(57)【要約】【課題】  耐熱性、光学特性および力学特性に優れた光学部品用途に適したポリマー、該ポリマーを用いた耐熱性、光学特性および力学特性に優れた光学フィルム、および該光学フィルムを用いた表示品位に優れる画像表示装置の提供。【解決手段】  架橋反応性基、好ましくはアルケニル基またはアルキニル基を有するポリエステルまたはポリウレタンからなるポリマーを用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋反応性基を有するポリエステルまたはポリウレタンからなるポリマー。
【請求項２】
前記架橋反応性基がアルケニル基またはアルキニル基である請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
下記一般式（１）または一般式（２）で示される化学構造を含む請求項１または２に記載のポリマー。
【化１】
2005272615.tif 000025
一般式（１）中、環αは単環式または多環式の環を表し、２つの環はスピロ結合によって結合されている。
【化２】
2005272615.tif 000026
一般式（２）中、環βおよび環γは単環式または多環式の環を表し、２つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の１つの４級炭素に連結されている。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリマーで形成された光学フィルム。
【請求項５】
全光線透過率が８０％以上である請求項４に記載の光学フィルム。
【請求項６】
少なくとも片面にガスバリア層が積層されている請求項４または５に記載の光学フィルム。
【請求項７】
少なくとも片面に透明導電層が積層されている請求項４〜６のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の光学フィルムを用いた画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐熱性、光学特性および力学特性に優れた新規なポリマー、該ポリマーを用いて形成された光学フィルム、および該光学フィルムを用いた表示品位に優れた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」という）等のフラットパネルディスプレイ分野において、耐破損性の向上、軽量化、薄型化の要望から、基板をガラスからプラスチックに置き換えることが検討されている。特に、携帯電話や、電子手帳、ラップトップ型パソコンなど携帯情報端末などの移動型情報通信機器用表示装置では、プラスチック基板に対する強い要望がある。
【０００３】
上記プラスチック基板は導電性を有することが必要である。そこで、近年、プラスチックフィルム上に、酸化インジウム、酸化錫、或いは錫−インジウム合金の酸化物等の半導体膜、金、銀、パラジウム合金の酸化膜等の金属膜、該半導体膜と該金属膜とを組み合わせて形成された膜を透明導電層として設けた透明導電性基板を表示素子の電極基板として用いることが検討されている。
【０００４】
この目的で使用される透明導電性基板としては、耐熱性の非晶ポリマー、例えば変性ポリカーボネート（変性ＰＣ）（例えば、特許文献１参照）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）（例えば、特許文献２参照）、シクロオレフィンコポリマー（例えば、特許文献３参照）からなる基板上に透明導電層とガスバリア層とを積層したものが知られている。
【０００５】
しかし、上記の耐熱性プラスチックを用いても、十分な耐熱性を有するプラスチック基板は得られなかった。すなわち、これら耐熱性プラスチックを用いたプラスチック基板にガスバリア層および導電層を形成した後、配向膜などの付与のため１５０℃以上の温度に曝すと、導電性およびガスバリア性が大きく低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、近年における基材フィルムに対しては、アクティブマトリクス型画像素子作製時のＴＦＴを設置する場合に、さらに高いレベルの耐熱性が要求されている。例えば、特許文献４には、ＳｉＨ4を含むガスをプラズマ分解することにより３００℃またはそれ以下の温度で多結晶シリコン膜を形成する方法が記載されている。また特許文献５には、エネルギービームを照射して高分子基板上にアモルファスシリコンと多結晶シリコンが混合された半導体層を形成する方法が記載されている。また特許文献６には、熱的バッファ層を設け、パルスレーザビームを照射してプラスチック基板上に多結晶シリコン半導体層を形成する方法が記載されている。
【０００７】
上記特許文献４〜６に示されるように、３００℃以下でＴＦＴ用多結晶シリコン膜を形成する方法は種々提案されているが、構成や装置が複雑であるため高コストとなり、３００〜３５０℃以上の耐熱性がプラスチック基板に要求される。
【０００８】
このようなニーズから耐熱性を有するポリマーからなるプラスチック基板がこれまでにいくつか開発されている。例えば、特許文献７には、脂肪族テトラカルボン酸無水物から誘導されるポリイミドを用いた薄膜トランジスタ基板が記載されている。特許文献７の実施例に記載されているポリイミドフィルムは、ガラス転移温度（以下「Ｔｇ」という）３１５℃、全光線透過率８５％と耐熱性と透明性に優れている。しかし、原料となる脂肪族テトラカルボン酸無水物が高コストであり、さらに高沸点溶媒を用いた高温での製膜が必要であるため製造法上好ましくないという欠点があった。
【０００９】
また、特許文献８および９には、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン（以下「ビスフェノールフルオレン」とも称する）とイソフタル酸およびテレフタル酸から誘導されるポリエステルフィルムに関する記載がある。また特許文献１０には、アルキル置換されたビスフェノールフルオレンとイソフタル酸およびテレフタル酸から誘導されるポリエステルフィルムに関する記載がある。これらのアルキル置換または無置換のビスフェノールフルオレンとイソフタル酸およびテレフタル酸から誘導されるポリエステルは安価な原料から合成可能であり、かつＴｇが３００℃付近である。さらに特許文献１０には、ジクロロメタン、シクロヘキサノンなどの低沸点溶剤を用いて透明性、破断伸びに優れた柔軟なフィルムが記載されている。しかし、これらのポリマーは、アクティブマトリクス型画像素子作製時のＴＦＴ設置工程に対しては必ずしも十分な耐熱性を有しているとはいえず、またプラスチック基板に求められる力学特性の要求に対してもさらなる改良が望まれていた。
【００１０】
また、特許文献１１には、ジアリールアセチレンで末端封止されたポリイミド、ポリイミドオリゴマーが記載されている。該ポリイミドは、低分子量体であるため良好な溶解性が得られる一方で、製膜後の加熱によるアルキニル基の架橋反応により、耐熱性および力学特性を向上できる。しかしポリマーの着色において光学フィルム用途としては好ましくないという欠点があった。
【００１１】
以上説明したように、透明性、耐熱性、力学特性のすべての特性を満足するポリマー、および該ポリマーで形成されている光学フィルムの開発が強く望まれていた。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２２７６０３号公報（請求項７、［０００９］〜［００１９］）
【特許文献２】特開２０００−２８４７１７号公報（［００１０］、［００２１］〜［００２７］）
【特許文献３】特開２００１−１５０５８４号公報（［００２７］〜［００３９］）
【特許文献４】特開平７−８１９１９号公報（請求項３、［００１６］〜［００２０］）
【特許文献５】特表平１０−５１２１０４号公報（第１４〜２２頁、図１、図７）
【特許文献６】特開平１１−１０２８６７号公報（請求項１〜１０、［００３６］）
【特許文献７】特開２００３−１６８８００号公報（特許請求の範囲）
【特許文献８】特開昭５７−１９２４３２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献９】特開平３−２８２２２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献１０】ＷＯ９９／１８１４１号公報（クレーム部分）
【特許文献１１】米国特許第５１３８０２８号明細書（クレーム部分）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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１の目的は、優れた透明性、耐熱性および力学特性を併有する光学部品用途に適したポリマーを提供することにある。また、本発明の第２の目的は、前記ポリマーを用いて形成された、優れた透明性、耐熱性および力学特性を併有する光学フィルムを提供することにある。また、本発明の第３の目的は、前記光学フィルムを用いた表示品位に優れた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、上記目的を達成するために、ポリマーの構造を種々検討した結果、所定の構造を有するポリマーであれば、透明性、耐熱性および力学特性のいずれも満足することを見出した。さらにこのポリマーで形成された光学フィルム、および該光学フィルムを用いた画像表示素子が優れた透明性、耐熱性および力学特性を示すことを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
