JPH05156426A - Method for forming polymer formed body coated with transparent conductive film - Google Patents

Method for forming polymer formed body coated with transparent conductive film

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JPH05156426A
JPH05156426A JP3341687A JP34168791A JPH05156426A JP H05156426 A JPH05156426 A JP H05156426A JP 3341687 A JP3341687 A JP 3341687A JP 34168791 A JP34168791 A JP 34168791A JP H05156426 A JPH05156426 A JP H05156426A
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JP
Japan
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transparent conductive
group
thin film
conductive thin
polymer
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Application number
JP3341687A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yoshida
統 吉田
Yoshiyuki Miyaki
義行 宮木
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form a transparent conductive plastic film with the adhesiveness of the substrate to a thin transparent conductive film improved in wear resistance and surface hardness by forming a specified primer layer on the surface of the polymer substrate and then forming thin transparent conductive film of metal thereon. CONSTITUTION:A primer layer obtained by three-dimensionally cross-linking a binder polymer (1,000 to 500,000 number average mol.wt. expressed in terms of GPC-polystylene) having a silicon group shown by the formula by metal- oxygen bond is formed on the surface of a polymer substrate. A transparent conductive film of metal or metal oxide is then formed thereon. In the formula, R<1> and R<2> are hydrogen or a hydrocarbon group selected from 1-10C alkyl, aryl, and aralkyl, X is a group selected from halogen, alkoxyl, acyloxy group, aminoxy group, phenoxy group, thioalkoxy group and amino group, and (a) is an integer of 0 to 2. Consequently, a film useful for electrophotographic recording, antistatic effect, electromagnetic wave shielding, etc., is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、透明導電性薄膜で被覆
された高分子成形体の作製方法に関する。更に詳しく
は、耐摩耗性、表面硬度、基材表面との密着性を向上さ
せる高分子成形体への透明導電性薄膜の形成方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polymer molding covered with a transparent conductive thin film. More specifically, it relates to a method for forming a transparent conductive thin film on a polymer molded body, which improves abrasion resistance, surface hardness, and adhesion to the surface of a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】透明導電性膜は、撮像管、エレクトロル
ミネセンス(EL)表示板、航空機などの窓ガラスの防
曇・結氷防止用品、液晶表示板など多くの分野で使用さ
れている。
2. Description of the Related Art Transparent conductive films are used in many fields such as image pickup tubes, electroluminescence (EL) display boards, anti-fogging and anti-icing products for window glass of aircrafts, liquid crystal display boards and the like.

【0003】従来、用いられてきた代表的な透明導電材
料は、ガラス基板上に酸化錫などの金属酸化物を付着さ
せたものであったが、最近になって、プラスチック基材
上にこのような金属酸化物を付着させた透明導電フィル
ムが上市されるようになった(プラスチックエージ、2
8巻、2号、p.75(1982))。
A typical transparent conductive material used in the past has been a metal oxide such as tin oxide deposited on a glass substrate, but recently, a transparent conductive material such as this has been formed on a plastic substrate. Transparent conductive films with various metal oxides are now on the market (plastic age, 2
Volume 8, Issue 2, p. 75 (1982)).

【0004】しかしながら、これらのプラスチック製透
明導電フィルムは、ガラス製に比べて基材との密着性、
耐摩耗性、表面硬度に劣っていた。
However, these plastic transparent conductive films have a higher adhesiveness to the substrate than those made of glass.
It was inferior in wear resistance and surface hardness.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの透
明導電プラスチック材料のもつ欠点を改良し、基材との
密着性、耐摩耗性、表面硬度に優れた透明導電性高分子
成形体の作製手法を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention improves the drawbacks of these transparent conductive plastic materials, and provides a transparent conductive polymer molding excellent in adhesion to a substrate, abrasion resistance and surface hardness. It provides a manufacturing method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来技術の問題点を解決するために検討を重ねてきた結
果、熱硬化型アクリル系樹脂を用いたプライマーをプレ
コート層として用い、その上に金属あるいは金属酸化物
を形成させる方法により、高分子基材との密着性、耐摩
耗性、表面硬度に優れた透明導電性高分子成形体を作製
できることを見いだした。
Means for Solving the Problems As a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present inventors have used a primer using a thermosetting acrylic resin as a precoat layer, It has been found that a transparent conductive polymer molding having excellent adhesion to a polymer base material, abrasion resistance, and surface hardness can be produced by a method of forming a metal or a metal oxide thereon.

【0007】すなわち、本発明は、高分子基材表面上に
ケイ素基を側鎖に有するバインダーポリマーを金属−酸
素結合にて3次元的に架橋してなるプライマー層を形成
した後、その上に金属あるいは金属酸化物からなる透明
導電性薄膜を形成させる透明導電性薄膜で被覆された高
分子成形体の作製方法に関する。
That is, according to the present invention, a primer layer formed by three-dimensionally cross-linking a binder polymer having a silicon group as a side chain by a metal-oxygen bond is formed on the surface of a polymer base material, and then formed thereon. The present invention relates to a method for producing a polymer molded body coated with a transparent conductive thin film, which forms a transparent conductive thin film made of a metal or a metal oxide.

【0008】ここで、ケイ基を側鎖に有するバインダー
ポリマーとは、下記一般式(1)
Here, the binder polymer having a silicic group in its side chain means the following general formula (1)

【0009】[0009]

【化2】 (式中、R、Rは水素または炭素数1〜10のアル
キル基、アリール基、アラルキル基より選ばれる炭化水
素基、Xはハロゲン、アルコキシ、アシロキシ、アミノ
キシ、フェノキシ、チオアルコキシ、アミノ基より選ば
れる基、aは0〜2までの整数)で示される基を分子中
に少なくとも2つ有する高分子をいう。このような高分
子としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレ
ン、アルキルビニルエーテル、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、エチレン、マレイン酸、無水
マレイン酸よりなる群から選ばれる単独あるいは共重合
体を主成分とする数平均分子量が1,000から50
0,000(GPC−ポリスチレン換算)までのビニル
系樹脂などが挙げられる。この分子量のさらに望ましい
値は5,000から300,000である。
[Chemical 2] (In the formula, R 1 and R 2 are hydrogen or a hydrocarbon group selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group and an aralkyl group, X is a halogen, an alkoxy, an acyloxy, an aminoxy, a phenoxy, a thioalkoxy and an amino group. A group selected from the group, a is an integer of 0 to 2) means a polymer having at least two groups in the molecule. Such polymers include acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, alkyl vinyl ether, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, ethylene, maleic acid, maleic anhydride. The number average molecular weight based on the selected homopolymer or copolymer is 1,000 to 50.
Vinyl resins and the like up to 30,000 (GPC-polystyrene conversion) are included. A more desirable value for this molecular weight is 5,000 to 300,000.

【0010】バインダーポリマーの一例としては、下記
一般式(4)
As an example of the binder polymer, the following general formula (4) is used.

