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阻氣用樹脂成型體的制作方法

文檔序號:2806709閱讀:516來源:國知局
專利名稱:阻氣用樹脂成型體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是關(guān)于新型阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜。更詳細地說,本發(fā)明是關(guān)于能適用于液晶顯示用基板和包裝用材料的新型阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜。
背景技術(shù)
對氧、氮、二氧化碳、水蒸氣等氣體滲透度極小的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜,在包裝用材料等領(lǐng)域中的需要正在增大。對于這樣的食物、飲料品容器和包裝材料等的包裝用材料,為了賦予塑料薄膜或者片材等成型體材料阻氣性,現(xiàn)在已知以下幾種方法,(1)用乙烯—乙烯醇共聚物、偏氯乙烯類共聚物、芳香類尼龍等不透氣性原料形成成型體;(2)將這些不透氣性原料層壓或涂覆在其它材料上;(3)在薄膜狀材料上層壓鋁箔;(4)真空鍍膜金屬和金屬氧化物等的方法。
然而,在(1)和(2)中的不透氣性原料當(dāng)中,存在乙烯—乙烯醇共聚物和芳香族類尼龍的耐濕性差,并且隨著大氣中溫度的升高,阻氣性大幅度下降(阻氣性的濕度依存性大)的問題,以及由于偏氯乙烯類共聚物含有氯原子,擔(dān)心成為公害。而且,用(3)中的鋁箔層壓薄膜制做的包裝物,不能從外面看到所包裝的內(nèi)容物,以及(4)中的真空鍍膜的金屬和金屬氧化物薄膜,由于其可屈撓性差而容易在真空鍍膜層上產(chǎn)生裂紋。存在引起阻氣性降低的問題。
另外,對于允許使用由此得到的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜作為容器和包裝材料等的包裝用材料的食物、飲料品來說,消費者在購物時要進行嚴格檢查,例如,由于基材與阻氣用覆蓋層之間的密合性不好,和屈撓性有問題,造成易剝離,透明性變差;而且對于印刷性不好的包裝用材料,不論食物、飲料品本身的質(zhì)量如何而沒人購買,就會出現(xiàn)銷售不出去、退貨現(xiàn)象。所以可以說,對于用作食物、飲料品的容器和包裝材料等的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜的要求基準(zhǔn)極其嚴格。除阻氣性以外,也正在尋求與基材密合性、透明性、可屈撓性、印刷性、耐濕性等高要求的性能,因此當(dāng)務(wù)之急就是開發(fā)能夠兼?zhèn)渖鲜龈鞣N特性的新原料的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜。
還有,對于允許將這種阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜用作容器和包裝材料等的包裝用材料的食品、飲料品來說,從制造者、農(nóng)民、運輸者到最終消費者之間,通過批發(fā)階段(包括營業(yè)倉庫、批發(fā)商、批發(fā)設(shè)施、菜市場、容器倉庫等流通、物流階段)、零售階段的流通次數(shù)也多,在零售階段也有消費者屢次將物品放在手上評定,所以對于用于容器和包裝材料等的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜,要求高的耐屈撓性。也就是說,因為在消費者在購買允許使用阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜作為容器和包裝材料等的食物和飲料品之前,有時出現(xiàn)以下現(xiàn)象阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜制作的容器和包裝材料,或者變得皺皺褶褶,或者在彎曲受折狀態(tài)時包裝,在保冷溫度(-5℃溫度)條件下陳列;或者在拿取時和在評定時包裝好的食物、飲料品受到擠壓或彎曲受折,變得皺皺褶褶的。在這樣低溫環(huán)境下反復(fù)并且經(jīng)常處于彎曲受折狀態(tài)下,用于食物、飲料品的容器和包裝材料等的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜的耐屈撓性不夠的情況時,擔(dān)心出現(xiàn)小洞和裂紋等,就不能確保在食物、飲料品的保質(zhì)期限(欣賞味道期限)內(nèi)所希望的阻氣性。從而導(dǎo)致食物、飲料品中的內(nèi)容物氧化、變色、造成在保質(zhì)期內(nèi)食物、飲料品質(zhì)量下降。所以耐屈撓性就成為極其重要的所需要求性能之一。尤其在基材的透明塑料薄膜與阻氣用被覆層的不同種類樹脂材料之間的彎曲受折時的彈性率(伸長率)、不均等性似乎大的情況下,即使賦予阻氣用被覆層上所希望的彎曲性,阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜的耐屈撓性也還不夠,所以必須選擇使用與所希望的阻氣用被覆層相容性好(伸長率大致相同)的透明塑料薄膜作為基材,因此,它的使用也受到限制。這里,當(dāng)沒必要限制(選擇)作為阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜的基材時,強烈需要開發(fā)富有多用途性、能夠滿足阻氣性和其它性能要求的材料。
另外,從筆記本型個人計算機和文字信息處理機的顯示裝置開始,在小型電視機、清除機和盒式收錄兩用機、鐘表等上也附帶液晶,包括移動電話的電話機顯示裝置,甚至于燒飯器的時間顯示、カ-ナビ、游戲機,在我們現(xiàn)在的日常生活中的許多制品都使用了液晶顯示裝置(液晶顯示)。這就是因為液晶顯示與其他顯示相比,具有顯示時所需要消耗的電力少,而且易于小型輕量化等優(yōu)點。
尤其是,對于攜帶末端乃至モバィル機(移動電話、移動情報末端(PDA)、攜帶用筆記本型個人計算機、袖珍無線電傳呼機、汽車電話等)等,從攜帶性和消耗電能小的觀點出發(fā),機器更加小型輕量化就成為重要技術(shù)開發(fā)的主題,作為其中一環(huán),就液晶顯示裝置而言,用以往玻璃制的顯示板,重量大,而且由于在掉下或碰上硬東西時的沖擊力而破裂等問題,正在開發(fā)以輕型、結(jié)實的聚合物薄膜作為基板的液晶顯示器。使用這種以聚合物薄膜為基板的液晶顯示,與玻璃基板相比較,具有非常輕而且可以制得很薄,耐沖擊性也強,可以成型為任意形狀(例如成型成曲面形狀),也可使透明性變高等優(yōu)點,所以正在大幅度擴大以移動電話等為中心的市場。另外,具有英特網(wǎng)連接機能的移動電話正在迅速普及,在下一代移動電話中,比原來可具有更大容量文字和圖像情報的高速通訊的音聲情報成為可能,所以,更多的文字和圖像情報能夠一次顯示的大型液晶板的開發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急的事情,更輕量薄型且具有高信賴性的聚合物薄膜基板的開發(fā)就變得重要起來了。
所謂液晶進入層,由于使液晶層的厚度一定而形成與外界的負壓,一但基板阻氣性變壞,透過性高,氧和水蒸氣就會進入液晶中,如果進入某一定量的話就會產(chǎn)生氣泡,即使通電也不應(yīng)答,就變?yōu)槟尽R虼?,在這種聚合物薄膜基板中,阻氣性就成為非常重要的因素,在直到現(xiàn)在為止已開發(fā)、市售的商品當(dāng)中,幾乎在基材薄膜上能形成阻氣層的聚合物薄膜基板,通常在液晶層能以某一定比例形成負壓的狀態(tài)(以下,也只稱為低負壓狀態(tài))下,就能隔斷空氣和水蒸氣等氣體。然而,在放入到書包和衣袋等內(nèi)的時候以及在操作的時候,會擠壓或被擠壓液晶表面板(薄膜),當(dāng)施加負荷之后取消該負荷時,在表面板恢復(fù)到原狀態(tài)的速度(復(fù)原速度)與內(nèi)部液晶恢復(fù)到原來狀態(tài)的速度之間存在差別,由于液晶復(fù)原速度慢,液晶方面一時形成更高的負壓狀態(tài)(以下,也只稱為高負壓狀態(tài)),就出現(xiàn)了氣體透過具有阻氣層表面板(薄膜),在液晶內(nèi)部形成氣泡的問題,因此,對于這樣的表面板(薄膜),除重量輕、結(jié)實以外,還要求在以往阻氣層中不能達到的,在液晶側(cè)被擠壓等使用條件下形成高負壓狀態(tài)時,氣體也不能透過,所以更高阻氣性是必要的。
另外,作為代替這些液晶顯示器的新一代方式的平板顯示,已提出FED(自行發(fā)光型平板顯示)、直流方式的PDP(等離子體顯示嵌板)、交流方式的PDP、等離子管、LED顯示(發(fā)光二極管顯示)等等,也提出過不使用液晶的新型顯示器。由于具有消耗電能少,厚度薄,應(yīng)答速度快,無視野角依存等優(yōu)點,所以可以說只要解決了制造成本問題的話,就蘊藏著將這些優(yōu)點作為理想顯示器廣泛普及的可能性。
即使這樣的顯示器,在基板方面雖然也可以使用玻璃基板,但是與玻璃基板相比,由于具有重量非常輕而且厚度薄,耐沖擊性能強,能夠成型成任意形狀,(例如成型成曲面),透明性高等優(yōu)點,所以一直希望利用與液晶顯示器同樣的聚合物薄膜基板。
然而,用液晶代替基板間的電池,必須用汞蒸氣和氙氣使等離子體放電,或者放出電子使螢光體發(fā)光。因此,由于在電池內(nèi)從外部透過水蒸汽和氧,難以引起等離子體放電和電子放出,與液晶同樣引起造成操作不良。因而,這樣的顯示器與液晶顯示同樣,對于基板要求有高阻氣性方面是一致的,如果采用聚合物薄膜基板,所述阻氣性就成為非常重要的因素。在各種使用環(huán)境下,例如在高溫、高濕使用條件下,要求能夠充分適合的高阻氣性方面,和液晶顯示器也沒有任何不同。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是為了解決上述問題,提供新型阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜。
本發(fā)明的另一目的是,借鑒上述現(xiàn)有技術(shù),提供阻氣性、可屈撓性、透明性優(yōu)良的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜。
本發(fā)明另一目的還是,借鑒上述現(xiàn)有技術(shù),提供具有良好阻氣性,不受基板種類影響具有優(yōu)良的耐屈撓性,與基材密合性、可屈撓性、透明性、印刷性優(yōu)良的新型阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜。而且發(fā)現(xiàn)上述這些特性通常都是穩(wěn)定的。
另外,對于上述目的,本發(fā)明還可以依更多樣要求基準(zhǔn),提供除上述各種特性以外,能夠賦予充分的強度、硬度、具有優(yōu)良的耐濕性、耐久性、耐候性、耐沖擊性、耐熱性、耐溶劑性、耐水性等特性的阻氣用樹脂成型體和阻氣性薄膜。而且發(fā)現(xiàn)這些特性通常都是穩(wěn)定的。
本發(fā)明的另一個目的是提供可非常廣泛應(yīng)用的阻氣用樹脂成型體和阻氣薄膜,以及用這些材料制成的包裝用材料。這種包裝材料兼?zhèn)鋬?yōu)良的阻氣性、耐熱性、可屈撓性、透明性、耐濕性、耐溶劑性、可用于食品、飲料的容器和包裝材。
本發(fā)明的另一目的是,提供在任何使用環(huán)境下(恒溫恒濕、干燥狀態(tài)下乃至從低負壓狀態(tài)到高溫高濕·潮濕狀態(tài)下,以及一下子液晶內(nèi)部成為高負壓狀態(tài)情況等),盡管非常高的濕度依存性也可以保持阻氣性的阻氣用樹脂成型體和阻氣性薄膜;以及提供使用它們的液晶顯示用基板。
本發(fā)明的另一目的是,提供不依賴于濕度依存性,能夠保持優(yōu)良阻氣性,并且具有液晶顯示用基板以及其他顯示器用基板所要求的耐熱性,可屈撓性、透明性、耐濕性、耐溶劑性等特性的阻氣用樹脂成型體和阻氣性薄膜;以及提供使用它們的液晶顯示用基板。
所以,本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題,進行了專心研究,結(jié)果完成了本發(fā)明。也就是說,本發(fā)明中的各項目的由下述(1)-(11)完成。
(1)一種阻氣用樹脂成型體,其特征在于,是具有基材以及具有由包含具有氨基高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)的覆蓋用組合物得來的被覆層的樹脂成型體;該樹脂成型體在60℃,90%Rh條件下24小時處理后的氧透過度(A)與處理前的氧透過度(B)之比(A)/(B)≤10.0。
(2)一種阻氣用透明薄膜,其中該薄膜在透明塑料薄膜基材的至少一面上具有由包含具有氨基高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)的被覆用組合物得來的被覆層;該薄膜的耐屈撓性試驗20次后,在20℃、60%Rh時的氧透過度為20ml/m2·24h·atm以下。