すなわち、本発明の上記目的は、以下の手段によって達成される。
（１）  架橋反応性基を有するポリエステルまたはポリウレタンからなるポリマー。
（２）  前記架橋反応性基がアルケニル基またはアルキニル基である（１）に記載のポリマー。
（３）  下記一般式（１）または一般式（２）で示される化学構造を含む（１）または２に記載のポリマー。
【００１６】
【化１】
2005272615.tif 000002
【００１７】
一般式（１）中、環αは単環式または多環式の環を表し、２つの環はスピロ結合によって結合されている。
【００１８】
【化２】
2005272615.tif 000003
【００１９】
一般式（２）中、環βおよび環γは単環式または多環式の環を表し、２つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の１つの４級炭素に連結されている。
（４）  （１）〜（３）のいずれかに記載のポリマーで形成された光学フィルム。
（５）  全光線透過率が８０％以上である（４）に記載の光学フィルム。
（６）  少なくとも片面にガスバリア層が積層されている（４）または（５）に記載の光学フィルム。
（７）  少なくとも片面に透明導電層が積層されている（４）〜（６）のいずれかに記載の光学フィルム。
（８）（４）〜（７）のいずれかに記載の光学フィルムを用いた画像表示装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のポリマーは、所定の架橋反応性基を有するポリエステルまたはポリウレタンからなる。これにより、本発明によれば、優れた耐熱性、光学特性および力学特性を併有するポリマーを提供できる。また、本発明の光学フィルムは、前記ポリマーからなるフィルムである。これにより本発明によれば、ガスバリア層、透明導電層を積層可能な、優れた耐熱性、光学特性および力学特性を併有する光学フィルムを提供できる。さらに、本発明の画像表示素子は、前記光学フィルムを用いる。これにより本発明によれば、表示品位に優れた画像表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明のポリマー、光学フィルムおよび画像表示素子について詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
【００２２】
［本発明のポリマー］
本発明のポリマーは、架橋反応性基を有するポリエステルまたはポリウレタンで構成されている。
本発明において、「架橋反応性基」とは、ポリマー鎖間を化学結合により連結して、３次元網目構造を形成し得るものであれば特に制限されない。架橋反応性基としては、例えば、アルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエチニル基等）、アルケニル基（例えば、マレイミド基、シンナモイル基、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、ビニルオキシ基、アリル基等）、開環重合性基（例えば、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基等）、反応性シリル基（例えば、アルコキシシリル基、アセトキシシリル基、ヒドロキシシリル基等）が挙げられるが、好ましくはアルキニル基またはアルケニル基であり、特に好ましくはアルキニル基である。
【００２３】
上記架橋反応性基は、ポリエステル側鎖またはポリウレタン側鎖に置換されていても末端に置換されていてもよく、さらに複数置換されていてもよい。ポリエステル鎖中またはポリウレタン鎖中に存在する複数の架橋反応性基が置換されている場合、これらの架橋反応性基は互いに同じであっても異なっていてもよい。本発明においては、特にポリエステル鎖またはポリウレタン鎖の末端に少なくとも架橋反応性基が置換された形態が好ましい。
【００２４】
側鎖に架橋反応性基を有するポリエステルまたはポリウレタンは、架橋反応性基含有モノマー（例えば、アルキニル基含有ジオール、アルキニル基含有ジカルボン酸、アルキニル基含有ジアミン等）を用いて重縮合を行うことによって合成できる。また、末端に架橋反応性基を有するポリエステルまたはポリウレタンは、架橋反応性基含有末端封止剤（例えば、アルキニル基含有モノアルコール、アルキニル基含有モノカルボン酸、アルキニル基含有モノアミン等）の存在下で重合を行うことによって合成できる。
【００２５】
上記架橋反応性基の導入量を増やすことにより、ポリエステルまたはポリウレタンの耐熱性および力学特性を向上させることができる反面、架橋反応性基の導入量が多すぎると、硬化収縮が問題になる場合がある。架橋反応性基の最適な導入量は、ポリエステルまたはポリウレタンの構造によって区々であるが、一般的にはポリエステルまたはポリウレタン中に導入される架橋反応性基の量は、１×１０-4〜１０ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましく、１×１０-3〜２ｍｍｏｌ／ｇであることがより好ましく１×１０-2〜１ｍｍｏｌ／ｇであることが特に好ましい。
【００２６】
本発明のポリマーは、下記一般式（１）で表わされるスピロ構造または一般式（２）で表わされるカルド構造を有することが好ましい。これらの構造を有する場合、高耐熱性、高弾性率および高引張破壊応力を示し、製造プロセスにおいて種々の加熱操作が要求され、かつ屈曲させても破壊しにくい性能が要求される有機ＥＬ素子等の基板材料として好適である。
【００２７】
【化３】
2005272615.tif 000004
【００２８】
一般式（１）中、環αは単環式または多環式の環を表し、２つの環はスピロ結合によって結合されている。
【００２９】
【化４】
2005272615.tif 000005
【００３０】
一般式（２）中、環βおよび環γは単環式または多環式の環を表し、２つの環γはそれぞれ同じであっても異なっていてもよく、環β上の１つの４級炭素に連結されている。
【００３１】
一般式（１）で表されるスピロ構造を有するポリマーの好ましい例として、下記一般式（３）で表されるスピロビインダン構造を繰り返し単位中に含むポリマー、下記一般式（４）で表されるスピロビクロマン構造を繰り返し単位中に含むポリマー、下記一般式（５）で表されるスピロビベンゾフラン構造を繰り返し単位中に含むポリマーが挙げられる。
また、一般式（２）で表されるカルド構造を有する樹脂の好ましい例として、下記一般式（６）で表されるフルオレン構造を繰り返し単位中に含むポリマーが挙げられる。
【００３２】
【化５】
2005272615.tif 000006
【００３３】
一般式（３）中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、それぞれが連結して環を形成してもよい。また、ｍおよびｎは１〜３の整数を表す。好ましい置換基の例は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基である。Ｒ31、Ｒ32のより好ましい例は、水素原子、メチル基またはフェニル基であり、Ｒ33のより好ましい例は、水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基またはフェニル基である。
【００３４】
【化６】
2005272615.tif 000007
【００３５】
一般式（４）中、Ｒ41、Ｒ42はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、それぞれが連結して環を形成してもよい。また、ｍおよびｎは１〜３の整数を表す。好ましい置換基の例は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基である。Ｒ41のより好ましい例は、水素原子、メチル基またはフェニル基であり、Ｒ42のより好ましい例は水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基またはフェニル基である。
【００３６】
【化７】
2005272615.tif 000008
一般式（５）中、Ｒ51、Ｒ52は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、それぞれが連結して環を形成してもよい。また、ｍおよびｎは１〜３の整数を表す。好ましい置換基の例は、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基である。Ｒ51のより好ましい例は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、Ｒ52のより好ましい例は水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基またはフェニル基である。
