;ガラス繊維、ミルドガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスバルーンなどのガラス系充填剤;シリカ、ケイ砂などのケイ酸化合物、およびフェライト類などが挙げられる。またその他の無機充填材としては、赤リン、カーボンブラック(アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、ランプブラックなど)、グラファイト、黒鉛ウイスカー、カーボンナノチューブ、フラーレン、カーボン繊維、金属繊維、各種金属被覆繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカーなどを挙げることができる。   Examples of inorganic compounds include metal oxides such as alumina, zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, and niobium oxide; metal hydroxides such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and aluminum hydroxide; Carbonates such as basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dawsonite, hydrotalcite; sulfates such as calcium sulfate, barium sulfate, magnesium sulfate, gypsum fiber; calcium silicate (warastonite, Zonotlite), talc, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, sepiolite, imogolite, palygorskite (attapulgite), sericite, kaolin, vermiculite, smectite Glass fiber, milled glass fiber, glass beads, glass flakes, glass-based fillers such as glass balloons; silica, silicate compounds such as silica sand, and the like ferrites and the like. Other inorganic fillers include red phosphorus, carbon black (acetylene black, oil furnace black, lamp black, etc.), graphite, graphite whiskers, carbon nanotubes, fullerene, carbon fibers, metal fibers, various metal-coated fibers, titanic acid A potassium whisker, an aluminum borate whisker, etc. can be mentioned.

上記樹脂用充填材(フィラー)は、例えば、ポリマーABCハンドブック((社)高分子学会 高分子ABC研究会編、エヌ・ティー・エヌ発行(2001年))480〜490頁に記載されているように、形状により球状(粒状)、針状(繊維状)、板状に分類できる。   The resin filler (filler) is described, for example, in Polymer ABC Handbook (edited by Polymer Society ABC Research Group, published by NTN (2001)), pages 480-490. Furthermore, it can be classified into spherical (granular), acicular (fibrous), and plate-like depending on the shape.

無機化合物が球状(粒状)である場合、平均粒子サイズは、好ましくは5nm〜1μmであり、より好ましくは5〜100nmであり、さらに好ましくは5〜50nmである。
これらの無機化合物の粒子は、市販のものを用いてもよく、また、Chemistry of Materials誌、第5巻、412頁(1993年)等に従い、合成されたものでもよい。市販の無機化合物粒子としては、例えば、日産化学工業株式会社より販売されているスノーテックスやアルミナゾル、東京化成より販売されているフラーレン(C60、C70)等を好ましく用いることができる。
When the inorganic compound is spherical (granular), the average particle size is preferably 5 nm to 1 μm, more preferably 5 to 100 nm, and further preferably 5 to 50 nm.
These inorganic compound particles may be commercially available, or may be synthesized according to Chemistry of Materials, Vol. 5, page 412 (1993). As commercially available inorganic compound particles, for example, Snowtex and alumina sol sold by Nissan Chemical Industries, Ltd., fullerene (C 60 , C 70 ) and the like sold by Tokyo Kasei can be preferably used.

無機化合物が針状(繊維状)である場合、平均アスペクト比5〜10,000を有することが好ましい。そのとき無機化合物の直径は、好ましくは0.5〜100nmであり、より好ましくは0.5〜20nmであり、さらに好ましくは0.5〜5nmである。無機化合物の平均長さ(長手方向の平均長さ)は、好ましくは5〜200nmであり、より好ましくは10〜100nmであり、さらに好ましくは10〜50nmである。これらの無機化合物は、天然のものを用いてもよく、また、特開2000−128520号公報に記載されている方法等を用いて合成されたものを用いてもよい。   When the inorganic compound is acicular (fibrous), it preferably has an average aspect ratio of 5 to 10,000. At that time, the diameter of the inorganic compound is preferably 0.5 to 100 nm, more preferably 0.5 to 20 nm, and still more preferably 0.5 to 5 nm. The average length (average length in the longitudinal direction) of the inorganic compound is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm, and still more preferably 10 to 50 nm. As these inorganic compounds, natural compounds may be used, or those synthesized using the method described in JP-A No. 2000-128520 may be used.

本発明の基材フィルムに含まれる無機化合物は、上記分類における、球状(粒状)、針状(繊維状)、板状の何れであってもよい。本発明に用いる無機化合物は、好ましくはカーボンナノチューブ、酸化バナジウム、アロフェン、イモゴライト、より好ましくはアロフェン、イモゴライトである。   The inorganic compound contained in the base film of the present invention may be spherical (granular), acicular (fibrous), or plate-shaped in the above classification. The inorganic compound used in the present invention is preferably a carbon nanotube, vanadium oxide, allophane or imogolite, more preferably allophane or imogolite.

無機化合物が平板状である場合、5〜10,000の平均アスペクト比を有するプレートからなる無機化合物であることが好ましい。そのときプレートは、2.5nm以下、好ましくは0.4〜2.5nm、さらに好ましくは0.5〜2nmの平均厚さおよび10nmの最大限厚さを有する。プレートの平均長さ(長手方向の平均長さ)は、好ましくは、2nm〜1μmである。これらの平板状無機化合物は、天然のものを用いてもよく、また合成されたものを用いてもよい。平板状無機化合物としては、例えば、層状珪酸塩、層状酸化物等が挙げられる。   When the inorganic compound is flat, it is preferably an inorganic compound composed of a plate having an average aspect ratio of 5 to 10,000. The plate then has an average thickness of 2.5 nm or less, preferably 0.4 to 2.5 nm, more preferably 0.5 to 2 nm and a maximum thickness of 10 nm. The average length of the plate (average length in the longitudinal direction) is preferably 2 nm to 1 μm. These flat inorganic compounds may be natural ones or synthesized ones. Examples of the flat inorganic compound include layered silicates and layered oxides.

平板状無機化合物に含まれる層状珪酸塩は、例えば、スメクチック粘土鉱物、バーミキュライト粘土鉱物、マイカ、モンモリロナイト、ノントロナイト、バイデライト、ボルコンスコアイト、ヘクトライト、スティーブンサイト、ピロイサイト、サポナイト、ソーコナイト、マガジアイト、ベントナイト、ケニヤアイト等が挙げられる。層状酸化物としては、K4Nb617、H2Ti49、H3Sb3214等を用いることができる。 The layered silicate contained in the tabular inorganic compound is, for example, smectic clay mineral, vermiculite clay mineral, mica, montmorillonite, nontronite, beidellite, bolcon score, hectorite, stevensite, pyroloysite, saponite, sauconite, magadiite, Bentonite, Kenyaite and the like can be mentioned. As the layered oxide, K 4 Nb 6 O 17 , H 2 Ti 4 O 9 , H 3 Sb 3 P 2 O 14, or the like can be used.

上記平板状無機化合物は、市販品を用いてもよく、また、Revue de Chimie minerale誌、第23号、第766頁(1986年)等に基づき合成されたものを用いてもよい。
市販の平板状無機化合物としては、クニミネ工業社のスメクトンSA、クニミネ工業社のクニピアF、コープケミカル社のソマシフME−100、コープケミカル社のルーセンタイトSWN、等を好ましく用いることができる。より好ましくは、コープケミカル社のルーセンタイトSWNである。
A commercial item may be used for the said flat inorganic compound, and what was synthesize | combined based on Revue de Chimie minerale magazine, the 23rd, 766th pages (1986), etc. may be used.
As commercially available tabular inorganic compounds, Sumecton SA from Kunimine Industries, Kunipia F from Kunimine Industries, Somasif ME-100 from Corp Chemical, Lucentite SWN from Corp Chemical, etc. can be preferably used. More preferably, it is Lucentite SWN manufactured by Corp Chemical.

本発明の基材フィルムで用いられる球状、板状、平板状の無機化合物は、樹脂中に分散された状態で用いられる。そのため無機化合物表面は、ポリマーと親和性の高い構造であることが好ましい。このような目的のため、米国特許第2,531,365号明細書に開示されている方法、特開平11−43319号公報に開示されている方法等により、無機化合物表面が親有機化されていることが好ましい。   The spherical, plate-like, and tabular inorganic compounds used in the base film of the present invention are used in a state of being dispersed in the resin. Therefore, it is preferable that the surface of the inorganic compound has a structure having high affinity with the polymer. For this purpose, the surface of the inorganic compound is made organophilic by the method disclosed in US Pat. No. 2,531,365, the method disclosed in JP-A-11-43319, and the like. Preferably it is.

本発明の基材フィルムでは、無機化合物としてシルセスキオキサン類を好ましく用いることもできる。シルセスキオキサンとは、[RSiO3/2]で表される化合物である。シルセスキオキサンは、通常、RSiX3(R=水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラアルキル基等、X=ハロゲン、アルコキシ基等)型化合物の加水分解−重縮合で合成されるポリシロキサンであり、分子配列の形状として、代表的には無定形構造、ラダー状構造、籠型構造、あるいはその部分開裂構造体(籠型構造からケイ素原子が一原子欠けた構造や籠状構造の一部ケイ素-酸素結合が切断された構造)等が知られている。本発明の基材フィルムには、上記シルセスキオキサンの中でも特に、籠型シルセスキオキサン、およびその部分開裂構造体が好ましく用いられる。 In the base film of the present invention, silsesquioxanes can also be preferably used as the inorganic compound. Silsesquioxane is a compound represented by [RSiO 3/2 ]. Silsesquioxane is usually synthesized by hydrolysis-polycondensation of RSiX 3 (R = hydrogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, araalkyl group, etc., X = halogen, alkoxy group, etc.) type compound. Siloxane, which is typically an amorphous structure, ladder structure, cage structure, or partially cleaved structure (a structure in which a silicon atom is missing from a cage structure or a cage structure). A structure in which the silicon-oxygen bond is partially broken) is known. Among the above silsesquioxanes, cage silsesquioxane and its partially cleaved structure are preferably used for the base film of the present invention.

籠型シルセスキオキサンとしては、[RSiO3/2]8 の化学式で表される下記一般式(1)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2]10 の化学式で表される下記一般式(2)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2]12 の化学式で表される下記一般式(3)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2]14 の化学式で表される下記一般式(4)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2]16 の化学式で表される下記一般式(5)のシルセスキオキサンが挙げられる。
[RSiO3/2]nで表される籠型シルセスキオキサンにおけるnの値としては、6〜20の整数であり、好ましくは8、10または12であり、特に好ましくは、8単独または8、10および12の混合物である。
As the cage silsesquioxane, silsesquioxane of the following general formula (1) represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 8 and the following general formula of the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 10 (2) Silsesquioxane, [RSiO 3/2 ] 12 represented by the chemical formula of the following general formula (3) Silsesquioxane, [RSiO 3/2 ] 14 represented by the following general formula Examples thereof include silsesquioxane of (4) and silsesquioxane of the following general formula (5) represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 16 .
The value of n in the cage silsesquioxane represented by [RSiO 3/2 ] n is an integer of 6 to 20, preferably 8, 10 or 12, particularly preferably 8 alone or 8 A mixture of 10 and 12.

Figure 2005264135
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籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体もまた、本発明の基材フィルムに含有させる無機化合物として好ましく用いることができる。籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体とは、籠型シルセスキオキサンの一部のケイ素−酸素結合が部分開裂した、[RSiO3/2n-m(O1/2H)2+m(nは6〜20の整数であり、mは0または1である。)で表される化合物である。好ましくは、一般式(1)の一部が開裂したトリシラノール体[RSiO3/2]7(O1/2H)3 の化学式で表される下記一般式(6)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2]8(O1/2H)2 の化学式で表される下記一般式(7)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2]8(O1/2H)2 の化学式で表される一般式(8)のシルセスキオキサンである。 A partially cleaved structure of a cage silsesquioxane can also be preferably used as an inorganic compound contained in the base film of the present invention. A partially cleaved structure of a cage silsesquioxane is a [RSiO 3/2 ] nm (O 1/2 H) 2 + m in which a part of the silicon-oxygen bond of the cage silsesquioxane is partially cleaved. (N is an integer of 6 to 20, and m is 0 or 1). Preferably, a silsesquioxane of the following general formula (6) represented by a chemical formula of trisilanol body [RSiO 3/2 ] 7 (O 1/2 H) 3 in which a part of the general formula (1) is cleaved, Silsesquioxane of the following general formula (7) represented by a chemical formula of [RSiO 3/2 ] 8 (O 1/2 H) 2, a chemical formula of [RSiO 3/2 ] 8 (O 1/2 H) 2 It is the silsesquioxane of General formula (8) represented by these.

Figure 2005264135
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上記一般式(1)〜(8)中、Rは、水素原子、炭素数1〜20までの飽和炭化水素基、炭素数2〜20までのアルケニル基、炭素数7〜20のアラアルキル基、または炭素数6〜20のアリール基である。   In the general formulas (1) to (8), R is a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an araalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or It is an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

炭素数1〜20の飽和炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、ブチル基(n−ブチル基、i−ブチル基、tert−ブチル基、sec−ブチル基等)、ペンチル基(n−ペンチル基、i−ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基等)、ヘキシル基(n−ヘキシル基、i−ヘキシル基、シクロヘキシル基等)、ヘプチル基(n−ヘプチル基、i−ヘプチル基等)、オクチル基(n−オクチル基、i−オクチル基、tert−オクチル基等)、ノニル基(n−ノニル基、i−ノニル基等)、デシル基(n−デシル基、i−デシル基等)、ウンデシル基(n−ウンデシル基、i−ウンデシル基等)、ドデシル基(n−ドデシル基、i−ドデシル基等)などが挙げられる。成形時の溶融流動性、難燃性および操作性のバランスを考慮すると、好ましくは炭素数1〜16の飽和炭化水素であり、特に好ましくは炭素数1〜12の飽和炭化水素である。   Examples of the saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, butyl group (n-butyl group, i-butyl group, tert-butyl group, sec -Butyl group, etc.), pentyl group (n-pentyl group, i-pentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group etc.), hexyl group (n-hexyl group, i-hexyl group, cyclohexyl group etc.), heptyl group (n- Heptyl group, i-heptyl group, etc.), octyl group (n-octyl group, i-octyl group, tert-octyl group etc.), nonyl group (n-nonyl group, i-nonyl group etc.), decyl group (n- Decyl group, i-decyl group, etc.), undecyl group (n-undecyl group, i-undecyl group, etc.), dodecyl group (n-dodecyl group, i-dodecyl group, etc.) and the like. In consideration of the balance of melt fluidity, flame retardancy and operability during molding, it is preferably a saturated hydrocarbon having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a saturated hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms.

炭素数2〜20のアルケニル基としては、非環式アルケニル基および環式アルケニル基いずれも使用可能である。その例としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキセニルエチル基、ノルボルネニルエチル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基などが挙げられる。なお、アルケニル基の場合、成形時の溶融流動性、難燃性および操作性のバランスを考慮すると、好ましくは炭素数16以下、特に好ましくは炭素数12以下のアルケニル基である。   As the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, both acyclic alkenyl groups and cyclic alkenyl groups can be used. Examples thereof include vinyl group, propenyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group, cyclohexenylethyl group, norbornenylethyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, A dodecenyl group etc. are mentioned. The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 16 or less carbon atoms, particularly preferably 12 or less carbon atoms in consideration of the balance of melt fluidity, flame retardancy and operability during molding.

炭素数7〜20のアラアルキル基の例としては、ベンジル基、フェネチル基または炭素数1〜13、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基のうち1置換または複数置換されたベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。   Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a benzyl group, a phenethyl group, or a benzyl group, a phenethyl group, etc., which are substituted by 1 or more carbon atoms in an alkyl group having 1 to 13, preferably 1 to 8 carbon atoms. Is mentioned.

炭素数6〜20のアリール基の例としては、フェニル基、トリル基または炭素数1〜14、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基で置換されたフェニル基、トリル基、キシリル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, or a phenyl group, a tolyl group, and a xylyl group substituted with an alkyl group having 1 to 14, preferably 1 to 8 carbon atoms. It is done.

これらの籠型ポリシルセスキオキサン類は、Aldrich社、Hybrid Plastic社、チッソ株式会社、アヅマックス社等から市販されている化合物をそのまま用いてもよく、また、Journal of American Chemical Society誌、第111巻、1741頁(1989年)等に基づいて合成された化合物を用いてもよい。   As these cage polysilsesquioxanes, compounds commercially available from Aldrich, Hybrid Plastic, Chisso, Amax, etc. may be used as they are, or Journal of American Chemical Society, 111 Vol. 1741 (1989), etc. may be used.

本発明で用いられる基材フィルムには、負の線膨張係数を有する無機化合物もまた好ましく含有することができる。すなわち、本発明のフィルムでは、基材フィルムの樹脂中に負の線膨張係数を有する無機化合物を含有させることにより、樹脂単独からなる基材フィルムと比較して熱膨張を抑制することができる。このことは、本発明のフィルムを液晶表示基板や有機EL基板として使用した場合、ITOやTFTとの熱膨張挙動が類似していることを意味しており、樹脂単独からなる基材フィルムと比較して、ITOやTFT作製時の加熱/冷却により、カールやひび割れを発生しにくくできる。また、本発明における基材フィルムは、樹脂単独からなる基材フィルムと比較して、力学的性質(引っ張り強さ、弾性率、曲げ強さ、加工寸法安定性、クリープ特性、耐磨耗性、表面硬度など)、耐熱性、成形加工性、難燃性等を改善できる。   The base film used in the present invention can also preferably contain an inorganic compound having a negative linear expansion coefficient. That is, in the film of the present invention, by containing an inorganic compound having a negative linear expansion coefficient in the resin of the base film, thermal expansion can be suppressed as compared with the base film made of the resin alone. This means that when the film of the present invention is used as a liquid crystal display substrate or an organic EL substrate, the thermal expansion behavior is similar to that of ITO or TFT, compared with a base film made of resin alone. Thus, curling and cracking can be made difficult to occur by heating / cooling during the production of ITO or TFT. In addition, the base film in the present invention has mechanical properties (tensile strength, elastic modulus, bending strength, dimensional stability, creep characteristics, wear resistance, compared to a base film made of a resin alone. Surface hardness, etc.), heat resistance, molding processability, flame retardancy, etc. can be improved.

米国特許5,322,559号、米国特許5,514,559号等各明細書には、ZrW28、HfW28、Sc2(WO4)3、BiCu2VO6、Sc2(MoO4)3、ZrMo28、ZrV27、HfV27、HfVPO7、ZrVPO7などが負の線膨張係数を有することが報告されており、本発明では、これらの無機化合物を好ましく用いることができる。また、特開2001−172048号公報に記載されているβ−ユークリプタイト、β-ユークリプタイト固溶体、β-石英、β-石英固溶体を主成分とする負熱膨張性ガラスセラミックスや、Journal of Applied Physics 91巻, 5051頁に記載されているNb25、Nb25−TiO2等もまた、本発明において好ましく用いることができる。 U.S. Patent No. 5,322,559, U.S. Patent 5,514,559 No. and the like each specification, ZrW 2 O 8, HfW 2 O 8, Sc 2 (WO 4) 3, BiCu 2 VO 6, Sc 2 ( MoO 4 ) 3 , ZrMo 2 O 8 , ZrV 2 O 7 , HfV 2 O 7 , HfVPO 7 , ZrVPO 7, etc. have been reported to have a negative coefficient of linear expansion. It can be preferably used. Further, negative thermal expansion glass ceramics mainly composed of β-eucryptite, β-eucryptite solid solution, β-quartz, β-quartz solid solution described in JP-A-2001-172048, Journal of Nb 2 O 5 , Nb 2 O 5 —TiO 2 and the like described in Applied Physics Vol. 91, page 5051 can also be preferably used in the present invention.

無機化合物を微粒子化するための方法は公知の方法を用いることができ、例えば、小石眞純編著「微粒子設計」(1987年、工業調査会発行)第7章には、ロール転動ミル、高速回転式粉砕機、ボールミル、媒体攪拌ミル、ジェットミルなどの粉砕機を用いることで、無機微粒子を得ることが可能であることが示されている。本発明では、基材フィルムに含有させる負の線膨張係数を有する無機化合物は、これらの手法により微粒子化した状態で基材中に分散されることが望ましい。   Known methods can be used to make inorganic compounds into fine particles. For example, Chapter 7 of “Particulate Design” written by Jun Koishi (published by Industrial Research Council, 1987) includes a roll rolling mill, a high speed It has been shown that inorganic fine particles can be obtained by using a pulverizer such as a rotary pulverizer, a ball mill, a medium stirring mill, and a jet mill. In the present invention, the inorganic compound having a negative linear expansion coefficient contained in the base film is desirably dispersed in the base material in a state of being finely divided by these methods.

負の線膨張係数を有する無機化合物が無機酸化物である場合、対応する金属アルコキシドを出発原料としたゾルゲル反応により、微粒子として合成することも可能である。例えばNb(OEt)5を出発原料としたゾルゲル反応により、Nb25微粒子を得ることが可能である。 When the inorganic compound having a negative linear expansion coefficient is an inorganic oxide, it can be synthesized as fine particles by a sol-gel reaction using a corresponding metal alkoxide as a starting material. For example, Nb 2 O 5 fine particles can be obtained by a sol-gel reaction using Nb (OEt) 5 as a starting material.

