JP2003053873A - ガスバリアフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガスバリア層の表面の水等に対す
る吸着性を低下させることにより、さらにガスバリア性
を向上させたガスバリアフィルムを提供することを主目
的とする。 【解決手段】 本発明は、基材と、上記基材の片面また
は両面に形成された蒸着膜からなるガスバリア層と、上
記ガスバリア層上に形成され、撥水性を有する膜からな
る撥水層とを有することを特徴とするガスバリアフィル
ムを提供することにより上記目的を達成するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品や医薬品等の
包装材料や電子デバイス等のパッケージ材料として主に
用いられるガスバリアフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスバリアフィルムは、主に、内容物の
品質を変化させる原因となる酸素や水蒸気等の影響を防
ぐために、食品や医薬品等の包装材料として用いられた
り、液晶表示パネルやＥＬ表示パネル等に形成されてい
る素子が、酸素や水蒸気に触れて性能劣化するのを避け
るために、電子デバイス等のパッケージ材料として用い
られている。また、近年においては、従来ガラス等を用
いていた部分にフレキシブル性や耐衝撃性を持たせる等
の理由から、ガスバリアフィルムが用いられる場合もあ
る。

【０００３】このようなガスバリアフィルムは、プラス
チックフィルムを基材として、その片面または両面にガ
スバリア層を形成する構成をとるのが一般的である。そ
して、当該ガスバリアフィルムは、ＣＶＤ法、ＰＶＤ
法、スパッタリング法等の様々な方法で形成されている
が、何れの方法を用いた場合であっても、従来のガスバ
リアフィルムは、２ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ程度の酸素透過
率（ＯＴＲ）や、２ｇ／ｍ^２／ｄａｙ程度の水蒸気透過
率（ＷＶＴＲ）を有するにすぎず、より高いガスバリア
性を必要とする用途に使用される場合には、未だ不十分
なものであった。

【０００４】ガスバリア性を有する膜を高分子樹脂基材
上に乾式成膜する方法として、プラズマＣＶＤ法等の乾
式成膜法を用いて酸化珪素膜（シリカ膜）や酸化アルミ
ニウム膜（アルミナ膜）を形成する方法が知られている
（例えば、特開平８−１７６３２６号、特開平１１−３
０９８１５号、特開２０００−６３０１等）。特に、プ
ラズマＣＶＤ法は、高分子樹脂基材に熱的ダメージを与
えることなく、ガスバリア性と屈曲性に優れた酸化珪素
膜や酸化アルミニウム膜を形成できるという利点があ
る。

【０００５】しかしながら、このような酸化珪素膜や酸
化アルミニウム膜は、その表面が親水性であることか
ら、酸素透過率（ＯＴＲ）や水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）
のさらなる向上が難しいという問題点があった。すなわ
ち、一般に、上記酸素透過率（ＯＴＲ）や水蒸気透過率
（ＷＶＴＲ）は、ガスバリア層表面の水に対する吸着性
とガスバリア層自体の拡散係数によって決定されるとさ
れている。ここで、上記酸化珪素膜や酸化アルミニウム
膜は、拡散係数の面では極めてガスバリア性に寄与する
ものである。しかしながら、通常酸化珪素膜等の無機酸
化物の蒸着膜は親水性であり、よって表面に水が吸着し
易く、したがってガスバリア性に悪影響を与えてしまう
という問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、ガスバリア層の表面の水
等に対する吸着性を低下させることにより、さらにガス
バリア性を向上させたガスバリアフィルムを提供するこ
とを主目的とする。

【０００７】

【課題が解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載するように、基材と、上
記基材の片面または両面に形成された蒸着膜からなるガ
スバリア層と、上記ガスバリア層上に形成され、撥水性
を有する膜からなる撥水層とを有することを特徴とする
ガスバリアフィルムを提供する。

【０００８】この発明によれば、ガスバリア層表面に撥
水性を有する撥水層が形成されているので、ガスバリア
層の表面の水等に対する吸着性を低下させることがで
き、これにより全体としてのガスバリア性を向上させる
ことができる。

【０００９】上記請求項１に記載された発明において
は、請求項２に記載するように、前記基材と前記ガスバ
リア層との間に、さらに撥水性を有する膜からなる撥水
層が形成されていることが好ましい。このように、ガス
バリア層と基材との間に撥水層を形成することにより、
基材側からの水分がガスバリア層に浸入することを防止
することができる。これにより、ガスバリア層の劣化を
防止し、湿熱環境下においてもガスバリア性を維持する
ことが可能となる。