【0011】[0011]

【化3】 (式中、Rは水素または炭素数1〜5のアルキル基、
は炭素数1〜5のアルキル基を表し、lは1〜3、
m/nがmol比で99/1〜80/20)で示される
アルコキシシリル基を側鎖に持つラジカル共重合体(数
平均分子量1,000〜500,000:ポリスチレン
換算)で示されるアルコキシシリル基を側鎖に持つ高分
子などが挙げられる。
[Chemical 3] (In the formula, R 6 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R 7 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, l is 1 to 3,
Alkoxysilyl represented by a radical copolymer having a side chain of an alkoxysilyl group represented by m / n in a molar ratio of 99/1 to 80/20 (number average molecular weight 1,000 to 500,000: polystyrene conversion). Examples include polymers having a group in the side chain.

【0012】また、プライマー層上に金属あるいは金属
酸化物からなる透明導電性薄膜を形成させる方法として
は、真空蒸着法あるいはスパッタリング法が好ましく採
用される(「薄膜の作製・評価とその応用技術ハンドブ
ック」フジ・テクノシステム、1984年)。
Further, as a method for forming a transparent conductive thin film made of a metal or a metal oxide on the primer layer, a vacuum vapor deposition method or a sputtering method is preferably adopted (see "Handbook of preparation and evaluation of thin film and its application technique"). Fuji Techno System, 1984).

【0013】真空蒸着法で、透明導電層を形成する金属
あるいは酸化金属材料としては、SnO、In
、In−SnO、CdSnO、Zn
O−Al、SnO−Sb、AuおよびP
dから選ばれた化合物を主成分とするものであり、10
−4〜10−5Torr程度の真空下で、これらの金属
あるいは金属酸化物を融点以上に加熱することにより発
生させた金属蒸気中で高分子成形体を走行させると、金
属蒸気が高分子成形体表面上で凝縮し、微粒子となって
薄膜を形成する。
As the metal or metal oxide material for forming the transparent conductive layer by the vacuum vapor deposition method, SnO 2 , In
2 O 3 , In 2 O 3 —SnO 2 , Cd 2 SnO 4 , Zn
O-Al 2 O 3, SnO 2 -Sb 2 O 3, Au and P
The compound containing a compound selected from d as a main component is 10
When a polymer molded body is run in a metal vapor generated by heating these metals or metal oxides to a melting point or higher under a vacuum of about −4 to 10 −5 Torr, the metal vapor forms a polymer. It condenses on the body surface and becomes fine particles to form a thin film.

【0014】スパッタリング法では、真空中のグロー放
電で発生した不活性ガスイオンをターゲット表面に加速
衝突させた時生じるスパッタ現象を利用して、高分子成
形体表面に薄膜を形成させる。この時使用する透明導電
層を形成する材料は、上記の真空蒸着法と同じ金属ある
いは金属酸化物である。スパッタリング法は真空蒸着法
よりも低温で薄膜が形成できるため、高分子成形体表面
に透明導電性膜を形成させるのに好都合である。
In the sputtering method, a thin film is formed on the surface of the polymer molded body by utilizing the sputtering phenomenon that occurs when the inert gas ions generated by glow discharge in vacuum are accelerated and collided with the target surface. The material for forming the transparent conductive layer used at this time is the same metal or metal oxide as in the above-mentioned vacuum deposition method. Since the sputtering method can form a thin film at a lower temperature than the vacuum deposition method, it is convenient for forming a transparent conductive film on the surface of the polymer molded body.

【0015】本発明において、高分子基材上へのプライ
マー層の形成は、一般式(1)で示されるケイ素基を側
鎖に有するバインダーポリマー1〜90重量%、下記一
般式(2) R M(OR4−b (2) (式中、Rは水素、炭素数1〜5のアルコキシ基また
はフェノキシ基、炭素数1〜5のアルキル基またはフェ
ニル基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基または
フェニル基を表し、MはSi、Ti、SnまたはZrを
表し、bは0〜2の整数を表す)で示される金属アルコ
キシドおよび/または下記一般式(3) (RO)M’(Acac) (3) (M’はTi、SnまたはZrを表し、Rは炭素数1
〜5のアルキル基、Acacはアセチルアセトナート
類、cは2〜4の整数を表す)で示される金属キレート
化合物99〜10重量%に、ルイス酸を添加してなるプ
ライマー組成物の有機溶剤溶液を高分子基材表面に塗布
した後、熱架橋させることにより行うことができる。
In the present invention, the primer layer is formed on the polymer substrate by 1 to 90% by weight of a binder polymer represented by the general formula (1) having a silicon group as a side chain, and the following general formula (2) R 3 b M (OR 4 ) 4-b (2) (In the formula, R 3 represents hydrogen, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a phenoxy group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group, and R 4 Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group, M represents Si, Ti, Sn or Zr, and b represents an integer of 0 to 2) and / or the following general formula (3 ) (R 5 O) c M ′ (Acac) (3) (M ′ represents Ti, Sn or Zr, and R 5 has 1 carbon atom.
An alkyl group of 5 to 5, Acac is an acetylacetonate, and c is an integer of 2 to 4) and a Lewis acid is added to 99 to 10% by weight of a metal chelate compound in an organic solvent solution. It can be carried out by coating the surface of the polymer substrate with the polymer and then thermally crosslinking it.

【0016】本発明で用いられるアルコキシシリル基を
側鎖に有するバインダーポリマーの例を具体的に挙げる
と、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、無水マレイン酸から選ばれる少なくとも1種の
化合物と、好ましくは3−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエト
キシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリブトキシ
シラン、3−メタクリロキシプロピルプロポキシシラ
ン、3−メタクリロキシプロピルイソプロポキシシラ
ン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2
−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−メタ
クリロキシエチルトリブトキシシラン、メタクリロキシ
メチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリ
エトキシシラン、メタクリロキシメチルトリブトキシシ
ラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ア
クリロキシプロピルトリブトキシシラン、2−アクリロ
キシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロキシエチ
ルトリエトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリプ
ロポキシシラン、2−アクリロキシエチルトリブトキシ
シラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アク
リロキシメチルトリエトキシシランおよびアクリロキシ
メチルトリブトキシシランから選ばれる化合物とのラジ
カル共重合体であり、その組成は、mol比で99:1
〜80:20の範囲が好ましい。また、無水マレイン酸
を用いる場合は、その重合量はポリマー全体の20重量
%以下であることが望ましい。
Specific examples of the binder polymer having an alkoxysilyl group in the side chain used in the present invention include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and anhydrous. At least one compound selected from maleic acid and preferably 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltributoxysilane, 3-methacryloxypropylpropoxysilane, 3 -Methacryloxypropylisopropoxysilane, 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane, 2
-Methacryloxyethyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethyltributoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacryloxymethyltributoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane,
3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltributoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-acryloxyethyltriethoxysilane, 2-acryloxyethyltripropoxysilane, 2-acryloxyethyl It is a radical copolymer with a compound selected from tributoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethyltriethoxysilane and acryloxymethyltributoxysilane, the composition of which is a molar ratio of 99: 1.
The range of 80:20 is preferable. When maleic anhydride is used, its polymerization amount is preferably 20% by weight or less based on the whole polymer.