本発明における無機化合物は、樹脂中に分散された状態で使用されるため、表面処理を行うことによりポリマーとの親和性をもたせることが好ましい。本発明で用いられる表面処理剤としては、シラン系表面処理剤、チタネート系表面処理剤、アルミナ系表面処理剤などが挙げられるが、反応性、取扱性、経済性、安定性の点から、シラン系表面処理剤が好ましく使用される。   Since the inorganic compound in the present invention is used in a state of being dispersed in the resin, it is preferable to have an affinity for the polymer by performing a surface treatment. Examples of the surface treatment agent used in the present invention include a silane-based surface treatment agent, a titanate-based surface treatment agent, and an alumina-based surface treatment agent. From the viewpoint of reactivity, handleability, economic efficiency, and stability, A system surface treatment agent is preferably used.

前記シラン系表面処理剤の好ましい例としては、下記一般式(A)で表わされるシランカップリング剤が挙げられる。   Preferable examples of the silane-based surface treatment agent include silane coupling agents represented by the following general formula (A).

Figure 2005264135
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一般式(A)中、Xは加水分解性基または水酸基であり、Xが複数個存在する場合には、それらは互いに異なっていてもよい。Yは置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基であって、該置換基としては、例えばエポキシ基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、メルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数1〜22のアルキルアルコールでエステル化されたカルボキシル基、炭素数1〜22のアルキルアルコールでエーテル化された水酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Yが複数個存在する場合には、それらは互いに異なっていてもよい。nは1〜3の整数である。   In general formula (A), X is a hydrolyzable group or a hydroxyl group, and when a plurality of X are present, they may be different from each other. Y is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and examples of the substituent include an epoxy group, amino group, amide group, carboxyl group, mercapto group, hydroxyl group, and halogen atom. , At least one selected from the group consisting of an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, a carboxyl group esterified with an alkyl alcohol having 1 to 22 carbon atoms, and a hydroxyl group etherified with an alkyl alcohol having 1 to 22 carbon atoms Yes, when there are a plurality of Y, they may be different from each other. n is an integer of 1 to 3.

一般式(A)の加水分解性基Xとしては、例えば、炭素数1〜8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など)、炭素数3〜8のアルケニルオキシ基(例えば、イソプロペノキシ基、1−エチル−2−メチルビニルオキシム基など)、炭素数3〜8のケトオキシム基(例えば、ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基など)、炭素数2〜8のアシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、プロピオノキシ基、ブチロイロキシ基、ベンゾイルオキシム基など)、アミノ基(例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基など)、アミノキシ基(例えば、ジメチルアミノキシ基、ジエチルアミノキシ基など)、アミド基(例えば、N−メチルアセトアミド基、N−エチルアセトアミド基、N−メチルベンズアミド基など)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子など)などが挙げられる。これらの中で、炭素数1〜4のアルコキシ基および塩素原子が反応性の観点から好ましい。   Examples of the hydrolyzable group X in the general formula (A) include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, etc.), and an alkenyloxy group having 3 to 8 carbon atoms. (For example, isopropenoxy group, 1-ethyl-2-methylvinyloxime group, etc.), ketoxime group having 3 to 8 carbon atoms (for example, dimethyl ketoxime group, methylethyl ketoxime group, etc.), acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms ( For example, an acetoxy group, propionoxy group, butyroyloxy group, benzoyloxime group, etc.), amino group (eg, dimethylamino group, diethylamino group, etc.), aminoxy group (eg, dimethylaminoxy group, diethylaminoxy group, etc.), amide group ( For example, N-methylacetamide group, N-ethylacetamide group, N-meth Etc. Rubenzuamido group), a halogen atom (e.g., chlorine atom, bromine atom). Among these, a C1-C4 alkoxy group and a chlorine atom are preferable from a reactive viewpoint.

一般式(A)の炭化水素基Yとしては、置換基を有さない炭素数1〜25のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、ドコシル基など)、置換基を有さない炭素数2〜25のアルケニル基(例えば、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、1−オクテニル基、3−オクテニル基、シクロヘキセニル基など)、置換基を有さない炭素数6〜25の芳香族基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、置換基を有さない炭素数7〜25のアラルキル基(ベンジル基、フェネチル基など)、置換基を有さない炭素数6〜25のシクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロオクチル基など)、置換基(例えば、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数1〜10のアルキルアルコールでエステル化されたカルボキシル基、炭素数1〜10のアルキルアルコールでエーテル化された水酸基など、以下、単に「置換基」ともいう)を有する炭素数1〜25のアルキル基(例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、γ−クロロプロピル基、γ−アミノプロピル基など)、置換基を有する炭素数2〜25のアルケニル基(例えば、γ−メタクリロキシプロピル基、4−メチル−4−アミノ−1−ヘキセニル基など)、置換基を有する炭素数2〜25のアルキニル基(例えばγ−アミノプロピニル基など)、置換基を有する炭素数6〜25の芳香族基(例えばγ−アニリノプロピル基など)、置換を有する炭素数7〜25のアラルキル基(例えばN−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−Y−アミノプロピル基など)、置換基を有する炭素数6〜25のシクロアルキル基(例えば2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基など)などが挙げられる。中でも置換基を有さない炭素数1〜25のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、ドコシル基など)が好ましい。   As the hydrocarbon group Y in the general formula (A), an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms having no substituent (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group) , An octyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group, a hexadecyl group, an octadecyl group, an eicosyl group, a docosyl group, etc., an alkenyl group having 2 to 25 carbon atoms having no substituent (for example, a vinyl group, 1-propenyl, etc.) Group, 1-butenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 1-octenyl group, 3-octenyl group, cyclohexenyl group, etc.), an aromatic group having 6 to 25 carbon atoms having no substituent (for example, , Phenyl group, naphthyl group, etc.), C 7-25 aralkyl group (benzyl group, phenethyl group, etc.) having no substituent, C 6-2 having no substituent Cycloalkyl groups (cyclohexyl group, cyclooctyl group, etc.), substituents (for example, epoxy groups, amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, hydroxyl groups, halogen atoms, C2-C8 acyloxy groups, C1-C10) An alkyl group having 1 to 25 carbon atoms having a carboxyl group esterified with an alkyl alcohol or a hydroxyl group etherified with an alkyl alcohol having 1 to 10 carbon atoms (hereinafter also simply referred to as “substituent”) (for example, γ- (2-aminoethyl) aminopropyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-mercaptopropyl group, γ-chloropropyl group, γ-aminopropyl group, etc.) having 2 to 25 carbon atoms having a substituent Alkenyl group (for example, γ-methacryloxypropyl group, 4-methyl-4-amino-1-hexenyl group), substitution C2-C25 alkynyl group (for example, (gamma) -aminopropynyl group etc.) which has C6, C6-C25 aromatic group (for example, (gamma) -anilinopropyl group etc.) which has a substituent, C7 which has substitution -25 aralkyl group (for example, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -Y-aminopropyl group), a cycloalkyl group having 6 to 25 carbon atoms having a substituent (for example, 2- (3,4-) Epoxy cyclohexyl) ethyl group, etc.). Among them, an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms having no substituent (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, Hexadecyl group, octadecyl group, eicosyl group, docosyl group and the like are preferable.

一般式(A)中のX、Yおよびnは前記のとおりであるが、これらを組み合わせた一般式(A)で表わされるシラン系カップリング処理剤などのシラン系表面処理剤の具体例としては、例えばデシルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチルメトキシシランのようにYがポリメチレン鎖を有するもの、メチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシランのようにYが低級アルキル基であるもの、2−ヘキセニルトリメトキシシランのようにYが不飽和炭化水素基を有するもの、2−エチルヘキシルトリメトキシシランのようにYが側鎖を有するもの、フェニルトリエトキシシランのようにYがフェニル基を有するもの、3−β−ナフチルプロピルトリメトキシシランのようにYがアラルキル基を有するもの、p−ビニルベンジルトリメトキシシランのようにYがフェニレン基を有するもの、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアセトキシシランのようにYがビニル基を有するもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのようにYがエステル基を有するもの、γ−ポリオキシエチレンプロピルトリメトキシシラン、2−エトキシエチルトリメトキシシランのようにYがエーテル基を有するもの、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのようにYがエポキシ基を有するもの、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランのようにYがアミノ基を有するもの、γ−ユレイドプロピルトリエトキシシランのようにYがカルボニル基を有するもの、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランのようにYがメルカプト基を有するもの、γ−クロロプロピルトリエトキシシランのようにYがハロゲンを有するもの、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)アミノ−3−プロピルトリエトキシシランのようにYが水酸基を有するものが挙げられる。   X, Y, and n in the general formula (A) are as described above. Specific examples of the silane surface treatment agent such as the silane coupling treatment agent represented by the general formula (A) in combination of these are as follows. For example, Y having a polymethylene chain such as decyltrimethoxysilane and octadecyldimethylmethoxysilane, Y having a lower alkyl group such as methyltrimethoxysilane and trimethylethoxysilane, and 2-hexenyltrimethoxysilane Y having an unsaturated hydrocarbon group, Y having a side chain such as 2-ethylhexyltrimethoxysilane, Y having a phenyl group such as phenyltriethoxysilane, 3-β-naphthylpropyl Y having an aralkyl group, such as trimethoxysilane, p-vinylbenzyl trimer Y having a phenylene group such as xyloxysilane, Y having a vinyl group such as vinyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, and vinyltriacetoxysilane, Y being an ester such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane Having a group, Y having an ether group such as γ-polyoxyethylenepropyltrimethoxysilane, 2-ethoxyethyltrimethoxysilane, Y having an epoxy group such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane Γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane and the like in which Y has an amino group, γ-ureidopropyltri Y like ethoxysilane has carbonyl group , Y having a mercapto group such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, Y having halogen such as γ-chloropropyltriethoxysilane, N, N-di (2-hydroxyethyl) amino Examples include those in which Y has a hydroxyl group, such as -3-propyltriethoxysilane.

前記シラン系表面処理剤として、より好ましくは、下記一般式(B)で表わされるシランカップリング剤が挙げられる。   More preferred examples of the silane-based surface treatment agent include silane coupling agents represented by the following general formula (B).

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(B)中、Xは加水分解性基または水酸基であり、Xが複数個存在する場合には、それらは互いに異なっていてもよい。Yは置換基を有していてもよい炭素数1〜30の炭化水素基であって、該置換基としては、例えば、エポキシ基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、メルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数1〜22のアルキルアルコールでエステル化されたカルボキシル基、炭素数1〜22のアルキルアルコールでエーテル化された基からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Yが複数個存在する場合には、それらは互いに異なっていてもよい。さらに好ましくは、一般式(B)において、Xがメトキシ基、エトキシ基および塩素原子のいずれかであり、Yが直鎖アルキル基の場合であり、最も好ましくはトリメチルメトキシシラン、オクタデシルジメチルクロロシランのいずれかである。これらのシラン系表面処理剤は単独で用いてもよく、また複数種を組み合わせて用いてもよい。   In general formula (B), X is a hydrolyzable group or a hydroxyl group, and when a plurality of X are present, they may be different from each other. Y is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Examples of the substituent include an epoxy group, an amino group, an amide group, a carboxyl group, a mercapto group, a hydroxyl group, and a halogen atom. At least one selected from the group consisting of an atom, an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, a carboxyl group esterified with an alkyl alcohol having 1 to 22 carbon atoms, and a group etherified with an alkyl alcohol having 1 to 22 carbon atoms And when there are a plurality of Y, they may be different from each other. More preferably, in the general formula (B), X is any one of a methoxy group, an ethoxy group, and a chlorine atom, and Y is a linear alkyl group, and most preferably any of trimethylmethoxysilane and octadecyldimethylchlorosilane. It is. These silane surface treatment agents may be used alone or in combination of two or more.

表面処理剤を無機微粒子表面に共有結合させる方法は、既知の方法を用いることができる。具体的には、溶媒中に無機微粒子を懸濁させた後、表面処理剤を加え、室温あるいは加熱条件下で反応を行うことにより、表面処理剤を無機微粒子表面に共有結合させることができる。無機微粒子と共有結合していない過剰の表面処理剤は、減圧留去、あるいは酢酸エチル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、エタノールのような表面処理剤の良溶媒を用いて洗浄することにより除去できる。表面処理剤が無機微粒子に共有結合していることは、例えば、赤外分光法(IR)で表面処理剤の官能基に由来する吸収帯を測定することによって確認できる。   As a method for covalently bonding the surface treatment agent to the surface of the inorganic fine particles, a known method can be used. Specifically, the surface treatment agent can be covalently bonded to the surface of the inorganic fine particles by suspending the inorganic fine particles in a solvent and then adding a surface treatment agent and reacting at room temperature or under heating conditions. Excess surface treatment agent that is not covalently bonded to the inorganic fine particles can be removed by distillation under reduced pressure or by washing with a good solvent for the surface treatment agent such as ethyl acetate, tetrahydrofuran, chloroform, or ethanol. The covalent bonding of the surface treatment agent to the inorganic fine particles can be confirmed, for example, by measuring an absorption band derived from the functional group of the surface treatment agent by infrared spectroscopy (IR).

本発明において、基材フィルムに含有される無機化合物の含有量がポリマーの質量に対して少ない場合、無機化合物による上記効果が充分得られない場合が多く、また、ポリマーの質量に対して含有量が多くなると、前記効果は大きくなるものの、得られる基材フィルムの耐脆性が低下する傾向にある。そこで、無機化合物の添加率は、基材フィルム(ポリマー+無機化合物)全体の質量に対して0.1〜50質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましく、10〜20質量%であることがさらに好ましい。   In the present invention, when the content of the inorganic compound contained in the base film is small with respect to the mass of the polymer, the above-mentioned effect due to the inorganic compound is often not obtained sufficiently, and the content with respect to the mass of the polymer When the amount increases, the above effect increases, but the brittleness resistance of the obtained base film tends to decrease. Therefore, the addition rate of the inorganic compound is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 5 to 25% by mass with respect to the total mass of the base film (polymer + inorganic compound). More preferably, it is -20 mass%.

(基材フィルムで用いられるポリマー)
本発明のフィルムで用いられる基材フィルム材料は、フィルムに成形した場合、その上に無機層および有機層の各層を保持でき、かつガラス転移温度(以下「Tg」という)が250℃以上、好ましくは300℃以上であり、さらに好ましくは350℃以上の材料であれば特に制限はなく、バリアフィルム用基材として使用可能な材料を適宜選択できる。
そのような材料としては、例えば、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィンコポリマー、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物などのTg250℃以上の熱可塑性樹脂が挙げられる。
(Polymer used for base film)
When the base film material used in the film of the present invention is formed into a film, the inorganic layer and the organic layer can be held thereon, and the glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”) is 250 ° C. or higher, preferably Is 300 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher, and any material that can be used as a barrier film substrate can be appropriately selected.
Examples of such materials include methacrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide resin, fluorinated polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, and cellulose acylate. Resin, polyurethane resin, polyether ether ketone resin, polycarbonate resin, alicyclic polyolefin resin, polyarylate resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, cycloolefin copolymer, fluorene ring modified polycarbonate resin, alicyclic modified polycarbonate resin, acryloyl compound And a thermoplastic resin having a Tg of 250 ° C. or higher.

本発明の基材フィルムで用いられる材料の好ましい例として、下記一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは下記一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、高耐熱性、高弾性率、高引張破壊応力を有する化合物であり、製造プロセスにおいて種々の加熱操作が要求され、しかも屈曲させても破壊しにくい性能が要求される有機EL素子等の基板材料として好適である。   Preferred examples of the material used in the base film of the present invention include a polymer having a spiro structure represented by the following general formula (I) or a polymer having a cardo structure represented by the following general formula (II). it can. These polymers are compounds having high heat resistance, high elastic modulus, and high tensile fracture stress, and various heating operations are required in the manufacturing process, and the organic EL element is required to have a performance that is difficult to break even when bent. It is suitable as a substrate material.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(I)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ている。   In general formula (I), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, and the two rings are connected by a spiro bond.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(II)中、環βおよび環γは単環式または多環式の環を表し、2つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の1つの4級炭素に連結されている。   In general formula (II), ring β and ring γ represent a monocyclic or polycyclic ring, and two rings γ may be the same or different, and one quaternary ring on ring β Linked to carbon.

一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーの好ましい例として、下記一般式(III)で表されるスピロビインダン構造を繰り返し単位中に含むポリマー、下記一般式(IV)で表されるスピロビクロマン構造を繰り返し単位中に含むポリマー、下記一般式(V)で表されるスピロビベンゾフラン構造を繰り返し単位中に含むポリマーが挙げられる。   Preferred examples of the polymer having a spiro structure represented by the general formula (I) include a polymer having a spirobiindane structure represented by the following general formula (III) in the repeating unit, and a spiro represented by the following general formula (IV). Examples thereof include a polymer containing a bichroman structure in the repeating unit and a polymer containing a spirobibenzofuran structure represented by the following general formula (V) in the repeating unit.

また、一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーの好ましい例として、下記一般式(VI)で表されるフルオレン構造を繰り返し単位中に含むポリマーが挙げられる。   Moreover, as a preferable example of the polymer having a cardo structure represented by the general formula (II), a polymer having a fluorene structure represented by the following general formula (VI) in a repeating unit can be given.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(III)中、R31、R32、R33は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表す。また、それぞれが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。R31、R32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、R33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、tert−ブチル基またはフェニル基である。 In general formula (III), R 31 , R 32 and R 33 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. In addition, each 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 31 and R 32 are hydrogen atom, methyl group or phenyl group, and more preferred examples of R 33 are hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, isopropyl group, tert-butyl group or phenyl group. It is a group.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(IV)中、R41、R42はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。また、それぞれが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。R41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、R42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、tert−ブチル基またはフェニル基である。 In the general formula (IV), R 41 and R 42 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. In addition, each 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 41 are hydrogen atom, methyl group or phenyl group, and more preferred examples of R 42 are hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, isopropyl group, tert-butyl group or phenyl group. is there.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(V)中、R51、R52は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表す。また、それぞれが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。R51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、R52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、tert−ブチル基またはフェニル基である。 In the general formula (V), R 51 and R 52 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. In addition, each 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 51 are hydrogen atom, methyl group or phenyl group, and more preferred examples of R 52 are hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, isopropyl group, tert-butyl group or phenyl group. is there.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

一般式(VI)中、R61、R62はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。また、それぞれが連結して環を形成してもよい。jおよびkは1〜4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。R61およびR62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、tert−ブチル基またはフェニル基である。 In general formula (VI), R 61 and R 62 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. In addition, each may be linked to form a ring. j and k represent an integer of 1 to 4. Examples of preferred substituents are a halogen atom, an alkyl group or an aryl group. More preferred examples of R 61 and R 62 are a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a methyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, or a phenyl group.

一般式(III)〜(VI)で表される構造を繰り返し単位中に含むポリマーは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタンなど種々の結合方式で連結されたポリマーであってもよいが、一般式(III)〜(VI)で表される構造を有するビスフェノール化合物から誘導されるポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタンが光学透明性の観点で好ましい。さらにこの中でも、耐熱性の観点では特に芳香族ポリエステルが好ましい。   The polymer containing the structure represented by the general formulas (III) to (VI) in the repeating unit may be a polymer linked by various bonding methods such as polycarbonate, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, etc. Polycarbonates, polyesters, and polyurethanes derived from bisphenol compounds having structures represented by formulas (III) to (VI) are preferred from the viewpoint of optical transparency. Among these, aromatic polyesters are particularly preferable from the viewpoint of heat resistance.

以下に一般式(I)および一般式(II)で表される構造を有するポリマー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。   Preferred specific examples of the polymer having a structure represented by general formula (I) and general formula (II) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2005264135
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Figure 2005264135
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Figure 2005264135
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Figure 2005264135
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Figure 2005264135
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Figure 2005264135
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本発明で用いられる上記一般式(I)および一般式(II)で表される構造を有するポリマーは、単独で用いてもよく、複数種混合して用いてもよい。また、ホモポリマーであってもよく、複数種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(I)または(II)で表される構造を繰り返し単位中に含まない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。なお、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溶解性、透明性の観点で改良される場合が多く、好ましく用いることができる。   The polymers having the structures represented by the above general formula (I) and general formula (II) used in the present invention may be used singly or in combination. Moreover, a homopolymer may be sufficient and the copolymer which combined multiple types of structure may be sufficient. When a copolymer is used, a known repeating unit that does not contain the structure represented by the general formula (I) or (II) in the repeating unit may be copolymerized within a range that does not impair the effects of the present invention. In addition, the copolymer is more improved than the homopolymer in terms of solubility and transparency, and can be preferably used.

本発明で用いられる一般式(I)および一般式(II)で表される構造を有するポリマーの好ましい分子量は、重量平均分子量で1〜50万、より好ましくは2〜30万、特に好ましくは、3〜20万である。重量平均分子量が1万以上であれば、容易にフィルムを成形でき、良好な力学特性が得られる。一方、重量平均分子量が50万以下であれば、合成上分子量のコントロールがしやすく、かつ適度な溶液の粘度が得られ、取扱いが容易である。なお、分子量は対応する粘度を目安にすることもできる。   The preferred molecular weight of the polymer having the structure represented by the general formula (I) and the general formula (II) used in the present invention is 1 to 500,000, more preferably 2 to 300,000, particularly preferably in terms of weight average molecular weight. 3 to 200,000. If the weight average molecular weight is 10,000 or more, a film can be easily formed and good mechanical properties can be obtained. On the other hand, if the weight average molecular weight is 500,000 or less, the molecular weight can be easily controlled in the synthesis, and an appropriate solution viscosity can be obtained, which is easy to handle. The molecular weight can be based on the corresponding viscosity.