【００１０】上記請求項１または請求項２に記載された
発明において、請求項３に記載するように、上記撥水層
表面における水との接触角が６０°以上（測定温度２３
℃）であることが好ましい。この程度の撥水性を有する
ものであれば、表面に水等が吸着することによるガスバ
リア性の低下を防止することができるからである。

【００１１】上記請求項１から請求項３までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項４に記載
するように、上記撥水層が蒸着法により形成された層で
あることが好ましい。本発明におけるガスバリア層は蒸
着法により形成されるものであるので、撥水層も蒸着法
により形成することにより効率的にガスバリアフィルム
を形成することができるからである。また、撥水層も蒸
着膜とすることにより、全体としての膜厚を低減するこ
とが可能であり、後述するようにガスバリア層と撥水層
とを積層する場合や、用途によっては薄膜の方が好まし
い場合もあるからである。

【００１２】上記請求項４に記載された発明において
は、請求項５に記載するように、上記撥水層が、金属骨
格からなりメチル基を有する有機膜、炭素および水素
（ＣおよびＨ）のみから構成される有機膜、またはフッ
素（Ｆ）を含む膜であることが好ましい。

【００１３】具体的には、請求項６に記載するように、
上記金属骨格からなりメチル基を有する有機膜が、Ｓｉ
_ｘ（ＣＨ_３）_ｙもしくは（ＳｉＯ）_ｘ（ＣＨ_３）_ｙで示
される有機シリコン系材料またはその重合膜であり、請
求項７に記載するように、上記フッ素（Ｆ）を含む膜
が、Ｓｉ_ｘＣ_ｙＦ_ｚで示される有機フッ化シリコン材料
またはその重合膜、Ｓｉ_ｘＦ_ｙで示されるフッ化シリコ
ン系材料またはその重合膜、もしくはＣ_ｘＦ_ｙで示され
るフッ素含有炭化水素系材料またはその重合膜である。

【００１４】上記請求項４から請求項７までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項８に記載
するように、上記撥水層の膜厚が、１ｎｍ〜１０００ｎ
ｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲より撥水層
の膜厚が薄い場合は十分な撥水性を得ることができない
ことから好ましくなく、上記範囲より撥水層の膜厚が厚
くしても撥水性が向上するものではなく、むしろコスト
面でデメリットが生じるからである。

【００１５】一方、上記請求項１から請求項３までのい
ずれかの請求項に記載された発明においては、請求項９
に記載するように、上記撥水層が、撥水性を有する熱可
塑性樹脂を溶融して塗布した層であってもよく、また請
求項１０に記載するように、上記撥水層が、撥水性を有
する撥水層形成材料を溶媒に溶解もしくは懸濁させた撥
水層形成用塗工液を塗布した層であってもよい。上述し
た蒸着法により形成される撥水層よりも、撥水層の形成
に際して簡便に形成することが可能であり、また従来よ
り撥水性の材料として用いられてきた材料をそのまま用
いることができるからである。

【００１６】上記請求項１から請求項１０までのいずれ
かの請求項に記載の発明においては、請求項１１に記載
するように、上記ガスバリア層が、無機酸化物からなる
透明な層であることが好ましい。例えば包装用の用途等
においては包装材にガスバリア性と共に透明性が要求さ
れる場合があり、このような用途においては無機酸化物
からなる透明な層をガスバリア層とすることが好ましい
からである。

【００１７】上記請求項１１に記載の発明においては、
請求項１２に記載するように、上記ガスバリア層が、Ｃ
ＶＤ法により形成された酸化珪素膜であることが好まし
い。ＣＶＤ法を用いれば、基材に対して熱的なダメージ
を与えることなくガスバリア層を形成することができる
からであり、さらにガスバリア性の面から酸化珪素膜と
することが好ましいからである。

【００１８】上記請求項１２に記載の発明においては、
請求項１３に記載するように、上記酸化珪素膜が、Ｓｉ
原子数１００に対してＯ原子数１７０〜２００およびＣ
原子数３０以下の成分割合からなっており、さらに１０
５５〜１０６５ｃｍ^−１の間にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動
に基づくＩＲ吸収があることが好ましい。

【００１９】ガスバリア層として作用する酸化珪素膜の
成分割合とＩＲ吸収とからなる特性を、上記の範囲内に
制御したことによって、極めてガスバリア性に優れたガ
スバリアフィルムとすることができる。こうした特性を
有する酸化珪素膜は、緻密で不純物の少ないＳｉＯ_２ラ
イクな膜であるといえる。