(3)按照上述(1)中所記載的阻氣用樹脂成型體,其特征在于,在上述(1)中的被覆用組合物中,進一步包含由下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4)。
(4)按照上述(2)中所記載的阻氣用透明薄膜,其特征在于,在上述(2)中所述的被覆用組合物中,進一步包含由下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4)。
(5)按照上述(3)中所記載的阻氣用樹脂成型體,其中所述被覆用組合物包括5-90質(zhì)量%具有氨基的高分子化合物(I)、5-50質(zhì)量%在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、5-80質(zhì)量%有機硅化合物(III)。
(6)按照上述(4)中所記載的阻氣用透明薄膜,其中所述被覆用組合物包括5-90質(zhì)量%具有氨基的高分子化合物(I)、5-50質(zhì)量%在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、5-80質(zhì)量%有機硅化合物(III)。
(7)一種阻氣用樹脂成型體,其特征在于,包含由基材和由被覆用組合物得以的被覆層(B),其中被覆組合物包括具有氨基的高分子化合物(I)、在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、選自由用下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)的官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4。)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中的至少一種含有有機硅化合物(IIIb)以及溶劑(IV);被覆用組合物(涂覆劑)使用上述(I)+(II)+(IIIb)之合計量中有50質(zhì)量%以上的有機硅化合物(IIIb)作為原料;該被覆用組合物中不揮發(fā)分濃度在5質(zhì)量%以上;而且該被覆用組合物中的有機硅化合物(III)為3質(zhì)量%以下,該樹脂成型體的60℃,90%Rh 24小時處理后的氧透過度(A)與處理前的氧透過度(B)之比(A)/(B)≤10.0。
(8)一種阻氣用透明薄膜,其中在透明塑料薄膜基材的至少一面上有由被覆用組合物得到的被覆層,其中的被覆用組合物包括具有氨基的高分子化合物(I)、在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、選自由用下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4。)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中的至少一種含有有機硅化合物(IIIb)以及溶劑(IV);被覆用組合物(涂覆劑)使用上述(I)+(II)+(IIIb)之合計量中有50質(zhì)量%以上的化合物(IIIb)作為原料;該被覆用組合物中不揮發(fā)分濃度在5質(zhì)量%以上;而且該被覆用組合物中的有機硅化合物(III)的量為3質(zhì)量%以下;該薄膜的耐屈撓性試驗20次后的20℃,60%Rh時的氧透過度為20ml/m2·24h·atm以下。
(9)按照上述(1)、(3)、(5)或(7)中所記載的阻氣用樹脂成型體的用途,是用作液晶顯示基板。
(10)、按照上述(1)、(3)、(5)或(7)中所記載的阻氣用樹脂成型體的用途,是用作包裝用材料。
(11)、按照上述(2)、(4)、(6)或(8)中所記載的阻氣用透明薄膜的用途,是用作包裝用材料。
由本發(fā)明的阻氣用樹脂成型體,即使在苛刻使用環(huán)境下,具體地在高濕狀態(tài)和高負壓狀態(tài)下也能保持充分高的阻氣性,所以具有在使用中不發(fā)生氣泡等缺陷的高質(zhì)量,從而具有高度可信賴性。更進一步地能夠提供透明性、密合性、耐溶劑性優(yōu)良的液晶顯示基板,以及使用它們的液晶顯示基板。而且,在具有本發(fā)明構(gòu)成的阻氣用樹脂成型體當(dāng)中,除了作為液晶顯示用基板以外,還具有能夠適用于食品、飲料用容器和包裝材料等,在高溫條件下在很多場合使用的優(yōu)點。因此作為具有本發(fā)明構(gòu)成的阻氣用樹脂成型體的用途,能夠廣泛適用于要求阻氣性性能的各種領(lǐng)域,也廣泛適用于食品和飲料品容器和包裝材料(例如食品包裝用薄膜和小瓶的容器等)、液晶顯示裝置的聚合物薄膜基板、攜帶末端乃至モバィル器等的電子部件(例如液晶顯示器的聚合物薄膜基板等)、醫(yī)療器械和醫(yī)療器具(例如血液保存袋等)等用途。
另外,由本發(fā)明的阻氣用透明薄膜經(jīng)過苛刻處理,具體地說,即使在經(jīng)過耐屈撓性試驗20次也能保持高性能的阻氣性。因此,本發(fā)明阻氣用透明薄膜能夠充分滿足食品包裝用材料、液晶顯示基板等的顯示部件等廣泛用途的要求。


圖1作為與本發(fā)明有關(guān)的液晶顯示裝置的一種實施方式,表示將液晶板、后照燈、驅(qū)動電路等集中到組件中的一般彩色-TFT液晶顯示微型組件的一個例子。本圖是為了便于理解多層構(gòu)造,圖1的一部分是剖析的斜視圖。
圖2作為與本發(fā)明有關(guān)的液晶顯示裝置的另一實施方式,表示允許使用本發(fā)明液晶顯示板的一般彩色-STN液晶顯示器斷面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明阻氣用樹脂成型體,其特征是包括基材和由被覆用組合物得到的被覆層,其中的被覆組合物包括具有氨基的高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)官能團的有機化合物(II)。
該樹脂成型體的60℃,90%Rh24小時處理后的氧透過度(A)與處理前的氧透過度(B)之比(A)/(B)≤10.0。
作為優(yōu)選的本發(fā)明阻氣用樹脂成型體,其特征在于,在前述被覆用組合物中,進一步包含由通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,R1表示C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能團的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n表示1以上的整數(shù);m表示0以上的整數(shù);而且m+n=4)。
本發(fā)明阻氣用樹脂成型體,能夠廣泛適用于要求優(yōu)良阻氣性、更進一步地要求耐熱性、可屈撓性、透明性、耐濕性、耐溶劑性等特性的各種行業(yè),所以能夠用于例如(1)液晶顯示用基板以及其他顯示用基板,(2)食物、飲料品容器和包裝材料等所代表的各種包裝用材料(也包括醫(yī)藥、醫(yī)療器械的包裝、容器、包裝材料等)等,而且能夠有效使用,是極其具有通用性的優(yōu)良物品。
具有上述構(gòu)成的阻氣用樹脂成型體,無論在怎樣的使用環(huán)境下(在高溫狀態(tài)下、負壓狀態(tài)下等),都能防止來自外面大氣中的水蒸汽和氧的透過。因此,例如,如果用于液晶顯示用基板的話,不會在液晶內(nèi)部由于透過氣體而產(chǎn)生氣泡,出現(xiàn)液晶顯示裝置的操作不良等缺陷,能夠提供具有高可信賴性的優(yōu)良物品。另外,如果用于食品、飲料品容器和包裝材料等所代表的各種包裝用材料的話,能夠提高食品、飲料品的長期保存性和保質(zhì)效果。特別是將上述通式(1)表示的有機硅化合物(III)用于上述被覆組合物中時,能夠出現(xiàn)在高溫高濕下特別優(yōu)越的阻氣性,所以除了能在從恒溫恒濕狀態(tài)到高溫高濕狀態(tài)下,在廣泛范圍內(nèi)更進一步提高阻氣性以外,還具有高耐久性、耐熱性、耐水性、可屈撓性、透明性、耐濕性、耐溶劑性。而且發(fā)現(xiàn)具有用以往阻氣層所不能達到的、即使在高溫高濕乃至液晶內(nèi)部一下子成為高負壓狀態(tài)時,氣體也不能透過的高阻氣性。
以下更詳細地說明本發(fā)明。
首先,能用于本發(fā)明的被覆層就是為了賦予上述基材以高機能阻氣性目的的被覆物質(zhì),要求該被覆層具有與基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層場合時的層)的密合性、透明性、耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、可屈撓性、耐濕性、耐溶劑等特性。作為滿足所要求的被覆層,具體地就是從包含具有氨基高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II),更進一步地根據(jù)需要還包含以上述通式(1)表示的有機硅化合物(III)的被覆用組合物得到的覆蓋層。
這里,上述被覆用組合物,只要包含上述高分子化合物(I)和有機化合物(II),根據(jù)需要優(yōu)選還包含有機硅化合物(III)作為主要使用原料就行。更進一步,在被覆組合物中,在不損害本發(fā)明效果范圍內(nèi),可以包含固化催化劑、濕潤性改進劑、增塑劑、消泡劑、增粘劑等無機和有機類各種添加劑作為使用原料。另外,在使用溶解這些物質(zhì)的適當(dāng)溶劑(IV)的場合,在沒有特別限定時,也包含溶劑(IV)。另外,規(guī)定被覆用組合物使用的原料以后,按照后面所述的被覆層的制造方法和制造過程,因為將這些原料、該原料反應(yīng)物和加水分解縮合物等混合在一起(例如,包含反應(yīng)前原料及其加水分解縮合物、原料進行反應(yīng)的反應(yīng)物、原料和反應(yīng)物加水分解縮合而得到的加水分解縮合物、反應(yīng)物與原料的共加水分解縮合而得到的加水分解縮合物等,在制造過程中成分構(gòu)成發(fā)生變化),所以不能進行唯一的規(guī)定。也就是說,由于該被覆用組合物的成分組成隨制造方法和制造工藝而隨時變化,所以在以下簡單地提及被覆用組合物時,應(yīng)當(dāng)從其說明內(nèi)容解釋該被覆用組合物的含意,而不應(yīng)該歪曲解釋(即作為包含像上述那樣的加水分解縮合物等,應(yīng)該盡量廣義解釋,而不應(yīng)該對具有高分子化合物(I)、有機化合物(II)、更進一步地有機硅化合物(III)的意思僅僅狹義地進行解釋)。
作為上述被覆用組合物主要使用原料之一的上述具有氨基的高分子化合物(I),沒有特別限定,優(yōu)選聚亞烷基亞胺。這是因為高分子化合物(I),可以達到使被覆層具有可屈撓性、對基材(在基材與被覆層之間設(shè)立中間層場合時的層)的密合性,制膜容易目的,更優(yōu)選聚乙烯亞胺。
作為上述具有氨基的高分子化合物(I),具體地可列舉聚乙烯亞胺、聚丙烯亞胺、聚-1,2-丁烯亞胺、聚2,3-丁烯亞胺,聚-1,1-二甲基乙烯亞胺等聚亞烷基亞胺類;聚芳胺類;含氨基的(甲基)丙烯酸酯均聚物、含這些氨基的(甲基)丙烯酸酯與其他(甲基)丙烯酸酯類,或者與(甲基)丙烯酸的共聚物;陽離子交換樹脂等。特別是,從被覆層的透明性、耐熱水性觀點出發(fā),優(yōu)選聚亞烷基亞胺,特別優(yōu)選聚乙烯亞胺。
在這里,作為上述聚烷基亞胺類,可列舉例如已市售的由株式會社日本觸媒制造的ェポミンシリ-ズ;ェポミンSP-003、ェポミンSP-006、ェポミンSP-012、ェポミンSP-018、ェポミンSP-103、ェポミンSP-110、ェポミンSP-200、ェポミンSP-300、ェポミンSP-1000、ェポミンSP-1020(都是商品名)等的聚乙烯亞胺等。但是,不應(yīng)受這些限制,這是不言而喻的。
作為上述聚芳胺類,還可列舉,例如已市售的日東紡績株式會社制造的PAA--L,PAA-H(都是商品名)等,但不應(yīng)受這些限制。
作為上述含氨基的(甲基)丙烯酸酯,可列舉例如(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等。
作為上述其他(甲基)丙烯酸酯類的例子,除了和含氨基的(甲基)丙烯酸酯能夠共聚的單體以外,也可以是和含氨基(甲基)丙烯酸酯能夠共聚合的單體及共聚合的高分子化合物。
上述高分子化合物(I)的數(shù)均分子量是250~200,000,優(yōu)選250~100,000,更優(yōu)選300~10,000范圍。如果數(shù)均分子量小于250,則所形成的被覆層的可屈撓性不好,或者在基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層的場合時的層)上被覆時的成膜性不好;如果數(shù)均分子量大于200,000的話,除了形成的被覆層的透明性不好以外,被覆層的可屈撓性不好。但是,在能夠用于本發(fā)明的高分子化合物(I)當(dāng)中,也包含不能用上述數(shù)均分子量測量的復(fù)雜構(gòu)造的物質(zhì),因此不要依據(jù)在此規(guī)定的分子量從本發(fā)明中排除這些物質(zhì)。