【0017】これらの共重合体は、公知の重合開始剤を
用いて公知の合成方法に従って行うことができる。この
場合、溶液ラジカル重合法によるものが好ましい。
These copolymers can be prepared by a known synthesis method using a known polymerization initiator. In this case, the solution radical polymerization method is preferable.

【0018】上記の重合に際しては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族系炭化水素、ヘキサン、ヘプ
タン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素、酢酸エチ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
等のエステル系、アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタ
ノール、イソブタノール、ジグリム、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル等のアルコール系あるいはエーテ
ル系溶剤を用いることができる。
In the above-mentioned polymerization, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane, ester-based solvents such as ethyl acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate, and acetone. , Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and other ketones,
An alcohol-based or ether-based solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, diglyme, or ethylene glycol monoethyl ether can be used.

【0019】得られる共重合体の数平均分子量は、ポリ
スチレン換算で1,000〜500,000のものが好
ましい。さらに好ましくは、5,000〜300,00
0である。モノマー濃度は0.5〜5mmol/mlが
好ましいが、より好ましくは0.8〜1.5mmol/
mlである。重合温度は60〜80℃が好ましいが、よ
り好ましくは65〜75℃である。重合時間は好ましく
は4〜8時間程度であるが、より好ましくは6〜7時間
程度である。
The number average molecular weight of the obtained copolymer is preferably 1,000 to 500,000 in terms of polystyrene. More preferably, 5,000 to 300,00
It is 0. The monomer concentration is preferably 0.5 to 5 mmol / ml, more preferably 0.8 to 1.5 mmol / ml.
ml. The polymerization temperature is preferably 60 to 80 ° C, more preferably 65 to 75 ° C. The polymerization time is preferably about 4 to 8 hours, more preferably about 6 to 7 hours.

【0020】このようにして得られるアルコキシシリル
基を側鎖に有するバインダーポリマーの有機溶液中に一
般式(2)および/または(3)で示される化合物(以
下架橋剤と呼ぶ)にルイス酸等の架橋促進剤を添加した
プライマー組成物を基材上に塗布し加熱すると、プライ
マー層は少なくとも1種類またはそれ以上の金属−酸素
結合(金属として、Si、Ti、Zr、Sn)による3
次元的な編み目が形成され、得られるプライマー層は透
明性を維持しながら架橋する。
In an organic solution of a binder polymer having an alkoxysilyl group in the side chain thus obtained, a compound represented by the general formula (2) and / or (3) (hereinafter referred to as a cross-linking agent) is added with a Lewis acid or the like. When the primer composition to which the crosslinking accelerator is added is applied onto a substrate and heated, the primer layer is formed by at least one or more kinds of metal-oxygen bonds (as metals, Si, Ti, Zr, Sn).
A dimensional stitch is formed and the resulting primer layer crosslinks while maintaining transparency.

【0021】架橋反応に用いるバインダーポリマーは、
重合により得られた重合溶液のまま用いても、一度単離
したものを使用してもかまわない。しかし、操作する上
で得られた重合溶液をそのまま使用する方が好ましい。
The binder polymer used in the crosslinking reaction is
The polymerization solution obtained by the polymerization may be used as it is or may be isolated once. However, it is preferable to use the polymerization solution obtained in the operation as it is.

【0022】用いられる架橋剤(2)としては、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラフェノ
キシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメ
トキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリ
フェノキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェ
ニルトリエトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラ
ン等のアルコキシシラン類、テトラブチルチタネート、
テトライソプロピルチタネート等のチタン酸エステル
類、錫メトキシド、錫エトキシド等の錫アルコキシド
類、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムイソプロポ
キシド、ジルコニウムブトキシド等のジルコニウムアル
コキシド等が挙げられる。
As the cross-linking agent (2) used, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriphenoxysilane, phenyltrimethoxysilane, Alkoxysilanes such as phenyltriethoxysilane and phenyltriphenoxysilane, tetrabutyl titanate,
Examples thereof include titanic acid esters such as tetraisopropyl titanate, tin alkoxides such as tin methoxide and tin ethoxide, zirconium alkoxides such as zirconium ethoxide, zirconium isopropoxide and zirconium butoxide.

【0023】一方、架橋剤(3)としては、チタニウム
アルコキシビスアセチルアセトナート、錫アセチルアセ
トナート2臭化物、ジルコニウムアセチルアセトナート
等のキレート化合物などが用いられる。
On the other hand, as the cross-linking agent (3), a chelate compound such as titanium alkoxybis acetylacetonate, tin acetylacetonate dibromide, zirconium acetylacetonate or the like is used.

【0024】架橋時に用いられるこれら架橋剤(2)お
よび/または(3)は1種類単独あるいは2種類以上の
組み合わせで用いても良い。アルコキシシリル基を側鎖
に有するバインダーポリマーに対し用いられる架橋剤
は、10〜99重量%が好ましい。
These cross-linking agents (2) and / or (3) used during cross-linking may be used alone or in combination of two or more. The crosslinking agent used for the binder polymer having an alkoxysilyl group in the side chain is preferably 10 to 99% by weight.

【0025】加えられる架橋剤の量が10重量%未満の
時は熱硬化が不十分となるおそれがあり、99重量%よ
り多いときは架橋が進行しすぎるためプライマー層の接
着性が低下することがある。用いられる架橋剤の量が1
0〜99重量%であれば、その2成分の組成は任意の値
を選択することができ、硬化時のプライマー層の縮み現
象は見られず、その透明性も保持される。また、高い硬
度(5H以上)が必要な場合は、架橋剤の量を40重量
%以上にすればよい。
When the amount of the cross-linking agent added is less than 10% by weight, the heat curing may be insufficient, and when it is more than 99% by weight, the crosslinking proceeds excessively and the adhesion of the primer layer is deteriorated. There is. The amount of crosslinking agent used is 1
When it is 0 to 99% by weight, the composition of the two components can be selected as desired, the shrinkage phenomenon of the primer layer at the time of curing is not observed, and its transparency is maintained. When high hardness (5H or more) is required, the amount of the cross-linking agent may be 40% by weight or more.

【0026】基材上のプライマー層の形成に至るプロセ
スは、例えば既知のゾルゲル法を用いることにより容易
に達成される。
The process leading to the formation of the primer layer on the substrate is easily achieved, for example, by using the known sol-gel method.

【0027】即ち、アルコキシシリル基を側鎖に有する
バインダーポリマーおよび架橋剤から構成される有機混
合溶液にルイス酸を加え、室温において撹拌することに
より20〜30分で安定なゾル溶液が得られる。このゾ
ル溶液を種々の基材上にスピンコート(あるいはディッ
プコート)法により塗布し、大気下で加熱することによ
り、ゾル−ゲル転移を経て、透明かつ接着性の高いプラ
イマー層が形成される。
That is, a Lewis acid is added to an organic mixed solution composed of a binder polymer having an alkoxysilyl group in the side chain and a cross-linking agent and stirred at room temperature to obtain a stable sol solution in 20 to 30 minutes. This sol solution is applied onto various base materials by spin coating (or dip coating) and heated in the atmosphere to form a transparent and highly adhesive primer layer through a sol-gel transition.