【００３７】
【化８】
2005272615.tif 000009
【００３８】
一般式（６）中、Ｒ61、Ｒ62は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表し、それぞれが連結して環を形成してもよい。また、ｊおよびｋは１〜４の整数を表す。好ましい置換基の例は、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基である。Ｒ61およびＲ62のより好ましい例は、水素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基またはフェニル基である。
【００３９】
上記一般式（１）または（２）で表される化学構造を繰り返し単位中に含むポリエステルまたはポリウレタンは、上記一般式（１）または（２）で表される化学構造を有するビスフェノール化合物から誘導されるポリエステルまたはポリウレタンであることが好ましい。
【００４０】
以下に本発明に有用な架橋反応性基含有ポリマーの好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
【化９】
2005272615.tif 000010
【００４２】
【化１０】
2005272615.tif 000011
【００４３】
【化１１】
2005272615.tif 000012
【００４４】
【化１２】
2005272615.tif 000013
【００４５】
【化１３】
2005272615.tif 000014
【００４６】
【化１４】
2005272615.tif 000015
【００４７】
【化１５】
2005272615.tif 000016
【００４８】
本発明に用いられる架橋反応性基含有ポリエステルまたはポリウレタンは、単独で用いてもよく、複数種混合して用いてもよい。また、ホモポリマーであってもよく、複数種構造を組み合わせたコポリマーであってもよい。一般式（１）または一般式（２）で表される化学構造を繰り返し単位として有するポリエステルまたはポリウレタンにおいても、これらの化学構造を含まない公知のモノマーをコモノマーとして用いることにより溶解性、透明性の観点で改良される場合が多く好ましい。
【００４９】
本発明のポリマーの好ましい分子量は、重量平均分子量で１,０００〜５００,０００であり、より好ましくは５,０００〜３００，０００であり、特に好ましくは１０，０００〜２００，０００である。分子量が１,０００以上あれば、フィルム成形が難しくなったり、力学特性が低下したりすることはないため好ましい。また分子量が５００,０００以下であれば、合成上分子量をコントロールでき、また適度な粘度の溶液が得られ、取り扱いが容易であるため好ましい。なお、分子量は対応する粘度を目安にできる。
【００５０】
本発明のポリマーが上記ポリエステルからなる場合、ポリエステルはビスフェノール化合物とジカルボン酸もしくはこれらの誘導体を重縮合させて得ることができる。この際、架橋反応性基を有するビスフェノールまたはジカルボン酸もしくはこれらの誘導体を用いるか、もしくは前記した架橋反応性基含有末端封止剤の共存下で重縮合反応を行う。
【００５１】
重縮合方法としては、ビスフェノールジアセテートとジカルボン酸を反応させ脱酢酸を行う溶融重縮合法、ビスフェノールとジカルボン酸ジベンゾエートを反応させ脱フェノールを行う溶融重縮合法、ジカルボン酸クロライドとビスフェノールを有機塩基の存在下、ポリマーが可溶となる有機溶媒系で反応させる脱塩酸均一重合法、ジカルボン酸クロライドとビスフェノールをアルカリ水溶液と水非混和性有機溶媒の２相系で反応させる界面重縮合法などの公知の方法を利用できる。ポリエステルがＴｇ３００℃以上となる場合、溶融重縮合は困難となるが、特開平７−１８８４０５号公報に記載されているように高沸点可塑剤を併用することにより、反応温度３００℃程度での重合を可能にする方法も知られている。
【００５２】
上記ポリエステルは、上記のいずれの合成法によっても合成できるが、特に界面重縮合法を用いることが簡便であり好ましい。界面重縮合反応においては、アルカリ水溶液に溶解させたビスフェノール化合物と水非混和性有機溶媒（代表的にはジクロロメタンなど）に溶解させたジカルボン酸クロライドを短時間で混合する方法が一般的であるが、ビスフェノール化合物のアルカリ水溶液に対する溶解度が低い場合がある。また、２，６−ナフタレンジカルボン酸クロライドのように、水非混和性有機溶媒に対する溶解度が低いジカルボンクロライドの場合、公知の方法ではポリエステルを合成できないことがある。このような場合、予め水、水非混和性有機溶媒、ビスフェノール化合物、ジカルボン酸クロライドをスラリー状混合撹拌しておき、高濃度のアルカリ水溶液を徐々に添加していく方法が高分子量化に有効である。
【００５３】
上記ポリエステルの分子量を調節する方法としては、上記した製造方法によらず、重合時に一官能の物質を添加して行える。分子量調節剤として用いられる一官能物質としては、フェノール、クレゾール、ｐ−tert−ブチルフェノールなどの一価フェノール類、安息香酸クロライド、メタンスルホニルクロライド、フェニルクロロホルメートなどの一価酸クロライド類、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ドデシルアルコール、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコールなどの一価のアルコール類、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、フェニル酸、ｐ−tert−ブチル安息香酸、ｐ−メトキシフェニル酢酸などの一価のカルボン酸などを用いることができるが、本発明においては特に前記の架橋反応性基含有末端封止剤を用いることが好ましい。
【００５４】
上記ポリエステルのカルボキシル価は３００μｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０μｍｏｌ／ｇ以下であり、特に好ましくは１０μｍｏｌ／ｇ以下である。カルボキシル価が３００μｍｏｌ／ｇ以下であれば、耐アーク放電性や誘電率など電気特性に影響を与えことなく、また溶剤に溶解して調製したポリマー溶液の保存安定性に影響を与えることなく、さらに溶液キャスト法により得られるキャストフィルムの表面特性に影響を与え難いため好ましい。樹脂のカルボキシル価は、電位差滴定装置を利用した中和滴定など公知の方法で測定することができる。
【００５５】
本発明のポリマーがポリウレタンからなる場合、前記ポリエステルの場合と同様に、公知の製造法に従って合成することができ、ビスフェノール化合物とジイソシアネート化合物の重付加法、ビスフェノール化合物とジカルバミン酸クロライドの重縮合法が好ましい。前記ポリウレタンは、ジカルバミン酸クロライドはジアミン化合物にホスゲンを作用させて合成することができ、ジイソシアネート化合物はジカルバミン酸クロライドの脱塩化水素反応によって合成することができる。
本発明では、架橋反応性基を有するビスフェノール、ジイソシアネートまたはジカルバミン酸クロライドを用いるか、もしくは前記した架橋反応性基含有末端封止剤の共存下で重合反応を行うことが好ましい。
【００５６】
本発明のポリマー中の残留アルカリ金属量およびハロゲン量は、５０ｐｐｍ以下であることが好ましく、特に好ましくは１０ｐｐｍ以下である。残留アルカリ金属量およびハロゲン量が５０ｐｐｍ以下であれば、上述した電気特性が低下することもなく、さらにはフィルムの表面特性にも悪影響を与え、また導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こすことはないため好ましい。ポリマー中の残留アルカリ金属量およびハロゲン量は、イオンクロマトグラフ分析法、原子吸光法、プラズマ発光分光分析法など公知の方法を利用して定量できる。
【００５７】
また、本発明のポリマー中に残留する第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩などの触媒の量は、２００ｐｐｍ未満であることが好ましく、より好ましくは１００ｐｐｍ未満である。残留する触媒量が２００ｐｐｍ未満であれば、上述した電気特性が低下することなく、さらにはフィルムの表面特性にも悪影響を与えることもなく、また導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能が低下することもないので好ましい。ポリマー中に残留する第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩などの触媒はＨＰＬＣ、ガスクロマトグラフ法などを利用して定量できる。
【００５８】