本発明において、基材フィルムで用いられる材料は、Tgが250℃以上であれば上記のポリマーのほかに、耐溶剤性、耐熱性などに優れた硬化性樹脂(架橋樹脂)を用いることができる。硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂および放射線硬化樹脂のいずれも用いることができ、それらは公知のものを特に制限なく用いることができる。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。   In the present invention, as the material used for the base film, a curable resin (crosslinked resin) excellent in solvent resistance, heat resistance and the like can be used in addition to the above polymer as long as Tg is 250 ° C. or higher. . As the curable resin, both a thermosetting resin and a radiation curable resin can be used, and those known in the art can be used without particular limitation. 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.

その他、上記硬化性樹脂の架橋方法は、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とを用いて、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。一方で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。   In addition, the crosslinking method of the curable resin can be used without particular limitation as long as it is a reaction that forms a covalent bond. The reaction is performed at room temperature that forms a urethane bond using a polyalcohol compound and a polyisocyanate compound. A system in which the process proceeds can also be used without particular limitation. 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. 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.

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。   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 2005264135
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放射線硬化樹脂としては、ラジカル硬化性樹脂とカチオン硬化性樹脂とに大別される。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。
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 a compound having a plurality of acrylate groups in the molecule called urethane acrylate, polyester arylate, 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.

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。   As the curable component of the cationic curable resin, a compound having a plurality of cationic polymerizable groups in the molecule is used, and as a typical curing method, a photoacid generator that generates an acid by irradiation with ultraviolet rays is added, A method of curing by irradiating with ultraviolet rays is mentioned. 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.

本発明で用いられる基材フィルムにおいて、上述の熱硬化性樹脂または放射線硬化樹脂のそれぞれの中から種類の異なる樹脂を選択して混合して用いてもよく、熱硬化性樹脂と放射線硬化樹脂とを併用してもよい。また、硬化性樹脂(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 base film used in the present invention, different types of resins may be selected and mixed from the above-mentioned thermosetting resins or radiation curable resins, and the thermosetting resin and the radiation curable resin may be used. May be used in combination. Moreover, you may mix and use curable resin (crosslinkable resin) and the polymer which does not have a crosslinkable group.

本発明で用いられる基材フィルムにおいて、上記硬化性樹脂(架橋性樹脂)を混合した場合、基材の耐溶剤性、耐熱性、光学特性および強靭性が得られるため好ましい。また、基材フィルムで用いられる樹脂には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、上記の汎用の架橋性樹脂を併用せずに基材を作製してもよい。   In the base film used in the present invention, when the curable resin (crosslinkable resin) is mixed, the solvent resistance, heat resistance, optical characteristics, and toughness of the base are obtained, which is preferable. Moreover, it is also possible to introduce a crosslinkable group into the resin used for the base film, and it may have a crosslinkable group at any position in the polymer main chain terminal, the polymer side chain, or the polymer main chain. Good. In this case, you may produce a base material, without using said general purpose crosslinkable resin together.

本発明のガスバリア性積層フィルムを液晶表示用途などで使用する場合、光学的均一性を達成するために、用いられる樹脂は非晶性ポリマーであることが好ましい。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、樹脂の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もできる。   When the gas barrier laminate film of the present invention is used for a liquid crystal display application or the like, the resin used is preferably an amorphous polymer in order to achieve optical uniformity. Furthermore, for the purpose of controlling the retardation (Re) and its wavelength dispersion, it is possible to combine resins having different signs of intrinsic birefringence of the resins or to combine resins having large (or small) wavelength dispersion.

本発明において、基材フィルムは、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。異種樹脂の好ましい組み合わせは、特に制限はなく、前述したいずれの樹脂も併用可能である。   In the present invention, for the base film, lamination of different resins can be suitably used for the purpose of controlling retardation (Re) and improving gas permeability and mechanical properties. A preferred combination of different resins is not particularly limited, and any of the above-described resins can be used in combination.

本発明で用いられる基材フィルムは、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、無機層状珪酸塩化合物および潤滑剤などの樹脂改質剤を添加してもよい。   The base film used in the present invention is a plasticizer, a dye / pigment, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an inorganic fine particle, a peeling accelerator, a leveling agent, as long as it does not impair the effects of the present invention if necessary. Resin modifiers such as inorganic layered silicate compounds and lubricants may be added.

本発明で用いられる基材フィルムは、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(ASTM D1504、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ているため好ましい。ORSは、延伸フィルムまたは延伸シートに内在する、延伸により生じた内部応力である。   The base film used in 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 (ASTM D1504, 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 film or stretched sheet.

延伸方法は、公知の方法を用いることができ、例えば樹脂の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倍であることが好ましい。   As the stretching method, a known method can be used. For example, a roll uniaxial stretching method, a tenter uniaxial stretching method, a simultaneous biaxial stretching method, at a temperature between 10 ° C. and 50 ° C. higher than the Tg of the resin, The film can be stretched by a sequential biaxial stretching method or an inflation method. The draw ratio is preferably 1.1 to 3.5 times.

本発明で用いられる基材フィルムの厚みは特に限定されないが、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、全光透過率は70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。   Although the thickness of the base film used by this invention is not specifically limited, It is preferable that it is 30-700 micrometers, It is more preferable that it is 40-200 micrometers, It is further more preferable that it is 50-150 micrometers. The haze is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and further preferably 1% or less. Further, the total light transmittance is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more.

次に本発明における基材フィルムの作製方法について説明する。
本発明における基材フィルムは、いくつかの手法を用いることにより作製することができる。具体的には、樹脂と無機化合物とを共通溶媒に溶解させた後、塗布・乾燥させることで基材フィルムを作製する手法、樹脂を溶融させた状態で無機化合物を添加し混練した後、溶融押出機でフィルム化することにより基材フィルムを作製する手法、樹脂溶液中で無機化合物の前駆体を反応させた後、塗布・乾燥させることにより基材フィルムを作製する手法、樹脂と無機化合物の前駆体とを均一溶液とした後、塗布・乾燥させフィルム化し、フィルム中における反応で無機化合物を生成させることにより基材フィルムを作製させる手法等である。
Next, a method for producing a base film in the present invention will be described.
The base film in the present invention can be produced by using several methods. Specifically, after dissolving a resin and an inorganic compound in a common solvent, a method of producing a base film by coating and drying, adding an inorganic compound in a molten state, kneading, and melting A technique for producing a base film by forming a film with an extruder, a technique for producing a base film by reacting a precursor of an inorganic compound in a resin solution, and then applying and drying the resin. For example, the precursor is made into a uniform solution, then coated and dried to form a film, and an inorganic compound is generated by a reaction in the film to produce a base film.

中でも本発明における基材フィルムは、樹脂溶液中でゾルゲル法による加水分解および重縮合反応により金属酸化物を得て、該金属酸化物を含有する溶液を塗布、乾燥することにより作製することが好ましい。以下、ゾルゲル法による基材フィルムの作製方法について説明する。   Among them, the base film in the present invention is preferably prepared by obtaining a metal oxide by a hydrolysis and polycondensation reaction by a sol-gel method in a resin solution, and applying and drying a solution containing the metal oxide. . Hereinafter, a method for producing a base film by a sol-gel method will be described.

ゾルゲル法に基づく加水分解および重縮合とは、金属アルコキシド系化合物を水と反応させることにより、アルコキシ基を水酸基に変換し、次いでこの水酸基を同時進行的に重縮合させることにより、ヒドロキシ金属基を有する重合体が脱水反応または脱アルコール反応し、共有結合を介して三次元架橋する反応をいう。ゾルゲル反応の出発原料として、金属アルコキシド系化合物ではなく金属錯体系化合物を用いることもできる。   Hydrolysis and polycondensation based on the sol-gel method is a method in which a metal alkoxide compound is reacted with water to convert an alkoxy group into a hydroxyl group, and then the hydroxyl group is simultaneously polycondensed to form a hydroxy metal group. This is a reaction in which a polymer having a dehydration reaction or a dealcoholization reaction is three-dimensionally cross-linked through a covalent bond. As a starting material for the sol-gel reaction, a metal complex compound can be used instead of a metal alkoxide compound.

金属アルコキシド系化合物としては、金属原子にすべてアルコキシ基のみが結合した場合、すなわちメトキシド、エトキシド、イソプロポキシド等のみならず、その一部がメチル基、エチル基等に置換したもの、例えばモノメチルアルコキシド、モノエチルアルコキシド等も含まれる。さらに金属錯体系化合物としては、金属原子にすべてアセチルアセトン基のみが結合した場合のみならず、その一部がメチルアルコキシ基、エチルアルコキシ基等に置換したものも含まれる。   As the metal alkoxide compound, when only an alkoxy group is bonded to all metal atoms, that is, not only methoxide, ethoxide, isopropoxide, etc., but also a part of which is substituted with a methyl group, an ethyl group, etc., for example, monomethyl alkoxide , Monoethyl alkoxide and the like are also included. Furthermore, the metal complex compound includes not only a case where only an acetylacetone group is bonded to all metal atoms, but also a compound in which a part thereof is substituted with a methylalkoxy group, an ethylalkoxy group or the like.

前記金属としては、Si、Ti、AlおよびZrからなる群から選ばれる金属を用いることが好ましく、テトラメトキシシラン〔Si(OCH3)4〕、テトラエトキシシラン〔Si(OC25)4〕、メチルトリエトキシシラン〔(CH3)Si(OC25)3〕、メチルトリメトキシシラン〔(CH3)Si(OCH3)3〕、チタンテトライソプロポキシド〔Ti(O-iso-C37)4〕、チタンアセチルアセトネート〔Ti(CH3COCHCOCH3)4〕、アルミニウムトリセカンダリーブトキシド〔Al(O-sec-C49)4〕、ジルコニウムノルマルブトキシド〔Zr(O-n-C49)4〕、ジルコニウムアセチルアセトネート〔Zr(CH3COCHCOCH3)4〕等が好ましい。反応速度および価格の観点からアルコキシシラン類が好まし、特に好ましくはテトラエトキシシランである。 As the metal, a metal selected from the group consisting of Si, Ti, Al and Zr is preferably used. Tetramethoxysilane [Si (OCH 3 ) 4 ], tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] , Methyltriethoxysilane [(CH 3 ) Si (OC 2 H 5 ) 3 ], methyltrimethoxysilane [(CH 3 ) Si (OCH 3 ) 3 ], titanium tetraisopropoxide [Ti (O-iso-C 3 H 7) 4], titanium acetylacetonate [Ti (CH 3 COCHCOCH 3) 4], aluminum tri secondary butoxide [Al (O-sec-C 4 H 9) 4 ], zirconium n-butoxide [Zr (O-n -C 4 H 9) 4], zirconium acetylacetonate [Zr (CH 3 COCHCOCH 3) 4] and the like are preferable. From the viewpoint of reaction rate and price, alkoxysilanes are preferred, and tetraethoxysilane is particularly preferred.

次に、アルコキシシランから酸化ケイ素を得るための具体的方法を説明する。
(a)オルガノシラン
オルガノシランは、分子内に少なくとも1つの加水分解によりシラノールを与えることのできる官能基を有するシラン化合物を表し、上記金属酸化物中では、加水分解、縮合して得られる加水分解物および/または部分縮合物となり、該金属酸化物中における結合剤としての働きをするものである。
一般的には式(R)4Siで表される化合物が好ましく用いられる。式中、Rは炭化水素基(例えばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基で、これらの基は置換基を有していてもよい)、アルコキシル基、オキシアシル基またはハロゲン原子を表す。1分子中の4個のRはこの定義の範疇であれば互いに同じであっても異なっていてもよく、自由に組み合わせて選択することができるが、4つが同時に炭化水素基になることはなく、好ましくは1分子中に同時に存在する炭化水素基は2つ以下である。
Next, a specific method for obtaining silicon oxide from alkoxysilane will be described.
(A) Organosilane Organosilane represents a silane compound having a functional group capable of giving silanol by hydrolysis in the molecule. In the above metal oxide, hydrolysis obtained by hydrolysis and condensation. And / or a partial condensate, and serves as a binder in the metal oxide.
In general, a compound represented by the formula (R) 4 Si is preferably used. In the formula, R represents a hydrocarbon group (for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aryl group, and these groups may have a substituent), an alkoxyl group, an oxyacyl group or a halogen atom. Four Rs in one molecule may be the same as or different from each other within the scope of this definition, and can be freely selected and combined, but four do not become a hydrocarbon group at the same time. Preferably, no more than two hydrocarbon groups are simultaneously present in one molecule.

これらのオルガノシランの中でアルコキシシラン類が特に好ましく用いられる。例としては、一般式Si(OR1)x(R2)4-xで表されるアルコキシシランである。かかるアルコキシシラン中のR1 は、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜4のアシル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec-ブチル基、tert−ブチル基、アセチル基などが挙げられる。また、R2 は、炭素数1〜10の有機基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、n−デシル基、フェニル、ビニル基、アリル基等などの無置換の炭化水素基、γ−クロロプロピル基、CF3CH2−、CF3CH2CH2−、C37CH2CH2CH2−、H(CF2)4CH2OCH2CH2CH2−、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基などの置換炭化水素基が挙げられる。xは2〜4の整数が好ましい。 Of these organosilanes, alkoxysilanes are particularly preferably used. An example is an alkoxysilane represented by the general formula Si (OR 1 ) x (R 2 ) 4-x . R 1 in the alkoxysilane is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, or an n-butyl group. , Sec-butyl group, tert-butyl group, acetyl group and the like. R 2 is preferably an organic group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl. Group, n-octyl group, tert-octyl group, n-decyl group, unsubstituted hydrocarbon group such as phenyl, vinyl group, allyl group, etc., γ-chloropropyl group, CF 3 CH 2 —, CF 3 CH 2 CH 2 -, C 3 F 7 CH 2 CH 2 CH 2 -, H (CF 2) 4 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -, γ- glycidoxypropyl group, .gamma.-mercaptopropyl group, 3,4 Examples thereof include substituted hydrocarbon groups such as an epoxycyclohexylethyl group and a γ-methacryloyloxypropyl group. x is preferably an integer of 2 to 4.

これらのアルコキシシランの具体例を以下に示す。
x=4のもの(以下4官能オルガノシランと称す)としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラアセトキシシランなどを挙げることができる。
Specific examples of these alkoxysilanes are shown below.
Examples of x = 4 (hereinafter referred to as tetrafunctional organosilane) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraacetoxysilane, and the like. Can be mentioned.

x=3のもの(以下3官能オルガノシランと称す)としては、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、iso−プロピルトリメトキシシラン、iso−プロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、CF3CH2CH2Si(OCH3)3、C25CH2CH2Si(OCH3)3 、C25OCH2CH2CH2Si(OCH3)3、C37OCH2CH2CH2Si(OC25)3、(CF3)2CHOCH2CH2CH2Si(OCH3)3、C49CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3、H(CF2)4CH2OCH2CH2CH2Si(OCH33、3−(パーフルオロシクロヘキシルオキシ)プロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
As x = 3 (hereinafter referred to as trifunctional organosilane), methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane , Iso-propyltrimethoxysilane, iso-propyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane , Γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, 3,4-epoxy Cyclohexylethyl triethoxysilane, CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 2 F 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 2 F 5 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 , C 3 F 7 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OC 2 H 5) 3, (CF 3) 2 CHOCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 4 F 9 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , H (CF 2 ) 4 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , 3- (perfluorocyclohexyloxy) propyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.

x=2のもの(以下2官能オルガノシランと称す)としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−iso−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、(CF3CH2CH2)2Si(OCH3)2、(C37OCH2CH2CH2)2Si(OCH3)2、〔H(CF2)6CH2OCH2CH2CH22Si(OCH3)2、(C25CH2CH2)2Si(OCH3)2などを挙げることができる。 Examples of x = 2 (hereinafter referred to as bifunctional organosilane) include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di- n- propyl diethoxy silane, di -iso- propyl dimethoxysilane, di -iso- propyl diethoxy silane, diphenyl dimethoxy silane, divinyl diethoxy silane, (CF 3 CH 2 CH 2 ) 2 Si (OCH 3) 2, ( C 3 F 7 OCH 2 CH 2 CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 , [H (CF 2 ) 6 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 ] 2 Si (OCH 3 ) 2 , (C 2 F 5 CH 2 CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 and the like.

上記のオルガノシランは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。   Said organosilane may be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types together.

本発明において、基材フィルムは、上述の方法で調製したオルガノシランを一構成成分とする溶液を塗布、硬化して形成することも可能である。また、前記溶液にはこれらのオルガノシラン類の外に、必要に応じて下記の様々な化合物を添加することができる。   In the present invention, the base film can also be formed by applying and curing a solution containing organosilane prepared by the above-described method as one constituent component. In addition to these organosilanes, the following various compounds can be added to the solution as necessary.

(b)加水分解・縮合触媒(ゾルゲル触媒)
(c)溶媒
(d)キレート配位子化合物
(e)水
(f)その他の添加物
(B) Hydrolysis / condensation catalyst (sol-gel catalyst)
(C) Solvent (d) Chelate ligand compound (e) Water (f) Other additives

以下に併用可能な各種添加物について詳細に説明する。   Hereinafter, various additives that can be used in combination will be described in detail.

(b)ゾルゲル触媒
併用可能なゾル液には、オルガノシラン類の加水分解/部分縮合反応を促進する目的で、種々の触媒化合物を用いることができる。用いられる触媒は特に制限はなく、用いたゾル液の構成成分に応じて適量を使用すればよい。
一般に有効であるのは下記(b1)〜(b5)の化合物であり、これらの中から好ましい化合物を必要量添加することができる。また、これらの群の中2種以上を互いの促進効果が阻害されない範囲内で適宜選択して併用することができる。
(B) Sol-gel catalyst In the sol liquid that can be used in combination, various catalyst compounds can be used for the purpose of promoting hydrolysis / partial condensation reaction of organosilanes. The catalyst used is not particularly limited, and an appropriate amount may be used according to the constituent components of the used sol solution.
In general, the following compounds (b1) to (b5) are effective, and a preferable amount of these compounds can be added from these compounds. Further, two or more of these groups can be appropriately selected and used in combination as long as the mutual promoting effects are not inhibited.

(b1)有機または無機の酸
無機酸としては、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、燐酸、亜燐酸など、有機酸化合物としてはカルボン酸類(蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸、シクロヘキサンカルボン酸、オクタン酸、マレイン酸、2−クロロプロピオン酸、シアノ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロオクタン酸、安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、フタル酸など)、スルホン酸類(メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸)、p−トルエンスルホン酸、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸など)、燐酸・ホスホン酸類(燐酸ジメチルエステル、フェニルホスホン酸など)、ルイス酸類(三フッ化ホウ素エーテラート、スカンジウムトリフレート、アルキルチタン酸、アルミン酸など)、ヘテロポリ酸(燐モリブデン酸、燐タングステン酸など)を挙げることができる。
(B1) Organic or inorganic acids Examples of inorganic acids include hydrochloric acid, hydrogen bromide, hydrogen iodide, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, phosphoric acid, and phosphorous acid. Organic acid compounds include carboxylic acids (formic acid, acetic acid, Propionic acid, butyric acid, succinic acid, cyclohexanecarboxylic acid, octanoic acid, maleic acid, 2-chloropropionic acid, cyanoacetic acid, trifluoroacetic acid, perfluorooctanoic acid, benzoic acid, pentafluorobenzoic acid, phthalic acid, etc.), sulfone Acids (methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid), p-toluenesulfonic acid, pentafluorobenzenesulfonic acid, etc.), phosphoric acid / phosphonic acids (phosphoric acid dimethyl ester, phenylphosphonic acid, etc.), Lewis acids (three fluorocarbons) Boron bromide etherate, scandium triflate, alkyl titanic acid , Aluminate, etc.) and heteropolyacids (phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, etc.).

(b2)有機または無機の塩基
無機塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アンモニアなど、有機塩基化合物としてはアミン類(エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチルアミン、ジブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、エタノールアミン、ジアザビシクロウンデセン、キヌクリジン、アニリン、ピリジンなど)、ホスフィン類(トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィンなど)、金属アルコキサイド(ナトリウムメチラート、カリウムエチラートなど)を挙げることができる。
(B2) Organic or inorganic base Examples of the inorganic base include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and ammonia. Examples of the organic base compound include amines (ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine). , Tetraethylenepentamine, triethylamine, dibutylamine, tetramethylethylenediamine, piperidine, piperazine, morpholine, ethanolamine, diazabicycloundecene, quinuclidine, aniline, pyridine, etc.), phosphines (triphenylphosphine, trimethylphosphine, etc.), Metal alkoxides (sodium methylate, potassium ethylate, etc.) can be mentioned.

