JP2008087162A - Gas barrier laminated film and image display element using it - Google Patents

Gas barrier laminated film and image display element using it Download PDF

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JP2008087162A
JP2008087162A JP2006266934A JP2006266934A JP2008087162A JP 2008087162 A JP2008087162 A JP 2008087162A JP 2006266934 A JP2006266934 A JP 2006266934A JP 2006266934 A JP2006266934 A JP 2006266934A JP 2008087162 A JP2008087162 A JP 2008087162A
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Yuya Agata
祐也 阿形
Shunichi Ishikawa
俊一 石川
Naoki Tsukamoto
直樹 塚本
Seiya Sakurai
靖也 桜井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier laminated film having high gas barrier properties and adaptable to a flexible organic EL. <P>SOLUTION: The gas barrier laminated film is constituted by providing at least one inorganic layer, and at least one organic layer which is based on a polymer of an acrylic monomer, on a base material film. The organic layer includes a polymer product of a polymerizable monomer having at least one kind of a sulfonyl group or a sulfo group. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、優れたガスバリア性能を有するガスバリア性積層フィルムに関する。より詳しくは、本発明は、各種の画像表示素子に好適に用いることができるガスバリア性積層フィルムに関し、特に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)の基板として有用なガスバリア性積層フィルムおよびその製造方法、並びに有機EL素子に関するものである。   The present invention relates to a gas barrier laminate film having excellent gas barrier performance. More particularly, the present invention relates to a gas barrier laminate film that can be suitably used for various image display elements, and particularly useful as a substrate for flexible organic electroluminescence elements (hereinafter referred to as “organic EL elements”). The present invention relates to a laminated film, a manufacturing method thereof, and an organic EL element.

従来、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、酸化ケイ素等の金属酸化物の薄膜を形成したガスバリア性積層フィルムは、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、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おいて広く用いられている。ガスバリアフィルムは、最近では包装用途以外に、液晶表示素子、太陽電池、有機EL素子などにおいても利用されつつある。   Conventionally, a gas barrier laminate 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 for packaging articles that require blocking of various gases such as water vapor and oxygen, It is widely used in packaging applications to prevent the deterioration of food, industrial goods and pharmaceuticals. Recently, gas barrier films are being used in liquid crystal display elements, solar cells, organic EL elements, and the like in addition to packaging applications.

近年の液晶表示素子や有機EL素子等の画像表示素子の開発過程において、これらの素子を形成する透明基材に対しては、軽量化、大型化という条件に加え、長期信頼性や形状の自由度が高いこと、曲面表示が可能であること等の高度な条件も要求されている。このような高度な条件を満たす透明基材として、プラスチック基材が採用され始めている。プラスチック基材は、従来の重くて割れやすく大面積化が困難であったガラス基板に代替する新たな基材として有用であるうえ、ロールトゥロール方式が可能であることからガラス基板よりも生産性がよく、コストダウンの点でも有利である。   In the process of developing image display elements such as liquid crystal display elements and organic EL elements in recent years, long-term reliability and freedom of shape are required for transparent substrates forming these elements in addition to the requirements for weight reduction and size increase. Advanced conditions such as high degree of accuracy and curved surface display are also required. As a transparent substrate that satisfies such advanced conditions, a plastic substrate is beginning to be adopted. Plastic base material is useful as a new base material that replaces the conventional glass substrate that is heavy, fragile, and difficult to increase in area, and is also more productive than glass substrate because of its roll-to-roll method. This is also advantageous in terms of cost reduction.

しかしながら、透明プラスチック等のフィルム基材は、ガラス基材よりもガスバリア性能が劣るという欠点があった。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に、基材フィルム上に金属酸化物薄膜を形成したガスバリア性積層フィルムがこれまでに開発されている。例えば、包装材や液晶表示素子に使用されるガスバリア性積層フィルムとしては、プラスチックフィルム上に酸化ケイ素を蒸着したもの(特許文献1参照)、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。 However, film substrates such as transparent plastics have the disadvantage that the gas barrier performance is inferior to that of glass substrates. 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 laminate film in which a metal oxide thin film is formed on a base film has been developed so far. For example, as gas barrier laminated films used for packaging materials and liquid crystal display elements, there are known those in which silicon oxide is vapor-deposited on a plastic film (see Patent Document 1) and those in which aluminum oxide is vapor-deposited (see Patent Document 2). All have a water vapor barrier property of about 1 g / m 2 / day.

近年開発されている大型液晶ディスプレイ、高精細ディスプレイ等では、水蒸気透過率が0.1g/m2/day以下であるプラスチックフィルム基板が要求されている。さらに、最近では有機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、これらで使用可能な透明性を維持しつつ、さらに高いバリア性能(特に水蒸気透過率が0.01g/m2/day以下)を有する透明プラスチックフィルム基板が要求されている。このような要求に応えるために、最近では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法による成膜検討が行われている。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した有機発光デバイスが提案されている(特許文献3参照)。さらに、フレキシブル表示デバイスに応用するために必要な耐屈曲性を付与するために、体積収縮率が10%未満のアクリルモノマーを有機層に用いる技術も提案されている(特許文献4参照)。 In large-sized liquid crystal displays and high-definition displays that have been developed in recent years, a plastic film substrate having a water vapor transmission rate of 0.1 g / m 2 / day or less is required. Furthermore, recently, the development of organic EL displays, high-definition color liquid crystal displays, etc. has progressed, and while maintaining the transparency that can be used in these, even higher barrier performance (especially the water vapor transmission rate is 0.01 g / m 2 / day or less) ) Is required. In order to meet these demands, recently, as a means for expecting higher barrier performance, film formation by sputtering method or CVD method in which a thin film is formed using plasma generated by glow discharge under low pressure conditions has been studied. ing. In addition, an organic light emitting device in which a barrier film having an alternately laminated structure of organic layers / inorganic layers is produced by a vacuum deposition method has been proposed (see Patent Document 3). Furthermore, in order to provide the bending resistance necessary for application to a flexible display device, a technique using an acrylic monomer having a volume shrinkage of less than 10% in an organic layer has also been proposed (see Patent Document 4).

しかしながら、これらのプラスチックフィルムをフレキシブルな有機EL基板として用いるには、有機層と無機層の間の密着が十分でないため、更なる改良が望まれていた。そこで、有機層に極性基を導入することで積層する無機層との密着を向上させる試みがなされているが(特許文献5参照)、有機EL素子に要求されるガスバリア性能としては不十分である。
特公昭53−12953号公報 特開昭58−217344号公報 米国特許第6268695号明細書(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2004−9395号公報(第3頁[0005]〜第4頁[0006])
However, in order to use these plastic films as a flexible organic EL substrate, since the adhesion between the organic layer and the inorganic layer is not sufficient, further improvement has been desired. Therefore, attempts have been made to improve the adhesion with the inorganic layer to be laminated by introducing a polar group into the organic layer (see Patent Document 5), but the gas barrier performance required for the organic EL element is insufficient. .
Japanese Patent Publication No.53-12953 JP 58-217344 A US Pat. No. 6,268,695 (page 4 [2-5] to page 5 [4-49]) JP 2003-53881 A (Page 3 [0006] to Page 4 [0008]) JP 2004-9395 A (page 3 [0005] to page 4 [0006])

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、有機EL素子に必要な水蒸気バリア性を備え、フレキシブルな有機EL素子にも適用可能なガスバリア性積層フィルムを提供することにある。また、本発明の第二の目的は、前記ガスバリア性積層フィルムを用いた、耐久性に優れた画像表示素子を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said subject, The 1st objective of this invention is provided with the water vapor | steam barrier property required for an organic EL element, and is a gas barrier property laminated film applicable also to a flexible organic EL element. It is to provide. A second object of the present invention is to provide an image display element having excellent durability using the gas barrier laminate film.

本発明の第一の目的は、基材フィルム上に、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層のアクリルモノマーの重合物を主成分とする有機層とを有するガスバリア性積層フィルムであって、前記有機層に少なくとも1種類のスルホニル基またはスルホ基を有するモノマーの重合生成物が含まれていることを特徴とするガスバリア性積層フィルムにより達成される。   A first object of the present invention is a gas barrier laminate film having, on a base film, an organic layer mainly composed of at least one inorganic layer and at least one acrylic monomer polymer, This is achieved by a gas barrier laminate film characterized in that the organic layer contains a polymerization product of a monomer having at least one sulfonyl group or sulfo group.

本発明のガスバリア性積層フィルムは、ガスバリア性を発揮する前記無機層が、無機化合物として金属酸化物または金属窒化物を主成分として含有することが好ましい。特に、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、スズなどの金属酸化物、窒化物若しくはそれらの複合物を主成分として含有することが好ましい。   In the gas barrier laminate film of the present invention, the inorganic layer that exhibits gas barrier properties preferably contains a metal oxide or metal nitride as a main component as an inorganic compound. In particular, it is preferable to contain a metal oxide such as silicon, aluminum, titanium, zirconium and tin, a nitride, or a composite thereof as a main component.