さらに本発明のポリマー中に残留するフェノールモノマー、ジカルボン酸、ジカルボンサンクロライド、ジアミン、ジイソシアネート等のモノマー由来の残存成分の量は３０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下である。残留するモノマー成分の量が３０００ｐｐｍ以下であれば、上述した電気特性が低下することもなく、さらにはフィルムの表面特性にも悪影響を与えたり、また導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こしたりすることもないため好ましい。例えば、残留モノマー成分が上記範囲内であれば、フィルム上に透明導電膜を形成する場合に、成膜時の加熱やプラズマの影響により、残留モノマー成分由来のガスが発生したり、熱分解等が生じることもなく、また透明導電膜中に結晶粒塊が生じたり、「抜け」と呼ばれるようなコーティングされない部分が生じ、透明導電膜の低抵抗化が阻害されることもなく好ましい。ポリマーおよびそのフィルム中に残留するモノマー量は、ＨＰＬＣや核磁気共鳴法など公知の方法で分析できる。
【００５９】
［本発明の光学フィルム］
本発明の光学フィルムは、上記本発明のポリマーで形成される。本発明のポリマーをフィルムまたはシート形状に成形する方法としては、公知の方法が採用できるが、溶液流延法が好ましい方法として挙げられる。
溶液流延法における流延および乾燥方法については、米国特許２３３６３１０号、米国特許２３６７６０３号、米国特許２４９２０７８号、米国特許２４９２９７７号、米国特許２４９２９７８号、米国特許２６０７７０４号、米国特許２７３９０６９号、米国特許２７３９０７０号、英国特許６４０７３１号、英国特許７３６８９２号の各明細書、特公昭４５−４５５４号、特公昭４９−５６１４号、特開昭６０−１７６８３４号、特開昭６０−２０３４３０号、特開昭６２−１１５０３５号の各公報に記載がある。溶液流延法にて製造する製造装置の例としては、特開２００２−１８９１２６号公報の段落[００６１]〜[００６８]に記載の製造装置、図１および図２などが例として挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
溶液流延法においては、前記ポリマーを溶媒に溶解する。使用する溶媒は前記ポリマーを溶解するものであればいずれの溶媒を用いても構わないが、特に２５℃において固形分濃度１０質量％以上溶解できる溶媒が好ましい。また、使用する溶媒の沸点は２００℃以下のものが好ましく、さらに好ましくは１５０℃以下のものである。沸点が高い場合、溶媒の乾燥が不十分となり、フィルム中に残存するおそれがある。また、本発明に用いられるポリマーの溶解性を損なわない範囲で貧溶媒を混合することも可能で、この場合、溶液流延後の剥ぎ取りや乾燥速度の観点で有利になる場合がある。
【００６１】
本発明で用いられる溶媒としては、塩化メチレン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、アニソール、γ−ブチロラクトン、ベンジルアルコール、イソホロン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、酢酸エチル、アセトン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、溶媒は２種以上を混合して用いてもよく、乾燥性と溶解性の両立の観点からむしろ混合溶媒が好ましい。また、混合溶媒とすることで、本発明の光学フィルムの透明性を向上させることができる場合もあり好ましい。
【００６２】
溶液流延に用いる溶液中のポリマー濃度は、５〜６０質量％、好ましくは１０〜４０質量％、さらに好ましくは１０〜３０質量％である。ポリマー濃度が５〜６０質量％であれば、適度な粘度が得られ厚さの調整がしやすく、また製膜性が良好であるため、ムラが小さい。また、溶液流延前に必要に応じて濾過することにより、本発明の光学フィルムの透過率やフィルム内の不純物を低減させることができる。
【００６３】
溶液流延する方法は特に限定されないが、バーコーター、Ｔダイ、バー付Ｔダイ、ドクターブレード、ロールコート、ダイコート等を用いて平板またはロール上に流延できる。
【００６４】
溶媒を乾燥する温度は、使用する溶媒の沸点によって異なるが、２段階に分けて乾燥することが好ましい。これによって、光学的に等方性を有したポリマーフィルムを得ることができる。第一段階としては３０〜１００℃で溶媒の濃度が１０質量％以下、好ましくは５質量％以下になるまで乾燥する。次いで、第二段階として平板またはロールからフィルムを剥がし、６０℃以上からポリマーのＴｇまでの範囲で乾燥する。
平板またはロールからフィルムを剥がす場合、第一段階の乾燥終了直後に剥がしてもよく、あるいは一旦冷却してから剥がしてもよい。
【００６５】
本発明の光学フィルムは、加熱乾燥が不足すれば残留溶媒量が多く、また極度に加熱しすぎるとポリマーの熱分解を引き起こし、残留するモノマー量が多くなる。さらに急激な加熱乾燥は含有溶媒の急速な気化を生じ、フィルムに気泡等の欠陥を生じさせる。本発明の光学フィルム中に残留する溶媒量は２０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０００ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｐｐｍ以下であることが特に好ましい。残留する溶媒量が２０００ｐｐｍ以下であれば、フィルム表面の特性が悪化することなく、表面処理等に悪影響を及ぼしたり、導電膜、半導体膜等を付与した機能性フィルムの性能低下を引き起こしたりすることはないため好ましい。本発明のポリマーフィルム中に残留する溶媒量は、ガスクロマトグラフ法など公知の方法を利用して定量できる。
【００６６】
本発明の光学フィルムは、回転ドラムまたはバンド上への溶液流延、剥ぎ取り、乾燥を連続的に行い、ロール状に巻取り製造する方法が好ましい。このように、本発明の光学フィルムを機械的に搬送する場合など、フィルムの力学強度が高いことが好ましい。好ましい力学強度は、搬送装置に依存するため一概にいえないが、目安としてフィルムの引張試験から得られる破断応力および破断伸度を用いることができる。好ましい破断応力は、５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは８０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは１００ＭＰａ以上である。破断伸度は、サンプル作製条件などによっても変動し得るが、好ましくは５％以上であり、より好ましくは１０％以上であり、さらに好ましくは１５％以上である。
【００６７】
本発明の光学フィルムは、延伸されていてもよい。延伸により耐折強度など機械的強度が改善され、取扱性が向上する利点がある。特に延伸方向のオリエンテーションリリースストレス（ＡＳＴＭＤ１５０４、以下ＯＲＳと略記する）が０．３〜３ＧＰａであるものは機械的強度が改善され好ましい。ＯＲＳは延伸フィルムまたはシートに内在している延伸により生じた内部応力である。
【００６８】
延伸は、公知の方法が使用できるが、本発明のポリマーが３００℃以上のＴｇを有する場合、単なる加熱のみでの延伸は難しいため、溶媒を含んだ状態での延伸することが好ましい。この場合、乾燥途中過程で延伸を行うことが好ましく、例えば、溶媒を含んだ状態のＴｇより１０℃高い温度から５０℃高い温度までの間の温度で、ロール一軸延伸法、テンター一軸延伸法、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法、インフレーション法により延伸できる。延伸倍率は１．１〜３．５倍、好ましくは１．１〜２．０倍が用いられる。
【００６９】
本発明の光学フィルムを形成する本発明のポリマーは１種類だけであっても２種類以上が混合されていてもよい。また本発明の効果を損なわない範囲で上記ポリエステルおよびポリウレタン以外のポリマーを含んでいてもよい。また、耐溶剤性、耐熱性、力学強度などの観点から架橋樹脂を添加してもよい。架橋樹脂の種類としては熱硬化性樹脂、放射線硬化樹脂のいずれも種々の公知のものを特に制限なく用いることができる。
【００７０】
熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。その他、架橋方法としては、共有結合を形成する反応であれば特に制限なく用いることができ、ポリアルコール化合物とポリイソシアネート化合物を用いて、ウレタン結合を形成するような室温で反応が進行する系も特に制限なく使用できる。但し、このような系は製膜前のポットライフが問題になる場合が多く、通常、製膜直前にポリイソシアネート化合物を添加するような２液混合型として用いられる。
【００７１】