(b3)金属キレート化合物
一般式R10OH(式中、R10は炭素数1〜6のアルキル基を示す)で表されるアルコールと、R11COCH2COR12(式中、R11は炭素数1〜6のアルキル基、R12は炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜16のアルコキシ基を示す)で表されるジケトンを配位子とした金属であれば特に制限なく好適に用いることができる。この範疇であれば、2種以上の金属キレート化合物を併用してもよい。
本発明の金属キレート化合物として特に好ましいものは、中心金属にAl、Ti、Zrを有するものであり、一般式 Zr(OR10)p1(R11COCHCOR12)p2、Ti(OR10)q1(R11COCHCOR12)q2 および Al(OR10)r1(R11COCHCOR12)r2 で表される化合物群から選ばれるものが好ましく、前記(a)成分の縮合反応を促進する作用をなす。
(B3) Metal chelate compound An alcohol represented by the general formula R 10 OH (wherein R 10 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) and R 11 COCH 2 COR 12 (wherein R 11 is carbon number 1-6 alkyl group, R 12 is preferably not particularly limited as long as it is a metal that diketones as a ligand represented by an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 16 carbon atoms having 1 to 5 carbon atoms) Can be used. Within this category, two or more metal chelate compounds may be used in combination.
Particularly preferred as the metal chelate compound of the present invention is one having Al, Ti, Zr as the central metal, and has the general formula Zr (OR 10 ) p1 (R 11 COCHCOR 12 ) p2 , Ti (OR 10 ) q1 (R Those selected from the group of compounds represented by 11 COCHCOR 12 ) q2 and Al (OR 10 ) r1 (R 11 COCHCOR 12 ) r2 are preferred and serve to promote the condensation reaction of the component (a).

金属キレート化合物中のR10およびR11は、同一または異なってもよく炭素数1〜6のアルキル基、具体的にはエチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec −ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、フェニル基などである。また、R12は、前記と同様の炭素数1〜6のアルキル基のほか、炭素数1〜16のアルコキシ基、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ラウリル基、ステアリル基などである。また、金属キレート化合物中のp1〜r2は4または6座配位となるように決定される整数を表す。 R 10 and R 11 in the metal chelate compound may be the same or different and each is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, specifically, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, sec -Butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, phenyl group and the like. R 12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as described above, or an alkoxy group having 1 to 16 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, and n-butoxy. Group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, lauryl group, stearyl group and the like. Moreover, p1-r2 in a metal chelate compound represents the integer determined so that it may become a 4 or 6-dentate coordination.

これらの金属キレート化合物の具体例としては、トリ−n−ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−n−ブトキシビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、n−ブトキシトリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(n−プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウムなどのジルコニウムキレート化合物;ジイソプロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセテート)チタニウム、ジイソプロポキシ・ビス(アセチルアセトン)チタニウムなどのチタニウムキレート化合物;ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、ジイソプロポキシアセチルアセトナートアルミニウム、イソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、イソプロポキシビス(アセチルアセトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、モノアセチルアセトナート・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウムなどのアルミニウムキレート化合物などが挙げられる。これらの金属キレート化合物のうち好ましいものは、トリ−n−ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジイソプロポキシエチルアセトアセテートアルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウムである。これらの金属キレート化合物は、1種単独であるいは2種以上混合して使用することができる。また、これらの金属キレート化合物の部分加水分解物を使用することもできる。   Specific examples of these metal chelate compounds include tri-n-butoxyethylacetoacetate zirconium, di-n-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, n-butoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (n-propylacetate). Zirconium chelate compounds such as acetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium; diisopropoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, diisopropoxy bis (acetylacetate) titanium, diiso Titanium chelate compounds such as propoxy bis (acetylacetone) titanium; diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, diisopropyl Poxyacetylacetonate aluminum, isopropoxybis (ethylacetoacetate) aluminum, isopropoxybis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, monoacetylacetonate bis (ethyl) An aluminum chelate compound such as acetoacetate) aluminum. Among these metal chelate compounds, tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, diisopropoxybis (acetylacetonate) titanium, diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, and tris (ethyl acetoacetate) aluminum are preferable. These metal chelate compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, the partial hydrolyzate of these metal chelate compounds can also be used.

(b4)有機金属化合物
好ましい有機金属化合物としては特に制限はないが、有機遷移金属は活性が高いため好ましい。中でもスズの化合物は安定性および活性がよく、特に好ましい。これらの具体的化合物例としては、(C49)2Sn(OCOC1123)2、(C49)2Sn(OCOCH=CHCOOC49)2、(C817)2Sn(OCOC1123)2、(C817)2Sn(OCOCH=CHCOOC49)2、Sn(OCOCC817)2などのカルボン酸型有機スズ化合物;(C49)2Sn(SCH2COOC817)2、(C49)2Sn(SCH2COOC817)2、(C817)2Sn(SCH2CH2COOC817)2、(C817)2Sn(SCH2COOC1225)2、等のメルカプチド型やスルフィド型の有機スズ化合物、(C49)2SnO、(C817)2SnO、または(C49)2SnO、(C817)2SnOなどの有機スズオキサイドとエチルシリケートマレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、フタル酸ジオクチルなどのエステル化合物との反応生成物などの有機スズ化合物などが挙げられる。
(B4) Organometallic compound Although there is no restriction | limiting in particular as a preferable organometallic compound, Since an organic transition metal has high activity, it is preferable. Of these, tin compounds are particularly preferred because of their good stability and activity. Specific examples of these compounds include (C 4 H 9 ) 2 Sn (OCOC 11 H 23 ) 2 , (C 4 H 9 ) 2 Sn (OCOCH═CHCOOC 4 H 9 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Carboxylic acid type organotin compounds such as Sn (OCOC 11 H 23 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOCH═CHCOOC 4 H 9 ) 2 , Sn (OCOCC 8 H 17 ) 2 ; (C 4 H 9 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17 ) 2 , (C 4 H 9 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 8 H 17 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 12 H 25 ) 2 , etc., mercaptide type and sulfide type organotin compounds, (C 4 H 9 ) 2 SnO, (C 8 H 17 ) 2 SnO, or ( C 4 H 9) 2 SnO, (C 8 H 17) organotin oxide and ethyl silicate dimethyl maleate, such as 2 SnO, diethyl maleate, phthalic Organic tin compounds such as the reaction product of an ester compound such as dioctyl the like.

(b5)金属塩類
金属塩類としては有機酸のアルカリ金属塩(例えばナフテン酸ナトリウム、ナフテン酸カリウム、オクタン酸ナトリウム、2−エチルヘキサン酸ナトリウム、ラウリル酸カリウムなど)が好ましく用いられる。ゾルゲル触媒化合物の溶液中における金属塩類の含有率は、ゾル液の原料であるオルガノシランの質量に対して0.01〜50質量%、好ましくは0.1〜50質量%、さらに好ましくは0.5〜10質量%である。
(B5) Metal salts As the metal salts, alkali metal salts of organic acids (for example, sodium naphthenate, potassium naphthenate, sodium octanoate, sodium 2-ethylhexanoate, potassium laurate, etc.) are preferably used. The content of the metal salt in the solution of the sol-gel catalyst compound is 0.01 to 50% by mass, preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0. 0% by mass with respect to the mass of the organosilane that is the raw material of the sol solution. 5 to 10% by mass.

(c)溶媒
溶媒はゾル液中の各成分を均一に混合させ、ゾルゲル液中の前記溶液の固形分調整をすると同時に、種々の塗布方法に適用できるようにし、前記溶液の分散安定性および保存安定性を向上させるものである。これらの溶媒は上記目的の果たせるものであれば特に限定されない。
これらの溶媒の好ましい例として、例えば水、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類、およびこれらの混合溶媒を挙げる事ができる。
(C) Solvent The solvent uniformly mixes each component in the sol solution, and adjusts the solid content of the solution in the sol-gel solution, and at the same time, can be applied to various coating methods, and the dispersion stability and storage of the solution. It improves stability. These solvents are not particularly limited as long as they can fulfill the above purpose.
Preferable examples of these solvents include water, alcohols, aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, esters, and mixed solvents thereof.

このうち、アルコール類としては、例えば1価アルコールまたは2価アルコールを挙げることができ、このうち1価アルコールとしては炭素数1〜8の飽和脂肪族アルコールが好ましい。これらのアルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテルなどを挙げることができる。 Among these, examples of the alcohols include monohydric alcohols and dihydric alcohols. Among these, monohydric alcohols are preferably saturated aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples of these alcohols include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol. Examples thereof include monobutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether acetate.

また、芳香族炭化水素類の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、エーテル類の具体例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど、ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどを、エステル類の具体例としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレンなどを挙げることができる。これらの有機溶媒は、1種単独または2種以上を混合して使用することもできる。有機溶媒の前記溶液中の割合は特に限定されるものではなく、全固形分濃度を使用目的に応じて調節する量が用いられる。   Specific examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene and the like. Specific examples of ethers include tetrahydrofuran and dioxane. Specific examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Specific examples of esters such as diisobutyl ketone include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and propylene carbonate. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. The ratio of the organic solvent in the solution is not particularly limited, and an amount for adjusting the total solid content concentration according to the purpose of use is used.

(d)キレート配位子化合物
ゾル液に金属錯体化合物を用いる場合、硬化反応速度の調節や液安定性向上の観点でキレート配位能のある化合物を用いることも好ましい。好ましく用いられるものとしては一般式R10COCH2COR11で表されるβ−ジケトン類および/またはβ−ケトエステル類であり、前記溶液の安定性向上剤として作用するものである。すなわち、前記促進液中に存在する金属キレート化合物(好ましくはジルコニウム、チタニウムおよび/またはアルミニウム化合物)中の金属原子に配位することにより、これらの金属キレート化合物による(a)成分の縮合反応を促進する作用を抑制し、得られる膜の硬化速度をコントロールするものと考えられる。R10およびR11は、前記金属キレート化合物を構成するR10およびR11と同義であるが、使用に際して同一構造である必要はない。
(D) Chelate ligand compound When a metal complex compound is used in the sol solution, it is also preferable to use a compound having a chelate coordination ability from the viewpoint of adjusting the curing reaction rate and improving the liquid stability. Preferably used are β-diketones and / or β-ketoesters represented by the general formula R 10 COCH 2 COR 11, which act as a stability improver for the solution. That is, by coordinating with a metal atom in a metal chelate compound (preferably zirconium, titanium and / or aluminum compound) present in the accelerating liquid, the condensation reaction of component (a) by these metal chelate compounds is promoted. This is considered to suppress the action of controlling the rate of curing of the resulting film. R 10 and R 11 are synonymous with R 10 and R 11 constituting the metal chelate compound, but need not have the same structure when used.

このβ−ジケトン類および/またはβ−ケトエステル類の具体例としては、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−n−プロピル、アセト酢酸−i−プロピル、アセト酢酸−n−ブチル、アセト酢酸−sec-ブチル、アセト酢酸−tert−ブチル、2,4−ヘキサン−ジオン、2,4−ヘプタン−ジオン、3,5−ヘプタン−ジオン、2,4−オクタン−ジオン、2,4−ノナン−ジオン、5−メチル−ヘキサン−ジオンなどを挙げることができる。これらのうち、アセト酢酸エチルおよびアセチルアセトンが好ましく、特にアセチルアセトンが好ましい。これらのβ−ジケトン類および/またはβ−ケトエステル類は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することもできる。かかるβ−ジケトン類および/またはβ−ケトエステル類は、金属キレート化合物1モルに対し2モル以上、好ましくは3〜20モルであり、2モル未満では得られる組成物の保存安定性に劣るものとなる。   Specific examples of the β-diketones and / or β-ketoesters include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetoacetate-n-propyl, acetoacetate-i-propyl, acetoacetate-n-butyl, acetoacetate. Acetic acid-sec-butyl, acetoacetic acid-tert-butyl, 2,4-hexane-dione, 2,4-heptane-dione, 3,5-heptane-dione, 2,4-octane-dione, 2,4-nonane -Dione, 5-methyl-hexane-dione and the like can be mentioned. Of these, ethyl acetoacetate and acetylacetone are preferred, and acetylacetone is particularly preferred. These β-diketones and / or β-ketoesters may be used alone or in combination of two or more. Such β-diketones and / or β-ketoesters are used in an amount of 2 moles or more, preferably 3 to 20 moles per mole of the metal chelate compound, and if less than 2 moles, the resulting composition has poor storage stability. Become.

(e)水
本発明の好ましいゾル液には、前記(a) 成分の加水分解・縮合反応用として水を添加する。水の使用量は、(a)オルガノシラン成分1モルに対し、通常、1.2〜3.0モル、好ましくは1.3〜2.0モル程度である。本発明において好ましいゾル液は、その全固形分濃度が0.1〜50質量%、好ましくは1〜40質量%である。固形成分濃度が50質量%を超えると、前記溶液の保存安定性が悪化して好ましくない。
(E) Water Water is added to the preferred sol solution of the present invention for the hydrolysis / condensation reaction of the component (a). The usage-amount of water is 1.2-3.0 mol normally with respect to 1 mol of (a) organosilane components, Preferably it is about 1.3-2.0 mol. The sol liquid preferred in the present invention has a total solid content concentration of 0.1 to 50% by mass, preferably 1 to 40% by mass. When the solid component concentration exceeds 50% by mass, the storage stability of the solution is deteriorated, which is not preferable.

<無機層>
本発明の無機層の成膜方法は、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良いが、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号各公報記載の方法で成膜することができる。
<Inorganic layer>
As the method for forming the inorganic layer of the present invention, any method can be used as long as it can form a target thin film, but sputtering, vacuum deposition, ion plating, plasma CVD, etc. are suitable. Films can be formed by the methods described in Japanese Patent Nos. 3400324, 2002-322561, and 2002-361774.

無機層の成分は特に限定されないが、例えば、Si、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce、Ta等から選ばれる1種以上を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物などを用いることができる。無機層の厚みに関しても特に限定はないが、厚すぎると曲げ応力によるクラックが生じる恐れがあり、薄すぎると膜が島状に分布するため、いずれもガスバリア性が悪くなる傾向がある。そのような理由から、各無機層の厚みは5〜1000nmの範囲であることが好ましく、10〜1000nmであることがさらに好ましく、10〜200nmであることが最も好ましい。また、本発明では2層以上の無機層を形成する場合、各々が同じ組成でも別の組成でもよい。   The component of the inorganic layer is not particularly limited. For example, an oxide, nitride, or oxynitride containing one or more selected from Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, Ta, and the like is used. be able to. The thickness of the inorganic layer is not particularly limited, but if it is too thick, cracks due to bending stress may occur, and if it is too thin, the film is distributed in an island shape, so that the gas barrier property tends to deteriorate in any case. For such reasons, the thickness of each inorganic layer is preferably in the range of 5 to 1000 nm, more preferably 10 to 1000 nm, and most preferably 10 to 200 nm. In the present invention, when two or more inorganic layers are formed, each may have the same composition or a different composition.

水蒸気バリア性と高透明性を両立させるには無機層として珪素酸化物や珪素酸化窒化物を使うことが好ましい。珪素酸化物はSiOxで表わされ、例えば、無機物層としてSiOxを用いる場合、良好な水蒸気バリア性と高い光線透過率を両立させるためには1.6<x<1.9であることが好ましい。珪素酸化窒化物は、SiOxyと表記されるが、このxとyとの比率は密着性向上を重視する場合、酸素リッチの膜とし、1<x<2、0<y<1とすることが好ましく、水蒸気バリア性向上を重視する場合、窒素リッチの膜とし、0<x<0.8、0.8<y<1.3とすることが好ましい。 In order to achieve both water vapor barrier properties and high transparency, it is preferable to use silicon oxide or silicon oxynitride as the inorganic layer. The silicon oxide is represented by SiO x . For example, when SiO x is used as the inorganic layer, 1.6 <x <1.9 in order to achieve both good water vapor barrier properties and high light transmittance. Is preferred. Silicon oxynitride is expressed as SiO x N y , and the ratio of x and y is an oxygen-rich film when importance is placed on improving adhesion, and 1 <x <2, 0 <y <1 In the case where improvement in water vapor barrier properties is important, it is preferable to use a nitrogen-rich film so that 0 <x <0.8 and 0.8 <y <1.3.

<有機層>
本発明のフィルムにおいて、有機層はアクリレート基、メタクリレート基などのビニル基を有するラジカル重合性モノマー、エポキシ基、オキセタニル基などの環状エーテル基を有するカチオン開環重合性モノマーを硬化させて形成させることが好ましい。これらのモノマーはその用途により単官能性であっても多官能性であってもよく、両者を混在させて用いてもよい。
また本発明において、有機層は有機成分以外の成分、すなわち無機物や無機元素、金属元素を含有していてもよい。
<Organic layer>
In the film of the present invention, the organic layer is formed by curing a radical polymerizable monomer having a vinyl group such as an acrylate group or a methacrylate group, or a cationic ring-opening polymerizable monomer having a cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetanyl group. Is preferred. These monomers may be monofunctional or polyfunctional depending on the use, and both may be used in combination.
Moreover, in this invention, the organic layer may contain components other than an organic component, ie, an inorganic substance, an inorganic element, and a metal element.

本発明のフィルムにおいて、有機層の厚みは特に制限されないが、10〜5000nmであることが好ましく、10〜2000nmであることがさらに好ましい。有機層の厚みが10nm以上あれば、均一な厚みの有機層が形成でき、無機層の構造欠陥を効率よく有機層で埋めることができ、ガスバリア性を向上できる。また有機層の厚みが5000nm以下であれば、曲げ等の外力により有機層がクラックを発生することも少なく、良好なガスバリア性を維持できる。   In the film of the present invention, the thickness of the organic layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 5000 nm, and more preferably 10 to 2000 nm. If the thickness of the organic layer is 10 nm or more, an organic layer having a uniform thickness can be formed, structural defects of the inorganic layer can be efficiently filled with the organic layer, and gas barrier properties can be improved. If the thickness of the organic layer is 5000 nm or less, the organic layer is less likely to crack due to an external force such as bending, and good gas barrier properties can be maintained.

本発明のフィルムにおいて、有機層を形成する方法としては、塗布による方法、真空成膜法等を挙げることができる。真空成膜法としては、特に制限はないが、蒸着、プラズマCVD等の成膜方法が好ましく、有機物質モノマーの成膜速度を制御しやすい抵抗加熱蒸着法がより好ましい。本発明の有機物質モノマーの架橋方法に関しては何らその制限はないが、活性エネルギー線照射による電子線や紫外線等による架橋が、真空槽内に容易に取り付けられる点や架橋反応による高分子量化が迅速である点で好ましい。   In the film of the present invention, examples of the method for forming the organic layer include a coating method and a vacuum film forming method. Although there is no restriction | limiting in particular as a vacuum film-forming method, Film-forming methods, such as vapor deposition and plasma CVD, are preferable, and the resistance heating vapor deposition method which is easy to control the film-forming rate of an organic substance monomer is more preferable. There is no limitation on the method for crosslinking the organic monomer of the present invention, but crosslinking by electron beam or ultraviolet rays by irradiation with active energy rays is easy to attach in a vacuum chamber and high molecular weight by crosslinking reaction is rapid. It is preferable at this point.

有機層を塗布方式で形成する場合には、これまで用いられている種々の塗布方法、例えば、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンフローコート、スプレーコート、バーコート等の方法を用いることができる。   When the organic layer is formed by a coating method, various coating methods used so far, for example, roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, curtain flow coating, spray coating, bar coating, etc. Can be used.

本発明のフィルムにおいて、有機層は、金属アルコキシドの加水分解、重縮合反応を併用して有機無機ハイブリッド材料で形成してもよい。金属アルコキシドとしては、アルコキシシランおよび/またはアルコキシシラン以外の金属アルコキシドを使用することができる。アルコキシシラン以外の金属アルコキシドとしては、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド等を用いることが好ましい。また、必要に応じて有機層に公知の無機微粒子や層状ケイ酸塩等の無機フィラーを混合させることもできる。   In the film of the present invention, the organic layer may be formed of an organic-inorganic hybrid material in combination with a hydrolysis and polycondensation reaction of a metal alkoxide. As the metal alkoxide, alkoxysilane and / or metal alkoxide other than alkoxysilane can be used. As the metal alkoxide other than alkoxysilane, it is preferable to use zirconium alkoxide, titanium alkoxide, aluminum alkoxide or the like. Moreover, inorganic fillers, such as well-known inorganic fine particles and layered silicate, can also be mixed with an organic layer as needed.

本発明のフィルムの有機層の形成工程において、有機物質モノマーの架橋方法における活性エネルギー線は、紫外線、X線、電子線、赤外線、マイクロ波等の照射することによりエネルギーを伝播し得る放射線を指し、その種類とエネルギーは用途に応じて任意に選択することができる。   In the step of forming the organic layer of the film of the present invention, the active energy ray in the method for crosslinking the organic substance monomer refers to radiation capable of propagating energy by irradiation with ultraviolet rays, X-rays, electron beams, infrared rays, microwaves, and the like. The type and energy can be arbitrarily selected according to the application.