【0028】架橋硬化時の温度は、用いる高分子基材の
耐熱性に応じて50℃〜300℃の範囲で設定される。
より、好ましくは、80℃〜200℃である。硬化に要
する時間は、5分〜2時間程度でよく、硬化温度が高い
程、その所用時間は短縮される。硬化時に用いられるル
イス酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、蟻酸、酢酸
等のプロトン酸が好ましい。この時、硬化物の架橋密度
は、70%以上にすることが可能である。
The temperature at the time of crosslinking and curing is set in the range of 50 ° C. to 300 ° C. depending on the heat resistance of the polymer base material used.
More preferably, it is 80 ° C to 200 ° C. The time required for curing may be about 5 minutes to 2 hours, and the higher the curing temperature, the shorter the required time. As the Lewis acid used at the time of curing, a protic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid or acetic acid is preferable. At this time, the crosslink density of the cured product can be 70% or more.

【0029】用いられる高分子基材の種類としては、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリ塩
化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、セル
ロースアセテート、マレイミド共重合体、ジアリルフタ
レート、メラミン樹脂、ポリスルフォン、ポリエーテル
スルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリエーテ
ルエーテルケトン、メタクリル−スチレン共重合樹脂、
ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリメチルペンテン−1、ポリアセタール、アクリ
ル−塩化ビニル共重合樹脂などがあり、特に限定されな
い。
The type of polymer base material used is polypropylene, polystyrene, methacrylic resin, polyvinyl chloride, polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, cellulose acetate, maleimide copolymer, diallyl phthalate, melamine resin, Polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polyetheretherketone, methacryl-styrene copolymer resin,
There are polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polymethylpentene-1, polyacetal, acryl-vinyl chloride copolymer resin, etc., and they are not particularly limited.

【0030】このようにして基材上に形成された上記組
成のプライマー被膜は、透明性、異種界面(無機−有機
界面)の接着性に優れている。
The primer coating having the above composition formed on the substrate in this manner is excellent in transparency and adhesiveness at a different interface (inorganic-organic interface).

【0031】プラスチック基材上に形成した当該プライ
マー層上に、例えば、一般式(2)および/または
(3)で示される化合物にルイス酸を加えた有機溶液を
塗布し、熱硬化させると、プライマー被膜と化合物
(2)および/または(3)から形成されるポリメタロ
キサンとの相乗作用により、透明性、表面硬度および耐
摩耗性に優れるという有利性が得られる。プライマー層
上のポリメタロキサン層の形成の際に使用される溶媒、
使用されるルイス酸、架橋温度、架橋時間は、該プライ
マー層形成時と同様の条件を用いることができる。この
時用いられる(2)および/または(3)は任意の量比
で使用できる。
On the primer layer formed on a plastic substrate, for example, an organic solution obtained by adding a Lewis acid to a compound represented by the general formula (2) and / or (3) is applied and heat-cured. The synergistic effect of the primer coating and the polymetalloxane formed from the compounds (2) and / or (3) provides the advantage of excellent transparency, surface hardness and abrasion resistance. Solvent used in the formation of the polymetalloxane layer on the primer layer,
Regarding the Lewis acid used, the crosslinking temperature, and the crosslinking time, the same conditions as those for forming the primer layer can be used. At this time, (2) and / or (3) used can be used in an arbitrary amount ratio.

【0032】このように均一な状態で熱架橋反応し、3
次元編み目化して得られた被膜は、完全な相溶状態であ
り高い透明性を示す。更に、それぞれの重合体の特性と
組成比から予測されるより優れた特性を示す。
In this way, the thermal crosslinking reaction is carried out in a uniform state, and 3
The film obtained by dimensional stitching is in a completely compatible state and shows high transparency. Furthermore, it shows the properties superior to those predicted from the properties and composition ratio of each polymer.

【0033】[0033]

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0034】プライマー層の形成は、高分子基板へのス
ピンコーティングにより行った。被膜の表面硬度は、J
IS−K5401記載の鉛筆硬度試験に従って行った。
被膜の剥離試験は、JIS−K5400記載の手法に従
って行った。被膜の厚さは、走査型電子顕微鏡を用いて
破断面から計測した。被膜の透明性は、300〜900
nmのUV−VIS吸収から判断した。
The formation of the primer layer was performed by spin coating on a polymer substrate. The surface hardness of the coating is J
It was conducted according to the pencil hardness test described in IS-K5401.
The peeling test of the coating was performed according to the method described in JIS-K5400. The coating thickness was measured from the fracture surface using a scanning electron microscope. The transparency of the coating is 300-900.
It was judged from the UV-VIS absorption at nm.

【0035】また合成したバインダーポリマーは一旦単
離してもしなくてもプライマー層の形成に用いることが
出来るが、操作の簡略化のため本実施例ではバインダー
ポリマーを単離しない例を示した。また実施例中で用い
たバインダーポリマーの分子量は、いずれも数平均分子
量で100,000〜120,000程度(GPC−ポ
リスチレン換算)のものである。
Although the synthesized binder polymer can be used for forming the primer layer with or without isolation, the example in which the binder polymer is not isolated is shown in this embodiment for simplification of the operation. The molecular weight of the binder polymer used in the examples is about 100,000 to 120,000 in terms of number average molecular weight (GPC-polystyrene conversion).

【0036】スパッタリングによる高分子基板表面への
透明導電性膜の形成条件は、以下の通りである。
The conditions for forming the transparent conductive film on the surface of the polymer substrate by sputtering are as follows.