一方、１液型として用いる場合、架橋反応に携わる官能基を保護しておくことが有効であり、ブロックタイプ硬化剤として市販もされている。市販されているブロックタイプ硬化剤として、三井武田ケミカル（株）製Ｂ−８８２Ｎ、日本ポリウレタン工業（株）製コロネート２５１３（以上ブロックポリイソシアネート）、三井サイテック（株）製サイメル３０３（メチル化メラミン樹脂）などが知られている。また、エポキシ樹脂の硬化剤として用いることのできるポリカルボン酸を保護した下記Ｂ−１のようなブロック化カルボン酸も知られている。
【００７２】
【化１６】
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【００７３】
放射線硬化樹脂としては、ラジカル硬化性樹脂とカチオン硬化性樹脂とに大別される。ラジカル硬化性樹脂の硬化性成分としては、分子内に複数個のラジカル重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な例として分子内に２〜６個のアクリル酸エステル基を有する多官能アクリレートモノマーと称される化合物やウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートと称される分子内に複数個のアクリル酸エステル基を有する化合物が用いられる。ラジカル硬化性樹脂の代表的な硬化方法として、電子線を照射する方法、紫外線を照射する方法が挙げられる。通常、紫外線を照射する方法においては紫外線照射によりラジカルを発生する重合開始剤を添加する。なお、加熱によりラジカルを発生する重合開始剤を添加すれば、熱硬化性樹脂として用いることもできる。
【００７４】
カチオン硬化性樹脂の硬化性成分としては分子内に複数個のカチオン重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な硬化方法として紫外線の照射により酸を発生する光酸発生剤を添加し、紫外線を照射して硬化する方法が挙げられる。カチオン重合性化合物の例としては、エポキシ基などの開環重合性基を含む化合物やビニルエーテル基を含む化合物を挙げることができる。
【００７５】
本発明の光学フィルムにおいて上記で挙げた熱硬化性樹脂および放射線硬化樹脂のそれぞれ複数種を混合して用いてもよく、熱硬化性樹脂と放射線硬化樹脂を併用してもよい。また、架橋性樹脂と架橋性基を有さないポリマーと混合して用いてもよい。
【００７６】
本発明の光学フィルムには、金属の酸化物および／または金属の複合酸化物、ならびにゾルゲル反応により得た金属酸化物を含有できる。この場合、上記で挙げた架橋樹脂と同様に耐熱性、耐溶剤性を付与できる。さらに必要により本発明の効果を損なわない範囲で、可塑剤、染顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、無機微粒子、剥離促進剤、レベリング剤、および潤滑剤などの樹脂改質剤を添加してもよい。
【００７７】
本発明の光学フィルムの厚みは、特に規定されないが３０〜７００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜２００μｍであり、さらに好ましくは５０〜１５０μｍである。また、本発明の光学フィルムのヘイズは、３％以下であることが好ましく、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。また、本発明の光学フィルムの全光線透過率は７０％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは８５％以上である。
【００７８】
本発明の光学フィルムの耐熱温度は高い方が好ましく、ＤＳＣ測定によるＴｇを目安にできる。この場合、好ましいＴｇは２５０℃以上であり、より好ましくは３００℃以上であり、特に好ましくは３３０℃以上である。なお、本発明の光学フィルムを本発明のポリマーのみを用いて溶液流延法により作製する場合、乾燥が十分であれば、用いたポリマーのＴｇと光学フィルムのガラス転移温度の差はほとんどなく、測定誤差範囲内である。
【００７９】
本発明の光学フィルムの表面には用途に応じて他の層、あるいは部品との密着性を高めるためにフィルム基板表面上にケン化、コロナ処理、火炎処理、グロー放電処理等の処理を行うことができる。さらに、フィルム表面に接着層、アンカー層を設けてもよい。また、表面平滑化のため平滑化層、耐傷性付与のためのハードコート層、耐光性を高めるための紫外線吸収層、フィルムの搬送性を改良させるための表面粗面化層など目的に応じて種々の公知の機能性層を付与することができる。
【００８０】
本発明の光学フィルムは透明導電層を形成できる。透明導電層としては、公知の金属膜、金属酸化物膜等が適用できるが、中でも透明性、導電性および機械的特性の点から、金属酸化物膜であることが好ましい。例えば、不純物としてスズ、テルル、カドミウム、モリブテン、タングステン、フッ素、亜鉛、ゲルマニウム等を添加した酸化インジウム、酸化カドミウムおよび酸化スズ、不純物としてアルミニウムを添加した酸化亜鉛、酸化チタン等の金属酸化物膜が挙げられる。中でも酸化スズから主としてなり、酸化亜鉛を２〜１５質量％含有した酸化インジウムの薄膜が、透明性、導電性が優れており、好ましく用いられる。
【００８１】
これら透明導電層の成膜方法は、目的の薄膜を形成できる方法であれば、いかなる方法でもよいが、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等の気相中より材料を堆積させて膜形成する気相堆積法などが適しており、特許第３４００３２４号、特開２００２−３２２５６１号、特開２００２−３６１７７４号各公報記載の方法を用いて成膜することができる。中でも、特に優れた導電性・透明性が得られるという観点からはスパッタリング法で透明導電層を形成することが好ましい。
【００８２】
スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法の好ましい真空度は０．１３３ｍＰａ〜６．６５Ｐａであり、より好ましくは０．６６５ｍＰａ〜１．３３Ｐａである。このような透明導電層を設ける前に、プラズマ処理（逆スパッタ）、コロナ処理のように基材フィルムに表面処理を加えることが好ましい。また透明導電層を設けている間に５０〜２００℃に昇温してもよい。
【００８３】
透明導電層の膜厚は、２０〜５００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００８４】
透明導電層の２５℃６０％ＲＨ（relative humidity）で測定した表面電気抵抗は、０．１〜２００Ω／□であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１００Ω／□であり、さらに好ましくは０．５〜６０Ω／□以下である。また、透明導電層の光透過性は８０％以上であることが好ましく、より好ましくは８３％以上であり、さらに好ましくは８５％以上である。
【００８５】
本発明の光学フィルムは、ガス透過性を抑制するために、ガスバリア層を設けることも好ましい。好ましいガスバリア層としては、例えば珪素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ジルコニウム、チタン、イットリウムおよびタンタルからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属を主成分とする金属酸化物、珪素、アルミニウム、ホウ素の金属窒化物またはこれらの混合物を挙げることができる。この中でも、ガスバリア性、透明性、表面平滑性、屈曲性、膜応力、コスト等の点から珪素原子数に対する酸素原子数の割合が１．５〜２．０の珪素酸化物を主成分とする金属酸化物が良好である。これら無機のガスバリア層は例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等の気相中より材料を堆積させて膜形成する気相堆積法により作製することができる。中でも、特に優れたガスバリア性が得られるという観点から、スパッタリング法が好ましい。またガスバリア層を設けている間に５０〜２００℃に昇温してもよい。
【００８６】
ガスバリア層の膜厚は、１０〜３００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜２００ｎｍであることが好ましい。
【００８７】
ガスバリア層は、透明導電層と同じ側または反対側いずれに形成してもよいが、反対側に形成することが好ましい。
【００８８】
ガスバリア層を形成した本発明の光学フィルムのガスバリア性は、４０℃９０％ＲＨで測定した水蒸気透過度が５g/m2・day以下であることが好ましく、１g/m2・day以下であることがより好ましく、０．５g/m2・day以下であることがさらに好ましい。また、４０℃９０％ＲＨで測定した酸素透過度は、１ml/m2・day・atm以下であることが好ましく、０．７ml/m2・day・atm以下であることがより好ましく、０．５ml/m2・day・atm以下であることがさらに好ましい。
【００８９】