さらに、本発明のガスバリア性積層フィルムは、前記基材フィルム上に前記無機層と前記有機層とが交互に積層されているものであることが好ましい。有機層と無機層の密着をさらに向上させるために、無機層が接する有機層表面にプラズマ処理を施してもよい。   Furthermore, the gas barrier laminate film of the present invention is preferably such that the inorganic layer and the organic layer are alternately laminated on the base film. In order to further improve the adhesion between the organic layer and the inorganic layer, the surface of the organic layer in contact with the inorganic layer may be subjected to plasma treatment.

さらに、本発明のガスバリア性積層フィルムは、38℃・相対湿度90%における酸素透過率が0.01ml/m2/day・atm未満であり、かつ38℃・相対湿度90%における水蒸気透過率が0.01g/m2/day未満であることが好ましい。 Furthermore, the gas barrier laminate film of the present invention has an oxygen permeability of less than 0.01 ml / m 2 / day · atm at 38 ° C. and 90% relative humidity, and a water vapor permeability at 38 ° C. and 90% relative humidity. It is preferably less than 0.01 g / m 2 / day.

また、本発明の第二の目的は、前記ガスバリア性積層フィルムを用いた画像表示素子により達成される。前記ガスバリア性積層フィルムは、画像表示素子の基板として有用であり、特に有機EL素子の基板として有用である。   The second object of the present invention is achieved by an image display device using the gas barrier laminate film. The gas barrier laminate film is useful as a substrate for an image display element, and particularly useful as a substrate for an organic EL element.

本発明のガスバリア性積層フィルムは、耐透湿性に優れている。また、本発明の画像表示素子は、本発明のガスバリア性積層フィルムを有するため、高精細で高耐久性を有する。   The gas barrier laminate film of the present invention is excellent in moisture permeability resistance. Moreover, since the image display element of the present invention has the gas barrier laminate film of the present invention, it has high definition and high durability.

以下において、本発明のガスバリア性積層フィルムとその利用について詳細に説明する。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。   Hereinafter, the gas barrier laminate film of the present invention and its use will be described in detail. 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》
[ガスバリア性積層フィルムの層構成]
本発明のガスバリア性積層フィルムは、基材フィルム上に、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層のアクリルモノマーの重合物を主成分とする有機層とを有する。無機層と有機層は、それぞれ基材フィルムの片面のみに積層してもよいし、基材フィルムの両面に積層してもよい。両面に積層するときは、両面に積層する無機層と有機層の数が、それぞれ一致していていも異なっていてもよい。また、基材フィルム上には、無機層を形成してからその上に有機層を形成してもよいし、有機層を形成してから無機層を形成してもよい。好ましいのは、無機層を形成する表面の平滑性を持たせるという目的から、基材フィルム上に有機層を形成してからその上に無機層を形成する態様である。また、基材フィルム上に有機層と無機層を複数層形成する場合は、有機層と無機層を交互に形成するのが好ましい。無機層と有機層が積層された複合層は、複数層形成してもよい。また、本発明のガスバリア性積層フィルムには、本発明の条件を満たさない有機層や後述する機能層をさらに設けてもよい。機能層の詳細については後述する。
以下において、本発明のガスバリア性積層フィルムを構成する各層について詳細に説明する。
<Gas barrier laminate film>
[Layer structure of gas barrier laminate film]
The gas barrier laminate film of the present invention has at least one inorganic layer and at least one organic layer mainly composed of a polymer of an acrylic monomer on a base film. An inorganic layer and an organic layer may be laminated | stacked only on the single side | surface of a base film, respectively, and may be laminated | stacked on both surfaces of a base film. When laminating on both sides, the number of inorganic layers and organic layers laminated on both sides may be the same or different. Moreover, after forming an inorganic layer on a base film, an organic layer may be formed on it, and an inorganic layer may be formed after forming an organic layer. Preferred is an embodiment in which an inorganic layer is formed on an organic layer formed on a base film for the purpose of imparting smoothness to the surface on which the inorganic layer is formed. Moreover, when forming multiple layers of an organic layer and an inorganic layer on a base film, it is preferable to form an organic layer and an inorganic layer alternately. A plurality of composite layers in which an inorganic layer and an organic layer are stacked may be formed. Moreover, you may further provide the organic layer which does not satisfy | fill the conditions of this invention, and the functional layer mentioned later in the gas barrier laminated film of this invention. Details of the functional layer will be described later.
Below, each layer which comprises the gas barrier laminated film of this invention is demonstrated in detail.

[有機層]
(有機層の特徴)
本発明のガスバリア性積層フィルムに形成される有機層は、アクリルモノマーの重合物を主成分とする層である。また、本発明のガスバリア性積層フィルムに形成される有機層には、スルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーの重合生成物が含まれている。
[Organic layer]
(Characteristics of organic layer)
The organic layer formed in the gas barrier laminate film of the present invention is a layer mainly composed of a polymer of acrylic monomers. The organic layer formed in the gas barrier laminate film of the present invention contains a polymerization product of a polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group.

(スルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマー)
本発明で有機層に用いるスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーについて説明する。
本発明で用いるスルホニル基を有するモノマーとして、以下の一般式(1)で表される化合物が挙げられる。また、本発明で用いるスルホ基を有するモノマーとして、以下の一般式(1)においてR1またはR2が水酸基である化合物が挙げられる。
(Polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group)
The polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group used for the organic layer in the present invention will be described.
Examples of the monomer having a sulfonyl group used in the present invention include compounds represented by the following general formula (1). Examples of the monomer having a sulfo group used in the present invention include compounds in which R 1 or R 2 is a hydroxyl group in the following general formula (1).

Figure 2008087162
Figure 2008087162

上記一般式(1)におけるR1およびR2は、各々独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数7〜20のアラアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20の飽和炭化水素オキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数7〜20のアラアルキルオキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基などを表し、R1またはR2の少なくとも1つは、重合反応が可能な基(重合性基)を有している。R1とR2のいずれかが飽和炭化水素オキシ基、アルケニルオキシ基、アラアルキルオキシ基またはアリールオキシ基である場合は、一般式(1)で表されるモノマーはスルホン酸エステルモノマーである。なお、上記の飽和炭化水素基、アルケニル基、アラアルキル基、アリール基は、それぞれ置換されていてもよい。 R 1 and R 2 in the general formula (1) are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an araalkyl having 7 to 20 carbon atoms. Group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, saturated hydrocarbon oxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, araalkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, and 6 to 20 carbon atoms Represents an aryloxy group, and at least one of R 1 and R 2 has a group capable of undergoing a polymerization reaction (polymerizable group); When either R 1 or R 2 is a saturated hydrocarbon oxy group, alkenyloxy group, araalkyloxy group or aryloxy group, the monomer represented by the general formula (1) is a sulfonic acid ester monomer. Note that the saturated hydrocarbon group, alkenyl group, araalkyl group, and aryl group may each be substituted.

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、t−ブチル基、sec−ブチル基)、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、t−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, t-butyl group, sec -Butyl group), 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, t-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. Considering the balance of operability at the time of 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が挙げられる。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。成形時の操作性のバランスを考慮すると、好ましくは炭素数2〜16のアルケニル基であり、特に好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基である。   Examples of the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include acyclic alkenyl groups and cyclic alkenyl groups. 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. Considering the balance of operability during molding, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms is preferable, and an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms is particularly preferable.

炭素数7〜20のアラアルキル基の例としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。また、炭素数1〜13、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基で1置換または複数置換されたベンジル基、フェネチル基等も挙げられる。   Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include benzyl group and phenethyl group. Moreover, the benzyl group, the phenethyl group, etc. by which C1-C13, Preferably the C1-C8 alkyl group was substituted by 1 or multiples are mentioned.

炭素数6〜20のアリール基の例としては、フェニル基、トリル基等が挙げられる。また、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、キシリル基等も挙げられる。   Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a tolyl group. Moreover, the phenyl group, tolyl group, xylyl group etc. which were substituted by the C1-C14, preferably C1-C8 alkyl group are mentioned.

炭素数1〜20の飽和炭化水素オキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数7〜20のアラアルキルオキシ基、炭素数6〜20のアリールオキシ基の例としては、上記の飽和炭化水素基、アルケニルオキシ基、アラアルキルオキシ基、アリールオキシ基の具体例のオキシ体を挙げることができる。   Examples of the saturated hydrocarbon oxy group having 1 to 20 carbon atoms, the alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, the araalkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, and the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms include the above saturated Specific examples of the oxy form of a hydrocarbon group, an alkenyloxy group, an araalkyloxy group, and an aryloxy group can be given.