本発明の有機層の形成時におけるモノマーのカチオン開環重合は、前記モノマーを含む組成物を塗布または蒸着した後、熱重合開始剤を用いたときはヒーター等による接触加熱、赤外線やマイクロ波等の放射加熱により開始させる。光重合開始剤を用いたときは、活性エネルギー線を照射して開始させる。紫外線を照射する場合には、様々な光源を使用することができ、例えば水銀アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭素アークランプ、タングステンーハロゲン輻射ランプおよび日光による照射光で硬化させることができる。紫外線の照射強度は少なくとも0.01J/cm2である。硬化を連続的に行う場合は1〜20秒内に組成物を硬化できるように照射速度を設定することが好ましい。電子線により硬化させる場合には300eV以下のエネルギーの電子線で硬化させるが、1〜5Mradの照射量で瞬時に硬化させることも可能である。 The cationic ring-opening polymerization of the monomer during the formation of the organic layer of the present invention is performed by applying or vapor-depositing a composition containing the monomer, and then using a thermal polymerization initiator, contact heating with a heater, infrared rays, microwaves, etc. Start by radiant heating. When a photopolymerization initiator is used, it is started by irradiation with active energy rays. When irradiating with ultraviolet light, various light sources can be used, such as curing with mercury arc lamp, xenon arc lamp, fluorescent lamp, carbon arc lamp, tungsten-halogen radiation lamp and irradiation light by sunlight. . The irradiation intensity of ultraviolet rays is at least 0.01 J / cm 2 . When curing is performed continuously, it is preferable to set the irradiation rate so that the composition can be cured within 1 to 20 seconds. In the case of curing with an electron beam, curing is performed with an electron beam having an energy of 300 eV or less, but it is also possible to cure instantaneously with an irradiation amount of 1 to 5 Mrad.

本発明のフィルムは、少なくとも1組の無機層と有機層の積層単位は、基材フィルムの片面に形成されていても両面に形成されていてもよい。また上記積層単位に隣接してさらに1組以上の無機層と有機層を繰り返し積層させてもよい。このような繰り返し単位を形成する場合、5単位以下、好ましくは2単位以下とすることがガスバリア性と製造効率等の観点から好ましい。また繰り返し単位を形成する場合は各々の無機層、各々の有機層は同じ組成であっても、異なる組成であってもよい。   In the film of the present invention, the laminate unit of at least one pair of inorganic layer and organic layer may be formed on one side or both sides of the base film. Further, one or more pairs of inorganic layers and organic layers may be repeatedly laminated adjacent to the above-mentioned lamination unit. When such a repeating unit is formed, it is preferably 5 units or less, preferably 2 units or less from the viewpoint of gas barrier properties and production efficiency. Moreover, when forming a repeating unit, each inorganic layer and each organic layer may have the same composition or different compositions.

<機能層>
本発明のフィルムは、上記の無機層および有機層以外に、さらに以下の各種機能層を有することもできる。
<Functional layer>
The film of the present invention can further have the following various functional layers in addition to the inorganic layer and the organic layer.

(透明導電層)
本発明で形成可能な透明導電層は、公知の金属膜、金属酸化物膜を適用できるが、中でも透明性、導電性、機械的特性の点から、金属酸化物膜であることが好ましい。例えば、不純物としてスズ、テルル、カドミウム、モリブデン、タングステン、フッ素等を添加した酸化インジウム、酸化カドミウムおよび酸化スズ、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。なかでも酸化スズを2〜15質量%含有した酸化インジウム(ITO)の薄膜が、透明性、導電性の点で優れており、好ましく用いられる。透明導電層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法等の方法が挙げられる。
(Transparent conductive layer)
As the transparent conductive layer that can be formed in the present invention, a known metal film or metal oxide film can be applied. Among these, a metal oxide film is preferable from the viewpoint of transparency, conductivity, and mechanical properties. For example, a metal oxide film such as indium oxide, cadmium oxide and tin oxide to which tin, tellurium, cadmium, molybdenum, tungsten, fluorine or the like is added as an impurity, and zinc oxide or titanium oxide to which aluminum is added as an impurity can be given. Among them, an indium oxide (ITO) thin film containing 2 to 15% by mass of tin oxide is excellent in terms of transparency and conductivity, and is preferably used. Examples of the method for forming the transparent conductive layer include methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion beam sputtering.

透明導電層の膜厚は、15〜300nmであることが好ましい。膜厚が15nm以上あれば連続した膜となり、十分な導電性が得られる。一方、膜厚が300nm以下であれば、良好な透明性が維持でき、かつ耐屈曲性も良好である。   The film thickness of the transparent conductive layer is preferably 15 to 300 nm. If the film thickness is 15 nm or more, a continuous film is obtained, and sufficient conductivity is obtained. On the other hand, when the film thickness is 300 nm or less, good transparency can be maintained and the bending resistance is also good.

透明導電層は、最外層であれば基材フィルム側またはガスバリアコート層(有機層+無機層)側のいずれに形成してもよいが、基材フィルムに含まれる微量水分の浸入を防ぐ意味でガスバリアコート層側に設置するのが好ましい。   The transparent conductive layer may be formed on either the base film side or the gas barrier coat layer (organic layer + inorganic layer) side as long as it is the outermost layer, but in the sense of preventing the entry of trace moisture contained in the base film. It is preferable to install on the gas barrier coat layer side.

(プライマー層)
本発明のフィルムは、基材フィルムとガスバリア層との間に、公知のプライマー層または無機薄膜層を形成することができる。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、本発明では、プライマー層として有機無機ハイブリッド層を、無機薄膜層として無機蒸着層またはゾルゲル法による緻密な無機コーティング薄膜を形成することが好ましい。無機蒸着層としては、シリカ、ジルコニア、アルミナ等の蒸着層が好ましい。無機蒸着層は真空蒸着法、スパッタリング法等により形成することができる。
(Primer layer)
The film of this invention can form a well-known primer layer or an inorganic thin film layer between a base film and a gas barrier layer. As the primer layer, for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, a silicone resin, or the like can be used. In the present invention, an organic-inorganic hybrid layer is used as the primer layer, an inorganic vapor deposition layer or a sol-gel is used as the inorganic thin film layer. It is preferable to form a dense inorganic coating thin film by a method. As an inorganic vapor deposition layer, vapor deposition layers, such as a silica, a zirconia, an alumina, are preferable. The inorganic vapor deposition layer can be formed by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or the like.

(その他の機能層)
ガスバリアコート層(有機層+無機層)の上または最外層には必要に応じ、それぞれ種々の公知である機能層を設置してもよい。該機能層の例としては、反射防止層・偏光層・カラーフィルター・紫外線吸収層・光取出効率向上層等の光学機能層や、ハードコート層・応力緩和層等の力学的機能層、帯電防止層・導電層などの電気的機能層、防曇層、防汚層、被印刷層などが挙げられる。
(Other functional layers)
Various known functional layers may be provided on the gas barrier coat layer (organic layer + inorganic layer) or on the outermost layer as necessary. Examples of such functional layers include optical functional layers such as antireflection layers, polarizing layers, color filters, ultraviolet absorbing layers, light extraction efficiency improving layers, mechanical functional layers such as hard coat layers and stress relaxation layers, and antistatic Examples thereof include an electrical functional layer such as a layer / conductive layer, an antifogging layer, an antifouling layer, and a printing layer.

本発明のフィルムは、38℃、相対湿度0%および/または90%における酸素透過率が0〜0.1ml/m2・day・atmであることが適当であり、0〜0.05ml/m2・day・atmであることが好ましく、0〜0.005ml/m2・day・atmであることさらに好ましい。特に、38℃、相対湿度0%および/または90%における酸素透過率が0.05ml/m2・day・atm以下であれば、LCDに用いた場合、酸素による素子の劣化を実質的になくすことができるため好ましい。さらに、38℃、相対湿度0%および/または90%における酸素透過率が0.005ml/m2・day・atm以下であれば、有機ELに用いた場合、酸素による素子の劣化を実質的になくすことができるため好ましい。 The film of the present invention suitably has an oxygen transmission rate of 0 to 0.1 ml / m 2 · day · atm at 38 ° C., 0% relative humidity and / or 90%, and 0 to 0.05 ml / m. 2 · day · atm is preferable, and 0 to 0.005 ml / m 2 · day · atm is more preferable. In particular, when the oxygen permeability at 38 ° C. and relative humidity of 0% and / or 90% is 0.05 ml / m 2 · day · atm or less, device deterioration due to oxygen is substantially eliminated when used in an LCD. This is preferable. Further, when the oxygen permeability at 38 ° C. and relative humidity 0% and / or 90% is 0.005 ml / m 2 · day · atm or less, the device is substantially deteriorated by oxygen when used in organic EL. This is preferable because it can be eliminated.

また、本発明のフィルムは、38℃、相対湿度90%における水蒸気透過率は、0〜0.1g/m2・dayであることが適当であり、0〜0.05g/m2・dayであることが好ましく、0〜0.005g/m2・dayであることがさらに好ましい。特に、38℃、相対湿度90%における水蒸気透過率が0.05g/m2・day以下であれば、LCDに用いた場合、水による素子の劣化を実質的になくすことができるため好ましい。さらに、38℃、相対湿度90%における水蒸気透過率が0.005g/m2・day以下であれば、有機ELに用いた場合、水による素子の劣化を実質的になくすことができるため好ましい。 The film of the present invention suitably has a water vapor transmission rate of 0 to 0.1 g / m 2 · day at 38 ° C. and a relative humidity of 90%, and 0 to 0.05 g / m 2 · day. It is preferably 0 to 0.005 g / m 2 · day. In particular, when the water vapor transmission rate at 38 ° C. and relative humidity of 90% is 0.05 g / m 2 · day or less, it is preferable to use it for an LCD because deterioration of the element due to water can be substantially eliminated. Further, when the water vapor transmission rate at 38 ° C. and 90% relative humidity is 0.005 g / m 2 · day or less, it is preferable to use it for organic EL because the deterioration of the element due to water can be substantially eliminated.

本発明のフィルムは、屈曲処理後または加熱処理後においても酸素透過率および水蒸気透過率を維持できることが好ましい。
屈曲試験後の酸素透過率は、38℃、相対湿度0%および/または90%における酸素透過率が0〜0.1ml/m2・day・atmであることが適当であり、0〜0.05ml/m2・day・atmであることが好ましく、0〜0.005ml/m2・day・atmであることさらに好ましい。また、屈曲試験後の水蒸気透過率は、38℃、相対湿度90%における水蒸気透過率は、0〜0.1g/m2・dayであることが適当であり、0〜0.05g/m2・dayであることが好ましく、0〜0.005g/m2・dayであることがさらに好ましい。
It is preferable that the film of the present invention can maintain the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate even after the bending treatment or the heat treatment.
The oxygen permeability after the bending test is suitably 0 to 0.1 ml / m 2 · day · atm at 38 ° C. and 0% relative humidity and / or 90%. it is preferably 05ml / m 2 · day · atm , even more preferably 0~0.005ml / m 2 · day · atm . Further, the water vapor transmission rate after the bending test is suitably 0 to 0.1 g / m 2 · day at 38 ° C. and 90% relative humidity, and 0 to 0.05 g / m 2. · It is preferably day, and more preferably 0 to 0.005 g / m 2 · day.

また、加熱処理後の酸素透過率は、例えば、250℃で加熱処理後の場合、38℃、相対湿度0%および/または90%で0〜0.1ml/m2・day・atmであることが適当であり、0〜0.05ml/m2・day・atmであることが好ましく、0〜0.005ml/m2・day・atmであることさらに好ましい。また、屈曲試験後の水蒸気透過率は、38℃、相対湿度90%で0〜0.1g/m2・dayであることが適当であり、0〜0.05g/m2・dayであることが好ましく、0〜0.005g/m2・dayであることがさらに好ましい。
同様に300℃で処理後の場合、酸素透過率は、38℃、相対湿度0%および/または90%で0〜0.1ml/m2・day・atmであることが適当であり、0〜0.05ml/m2・day・atmであることが好ましく、0〜0.005ml/m2・day・atmであることさらに好ましい。また、屈曲試験後の水蒸気透過率は、38℃、相対湿度90%で0〜0.1g/m2・dayであることが適当であり、0〜0.05g/m2・dayであることが好ましく、0〜0.005g/m2・dayであることがさらに好ましい。
The oxygen permeability after the heat treatment is, for example, 0 to 0.1 ml / m 2 · day · atm at 38 ° C. and 0% relative humidity and / or 90% after heat treatment at 250 ° C. it is suitable, preferably a 0~0.05ml / m 2 · day · atm , even more preferably 0~0.005ml / m 2 · day · atm . Further possible water vapor permeability after the bending test, 38 ° C., it is appropriate at a relative humidity of 90% which is 0~0.1g / m 2 · day, a 0~0.05g / m 2 · day Is preferable, and more preferably 0 to 0.005 g / m 2 · day.
Similarly, after treatment at 300 ° C., the oxygen transmission rate is suitably 0 to 0.1 ml / m 2 · day · atm at 38 ° C. and 0% relative humidity and / or 90%. it is preferably 0.05ml / m 2 · day · atm , even more preferably 0~0.005ml / m 2 · day · atm . Further possible water vapor permeability after the bending test, 38 ° C., it is appropriate at a relative humidity of 90% which is 0~0.1g / m 2 · day, a 0~0.05g / m 2 · day Is preferable, and more preferably 0 to 0.005 g / m 2 · day.

[有機・無機複合体組成物]
本発明の有機・無機複合体組成物は、無機化合物と、ガラス転移温度250℃以上の樹脂からなることを特徴とする。本発明の有機・無機複合体組成物に含まれる無機化合物とガラス転移温度250℃以上の樹脂については、上記のガスバリア性積層フィルムの説明の欄に記載されるものを用いることができ、好ましい態様についても同じである。本発明の有機・無機複合体組成物は、特に、金属酸化物と、上記一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは上記一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーとを含有することが好ましい。
[Organic / inorganic composite composition]
The organic / inorganic composite composition of the present invention comprises an inorganic compound and a resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher. About the inorganic compound contained in the organic / inorganic composite composition of the present invention and the resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher, those described in the description of the above-mentioned gas barrier laminate film can be used. The same is true for. The organic / inorganic composite composition of the present invention is a metal oxide and a polymer having a spiro structure represented by the general formula (I) or a polymer having a cardo structure represented by the general formula (II). It is preferable to contain.

本発明の有機・無機複合体組成物に用いられる金属酸化物は、酸化物を形成しうる金属から誘導される金属酸化物であれば特に制限はないが、上記のガスバリア性積層フィルムの説明の欄において説明したような、ゾルゲル法による加水分解および重縮合反応により得られた金属酸化物を用いることが好ましい。このような金属酸化物を構成する金属原子は、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンおよびゲルマニウムからなる群より選ばれる金属原子であることが好ましい。また、本発明の有機・無機複合体組成物に含まれる金属酸化物は、複数の金属原子から誘導される複合酸化物であってもよい。
本発明の有機・無機複合体組成物に含まれる金属酸化物として好ましいものは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ゲルマニウムであり、より好ましいものは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムである。
The metal oxide used in the organic / inorganic composite composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a metal oxide derived from a metal capable of forming an oxide. As described in the column, it is preferable to use a metal oxide obtained by hydrolysis and polycondensation reaction by a sol-gel method. The metal atom constituting such a metal oxide is preferably a metal atom selected from the group consisting of silicon, zirconium, aluminum, titanium, and germanium. Further, the metal oxide contained in the organic / inorganic composite composition of the present invention may be a composite oxide derived from a plurality of metal atoms.
Preferred metal oxides contained in the organic / inorganic composite composition of the present invention are silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and germanium oxide, and more preferred are silicon oxide, aluminum oxide, and oxide. Zirconium.

本発明の有機・無機複合体組成物に使用することができる一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーと一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーの定義と好ましい化合物例については、上記のガスバリア性積層フィルムの説明の欄の記載を参照することができる。   Definitions and preferred compounds of a polymer having a spiro structure represented by the general formula (I) and a polymer having a cardo structure represented by the general formula (II) that can be used in the organic / inorganic composite composition of the present invention For examples, reference can be made to the description in the description of the gas barrier laminate film.

本発明の有機・無機複合体組成物では、金属酸化物と、一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーとの含有質量比は、5:95〜70:30であることが好ましく、5:95〜50:50であることがより好ましく、5:95〜30:70であることがさらに好ましい。   In the organic / inorganic composite composition of the present invention, the content mass of the metal oxide and the polymer having the spiro structure represented by the general formula (I) or the polymer having the cardo structure represented by the general formula (II) The ratio is preferably 5:95 to 70:30, more preferably 5:95 to 50:50, and even more preferably 5:95 to 30:70.

本発明の有機・無機複合体組成物には、金属酸化物などの無機化合物とガラス転移温度250℃以上の樹脂以外に、溶媒や目的に応じて第三の成分を添加してもよい。具体的には、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、無機層状珪酸塩化合物および潤滑剤などの樹脂改質剤を添加してもよい。このような第三の成分の含有量は30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることがさらにより好ましい。   In addition to inorganic compounds such as metal oxides and resins having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher, a third component may be added to the organic / inorganic composite composition of the present invention depending on the solvent and purpose. Specifically, resin modifiers such as plasticizers, dyes and pigments, antistatic agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, inorganic fine particles, peeling accelerators, leveling agents, inorganic layered silicate compounds and lubricants are added. May be. The content of the third component is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, further preferably 10% by mass or less, and 5% by mass or less. Is even more preferred.

[プラスチック基板]
本発明のプラスチック基板は、上記の有機・無機複合体組成物を用いて製造される。このとき、上記のガスバリア性積層フィルムの説明の欄における基材フィルムの製法と同様の方法を採用することができ、また同様の構成を採用することができる。
[Plastic substrate]
The plastic substrate of the present invention is produced using the above organic / inorganic composite composition. At this time, the method similar to the manufacturing method of the base film in the column of description of said gas-barrier laminated | multilayer film can be employ | adopted, and the same structure can be employ | adopted.

本発明のプラスチック基板は、金属酸化物の含有率が5質量%〜70質量%であることが好ましく、5質量%〜50質量%であることがより好ましく、5質量%〜30質量%であることがさらに好ましい。また、厚みは40μm〜200μmであることが好ましく、50〜150であることがより好ましく、60〜120であることがさらに好ましい。   In the plastic substrate of the present invention, the metal oxide content is preferably 5% by mass to 70% by mass, more preferably 5% by mass to 50% by mass, and 5% by mass to 30% by mass. More preferably. Moreover, it is preferable that thickness is 40 micrometers-200 micrometers, it is more preferable that it is 50-150, and it is further more preferable that it is 60-120.

本発明のプラスチック基板は、金属酸化物を含有することにより熱変形温度が2℃以上上昇していることが好ましく、5℃以上上昇していることがより好ましく、10℃以上上昇していることがさらに好ましい。ここでいう熱変形温度は後述する実施例に記載される方法で測定される。金属酸化物を含有する本発明のプラスチック基板と、金属酸化物をまったく含有しない点を除いてその他の組成が同じであるプラスチック基板の熱変形温度を測定して、その差を計算することにより熱変形温度の上昇幅を得ることができる。   The plastic substrate of the present invention preferably contains a metal oxide, so that the heat distortion temperature is preferably increased by 2 ° C or higher, more preferably increased by 5 ° C or higher, more preferably increased by 10 ° C or higher. Is more preferable. The heat distortion temperature here is measured by the method described in Examples described later. By measuring the thermal deformation temperature of the plastic substrate of the present invention containing a metal oxide and a plastic substrate having the same composition except that it does not contain any metal oxide, the difference is calculated. An increase in deformation temperature can be obtained.

また、本発明のプラスチック基板は、金属酸化物を含有することにより熱膨張係数が20ppm/℃以上低下していることが好ましく、30ppm/℃以上低下していることがより好ましく、40ppm/℃以上低下していることがさらに好ましい。ここでいう熱膨張係数は後述する実施例に記載される方法で測定される。金属酸化物を含有する本発明のプラスチック基板と、金属酸化物をまったく含有しない点を除いてその他の組成が同じであるプラスチック基板の熱膨張係数を測定して、その差を計算することにより熱膨張係数の低下幅を得ることができる。   In addition, the plastic substrate of the present invention preferably has a coefficient of thermal expansion reduced by 20 ppm / ° C. or more by containing a metal oxide, more preferably by 30 ppm / ° C. or more, more preferably 40 ppm / ° C. or more. More preferably, it is lowered. A thermal expansion coefficient here is measured by the method described in the Example mentioned later. By measuring the coefficient of thermal expansion between the plastic substrate of the present invention containing a metal oxide and a plastic substrate having the same composition except that it does not contain any metal oxide, the difference is calculated. A reduction range of the expansion coefficient can be obtained.

本発明のプラスチック基板は、光学特性と力学特性に優れている。具体的には、本発明によれば、レタデーションが小さくて画像形成素子用に適したプラスチック基板が提供される。また、本発明のプラスチック基板は、熱による変形を受けにくく、耐久性が優れているために、透明導電膜の製膜後に行う加熱処理や、配向膜、ガスバリア膜などの形成によって変形したり導電性が低下したりすることがない。このため、本発明のプラスチック基板は、以下に記載する液晶表示装置、有機EL素子、TFTアレイなどに好ましく用いられる。   The plastic substrate of the present invention is excellent in optical properties and mechanical properties. Specifically, according to the present invention, a plastic substrate having a small retardation and suitable for an image forming element is provided. In addition, since the plastic substrate of the present invention is not easily deformed by heat and has excellent durability, the plastic substrate is deformed or electrically conductive by heat treatment performed after forming the transparent conductive film, or by forming an alignment film, a gas barrier film, or the like. There is no decline in sex. For this reason, the plastic substrate of this invention is preferably used for the liquid crystal display device, organic EL element, TFT array, etc. which are described below.