【0037】 ・装置 : ULVAC製 SV−450−T10 ・方法 : DCマグネトロン・サイドスパッタ ・パワー : 1 W/cm ・O分圧 : 1.5% ・真空度 : 0.005Torr ・T/S距離 : 53mm ・膜厚 : 2000オングストローム ・ターゲット : In−SnO (SnOが10重量%) 実施例1 メタクリル酸メチル(8.56g、85.5mmo
l)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(1.12g、4.5mmol)、アゾイソブチロニト
リル(AIBN)(15mg、90μmol)、ジグリ
ム(80ml)を封管に入れて脱気する。その封管を振
とうさせながら、70℃で6時間恒温槽で反応させた。
反応終了後、封管を開け、反応溶液10mlを50ml
のフラスコに移し、大気下にて撹拌しながら、ジグリム
(10ml)およびテトラエトキシシラン(0.24m
ol、50.34g)を加えた後、0.1N塩酸(5m
l)を滴下した。30分後、0.1mlの反応溶液をポ
リメタクリル酸メチル(縦50mm×横50mm×厚さ
2mm)基板上にスピンコートを行った。次にコートさ
れた基板をオーブンに移し、130℃で1時間加熱した
ところ、基板上に透明な薄い被膜が生成した。
Equipment: ULVAC SV-450-T10 Method: DC magnetron side sputter Power: 1 W / cm 2 O 2 partial pressure: 1.5% Vacuum degree: 0.005 Torr T / S distance: 53 mm, thickness: 2000 Å target: In 2 O 3 -SnO 2 ( SnO 2 is 10 wt%) example 1 methyl methacrylate (8.56g, 85.5mmo
1), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (1.12 g, 4.5 mmol), azoisobutyronitrile (AIBN) (15 mg, 90 μmol), and diglyme (80 ml) are put in a sealed tube and deaerated. While shaking the sealed tube, the reaction was carried out at 70 ° C. for 6 hours in a constant temperature bath.
After completion of the reaction, open the sealed tube and add 10 ml of the reaction solution to 50 ml.
Iglyme (10 ml) and tetraethoxysilane (0.24 m
Ol, 50.34 g) was added, and then 0.1 N hydrochloric acid (5 m
l) was added dropwise. After 30 minutes, 0.1 ml of the reaction solution was spin-coated on a polymethylmethacrylate (length 50 mm × width 50 mm × thickness 2 mm) substrate. The coated substrate was then transferred to an oven and heated at 130 ° C. for 1 hour, forming a transparent thin film on the substrate.

【0038】コート前とコート後のUV−VIS吸収
は、300〜900nmの波長域において最大0.3%
の光線透過率の減少にとどまり、コートによる基板の透
明性はほとんど損なわれていない。
The UV-VIS absorption before and after coating has a maximum of 0.3% in the wavelength range of 300 to 900 nm.
However, the transparency of the substrate by the coating is hardly impaired.

【0039】走査型電子顕微鏡で被膜の破断面を見ると
2μm程度であり、表面硬度は3Hを示した。被膜を焼
成し灰分を原子吸光分析にかけたところ、仕込み時に加
えられた架橋剤の量は、ほぼ架橋反応に消費されてい
た。被膜の総重量中に含まれるケイ素は26.4重量%
であった。被膜の固体29Si−NMR(97.3MH
z;ポリジメチルシロキサン基準)スペクトルから、4
本の吸収ピークがδ−48.7ppm、δ−57.2p
pm、δ−66.2ppm、δ−75.2ppmと読み
取れ、それぞれの吸収ピーク強度比は、0.01:9.
99:72:18であった。これらの吸収の帰属を表1
に示す。
When the fracture surface of the coating film was observed with a scanning electron microscope, it was about 2 μm, and the surface hardness was 3H. When the coating was baked and the ash was subjected to atomic absorption spectrometry, the amount of the crosslinking agent added at the time of preparation was almost consumed in the crosslinking reaction. Silicon contained in the total weight of the coating is 26.4% by weight.
Met. Solid state 29 Si-NMR (97.3 MH) of the coating
z; polydimethylsiloxane standard) from spectrum 4
The absorption peak of the book is δ-48.7 ppm, δ-57.2p
pm, δ-66.2 ppm, δ-75.2 ppm, and the respective absorption peak intensity ratios were 0.01: 9.
It was 99:72:18. Table 1 shows the attribution of these absorptions.
Shown in.

【0040】[0040]

【表1】 これらのピークの帰属および吸収強度から、この被膜の
架橋度は、 0.01×1/4+9.99×2/4+72×3/4+18×4/4=77% となる。
[Table 1] From the attribution of these peaks and the absorption intensity, the degree of crosslinking of this film is 0.01 × 1/4 + 9.99 × 2/4 + 72 × 3/4 + 18 × 4/4 = 77%.

【0041】得られたプライマー層を形成せしめたポリ
メタクリル酸メチル基板を用い、上記の条件でのスパッ
タリングにより基板表面上へ透明導電性膜を形成させ
た。この表面の抵抗率は8.5×10−4Ωcm、光透
過率は70%、表面硬度は7Hであった。また、被膜の
剥離試験を行ったが剥離は見られなかった。
A transparent conductive film was formed on the surface of the substrate by sputtering under the above conditions using the polymethylmethacrylate substrate on which the obtained primer layer was formed. The resistivity of this surface was 8.5 × 10 −4 Ωcm, the light transmittance was 70%, and the surface hardness was 7H. Further, a peeling test of the coating was conducted, but no peeling was observed.

【0042】実施例2 実施例1において、ポリメタクリル酸メチル基板をポリ
カーボネート基板とし、重合溶媒のジグリムを2−エト
キシエタノールとした他は、実施例1と同様に透明導電
性膜を形成させた。得られた材料表面の抵抗率は8.2
×10−4Ωcm、光透過率は70%、表面硬度は3H
であった。また、被膜の剥離試験を行ったが剥離は見ら
れなかった。
Example 2 A transparent conductive film was formed in the same manner as in Example 1 except that the polymethylmethacrylate substrate was the polycarbonate substrate and the diglyme of the polymerization solvent was 2-ethoxyethanol. The resistivity of the obtained material surface is 8.2.
× 10 −4 Ωcm, light transmittance 70%, surface hardness 3H
Met. Further, a peeling test of the coating was conducted, but no peeling was observed.

【0043】実施例3 実施例1において、ポリメタクリル酸メチル基板をシク
ロヘキシルマレイミド−イソブテン交互共重合体基板と
した他は、実施例1と同様に透明導電性膜を形成させ
た。得られた材料表面の抵抗率は8.2×10−4Ωc
m、光透過率は73%、表面硬度は7Hであった。ま
た、被膜の剥離試験を行ったが剥離は見られなかった。
Example 3 A transparent conductive film was formed in the same manner as in Example 1 except that the cyclohexylmaleimide-isobutene alternating copolymer substrate was used as the polymethylmethacrylate substrate. The resistivity of the obtained material surface is 8.2 × 10 −4 Ωc
m, the light transmittance was 73%, and the surface hardness was 7H. Further, a peeling test of the coating was conducted, but no peeling was observed.

【0044】比較例1 実施例2で用いたポリカーボネート基板上に直接スパッ
タリングにより透明導電性膜を形成させた。この表面の
抵抗率は8.0×10−4Ωcm、光透過率は72%で
あったが、表面硬度はBであり、また、被膜の剥離試験
を行った結果、約30%の剥離が確認された。
Comparative Example 1 A transparent conductive film was formed on the polycarbonate substrate used in Example 2 by direct sputtering. The resistivity of this surface was 8.0 × 10 −4 Ωcm and the light transmittance was 72%, but the surface hardness was B. As a result of the peeling test of the coating, about 30% peeling was observed. confirmed.

【0045】比較例2 実施例3で用いたシクロヘキシルマレイミド−イソブテ
ン交互共重合体基板上に直接スパッタリングにより透明
導電性膜を形成させた。この表面の抵抗率は7.9×1
−4Ωcm、光透過率は75%であったが、表面硬度
は4Hであり、また、被膜の剥離試験を行った結果、約
40%の剥離が確認された。
Comparative Example 2 A transparent conductive film was formed by direct sputtering on the cyclohexylmaleimide-isobutene alternating copolymer substrate used in Example 3. The resistivity of this surface is 7.9 x 1
Although it was 0 −4 Ωcm and the light transmittance was 75%, the surface hardness was 4H, and as a result of the peeling test of the coating, about 40% peeling was confirmed.