上記の飽和炭化水素基、アルケニル基、アラアルキル基、アリール基は、それぞれ置換されていてもよい。その置換基としては、例えばアルキル基、アルキルオキシ基、水酸基、ハロゲン原子等を挙げることができる。   The above saturated hydrocarbon group, alkenyl group, araalkyl group, and aryl group may each be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkyloxy group, a hydroxyl group, and a halogen atom.

1またはR2の少なくとも1つが採りうる重合性基として、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基などのアクリル系基を好ましく挙げることができる。通常は、R1またはR2のいずれか1つが重合性基を含む化合物を用いるが、R1およびR2の両方が重合性基を含む化合物を用いてもよい。この場合、R1およびR2は同一であっても異なっていてもよい。好ましいのは、R1またはR2のいずれか1つが重合性基を含む化合物を用いる態様である。 Preferred examples of the polymerizable group that can be taken by at least one of R 1 and R 2 include acrylic groups such as acryloyl group, methacryloyl group, and acrylamide group. Usually, a compound in which either one of R 1 or R 2 contains a polymerizable group is used, but a compound in which both R 1 and R 2 contain a polymerizable group may be used. In this case, R 1 and R 2 may be the same or different. Preferred is an embodiment using a compound in which any one of R 1 and R 2 contains a polymerizable group.

一般式(1)で表される化合物のうち好ましいのは、R1がアクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基、メタアクリルアミド基のうちいずれかの重合性基を含む官能基であり、R2が水酸基、置換あるいは無置換のアリール基、アルキル基、アルキルオキシ基である化合物である。一般式(1)で表される化合物のうちより好ましいのは、R1がアクリロイル基あるいはアクリルアミド基を含む官能基であり、R2が水酸基、置換あるいは無置換のアリール基、アルキル基、アルキルオキシ基である化合物である。一般式(1)で表される化合物のうちさらに好ましいのは、R1がアクリロイル基あるいはアクリルアミド基を含む官能基であり、R2が水酸基である化合物である。 Among the compounds represented by the general formula (1), R 1 is preferably a functional group containing a polymerizable group among acryloyl group, methacryloyl group, acrylamide group and methacrylamide group, and R 2 is a hydroxyl group. A compound which is a substituted or unsubstituted aryl group, alkyl group, or alkyloxy group. Of the compounds represented by the general formula (1), R 1 is a functional group containing an acryloyl group or an acrylamide group, and R 2 is a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, an alkyl group, an alkyloxy group. It is a compound that is a group. Of the compounds represented by the general formula (1), a compound in which R 1 is a functional group containing an acryloyl group or an acrylamide group and R 2 is a hydroxyl group is more preferable.

一般式(1)で表される化合物の具体例として、以下に例示する化合物を挙げることができる。各化学構造式の置換基Rは水素あるいはメチル基であり、それぞれアクリロイル(アクリルアミド)基、メタアクリル(メタアクリルアミド)基に分類されるが、硬化性を考慮するとアクリロイル(アクリルアミド)基が好ましい。なお、本発明で有機層に用いることができるスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーは、以下に例示される化合物により限定的に解釈されることはない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include compounds exemplified below. The substituent R in each chemical structural formula is hydrogen or a methyl group, and each is classified into an acryloyl (acrylamide) group and a methacryl (methacrylamide) group, but an acryloyl (acrylamide) group is preferable in consideration of curability. In addition, the polymerizable monomer which has a sulfonyl group or a sulfo group which can be used for an organic layer by this invention is not limitedly interpreted by the compound illustrated below.

Figure 2008087162
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特に好ましい重合性モノマーとして、下記式で表される2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸を挙げることができる。この重合性モノマーは市販されているが、本発明では市販品をそのまま使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。   A particularly preferred polymerizable monomer is 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid represented by the following formula. Although this polymerizable monomer is commercially available, in the present invention, a commercially available product may be used as it is, or a synthesized product may be used.

Figure 2008087162
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(バインダー)
上記のスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーは、有機層の膜強度を保持あるいは向上させる目的で重合性基と反応可能なバインダーと混合して用いることが好ましい。重合性基と反応可能なバインダーとしては、熱硬化性樹脂や放射線硬化性樹脂が挙げられる。
(binder)
The polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group is preferably used by mixing with a binder capable of reacting with the polymerizable group for the purpose of maintaining or improving the film strength of the organic layer. Examples of the binder that can react with the polymerizable group include a thermosetting resin and a radiation curable resin.

熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂および放射線硬化性樹脂が挙げられる。エポキシ系樹脂としては、ポリフェノ−ル型、ビスフェノール型、ハロゲン化ビスフェノール型、ノボラック型の樹脂が挙げられる。エポキシ系樹脂を硬化させるための硬化剤としては、公知の硬化剤を用いることができる。例えば、アミン系、ポリアミノアミド系、酸および酸無水物、イミダゾール、メルカプタン、フェノール樹脂等の硬化剤が挙げられる。中でも耐溶剤性、光学特性、熱特性等の観点から、酸無水物および酸無水物構造を含むポリマーまたは脂肪族アミン類が好ましく用いられ、酸無水物および酸無水物構造を含むポリマーが特に好ましく用いられる。本発明では、熱硬化性樹脂として、一種類の樹脂を用いても、数種の樹脂を混合して用いてもよい。さらに、熱硬化性樹脂には、公知の第三アミン類やイミダゾール類等の硬化触媒を適量加えることが好ましい。   Examples of the thermosetting resin include epoxy resins and radiation curable resins. Examples of the epoxy resin include polyphenol type, bisphenol type, halogenated bisphenol type, and novolac type resins. A known curing agent can be used as the curing agent for curing the epoxy resin. Examples thereof include curing agents such as amines, polyaminoamides, acids and acid anhydrides, imidazoles, mercaptans, and phenol resins. Among these, from the viewpoint of solvent resistance, optical properties, thermal properties, etc., polymers containing acid anhydrides and acid anhydride structures or aliphatic amines are preferably used, and polymers containing acid anhydrides and acid anhydride structures are particularly preferred. Used. In the present invention, as the thermosetting resin, one kind of resin may be used or several kinds of resins may be mixed and used. Further, it is preferable to add an appropriate amount of a curing catalyst such as known tertiary amines and imidazoles to the thermosetting resin.

放射線硬化性樹脂は、紫外線や電子線等の放射線を照射することにより硬化が進行する樹脂であり、具体的には分子または単体構造内にアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を含む樹脂である。これらの中でも特に、アクリロイル基等を含むアクリル系樹脂が好ましい。本発明では、放射線硬化性樹脂として、一種類の樹脂を用いても、数種の樹脂を混合して用いてもよいが、分子または単位構造内に2個以上のアクリロイル基等を有するアクリル系樹脂を用いることが好ましい。こうした多官能アクリレート樹脂としては、例えば、トリプロピレングリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ウレタンアクリレート、エステルアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に、トリプロピレングリコールジアクリレートやウレタンアクリレートなどは、有機層に柔軟性を持たせ、曲げに対する膜強度を向上させることができる点で好適である。   A radiation curable resin is a resin that cures when irradiated with radiation such as ultraviolet rays and electron beams. Specifically, an unsaturated double molecule such as an acryloyl group, a methacryloyl group, or a vinyl group in a molecule or a single structure. A resin containing a bond. Among these, an acrylic resin containing an acryloyl group and the like is particularly preferable. In the present invention, as the radiation curable resin, one kind of resin or a mixture of several kinds of resins may be used, but an acrylic resin having two or more acryloyl groups or the like in the molecule or unit structure. It is preferable to use a resin. Examples of such polyfunctional acrylate resins include, but are not limited to, tripropylene glycol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, urethane acrylate, ester acrylate, and epoxy acrylate. In particular, tripropylene glycol diacrylate, urethane acrylate, and the like are preferable in that the organic layer has flexibility and the film strength against bending can be improved.

これらの放射線硬化性樹脂に紫外線を照射することにより硬化する場合は、放射線硬化性樹脂に公知の光反応開始剤を適量添加しておく。   When these radiation curable resins are cured by irradiating them with ultraviolet rays, an appropriate amount of a known photoreaction initiator is added to the radiation curable resin.

本発明のガスバリア性積層フィルムを構成する有機層は、上記のスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーと他種のアクリル系重合性化合物との共重合体を含む層であることが好ましい。中でも、スルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーの重合性基がアクリロイル基であり、反応可能なバインダーが多官能アクリレートである態様が好ましい。   The organic layer constituting the gas barrier laminate film of the present invention is preferably a layer containing a copolymer of the above polymerizable monomer having a sulfonyl group or sulfo group and another type of acrylic polymerizable compound. Especially, the aspect whose polymerizable group of the polymerizable monomer which has a sulfonyl group or a sulfo group is an acryloyl group, and the binder which can react is a polyfunctional acrylate is preferable.