另外,作為另一種上述被覆用組合物的主要使用原料——在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能基的有機化合物(II),不應(yīng)受到特別限制。但優(yōu)選不僅在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能基,而且具有SiOR3基(R3表示氫原子或C1-4烷基)的化合物。由于具有該SiOR3基,在與具有氨基高分子化合物(I)反應(yīng)之前或者反應(yīng)之后,進行水分解縮合反應(yīng),還引起與后面所述的有機硅化合物(III)的加水分解性縮合基的共加水分解縮合反應(yīng)進行縮聚反應(yīng),因此迅速形成致密的被覆膜,從而在考慮作為目的的優(yōu)良氣阻性、與基材優(yōu)良的密合性的阻氣用樹脂成型體和阻氣用透明薄膜方面,與基材密合性優(yōu)良,更進一步即使在濕度依存性低,高濕度下(例如煮沸殺菌后的20℃,90%Rh條件下)也能極為有效地起作用發(fā)揮(保持)高阻氣性等的特別有效的優(yōu)點。
在此,作為能與氨基反應(yīng)的官能基,沒有特別限制,可列舉例如環(huán)氧基、羧基、異氰酸酯基、硫代異氰酸酯基、噁唑啉基、丙烯酸基、(CH2=CHCOO—)、甲基丙烯酸基、醛基、酮基、鹵代烷基、巰基等。從與氨基(高分子化合物(I)和有機硅化合物(III)分子內(nèi)具有的氨基)反應(yīng)容易性、耐熱水性、操作時處理性等觀點出發(fā),優(yōu)選環(huán)氧基。
另外,上述SiOR3基中的R3表示氫原子、C1-4烷基。在這里,作為C1-4的烷基,沒有特別限制,可以是甲基、乙基、丙基、丁基中的直鏈烷基、異丙基的支鏈烷基、環(huán)丙基、環(huán)丁基中的環(huán)狀(脂環(huán)狀)烷基中的任何一種。作為上述R3,從阻氣性、被膜(被覆層)形成時收縮降低效果,優(yōu)良加水分解縮合反應(yīng)性、形成致密被膜(被覆層)方面的有利性,反應(yīng)容易性方面考慮,優(yōu)選甲基、乙基。
作為如上所述的在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)官能基的有機化合物(II),具體可列舉例如苯基縮水甘油醚,2-乙基己基縮水甘油醚、丙三醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、新戊基乙二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、-縮乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、三乙二醇二縮水甘油醚、四乙二醇二縮水甘油醚,丙二醇二縮水甘油醚、對苯二酚二縮水甘油醚、雙酚A二縮水甘油醚、、雙酚S二縮水甘油醚、、季戊四醇四縮水甘油醚等的縮水甘油醚類;己二酸二縮水甘油醚酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油醚酯等的縮水甘油酯類;β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三異丙氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基甲基二乙氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三異丙氧基硅烷,γ-縮水甘油氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基甲基二乙氧基硅烷等具有環(huán)氧基和Si(OR3)基(R3表示的意思與前述相同)的硅烷偶聯(lián)劑(以下只簡稱為含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑);γ-異氰酸丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸丙基三乙氧基硅烷、γ-異氰酸丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-異氰酸丙基甲基二乙氧基硅烷等的含有異氰酸酯基和Si(OR3)基(R3表示的意思與前述相同)的硅烷偶聯(lián)劑(以下只簡稱為含有異氰酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑);γ-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯氧基丙基乙基二甲氧基硅烷;γ-(甲基)丙烯氧基甲基丙基二乙氧基硅烷;γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三乙氧基硅烷;甲代苯撐二異氰酸酯、1,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯,三對二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等異氰酸酯類等??梢允褂眠@些中的一種或二種以上。
另外,在上述被覆用組合物中,希望包含以下面通式(1)表示的有機硅化合物(III)作為另一種主要原料R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4)。更優(yōu)選包含有機硅化合物(III)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中至少一種含有有機硅的化合物(IIIb)。
由于加入了有機硅化合物(III),例如,在將該被覆用組合物用于液晶顯示用基板的場合下,即使在任何使用環(huán)境下(例如,液晶內(nèi)部形成一時比較高的負壓狀態(tài)場合或者在高溫高濕狀態(tài)、潮濕狀態(tài)場合等),都能充分發(fā)揮非常高的阻氣性。還有,如果將該被覆用組合物用于由食物、飲料品的容器和包裝材料等所代表的各種包裝用材料中的話,能提高與基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層情況時的層)的密合性、涂層堅固性(ハ-ドコ-ト性),提高耐熱性。在作為食物、飲料品的容器和包裝材料的使用方面,即使在高溫高濕度等苛刻保存乃至使用環(huán)境下,也能充分保持非常高的阻氣性。這種有機硅化合物(III)由于不具有能與上述高分子化合物(I)所具有的官能基(氨基)進行反應(yīng)的官能基。所以它與上述有機化合物(II)不同。
上述式中的R1只要代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)的官能基的C1-4烷基或C2-4烯基就行。在此處,作為不與氨基進行反應(yīng)的官能基沒有特別限制,例如可列舉氨基等。另外,作為C1-4烷基沒有特別限制,可以是甲基、乙基、丙基、丁基的直鏈烷基,異丙基的支鏈烷基,環(huán)丙基、環(huán)丁基的環(huán)狀(脂環(huán)基)烷基中的任何一個。但從優(yōu)良的加水分解縮合反應(yīng)性、形成致密被覆膜的有利性、反應(yīng)容易性方面考慮,作為C1-4烷基優(yōu)選甲基、乙基。另外,作為C2-4烯基,例如可列舉乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、2-丁烯基等,但從耐熱性、耐煮沸性考慮優(yōu)選乙烯基。
特別是作為R1,從耐熱性、耐煮沸性方面考慮優(yōu)選乙烯基。而且在m為2以上時,R1可以相同,也可以不同。
上述式中的R2代表氫原子或C1-4烷基。作為C1-4烷基,沒有特別的限制,可以是甲基、乙基、丙基、丁基的直鏈烷基、異丙基的支鏈烷基、環(huán)丙基、環(huán)丁基的環(huán)狀(脂環(huán)基)烷基中的任何一個。作為R2,從優(yōu)良的加水分解縮合反應(yīng)性、有利于形成致密被覆膜方面考慮,優(yōu)選為甲基、乙基。而且在n為2以上時,R2可以相同,也可以不同。
在上述式中,n為1以上整數(shù),m為0以上整數(shù),而且m+n=4。從被覆層的耐熱性、耐煮沸性方面考慮,優(yōu)選m=0,n=4。
具體地作為如上述通式(1)表示的有機硅化合物(III),可以列舉例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四異丙基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三異丙基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三異丙基硅烷、乙基三丁基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二異丙基硅烷、二甲基二丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二異丙氧基硅烷、二乙基二丁基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷等的烷氧基硅烷類、或者它們的配位化合物、甲基三乙酰氧基硅烷、三甲基硅烷醇等,或者包含這些化合物的高分子有機化合物類??梢允褂靡陨衔镔|(zhì)中的一種或二種以上。其中,從所形成的被覆層呈現(xiàn)良好的耐煮沸性、耐濕性、耐熱性方面考慮,優(yōu)選四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷。
另外,在更優(yōu)選的實施方式中,作為選自上述通式(1)表示的有機硅化合物(III)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中至少一種含有有機的硅化合物(IIIb),也可以是包含有機硅化合物的加水分解縮合物(IIIa)的物質(zhì)。對于上述有機化合物(II)和上述含有有機硅化合物(IIIb),為了防止在形成被覆層時的干燥,希望預(yù)先進行加水分解縮合反應(yīng)。換言之,可以說在被覆用組合物中,這些加水分解縮合物能夠存在是所希望的。這些(共)加水分解縮合反應(yīng),可以使用空氣中的水分進行,如果使用酸或堿等公知催化劑的話,效率就更高。另外,加水分解反應(yīng)優(yōu)選在溶劑(IV)中進行,包含所述溶劑(IV)的本發(fā)明的被覆用組合物也容易進行涂覆作業(yè)。而且即使在只加入以上述通式(1)中表示的有機硅化合物的加水分解縮合物(IIIa)作為原料的情況時,由于如上所述的加水分解縮合反應(yīng)與其逆反應(yīng)的競爭,采用使逆反應(yīng)進行的處理(操作)方法,就能夠使被覆用組合物中的有機硅化合物(III)含量在3質(zhì)量%以下。
另外,在上述被覆用組合物中,作為另一種主要使用原料,更進一步地包含溶劑(IV)是理想的。作為溶劑(IV),如果是能夠溶解上述有機高分子化合物(I)、有機化合物(II)以及有機硅化合物(III),更進一步地能夠溶解有機硅化合物的加水分解縮合物(IIIa)以及溶解(乃至分散)其他添加劑的溶劑的話,就不應(yīng)受到特別限制??闪信e例如甲醇、乙醇、2-丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚等的醇類;丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮類;甲苯、苯、二甲苯等芳香族烴類;己烷、庚烷、辛烷等烴類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酯丙酯、乙酸丁酯等的乙酸酯類,還可列舉像乙基苯酚醚、丙醚、四氫呋喃和水等之類的溶劑。這些溶劑,可以單獨使用,也可以二種以上混合使用。特別是從具有優(yōu)良的加水分解反應(yīng)時的穩(wěn)定性和保存穩(wěn)定性方面考慮,優(yōu)選甲醇、乙醇等醇類物質(zhì)。特別地,在本發(fā)明中,根據(jù)被覆用組合物中的溶劑(IV)以外的其他使用原料成分的種類,為了所得到的被覆層交聯(lián)程度的致密性且能發(fā)現(xiàn)所希望的阻氣性,希望從中適宜選擇適當(dāng)?shù)娜軇?IV)。
在上述被覆用組合物當(dāng)中,根據(jù)需要在不損害本發(fā)明效果范圍內(nèi),作為原料也可以適量添加固化催化劑、濕潤性改進劑(提高濕潤性的添加劑)、增塑劑、消泡劑、增粘劑等無機乃至有機類的各種添加劑。
更進一步,上述高分子化合物(I)的配合量,由于根據(jù)作為任意成分的有機硅化合物(III)是否使用有所不同,而不能統(tǒng)一規(guī)定。對于上述被覆組合物(但是,除溶劑(IV)以外)的總量,通常在5-90質(zhì)量%,優(yōu)選10-90質(zhì)量%,更優(yōu)選20-80質(zhì)量%,特別優(yōu)選5-50質(zhì)量%范圍。在上述高分子化合物(I)的配合量小于5質(zhì)量%情況時,所得到的被覆層的可屈撓性不好,另一方面,在超過90質(zhì)量%情況時,所得到的被覆層的耐水性不好。