ガスバリア性を向上させる目的で、ガスバリア層と隣接して欠陥補償層を設けるのが特に望ましい。欠陥補償層としては、（１）米国特許第６１７１６６３号明細書、特開２００３−９４５７２号公報記載のようにゾルゲル法を用いて作製した無機酸化物層を利用する方法、（２）米国特許第６４１３６４５号、同第６４１６３６４５号明細書記載のように有機物層を利用する方法等が挙げられる。有機物層は、前記明細書に記載されているように有機物モノマーを真空下で蒸着後、紫外線または電子線で硬化させる方法、または有機物モノマーを塗布した後、加熱、電子線、紫外線等で硬化させる方法により作製することができる。塗布方式で作製する場合には、従来用いられる種々の塗布方法、例えば、スプレーコート、スピンコート、バーコート等の方法を用いることができる。
【００９０】
［画像表示素子］
本発明の光学フィルムは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）表示素子用基板として用いることができる。ＴＦＴアレイの作製方法としては、特表平１０−５１２１０４号公報に記載の方法等が挙げられる。さらにこれらの基板は、カラー表示のためのカラーフィルターを有していてもよい。カラーフィルターはいかなる方法で作製されていてもよいが、好ましくはフォトリソグラフィー手法で作製されていることが好ましい。
【００９１】
本発明の光学フィルムは、必要に応じて各種機能層を設けた上で画像表示装置に用いることができる。ここで、画像表示装置は特に限定されず、従来知られているものを用いることができる。また、本発明の光学フィルムを用いて表示品質に優れたフラットパネルディスプレイを作製できる。フラットパネルディスプレイとしては、液晶、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、蛍光表示管、発光ダイオードなどが挙げられ、これら以外にも従来ガラス基板が用いられてきたディスプレイ方式のガラス基板に代替する基板として用いることができる。さらに、本発明の光学フィルムは、太陽電池、タッチパネルなどの用途にも利用可能である。タッチパネルは、特開平５−１２７８２２号公報、特開２００２−４８９１３号公報等に記載のものに応用することができる。
【００９２】
本発明の光学フィルムを液晶表示用途などに使用する場合には、光学的均一性を達成するために非晶性ポリマーであることが好ましい。また、複屈折が小さい方が好ましく、特に面内レタデーション（Ｒe）が５０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下、さらに好ましくは１５ｎｍ以下である。本発明のポリマーのみを用いて複屈折の小さい光学フィルムを得るためには、溶液流延時の溶媒および乾燥条件を適宜調節することで可能となる。また、必要に応じて延伸して調節することもできる。さらに、レタデーション（Ｒe）およびその波長分散を制御する目的で、固有複屈折の符号が異なる樹脂を組み合わせたり、波長分散の大きい（あるいは小さい）樹脂を組み合わせたりすることができる。また、本発明の光学フィルムはレターデーション（Ｒe）の制御を行ったり、ガス透過性や力学特性の改良を行ったりする目的で、異種樹脂の積層等を好適に用いることができる。また、公知の位相差板を併用して位相差補償を行うこともできる。
【００９３】
反射型液晶表示装置は、下から順に、下基板、反射電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、透明電極、上基板、λ／４板および偏光膜からなる。このうち本発明の光学フィルムは、光学特性の調節によりλ／４板、偏光膜用保護フィルムとして用いてもよいが、その耐熱性の観点から基板としての利用が好ましく、さらには透明性の観点から透明電極および配向膜付上基板として使用することが好ましい。また、必要に応じてガスバリア層、ＴＦＴなどを設けることもできる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を反射電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。
【００９４】
透過型液晶表示装置は、下から順に、バックライト、偏光板、λ／４板、下透明電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、上透明電極、上基板、λ／４板および偏光膜からなる。このうち本発明の光学フィルムは、光学特性の調節によりλ／４板、偏光膜用保護フィルムとして用いてもよいが、その耐熱性の観点から基板としての利用が好ましく、透明電極および配向膜付基板として使用することが好ましい。また、必要に応じてガスバリア層、ＴＦＴなどを設けることもできる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を下透明電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。
【００９５】
液晶セルは特に限定されないが、ＴＮ(Twisted Nematic)、ＩＰＳ(Ｉn−P1ane Switching)、ＦＬＣ(Ferroelectric Liquid Crysta1)、ＡＦＬＣ(Anti−ferroelectric Liquid Crystal)、ＯＣＢ(Optica1ly Compensatory Bend)、ＳＴＮ(Supper Twisted Nematic)、ＶＡ(Ｖertically Aligned)およびＨＡＮ(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。また、上記表示モードを配向分割した表示モードも提案されている。本発明の偏光光学フィルムは、いずれの表示モードの液晶表示装置においても有効である。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置においても有効である。
【００９６】
液晶セルは、特開平２−１７６６２５号公報、特公平７−６９５３６号公報、ＭＶＡ(SＩD97,Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845)、ＳＩＤ９９，Digest of tech. Papers(予稿集)30(1999)206、特開平１１−２５８６０５号公報、ＳＵＲＶＡＩＶＡＬ(月刊ディスプレイ、第6巻、第3号(1999)14)、ＰＶＡ(Asia Display 98,Proc. of the 18th Ｉnter. Display res. Conf.(予稿集)(1998)383)、Ｐａｒａ−Ａ(LCD/PDP Ｉternational`99)、DDＶA(SＩD98, Digest of tech. Papers(予稿集)29(1998)838)、ＥＯＣ(SＩD98, Digest of tech. Papers(予稿集)29(1998)319)、ＰＳＨＡ(SＩD98, Digest of tech. Papers(予稿集)29(1998)1081)、ＲＦＦＭＨ(Asia Display 98, Proc.of the 18th Inter. Display res. Conf. (予稿集)(1998)375)、ＨＭＤ(SＩD98, Digest of tech. Papers (予稿集)29(1998)702)、特開平１０−１２３４７８号公報、国際公開Ｗ０９８／４８３２０号公報、特許第３０２２４７７号公報、および国際公開ＷＯ００／６５３８４号公報等に記載されている。
【００９７】
本発明の光学フィルムは、必要に応じてガスバリア層、ＴＦＴを設け、透明電極付基板として有機ＥＬ表示用途に使用できる。
有機ＥＬ表示素子としての具体的な層構成としては、陽極／発光層／透明陰極、陽極／発光層／電子輸送層／透明陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／透明陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／透明陰極、陽極／発光層／電子輸送層／電子注入層／透明陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／透明陰極等が挙げられる。
【００９８】
本発明の光学フィルムが使用できる有機ＥＬ素子は、前記陽極と前記陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２〜４０ボルト）、または直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
【００９９】
これら発光素子の駆動については、特開平２−１４８６８７号、特開平６−３０１３５５号、特開平５−２９０８０号、特開平７−１３４５５８号、特開平８−２３４６８５号、特開平８−２４１０４７号の各公報、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号各明細書、日本特許第２７８４６１５号公報等に記載の方法を利用することができる。
【実施例】
【０１００】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０１】
［実施例１］  例示化合物の合成
（合成例１）例示化合物Ｐ−１の合成