(有機層内の組成と厚み)
有機層中のスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーの使用比率は、全モノマーの1〜80質量%であることが好ましく、5〜70質量%であることがより好ましく、10〜60質量%であることがさらに好ましい。前記モノマーの使用比率が5質量%以上であれば隣接して無機層を形成したときに無機層との間に十分な密着性が得られやすく、十分なガスバリア性が得られやすい。また、前記モノマーの使用比率が70質量%以下であれば、十分な膜強度が得られやすい。
(Composition and thickness in the organic layer)
The use ratio of the polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group in the organic layer is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 5 to 70% by mass, and more preferably 10 to 60% by mass based on all monomers. More preferably. If the use ratio of the monomer is 5% by mass or more, when an inorganic layer is formed adjacently, sufficient adhesion with the inorganic layer is easily obtained, and sufficient gas barrier properties are easily obtained. Moreover, if the use ratio of the monomer is 70% by mass or less, sufficient film strength is easily obtained.

有機層内には、添加剤が含まれていてもよい。有機層に添加しうる添加剤として、重合性基と反応可能な反応性バインダーなどを例示することができる。添加剤の含有量は、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い。   An additive may be contained in the organic layer. Examples of the additive that can be added to the organic layer include a reactive binder capable of reacting with a polymerizable group. The content of the additive is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less.

本発明における有機層の厚みは特に限定されないが、10nm〜5μmの範囲であることが好ましく、50nm〜2μmの範囲であることがより好ましく、100nm〜1μmの範囲であることがさらに好ましい。   The thickness of the organic layer in the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 nm to 5 μm, more preferably in the range of 50 nm to 2 μm, and further preferably in the range of 100 nm to 1 μm.

(有機層の形成法)
本発明の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、重合性モノマー含有組成物を用いたとき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。
(Formation method of organic layer)
Examples of the method for forming the organic layer of the present invention include a coating method and a vacuum film forming method. The vacuum film formation method is not particularly limited, but a film formation method such as vapor deposition or plasma CVD is preferable, and a resistance heating vapor deposition method that easily controls the film formation rate when a polymerizable monomer-containing composition is used is more preferable. .

塗布方式で有機層を形成する場合には、従来用いられる種々の塗布方法、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 conventionally used coating methods such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, curtain flow coating, spray coating, and bar coating may be used. it can.

本発明で用いる重合性モノマーの架橋方法は何ら制限されないが、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望ましい。上記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によりエネルギーを伝播し得る放射線を意味し、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。   The crosslinking method of the polymerizable monomer used in the present invention is not limited at all. However, crosslinking by electron beam or ultraviolet ray by irradiation with active energy rays is easy to attach in a vacuum chamber, and high molecular weight by crosslinking reaction is rapid. Desirable in terms. The said active energy ray means the radiation which can propagate energy by irradiation of an ultraviolet-ray, X-ray | X_line, an electron beam, infrared rays, a microwave, etc., The kind and energy can be selected arbitrarily according to a use.

本発明においては、有機層にはプラズマ処理などの表面処理を行うことが好ましい。特に、スルホニル基を有する重合性モノマーを用いた場合や、有機層の上に無機層を形成するときには、プラズマ処理を行うことが好ましい。本発明におけるプラズマ処理は、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどをプラズマガスとして使用するもので、樹脂基材や有機層の表面改質を行なうものである。本発明において、有機層の表面にプラズマ処理を施す際は、酸素ガス、または酸素ガスと窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスとの混合ガスを使用することがより好ましい。プラズマ処理は、例えば、常用のプラズマCVD装置などを用いて、チャンバー内に酸素ガスや酸素ガスを含む混合ガスを導入することにより行うことができる。   In the present invention, the organic layer is preferably subjected to surface treatment such as plasma treatment. In particular, when a polymerizable monomer having a sulfonyl group is used, or when an inorganic layer is formed on the organic layer, it is preferable to perform plasma treatment. The plasma treatment in the present invention uses oxygen gas, nitrogen gas, argon gas, helium gas or the like as plasma gas, and performs surface modification of a resin base material or an organic layer. In the present invention, when the plasma treatment is performed on the surface of the organic layer, it is more preferable to use oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas such as nitrogen gas, argon gas, and helium gas. The plasma treatment can be performed, for example, by introducing oxygen gas or a mixed gas containing oxygen gas into the chamber using a normal plasma CVD apparatus or the like.

[無機層]
(無機層の構成材料)
本発明のガスバリア性積層フィルムに形成される無機層は、無機物からなる層である。無機層は、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、スズなどの金属酸化物や窒化物または酸窒化物からなる層であることが好ましく、それらの複合物で形成してもよい。
[Inorganic layer]
(Constituent material of inorganic layer)
The inorganic layer formed in the gas barrier laminate film of the present invention is a layer made of an inorganic material. The inorganic layer is preferably a layer made of a metal oxide such as silicon, aluminum, titanium, zirconium or tin, a nitride or an oxynitride, and may be formed of a composite thereof.

(無機層の厚み)
無機層の厚みは、30nm〜1μmであることが好ましく、50nm〜200nmであることがさらに好ましい。無機層の厚みが50nm〜1μmの範囲であれば、欠陥部分や結晶間の密度の低い部分による影響を受けにくく、高ガスバリア性が得られる。また変形した場合においても無機層の破壊を少なくすることができ、実用上好ましい。
(Inorganic layer thickness)
The thickness of the inorganic layer is preferably 30 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 200 nm. When the thickness of the inorganic layer is in the range of 50 nm to 1 μm, it is difficult to be affected by defective portions and portions having low density between crystals, and high gas barrier properties are obtained. Further, even when it is deformed, the destruction of the inorganic layer can be reduced, which is preferable in practice.

(無機層の形成法)
無機層の形成法としては、蒸着法、スパッタリング法若しくはイオンプレーティング法等の物理的気相成長法(PVD)、種々の化学的気相成長法(CVD)若しくはめっきやゾルゲル法等の液相成長法がある。このうち、無機層形成時の基材フィルムへの熱の影響を回避し、生産速度が速く、均一な薄膜層を得やすい点で、化学的気相成長法(CVD)や物理的気相成長法(PVD)が好ましい。また、厚めの膜が得やすいという観点からゾルゲル法により無機層を形成することも好ましい。厚めの膜とは、ここでは100nm〜1μmの範囲の膜を示す。
(Formation method of inorganic layer)
The inorganic layer can be formed by vapor deposition, physical vapor deposition (PVD) such as sputtering or ion plating, various chemical vapor deposition (CVD), or liquid phase such as plating or sol-gel. There is a growth method. Among these, chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition are effective in avoiding the effects of heat on the base film during inorganic layer formation, high production speed, and easy to obtain a uniform thin film layer. The method (PVD) is preferred. Moreover, it is also preferable to form an inorganic layer by a sol-gel method from the viewpoint that a thick film can be easily obtained. Here, the thick film refers to a film in the range of 100 nm to 1 μm.

[基材フィルム]
(基材フィルムの性質)
本発明のガスバリア性積層フィルムに用いられる基材フィルムは、後述する画像表示素子として使用可能にするため、耐熱性を有する素材からなることが好ましい。好ましくは、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上および/または線熱膨張係数が40ppm/℃以下で耐熱性の高い透明なプラスチックフィルムを基材フィルムとして用いる。Tgや線膨張係数は、添加剤などによって変化させることができる。
[Base film]
(Properties of base film)
The base film used in the gas barrier laminate film of the present invention is preferably made of a heat-resistant material so that it can be used as an image display element described later. Preferably, a transparent plastic film having a glass transition temperature (Tg) of 100 ° C. or higher and / or a linear thermal expansion coefficient of 40 ppm / ° C. or lower and high heat resistance is used as the base film. Tg and the linear expansion coefficient can be changed by an additive or the like.