同樣,上述有機化合物(II)的配合量,由于根據(jù)作為任意成分的有機硅化合物(III)是否使用有所不同而不能統(tǒng)一規(guī)定。對于上述被覆用組合物(但是,其中除溶劑(IV)以外)的總量,通常在5-50質(zhì)量%,優(yōu)選7-35質(zhì)量%,更優(yōu)選10-20質(zhì)量%范圍內(nèi)。在上述有機化合物(II)的配合量小于5質(zhì)量%時,所得到的被覆層的耐水性不好;另一方面,在超過50質(zhì)量%時,所得到的被覆層的阻氣性不好。
同樣,上述有機硅化合物(III)的配合量,對于上述被覆用組合物(但是除溶劑(IV)以外)的總量,通常在80質(zhì)量%以下,優(yōu)選5-80%質(zhì)量%,更優(yōu)選10-80質(zhì)量%,特別優(yōu)選20-70質(zhì)量%,更特別優(yōu)選30-60質(zhì)量%范圍。在上述有機硅化合物(III)的配合量大于80質(zhì)量%時,所得到的被覆層的可屈撓性不好;另一方面,在有機硅化合物(III)作為任意成分,其配合量下限值為0質(zhì)量%,但在使用時,希望能充分發(fā)揮其作用效果,在其配合量小于5質(zhì)量%時,所得到的被覆層的耐水性不好。
上述溶劑(IV)的配合量,對于上述被覆用組合物(其中除溶劑(IV)以外)的總量100質(zhì)量份,通常在30-95質(zhì)量份,優(yōu)選50-90質(zhì)量份,更優(yōu)選70-85質(zhì)量份范圍內(nèi)。在上述溶劑(IV)的配合量小于30質(zhì)量份情況時,上述被覆用組合物的反應(yīng)穩(wěn)定性不好,所以不是所希望的。另一方面,在大于95質(zhì)量份情況時,形成被覆層時的工藝性不好,所以不是所希望的。
關(guān)于除上述以外的其他各種添加劑的配合量,在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi),而且在如果有效的發(fā)揮各自添加劑的特性范圍內(nèi),不應(yīng)該受到特別的限定。另外,關(guān)于配合添加劑的時間,考慮各添加劑所具有的特性,在達到形成被覆層的任一最合適的時間,可以同時或分次添加配合,是連續(xù)添加配合還是間斷添加配合都可以,不應(yīng)進行特別的限制。
而且包含上述有機高分子化合物(I),有機化合物(II)和有機硅化合物(III),更進一步地包含其他添加劑的被覆用組合物(其中除溶劑(IV)以外)的總配合量,即使進行任何組配總量也常常是100質(zhì)量%。
更進一步,本發(fā)明者發(fā)現(xiàn),即使在上面規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)制被覆用組合物的原料成分,在基材上涂覆干燥該被覆用組合物期間,也會有低沸點有機硅化合物(III)蒸發(fā),除浪費了特意花高價格購買的有機硅化合物(III)以外,由于失掉有機硅化合物(III)(少量),產(chǎn)品的性能會降低(但是,可以發(fā)現(xiàn),作為在本發(fā)明技術(shù)范圍內(nèi)所包括的制品,與過去相比,要求非常高的性能,為了經(jīng)常穩(wěn)定提供較高質(zhì)量且較高性能的制品,這是必須解決的課題)。進一步專心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),其原因是一旦在涂覆時在基材上的被涂覆用組合物中的有機硅化合物(III)超過一定量存在的話,在涂覆干燥期間,在基材上的該有機硅化合物(III)被蒸發(fā),而且在被覆層內(nèi)不能進行處理。另外,由于特意花高價購買的有機硅化合物(III)飛散而造成浪費,應(yīng)該在不超過一定量范圍內(nèi)調(diào)整被覆用組合物中的有機硅化合物(III)的數(shù)量。也就是說,在最適宜的范圍內(nèi)進行原料的有機硅化合物(III)的加水分解縮合(聚合)反應(yīng),或者在原料中使用該加水分解縮合物進行調(diào)整。在不超過一定量范圍內(nèi)調(diào)整被覆用組合物中有機硅化合物(III)是適當(dāng)?shù)摹K龅挠袡C硅化合物(III)的聚合反應(yīng)(加水分解縮合反應(yīng))與解聚合反應(yīng)(逆反應(yīng))競爭,一旦過分抑制加水分解縮合反應(yīng)(等于充分進行逆反應(yīng))的話,被覆用組合物中的有機硅化合物(III)就超過一定量而存在;與此同時,相反地一旦加水縮合反應(yīng)過分進行(等于過分抑制逆反應(yīng))的話,在被覆用組合物當(dāng)中粒子化就會出現(xiàn),在被覆層內(nèi)殘留粒子,作為阻氣用樹脂成型體,與使用最合適的被覆用組合物相比,發(fā)現(xiàn)其阻氣性、與基材的密合性、透明性、可屈撓性、印刷性均不好。因此,基于對這些技術(shù)的合適認識,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了作為高性能且高質(zhì)量阻氣用樹脂成型體,能夠滿足嚴格的性能要求,而且能夠安全地并有效地形成該阻氣用樹脂成型體的被覆用組合物,其合適的實施方式,如下述。
也就是說,本發(fā)明者們所發(fā)現(xiàn)的被覆用組合物的合適實施方式就是該被覆用組合物包含上述高分子化合物(I),上述有機化合物(II),以及選自由上述有機硅化合物(III)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中的至少一種有機硅化合物(IIIb),以及溶劑(IV),并使用以該(I)+(II)+(IIIb)總量計50質(zhì)量%以上的有機硅的化合物(IIIb)作為原料,該被覆用組合物中不揮發(fā)分濃度為5質(zhì)量%以上,以及在該被覆用組合物中的有機硅化合物(III)為3質(zhì)量%以下。
對于使用有上述構(gòu)成的被覆用組合物,在基材上涂覆干燥,進行被涂覆工藝所得到的阻氣用樹脂成型體,能夠發(fā)現(xiàn)經(jīng)常性地穩(wěn)定,具有高阻氣性、與基材的密合性、透明性、可屈撓性、印刷性、耐濕性好,更進一步地有足夠的強度、硬度,有優(yōu)良的耐久性、耐候性、耐沖擊性、耐熱性、耐溶劑性、耐光性、耐水性、柔軟性等等優(yōu)點。另外,在被覆用組合物中,因為沸點低的有機硅化合物(III)以不超過一定量形式存在,在涂覆后的干燥過程中,就沒有該有機硅化合物(III)的蒸發(fā),又因為能夠有效地在被覆層內(nèi)使加水分解縮合反應(yīng)效率高地進行,不會由于制造批次不同使組成和性能有差異。還有,因為高價格的有機硅化合物(III)不飛散,所以沒有浪費,并且有優(yōu)良經(jīng)濟性,而且為了防止反應(yīng)性高、有毒性的有機硅化合物(III)的散發(fā),除了能夠大幅度改善作業(yè)環(huán)境以外,具有即使不增加這種環(huán)境污染物質(zhì)的處理設(shè)備也可以在安全性、經(jīng)濟性方面有利。
另外,作為上述被覆用組合物的原料成份,即使使用有機硅化合物的加水分解縮合物(IIIa),對于有機硅化合物(III)(更進一步地上述有機化合物(II))來說,為了防止在形成被覆層的干燥,預(yù)先進行加水分解縮合反應(yīng)是優(yōu)選的。換言之,可以說在被覆用組合物中,這些加水分解縮合物能夠存在是所希望的。這些(共)加水分解縮合反應(yīng),雖然可以在空氣中的水分中進行,但如果使用酸或堿等公知催化劑進行反應(yīng)的話,效率更高。另外,加水分解反應(yīng)在溶劑(IV)中進行是優(yōu)選的,包含所述溶劑(IV)的本發(fā)明合適的被覆用組合物的實施方式,涂覆工藝操作也變得容易了。而且,即使是僅添加有機硅化合物的加水分解縮合物(IIIa)作為原料的場合,由于如上所述的水分解縮合反應(yīng)與其逆反應(yīng)的競爭,采取使逆反應(yīng)進行的方法,能夠使該合適的被覆用組合物中的有機硅化合物(III)在3質(zhì)量%以下。
在該合適的被覆用組合物當(dāng)中,上述有機高分子化合物(I)的配合量,因為根據(jù)有機化合物(II)和含有有機硅化合物(IIIb)的配合比率以及是否使用其他添加劑而不一樣,因此不能統(tǒng)一規(guī)定。但對于該合適的被覆用組合物的原料成分(其中除溶劑(IV)以外)的總配合量,通常在5-70質(zhì)量%、優(yōu)選10-60質(zhì)量%、更優(yōu)選15-40質(zhì)量%范圍。在上述有機高分子化合物(I)的配合量小于5質(zhì)量%情況時,被覆層的屈撓性、耐沖擊性不好;另一方面在大于70質(zhì)量%情況時,被覆層的耐水性、耐濕性、對基材的密合性不好。
在該合適的被覆用組合物中,上述有機化合物(II)的配合量,因為根據(jù)有機高分子化合物(I)和含有有機硅化合物(IIIb)的配合比率以及是否使用其他添加劑而不一樣,因此不能統(tǒng)一規(guī)定。但對于該適合的被覆用組合物的原料成分(其中除溶劑(IV)以外)的總配合量,通常在5-50質(zhì)量%,優(yōu)選7-35質(zhì)量%,更優(yōu)選10-20質(zhì)量%范圍。在上述有機化合物(II)的配合量小于5質(zhì)量%情況時,被覆層的耐水性、耐濕性,對基材的密合性不好;另一方面,在大于50質(zhì)量%情況時,被覆層的阻氣性、屈撓性、耐沖擊性不好。
在該合適的被覆用組合物中的上述含有有機硅化合物(IIIb)的配合量,因為根據(jù)有機高分子化合物(I)和有機化合物(II)的配合比率以及是否使用其他添加劑而不一樣,因此不能統(tǒng)一規(guī)定,但是對于該合適的被覆用組合物的原料成分(其中除溶劑(IV)以外)的總配合量,通常在20-90質(zhì)量%,優(yōu)選30-80質(zhì)量%,更優(yōu)選50-70質(zhì)量%范圍。在上述含有有機硅化合物(IIIb)的配合量大于90質(zhì)量%情況時,被覆層的可屈撓性不好;另一方面,在小于20質(zhì)量%情況時,被覆層的耐水性、耐濕性不好。
在該合適的被覆用組合物中的上述溶劑(IV)的配合量,沒有特別限定,但是對于該合適的被覆用組合物的原料成分(在此包含溶劑(IV))的總配合量,通常在20-97質(zhì)量%,優(yōu)選50-95質(zhì)量%,更優(yōu)選70-90質(zhì)量%范圍。在溶劑(IV)的配合量小于20質(zhì)量%情況時,該合適的被覆用組合物的反應(yīng)穩(wěn)定性不好,而且在涂覆工藝期間,由于該合適的覆蓋組合物的粘度上升,就有不能均一涂覆的可能性;另一方面,在大于97質(zhì)量%情況時,除在形成被覆層時的生產(chǎn)性不好以外,由于有效成分濃度過低,因此就有不能確保必要的覆蓋層的膜厚。
另外,除上述有機高分子化合物(I)、有機化合物(II)、含有有機硅化合物(IIIb)和溶劑(IV)以外的其他固化催化劑、濕潤性改良劑、增塑劑、消泡劑、增粘劑等的無機乃至有機類的各種添加劑的配合量,如果能夠充分發(fā)現(xiàn)所述添加劑具有的各種特性,而且在基于上述有機高分子化合物(I)、有機化合物(II)、含有有機硅化合物(IIIb)和溶劑(IV)的本發(fā)明的阻氣性等的發(fā)明效果不受到影響的范圍內(nèi),不應(yīng)該受到特別限制。
而且,對于包含上述有機高分子化合物(I)、有機化合物(II)和含有有機硅的化合物(IIIb),更進一步地包含其他添加劑的該合適的被覆用組合物(其中除溶劑(IV)以外)的總配合量,即使以任何組配,也常常為100質(zhì)量%。
另外,該合適的被覆用組合物就是如上所述包含有機高分子化合物(I)、有機化合物(II)、含有有機硅的化合物(IIIb)和溶劑(IV)為原料,其中前述(I)+(II)+(IIIb)的總量中的含有有機硅的化合物(IIIb)的含量在50質(zhì)量%以上,優(yōu)選50-80質(zhì)量%,更優(yōu)選50-70質(zhì)量%作為原料的被覆用組合物。另外,該合適的被覆用組合物的不揮發(fā)分濃度在5質(zhì)量%以上,優(yōu)選在7質(zhì)量%以上,更優(yōu)選在10質(zhì)量%以上,而且該合適的被覆用組合物中的有機硅化合物(III)的含量在3質(zhì)量%以下,優(yōu)選在2質(zhì)量%以下,更優(yōu)選在1質(zhì)量%以下。
在前述(I)+(II)+(IIIb)的總量中的含有有機硅的化合物(IIIb)的含量小于50質(zhì)量%的時候,被覆層的耐濕性就不好。另一方面對于前述(I)+(II)+(IIIb)的總量中的含有有機硅化合物(IIIb)的配合量不應(yīng)該受到特別限制,但在大于80質(zhì)量%的時候,覆蓋層的可屈撓性就不好。