【0046】実施例4 メタクリル酸メチル(8.56g、85.5mmo
l)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(1.12g、4.5mmol)、AIBN(15m
g、90μmol)、2−エトキシエタノール(80m
l)を封管に入れて脱気する。その封管を振とうさせな
がら70℃で6時間恒温槽で反応させた。反応終了後、
封管を開け、反応溶液10mlを50mlのフラスコに
移し、大気下にて撹拌しながら、ジグリム(10m
l)、テトラエトキシシラン(0.16mol、32.
76g)およびテトラプロポキシチタン(2.3mmo
l、0.67g)を加えた後、0.1N塩酸(5ml)
を滴下した。30分後、0.1mlの反応溶液をポリカ
ーボネート(縦50mm×横50mm×厚さ2mm)の
基板上にスピンコートした。次に基板をオーブンに移
し、130℃で1時間加熱したところポリカーボネート
基板上に透明な薄い被膜が生成した。
Example 4 Methyl methacrylate (8.56 g, 85.5 mmo)
l), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (1.12 g, 4.5 mmol), AIBN (15 m
g, 90 μmol), 2-ethoxyethanol (80 m
Place l) in a sealed tube and degas. The sealed tube was shaken and reacted at 70 ° C. for 6 hours in a constant temperature bath. After the reaction,
Open the sealed tube, transfer 10 ml of the reaction solution to a 50 ml flask, and stir in the air while stirring to obtain diglyme (10 m
1), tetraethoxysilane (0.16 mol, 32.
76 g) and tetrapropoxy titanium (2.3 mmo
1, 0.67 g), and then 0.1 N hydrochloric acid (5 ml)
Was dripped. After 30 minutes, 0.1 ml of the reaction solution was spin-coated on a polycarbonate (length 50 mm x width 50 mm x thickness 2 mm) substrate. Next, the substrate was transferred to an oven and heated at 130 ° C. for 1 hour to form a transparent thin film on the polycarbonate substrate.

【0047】コート前とコート後のUV−VIS吸収
は、300〜900nmの波長域において最大0.3%
の光線透過率の減少にとどまり、コートによる基板の透
明性はほとんど損なわれていない。
The UV-VIS absorption before and after coating has a maximum of 0.3% in the wavelength range of 300 to 900 nm.
However, the transparency of the substrate by the coating is hardly impaired.

【0048】走査型電子顕微鏡で被膜の破断面を見ると
2μm程度であり、表面硬度は3Hを示した。被膜を焼
成し灰分を原子吸光分析にかけたところ、仕込み時に加
えられた架橋剤の量は、ほぼ架橋反応に消費されてい
た。被膜の総重量中に含まれる金属種の含有量は23重
量%であった。被膜の固体29Si−NMR(97.3
MHz;ポリジメチルシロキサン基準)スペクトルか
ら、4本の吸収ピークがδ−48.7ppm、δ−5
7.2ppm、δ−66.2ppm、δ−75.2pp
mと読み取れ、それぞれの吸収ピーク強度比は、8:
0:65:27であった。用いたテトラプロポキシチタ
ンの量はテトラアルコキシシランの量の1/100程度
であり無視できる。よって架橋度は、実施例1の場合と
同様に29Si−NMRの吸収から、 8×1/4+65×3/4+27×4/4=77.75% となる。
When the fracture surface of the coating film was observed with a scanning electron microscope, it was about 2 μm, and the surface hardness was 3H. When the coating was baked and the ash was subjected to atomic absorption spectrometry, the amount of the crosslinking agent added at the time of preparation was almost consumed in the crosslinking reaction. The content of metal species contained in the total weight of the coating was 23% by weight. Solid state 29 Si-NMR (97.3) of the coating
MHz; polydimethylsiloxane standard) From the spectrum, four absorption peaks were δ-48.7 ppm, δ-5
7.2 ppm, δ-66.2 ppm, δ-75.2 pp
It can be read as m, and the absorption peak intensity ratio is 8:
It was 0:65:27. The amount of tetrapropoxytitanium used is about 1/100 of the amount of tetraalkoxysilane and can be ignored. Therefore, the crosslinking degree is 8 × 1/4 + 65 × 3/4 + 27 × 4/4 = 77.75% from the 29 Si-NMR absorption as in the case of Example 1.

【0049】得られたプライマー層を形成せしめたポリ
カーボネート基板を用い、上記の条件でのスパッタリン
グにより基板表面上へ透明導電性膜を形成させた。この
表面の抵抗率は8.4×10−4Ωcm、光透過率は7
0%、表面硬度は4Hであった。また、被膜の剥離試験
を行ったが剥離は見られなかった。
Using the polycarbonate substrate on which the obtained primer layer was formed, a transparent conductive film was formed on the surface of the substrate by sputtering under the above conditions. The resistivity of this surface is 8.4 × 10 −4 Ωcm, and the light transmittance is 7
The surface hardness was 0% and the hardness was 4H. Further, a peeling test of the coating was conducted, but no peeling was observed.

【0050】実施例5 メタクリル酸メチル(7.71g、77.0mmo
l)、マレイン酸(0.99g、8.55mmol)、
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(1.
12g、4.5mmol)、AIBN(15mg、90
μmol)、ジグリム(80ml)を封管に入れて脱気
する。その封管を振とうさせながら70℃で6時間恒温
槽で反応させた。反応終了後、封管を開け、反応溶液1
0mlを50mlのフラスコに移し、大気下にて撹拌し
ながら、ジグリム(10ml)、テトラエトキシシラン
(0.15mol、32.55g)、テトラプロポキシ
チタン(2.3mmol、0.67g)およびジルコニ
ウムアセチルアセトナート(0.81mmol、0.3
9g)を加えた後、0.1N塩酸(5ml)を滴下し
た。30分後、0.1mlの反応溶液をシクロヘキシル
マレイミド−イソブテン共重合体(縦50mm×横50
mm×厚さ2mm)基板上にスピンコートした。次に基
板をオーブンに移し、130℃で1時間加熱したところ
基板上に透明な薄い被膜が生成した。
Example 5 Methyl methacrylate (7.71 g, 77.0 mmo)
l), maleic acid (0.99 g, 8.55 mmol),
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (1.
12 g, 4.5 mmol), AIBN (15 mg, 90
μmol) and diglyme (80 ml) are put in a sealed tube and deaerated. The sealed tube was shaken and reacted at 70 ° C. for 6 hours in a constant temperature bath. After completion of the reaction, open the sealed tube and let reaction solution 1
0 ml was transferred to a 50 ml flask and stirred under air with diglyme (10 ml), tetraethoxysilane (0.15 mol, 32.55 g), tetrapropoxytitanium (2.3 mmol, 0.67 g) and zirconium acetylacetate. Nart (0.81 mmol, 0.3
After adding 9 g), 0.1 N hydrochloric acid (5 ml) was added dropwise. After 30 minutes, 0.1 ml of the reaction solution was added to a cyclohexylmaleimide-isobutene copolymer (50 mm in length × 50 in width).
mm × thickness 2 mm) Spin-coated on a substrate. Next, the substrate was transferred to an oven and heated at 130 ° C. for 1 hour to form a transparent thin film on the substrate.