【００２０】上記請求項１３に記載の発明においては、
請求項１４に記載するように、上記酸化珪素膜は、屈折
率が１．４５〜１．４８であることが好ましい。ガスバ
リア膜として作用する酸化珪素膜の屈折率を、上記の範
囲内に制御することによって、ガスバリア性をより一層
向上させることができるからである。

【００２１】上記請求項１２から請求項１４までのいず
れかの請求項に記載された発明においては、請求項１５
に記載するように、上記酸化珪素膜は、厚さが５〜３０
０ｎｍであることが好ましい。本発明によれば、５〜３
００ｎｍという極めて薄い蒸着膜を形成した場合であっ
ても、優れたガスバリア性を発揮することができ、蒸着
膜にクラックが入りづらくすることができるからであ
る。さらに、上記範囲の厚さで蒸着膜を形成したガスバ
リアフィルムは透明性や外観等を損なうことがなく、ま
たフィルムのカールの増大を抑制することもできるため
生産性においても好ましいからである。

【００２２】上記請求項１から請求項１５までのいずれ
かの請求項に記載された発明においては、請求項１６に
記載するように、上記ガスバリア層および撥水層が、さ
らに複数層積層されていることが好ましい。複数層積層
することにより、さらにガスバリア性を向上させること
ができるからである。

【００２３】上記請求項１６に記載の発明においては、
請求項１７に記載するように、上記撥水層およびガスバ
リア層がこの順序で、５層積層されていることが好まし
い。この順序で上記の層が５層積層されていることによ
り、ガスバリア性、製造効率、またはコストの面等から
好ましいからである。

【００２４】上記請求項１から請求項１７までのいずれ
かの請求項に記載された発明においては、請求項１８に
記載するように、酸素透過率が０．５ｃｃ／ｍ^２／ｄａ
ｙ以下で、水蒸気透過率が０．５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下
であることが好ましい。酸素透過率および水蒸気透過率
を上記の範囲内とすることにより、内容物の品質を変化
させる原因となる酸素と水蒸気とを殆ど透過させないの
で、高いガスバリア性が要求される用途に好ましく用い
ることができるからである。

【００２５】さらに、本発明においては、請求項１９に
記載するように、上記請求項１から請求項１８までのい
ずれかの請求項に記載のガスバリアフィルムにおける少
なくとも一方側の表面にヒートシール性樹脂層を設けた
ことを特徴とする積層材を提供する。このような積層材
を用いると、請求項２０に記載するように、上記積層材
のヒートシール性樹脂層を熱融着して製袋または製函す
ることにより包装容器を得ることができ、この包装容器
はガスバリア性に優れていることから、食品や医薬品、
さらには電子デバイス等の包装材料として好適に用いる
ことができる。

【００２６】また、本発明においては、請求項２１に記
載するように、上記請求項１から請求項１８までのいず
れかの請求項に記載のガスバリアフィルムにおける少な
くとも一方側の表面に導電性層が形成されていることを
特徴とする積層材を提供する。このような積層材を用い
ると、請求項２２に記載するように、上記導電性層上に
画像表示層を形成することにより画像表示媒体とするこ
とができる。この画像表示媒体は、基材がガスバリア性
に優れたものであるので、耐候性等に優れたものとする
ことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のガスバリアフィ
ルムについて図面を用いて具体的に説明する。

【００２８】図１は、本発明のガスバリアフィルムの構
成の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、
この例のガスバリアフィルム１は、基材２と、当該基材
２の両面または片面に形成されたガスバリア層３と、こ
のガスバリア層３上に形成された撥水層４とから構成さ
れている。また、本発明のガスバリアフィルムにおいて
は、例えば図２に示すように、さらに基材２とガスバリ
ア層３との間にも撥水層４を設けてもよい。以下、この
撥水層４、ガスバリア層３、および基材２、さらには、
このガスバリアフィルムの製造方法に分けて、それぞれ
説明する。

【００２９】Ａ．撥水層 本発明に用いられる撥水層は、ガスバリア層上に形成さ
れ、かつ撥水性を有する層であれば特に限定されるもの
ではない。撥水性を有することにより、表面に吸着する
水や酸素の量を低下させることができ、その結果、ガス
バリア性を向上させることができる。

【００３０】本発明に用いられる撥水層は、その表面の
撥水性が、撥水層表面における水との接触角が、測定温
度２３℃において、６０°以上、特に８０°以上となる
ような撥水性であることが好ましい。水との接触角がこ
の程度以上あれば、表面に水等が吸着することによるガ
スバリア性の低下を防止することができるからである。