ＪＦＥケミカル（株）製ＢＰＦＬ（商品名）をアセトニトリルで２回再結晶を行い、７０℃、３時間の加熱真空乾燥を行った後、以下の原料として使用した。得られたＢＰＦＬにはアセトニトリルが９．４質量％含まれていた以外にはＨＰＬＣ分析では不純物は観測されなかった。
上記で得られたアセトニトリルを含むＢＰＦＬ７．４３ｇ（１９．２ｍｍｏｌ）、４−フェニルエチニルフェノール３０４．１１ｍｇ（１．６ｍｍｏｌ）、テトラブチルアンモニウムクロライド２７８ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）、ハイドロサルファイトナトリウム０．０６ｇ、ジクロロメタン３７．５ｍｌ、２Ｍ（２Ｎ）水酸化ナトリウム水溶液２１．０ｍｌ（４２ｍｍｏｌ）、水７９ｍｌを攪拌装置を備えた反応容器中に投入し、窒素気流下、水浴中３００ｒｐｍで撹拌した。３０分後、テレフタル酸２．０３ｇ（１０ｍｍｏｌ）およびイソフタル酸２．０３ｇ（１０ｍｍｏｌ）を粉体のまま投入し、ジクロロメタン５７．５ｍｌで洗い流した。その後、６時間撹拌を継続し、ジクロロメタン１００ｍｌを添加し、有機相を分離した。さらに０．１Ｍ（０．１Ｎ）塩酸水溶液１００ｍｌを添加し、有機相を洗浄した。さらに水１００ｍｌで３回洗浄を行った後、分離した有機相を、激しく撹拌した２Ｌのメタノール中に約１５分間かけて投入した。得られた白色沈殿を濾取し、４０℃、１２時間加熱乾燥後、減圧下で７０℃、３時間乾燥し、例示化合物Ｐ−１を８．９４ｇ得た。
得られたＰ−１の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒）で測定した結果、重量平均分子量１４０００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２８１℃であった。
ＦＴ-ＩＲ（日本分光(株)製 Ｖ−５５０）により、２２２１ｃｍ-1(アルキニル基）、
１７３８ｃｍ-1（エステルカルボニル基）、２９００〜３１００ｃｍ-1（芳香環）を確認した。
【０１０２】
（合成例２）例示化合物Ｐ−１７の合成
合成例１に従って精製したＪＦＥケミカル（株）製ＢＰＦＬ（商品名）（アセトニトリル９．４質量％含有）７．７４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、テトラブチルアンモニウムクロライド２７８ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）、ハイドロサルファイトナトリウム０．０６ｇ、ジクロロメタン３７．５ｍｌ、２Ｍ（２Ｎ）水酸化ナトリウム水溶液２１．０ｍｌ（４２ｍｍｏｌ）、水７９ｍｌを攪拌装置を備えた反応容器中に投入し、窒素気流下、水浴中３００ｒｐｍで撹拌した。３０分後、特開２００２−２０１１５８号公報の実施例２に記載された方法に従って合成した５−（２−フェニルエチニル）イソフタル酸二塩化物６．０６ｇ(２０．０ｍｍｏｌ)を粉体のまま投入し、ジクロロメタン８６．３ｍｌで洗い流した。その後、６時間撹拌を継続し、ジクロロメタン１００ｍｌを添加し、有機相を分離した。さらに０．１Ｍ（０．１Ｎ）塩酸水溶液１００ｍｌを添加し、有機相を洗浄した。さらに水１００ｍｌで３回洗浄を行った後、分離した有機相を、激しく撹拌した２Ｌのメタノール中に約１５分間かけて投入した。得られた白色沈殿を濾取し、４０℃、１２時間加熱乾燥後、減圧下、７０℃で３時間乾燥し、例示化合物Ｐ−１７を９．５０ｇ得た。
得られたＰ−１７の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒）で測定した結果、重量平均分子量２００００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２９５℃であった。
ＦＴ−ＩＲ（日本分光(株)製 Ｖ−５５０）により、２２２０ｃｍ-1（アルキニル基）、１７３８ｃｍ-1（エステルカルボニル基）、２９００〜３１００ｃｍ-1（芳香環）を確認した。
【０１０３】
（合成例３）例示化合物Ｐ−２２の合成
合成例１のＢＰＦＬの代わりに等モル量の下記スピロビインダンＭ−１（開昭６２−１００３０号公報の実施例１に記載された方法で合成）を用い、さらに４−フェニルエチニルフェノールの代わりに等モル量の４−エチニルフェノールを用いたこと以外は、合成例１と同様にして合成を行うことにより、Ｐ−２２を合成した。
得られたＰ−２２の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒）で測定した結果、重量平均分子量は１２０００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２６９℃であった。
【０１０４】
【化１７】
2005272615.tif 000018
【０１０５】
（合成例４）例示化合物Ｐ−２３の合成
合成例１のＢＰＦＬの代わりに、等モル量の下記スピロビクロマンＭ−２（Journal of Chemical Society,111巻,4953ページ（1989年）に記載の方法で合成）を用い、さらに４−フェニルエチニルフェノールの代わりに等モル量のアリルアルコールを用いたこと以外は合成例１と同様にして合成を行うことにより、Ｐ−２３を合成した。
得られたＰ−２３の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒）で測定した結果、重量平均分子量は１４０００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２６２℃であった。
【０１０６】
【化１８】
2005272615.tif 000019
【０１０７】
（合成例５）例示化合物Ｐ−３５の合成
ピペラジン５．６９ｇ、４−エチニルフェノール１．０５ｇ、テトラブチルアンモニウムクロライド０．９２ｇ、ジクロロメタン２２３ｍｌ、水２４８ｍｌを攪拌装置を備えた反応容器中に投入し、窒素気流下、水浴中３００ｒｐｍで撹拌した。３０分後、テトラメチルスピロビインダンジオール（上記Ｍ−１）からトリホスゲンを用いて合成したビスクロロホルメート体（以降ＩＮＢＣとも称する）２８．６ｇをジクロロメタン７４ｍｌに溶解した溶液と、２Ｍ（２Ｎ）水酸化ナトリウム水溶液６９ｍｌを１３ｍｌの水で希釈した溶液を１時間かけて同時に別々の滴下装置を用いて滴下し、滴下終了後、１６．５ｍｌの水およびジクロロメタンでそれぞれ洗い流した。その後、３時間撹拌を継続し、ジクロロメタン１００ｍｌを添加し、有機相を分離した。さらに１２Ｍ（１２Ｎ）塩酸水０．６６ｍｌを水２５０ｍｌで希釈した溶液を添加し、有機相を洗浄した。さらに水２５０ｍｌで２回洗浄を行った後、分離した有機相にジクロロメタン１００ｍｌを添加し、希釈した後、激しく撹拌した２．５Ｌのメタノール中に１時間かけて投入した。メタノール中、得られた白色沈殿を濾取し、４０℃、１２時間加熱乾燥後、減圧下、７０℃で３時間乾燥し、Ｐ−３５を２４．５ｇ得た。
得られたＰ−３５の分子量をＧＰＣ（クロロホルム溶媒）で測定した結果、重量平均分子量は１５０００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２６８℃であった。
ＦＴ−ＩＲ（日本分光(株)製 Ｖ−５５０）により、２１２０ｃｍ-1（アルキニル基）、１６８０ｃｍ-1（ウレタンカルボニル基）、２９００〜３１００ｃｍ-1（芳香環）を確認した。
【０１０８】
（合成例６）例示化合物Ｐ−１５の合成
４−フェニルエチニルフェノールの代わりに３,４−エポキシシクロヘキシルメタノールを用いた以外は合成例１と同様にして例示化合物Ｐ−１５を得た。
得られたＰ−３５の分子量をＧＰＣ（クロロホルム溶媒）で測定した結果、重量平均分子量は１６０００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２８５℃であった。
【０１０９】
（合成例７）例示化合物Ｐ−４０の合成
合成例１のＢＰＦＬの代わりに、ビスフェノールＡ（アルドリッチ社製）を用い、４−フェニルエチニルフェノールの代わりに等モル量の２−ヒドロキシエチルメタクリレートを用いたこと以外は合成例１と同様の方法で合成を行うことにより、Ｐ−４０を合成した。
得られたＰ−４０の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒）で測定した結果、重量平均分子量は１５０００であった。また、ＤＳＣで測定したＴｇは２１５℃であった。
本発明の他の化合物も上記と同様にして合成できる。
【０１１０】
（比較化合物Ｘ−１の合成）
特開昭５７−１９２４３２号公報の実施例１に記載された合成法に準じて下記構造を含む比較化合物Ｘ−１を合成した。
得られたＸ−１の分子量とＴｇを測定した結果、重量平均分子量は３００００であり、Ｔｇは２９３℃であった。
【０１１１】
【化１９】
2005272615.tif 000020
【０１１２】
（比較化合物Ｘ−２の合成）
合成例１において、４−フェニルエチニルフェノールの代わりにtert−ブチルフェノールを用いた以外は、合成例１と同様の方法により下記構造を含む比較化合物Ｘ−２を合成した。