[画像表示素子]
本発明のフィルムやプラスチック基板の用途は特に限定されないが、光学特性と機械特性に優れるため、画像表示素子の透明電極用基板として好適に用いることができる。ここでいう「画像表示素子」とは、円偏光板・液晶表示素子、タッチパネル、有機EL素子などを意味する。なお、以下の説明は、便宜上、本発明のフィルムを適用した場合について行うが、本発明のプラスチック基板についても同様に適用しうる。
[Image display element]
Although the use of the film and plastic substrate of the present invention is not particularly limited, it can be suitably used as a transparent electrode substrate of an image display element because of excellent optical characteristics and mechanical characteristics. The term “image display element” as used herein means a circularly polarizing plate / liquid crystal display element, a touch panel, an organic EL element, or the like. In addition, although the following description is performed about the case where the film of this invention is applied for convenience, it is applicable similarly to the plastic substrate of this invention.

<円偏光板>
本発明のフィルムに機能層として透明導電層を形成したもの(以下「フィルム基板」という)に、λ/4板と偏光板を積層し、円偏光板を作製することができる。この場合、λ/4の遅相軸と偏光板の吸収軸とが45°になるように積層する。このような偏光板は、長手方向(MD)に対し45°方向に延伸されているものを用いることが好ましく、例えば、特開2002−865554号公報に記載のものを好適に用いることができる。
<Circularly polarizing plate>
A circularly polarizing plate can be produced by laminating a λ / 4 plate and a polarizing plate on a film of the present invention in which a transparent conductive layer is formed as a functional layer (hereinafter referred to as “film substrate”). In this case, the lamination is performed so that the slow axis of λ / 4 and the absorption axis of the polarizing plate are 45 °. As such a polarizing plate, it is preferable to use what is extended | stretched in the 45 degree direction with respect to the longitudinal direction (MD), For example, what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-865554 can be used suitably.

<液晶表示素子>
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構成を有する。本発明のフィルム基板は、前記透明電極および上基板として使用することができる。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。
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板および偏光膜からなる構成を有する。このうち本発明のフィルム基板は、前記上透明電極および上基板として使用することができる。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。
液晶セルは特に限定されないが、より好ましくはTN(Twisted Nematic )型、STN(Supper Twisted Nematic)型またはHAN(Hybrid Aligned Nematic)型、VA(Vertically Alignment)型、ECB型(Electrically Controlled Birefringence)、OCB型(Optically Compensatory Bend)、CPA型(Continuous Pinwheel Alignment)であることが好ましい。
<Liquid crystal display element>
The reflective liquid crystal display device has a configuration including 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 in order from the bottom. The film substrate of the present invention can be used as the transparent electrode and the upper substrate. 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.
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 a polarization It has a structure consisting of a film. Among these, the film substrate of the present invention can be used as the upper transparent electrode and the upper substrate. 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.
The liquid crystal cell is not particularly limited, but more preferably TN (Twisted Nematic) type, STN (Supper Twisted Nematic) type or HAN (Hybrid Aligned Nematic) type, VA (Vertically Alignment) type, ECB type (Electrically Controlled Birefringence), OCB A type (Optically Compensatory Bend) and a CPA type (Continuous Pinwheel Alignment) are preferable.

<タッチパネル>
タッチパネルは、特開平5−127822号公報、特開2002−48913号公報等に記載されたものに応用することができる。
<Touch panel>
The touch panel can be applied to those described in JP-A-5-127822, JP-A-2002-48913, and the like.

<有機EL素子>
本発明のフィルムは、必要に応じてTFTを設けて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。
本発明のフィルムを有機EL素子等に用いる場合には、特開平11−335661号、同11−335368号、特開2001−192651号、同192652号、同192653号、同335776号、同247859号、同181616号、同181617号、特開2002−181816号、同181617号、特開2002−056976号の各公報に記載の内容、および特開2001−148291号、同−221916号、同−231443号の各公報と併用することが好ましい。
すなわち、本発明のフィルムは、有機EL素子を形成する場合の基材フィルムおよび/または保護フィルムとして用いることができる。
<Organic EL device>
The film of the present invention can be used for organic EL display applications as a substrate with a transparent electrode by providing TFTs as necessary. The specific layer structure of the organic EL display element is as follows: 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.
When the film of the present invention is used for an organic EL device or the like, JP-A Nos. 11-335661, 11-335368, JP-A Nos. 2001-192651, 192652, No. 192653, No. 335776, No. 247859. 181616, 181617, JP-A-2002-181816, 181617, JP-A-2002-056776, and JP-A-2001-148291, 221916, 231443. It is preferable to use together with each publication of No ..
That is, the film of the present invention can be used as a base film and / or a protective film when forming an organic EL element.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。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。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

(実施例1)ガスバリア性積層フィルムの作製と評価
1.基材フィルムの作製
樹脂として、PES(Tg=220℃)、C−3(Tg=270℃)、FL−7(Tg=360℃)を用いて検討を行った。
Example 1 Production and Evaluation of Gas Barrier Laminate Film Examination was performed using PES (Tg = 220 ° C.), C-3 (Tg = 270 ° C.), and FL-7 (Tg = 360 ° C.) as the resin for forming the base film .

<フィルム1A:PES単独>
PESのペレットをN−メチルピロリドン/ジクロロメタン混合溶媒(質量比1/1)に溶解し、15%溶液としたものを塗布し乾燥することで、厚み100μmのフィルム1Aを得た。
<Film 1A: PES alone>
A PES pellet was dissolved in an N-methylpyrrolidone / dichloromethane mixed solvent (mass ratio 1/1), and a 15% solution was applied and dried to obtain a film 1A having a thickness of 100 μm.

<フィルム1B:PES/コロイダルシリカ=92/8>
フィルム1Aの溶液にスノーテックMEK−ST(日産化学工業社製、直径約10nmの疎水性コロイダルシリカのMEK分散物)を加え、均一溶液とした後、塗布し乾燥することで、厚み100μmのフィルム1Bを得た。スノーテックMEK−STは、乾燥後に樹脂/無機成分の質量比が92/8となるように添加した。
<Film 1B: PES / Colloidal Silica = 92/8>
Snow Tech MEK-ST (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., MEK dispersion of hydrophobic colloidal silica having a diameter of about 10 nm) is added to the solution of film 1A to form a uniform solution, which is then applied and dried to give a film having a thickness of 100 μm 1B was obtained. Snow Tech MEK-ST was added so that the mass ratio of the resin / inorganic component was 92/8 after drying.

<フィルム1C:PES/コロイダルシリカ=84/16>
乾燥後に樹脂/無機成分の質量比が84/16となる以外はフィルム1Bと同様の操作で、厚み100μmのフィルム1Cを得た。
<Film 1C: PES / Colloidal Silica = 84/16>
A film 1C having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as the film 1B except that the resin / inorganic component mass ratio after drying was 84/16.

<フィルム1D:PES/コロイダルシリカ=76/24>
乾燥後に樹脂/無機成分の質量比が76/24となる以外はフィルム1Bと同様の操作で厚み100μmのフィルム1Dを得た。
<Film 1D: PES / Colloidal Silica = 76/24>
A film 1D having a thickness of 100 μm was obtained by the same operation as the film 1B except that the resin / inorganic component mass ratio became 76/24 after drying.

<フィルム1E:PES/五酸化ニオブ=92/8>
ニオブ(V)エトキシドと水を2−メトキシエタノール中で反応させることで、負の熱膨張係数を有する、直径約20nmの五酸化ニオブ(Nb25)分散液を調整した。この分散液とフィルム1Aの溶液を混合し均一溶液とした後、塗布し乾燥することで、厚み100μmのフィルム1Eを得た。五酸化ニオブは、乾燥後に樹脂/無機成分の質量比が92/8となるように添加した。
<Film 1E: PES / Niobium pentoxide = 92/8>
Niobium (V) ethoxide and water were reacted in 2-methoxyethanol to prepare a niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ) dispersion having a negative thermal expansion coefficient and a diameter of about 20 nm. The dispersion and the solution of the film 1A were mixed to obtain a uniform solution, which was then applied and dried to obtain a film 1E having a thickness of 100 μm. Niobium pentoxide was added so that the resin / inorganic component mass ratio was 92/8 after drying.

<フィルム1F:PES/五酸化ニオブ=84/16>
乾燥後に樹脂/無機成分の質量比が84/16となる以外はフィルム1Eと同様の操作で、厚み100μmのフィルム1Fを得た。
<Film 1F: PES / Niobium pentoxide = 84/16>
A film 1F having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as the film 1E except that the resin / inorganic component mass ratio after drying was 84/16.

<フィルム1G:PES/五酸化ニオブ=76/24>
乾燥後に樹脂/無機成分の質量比が76/24となる以外はフィルム1Eと同様の操作で、厚み100μmのフィルム1Gを得た。
<Film 1G: PES / Niobium pentoxide = 76/24>
A film 1G having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as the film 1E except that the resin / inorganic component mass ratio after drying was 76/24.

<フィルム1H:C−3単独>
C−3の粉末をジクロロメタンに溶解し、15%溶液としたものを塗布し乾燥することで、厚み100μmのフィルム1Hを得た。
<Film 1H: C-3 alone>
A C-1 powder was dissolved in dichloromethane, and a 15% solution was applied and dried to obtain a film 1H having a thickness of 100 μm.

<1I:C−3/コロイダルシリカ=92/8>
フィルム1BのPESを樹脂C−3に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Iを得た。
<1I: C-3 / Colloidal silica = 92/8>
Except that the PES of the film 1B was changed to the resin C-3, the same operation was performed to obtain a film 1I having a thickness of 100 μm.

<1J:C−3/コロイダルシリカ=84/16>
フィルム1CのPESを樹脂C−3に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Jを得た。
<1J: C-3 / Colloidal silica = 84/16>
Except that the PES of the film 1C was changed to the resin C-3, the same operation was performed to obtain a film 1J having a thickness of 100 μm.

<フィルム1K:C−3/コロイダルシリカ=76/24>
フィルム1DのPESを樹脂C−3に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Kを得た。
<Film 1K: C-3 / Colloidal Silica = 76/24>
Except having changed PES of film 1D into resin C-3, the completely same operation was performed and the film 1K with a thickness of 100 micrometers was obtained.

<フィルム1L:C−3/五酸化二ニオブ=92/8>
フィルム1EのPESを樹脂C−3に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Lを得た。
<Film 1L: C-3 / Niobium pentoxide = 92/8>
Except that the PES of the film 1E was changed to the resin C-3, the same operation was performed to obtain a film 1L having a thickness of 100 μm.

<フィルム1M:C−3/五酸化二ニオブ=84/16>
フィルム1FのPESを樹脂C−3に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Mを得た。
<Film 1M: C-3 / Niobium pentoxide = 84/16>
Except having changed PES of the film 1F into resin C-3, the completely same operation was performed and the film 1M with a thickness of 100 micrometers was obtained.

<フィルム1N:C−3/五酸化二ニオブ=76/24>
フィルム1GのPESを樹脂C−3に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Nを得た。
<Film 1N: C-3 / Niobium pentoxide = 76/24>
Except that the PES of the film 1G was changed to the resin C-3, the same operation was performed to obtain a film 1N having a thickness of 100 μm.

<フィルム1O:FL−7単独>
FL−7の粉末をジクロロメタン/アニソール混合溶媒(質量比9/1)に溶解し、15%溶液としたものを塗布し乾燥することで、厚み100μmのフィルム1Oを得た。
<Film 10: FL-7 alone>
The FL-10 powder was dissolved in a dichloromethane / anisole mixed solvent (mass ratio 9/1), and a 15% solution was applied and dried to obtain a film 100 having a thickness of 100 μm.

<フィルム1P:FL−7/コロイダルシリカ=92/8>
1BのPESを樹脂FL−7に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Pを得た。
<Film 1P: FL-7 / Colloidal silica = 92/8>
Except that 1B PES was changed to Resin FL-7, the same operation was performed to obtain a film 1P having a thickness of 100 μm.

<フィルム1Q:FL−7/コロイダルシリカ=84/16>
フィルム1CのPESを樹脂FL−7に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Qを得た。
<Film 1Q: FL-7 / Colloidal silica = 84/16>
Except that the PES of the film 1C was changed to the resin FL-7, the same operation was performed to obtain a film 1Q having a thickness of 100 μm.

<フィルム1R:FL−7/コロイダルシリカ=76/24>
フィルム1DのPESを樹脂FL−7に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Rを得た。
<Film 1R: FL-7 / Colloidal Silica = 76/24>
Except that the PES of the film 1D was changed to the resin FL-7, the same operation was performed to obtain a film 1R having a thickness of 100 μm.

<フィルム1S:FL−7/五酸化二ニオブ=92/8>
フィルム1EのPESを樹脂FL−7に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Sを得た。
<Film 1S: FL-7 / Niobium pentoxide = 92/8>
Except that the PES of the film 1E was changed to the resin FL-7, the same operation was performed to obtain a film 1S having a thickness of 100 μm.

<フィルム1T:FL−7/五酸化二ニオブ=84/16>
フィルム1FのPESを樹脂FL−7に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Tを得た。
<Film 1T: FL-7 / Niobium pentoxide = 84/16>
Except that the PES of the film 1F was changed to the resin FL-7, the same operation was performed to obtain a film 1T having a thickness of 100 μm.

<フィルム1U:FL−7/五酸化二ニオブ=76/24>
フィルム1GのPESを樹脂FL−7に変更した以外は全く同様の操作を行い、厚み100μmのフィルム1Uを得た。
<Film 1U: FL-7 / Niobium pentoxide = 76/24>
Except that the PES of the film 1G was changed to the resin FL-7, the same operation was performed to obtain a film 1U having a thickness of 100 μm.

2.試料2A〜2Uの作製
(1)無機層の成膜
市販のロール・トゥ・ロール方式のスパッタリング装置を用いた。この装置は真空槽を有しており、その中央部には基材フィルムを表面に接触させて加熱もしくは冷却するためのドラムが配置されている。また、上記真空槽には基材フィルムを巻くための巻き取りロールが配置されている。ロールに巻かれた基材フィルムはガイドを介してドラムに巻かれ、さらに別のガイドを介して巻き取りロールに巻かれる。真空排気系としては排気口から真空ポンプによって真空槽内の排気が常に行われている。成膜系としてはパルス電力を印加できるDC方式の放電電源に接続されたカソード上にターゲットが装着されている。この放電電源は制御器に接続され、さらにこの制御器は真空槽へ配管を介して反応ガス導入量を調整しつつ供給する圧電素子バルブユニットに接続されている。また、真空槽には一定流量の放電ガスが供給されるよう構成されている。所望する膜質が得られるような反応ガス導入量を設定し、遷移領域において放電を持続させる。このときの電圧値を設定電圧値として、電圧値が設定値よりも大きい場合には制御器より圧電素子バルブユニットに反応ガス流量を減らすように指令が送られる。また、電圧値が設定値よりも小さい場合には制御器より圧電素子バルブユニットに反応ガス流量を増やすように指令が送られる。このようにして真空槽に供給する反応ガス流量を適切な量に制御している。以下、具体的な条件を示す。
2. Production of Samples 2A to 2U (1) Film Formation of Inorganic Layer A commercially available roll-to-roll type sputtering apparatus was used. This apparatus has a vacuum chamber, and a drum for heating or cooling the substrate film in contact with the surface is disposed at the center thereof. Moreover, the winding tank for winding a base film is arrange | positioned at the said vacuum chamber. The base film wound on the roll is wound on a drum via a guide, and further wound on a take-up roll via another guide. As a vacuum exhaust system, the vacuum chamber is always exhausted from the exhaust port by a vacuum pump. As a film forming system, a target is mounted on a cathode connected to a DC discharge power source to which pulse power can be applied. This discharge power source is connected to a controller, and this controller is further connected to a piezoelectric element valve unit that supplies the vacuum chamber while adjusting the amount of reaction gas introduced through a pipe. The vacuum chamber is configured to be supplied with a constant flow rate of discharge gas. The amount of reaction gas introduced is set so that the desired film quality can be obtained, and the discharge is sustained in the transition region. If the voltage value at this time is set as the set voltage value and the voltage value is larger than the set value, the controller sends a command to the piezoelectric element valve unit to reduce the reaction gas flow rate. If the voltage value is smaller than the set value, the controller sends a command to the piezoelectric element valve unit to increase the reaction gas flow rate. In this way, the flow rate of the reaction gas supplied to the vacuum chamber is controlled to an appropriate amount. Specific conditions are shown below.

基材フィルムとして1A〜1Uを用いた。ターゲットとしてSiをセットし、放電電源としてパルス印加方式のDC電源を用意した。真空ポンプを起動し、真空槽内を10-4Pa台まで真空引きし、放電ガスとしてアルゴンを、反応ガスとして酸素を導入した。雰囲気圧力が安定したところで放電電源をONし、放電電力5kWでSiターゲット上にプラズマを発生させ、成膜圧力を0.030Paまで下げてからスパッタリングプロセスを開始した。このときの電圧値は610Vであった。この電圧値を設定値として、放電電圧が遷移領域において設定値よりも小さい場合は酸素流量を増加させ、放電電圧が遷移領域において設定値よりも大きい場合は酸素流量を減少させるように、制御器より圧電素子バルブユニットに指令を出すことで放電電圧を一定に保つように制御した。このようにして厚み50nmのSiOx層を形成させた。これを基材フィルム試料2A〜2Uとした。 1A-1U was used as a base film. Si was set as a target, and a pulse application type DC power source was prepared as a discharge power source. The vacuum pump was started and the inside of the vacuum chamber was evacuated to the 10 −4 Pa level, and argon was introduced as a discharge gas and oxygen was introduced as a reaction gas. When the atmospheric pressure was stabilized, the discharge power supply was turned on, plasma was generated on the Si target with a discharge power of 5 kW, and the film formation pressure was reduced to 0.030 Pa, and then the sputtering process was started. The voltage value at this time was 610V. Using this voltage value as a set value, the controller increases the oxygen flow rate when the discharge voltage is smaller than the set value in the transition region, and decreases the oxygen flow rate when the discharge voltage is larger than the set value in the transition region. The discharge voltage was controlled to be constant by giving a command to the piezoelectric element valve unit. In this way, a 50 nm thick SiO x layer was formed. This was designated as base film samples 2A to 2U.

(2)有機層の成膜
特開2000−264969号公報の記載の方法で合成した3−エチル−3−[3−(トリエトキシシリル)プロピルオキシメチル]オキセタン12.37g、水酸化テトラメチルアンモニウムの10%水溶液1.05g、水1.14g、1,4−ジオキサン300mlを仕込み、撹拌しながら16時間加熱還流させた。次に溶媒200mlを減圧留去して反応系を濃縮し、6時間反応を続けた。その後溶媒等を減圧留去し、200mlのトルエンで溶媒置換した後、水洗・脱水して目的物を得た。GPCとNMRにより平均分子量(Mn)約2000のオキセタニル基含有のシルセスキオキサン化合物が得られたことを確認した。この化合物100部(質量部、以下同じ)、重合開始剤としてジフェニル−4−チオフェノキシスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート2部を添加混合した塗布用組成物を基材フィルム上(2A〜2U)に塗布厚約4μmとなるようにバーコートした基材に、395Wの高圧水銀灯を利用した紫外線照射装置[ハリソン東芝ライティング社製トスキュア401]を用い、大気中で照射強度70mJ/cm2で紫外線照射した。組成物が十分反応する照射量(2000mJ/cm2、FT−IRにて確認)の紫外線照射をして硬化を行った試料(3A〜3U)を作製した。
(2) Formation of organic layer 12.37 g of 3-ethyl-3- [3- (triethoxysilyl) propyloxymethyl] oxetane synthesized by the method described in JP-A-2000-264969, tetramethylammonium hydroxide A 10% aqueous solution of 1.05 g, 1.14 g of water, and 300 ml of 1,4-dioxane were charged and heated to reflux for 16 hours with stirring. Next, 200 ml of the solvent was distilled off under reduced pressure to concentrate the reaction system, and the reaction was continued for 6 hours. Thereafter, the solvent and the like were distilled off under reduced pressure, and the solvent was replaced with 200 ml of toluene, followed by washing with water and dehydration to obtain the desired product. It was confirmed by GPC and NMR that an oxetanyl group-containing silsesquioxane compound having an average molecular weight (Mn) of about 2000 was obtained. 100 parts by weight of this compound (parts by mass, the same applies hereinafter) and a coating composition prepared by adding 2 parts of diphenyl-4-thiophenoxysulfonium hexafluoroantimonate as a polymerization initiator were mixed on the base film (2A to 2U). The substrate coated with a bar coating so as to have a thickness of about 4 μm was irradiated with ultraviolet rays at an irradiation intensity of 70 mJ / cm 2 in the atmosphere using an ultraviolet irradiation device using a 395 W high-pressure mercury lamp [Toscure 401 manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.]. Samples (3A to 3U) that were cured by irradiation with ultraviolet rays at a dose (2000 mJ / cm 2 , confirmed by FT-IR) with which the composition reacted sufficiently were prepared.