【0051】コート前とコート後のUV−VIS吸収
は、300〜900nmの波長域において最大0.3%
の光線透過率の減少にとどまり、コートによる基板の透
明性はほとんど損なわれていない。
The UV-VIS absorption before and after coating has a maximum of 0.3% in the wavelength range of 300 to 900 nm.
However, the transparency of the substrate by the coating is hardly impaired.

【0052】走査型電子顕微鏡で被膜の破断面を見ると
2μm程度であり、表面硬度は7Hを示した。被膜を焼
成し灰分を原子吸光分析にかけたところ、仕込み時に加
えられた架橋剤の量は、ほぼ架橋反応に消費されてい
た。被膜の総重量中に含まれる金属種の含有量は22.
5重量%(被膜中に含まれる金属酸化物として計算)で
あった。被膜の固体29Si−NMR(97.3MH
z;ポリジメチルシロキサン基準)スペクトルから、4
本の吸収ピークがδ−48.7ppm、δ−57.2p
pm、δ−66.2ppm、δ−75.2ppmと読み
取れ、それぞれの吸収ピーク強度比は、5:0:70:
25であった。用いたテトラプロポキシチタンおよびジ
ルコニウムアセチルアセトナートの量はテトラアルコキ
シシランの量の1/100程度であり無視できる。よっ
て架橋度は、実施例1の場合と同様に29Si−NMR
の吸収から求めることができ、 5×1/4+70×3/4+25×4/4=78.75% となる。
When the fracture surface of the coating was observed with a scanning electron microscope, it was about 2 μm, and the surface hardness was 7H. When the coating was baked and the ash was subjected to atomic absorption spectrometry, the amount of the crosslinking agent added at the time of preparation was almost consumed in the crosslinking reaction. The content of metal species contained in the total weight of the coating is 22.
It was 5% by weight (calculated as the metal oxide contained in the coating). Solid state 29 Si-NMR (97.3 MH) of the coating
z; polydimethylsiloxane standard) from spectrum 4
The absorption peak of the book is δ-48.7 ppm, δ-57.2p
pm, δ-66.2 ppm, δ-75.2 ppm, and the respective absorption peak intensity ratios are 5: 0: 70:
It was 25. The amounts of tetrapropoxytitanium and zirconium acetylacetonate used are about 1/100 of the amount of tetraalkoxysilane and can be ignored. Therefore, the degree of crosslinking was determined by 29 Si-NMR as in the case of Example 1.
Can be determined from the absorption of 5 × 1/4 + 70 × 3/4 + 25 × 4/4 = 78.75%.

【0053】得られたプライマー層を形成せしめたシク
ロヘキシルマレイミド−イソブテン共重合体基板を用
い、上記の条件でのスパッタリングにより基板表面上へ
透明導電性膜を形成させた。この表面の抵抗率は8.2
×10−4Ωcm、光透過率は72%、表面硬度は8H
であった。また、被膜の剥離試験を行ったが剥離は見ら
れなかった。
Using the cyclohexylmaleimide-isobutene copolymer substrate on which the obtained primer layer was formed, a transparent conductive film was formed on the substrate surface by sputtering under the above conditions. The resistivity of this surface is 8.2.
× 10 −4 Ωcm, light transmittance 72%, surface hardness 8H
Met. Further, a peeling test of the coating was conducted, but no peeling was observed.

【0054】実施例6 メタクリル酸メチル(8.56g、85.5mmo
l)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(1.12g、4.5mmol)、AIBN(15m
g、90μmol)、2−エトキシエタノール(80m
l)を封管に入れて脱気する。その封管を振とうさせな
がら70℃で6時間恒温槽で反応させた。反応終了後、
封管を開け、反応溶液10mlを50mlのフラスコに
移し、大気下にて撹拌しながら、ジグリム(10m
l)、テトラエトキシシラン(0.16mol、32.
76g)およびテトラプロポキシチタン(2.3mmo
l、0.67g)を加えた後、0.1N塩酸(5ml)
を滴下した。30分後、0.1mlの反応溶液をポリカ
ーボネート(縦50mm×横50mm×厚さ2mm)の
基板上にスピンコートした。次に基板をオーブンに移
し、130℃で1時間加熱したところポリカーボネート
基板上に透明な薄い被膜が生成した。
Example 6 Methyl methacrylate (8.56 g, 85.5 mmo)
l), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (1.12 g, 4.5 mmol), AIBN (15 m
g, 90 μmol), 2-ethoxyethanol (80 m
Place l) in a sealed tube and degas. The sealed tube was shaken and reacted at 70 ° C. for 6 hours in a constant temperature bath. After the reaction,
Open the sealed tube, transfer 10 ml of the reaction solution to a 50 ml flask, and stir in the air while stirring to obtain diglyme (10 m
1), tetraethoxysilane (0.16 mol, 32.
76 g) and tetrapropoxy titanium (2.3 mmo
1, 0.67 g), and then 0.1 N hydrochloric acid (5 ml)
Was dripped. After 30 minutes, 0.1 ml of the reaction solution was spin-coated on a polycarbonate (length 50 mm x width 50 mm x thickness 2 mm) substrate. Next, the substrate was transferred to an oven and heated at 130 ° C. for 1 hour to form a transparent thin film on the polycarbonate substrate.

【0055】コート前とコート後のUV−VIS吸収
は、300〜900nmの波長域において最大0.3%
の光線透過率の減少にとどまり、コートによる基板の透
明性はほとんど損なわれていない。
The UV-VIS absorption before and after coating is up to 0.3% in the wavelength range of 300 to 900 nm.
However, the transparency of the substrate by the coating is hardly impaired.