【００３１】本発明において接触角とは、図１４に示す
ように、液体−気体界面が固体表面と接する点において
なす角度、すなわち固体表面上に置かれた液滴がとる安
定な状態における角度θのことである。

【００３２】この接触角θの物理的意味を説明する。図
１４の安定状態において、固体−液体、固体−気体、気
体−液体の３つの界面が交わる点（接触点０）における
界面張力の力学的釣り合いを考えると、接触点０に３つ
の界面張力α_１２、α_１３、α_２３、が作用している
が、接触点０が左右に動かないためには、３つの界面張
力の合力の作用方向成分がゼロでなければならない。し
たがって α_１３＝α_１２＋α_２３ｃｏｓθ （式１） すなわち ｃｏｓθ = (α_１３−α_１２)／α_２３ （式２） が得られる。式２はヤングの式あるいはヤングーデュプ
レの式と呼ばれており、接触角θと固体−液体界面張力
α_１２、固体−液体界面張力α_１３、気体−液体界面張
力α_２３の関係を表している。

【００３３】式２は −１＜（α_１３−α_１２）／α_２３＜１ のときにのみ適用でき、１≦（α_１３−α_１２）／α
_２３のときはθ＝０となり、液体は固体表面上に無限に
広がって固体表面を完全にぬらす状態である。一方、
（α_１３−α_１２）／α_２３≦−１のときは、θ＝１８
０°となり液体は完全にはじかれた状態となる。

【００３４】ここで、この水との接触角の測定方法は、
協和界面化学社の接触角測定装置（型番ＣＡ−Ｚ）を用
いて求めた値である。すなわち、被測定対象物の表面上
に、純水を一滴（一定量）滴下させ、一定時間経過後、
顕微鏡やＣＣＤカメラを用い水滴形状を観察し、物理的
に接触角を求める方法を用い、この方法により測定され
た水との接触角を本発明における水との接触角とするこ
ととする。

【００３５】このような撥水層は、上述したような撥水
性を有する層であればどのような方法により形成された
ものであってもよい。具体的には、蒸着法により形成さ
れたものであってもよいし、撥水層形成材料を溶媒に溶
解もしくは懸濁させた撥水層形成用塗工液を塗布するこ
とにより形成したものであってもよい。また熱可塑性樹
脂を用い、この樹脂を溶融させて塗布することにより形
成したものや、ドライフィルムを貼り合せる方法等によ
り形成されたものであってもよい。

【００３６】本発明においては、後述するガスバリア層
が蒸着法により形成されるものであり、同一の真空装置
内で連続してガスバリア層と撥水層とを形成することが
できる点を考慮すると、蒸着法により形成された撥水層
が好ましい。さらに、基材に対して熱的なダメージを与
えずに形成できる点からＣＶＤ法により形成された撥水
層であることが特に好ましいといえる。

【００３７】一方、従来の撥水性材料をそのまま用いる
ことができる点、また蒸着法に適用できない材料であっ
ても用いることができる点等を考慮すると、上述したよ
うな撥水層形成用塗工液を塗布する方法、もしくは熱可
塑性樹脂を溶融塗布する方法により形成された撥水層で
あることが好ましい。

【００３８】このような撥水層を構成する物質として
は、上述したような撥水層の形成方法により大きく異な
るものである。具体的には、蒸着法により撥水層を形成
する場合の撥水層を構成する材料としては、金属骨格か
らなりメチル基を有する有機膜、炭素および水素（Ｃお
よびＨ）のみから構成される有機膜、およびフッ素
（Ｆ）を含む膜を挙げることができる。以下、それぞれ
の膜について説明する。

【００３９】１．金属骨格からなりメチル基を有する有
機膜 このような有機膜の金属骨格としては、ＳｉおよびＡｌ
等を上げることができる。具体的な材料としては、Ｓｉ
_ｘ（ＣＨ_３）_ｙもしくは（ＳｉＯ）_ｘ（ＣＨ_３）_ｙで示
される有機シリコン系材料、またはプラズマCVD法、プ
ラズマ重合法を用いたこれら重合膜を挙げることができ
る。

【００４０】２．炭素および水素（ＣおよびＨ）のみか
ら構成される有機膜 具体的には、炭化水素系材料またはその重合膜を挙げる
ことができる。このような膜の製造方法としては、プラ
ズマＣＶＤ法（プラズマ重合法）を用いてもよく、また
ポリエチレン等のポリオレフィン材料をＰＶＤ法により
蒸着するようにしたものであってもよい。