(ポリマー)
基材フィルムに用いられるポリマーは、熱可塑性ポリマーおよび熱硬化性ポリマーのいずれでもよい。熱可塑性ポリマーは、ポリマー単体のTgが120〜300℃であるものが好ましく、160〜250℃であるものがさらに好ましい。このような熱可塑性樹脂として、ポリエチレンナフタレート(PEN:120℃)、ポリカーボネート(PC:140℃)、脂環式ポリオレフィン(例えば日本ゼオン(株)製 ゼオノア1600:160℃)、ポリアリレート(PAr:210℃)、ポリエーテルスルホン(PES:220℃)、ポリスルホン(PSF:190℃)、シクロオレフィンコポリマー(COC:特開2001−150584号公報の化合物:162℃)、フルオレン環変性ポリカーボネート(BCF−PC:特開2000−227603号公報の化合物:225℃)、脂環変性ポリカーボネート(IP−PC:特開2000−227603号公報の化合物:205℃)、アクリロイル化合物(特開2002−80616号公報の化合物:300℃以上)が挙げられる(括弧内はTgである)。特に、透明性を求める場合には脂環式ポレオレフィン等を使用するのが好ましい。
(polymer)
The polymer used for the base film may be either a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer. The thermoplastic polymer is preferably a polymer having a Tg of 120 to 300 ° C, more preferably 160 to 250 ° C. As such a thermoplastic resin, polyethylene naphthalate (PEN: 120 ° C.), polycarbonate (PC: 140 ° C.), alicyclic polyolefin (for example, ZEONOR 1600: 160 ° C. manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), polyarylate (PAr: 210 ° C.), polyethersulfone (PES: 220 ° C.), polysulfone (PSF: 190 ° C.), cycloolefin copolymer (COC: compound of JP 2001-150584 A, 162 ° C.), fluorene ring-modified polycarbonate (BCF-PC) : Compound disclosed in JP 2000-227603 A: 225 ° C., alicyclic modified polycarbonate (IP-PC: Compound disclosed in JP 2000-227603 A: 205 ° C.), acryloyl compound (compound disclosed in JP 2002-80616 A) : 300 ° C or higher) (In parentheses are the Tg). In particular, when transparency is required, it is preferable to use an alicyclic polyolefin or the like.

熱硬化性ポリマーとしては、エポキシ系樹脂および放射線硬化性樹脂が挙げられる。エポキシ系樹脂としては、ポリフェノ−ル型、ビスフェノール型、ハロゲン化ビスフェノール型、ノボラック型の樹脂が挙げられる。エポキシ系樹脂を硬化させるための硬化剤には、公知の硬化剤を用いることができる。例えば、アミン系、ポリアミノアミド系、酸および酸無水物、イミダゾール、メルカプタン、フェノール樹脂等の硬化剤が挙げられる。中でも、耐溶剤性、光学特性、熱特性等の観点から、酸無水物および酸無水物構造を含むポリマーまたは脂肪族アミン類が好ましく用いられ、中でも、酸無水物および酸無水物構造を含むポリマーが特に好ましく用いられる。本発明では、熱硬化性樹脂として、一種類の樹脂を用いても、数種の樹脂を混合して用いてもよい。さらに、熱硬化性ポリマーには、公知の第三アミン類やイミダゾール類等の硬化触媒を適量加えることが好ましい。   Examples of the thermosetting polymer include epoxy resins and radiation curable resins. Examples of the epoxy resin include polyphenol type, bisphenol type, halogenated bisphenol type, and novolac type resins. A known curing agent can be used as the curing agent for curing the epoxy resin. Examples thereof include curing agents such as amines, polyaminoamides, acids and acid anhydrides, imidazoles, mercaptans, and phenol resins. Among them, from the viewpoint of solvent resistance, optical properties, thermal properties, etc., polymers containing acid anhydrides and acid anhydride structures or aliphatic amines are preferably used, and among them, polymers containing acid anhydrides and acid anhydride structures. Is particularly preferably used. In the present invention, as the thermosetting resin, one kind of resin may be used or several kinds of resins may be mixed and used. Furthermore, it is preferable to add a suitable amount of a curing catalyst such as a known tertiary amine or imidazole to the thermosetting polymer.

放射線硬化性樹脂は、紫外線や電子線等の放射線を照射することにより硬化が進行する樹脂であり、具体的には分子または単体構造内にアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を含む樹脂である。本発明では、これらの中でも特に、アクリロイル基を含むアクリル系樹脂を用いることが好ましい。放射線硬化性樹脂は、一種類の樹脂を用いても、数種の樹脂を混合して用いてもよいが、分子または単位構造内に2個以上のアクリロイル基を有するアクリル系樹脂を用いることが好ましい。こうした多官能アクリレート樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エステルアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられるが、本発明で用いることができる樹脂はこれらに限定されるのではない。   A radiation curable resin is a resin that cures when irradiated with radiation such as ultraviolet rays and electron beams. Specifically, an unsaturated double molecule such as an acryloyl group, a methacryloyl group, or a vinyl group in a molecule or a single structure. A resin containing a bond. In the present invention, among these, it is preferable to use an acrylic resin containing an acryloyl group. The radiation curable resin may be one kind of resin or a mixture of several kinds of resins, but an acrylic resin having two or more acryloyl groups in a molecule or unit structure may be used. preferable. Examples of such polyfunctional acrylate resins include urethane acrylates, ester acrylates, and epoxy acrylates, but resins that can be used in the present invention are not limited to these.

これらの放射線硬化性樹脂に紫外線を照射することにより硬化する場合は、放射線硬化性樹脂に公知の光反応開始剤を適量添加しておく。   When these radiation curable resins are cured by irradiating them with ultraviolet rays, an appropriate amount of a known photoreaction initiator is added to the radiation curable resin.

(添加剤)
上記のエポキシ系樹脂および放射線硬化性樹脂には、さらにポリマー分子との相互作用を強めるために、アルコキシシランの加水分解物やシランカップリング剤を混合してもよい。シランカップリング剤としては、一方にメトキシ基、エトキシ基、アセトキシ基等の加水分解可能な反応基を持ち、もう一方にはエポキシ基、ビニル基、アミノ基、ハロゲン基、メルカプト基を有するものが好ましく、この場合、特に好ましくは主成分樹脂に固定するため、同じ反応基を持つビニル基を有するものが好ましく、例えば、信越化学工業(株)のKBM−503、KBM−803、日本ユニカー(株)製のA−187などが用いられる。これらの添加量は、0.2〜3質量%であることが好ましい。
(Additive)
In order to further strengthen the interaction with the polymer molecule, an alkoxysilane hydrolyzate or a silane coupling agent may be mixed with the epoxy resin and the radiation curable resin. As the silane coupling agent, one having a hydrolyzable reactive group such as a methoxy group, an ethoxy group, or an acetoxy group and the other having an epoxy group, a vinyl group, an amino group, a halogen group, or a mercapto group. Preferably, in this case, those having a vinyl group having the same reactive group are particularly preferably used for fixing to the main component resin. For example, KBM-503, KBM-803 of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Nippon Unicar Co., Ltd. A-187, etc., manufactured by These addition amounts are preferably 0.2 to 3% by mass.

(透明性)
本発明のガスバリア性積層フィルムは、ディスプレイ等の画像表示素子に好ましく利用される。画像表示素子に利用する場合、本発明のガスバリア性積層フィルムに使用する基材フィルムは透明であることが好ましく、具体的には光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%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。基材フィルムの光線透過率が80%以上あれば、後述する有機EL素子の基材フィルムとして好適に用いることができる。
(transparency)
The gas barrier laminate film of the present invention is preferably used for an image display element such as a display. When used for an image display element, the base film used for the gas barrier laminate film of the present invention is preferably transparent, specifically, the light transmittance is preferably 80% or more, and 85% or more. More preferably, it is more preferably 90% or more. If the light transmittance of the base film is 80% or more, it can be suitably used as a base film of an organic EL element described later.

ディスプレイ用途に用いる場合でも観察側に設置しない場合や不透明包装材料などは、必ずしも透明性が要求されない。このような用途に用いるときには、基材フィルムとして不透明な材料を用いることができる。例えばポリイミド、ポリアクリロニトリル、公知の液晶ポリマーなどが挙げられる。   Even when it is used for a display application, transparency is not necessarily required when it is not installed on the observation side or when an opaque packaging material is used. When used in such applications, an opaque material can be used as the base film. Examples thereof include polyimide, polyacrylonitrile, and known liquid crystal polymers.

なお、本明細書において透明の尺度として用いられる光線透過率は、JIS−K7105に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。   The light transmittance used as a scale of transparency in this specification is determined by measuring the total light transmittance and the amount of scattered light using the method described in JIS-K7105, that is, using an integrating sphere light transmittance measuring device. It can be calculated by subtracting the diffuse transmittance from the light transmittance.