得られたＸ−２の分子量とＴｇを測定した結果、重量平均分子量は１４０００であり、Ｔｇは２８８℃であった。
【０１１３】
【化２０】
2005272615.tif 000021
【０１１４】
（比較化合物Ｘ−３の合成）
ＢＰＦＬの代わりにビスフェノールＡを用いた以外は比較化合物Ｘ−１と同様にして下記構造を含む比較化合物Ｘ−３を合成した。
得られたＸ−３の分子量とＴｇを測定した結果、重量平均分子量は１４０００であり、Ｔｇは２１５℃であった。
【０１１５】
【化２１】
2005272615.tif 000022
【０１１６】
［特性値の測定方法］
上記の各合成例により合成したポリマーの特性値は下記の測定方法により測定した。
＜重量平均分子量＞
テトラヒドロフランを溶媒とするポリスチレン換算ＧＰＣ測定により、ポリスチレンの分子量標準品と比較し求めた（東ソー（株）製、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）。
＜ガラス転移温度（Ｔｇ）＞
ＤＳＣ（窒素中、昇温温度１０℃／分）により測定した（セイコー（株）製、ＤＳＣ６２００）。
＜フィルムの厚さ＞
ダイヤル式厚さゲージにより測定した（アンリツ（株）製、Ｋ４０２Ｂ）。
＜フィルムの全光線透過率＞
日本分光製ヘイズメーターで測定した。
＜フィルムの力学特性＞
フィルムサンプル（１．０ｃｍ×５．０ｃｍ片）を作製し、引張速度３ｍｍ／分の条件下、テンシロン（東洋ボールドウィン（株）製、テンシロン  ＲＴＭ−２５）にて測定した。測定は３サンプル行い、その平均値を求めた（サンプルは２５℃、ＲＨ６０％で一晩放置後使用。チャック間距離３ｃｍ）。
【０１１７】
［実施例２］光学フィルム試料（試料１０１〜１０７）の作製および評価
本発明のポリマーおよび比較ポリマーをジクロロメタンに溶解後の溶液粘度が５００〜１５００ｍＰａ・ｓの範囲の濃度になるように溶解した。この溶液を５μｍのフィルターを通して濾過した後、ドクターブレードを用いてガラス基板上に流延した。流延後、室温で２時間、８０℃で２時間、１００℃で４時間加熱乾燥させ、さらに窒素雰囲気下で表中に記載の各温度で２時間加熱した後にフィルムをガラス基板より剥離し光学フィルム試料を得た。
得られた光学フィルム試料のＴｇ、膜厚、全光線透過率、破断応力、破断伸度を測定した。使用したポリマーのＴｇとともに表１に結果を示す。
【０１１８】
【表１】
2005272615.tif 000023
【０１１９】
表１より、本発明の光学フィルムは、比較例のフィルムと比べると、熱処理後のＴｇがいずれのフィルムも高く、耐熱性に優れていることが分かる。また本発明の光学フィルムは、比較例のフィルムと比べると、いずれのフィルムも破断応力が大きく、優れた力学特性を有することが分かる。
【０１２０】
［実施例３］有機ＥＬ素子試料の作製
１．ガスバリア層の形成
実施例２で作製した本発明の光学フィルム試料１０１〜１０７および比較例の光学フィルム試料１０８〜１１０の両面にＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ｓｉ０2をターゲットとし５００Ｐａの真空下で、Ａｒ雰囲気下、出力５ｋＷでスパッタリングした。得られたガスバリア層の膜厚は６０ｎｍであった。
【０１２１】
２．透明導電層の形成
ガスバリア層を設置した光学フィルム試料を１００℃に加熱しながら、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3９５質量％、Ｓｎ０2５質量％）をターゲットとし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、０．６６５Ｐａの真空下で、Ａｒ雰囲気下、出力５ｋＷで１４０ｎｍの厚みのＩＴＯ膜からなる透明導電層を片面に設けた。
【０１２２】
３．透明導電層付光学フィルムの加熱処理
上記で得られた透明導電層を形成した光学フィルム試料をＴＦＴ設置を想定して３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１２３】
４．有機ＥＬ素子の作製
加熱処理を行った透明導電層を設置した光学フィルム試料の透明電極層より、アルミニウムのリード線を結線し、積層構造体を形成した。本発明の光学フィルム試料１０１〜１０７から得られた透明導電層を形成した光学フィルム試料は変形が認められなかったのに対し、比較例の光学フィルム試料１１０から得られた透明導電層を形成した光学フィルム試料は変形が激しく、有機ＥＬ素子の作製は行わなかった。比較例の光学フィルム試料１０８および１０９から得られた透明導電層を形成した光学フィルム試料も若干の変形が見られたが、顕著ではなかったため、有機ＥＬ素子の作製を行った。
透明電極の表面に、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸の水性分散液（BAYER社製、Baytron P：固形分1.3質量％）をスピンコートした後、１５０℃で２時間真空乾燥し、厚さ１００ｎｍのホール輸送性有機薄膜層を形成した。これを基板Ｘとした。
一方、厚さ１８８μｍのポリエーテルスルホン（住友ベークライト（株）製スミライトFS-1300）からなる仮支持体の片面上に、下記組成を有する発光性有機薄膜層用塗布液を、スピンコーターを用いて塗布し、室温で乾燥することにより、厚さ１３ｎｍの発光性有機薄膜層を仮支持体上に形成した。これを転写材料Ｙとした。
【０１２４】
ポリビニルカルバゾール（Mw=63000、アルドリッチ社製）：            ４０質量部
トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体（オルトメタル化錯体）：１質量部
ジクロロエタン：                                              ３２００質量部
【０１２５】
基板Ｘの有機薄膜層の上面に転写材料Ｙの発光性有機薄膜層側を重ね、一対の熱ローラーを用い１６０℃、０．３ＭＰａ、０．０５ｍ／ｍｉｎで加熱・加圧し、仮支持体を引き剥がすことにより、基板Ｘの上面に発光性有機薄膜層を形成した。これを基板ＸＹとした。
【０１２６】
また、２５ｍｍ角に裁断した厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（UPILEX-50S、宇部興産製）片面上に、パターニングした蒸着用のマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、約０．１ｍＰａの減圧雰囲気中でＡｌを蒸着し、膜厚０．３μｍの電極を形成した。Ａｌ2Ｏ3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、Ａｌ2Ｏ3をＡｌ層と同パターンで蒸着し、膜厚３ｎｍとした。Ａｌ電極よりアルミニウムのリード線を結線し、積層構造体を形成した。得られた積層構造体の上に下記組成を有する電子輸送性有機薄膜層用塗布液をスピンコーター塗布機を用いて塗布し、８０℃で２時間真空乾燥することにより、厚さ１５ｎｍの電子輸送性有機薄膜層をＬｉＦ上に形成した。これを基板Ｚとした。
【０１２７】
ポリビニルブチラール２０００Ｌ（Mw=2000、電気化学工業社製）：    １０質量部
１−ブタノール：                                             ３５００質量部
下記構造を有する電子輸送性化合物：                               ２０質量部
【０１２８】
【化２２】
2005272615.tif 000024
【０１２９】
基板ＸＹと基板Ｚを用い、電極同士が発光性有機薄膜層を挟んで対面するように重ね合せ、一対の熱ローラーを用い１６０℃、０．３ＭＰａ、０．０５ｍ／ｍｉｎで加熱・加圧し、貼り合せ、有機ＥＬ素子試料２０１〜２０９を得た。
【０１３０】
得られた有機ＥＬ素子試料２０１〜２０９をソースメジャーユニット２４００型（東洋テクニカ（株）製）を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加した。若干変形の見られた比較試料２０８および２０９は発光が確認できなかったが、本発明の試料２０１〜２０７は、発光することを確認した。
【０１３１】
上記実施例より、本発明の光学フィルムは、耐熱性、透明性、力学特性に優れ、ガスバリア層、透明導電層を積層可能でＴＦＴ工程を想定した加熱処理を行っても有機ＥＬ素子用基板フィルムとして機能することが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明のポリマーは、優れた耐熱性、光学特性および力学特性を有するため、耐熱性、光学特性および力学特性を有する光学フィルム、特に、液晶、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、蛍光表示管、発光ダイオードなどのフラットパネルディスプレイ用の基板として、さらには太陽電池、タッチパネルなどの用途にも利用可能である。