(3)第二無機層の成膜
基材フィルムとしてガイドベースに3A〜3Uを貼り付けた試料を用いた以外は(1)と全く同じ方法で無機層を設置した試料(4A〜4U)を作製した。
(3) Deposition of second inorganic layer Samples (4A to 4U) in which an inorganic layer was installed in exactly the same manner as (1) except that a sample in which 3A to 3U was attached to a guide base as a base film were used. Produced.

(4)透明導電層の作製
基材フィルム4A〜4Uを真空チャンバー内に導入し、IXO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、厚さ0.2μmのIXO薄膜からなる透明電極を形成した試料(5A〜5U)を作製した。
(4) Production of transparent conductive layer Samples in which base films 4A to 4U were introduced into a vacuum chamber and a transparent electrode made of an IXO thin film having a thickness of 0.2 μm was formed by DC magnetron sputtering using an IXO target ( 5A-5U).

3.屈曲耐性試験
基材フィルム5A〜5Uを20cm×30cmに切り出し、バリアコート層を外側にして両端を貼り合せ円柱状にした後、12mmφの搬送ローラー2本を両ローラー間に約1Nの張力をかけてフィルムとローラー部が完全に接触し、かつフィルムが滑らぬよう注意しながら30cm/minでフィルムを5回、回転搬送させた。試料は25℃、相対湿度60%の環境で8時間調湿したものを用い、同条件の実験室にて試験を行った。
3. Bending resistance test substrate films 5A to 5U are cut into 20 cm × 30 cm, both ends are bonded to form a cylindrical shape with the barrier coat layer on the outside, and two 12 mmφ conveying rollers are applied with a tension of about 1 N between the two rollers. Then, the film was rotated and conveyed five times at 30 cm / min, taking care that the film and the roller part were completely in contact and the film did not slip. The sample was conditioned for 8 hours in an environment of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, and the test was performed in a laboratory under the same conditions.

4.250℃加熱試験
基材フィルム5A〜5Uのガスバリア層面に、市販の赤外線ヒーターを面照射し、表面温度250℃に上昇するまで加熱し、その後25℃に放冷した試料を作製した。表面温度は、市販の放射温度計にてモニターした。
4). 250 ° C. Heat Test A sample was prepared by irradiating the surface of the gas barrier layer of the base film 5A to 5U with a commercially available infrared heater until the surface temperature rose to 250 ° C., and then allowing to cool to 25 ° C. The surface temperature was monitored with a commercially available radiation thermometer.

5.300℃加熱試験
基材フィルム5A〜5Iのガスバリア層面に、市販の赤外線ヒーターを面照射し、表面温度300℃に上昇するまで加熱し、その後25℃に放冷した試料を作製した。表面温度は、市販の放射温度計にてモニターした。
5). 300 ° C. heating test The surface of the gas barrier layer of the substrate films 5A to 5I was irradiated with a commercially available infrared heater, heated until the surface temperature rose to 300 ° C., and then allowed to cool to 25 ° C. to prepare a sample. The surface temperature was monitored with a commercially available radiation thermometer.

6.気体透過率
試料5A〜5Uについて、未処理サンプル、屈曲性試験後サンプル、250℃加熱試験後サンプル、300℃加熱試験後サンプルのそれぞれについて38℃、相対湿度0%における酸素透過率、38℃、相対湿度90%における水蒸気透過度を、MOCON法により測定した。結果を表1に示す。
6). For the gas permeability samples 5A to 5U, the untreated sample, the sample after the flexibility test, the sample after the 250 ° C. heat test, the sample after the 300 ° C. heat test, 38 ° C., the oxygen permeability at 0% relative humidity, 38 ° C., Water vapor permeability at 90% relative humidity was measured by the MOCON method. The results are shown in Table 1.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

本実施例で用いたサンプルは、未処理の場合には、すべて酸素透過率および水蒸気透過性のいずれも検出限界以下の優れたガスバリア性を示していることが分かる。
屈曲性試験の結果から、基材フィルム中における無機物の含量が20質量%未満であることが屈曲性試験後にもガスバリア性を維持するためには望ましく、無機物の含量が20質量%以上のサンプル(5D、5G、5K、5N、5R、5U)では、ガスバリア性が低下してしまう。このことは、基板に屈曲性を持たせるためには、無機物添加量が少ないことが重要であることを示している。
It can be seen that when the sample used in this example was untreated, all of the oxygen permeability and water vapor permeability exhibited excellent gas barrier properties below the detection limit.
From the results of the bendability test, it is desirable for the content of the inorganic substance in the base film to be less than 20% by mass in order to maintain the gas barrier property even after the bendability test, and a sample having an inorganic content of 20% by mass or more ( In 5D, 5G, 5K, 5N, 5R, 5U), the gas barrier properties are lowered. This indicates that it is important to add a small amount of inorganic substance in order to give the substrate flexibility.

また、250℃加熱試験の結果から、Tg220℃であるPESを用いたサンプルは、樹脂単独(5A)および無機化合物を含む場合(5B〜5G)について、いずれも250℃加熱試験後には、ガスバリア性が大きく低下する。Tg270℃であるC−3、およびTg360℃であるFL−7を用いた場合、樹脂単独(5H、5O)では250℃加熱試験後にガスバリア性低下が認められるのに対し、無機化合物を10質量%以上含むサンプル(5J、5K、5M、5N、5Q、5R、5T、5U)は、250℃加熱試験後のガスバリア性低下は認められない。正の線熱膨張係数を有する無機化合物を含むサンプルの場合、10質量%未満の添加量(5I、5P)では250℃加熱試験後にはガスバリア性の低下が認められるのに対し、負の線熱膨張係数を有する無機化合物を含むサンプルの場合、10質量%未満の添加量(5L、5S)では250℃加熱試験後にもガスバリア性の低下が認められない。このことは、負の線熱膨張係数を有する無機化合物を含むサンプルでは、少量の無機化合物の添加で、加熱によるガスバリア性低下を抑制可能であることを示している。   In addition, from the results of the 250 ° C. heat test, the sample using PES having Tg of 220 ° C. is a gas barrier property after the 250 ° C. heat test for both the resin alone (5A) and the case of containing an inorganic compound (5B-5G). Is greatly reduced. When C-3 having a Tg of 270 ° C. and FL-7 having a Tg of 360 ° C. are used, the resin alone (5H, 5O) shows a decrease in gas barrier properties after a 250 ° C. heating test, whereas the inorganic compound is 10% by mass. In the samples (5J, 5K, 5M, 5N, 5Q, 5R, 5T, 5U) including the above, no gas barrier property deterioration after the 250 ° C. heating test is observed. In the case of a sample containing an inorganic compound having a positive coefficient of linear thermal expansion, a decrease in gas barrier properties is observed after the 250 ° C. heating test at an addition amount (5I, 5P) of less than 10% by mass, whereas negative linear heat In the case of a sample containing an inorganic compound having an expansion coefficient, a decrease in gas barrier properties is not observed even after a 250 ° C. heating test at an addition amount (5 L, 5 S) of less than 10% by mass. This indicates that in a sample containing an inorganic compound having a negative linear thermal expansion coefficient, it is possible to suppress a decrease in gas barrier properties due to heating with the addition of a small amount of the inorganic compound.

また、300℃加熱試験の結果から、Tg=220℃であるPESを用いたサンプル(5A〜5G)、およびTg=270℃であるC−3を用いたサンプル(5H〜5N)の場合、いずれも300℃加熱試験後には、ガスバリア性が大きく低下する。これに対し、Tg=360℃であるFL−7を用いた場合、樹脂単独(5O)では300℃加熱試験後にガスバリア性低下が認められるのに対し、無機化合物を10質量%以上含む場合(5G)は、300℃加熱試験後のガスバリア性低下は認められない。正の線熱膨張係数を有する無機化合物を含むサンプルの場合、10質量%未満の添加量(5P)では300℃加熱試験後にはガスバリア性の低下が認められる。これに対し、負の線熱膨張係数を有する無機化合物を含むサンプルの場合、10質量%未満の添加量(5S)では300℃加熱試験後にもガスバリア性の低下が認められない。このことは、負の線熱膨張係数を有する無機化合物を含むサンプルでは、少量の無機化合物の添加で、加熱によるガスバリア性低下を抑制可能であることを示している。   Moreover, from the result of a 300 degreeC heating test, in the case of the sample (5A-5G) using PES which is Tg = 220 degreeC, and the sample (5H-5N) using C-3 which is Tg = 270 degreeC, either Even after the 300 ° C. heating test, the gas barrier properties are greatly reduced. On the other hand, when FL-7 with Tg = 360 ° C. is used, the resin alone (5O) shows a decrease in gas barrier properties after a 300 ° C. heating test, whereas it contains 10% by mass or more of an inorganic compound (5G ) Is not observed to decrease the gas barrier property after the 300 ° C. heating test. In the case of a sample containing an inorganic compound having a positive linear thermal expansion coefficient, a decrease in gas barrier properties is observed after the 300 ° C. heating test at an addition amount (5P) of less than 10% by mass. On the other hand, in the case of a sample containing an inorganic compound having a negative linear thermal expansion coefficient, no decrease in gas barrier properties is observed even after the 300 ° C. heating test at an addition amount (5S) of less than 10% by mass. This indicates that in a sample containing an inorganic compound having a negative linear thermal expansion coefficient, it is possible to suppress a decrease in gas barrier properties due to heating with the addition of a small amount of the inorganic compound.

これらの結果は、基板に屈曲性を持たせるためには無機物添加量が少ないことが有効であり、加熱処理後のガスバリア性を維持するためには、無機物添加量が多いことが有効であることを示している。負の線熱膨張係数を有する無機化合物は、正の線熱膨張係数を有する無機化合物と比較して、少量の添加量で加熱処理後のガスバリア性の維持が可能であるため、屈曲性との両立の観点から好ましい。また、加熱処理後にガスバリア性を維持するためには、加熱温度以上のTgを有する樹脂を用いることが有効である。   These results show that it is effective to add a small amount of inorganic material to give the substrate flexibility, and it is effective to add a large amount of inorganic material to maintain gas barrier properties after heat treatment. Is shown. Compared with an inorganic compound having a positive linear thermal expansion coefficient, an inorganic compound having a negative linear thermal expansion coefficient can maintain a gas barrier property after heat treatment with a small amount of addition. It is preferable from the viewpoint of compatibility. In order to maintain the gas barrier property after the heat treatment, it is effective to use a resin having a Tg equal to or higher than the heating temperature.

(実施例2)ガスバリア性積層フィルムを用いた有機EL素子の作製と評価
1.有機EL素子の作製
基材フィルム5P〜5Uの透明電極(IXO)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。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6P〜6U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、下記の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。
(Example 2) Production and evaluation of organic EL device using gas barrier laminate film Preparation of Organic EL Element Aluminum lead wires were connected from the transparent electrodes (IXO) of the base films 5P to 5U to form a laminated structure. 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 mass%), and then vacuum-dried at 150 ° C. for 2 hours to a thickness of 100 nm. The hole transportable organic thin film layer was formed. This was made into the board | substrates 6P-6U.
On the other hand, a coating solution for a light-emitting organic thin film layer having the following composition was formed on one surface 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7P〜7U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8P〜8Uとした。
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。LiF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、LiF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で塗布し、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。
The light-emitting organic thin film layer side of the transfer material Y is placed on the upper surface of the organic thin film layers of the substrates 7P to 7U, and heated and pressurized at 160 ° C., 0.3 MPa, 0.05 m / min using a pair of heat rollers, and temporarily supported. By peeling off the body, a light-emitting organic thin film layer was formed on the upper surface of the substrate X. This was designated as substrates 8P to 8U.
Further, 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) having a thickness of 50 μm cut into 25 mm square, and about 0. Al was evaporated in a reduced pressure atmosphere of 1 mPa to form an electrode having a film thickness of 0.3 μm. LiF was deposited in the same pattern as the Al layer by DC magnetron sputtering using a LiF target to a film 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 with a spin coater coating machine, and vacuum dried at 80 ° C. for 2 hours, whereby an electron transporting organic film having a thickness of 15 nm is obtained. A 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
下記構造を有する電子輸送性化合物: 20質量部

Figure 2005264135
1−ブタノール: 3500質量部 Polyvinyl butyral 2000L (Mw = 2000, manufactured by Denki Kagaku Kogyo): 10 parts by mass Electron transporting compound having the following structure: 20 parts by mass
Figure 2005264135
1-butanol: 3500 parts by mass

基板XYと基板Zを用い、電極同士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9P〜9Uを得た。   Using the substrates XY and 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 elements 9P to 9U were obtained by bonding.

2.有機EL素子の評価
次に、得られた有機EL素子9P〜9U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、発光させた。いずれの有機EL素子もともに良好に発光した。素子を素子作製後25℃、相対湿度75%において1ヶ月放置し、同様にして発光させてみたところ、いずれも良好な発光が見られた。
さらに別に用意した有機EL素子の発光面を12mmφのローラーを用いて巻きつけと平面に伸ばす操作を5回繰り返し操作した後、40℃、相対湿度90%において10日間放置したのち同様にして発光させてみたところ、有機EL素子9P、9Q、9S、9Tは同様に良好な発光が見られた。これに対して有機EL素子9R,9Uはいずれも非発光部の面積が80%を超え、明らかに劣化していた。基材フィルムによる差が生じたのは、屈曲性に優れる基材フィルムが積層バリア層のわずかな劣化を防止することに寄与しているためと推定される。
2. Evaluation of organic EL element Next, the obtained organic EL elements 9P to 9U were made to emit light by applying a DC voltage to the organic EL element using a source measure unit 2400 type (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.). Both organic EL elements emitted light well. When the device was allowed to stand for 1 month at 25 ° C. and 75% relative humidity after the device was fabricated and light was emitted in the same manner, all emitted good light.
Furthermore, after repeating the operation of winding the light emitting surface of a separately prepared organic EL element using a 12 mmφ roller and extending it to a flat surface 5 times, after leaving it to stand at 40 ° C. and 90% relative humidity for 10 days, light is emitted in the same manner. As a result, the organic EL elements 9P, 9Q, 9S, and 9T similarly showed good light emission. On the other hand, the organic EL elements 9R and 9U were obviously deteriorated because the area of the non-light emitting portion exceeded 80%. The difference due to the base film is presumed to be because the base film having excellent flexibility contributes to preventing slight deterioration of the laminated barrier layer.

(実施例3)プラスチック基板の作製と評価
1.樹脂(I−7)の製造
以下に示す方法によりポリエステル樹脂(I−7)を得た。

Figure 2005264135
Example 3 Production and Evaluation of Plastic Substrate Production of Resin (I-7) Polyester resin (I-7) was obtained by the following method.
Figure 2005264135

6.16gのM−101を40ミリリットルの塩化メチレンにけん濁させた液に、0.06gのハイドロサルファイトナトリウム、0.56gのテトラブチルアンモニウムブロミドを溶解した75ミリリットルの水を加え、激しく撹拌した。そこに室温下で2モル/リットルのNaOH水溶液21ミリリットル、1,4−シクロヘキサン酸ジクロリド4.18gの20ミリリットル塩化メチレン溶液を同時に1時間かけて添加した。添加後、さらに6時間反応を行った後、分液操作により有機層を分離した。さらに希塩酸300ミリリットルで2回洗浄し、塩化メチレンを減圧留去した。残渣に塩化メチレンをミリリットル加え溶解し、ごみ取りろ過を行った後、200ミリリットルのメタノールにゆっくりと投入した。析出した樹脂を濾取し、メタノールで洗浄、乾燥後7.42gの樹脂(I−7)を白色固体として得た。得られた樹脂の数平均分子量は42000、Tgは221℃であった。
ここで、スピロビインダン骨格を有するモノマー(M−101)は公知の方法により製造することが可能である。すなわち、例えば米国特許3,544,638号公報、特開昭62−10030号公報などに記載の方法で製造することができる。
To a solution in which 6.16 g of M-101 is suspended in 40 ml of methylene chloride, 75 ml of water in which 0.06 g of sodium hydrosulfite and 0.56 g of tetrabutylammonium bromide are dissolved is added and stirred vigorously. did. Thereto, 21 ml of a 2 mol / liter NaOH aqueous solution and a 20 ml methylene chloride solution of 4.18 g of 1,4-cyclohexane dichloride were simultaneously added at room temperature over 1 hour. After the addition, the reaction was further performed for 6 hours, and then the organic layer was separated by a liquid separation operation. Further, it was washed twice with 300 ml of diluted hydrochloric acid, and methylene chloride was distilled off under reduced pressure. To the residue, methylene chloride was added and dissolved, and after removing dust and filtering, it was slowly put into 200 ml of methanol. The precipitated resin was collected by filtration, washed with methanol, and dried to obtain 7.42 g of Resin (I-7) as a white solid. The number average molecular weight of the obtained resin was 42000, and Tg was 221 ° C.
Here, the monomer (M-101) having a spirobiindane skeleton can be produced by a known method. That is, it can be produced by the method described in, for example, US Pat. No. 3,544,638 and JP-A-62-10030.

2.樹脂(C−1)の製造
以下に示す方法によりポリカーボネート樹脂(C−1)を得た。

Figure 2005264135
2. Production of Resin (C-1) Polycarbonate resin (C-1) was obtained by the following method.
Figure 2005264135

20.48gのM−103、52.7mgのtert−ブチルフェノールを225ミリリットルの塩化メチレンに溶解させた溶液に、0.2gのハイドロサルファイトナトリウム、17.8gの水酸化ナトリウムを溶解させた200ミリリットルの水を加えて激しく攪拌した。そこにトリホスゲン6.92gの25ミリリットル塩化メチレン溶液を30分かけて添加した。添加後、さらに1時間反応を行った後、トリエチルアミン0.2ミリリットルを添加した。さらに4時間反応させた後、分液操作により有機層を分離した。さらに希塩酸300ミリリットルで2回洗浄し、塩化メチレンを減圧留去した。残渣に塩化メチレンを80ミリリットル加え溶解し、ごみ取りろ過を行った後、400ミリリットルのメタノールにゆっくりと投入した。析出した樹脂を濾取し、メタノールで洗浄、乾燥後15.7gの樹脂(C−1)を白色固体として得た。得られた樹脂の数平均分子量86000、Tgは214℃であった。
ここで、スピロビクロマン骨格を有するモノマー(M−103)は公知の方法により製造することが可能である。すなわち、例えばJournal of Chemical Society,111巻,4953ページ(1989年)、特開昭62−130735号公報などに記載の方法で製造することができる。
200 ml of 0.28 g of M-103, 52.7 mg of tert-butylphenol dissolved in 225 ml of methylene chloride in which 0.2 g of hydrosulfite sodium and 17.8 g of sodium hydroxide were dissolved Of water was added and stirred vigorously. Thereto was added a solution of 6.92 g of triphosgene in 25 ml of methylene chloride over 30 minutes. After the addition, the reaction was further continued for 1 hour, and then 0.2 ml of triethylamine was added. After further 4 hours of reaction, the organic layer was separated by a liquid separation operation. Further, it was washed twice with 300 ml of diluted hydrochloric acid, and methylene chloride was distilled off under reduced pressure. 80 ml of methylene chloride was added to the residue and dissolved, and after removing dust and filtering, it was slowly put into 400 ml of methanol. The precipitated resin was collected by filtration, washed with methanol, and dried to obtain 15.7 g of resin (C-1) as a white solid. The number average molecular weight of the obtained resin was 86000, and Tg was 214 ° C.
Here, the monomer (M-103) having a spirobichroman skeleton can be produced by a known method. That is, it can be produced by the method described in, for example, Journal of Chemical Society, Vol. 111, page 4953 (1989), JP-A-62-130735.