當(dāng)該合適的被覆用組合物中的不揮發(fā)分濃度小于5質(zhì)量%的時候,在形成被覆層時的工藝生產(chǎn)性不好,或者由于有效成分濃度過低,因此就有不能確保必要的被覆層的膜厚。另一方面,對于不揮發(fā)分濃度的上限,不應(yīng)該受到特別限制,但在大于30質(zhì)量%情況時,溶劑(IV)等的揮發(fā)分濃度低,因此在涂覆工藝期間,當(dāng)該合適的被覆用組合物的粘度上升,就有不能均一涂覆的可能性,而且該合適的被覆用組合物的反應(yīng)穩(wěn)定性不好。
另外,當(dāng)該合適的被覆用組合物中的有機硅化合物(III)的含量大于3質(zhì)量%在時候,涂覆該合適的被覆用組合物以后,在干燥期間有機硅化合物(III)蒸發(fā),由于縮合反應(yīng),在被覆層中不易有效穩(wěn)定地處理。因此,除被覆層的構(gòu)成成分不一定、不能恒定地維持高性能以外,由于特意高價購買的有機硅化合物(III)的飛散,而造成浪費。另外,由于沸點低的該有機硅化合物(III)的蒸發(fā)和飛散,使該合適的覆蓋用組合物的粘度也發(fā)生變化(是由于批量制造,組成不一定、性能也不一定的原因之一)。而且對于該合適的被覆用組合物中的有機硅化合物(III)含量的下限,不應(yīng)該受到特別的限制,根據(jù)含有有機硅的化合物(IIIb)的原料配合成分和配合量,更進一步地根據(jù)其后的加水分解縮合反應(yīng)等,對所得到的被覆用組合物中的含有有機硅的化合物(IIIb)的全量是由加水分解縮合物(IIIa)和有機化合物(II)與(共)加水分解縮合物等得到的成份,即使有機硅化合物(III)含量為0質(zhì)量%也行。
該合適的被覆用組合物,更進一步地,在光路長1cm處的全光線透過率為80%以上,優(yōu)選85%以上,更優(yōu)選90%以上是所希望的。
這樣,對于本發(fā)明的被覆用組合物,一旦聚合反應(yīng)(加水分解聚合反應(yīng))與解聚合反應(yīng)競爭,聚合反應(yīng)(加水分解聚合反應(yīng))過于進行的話就造成引起粒子化現(xiàn)象。如果使用帶有這種粒子的被覆用組合物的話,就會由于在所得到的被覆層內(nèi)包含異質(zhì)粒子,使所得到的阻氣性用樹脂成型體的透明性降低。另外,作為組成(組織乃至構(gòu)造體)就沒有連續(xù)性,并且變得不均勻。還因為該粒子硬,成為破壞面。因此在所得到的阻氣性的樹脂成型體當(dāng)中,就產(chǎn)生與基材的密合性、透明性、阻氣性、可屈撓性、印刷性不好的問題。所以,如果上述原料(配合)成分的被覆組合物的光路長在1cm處的全光線透過率在80%以上的話,加水分解聚合反應(yīng)就不過分進行,加水分解聚合反應(yīng)適度,因此也不造成引起粒子化現(xiàn)象,是所希望的。
另外,如上所述,在本發(fā)明中的被覆用組合物中,在包含有機高分子化合物(I)和有機化合物(II)作為原料(A)的情況時,可以包含高分子化合物(I)和有機化合物(II)的混合物、有機化合物(II)的加水分解縮合物、高分子化合物(I)與有機化合物(II)反應(yīng)物中的任何一種。另外,在包含高分子化合物(I)、有機化合物(II),更進一步地包含有機硅化合物(III)作為原料(B)的情況時,上述有機化合物(II)和有機硅化合物(III)是預(yù)先進行加水分解縮合反應(yīng)的產(chǎn)物、也是進行共加水分解縮合反應(yīng)的產(chǎn)物,還可以包含高分子化合物(I)和所進行反應(yīng)的反應(yīng)物中的任何一種。例如,在上述(A)情況時,上述有機化合物(II)可以是在與高分子化合物(I)的反應(yīng)前或反應(yīng)后進行的加水分解縮合反應(yīng)得到的物質(zhì);在上述(B)情況時,更進一步地,上述有機化合物(II)可以包括加水分解性縮合基與共加水分解縮合反應(yīng)得到的物質(zhì)。
作為上述被被覆用組合物的調(diào)制方法,不應(yīng)受到特別限制,在上述(A)情況時,即使在高分子化合物(I)與有機化合物(II)的反應(yīng)前進行有機化合物(II)的加水分解縮合反應(yīng)也行,或者即使在高分子化合物(I)與有機化合物(II)的反應(yīng)后進行加水分解縮合反應(yīng)也行。另外在上述(b)的情況時,即使在高分子化合物(I)與有機化合物(II)的反應(yīng)前進行有機化合物(II)與有機硅化合物(III)的共加水分解縮合反應(yīng)也行,或者即使在高分子化合物(I)與有機化合物(II)的反應(yīng)后,加入有機硅化合物(III),有機化合物(II)與有機硅化合物(III)進行共加水分解縮合反應(yīng)也行等等。對于進行(I)與(II)的反應(yīng)以及(共)加水分解縮合反應(yīng)的時間和各成分的添加時間,不特別限制。
另外,關(guān)于為了調(diào)制作為包含上述高分子化合物(I)、有機化合物(II)、含有有機硅的化合物(IIIb)、溶劑(IV)的原料,其中(I)+(II)+(IIIb)總量中的50質(zhì)量%以上為含有有機硅化合物(IIIb)反應(yīng),并且所得到的被覆用組合物中的不揮發(fā)分濃度在5質(zhì)量%以上,而且使該被覆用組合物中的有機硅化合物(III)在3質(zhì)量%以下,更進一步地優(yōu)選,在光路線1cm處的全光線透過率為80%以上的合適的被覆用組合物的調(diào)制方法,與上述同樣不應(yīng)進行特別的限制,但是為了能夠調(diào)整有機硅化合物(III)的加水分解縮合反應(yīng)的進度,根據(jù)各調(diào)制方法適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間是理想的。但是這些反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間,除了如下所例示的因其調(diào)制方法(主要使反應(yīng)進行方面)而不同以外,由于使用原料的種類等的組合不同,所以不能統(tǒng)一規(guī)定,但可以根據(jù)各調(diào)制方法和使用配合原料,預(yù)先進行實驗室水平的簡單預(yù)備實驗,能夠簡單地了解為了滿足本發(fā)明的上述條件的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。此時,可用氣相色譜法等已經(jīng)公知的定量方法簡單了解上述被覆用組合物中的不揮發(fā)分濃度和有機硅化合物(III)的含量。
也就是說,采用上述適合的被覆組合物的調(diào)制方法,使上述原料成分進行反應(yīng),調(diào)整有機硅化合物(III)的加水分解縮合反應(yīng)的進度,按照上述規(guī)定的覆蓋用組合物中的不揮發(fā)分濃度和有機硅化合物(III)的含量,適宜調(diào)整反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等是允許的。就使反應(yīng)進行的方式(反應(yīng)方式)來說,例如也可以使原料成分一次進行反應(yīng),也可以使原料成分分階段進行反應(yīng)等,不應(yīng)特別限制。另外,就根據(jù)反應(yīng)調(diào)整上述2個必要條件的手段來說,就是根據(jù)使用原料成分的種類和配合量和反應(yīng)方式,決定適宜的必要反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、攪拌速度、原料投入速度等。而且如后面所述實施例示例的那樣,根據(jù)反應(yīng)添加水使反應(yīng)進行是理想的。另外,所謂“添加水使反應(yīng)進行”就是指既可以以水單獨作為溶劑(IV)使反應(yīng)進行,也可以以水和其他溶劑(一種以上)形成的混合溶劑作為溶劑(IV)使反應(yīng)進行,只要使用(添加)至少含水的溶劑,使反應(yīng)進行就行。以下示例合適的被覆用組合物的調(diào)制方法(主要是使反應(yīng)進行的方式)中的具有代表性的方法??闪信e(1)簡單混合包含上述高分子化合物(I)、上述有機化合物(II)、含有上述含有有機硅的化合物(IIIb)和溶劑(IV)的配合成分(即使包含其他任意成分也行)的方法;(2)預(yù)先在溶劑(IV)存在下,使上述高分子化合物(I)與上述有機化合物(II)的官能基進行反應(yīng)之后,加入上述含有有機硅的化合物(IIIb)的方法;(3)在上述高分子化合物(I)和溶劑(IV)存在下,使上述有機化合物(II)與上述含有有機硅的化合物(IIIb)中的有機硅化合物(III)進行(共)加水分解縮合反應(yīng)的方法;(4)在溶劑(IV)存在下,使上述有機化合物(II)與上述含有有機硅的化合物(IIIb)中的有機硅的化合物(III)進行(共)加水分解縮合反應(yīng)之后,使與上述有機高分子化合物(I)進行反應(yīng)的方法等等,在此不應(yīng)受這些舉例的任何限制。
另外,希望根據(jù)其調(diào)制階段和方法,適時補充乃至追加上述溶劑(IV)。而且在上述加水分解縮合反應(yīng)中,可以使用公知的催化劑,并且在溶劑(IV)中使反應(yīng)進行是有利的。特別地,優(yōu)選預(yù)先使有機硅化合物(III)與有機化合物(II)進行共加水分解縮合反應(yīng)。另外,如后所述,希望使合適的被覆用組合物在涂覆在基材上以后,進行硬化、干燥,加水分解縮合被覆用組合物中的機硅化合物(III)等。
作為將上述被覆用組合物形成的被覆層的方法,沒有特別限制,可以采用過去公知的涂覆(涂覆工藝)方法,即在基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層時的層)上涂覆使用溶劑(IV)調(diào)制到一定濃度的被覆用組合物以后,進行被覆膜的干燥(硬化),形成被覆層,但更進一步,優(yōu)選熟化處理形成的被覆層。以下,更詳細進行說明。
首先,作為在基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層時的層)上涂覆被覆用組合物的涂覆方法,不應(yīng)特別限制,可以適宜利用適合于基材形狀的現(xiàn)有公知的薄膜形成技術(shù)、涂覆(涂覆工藝或涂敷)技術(shù),例如可以采用滾筒涂覆法、浸漬涂覆法、條涂覆法(バ-コ-ティンぐ法)、噴咀涂覆法、壓模涂覆法、噴霧涂覆法、旋轉(zhuǎn)涂覆法、窗簾涂覆法(カ-テンコ-ティンぐ法)、流動涂覆法、網(wǎng)印刷、照相凹板印刷、曲面印刷等的各種印刷方法等,或者這些的結(jié)合。其中,從增加阻氣用涂覆劑的穩(wěn)定性方面考慮,壓模涂覆法是優(yōu)選的。
其次,在涂覆上述被覆用組合物以后,干燥(硬化)涂膜。對于所述干燥(硬化)方法,如果進行加熱或者加熱、加濕的話,在能夠迅速形成硬涂層優(yōu)良的致密被覆層,是優(yōu)選的。因此,在進行加熱的情況時,在基材(在基材與被覆層之間所設(shè)置中間層時,基材和這些層)的耐熱溫度以下加熱是優(yōu)選的。在此,所謂基材的耐熱溫度就是實際上能夠保持基材特性的上限溫度,如果是塑料、有機類的中間層的話,例如是玻璃化溫度和結(jié)晶溫度和分解點等。
而且,在涂膜干燥(硬化)的時候,當(dāng)用于涂膜形成的被覆用組合物中的有機硅化合物(III)含量大于3質(zhì)量%的情況時,該特意的有機硅化合物(III)蒸發(fā),飛散,就會影響安全性和所得被覆層(進而阻氣用樹脂成型體)的性能,但使用本發(fā)明中的被覆用組合物,在基材(在基材與覆蓋層之間設(shè)置中間層時,基材和這些層)的耐熱溫度以下加熱情況下,能有效地防止有機硅化合物(III)的蒸發(fā)。特別地,有機硅化合物(III),通過在制膜中反應(yīng)(縮合),具有提高所形成被覆層的耐濕性的效果,即使大氣中的濕度變大也能保持充分的阻氣性,所以能夠防止有機硅化合物(III)的蒸發(fā),是極為有效的。
更進一步,在上述涂膜干燥(硬化)以后,進行熟化處理是優(yōu)選的。通過熟化處理,降低減少了被覆層中未反應(yīng)的上述有機化合物(II)中的SiOR3基團和有機硅化合物(III)中的SiOR2基團,即使在任何使用環(huán)境下(例如,在成為高溫高濕狀態(tài)、濕狀態(tài)、或者液晶內(nèi)部一時高的負壓狀態(tài)的情況等),也能發(fā)揮高阻氣性,是我們所希望的,所以熟化處理是為了在上述涂膜干燥(硬化)以后,能夠使被覆層中未反應(yīng)的上述有機化合物(II)中的SiOR3基團和有機硅化合物(III)中的SiOR2基團反應(yīng)(縮合)。作為熟化處理,例如可用在減少未反應(yīng)基方面有效的熱處理(例如在40-60℃溫度下,熱處理1-7天)和電暈放電處理等,如果能夠促進被覆層中未反應(yīng)的上述有機化合物(II)中的SiOR3基團和有機硅化合物(III)中的SiOR2基團反應(yīng)(縮合)的話,就不應(yīng)對這些進行特別的限制。