[その他の層]
(機能層)
さらに本発明のガスバリア性積層フィルムは、無機層およびスルホニル基またはスルホ基を含む有機層以外に、種々の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、および光取出効率向上層等の光学機能層;ハードコート層や応力緩和層等の力学的機能層;帯電防止層や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。また、アクリルモノマーの重合物を主成分とし、且つスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーの重合生成物が含まれているという条件を満たさない有機層(以下では、本発明の条件を満たさない有機層という)を設置してもよい。これらの層は、基材フィルムと無機層の間、基材フィルムと有機層の間、無機層と有機層の間のいずれに形成してもよいし、最外層として形成してもよい。また無機層および/または有機層が設置されていない側の基材フィルム上に形成してもよい。また、種類の異なる機能層を隣接して形成してもよい。
[Other layers]
(Functional layer)
Furthermore, the gas barrier laminate film of the present invention may be provided with various functional layers in addition to the inorganic layer and the organic layer containing a sulfonyl group or a sulfo group. Examples of the functional layer include an optical functional layer such as an antireflection layer, a polarizing layer, a color filter, and a light extraction efficiency improving layer; a mechanical functional layer such as a hard coat layer and a stress relaxation layer; an antistatic layer and a conductive layer. An electric functional layer such as: an antifogging layer; an antifouling layer; a printing layer, and the like. In addition, an organic layer that does not satisfy the condition that a polymerization product of a polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group as a main component and containing a polymerization product of an acrylic monomer is included (hereinafter, the conditions of the present invention are not satisfied). An organic layer) may be provided. These layers may be formed between the base film and the inorganic layer, between the base film and the organic layer, between the inorganic layer and the organic layer, or may be formed as the outermost layer. Moreover, you may form on the base film of the side in which the inorganic layer and / or the organic layer are not installed. Further, different types of functional layers may be formed adjacent to each other.

(ガスバリア性ラミネート層)
さらに、本発明のガスバリア性積層フィルムには、無機層と本発明の条件を満たさない有機層と無機層とがこの順に積層されたガスバリア性ラミネート層を設けることもできる。ここでいう無機層は、上記の無機層と同等程度のガスバリア性を示す無機層であることが好ましい。ガスバリア性ラミネート層は、水分子等の侵入や透過を防ぐ機能を有し、本発明のガスバリア性積層フィルムのガスバリア性をより高める効果を有する。このようなガスバリア性ラミネート層は、本発明の条件を満たす無機層と有機層が形成されている側(表面)とは反対側の基材フィルム上(反対面)に設けることが好ましい。反対面に設けることによってフィルム反対面からの水分子の侵入を防ぎ、ガスバリア性積層フィルムの寸法変化を抑制することによって表面の層への応力集中や破壊を防止することができる。その結果、画像表示装置などに適用したときの耐久性を一段と改善することができる。
(Gas barrier laminate layer)
Furthermore, the gas barrier laminate film of the present invention may be provided with a gas barrier laminate layer in which an inorganic layer, an organic layer that does not satisfy the conditions of the present invention, and an inorganic layer are laminated in this order. The inorganic layer here is preferably an inorganic layer exhibiting a gas barrier property comparable to that of the above-described inorganic layer. The gas barrier laminate layer has a function of preventing intrusion and permeation of water molecules and the like, and has an effect of further improving the gas barrier property of the gas barrier laminate film of the present invention. Such a gas barrier laminate layer is preferably provided on the base film (opposite side) opposite to the side (surface) on which the inorganic layer and the organic layer satisfying the conditions of the present invention are formed. By providing it on the opposite surface, water molecules can be prevented from entering from the opposite surface of the film, and by suppressing the dimensional change of the gas barrier laminate film, stress concentration and destruction on the surface layer can be prevented. As a result, the durability when applied to an image display device or the like can be further improved.

《画像表示装置》
本発明のガスバリア性積層フィルムは、様々な用途に利用することができる。特に、画像表示装置に好ましく組み込むことができる。本発明における画像表示素子とは、例えば円偏光板・液晶表示素子、電子ペーパーや有機EL素子などを指す。本発明のガスバリア性積層フィルムの用途は特に限定されないが、該表示素子の基板や封止フィルムとして好適に用いることができる。以下において、主な画像表示装置への適用例を具体的に説明する。
<Image display device>
The gas barrier laminate film of the present invention can be used for various applications. In particular, it can be preferably incorporated into an image display device. The image display element in the present invention refers to, for example, a circularly polarizing plate / liquid crystal display element, electronic paper, or an organic EL element. Although the use of the gas barrier laminate film of the present invention is not particularly limited, it can be suitably used as a substrate or a sealing film of the display element. In the following, an application example to main image display devices will be specifically described.

[円偏光板]
前記円偏光板は、本発明のガスバリア性積層フィルム上に、λ/4板と偏光板とを積層することで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]
The circularly polarizing plate can be produced by laminating a λ / 4 plate and a polarizing plate on the gas barrier laminate film of the present invention. 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]
液晶表示装置は、反射型液晶表示装置と透過型液晶表示装置とに大別することができる。
[Liquid crystal display element]
Liquid crystal display devices can be broadly classified into reflective liquid crystal display devices and transmissive liquid crystal display devices.

反射型液晶表示装置は、下方から順に、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。本発明のガスバリア性積層フィルムは、透明電極および上基板として使用することができる。反射型液晶表示装置にカラー表示機能をもたせる場合には、さらにカラーフィルター層を反射電極と下配向膜との間、または、上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。   The reflective liquid crystal display device 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 gas barrier laminate film of the present invention can be used as a transparent electrode and an upper substrate. When the reflective liquid crystal display device has a color display function, 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.

また、透過型液晶表示装置は、下方から順に、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。このうち本発明のガスバリア性積層フィルムは、上透明電極および上基板として使用することができる。また、透過型液晶表示装置にカラー表示機能をもたせる場合には、さらにカラーフィルター層を下透明電極と下配向膜との間、または、上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。   The transmissive liquid crystal display device includes 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, and a λ / 4 plate in order from the bottom. And a polarizing film. Among these, the gas barrier laminate film of the present invention can be used as an upper transparent electrode and an upper substrate. Further, when the transmissive liquid crystal display device is provided with a color display function, it is preferable to further provide a color filter layer between the lower transparent electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode.

液晶層の構造は特に限定されないが、例えば、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型またはHAN(Hybrid Aligned Nematic)型、VA(Vertical Alignment)型、ECB(Electrically Controlled Birefringence)型、OCB(Optically Compensatory Bend)型、または、CPA(Continuous Pinwheel Alignment)型であることが好ましい。   The structure of the liquid crystal layer is not particularly limited. An OCB (Optically Compensatory Bend) type or a CPA (Continuous Pinwheel Alignment) type is preferable.

[有機EL素子]
有機EL素子は、基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に有機発光層(以下、単に「発光層」と称する場合がある。)を含む有機化合物層を有する。発光素子の性質上、陽極および陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
[Organic EL device]
An organic EL element has a cathode and an anode on a substrate, and an organic compound layer including an organic light emitting layer (hereinafter sometimes simply referred to as “light emitting layer”) between both electrodes. In view of the properties of the light emitting element, at least one of the anode and the cathode is preferably transparent.

本発明のガスバリア性積層フィルムを有機EL等に用いる場合には、特開平11−335661号、特開平11−335368号、特開2001−192651号、特開2001−192652号、特開2001−192653号、特開2001−335776号、特開2001−247859号、特開2001−181616号、特開2001−181617号、特開2002−181816号、特開2002−181617号、特開2002−056976号等の各公報記載の内容、および特開2001−148291号、特開2001−221916号、特開2001−231443号各公報に記載される技術を併せて用いることが好ましい。すなわち、本発明のガスバリア性積層フィルムを、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。   When the gas barrier laminate film of the present invention is used for organic EL or the like, JP-A-11-335661, JP-A-11-335368, JP-A-2001-192651, JP-A-2001-192652, JP-A-2001-192653. JP, JP 2001-335776, JP 2001-247859, JP 2001-181616, JP 2001-181617, JP 2002-181816, JP 2002-181617, JP 2002-056776. It is preferable to use the contents described in the above publications and the techniques described in JP 2001-148291, JP 2001-221916, and JP 2001-231443. That is, the gas barrier laminate 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。   Hereinafter, 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.

《積層フィルムの製造と評価》
(実施例1)
スルホ基を有するアクリルモノマーとして2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(アルドリッチ製)を1g、混合する光重合性アクリレートとしてトリプロピレングリコールジアクリレート(ダイセル・サイテック製)を9g、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イルガキュア907)を0.1g用意し、これらをメチルエチルケトンとメタノールの混合物(混合質量比4:1)190gに溶解させて塗布液とした。この塗布液を、ワイヤーバーを用いて100μm厚のポリエチレンナフタレート樹脂基材(帝人デュポン製、テオネックスQ65)に塗布し、酸素濃度0.1%以下の窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度350mW/cm2、照射量500mJ/cm2の紫外線を照射することにより膜厚500nmの有機層を形成させた。さらに、有機層の上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成して、積層フィルムを製造した。
<< Manufacture and evaluation of laminated films >>
(Example 1)
1 g of 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (manufactured by Aldrich) as an acrylic monomer having a sulfo group, 9 g of tripropylene glycol diacrylate (manufactured by Daicel Cytec) as a photopolymerizable acrylate to be mixed, and light 0.1 g of a polymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irgacure 907) was prepared and dissolved in 190 g of a mixture of methyl ethyl ketone and methanol (mixing mass ratio 4: 1) to obtain a coating solution. This coating solution is applied to a 100 μm-thick polyethylene naphthalate resin substrate (Teonex Q65, manufactured by Teijin DuPont) using a wire bar, and an air-cooled metal halide lamp of 160 W / cm under a nitrogen purge with an oxygen concentration of 0.1% or less. An organic layer having a film thickness of 500 nm was formed by irradiating ultraviolet rays having an illuminance of 350 mW / cm 2 and an irradiation amount of 500 mJ / cm 2 using (made by IGraphics Co., Ltd.). Furthermore, a 100 nm-thick silicon oxide film was formed on the organic layer by sputtering to produce a laminated film.