3.プラスチック基板の作製
上で製造された樹脂(I−7)4.0gにテトラヒドロフランを加え、濃度10質量%の溶液を調製した。この溶液を5μmのフィルターを通してろ過した後、フェニルトリメトキシシラン1.0g、0.1モル/リットル塩酸0.1gを加え、25℃にて2時間撹拌した。次いで、ドクターブレードを用いて、得られた溶液をガラス基板上に流延した。流延後、温度80℃で2時間、120℃で8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プラスチック基板F−101を作製した。また、樹脂、金属酸化物前駆体を下記表2に示す割合等に変更した以外は同様にしてプラスチック基板F−102〜F−104を作製した。表2にはプラスチック基板F−101に関してもあわせて記載した。
同様に樹脂(C−1)、樹脂(C−2)、樹脂(I−14)、市販のポリカーボネート(帝人化成製、パンライトL1225Z)を下記表2に示す使用量に変更した以外は同様にしてプラスチック基板F−105〜F−110を作製した。ただし、パンライトを用いたときは、テトラヒドロフランの代わりにテトラヒドロフランとN,N−ジメチルホルムアミドを体積比1/4で混合した溶媒を使用して作製を行った。
3. Tetrahydrofuran was added to 4.0 g of the resin (I-7) produced in the production of the plastic substrate to prepare a solution having a concentration of 10% by mass. After filtering this solution through a 5 μm filter, 1.0 g of phenyltrimethoxysilane and 0.1 g of 0.1 mol / liter hydrochloric acid were added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours. Subsequently, the obtained solution was cast on a glass substrate using a doctor blade. After casting, the film was dried by heating at 80 ° C. for 2 hours and 120 ° C. for 8 hours, and then the film was peeled from the glass substrate to produce a plastic substrate F-101. Also, plastic substrates F-102 to F-104 were produced in the same manner except that the resin and metal oxide precursor were changed to the ratios shown in Table 2 below. Table 2 also shows the plastic substrate F-101.
Similarly, resin (C-1), resin (C-2), resin (I-14), and commercially available polycarbonate (manufactured by Teijin Chemicals, Panlite L1225Z) were used in the same manner except that they were changed to the amounts shown in Table 2 below. Thus, plastic substrates F-105 to F-110 were produced. However, when panlite was used, it was prepared using a solvent in which tetrahydrofuran and N, N-dimethylformamide were mixed at a volume ratio of 1/4 instead of tetrahydrofuran.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

4.プラスチック基板の物性評価
プラスチック基板F−101〜F−110の厚さ、外観、および面内方向レタデーション値を表3に示した。また、得られたフィルムのTMA測定、テンシロン測定を下記の方法にて行った。ここで、比較として樹脂(I−7)、樹脂(C−1)、樹脂(I−14)に金属酸化物を添加しないプラスチック基板F−111〜F−113を作製しその結果をあわせて記した。
<フィルムの力学特性>
フィルムサンプル(1.0cm×5.0cm片)を作成し、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)にて測定した。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℃、60%RHで一晩放置後使用。チャック間距離3cm)。
<フィルムの線熱膨張係数(CTE)>
フィルムサンプル(0.5cm×2.0cm片)を作成し、引張荷重100mNの条件下、TMA(リガク(株)製、TMA8310)の引張荷重法にて測定した。
<レタデーション>
フィルム面内方向、波長632.8nmにおけるレタデーション値を自動複屈折計(王子計測機器(株)製、KOBRA−21ADH)により測定し下記の式により算出した。
式:レタデーション=|nMD−nTD|×d
〔nMD:フィルム幅方向の屈折率、nTD:フィルム長手方向の屈折率、d:厚み〕
4). Physical properties of the plastic substrate ratings plastic substrate F-101~F-110 thickness, appearance, and the in-plane direction retardation values are shown in Table 3. Moreover, TMA measurement and tensilon measurement of the obtained film were performed by the following method. Here, as a comparison, plastic substrates F-1111 to F-113 in which no metal oxide is added to Resin (I-7), Resin (C-1), and Resin (I-14) are prepared, and the results are also described. did.
<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 the condition of 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 60% RH. The distance between chucks was 3 cm).
<Linear thermal expansion coefficient (CTE) of film>
A film sample (0.5 cm × 2.0 cm piece) was prepared and measured by a tensile load method of TMA (manufactured by Rigaku Corporation, TMA8310) under a tensile load of 100 mN.
<Retardation>
The retardation value at a film in-plane direction and a wavelength of 632.8 nm was measured with an automatic birefringence meter (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA-21ADH) and calculated according to the following formula.
Formula: Retardation = | nMD-nTD | × d
[NMD: refractive index in the film width direction, nTD: refractive index in the film longitudinal direction, d: thickness]

Figure 2005264135
Figure 2005264135

表3の結果より、本発明の樹脂により作製されたプラスチック基板はレタデーション値が小さく、光学特性に優れることがわかる。さらに、本発明の有機・無機複合体組成物より得られるプラスチック基板は熱変形温度が改良され、かつ低熱膨張化が達成されていることがわかる。また、本発明のプラスチック基板はいずれもヘイズ1%以下、全光透過率88%以上の良好な透明性を有していた。   From the results shown in Table 3, it can be seen that the plastic substrate produced from the resin of the present invention has a small retardation value and excellent optical characteristics. Furthermore, it can be seen that the plastic substrate obtained from the organic / inorganic composite composition of the present invention has an improved thermal deformation temperature and a low thermal expansion. Further, all of the plastic substrates of the present invention had good transparency with a haze of 1% or less and a total light transmittance of 88% or more.

(実施例4)画像表示素子の作製と評価
1.表示素子用基板の作製
<ガスバリア層>
表3に示したプラスチック基板の両面に、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。
Example 4 Production and Evaluation of Image Display Element Production of display element substrate <gas barrier layer>
On both surfaces of the plastic substrate shown in Table 3, the DC magnetron sputtering method, 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>
こうして得られた基板を100℃に加熱しながら、ITO(In23を95質量%、Sn02を5質量%)をターゲットとし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でスパッタリングして、140nmの厚みのITO膜からなる透明導電層を片面に設けた。
<Transparent conductive layer>
While heating the substrate thus obtained to 100 ° C., ITO (95% by mass of In 2 O 3 and 5% by mass of SnO 2 ) was used as a target by DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere under a vacuum of 0.665 Pa. Below, sputtering was performed at an output of 5 kW, and a transparent conductive layer made of an ITO film having a thickness of 140 nm was provided on one side.

<保護層>
バリア層の上に、下記処方の塗布液を常温にて攪拌溶解後、バーコーターで3μm(乾燥後)の厚みになるように塗工し、80℃、10分の条件で加熱した後、紫外線を照射した。
・アクリル系樹脂(ガラス転移点105℃、分子量67000、酸価2のアクリル(三菱レイヨン株式会社LR−1065));100質量部
・シランカップリング剤(信越化学株式会社製KBM−573;N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン);1質量部
・酢酸ブチル;400質量部
<Protective layer>
On the barrier layer, a coating solution having the following formulation is stirred and dissolved at room temperature, and then coated with a bar coater to a thickness of 3 μm (after drying), heated at 80 ° C. for 10 minutes, and then irradiated with ultraviolet light. Was irradiated.
Acrylic resin (glass transition point 105 ° C., molecular weight 67000, acid value 2 acrylic (Mitsubishi Rayon LR-1065)); 100 parts by mass Silane coupling agent (Shin-Etsu Chemical KBM-573; N- Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane); 1 part by mass / butyl acetate; 400 parts by mass

2.画像表示素子用基板の評価
このようにして作製した画像表示素子用基板(透明導電層付きプラスチック基板)をJIS-C-2141の方法で表面抵抗を測定した。また、前述の250℃加熱処理後の表面抵抗も測定し、加熱処理後の外観も観察した。
2. Evaluation of Image Display Element Substrate The surface resistance of the thus prepared image display element substrate (plastic substrate with a transparent conductive layer) was measured by the method of JIS-C-2141. Further, the surface resistance after the heat treatment at 250 ° C. was also measured, and the appearance after the heat treatment was also observed.

Figure 2005264135
Figure 2005264135

表4より本発明の画像表示素子用基板は熱による変化を受けにくく、優れた耐久性を有することがわかる。   It can be seen from Table 4 that the image display device substrate of the present invention is not easily changed by heat and has excellent durability.

また、表3および表4の結果から以下のことがわかる。
本発明の有機・無機複合体組成物より得られるプラスチック基板は光学特性に優れ、かつ熱膨張係数が小さい。また、有機・無機複合化による力学強度の低下が従来の樹脂と比較して小さく、優れる。さらに、本発明のプラスチック基板より得られる画像表示素子用基板は、熱による変形を受けにくく、従来の樹脂より得られる有機・無機複合体組成物では成し得ない耐久性を有する。
Moreover, the following is understood from the results of Tables 3 and 4.
The plastic substrate obtained from the organic / inorganic composite composition of the present invention is excellent in optical properties and has a small thermal expansion coefficient. In addition, the decrease in mechanical strength due to the organic / inorganic composite is small and superior to conventional resins. Furthermore, the image display element substrate obtained from the plastic substrate of the present invention is not easily deformed by heat, and has durability that cannot be achieved by an organic / inorganic composite composition obtained from a conventional resin.

3.画像表示素子の作製
<円偏光膜の作製>
本発明の画像表示素子用基板F−101、F−103、F−105、F−107、および比較例F−111、F−112、F−113の透明導電層の反対側に、特開2000−826705号公報、特開2002−131549号公報に記載のλ/4板を積層し、さらにその上に特開2002−865554号公報に記載の偏光板を積層し円偏光板を作製した。なお偏光膜の透過軸とλ/4板の遅相軸との角度は45°となるように配置した。
3. Fabrication of image display device <Circular fabrication of circularly polarizing film>
On the opposite side of the transparent conductive layers of the image display device substrates F-101, F-103, F-105, F-107 and Comparative Examples F-111, F-112, F-113 of the present invention, A λ / 4 plate described in JP-A-826705 and JP-A-2002-131549 was laminated, and a polarizing plate described in JP-A-2002-865554 was further laminated thereon to produce a circularly polarizing plate. The angle between the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the λ / 4 plate was set to 45 °.

<TN型液晶表示装置の作製>
本発明の画像表示素子用基板F−101、F−103、F−105、F−107、および比較例F−111、F−112、F−113および微細な凹凸が形成されたアルミニウム反射電極を設けたガラス基板の透明導電(ITO)層、電極側に、それぞれポリイミド配向膜(SE−7992、日産化学(株)製)を形成した。200℃で30分熱処理したが、本発明のものは全く抵抗値の増加やガス透過性の増加は見られなかった。一方比較例はいずれも2倍以上に増大した。
これにラビング処理を行った後、1.7μmのスペーサーを介して、二枚の基板(ガラス基板とプラスチック基板)を配向膜が向かい合うように重ねた。二つの配向膜のラビング方向は、110゜の角度で交差するように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、液晶(MLC-6252、メルク社製)を注入し、液晶層を形成した。このようにして、ツイスト角が70゜、Δndの値が269nmのTN型液晶セルを作製した。
画像表示素子用基板のITOと反対面に上記λ/4板、偏光板を積層し反射型液晶表示装置を作製した。本発明の画像表示素子用基板を用いたものは良好な画像が得られた。一方比較例を用いたものは、ガスバリア性の低下に起因する黒点故障(画層部に細かな黒い点となり画像が表示されない)や、導電層の割れに起因する色ずれが発生した。
<Production of TN liquid crystal display device>
Image display element substrates F-101, F-103, F-105, and F-107 of the present invention, and comparative examples F-111, F-112, and F-113 and an aluminum reflective electrode on which fine irregularities are formed A polyimide alignment film (SE-7992, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was formed on the transparent conductive (ITO) layer and the electrode side of the provided glass substrate, respectively. Although heat treatment was carried out at 200 ° C. for 30 minutes, no increase in resistance value or gas permeability was observed in the present invention. On the other hand, all the comparative examples increased more than twice.
This was rubbed, and two substrates (a glass substrate and a plastic substrate) were stacked with a 1.7 μm spacer so that the alignment films face each other. The orientation of the substrate was adjusted so that the rubbing directions of the two alignment films intersected at an angle of 110 °. Liquid crystal (MLC-6252, manufactured by Merck) was injected into the gap between the substrates to form a liquid crystal layer. In this way, a TN liquid crystal cell having a twist angle of 70 ° and a Δnd value of 269 nm was produced.
A reflection type liquid crystal display device was prepared by laminating the λ / 4 plate and the polarizing plate on the surface opposite to the ITO of the image display element substrate. Good images were obtained using the image display device substrate of the present invention. On the other hand, in the case of using the comparative example, a black spot failure due to a decrease in gas barrier properties (a fine black spot is not displayed on the image layer portion and an image is not displayed) and a color shift due to a crack in the conductive layer occurred.

<STN型液晶表示装置の作製>
本発明の画像表示素子用基板F−101、F−103、F−105、F−107、および比較例F−111、F−112、F−113およびITO層を積層したガラス基板の透明導電(ITO)層側に、それぞれポリイミド配向膜(SE−7992、日産化学(株)製)を形成した。200℃で30分熱処理したが、本発明のものは全く抵抗値の増加、ガス透過性の増加は見られなかった。一方比較例はいずれも2倍以上に増大した。6.0μmのスペーサーを介して二枚の基板を配向膜が向かい合うように重ねた。二つの配向膜のラビング方向は、60゜の角度で交差するように、基板の向きを調節した。基板の隙間に、液晶(ZLI−2977、メルク社製)を注入し、液晶層を形成した。このようにしてツイスト角が240゜、Δndの値が791nmのSTN型液晶セルを作製した。
この液晶セルのガラス基板側に上記λ/4板、偏光板を積層し、その下に導光板、光源を置いた。プラスチック基板側に上記λ/4板、偏光板を積層し、透過型液晶表示装置を得た。本発明のプラスチック基板を用いたものは良好な画像が得られた。一方比較例を用いたものは、ガスバリア性の低下に起因する黒点故障(画層部に細かな黒い点となり画像が表示されない)や、導電層の割れに起因する色ずれが発生した。なお、これらの発生率は液晶表示基板に組上げ全面白表示にしたときの、これらの発生領域の面積を目視で確認し、全表示面積に対する比率で示したものである。
<Production of STN type liquid crystal display device>
Transparent conductivity of a glass substrate in which the substrate for image display element F-101, F-103, F-105, F-107 of the present invention and Comparative Examples F-111, F-112, F-113 and an ITO layer are laminated ( A polyimide alignment film (SE-7992, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was formed on the ITO layer side. Although heat treatment was performed at 200 ° C. for 30 minutes, no increase in resistance value or increase in gas permeability was observed in the present invention. On the other hand, all the comparative examples increased more than twice. The two substrates were stacked with a 6.0 μm spacer so that the alignment films face each other. The orientation of the substrate was adjusted so that the rubbing directions of the two alignment films intersected at an angle of 60 °. Liquid crystal (ZLI-2777, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into the gap between the substrates to form a liquid crystal layer. Thus, an STN type liquid crystal cell having a twist angle of 240 ° and a Δnd value of 791 nm was produced.
The λ / 4 plate and the polarizing plate were laminated on the glass substrate side of the liquid crystal cell, and a light guide plate and a light source were placed thereunder. The λ / 4 plate and the polarizing plate were laminated on the plastic substrate side to obtain a transmissive liquid crystal display device. Good images were obtained using the plastic substrate of the present invention. On the other hand, in the case of using the comparative example, a black spot failure (a fine black dot is not displayed on the image layer portion and an image is not displayed) due to a decrease in gas barrier property, or a color shift due to a crack in the conductive layer occurred. In addition, these generation rates are the ratios of the generation regions when they are assembled on the liquid crystal display substrate to display the entire surface in white and visually shown as a ratio to the total display area.

<有機EL素子の作製>
本発明のプラスチック基板F−101、F−103、F−105、F−107を特開2000−267097号公報に従い、観察者側から順に保護層(最表面に反射防止機能層付き)/上記円偏光板(本発明のプラスチック基板のITO層を有機EL側にする)/有機EL素子/反射電極の構成とした。本発明のものは良好な性能を示した。
<Production of organic EL element>
The plastic substrates F-101, F-103, F-105, and F-107 of the present invention are sequentially protected from the observer side according to Japanese Patent Laid-Open No. 2000-267097 (with an antireflection functional layer on the outermost surface) / the above circle The polarizing plate (the ITO layer of the plastic substrate of the present invention is on the organic EL side) / organic EL element / reflecting electrode. The thing of this invention showed the favorable performance.

<TFTアレイの作製>
本発明のプラスチック基板F−101、F−103、F−105、F−107より特表平10−512104号公報に記載の方法に従ってTFTアレイ作製した。製造の過程でレジストの除去溶剤としてのジメチルスルホキシドおよびフォトリソグラフィーの現像液に曝されても曇り等の変化は見られなかった。
<Production of TFT array>
A TFT array was fabricated from the plastic substrates F-101, F-103, F-105, and F-107 of the present invention according to the method described in JP-T-10-512104. Even when exposed to dimethyl sulfoxide as a resist removal solvent and a photolithography developer during the production process, no change such as fogging was observed.

本発明のフィルムは、優れた耐久性、耐熱性およびガスバリア性能を有し、かつ屈曲性しても優れたガスバリア性能を維持できるため、各種の画像表示素子、特に有機ELに好適に用いることができる。   The film of the present invention has excellent durability, heat resistance and gas barrier performance, and can maintain excellent gas barrier performance even if it is flexible, so that it can be suitably used for various image display elements, particularly organic EL. it can.

Claims (16)

無機化合物と、ガラス転移温度250℃以上の樹脂からなることを特徴とする有機・無機複合体組成物。   An organic / inorganic composite composition comprising an inorganic compound and a resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher. 前記樹脂が、下記一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは下記一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の有機・無機複合体組成物。
Figure 2005264135
[一般式(I)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り結合されている。]
Figure 2005264135
[一般式(II)中、環βおよび環γは、単環式または多環式の環を表し、2つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の1つの4級炭素に連結されている。]
The organic resin according to claim 1, wherein the resin is a polymer having a spiro structure represented by the following general formula (I) or a polymer having a cardo structure represented by the following general formula (II). Inorganic composite composition.
Figure 2005264135
[In general formula (I), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, and the two rings are connected by a spiro bond. ]
Figure 2005264135
[In general formula (II), ring β and ring γ represent a monocyclic or polycyclic ring, and two rings γ may be the same or different from each other. Linked to quaternary carbon. ]
前記無機化合物が、ゾルゲル法による加水分解および重縮合反応により得られた金属酸化物であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機・無機複合体組成物。   The organic / inorganic composite composition according to claim 1, wherein the inorganic compound is a metal oxide obtained by hydrolysis and polycondensation reaction by a sol-gel method. 前記無機化合物が、負の線膨張係数を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機・無機複合体組成物。   The organic / inorganic composite composition according to claim 1, wherein the inorganic compound has a negative linear expansion coefficient. 前記金属酸化物を構成する金属原子が、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンおよびゲルマニウムからなる群より選ばれる金属原子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機・無機複合体組成物。   The organic atom according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal atom constituting the metal oxide is a metal atom selected from the group consisting of silicon, zirconium, aluminum, titanium, and germanium. Inorganic composite composition. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機・無機複合体組成物からなるプラスチック基板。   The plastic substrate which consists of an organic-inorganic composite composition as described in any one of Claims 1-5. 金属酸化物の含有率が5質量%〜70質量%であり、厚みが40μm〜200μmであることを特徴とする請求項6に記載のプラスチック基板。   7. The plastic substrate according to claim 6, wherein the metal oxide content is 5 mass% to 70 mass% and the thickness is 40 μm to 200 μm. 金属酸化物を含有することにより熱変形温度が2℃以上上昇していることを特徴とする請求項6または7に記載のプラスチック基板。   8. The plastic substrate according to claim 6, wherein the thermal deformation temperature is increased by 2 ° C. or more by containing a metal oxide. 9. 金属酸化物を含有することにより熱膨張係数が20ppm/℃以上低下していることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のプラスチック基板。   The plastic substrate according to any one of claims 6 to 8, wherein a thermal expansion coefficient is reduced by 20 ppm / ° C or more by containing a metal oxide. 請求項6〜9のいずれか一項に記載のプラスチック基板上に透明導電層を有することを特徴とする透明導電層付きプラスチック基板。   A plastic substrate with a transparent conductive layer, comprising a transparent conductive layer on the plastic substrate according to claim 6. 無機化合物を含有する基材フィルム上に少なくとも1組の無機層および有機層を形成してなるガスバリア性積層フィルムであって、前記基材フィルムがガラス転移温度250℃以上の樹脂からなるフィルムであることを特徴とするガスバリア性積層フィルム。   A gas barrier laminate film in which at least one set of inorganic layer and organic layer is formed on a base film containing an inorganic compound, wherein the base film is a film made of a resin having a glass transition temperature of 250 ° C. or higher. A gas barrier laminate film characterized by that. 前記無機化合物が、ゾルゲル法による加水分解および重縮合反応により得られた金属酸化物であることを特徴とする請求項11に記載のガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to claim 11, wherein the inorganic compound is a metal oxide obtained by hydrolysis and polycondensation reaction by a sol-gel method. 前記無機化合物が、負の線膨張係数を有することを特徴とする請求項11または12に記載のガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to claim 11 or 12, wherein the inorganic compound has a negative linear expansion coefficient. 前記基材フィルムが、下記一般式(I)で表されるスピロ構造を有するポリマーまたは下記一般式(II)で表されるカルド構造を有するポリマーからなるフィルムである請求項11〜13のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。
Figure 2005264135
[一般式(I)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り結合されている。]
Figure 2005264135
[一般式(II)中、環βおよび環γは、単環式または多環式の環を表し、2つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の1つの4級炭素に連結されている。]
The base film is a film made of a polymer having a spiro structure represented by the following general formula (I) or a polymer having a cardo structure represented by the following general formula (II). The gas barrier laminate film according to one item.
Figure 2005264135
[In general formula (I), ring α represents a monocyclic or polycyclic ring, and the two rings are connected by a spiro bond. ]
Figure 2005264135
[In general formula (II), ring β and ring γ represent a monocyclic or polycyclic ring, and two rings γ may be the same or different from each other. Linked to quaternary carbon. ]
前記基材フィルムが請求項6〜10のいずれか一項に記載のプラスチック基板である請求項11〜14のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to any one of claims 11 to 14, wherein the base film is the plastic substrate according to any one of claims 6 to 10. 請求項6〜10のいずれか一項に記載のプラスチック基板、または請求項11〜15のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルムを基板として用いる画像表示素子。   The image display element using the plastic substrate as described in any one of Claims 6-10, or the gas-barrier laminated film as described in any one of Claims 11-15 as a board | substrate.
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