而且,在基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層時的層)上形成被覆層的時間與未反應(yīng)基的關(guān)系方面,只要在基材(在基材與被覆層之間設(shè)置中間層時的層)上涂覆進行加水分解縮合反應(yīng)而得到的加水分解縮合物,干燥(硬化)后,進而使未反應(yīng)的有機化合物(II)中的SiOR3基團和有機硅化合物(III)中的SiOR2基團反應(yīng)(縮合),進行處理就行,或者在使進行加水分解縮合反應(yīng)之前在基材(在基材與被被覆層之間設(shè)置中間層時的層)上涂覆,與干燥(硬化)同時使之進行加水分解縮合反應(yīng),進而使未反應(yīng)的上述有機化合物(II)中的SiOR3基團和有機硅化合物(III))中的SiOR2基團反應(yīng)(縮合),進行處理就行,等等,不應(yīng)進行特別限制。
通過上述涂膜的干燥(硬化),更進一步地通過熟化處理,就能夠在基材上形成由本發(fā)明的被覆用組合物得到的被覆層。
上述被覆層的厚度,根據(jù)使用用途的不同而不同,因此不能統(tǒng)一規(guī)定,只要能夠有效地滿足作為本發(fā)明效果的阻氣性、與基材的密合性、透明性、可屈撓性、印刷性、耐濕性等的性能要求就行,通常在0.01-20μm,優(yōu)選0.1-15μm,更優(yōu)選0.5-10μm范圍。在被覆層的(干燥后的)厚度為0.01μm情況時,除了容易在被覆層上發(fā)生針眼以外,被覆層也不均勻,同時難以充分滿足作為本發(fā)明效果的阻氣性、與基材的密合性、透明性、可屈撓性、印刷性、耐濕性等的性能要求。另一方面,在被覆層的(干燥后的)厚度大于20μm情況時,被覆層發(fā)生裂紋,所以不是理想的。
此外,作為能夠用于本發(fā)明阻氣用樹脂成型體的基材,如果具有耐熱性、可屈撓性、透明性、耐濕性、耐溶劑性等的對基板所要求的特性的話,就不應(yīng)進行特別限制??梢允褂盟笞铓庑缘母鞣N用途的基材,例如用于液晶顯示器(嵌板)的液晶顯示基板以及其他顯示器用基板的基材、食品飲料品的容器和包裝材料(食品包裝用薄膜和包裝用薄膜等)、醫(yī)藥品和醫(yī)療器械的容器和包裝材料等的基材等。具體地,對于這樣的每一個用途,對基材所要求的特性要求也不同,所以不能統(tǒng)一規(guī)定,應(yīng)當(dāng)根據(jù)各自的特性要求,例如根據(jù)機械特性、光學(xué)特性等,適宜選擇最合適的基材,沒有特別限制。如果具體地舉例,可列舉聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類樹脂,聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6萘二甲酸(ナフタレ-ト)乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、以及它們的共聚物等的聚酯類樹脂,聚酰胺類,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸酯類,聚丙烯腈,聚醋酸乙烯酯,聚碳酸酯,聚芳基化合物,賽璐酚,聚酰亞胺,聚醚酰亞胺,聚砜,聚醚砜,聚醚酮,離聚物樹脂,氟樹脂等熱塑性樹脂,以及三聚氰胺樹脂,聚氨酯樹脂,環(huán)氧樹脂,苯酚樹脂,不飽和聚酯樹脂,尿素樹脂,醇酸樹脂,硅樹脂等的熱固性樹脂等。還有,最合適基材如上所述因每個用途不同而不一樣,但在利用于液晶顯示器基板及其他顯示器用基材的時候,從耐熱性、機械強度、透明性、成型性、反射防止性等觀點出發(fā),最合適基材優(yōu)選聚碳酸酯、聚芳基化合物等。作為將阻氣用樹脂成型體用于食品·飲料品的容器和包裝用材料(食品包裝用薄膜和包裝薄膜等)的時候的基材,從機械強度、透明性、耐熱性、成型容易性、著色、低燃燒熱量化等觀點出發(fā),優(yōu)選耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、阻氣性樹脂、聚乙烯和聚丙烯等聚烯烴類樹脂、聚丙烯腈、聚酰胺、賽璐酚,特別地從易于加工觀點出發(fā),更優(yōu)選聚丙烯、聚酰胺、PET等熱塑性樹脂。這些可以單獨一種使用,也可以二種以上并用。另外,為了得到用單一材料時這些基板不能得到的特性要求,可以用性質(zhì)不同的材料作成多層。如上所述,這些基材應(yīng)該根據(jù)使用用途適宜決定,但利用具有透明性的塑料為主是最一般的,但不應(yīng)對這些進行限制,不排除半透明或不透明塑料。更進一步玻璃、陶瓷、金屬(包括合金和金屬氧化物)等也是適用的,例如在透明塑料基材(的一部分)上,真空鍍敷金屬等也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
作為上述基材的形狀,不特別限制,具有能夠根據(jù)任意形狀成型的特征,可以根據(jù)使用用途適宜選擇。而且,不應(yīng)拘泥基板的名稱,例如在液晶顯示基板以及其他顯示用基材的場合,如果是適用的形態(tài),就應(yīng)包括在本發(fā)明范圍內(nèi),除薄膜形狀以外,也可以是薄片形狀。還有,在薄膜形狀和薄片形狀當(dāng)中,可以具有曲面。而且,在食品·飲料品的容器和包裝材料等的包裝用材料基材場合,如果是適用于該用途的形態(tài),就應(yīng)包括在本發(fā)明范圍內(nèi),除薄膜形狀以外,也可以是薄片形狀、瓶子形狀等。而且,在薄膜形狀和薄片形狀當(dāng)中,可以具有曲面。
上述基材的厚度,因使用用途不同而不一樣,統(tǒng)一規(guī)定是困難的,應(yīng)根據(jù)用途適宜選擇。例如,在利用于液晶顯示裝置以及其他顯示用基材的時候,厚度通常在5-1000μm,優(yōu)選10-500μm,更優(yōu)選100-300μm范圍。在基材厚度小于5μm的時候,除表面平滑性不好、圖像不好以外,作為表面嵌板,有時不能保持充分的強度等,所以是不理想的。另一方面,在基材厚度大于1000μm的時候,除圖像混亂以外,有時難以滿足對所謂攜帶器械所要求的輕量薄型化的要求,所以是不理想的。另外,在利用于食品·飲料品的容器和包裝材料(食品包裝用薄膜和包裝薄膜等)等的包裝用材料基材的時候,厚度通常在7-100μm,更優(yōu)選在10-30μm范圍。當(dāng)該基材的厚度小于7μm的時候,除可能發(fā)生針眼以外,機械強度也不夠好,所以不是理想的。另一方面,當(dāng)該基材的厚度大于100μm的時候,除了阻氣用樹脂成型體的生產(chǎn)性不好以外,有時難以滿足對容器和包裝材料所要求的薄膜化要求,所以是不理想的。
另外,在本發(fā)明中的阻氣用樹脂成型體當(dāng)中,在基材和被覆層之間,或者在被覆層上,根據(jù)需要,可以設(shè)置其他層。例如,作為阻氣性涂覆層,更進一步地形成以往公知的各種阻氣性樹脂組合物,可以多層結(jié)構(gòu)化。以下,以阻氣性樹脂涂覆層作為例子進行說明。為了在上述基材和被覆層之間,或者在覆層上形成這樣的阻氣性樹脂涂覆層,具體地,為了易于均勻成膜,可能利用由使阻氣性樹脂在適當(dāng)?shù)娜軇┖头稚┲腥芙饽酥练稚⒍纬傻慕M合物,例如可能利用可以由使阻氣性樹脂在水和溶劑中溶解而形成的組合物以及由使阻氣性樹脂乳化而形成的組合物等。作為阻氣性樹脂,可列舉例如,聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏氯乙烯、聚酰胺等。作為阻氣性樹脂,優(yōu)選聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物,該物質(zhì)除了不含能夠成為公害原因的氯以外,即使在任何使用環(huán)境下(例如,在成為高溫高濕狀態(tài)、濕狀態(tài)、或者液晶內(nèi)部一時高的負壓狀態(tài)的情況等),也能發(fā)揮充分高的阻氣性,是較為有效的,所以可以說是我們所希望的。也就是說,對于本發(fā)明可以說由于這樣的阻氣性樹脂涂覆層,能夠發(fā)現(xiàn)以往公知阻氣層所具有的優(yōu)良的阻氣性。因此,在本發(fā)明中,由于上述被覆層具有以往已知阻氣層中不能得到的充分阻氣性,以及具有在高溫高濕狀態(tài)、濕狀態(tài)、或者液晶內(nèi)部更一時高的負壓狀態(tài)的情況等的阻氣性,所以得到具有極高性能阻氣性的疊層體。
在上述阻氣性樹脂涂覆層中,除了上述阻氣性樹脂以外,還可根據(jù)需要,在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi),配合固化催化劑、濕潤性改進劑、增塑劑、消泡劑、增粘劑等無機·有機類各種添加劑。關(guān)于其配合量,如果在不損害本發(fā)明范圍內(nèi),而且在能夠有效地發(fā)揮各自添加劑的特性的范圍內(nèi),就不應(yīng)進行特別限制。
本發(fā)明阻氣性樹脂涂覆層的厚度,因疊層順序和用途不同而不一樣,因此不能統(tǒng)一規(guī)定,但通常在0.3-20μm,優(yōu)選0.5-10μm,更優(yōu)選1-5μm范圍內(nèi)。當(dāng)阻氣性樹脂涂覆層的厚度小于0.3μm的時候,添加了阻氣性樹脂涂覆層的阻氣性等機能不充分。另一方面,當(dāng)大于20μm的時候,阻氣性樹脂涂覆層的生產(chǎn)性不好。
另外,在本發(fā)明的阻氣用樹脂成型體中,可以更進一步地疊層熱塑性薄膜。由于使用該疊層熱塑性薄膜,能夠提供優(yōu)良的更高強度熱密封性、安全性的阻氣用樹脂成型體。還有,熱塑性薄膜,一般用作為疊層阻氣用樹脂成型體中的頂層覆蓋層,但也可以根據(jù)使用用途,在阻氣性疊層體中作為中間層疊層。
作為上述熱塑性薄膜,如果能夠滿足根據(jù)使用用途所要求的特性要求,就不應(yīng)進行特別限制,可以利用以往公知薄膜,從安全性、成本方面考慮,優(yōu)選聚丙烯、聚乙烯。
本發(fā)明的阻氣用樹脂成型體,是由在上述基材上形成被覆層,更進一步地根據(jù)需要,形成阻氣性樹脂涂覆層構(gòu)成的。由于所述的構(gòu)成,與己存在的阻氣性薄膜基板相比,能夠更進一步地賦予機能,但是這里所說的所謂的機能因使用用途不同而不一樣,所以沒有特別限制,但可列舉例如,熱密封性、耐化學(xué)品性、阻氣性的環(huán)境安全性等。具體地說,即使在任何濕度條件下都能夠得到阻氣性穩(wěn)定的阻氣用樹脂成型體。
另外,本發(fā)明中的阻氣用樹脂成型體,只要在基材上疊層至少上述被覆層,更進一步地根據(jù)需要疊層阻氣性樹脂涂覆層就行。另外,除上述被覆層和阻氣性樹脂涂覆層以外,也可以具有其他特性的涂覆層,例如透明電極(ITO等)層、共通電極層、偏光層、反射防止層、取向膜層、位相差層、外套層、彩色濾光片層、TFT層、電介質(zhì)層、保護膜層、熒光體、絕緣層、抵抗層、隔膜、保護膜層、冷陰極、ゲ-ト、陰極、陽極、陽極·瞬時短脈沖群線(ァノ-ド·バス線)、顯示電極、地址電極、鋁蒸鍍層、粘界層等,可以根據(jù)需要適宜選擇進行疊層或者適宜選擇形成具有其他特性的涂覆層。這些被覆層和阻氣性樹脂涂覆層可以在所形成的基材的里面?zhèn)刃纬苫虔B層。而且,這些只要根據(jù)其使用的用途,適宜決定疊層順序和疊層厚度就行。另外,在這些涂覆層上,可以設(shè)計從某種意義上說來作為頂層涂層的優(yōu)良耐化學(xué)性的涂覆層,也可以疊層上述熱塑性薄膜。也就是說,用熱塑性薄膜,能夠使之具有作為已經(jīng)存在的頂層涂層要求的特性,而且能夠賦予熱密封性、安全性,所以是出色的。
即,在本發(fā)明阻氣用樹脂成型體中,在基材和被覆層之間以及在被覆層上等處,也可以存在具有其他機能的層。而且,包含被覆層的這些層,分別可以不是一層(單層),也可以根據(jù)需要是由一層以上的層形成的多層結(jié)構(gòu)。
就本發(fā)明阻氣用樹脂成型體的阻氣性而言,因各層的構(gòu)造成分和全體疊層結(jié)構(gòu)等的不同而不一樣,因此不能統(tǒng)一規(guī)定。但至少為滿足本發(fā)明的構(gòu)成必要條件,該阻氣用樹脂成型體的60℃、90%Rh 24小時處理后的氧透過度(A)對處理前的氧透過度(B)的比率能夠達到,(A)/(B)≤10.0,優(yōu)選≤5.0。在阻氣用樹脂成型體的60℃、90%Rh 24小時處理后的氧透過度(A)對處理前的氧透過度(B)的比率(A)/(B)>10.0的時候,因環(huán)境變化阻氣性變化(變差),因此除了不一定保證質(zhì)量以外,也不能發(fā)現(xiàn)在高溫高濕下充分的阻氣性,所以不是理想的。而且,氧透過率(A)和(B)的測量時的條件不是在高溫高濕下,只要在通常20-30℃、85-95%Rh條件下測量就行(參照如后所述的實施例1-6和比較例1-6等),所以不應(yīng)進行特別限制。
另外,上述阻氣用樹脂成型體,除了因使用用途不同所要求的基準(zhǔn)不同以外,也因基材的種類和全體疊層的構(gòu)造等不同而不一樣,因此不能統(tǒng)一規(guī)定,但,例如如果作為食品和飲料品的容器·包裝用薄膜的使用場合,希望在高濕下(20℃、90%Rh)時的氣體(氧氣)透過度在30ml/m2·24h·atm以下,優(yōu)選20ml/m2·24h·atm以下,更優(yōu)選10ml/m2·24h·atm以下。