【0056】走査型電子顕微鏡で被膜の破断面を見ると
2μm程度であり、表面硬度は3Hを示した。
When the fracture surface of the coating film was observed with a scanning electron microscope, it was about 2 μm and the surface hardness was 3H.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の透明導電性薄膜で被覆された高
分子成形体の作製方法は、基材と透明導電性薄膜との密
着性、耐摩耗性、表面硬度が向上した透明導電プラスチ
ックフィルムなどの作製に有用である。得られるフィル
ムは、電子写真記録、帯電防止、電磁波遮蔽、固定ディ
スプレイ等に極めて有用である。
Industrial Applicability The method for producing a polymer molded body coated with a transparent conductive thin film of the present invention is a transparent conductive plastic film having improved adhesion, abrasion resistance and surface hardness between a substrate and the transparent conductive thin film. It is useful for making The obtained film is extremely useful for electrophotographic recording, antistatic, electromagnetic wave shielding, fixed display and the like.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高分子基材表面上に下記一般式(1) 【化1】 (式中、R、Rは水素または炭素数1〜10のアル
キル基、アリール基、アラルキル基より選ばれる炭化水
素基、Xはハロゲン、アルコキシ、アシロキシ、アミノ
キシ、フェノキシ、チオアルコキシ、アミノ基より選ば
れる基、aは0〜2までの整数)で示されるケイ素基を
側鎖に有するバインダーポリマー(数平均分子量1,0
00〜500,000、GPC−ポリスチレン換算)を
金属−酸素結合にて3次元的に架橋してなるプライマー
層を形成せしめた後、その上に金属あるいは金属酸化物
からなる透明導電性薄膜を形成させる透明導電性薄膜で
被覆された高分子成形体の作製方法。
1. A polymer represented by the following general formula (1): (In the formula, R 1 and R 2 are hydrogen or a hydrocarbon group selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group and an aralkyl group, X is a halogen, an alkoxy, an acyloxy, an aminoxy, a phenoxy, a thioalkoxy and an amino group. Binder polymer (number average molecular weight of 1,0) having a silicon group represented by a group selected from
After forming a primer layer formed by three-dimensionally cross-linking (00-500,000, GPC-polystyrene equivalent) by a metal-oxygen bond, a transparent conductive thin film made of a metal or a metal oxide is formed thereon. A method for producing a polymer molded body coated with a transparent conductive thin film.
【請求項2】プライマー層がSi、Ti、Zr、Snか
ら選ばれる1種類以上の金属を含有することを特徴とす
る請求項1に記載の透明導電性薄膜で被覆された高分子
成形体の作製方法。
2. The polymer molded body coated with the transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the primer layer contains one or more kinds of metals selected from Si, Ti, Zr and Sn. Manufacturing method.
【請求項3】プライマー層上に金属あるいは金属酸化物
からなる透明導電性薄膜を形成させる方法が真空蒸着法
であることを特徴とする請求項1または2に記載の透明
導電性薄膜で被覆された高分子成形体の作製方法。
3. The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the method for forming the transparent conductive thin film made of a metal or a metal oxide on the primer layer is a vacuum deposition method. Method for producing a polymer molded body.
【請求項4】プライマー層上に金属あるいは金属酸化物
からなる透明導電性薄膜を形成させる方法がスパッタリ
ング法であることを特徴とする請求項1または2に記載
の透明導電性薄膜で被覆された高分子成形体の作製方
法。
4. The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the method for forming the transparent conductive thin film made of a metal or a metal oxide on the primer layer is a sputtering method. Method for producing polymer molded body.
【請求項5】バインダーポリマーがアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレ
ン、α−メチルスチレン、アルキルビニルエーテル、塩
化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エチレ
ン、マレイン酸、無水マレイン酸よりなる群から選ばれ
る単独あるいは共重合体を主成分とする分子量が1,0
00から500,000までのビニル系樹脂であること
を特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の透明導
電性薄膜で被覆された高分子成形体の作製方法。
5. The binder polymer is selected from the group consisting of acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, alkyl vinyl ether, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, ethylene, maleic acid and maleic anhydride. The molecular weight based on the selected homo- or copolymer is 1,0
The method for producing a polymer molded body coated with the transparent conductive thin film according to any one of claims 1 to 4, which is a vinyl resin of 00 to 500,000.
【請求項6】透明導電性薄膜を形成する金属あるいは金
属酸化物が、SnO、In、In−Sn
、CdSnO、ZnO−Al、SnO
−Sb、AuおよびPdから選ばれた化合物を主
成分とすることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項
に記載の透明導電性薄膜で被覆された高分子成形体の作
製方法。
6. The metal or metal oxide forming the transparent conductive thin film is SnO 2 , In 2 O 3 , In 2 O 3 —Sn.
O 2, Cd 2 SnO 4, ZnO-Al 2 O 3, SnO 2
Preparation of -Sb 2 O 3, Au and polymer-extruded article is coated with a transparent conductive thin film according to any one of claims 1 to 5, the selected compound of Pd, characterized in that the main component Method.
【請求項7】高分子基材上へのプライマー層の形成を、
一般式(1)で示されるケイ素基を側鎖に有するバイン
ダーポリマー1〜90重量%、下記一般式(2) R M(OR4−b (2) (式中、Rは水素、炭素数1〜5のアルコキシ基また
はフェノキシ基、炭素数1〜5のアルキル基またはフェ
ニル基を表し、Rは炭素数1〜5のアルキル基または
フェニル基を表し、MはSi、Ti、SnまたはZrを
表し、bは0〜2の整数を表す)で示される金属アルコ
キシドおよび/または下記一般式(3) (RO)M’(Acac) (3) (M’はTi、SnまたはZrを表し、Rは炭素数1
〜5のアルキル基、Acacはアセチルアセトナート
類、cは2〜4の整数を表す)で示される金属キレート
化合物99〜10重量%に、ルイス酸を添加してなる有
機溶剤溶液を高分子基材表面に塗布した後、熱架橋させ
ることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の
透明導電性薄膜で被覆された高分子成形体の作製方法。
7. The formation of a primer layer on a polymer substrate,
1 to 90% by weight of a binder polymer having a silicon group in a side chain represented by the general formula (1), the following general formula (2) R 3 b M (OR 4 ) 4-b (2) (wherein R 3 is Hydrogen, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or a phenoxy group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group, R 4 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group, and M represents Si or Ti. , Sn or Zr, and b represents an integer of 0 to 2) and / or the following general formula (3) (R 5 O) c M ′ (Acac) (3) (M ′ is Ti. , Sn or Zr, and R 5 has 1 carbon atom
An alkyl group of 5 to 5, Acac is an acetylacetonate, and c is an integer of 2 to 4), and an organic solvent solution obtained by adding a Lewis acid to 99 to 10% by weight of a metal chelate compound as a polymer group The method for producing a polymer molded body coated with the transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the method is applied to the surface of the material and then thermally crosslinked.
【請求項8】プライマー層上に(2)および/または
(3)式で示される化合物にルイス酸を添加した有機溶
液を塗布し、熱架橋させた硬化被膜を形成し、該硬化被
覆上に透明導電性薄膜を形成させることを特徴とする請
求項1〜7いずれか1項に記載の透明導電性薄膜で被覆
された高分子成形体の作製方法。
8. A primer layer is coated with an organic solution obtained by adding a Lewis acid to a compound represented by the formula (2) and / or (3) to form a thermally crosslinked cured coating, and the cured coating is formed on the cured coating. A method for producing a polymer molded body coated with the transparent conductive thin film according to claim 1, wherein a transparent conductive thin film is formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007116139A (en) * 2005-09-22 2007-05-10 Mitsubishi Chemicals Corp Member for semiconductor light-emitting device, method of manufacturing the same, and semiconductor light-emitting device using the same
US7534500B2 (en) * 2001-10-05 2009-05-19 Bridgestone Corporation Transparent electroconductive film, method for manufacture thereof, and touch panel

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