(実施例2)
実施例1で使用した2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の代わりに、スルホニル基を有する4−メタクリロイル−4'−イソプロポキシジフェニルスルホンを用いたほかは実施例1と同様にして積層フィルムを製造した。
(Example 2)
Instead of 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid used in Example 1, 4-methacryloyl-4′-isopropoxydiphenyl sulfone having a sulfonyl group was used in the same manner as in Example 1. A laminated film was produced.

(実施例3)
上記の樹脂基材上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成した後に、実施例1と同様に有機層、無機層を形成して、樹脂基材/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
(Example 3)
After forming a silicon oxide film having a thickness of 100 nm on the resin base material by sputtering, an organic layer and an inorganic layer are formed in the same manner as in Example 1, and the resin base material / inorganic layer / organic layer / inorganic layer is formed. A laminated film was produced.

(実施例4)
実施例3で有機層の成膜に使用した実施例1の塗布液の代わりに、実施例2で使用した塗布液を使用したほかは実施例3と同様にして樹脂基材/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
Example 4
Resin substrate / inorganic layer / organic in the same manner as in Example 3 except that the coating solution used in Example 2 was used instead of the coating solution in Example 1 used for forming the organic layer in Example 3. A layer / inorganic layer laminate film was produced.

(比較例1)
上記の樹脂基材上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成し、樹脂基材/無機層の積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 1)
A silicon oxide film having a thickness of 100 nm was formed on the above resin base material by sputtering to produce a resin base material / inorganic layer laminated film.

(比較例2)
実施例1で使用した2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸を用いずにトリプロピレングリコールジアクリレートのみを使用したほかは実施例1と同様にして積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 2)
A laminated film was produced in the same manner as in Example 1 except that only 2-propyleneglycol diacrylate was used without using 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid used in Example 1.

(比較例3)
比較例2で使用したトリプロピレングリコールジアクリレートの代わりに、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート(KAYARAD R−604、日本化薬製)を使用したほかは実施例1と同様にして積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 3)
A laminated film was prepared in the same manner as in Example 1 except that neopentyl glycol-modified trimethylolpropane diacrylate (KAYARAD R-604, manufactured by Nippon Kayaku) was used instead of the tripropylene glycol diacrylate used in Comparative Example 2. Manufactured.

(比較例4)
実施例1で使用した2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の代わりに、アクリル酸(東京化成製)を用いたほかは実施例1と同様にして積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 4)
A laminated film was produced in the same manner as in Example 1 except that acrylic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was used instead of 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid used in Example 1.

(比較例5)
実施例1で使用した2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の代わりに、メタクリル酸メチル(東京化成製)を用いたほかは実施例1と同様にして積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 5)
A laminated film was produced in the same manner as in Example 1 except that methyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was used instead of 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid used in Example 1.

(比較例6)
樹脂基材上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成した後に、比較例2と同様に有機層、無機層を形成して、樹脂基材/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 6)
A silicon oxide film having a thickness of 100 nm is formed on a resin substrate by sputtering, and then an organic layer and an inorganic layer are formed in the same manner as in Comparative Example 2, and a laminated film of resin substrate / inorganic layer / organic layer / inorganic layer is formed. Manufactured.

(比較例7)
樹脂基材上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成した後に、比較例3と同様に有機層、無機層を形成して、樹脂基材/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 7)
After forming a silicon oxide film having a thickness of 100 nm on the resin substrate by sputtering, an organic layer and an inorganic layer are formed in the same manner as in Comparative Example 3, and a laminated film of resin substrate / inorganic layer / organic layer / inorganic layer is formed. Manufactured.

(比較例8)
樹脂基材上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成した後に、比較例4と同様に有機層、無機層を形成して、樹脂基材/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 8)
After forming a silicon oxide film having a thickness of 100 nm on the resin substrate by sputtering, an organic layer and an inorganic layer are formed in the same manner as in Comparative Example 4, and a laminated film of resin substrate / inorganic layer / organic layer / inorganic layer is formed. Manufactured.

(比較例9)
樹脂基材上にスパッタリング法により100nm厚の酸化ケイ素膜を形成した後に、比較例5と同様に有機層、無機層を形成して、樹脂基材/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 9)
A silicon oxide film having a thickness of 100 nm is formed on a resin substrate by sputtering, and then an organic layer and an inorganic layer are formed in the same manner as in Comparative Example 5, and a laminated film of resin substrate / inorganic layer / organic layer / inorganic layer is formed. Manufactured.

(比較例10)
イソシアヌル酸トリアクリレート(東亜合成製、アロニックスM−315)3.3g、ジエチレングリコール6.5g、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(東京化成製)0.1g、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イルガキュア907)0.1gを用意し、これらをメチルエチルケトン40gに溶解させて塗布液とした。この塗布液を実施例1と同様にポリエチレンナフタレート基材に塗布しておよそ2μmの有機層を形成し、その上に30nmの酸化ケイ素膜を形成した。さらに、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート(日本化薬(株)製、KAYARAD R−604)10g、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イルガキュア907)0.1g、メチルエチルケトン190gを混合した塗布液を上記の酸化ケイ素膜上に塗布して500nmの有機層を形成し、その上に30nmの酸化ケイ素膜を形成することで、樹脂基材/有機層/無機層/有機層/無機層の積層フィルムを製造した。
(Comparative Example 10)
3.3 g of isocyanuric acid triacrylate (Aronix M-315, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 6.5 g of diethylene glycol, 0.1 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry), and a photopolymerization initiator (Ciba Specialty) 0.1 g of Irgacure 907 manufactured by Chemicals was prepared and dissolved in 40 g of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution. This coating solution was applied to a polyethylene naphthalate substrate in the same manner as in Example 1 to form an approximately 2 μm organic layer, and a 30 nm silicon oxide film was formed thereon. Further, 10 g of neopentyl glycol-modified trimethylolpropane diacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD R-604), 0.1 g of photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irgacure 907), and 190 g of methyl ethyl ketone are mixed. The applied coating solution is applied onto the above silicon oxide film to form an organic layer of 500 nm, and a silicon oxide film of 30 nm is formed thereon, so that the resin substrate / organic layer / inorganic layer / organic layer / inorganic A laminated film of layers was produced.

(評価)
得られた各積層フィルムの酸素透過率および水蒸気透過率を、38℃・相対湿度10%または90%にて、MOCON法(酸素:MOCON OX−TRAN 2/20L、水蒸気:MOCON PERMATRAN−W3)/31)によって測定した。結果を以下の表に示す。
(Evaluation)
The oxygen transmission rate and water vapor transmission rate of each laminated film obtained were measured at 38 ° C. and a relative humidity of 10% or 90% using the MOCON method (oxygen: MOCON OX-TRAN 2/20 L, water vapor: MOCON PERMATRAN-W3) / 31). The results are shown in the table below.

Figure 2008087162
Figure 2008087162

表1より、スルホニル基またはスルホン酸を含有する有機層と無機層とを積層した積層フィルム(実施例1〜4)は、有機層を積層しない積層フィルム(比較例1)やスルホニル基またはスルホン酸を含有しない有機層と無機層とを積層した積層フィルム(比較例2〜8)より酸素透過率および水蒸気透過率が優れていることが分かる。とくに樹脂基材/無機層/有機層/無機層からなる構成の積層フィルム(実施例3〜4および比較例6〜9)を比較すると酸素透過率および水蒸気透過率の差がより顕著にあらわれた。これらの結果より、本発明のガスバリア性積層フィルムは、スルホニル基またはスルホン酸を含むポリアクリレートを含む有機層と無機層とを積層することにより良好なガスバリア性能が得られることが分かる。   From Table 1, the laminated film (Examples 1-4) which laminated | stacked the organic layer and inorganic layer containing a sulfonyl group or a sulfonic acid are laminated films (Comparative Example 1), a sulfonyl group, or a sulfonic acid which does not laminate | stack an organic layer. It can be seen that the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate are superior to those of a laminated film (Comparative Examples 2 to 8) obtained by laminating an organic layer and an inorganic layer that do not contain. In particular, when the laminated films composed of resin base material / inorganic layer / organic layer / inorganic layer (Examples 3 to 4 and Comparative Examples 6 to 9) were compared, the difference in oxygen permeability and water vapor permeability was more prominent. . From these results, it can be seen that the gas barrier laminate film of the present invention can obtain good gas barrier performance by laminating an organic layer containing a polyacrylate containing a sulfonyl group or a sulfonic acid and an inorganic layer.