進一步,與以下要說明的阻氣用透明薄膜一樣,阻氣用樹脂成型體的耐屈撓性試驗20次以后的20℃、60%Rh時的氧透過度滿足以下基準(zhǔn)要求就是更合適的在20ml/m2·24h·atm以下,優(yōu)選10ml/m2·24h·atm以下,更優(yōu)選5ml/m2·24h·atm以下。
另外,就與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用樹脂成型體的制造方法而言,不應(yīng)進行特別限制,適宜利用以往公知各種顯示器制造技術(shù)、對薄膜基材上的薄膜制造技術(shù),例如由滾筒涂覆法、浸漬涂覆法、條涂覆法、壓模涂覆法、旋轉(zhuǎn)涂覆法或者基材與阻氣用樹脂成型體的一體化成型(擠出、壓縮、注射模塑成型等)技術(shù)、貼合技術(shù)、疊層化技術(shù)等的容器包裝材料的成型技術(shù)等以及組合這些的方法等的涂敷技術(shù)或濕式成膜技術(shù),更進一步地物理蒸鍍法等的干燥制膜技術(shù)等,就能夠制造。另外,在形成阻氣用樹脂成型體中的TFT等的時候,只要適宜利用半導(dǎo)體制造技術(shù)等制造就行。
作為與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用樹脂成型體的制造方法的合適實施方式,其特征在于,在基材上,涂敷包含具有氨基的高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能基的有機化合物(II),更進一步地包含由上述通式(1)表示的有機硅化合物(III)的被覆用組合物,使形成被覆層。但是另外,也可以形成阻氣性樹脂覆涂層、透明電極層、共通電層、偏光層、反射防止層、取向膜層、位相差層、外套層、彩色濾光片層、TFT層、電介質(zhì)層、保護膜層、熒光體、絕緣層、抵抗層、隔膜、抵抗膜層、冷陰極、グ-ト、陰極、陽極、陽極·瞬時短脈沖群線(ァノ-ド·バス線)、顯示電極、地址電極、鋁蒸鍍層、粘接層和熱塑性薄膜等。另外,就各層的形成方法,不應(yīng)進行特別限制,可以利用上面已敘述的方法等,在此省略說明。
其次,與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用樹脂成型體的用途,其特征在于,用作液晶顯示基板。由此,即使在任何使用環(huán)境下(從恒溫恒濕·干狀態(tài)下乃至低負壓狀態(tài)下到高溫高濕·濕狀態(tài)下以及一時液晶內(nèi)部成為高負壓狀態(tài)的情況等),也能充分發(fā)揮高阻氣性,所以能夠提供解決過去由于高溫高濕下日曬而引起的因氣體透過性差而發(fā)生氣泡導(dǎo)致的操作不良等的問題的,提供具有高性能且高質(zhì)量的信賴性高的液晶顯示用基板,進而使用它形成液晶顯示裝置。
用圖示表示可將本發(fā)明的阻氣用樹脂成型體用于液晶顯示用基板得到的具有代表性的液晶顯示用的裝置構(gòu)造,這些僅是一個例子,這些不應(yīng)限制本發(fā)明。
圖1表示將液晶嵌板、逆光照明、驅(qū)動回路等收入薄型組件中的一般彩色TFT液晶顯示模型的一個實施形態(tài),為了易于了解表示為多層構(gòu)造局部剖面部分的一部分剖面斜視圖。如圖1所示,液晶嵌板是由重復(fù)數(shù)塊各種機能薄板的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在圖中省略了后面配置的驅(qū)動用芯片。如圖1所示,在由容器101和熒光屏(金屬框架)103形成的薄型組件內(nèi),具有從表面順次地將偏光板105、液晶顯示基板107、彩色濾光片109(圖中省略了在其后面所構(gòu)成的電極和取向膜)、液晶111、液晶顯示基板113(圖中省略了所構(gòu)成的TFT和取向膜)、偏光板115、三棱鏡片117、導(dǎo)光板119和反射板121疊層的多層結(jié)構(gòu);在側(cè)面部分設(shè)計連接熒光管123和驅(qū)動回路等的配線125的構(gòu)造。在此,表示在過去使用玻璃基板的部分處,在其一面或兩面處形成即使在高溫高濕時也具有優(yōu)良的阻氣性的被覆層的阻氣用樹脂成型體,作為液晶顯示基板107和液晶顯示基板113,任何一方都可以用本發(fā)明的阻氣用樹脂成型體。
圖2是將與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用樹脂成型體作為用于液晶顯示基板形成的液晶顯示裝置中的另一種實施形態(tài),表示可使用本發(fā)明液晶顯示基板的一般彩色STN液晶顯示器的概略剖面圖。如圖2所示,基本上將2塊液晶顯示基板重疊,并將在其間隙處流入液晶的液晶嵌板作為基本構(gòu)造體方面考慮,與圖1相同,從表面順次是具有疊層的偏光板201、位相差板203、液晶顯示基板205、透明電極207、取向膜209、液晶211(為了在將上下2塊液晶顯示基板合在一起時保持小室間隙一定而設(shè)置的襯墊)、取向膜215、透明電極217、外套層219、彩色濾光層221、液晶顯示基板223、位相差板225、偏光板227和導(dǎo)光板229的多層構(gòu)造,在導(dǎo)光板229的側(cè)面部分設(shè)置熒光管231的構(gòu)造。在圖中省略了驅(qū)動用芯片、驅(qū)動電路配線等。在此,表示在過去使用玻璃基板的部分處,將阻氣用樹脂成型體作為液晶顯示基板205和液晶顯示基板223,任何一方都可以用本發(fā)明的阻氣用樹脂成型體。而且在圖中省略了在該液晶顯示基板205、223中的每一個基材表面處所形成的,即使在高溫高濕時也具有優(yōu)良的阻氣性的覆蓋層。
而且,對于各別顯示器的各構(gòu)成要件,用不著詳細說明,每一個各別的顯示器已經(jīng)實用化的已有很多,而且每天都有新的提出,從這些當(dāng)中可以適宜利用最合適的,形成所希望方式的顯示器。對各自的制造方法,已經(jīng)確立的各種方法也已經(jīng)實用化,而且每天都有新的制造方法提出,從這些當(dāng)中可以適宜利用這些,制造所希望方式的顯示器,這是不言而喻的。
其次,與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用樹脂成型體的其他用途,其特征在于,用作包裝用材料。由此,即使在任何使用環(huán)境下(從恒溫恒濕·干狀態(tài)下乃到低負壓狀態(tài)下到高溫高濕·濕狀態(tài)下等),也能充分保持高阻氣性,所以能夠提供能解決過去由于在高溫高濕下日曬而引起的因氣體透過性差而食品質(zhì)量不好引起的保質(zhì)期間的長壽命化困難等的問題的,提供具有高性能且高質(zhì)量的信賴性高的食品·飲料品等的容器和包裝用材料。
其次,與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用透明薄膜,其特征在于,是在透明塑料薄膜基材的至少一面上具有由包含具有氨基的高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能基的有機化合物(II)的覆蓋用組合物得到的被覆層的透明塑料;該薄膜耐屈撓性試驗20次以后的20℃、60%Rh時的氧透過度在20ml/m2·24h·atm以下。
這里,阻氣用透明薄膜中的“具有由被覆用組合物得到的被覆層”,與上述阻氣用樹脂成型體中所說明的相同,所以為了避免重復(fù),這里省略了所述主要構(gòu)成要件的說明。
作為用于本發(fā)明阻氣用透明薄膜的塑料薄膜基材,只要是透明的話,就沒有特別限制,可列舉例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯和以及上述的共聚物等的聚酯,聚酰胺,聚苯乙烯,聚(甲基)丙烯酯酯,聚丙烯腈,聚碳酸酯、賽璐玢,聚酰亞胺,聚醚酰亞胺,聚砜,聚醚酮,離聚物樹脂等。從通用性角度考慮,希望使用聚烯烴、聚酯、聚酰胺。特別地,使用聚烯烴場合在提高防濕性方面是有效的。這些可以單獨一種使用,也可以二種以上并列使用。而且,這些基板本身為了得到不能由單獨一種材料得到的特性要求,可由性質(zhì)不同材料做成多層。
上述透明塑料薄膜基材是,全光線透過率50%以上,優(yōu)選70%以上,更優(yōu)選80%以上的薄膜。在全光線透過率小于50%的情況時,有時不能得到充足透明性。
上述透明塑料薄膜基材,在不損害本發(fā)明阻氣用透明薄膜效果的范圍內(nèi),可以采用電暈放電處理薄膜基材或固定涂層處理薄膜基材等的公知方法進行處理。
上述透明塑料薄膜厚度優(yōu)選5-500μm,更優(yōu)選10-50μm。如果比5μm薄的話,薄膜的強度不夠,可能會發(fā)生針眼等缺陷。如果比500μm厚的話,有時阻氣用透明薄膜的生產(chǎn)性差。
在本發(fā)明阻氣用透明薄膜當(dāng)中,上述被覆層的厚度為0.1~10μm,優(yōu)選0.3~5μm,更優(yōu)選0.5~3μm。如果比0.1μm薄的話,阻氣性不夠,如果比10μm厚的話,耐屈撓性試驗20次以后的阻氣性有可能降低。
本發(fā)明阻氣用途透明薄膜的耐屈撓性試驗20次以后的20℃、60%Rh時的氧透過度為20ml/m2·24h·atm以下、優(yōu)選10ml/m2·24h·atm以下、更優(yōu)選5ml/m2·24h·atm氣壓以下。在本發(fā)明中,因為通過調(diào)整被覆用組合物的成分,能夠得到兼有所希望的機械強度,可屈撓性的被覆層,所以能夠?qū)崿F(xiàn)得到耐屈撓性實驗20次以后的20℃、60%Rh時的氧透過度為20ml/m2·24h·atm以下的優(yōu)良耐屈撓性的阻氣用透明薄膜。
在本發(fā)明中所提到的“耐屈撓性實驗”是指例如用耐屈撓性實驗儀(理學(xué)工業(yè)社制造),在20℃、60%Rh時的測定的試驗。
與本發(fā)明有關(guān)的阻氣用透明薄膜的用途,其特征在于,是用作包裝用材料。由此,能夠提供具有良好阻氣性,不因基材種類具有優(yōu)良耐屈撓性、優(yōu)良的與基材的密合性、可屈撓性、透明性、印刷性,而且能夠發(fā)現(xiàn)這些特性常常是穩(wěn)定的,具有高性能且高質(zhì)量、信賴性高的食品、飲料品等的容器和包裝材料等的包裝用材料。
實施例以下,列舉實施例具體說明本發(fā)明,但下述實施例不對本發(fā)明有任何限制,在不偏離前后所述含意的范圍內(nèi)變更,所實施的方案全部被包含在本發(fā)明技術(shù)范圍內(nèi)。在實施例1-6和比較例1-6中的氧透過度、透明性、密合性和耐溶劑性由下述測定方法測量。
《氧透過度測定方法》用氧透過度測定裝置(モダンュントロ-ルズ公司制造),在20℃、80%Rh時進行測量,單位是ml/m2·24h·atm。
《透明性測定方法和判定基準(zhǔn)》目測(觀察)被覆薄膜的外觀。
沒有白濁或濁點就是透明的,用○表示;能夠看出僅有一點白濁或濁點,用×X表示。
《密合性測定方法和判定基準(zhǔn)》在被覆薄膜上進行所制膜的ITO膜的ゴバン目試驗。
沒有剝離的用○表示,看出剝離的用×表示。
《耐溶劑性測定方法及判定基準(zhǔn)》在20℃時,在γ-丁內(nèi)酯內(nèi),浸漬被覆薄膜(沒有制成ITO膜的薄膜)5分鐘。
浸漬后,被覆薄膜沒有變化的用○表示,有剝離和白濁等變化的用×表示。
參考例1混合50gェポミンSP-200(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)、30gβ-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷和500g乙醇,在70℃下反應(yīng)3小時。冷卻至室溫后,加入10g水和300g乙醇的混合液后再進行反應(yīng)24小時,制得被覆用組合物1。
參考例2混合50gェポミンSP-200(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)、20gβ-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷和500g乙醇,在70℃下進行反應(yīng)3小時。冷卻至室溫后,加入15g水和100g乙醇的混合液,1小時以后再加入150g四甲氧基硅烷低聚物(M硅酸鹽51多摩化學(xué)株式會社的商品名)和300g乙醇的混合液后,進行反應(yīng)24小時,制得被覆用組合物2。
參考例3除了用二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯酸丁基酯(質(zhì)量比為50∶30∶20)的共聚物代替參考例2中的ェポミンSP-200以外,其他與參考例2相同,制得被覆用組合物3。
參考例4除了用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷代替參考例2中的β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷以外,其他與參考例2相同,制得被覆用組合物4。
參考例5將50gェポミンSP-200溶解于500g乙醇中,制得被覆用組合物5。
參考例6除了用聚乙烯醇代替參考例2中的ェポミンSP-200以外,其他與參考例2相同,制得被覆用組合物6。
參考例7除了用甲基三甲氧基硅烷代替參考例2中的β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷以外,其他與參考例2相同,制得被覆用組合物7。
參考例8混合10gェポミンSP-200(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)、200g β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷和900g乙醇,在70℃下反應(yīng)3小時。冷卻至室溫后,加入20g水和300g乙醇的混合液再進行反應(yīng)24小時,制得被覆用組合物8。
參考例9混合5gェポミンSP-200(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)、2g β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷和50g乙醇,在70℃時反應(yīng)3小時。冷卻至室溫后,加入5g水和100g乙醇的混合液,1小時以后再加入1500g四甲氧基硅烷低聚物(M硅酸鹽51多摩化學(xué)株式會社的商品名)和3000g乙醇的混合液后,再進行反應(yīng)24小時,制得被覆用組合物9。
實施例1在厚度100μm的聚碳酸酯薄膜(以下簡稱PC薄膜)的兩面上涂敷在參考例1中所得到的被覆用組合物1,使其干燥后的厚度為1.2μm,制得被覆薄膜1-A。然后再在該被覆薄膜1-A的一平面上,用噴涂法將透明導(dǎo)電性物質(zhì)IT0制膜成厚500的膜。所得基板1的特性的評價列于表1中。
實施例2-5除列于下述表1的內(nèi)容以外,其他與實施例1相同,制得基板2-5。特性評價也列于表1中。
比較例1-5除列于下述表1的內(nèi)容以外,其他與實施例1相同,制得比較基板1-5。特性評價也列于表1中。
表1

在薄膜基材中,PC是聚碳酸酯,PAR是聚芳基化合物,PET是對苯二甲酸乙二醇酯。
實施例6將在實施例2中的ITO制膜前的被覆薄膜作為基板,得到在圖1中所示裝置構(gòu)造的液晶顯示裝置。用所得液晶顯示裝置,在30℃、80%Rh時連續(xù)使用,沒有看到氣泡產(chǎn)生。
比較例6將在比較例2中的ITO制膜前的被覆薄膜作為基板,與實施例6相同得到在圖1中所示裝置構(gòu)成的液晶顯示裝置。用所得液晶顯示裝置,在30℃、80%Rh時連續(xù)使用,看到氣泡產(chǎn)生。
進一步,實施例7和比較例7中的薄膜評價試驗,按如下進行。
《耐屈撓性試驗》使用耐屈撓性試驗儀(理學(xué)工業(yè)公司制造),在20℃、60%Rh時進行試驗。
《氧透過度測定方法》使用氧透過度測定裝置(モダンコントロ-ルズ公司制造),在20℃、60%Rh時測定。單位ml/m2·24h·atm。
《透濕度測定方法》按照JIS Z0208,在40℃、90%Rh時進行測定。
參考例10混合52gェポミンSP-018(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)、30g γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和400g乙醇,在70℃反應(yīng)3小時。冷卻到室溫后,加入6g水和20g乙醇的混合液,反應(yīng)1小時以后,再加入120g四甲氧基硅烷低聚物(M硅酸鹽51多摩化學(xué)株式會社的商品名)和400g乙醇的混合液后,反應(yīng)24小時,制得被覆用組合物10。
參考例11混合25gェポミンSP-018(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)、7gγ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和400g乙醇,在70℃反應(yīng)3小時。冷卻至室溫后,加入6g水和20g乙醇的混合液,反應(yīng)1小時后,再加入120g四甲氧基硅烷低聚物(M硅酸鹽51多摩化學(xué)株式會社的商品名)和400g乙醇的混合液,反應(yīng)24小時,得到被覆用組合物11。
實施例7將在參考例10中得到的被覆用組合物10涂敷于厚度為20μm透明的OPP膜(雙輥拉伸聚丙烯薄膜)上,使該涂膜干燥后的厚度為1μm,在95℃、10%Rh時干燥10秒鐘以后,在40℃處理3天,得到被覆薄膜10。
此被覆薄膜的外觀目測是透明的,耐屈撓性試驗前的氧透過度為0.7ml/m2·24h·atm,耐屈撓性試驗后的氧透過度為12ml/m2·24h·atm,透濕度為4g/m2·24h。
比較例7用在參考例11中得到的被覆用組合物11,其他與實施例7一樣,得到被覆薄膜11。
目測此被覆薄膜有白濁,耐屈撓性試驗前的氧透過度為15.5ml/m2·24h·atm,耐屈撓性試驗后的氧透過度為95.7ml/m2·24h·atm,透濕度為5g/m2·24h。
在實施例8和實施例9中的被覆薄膜的評價試驗中,耐屈撓性試驗和氧透過度(C)的測定方法,與上述實施例7和比較例7中薄膜的評價試驗相同進行。另外,氧透過度(A)和(B)、透明性、密合性和耐溶劑性的測定方法,與在實施例1-6和比較例1-6中的氧透過度、透明性、密合性和耐溶劑性的測定方法相同。
實施例8使10gェポミンSP-200(聚乙烯亞胺株式會社日本觸媒的商品名)[有機高分子化合物(I)]、5gγ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷[有機化合物(II)]和100g乙醇[溶劑(IV)]的混合液在60℃時反應(yīng)3小時以后,冷卻至室溫,再加入1.5g水和10g乙醇[共溶劑(IV)]的混合液后,反應(yīng)30分鐘,再加入30g四甲氧基硅烷[有機硅化合物(III)]和50g乙醇[溶劑(IV)]的混合液,反應(yīng)1小時后得到被覆組合物12。此被覆用組合物12的特性評價列于表2中。
將所得被覆用組合物12涂敷于厚度為25μm的PET薄膜上,使其涂敷干燥后的厚度為1μm。在100℃時干燥10秒鐘后,再在60℃下熟化5天,制得被覆薄膜12。此被覆用薄膜12的特性評價列于表3中。
實施例9除了在實施例8中不加水以外,其他與實施例8相同,得被覆用組合物13。此被覆用組合物13的特性評價一起列于表2中。
將所得被覆用組合物13涂敷于厚度為25μm的PET薄膜上,使其涂敷干燥后的厚度為1μm。在100℃時干燥10秒鐘后,再在60℃下熟化5天,制得被覆薄膜13。此被覆用薄膜13的特性評價列于表3中。
表2

表2中的有機硅化合物(III)的含量對被覆用組合物全量,用氣相色譜法定量在該被覆用組合物中所包含的有機硅化合物(III)的含有比率(質(zhì)量%)。
表2中有機硅化合物(III)的蒸發(fā)量用氣相色譜法定量測定在由被覆用組合物作成被覆薄膜時,從該被覆用組合物中所蒸發(fā)的有機硅化合物(III)氣體的量。
表2中不揮發(fā)分濃度被覆用組合物的質(zhì)量為(A),將該被覆用組合物在100℃加熱30分鐘以后的質(zhì)量為(B),用下式表示不揮發(fā)濃度=(B)/(A)×100。
表3

權(quán)利要求
1.一種阻氣用樹脂成型體,其特征在于,是具有基材以及具有由包含具有氨基高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)的被覆用組合物得來的被覆層的樹脂成型體;該樹脂成型體的60℃,90%Rh條件下24小時處理后的氧透過度(A)與處理前的氧透過度(B))之比(A)/(B)≤10.0。
2.一種阻氣用透明薄膜,其中該薄膜在透明塑料薄膜基材的至少一面上具有由包含具有氨基高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)的被覆用組合物得來的被覆層;該薄膜的耐屈撓性試驗20次后的20℃,60%Rh時的氧透過度為20ml/m2·24h·atm以下。
3.按照權(quán)利要求1中所記載的阻氣用樹脂成型體,其特征在于,在權(quán)利要求1中所述的被覆用組合物中,進一步包含由下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4)。
4.按照權(quán)利要求2中所記載的阻氣用透明薄膜,其特征在于,在權(quán)利要求2中所述的被覆用組合物中,進一步包含由下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4)。
5.按照權(quán)利要求3中所記載的阻氣用樹脂成型體,其特征在于,所述的被覆用組合物包含5-90質(zhì)量%具有氨基的高分子化合物(I)、5-50質(zhì)量%在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、5-80質(zhì)量%有機硅化合物(III)。
6.按照權(quán)利要求4中所記載的阻氣用透明薄膜,其特征在于,所述的被覆用組合物包含5-90質(zhì)量%具有氨基的高分子化合物(I)、5-50質(zhì)量%在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、5-80質(zhì)量%有機硅化合物(III)。
7.一種阻氣用樹脂成型體,其特征在于,包含(A)基材和由被覆用組合物得到的被覆層(B),其中的被覆用組合物包括(1)具有氨基高分子化合物(I)、(2)在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、(3)選自由用下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)的官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4。)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中至少一種含有有機硅的化合物(IIIb)以及(4)溶劑(IV);被覆用組合物(涂覆劑)使用上述(I)+(II)+(IIIb)之合計量中有50質(zhì)量%以上的含有有機硅的化合物(IIIb)作為原料;該被覆用組合物中不揮發(fā)分濃度在5質(zhì)量%以上;而且該被覆用組合物中的有機硅化合物(III)的量為3質(zhì)量%以下,所述樹脂成型體的60℃、90%Rh 24小時處理后的氧透過度(A)與處理前的氧透過度(B)之比(A)/(B)≤10.0。
8.一種阻氣用透明薄膜,其中在透明塑料薄膜基材的至少一面上有由涂敷劑得到的被覆層,其中的被覆用組合物包括具有氨基的高分子化合物(I)、在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能團的有機化合物(II)、選自由用下述通式(1)表示的有機硅化合物(III)R1mSi(OR2)n(1)(其中,式中R1代表C1-4烷基、具有不與氨基反應(yīng)官能基的C1-4烷基或C2-4烯基;R2代表氫原子或C1-4烷基;n代表1以上的整數(shù);m代表0以上的整數(shù);而且m+n=4。)和其加水分解縮合物(IIIa)組成的組中至少一種含有有機硅的化合物(IIIb)以及溶劑(IV);該被覆用組合物使用上述(I)+(II)+(IIIb)之合計量中有50質(zhì)量%以上的含有有機硅的化合物(IIIb)作為原料;該覆蓋用組合物中不揮發(fā)分濃度在5質(zhì)量%以上;而且該被覆用組合物中的有機硅化合物(III)的量為3質(zhì)量%以下;該薄膜的耐屈撓性試驗20次后的20℃ 60%Rh時的氧透過度為20ml/m2·24h·atm以下。
9.按照權(quán)利要求1、3、5或7中所記載的阻氣用樹脂成型體的用途,是用作液晶顯示基板。
10.按照權(quán)利要求1、3、5或7中所記載的阻氣用樹脂成型體的用途,是用作包裝用材料。
11.按照權(quán)利要求2、4、6或8中所記載的阻氣用透明薄膜的用途,是用作包裝用材料。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于,提供在任何環(huán)境下,特別是即使在高溫高濕下也能保持足夠高阻氣性的阻氣用樹脂成型體。所述的本發(fā)明的目的是由阻氣用樹脂成型體達到的。該阻氣用樹脂成型體包括基材和由具有氨基的高分子化合物(I)和在分子內(nèi)具有能與氨基反應(yīng)的官能基的有機化合物(II)的被覆用組合物得到的覆蓋層,該樹脂成型體的60℃、90%Rh24小時處理后的氧透過度(A)與處理前的氧透過度(B)之比(A)/(B)≤10.0。
文檔編號G02F1/1341GK1345658SQ01137599
公開日2002年4月24日 申請日期2001年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月21日
發(fā)明者山本哲也, 原田弘子 申請人:株式會社日本觸媒
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