《基板および有機EL素子の作製》
実施例3で作製したガスバリア性積層フィルムを真空チャンバー内に導入し、ITO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、膜厚200nmのITO薄膜からなる透明導電層(透明電極)を形成した。さらに形成した透明電極(ITO)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Xとした。
<< Production of Substrate and Organic EL Element >>
The gas barrier laminate film produced in Example 3 was introduced into a vacuum chamber, and a transparent conductive layer (transparent electrode) composed of an ITO thin film having a thickness of 200 nm was formed by DC magnetron sputtering using an ITO target. Furthermore, the lead wire of aluminum was connected from the formed transparent electrode (ITO), and the laminated structure was formed. The surface of the transparent electrode was spin-coated with an aqueous dispersion of polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (BAYER, Baytron P: solid content: 1.3% by mass), and then vacuum-dried at 150 ° C. for 2 hours to obtain a thick layer. A hole-transporting organic thin film layer having a thickness of 100 nm was formed. This was designated as substrate X.

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。
ポリビニルカルバゾール 40質量部
(Mw=63000、アルドリッチ社製)
トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体 1質量部
(オルトメタル化錯体)
1,2−ジクロロエタン 3200質量部
On the other hand, using a spin coater, a coating solution for a light-emitting organic thin film layer having the following composition is formed on one surface of a temporary support made of polyethersulfone having a thickness of 188 μm (Sumilite FS-1300, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.). By coating and drying at room temperature, a light-emitting organic thin film layer having a thickness of 13 nm was formed on the temporary support. This was designated as transfer material Y.
Polyvinylcarbazole 40 parts by mass (Mw = 63000, manufactured by Aldrich)
Tris (2-phenylpyridine) iridium complex 1 part by mass (orthometalated complex)
1,200 parts by mass of 1,2-dichloroethane

前記基板Xの有機薄膜層の上面に転写材料Yの発光性有機薄膜層側を重ね、一対の熱ローラーを用いて160℃、0.3MPa、0.05m/minで加熱・加圧し、仮支持体を引き剥がすことにより、基板Xの上面に発光性有機薄膜層を形成した。これを基板XYとした。   The upper surface of the organic thin film layer of the substrate X is overlapped with the light emitting organic thin film layer side of the transfer material Y, 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 substrate XY.

25mm角に裁断した厚さ50μmのポリイミドフイルム(宇部興産製、UPILEX−50S)片面上に、パターニングしたマスク(発光面積が5mmx5mmとなるマスク)を設置し、蒸着法により、250nmの膜厚でAlを製膜し、さらに蒸着法により3nmの膜厚でLiFを製膜した。得られた積層構造体の上に下記の組成を有する電子輸送性有機薄膜層用塗布液をスピンコーター塗布機を用いて塗布し、80℃で2時間真空乾燥することにより、厚さ15nmの電子輸送性有機薄膜層をLiF上に形成した。さらにAl電極よりアルミニウムのリード線を結線し、これを基板Zとした。
ポリビニルブチラール2000L 10質量部
(Mw=2000、電気化学工業社製)
1−ブタノール 3500質量部
下記構造を有する電子輸送性化合物 20質量部
A patterned 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, Ltd.) having a thickness of 50 μm cut into 25 mm square, and Al is deposited to a thickness of 250 nm by vapor deposition. Then, LiF was formed to a thickness of 3 nm by a vapor deposition method. A coating solution for an electron transporting organic thin film layer having the following composition is applied onto the obtained laminated structure using a spin coater coating machine, and vacuum dried at 80 ° C. for 2 hours, whereby an electron having a thickness of 15 nm is obtained. A transportable organic thin film layer was formed on LiF. Furthermore, an aluminum lead wire was connected from the Al electrode, and this was used as a substrate Z.
Polyvinyl butyral 2000L 10 parts by mass (Mw = 2000, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
1-butanol 3500 parts by mass An electron transporting compound having the following structure 20 parts by mass

Figure 2008087162
Figure 2008087162

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て160℃、0.3MPa、0.05m/minで加熱・加圧し、貼り合せて有機EL素子を作製した。   Using the substrate XY and the substrate Z, the electrodes are stacked so that the electrodes face each other with the light-emitting organic thin film layer interposed therebetween, and heated and pressed at 160 ° C., 0.3 MPa, 0.05 m / min using a pair of heat rollers. Were bonded to produce an organic EL element.

得られた有機EL素子に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、直流電圧を印加し、発光させた。本発明の有機EL素子は良好に発光した。有機EL素子を素子作成後25℃・相対湿度10%と90%下に12時間ずつ10日間放置し、同様にして発光させてみたが素子の劣化は見られなかった。   A direct measure voltage was applied to the obtained organic EL device using a source measure unit 2400 type (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.) to emit light. The organic EL device of the present invention emitted light well. After the organic EL device was fabricated, it was allowed to stand at 25 ° C. and 10% relative humidity and 90% for 12 hours for 10 days, and the light was emitted in the same manner. However, the device was not deteriorated.

本発明のガスバリア性フィルムは、高いガスバリア性を有する。このため、水蒸気や酸素等を遮断することが必要とされる多種多様な物品や、フレキシブルな物品に効果的に応用しうる。また、本発明のガスバリア性フィルムを用いれば、高い耐久性を有する高精細な画像表示素子を提供することが可能であり、特にフレキシブルな高精細ディスプレイを好ましく提供することができる。したがって、本発明は産業上の利用可能性が高い。   The gas barrier film of the present invention has high gas barrier properties. For this reason, it can be effectively applied to a wide variety of articles that need to block water vapor, oxygen, and the like, and flexible articles. Further, if the gas barrier film of the present invention is used, a high-definition image display element having high durability can be provided, and a flexible high-definition display can be preferably provided. Therefore, the present invention has high industrial applicability.

Claims (11)

基材フィルム上に、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層のアクリルモノマーの重合物を主成分とする有機層とを有するガスバリア性積層フィルムであって、前記有機層に少なくとも1種類のスルホニル基またはスルホ基を有する重合性モノマーの重合生成物が含まれてい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 having, on a substrate film, at least one inorganic layer and at least one organic layer mainly composed of a polymer of an acrylic monomer, wherein the organic layer has at least one sulfonyl group A gas barrier laminate film comprising a polymerization product of a polymerizable monomer having a sulfo group. 前記重合性モノマーが単官能性のアクリルモノマーであることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to claim 1, wherein the polymerizable monomer is a monofunctional acrylic monomer. 前記重合生成物を形成する全モノマーのうち、スルホニル基またはスルホ基を有する前記重合性モノマーが1〜80質量%含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性積層フィルム。   3. The gas barrier laminate film according to claim 1, wherein 1 to 80% by mass of the polymerizable monomer having a sulfonyl group or a sulfo group is included among all monomers forming the polymerization product. . 前記有機層がプラズマ処理されており、該有機層上に前記無機層が形成されてい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ガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic layer is subjected to plasma treatment, and the inorganic layer is formed on the organic layer. 前記基材フィルム上に、前記無機層と前記有機層とがこの順に積層されてい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ガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic layer and the organic layer are laminated in this order on the base film. 前記基材フィルム上に、前記有機層と前記無機層とがこの順に積層されてい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ガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic layer and the inorganic layer are laminated in this order on the base film. 前記無機層と前記有機層が積層された複合層を複数層有することを特徴とする、請求項1〜6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 claim 1, comprising a plurality of composite layers in which the inorganic layer and the organic layer are laminated. 38℃・相対湿度90%における酸素透過率が0.01ml/m2/day・atm未満であり、かつ38℃・相対湿度90%における水蒸気透過率が0.01g/m2/day未満であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。 The oxygen transmission rate at 38 ° C. and 90% relative humidity is less than 0.01 ml / m 2 / day · atm, and the water vapor transmission rate at 38 ° C. and 90% relative humidity is less than 0.01 g / m 2 / day. The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 7, wherein 請求項1〜8のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルムを用いた画像表示素子用基板。   The board | substrate for image display elements using the gas-barrier laminated | multilayer film as described in any one of Claims 1-8. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルムを用いた画像表示素子。   The image display element using the gas-barrier laminated film as described in any one of Claims 1-8. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルムを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent element using the gas-barrier laminated film as described in any one of Claims 1-8.
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JP2011056908A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Fujifilm Corp Barrier laminate and gas barrier film using the same

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