【００４１】３．フッ素（Ｆ）を含む膜 Ｆを含む膜としては、例えばＳｉ_ｘＣ_ｙＦ_ｚで示される
有機フッ化シリコン材料またはその重合膜、Ｓｉ_ｘＦ_ｙ
で示されるフッ化シリコン系材料またはその重合膜、も
しくはＣ_ｘＦ_ｙで示されるフッ素含有炭化水素系材料ま
たはその重合膜、ＳｉＯ_ｘＦ_ｙ膜またはＳｉＯ_ｘＦ
_ｙ（ＣＨ_３）ｚ膜等を挙げることができる。

【００４２】また、上述したような撥水層形成用塗工液
を塗布して形成する場合の撥水層を構成する材料として
は、フッ素系有機材料、ポリオレフィン系有機材料、メ
チル基含有珪素材料等を挙げることができる。

【００４３】さらに、熱可塑性樹脂を溶融させて塗布す
ることにより撥水層を形成する場合の撥水層を構成する
材料としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系
樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のオレフィン系樹脂
等を挙げることができる。

【００４４】その他、例えばフッ素樹脂フィルムやポリ
エチレンフィルム等ポリオレフィンフィルムを接着剤を
用いたドライラミネーション法による貼り合わせ等を挙
げることができる。

【００４５】本発明においては、上述した撥水層を構成
する材料の中でも、蒸着法により形成される場合に用い
られる材料が好ましく、特に好ましい材料としては、ヘ
キサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ；(CH₃)₃SiOSi(CH
₃)₃）、テトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳＯ；(CH₃)
₂HSiOSiH(CH₃)₂）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ；Si(C
H₃)₄）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、Ｐ
ＶＤＦ（ポリビニリデンフルオロエチレン）、ＰＶＦ
（ポリビニルフルオリド）、ＥＴＦＥ（エチレン／テト
ラフルオロエチレン共重合体）、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_２Ｈ_４、
ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ _６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_２、Ｃ_２Ｆ_４、Ｃ_２
Ｆ_６、ポリエチレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等を
挙げることができる。

【００４６】このような撥水層における好適な膜厚は、
その製造方法により大きく異なる。具体的には、蒸着法
により撥水層が形成された場合の好ましい膜厚として
は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、特に５ｎｍ〜１０
０ｎｍの範囲内が好ましい。一方、他の方法、すなわち
撥水層形成用塗工液を塗布することにより形成する方法
や、熱可塑性樹脂を溶融させて塗布する方法等の蒸着法
以外の方法における好ましい膜厚は、１μｍ〜１００μ
ｍの範囲内であり、特に１μｍ〜５０μｍの範囲内であ
ることが好ましい。

【００４７】撥水層の膜厚が、上記範囲より薄い場合
は、例えば撥水層が形成されない部分が生じる等の撥水
層としての機能を発揮できない可能性が生じることから
好ましくなく、上記範囲より膜厚を厚くしても、撥水性
に影響を与えないことからコスト面で問題となる可能性
があるため好ましくない。

【００４８】また、本発明のガスバリアフィルムは、用
途によって透明性を要求される場合がある。したがっ
て、上述した撥水層も透明であることが好ましい。

【００４９】Ｂ．ガスバリア層 本発明に用いられるガスバリア層は、ガスバリア性を付
与するために基材上に形成された蒸着膜であれば特に限
定されるものはなく、透明膜であっても、不透明膜であ
ってもよい。

【００５０】蒸着膜を透明膜とする場合の膜種として
は、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸
化インジウム、酸化セリウム、酸化カルシウム、酸化カ
ドミウム、酸化銀、酸化金、酸化クロム、酸化珪素、酸
化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化スズ，酸化チタ
ン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化白金、酸化パ
ラジウム、酸化ビスマス、酸化マグネシウム、酸化マン
ガン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化バリウム
等が挙げられる。また、これら無機酸化膜が窒化された
無機窒化酸化化合物、例えば、酸窒化珪素化合物（Ｓｉ
ＯＮ）、酸窒化アルミニウム化合物（ＡｌＯＮ）等を用
いることも可能である。さらにＩＴＯ膜なども本発明の
蒸着膜として用いることができる。

【００５１】一方、不透明膜とする場合の膜種として
は、アルミニウム、シリコン、窒化珪素（ＳｉＮ４）、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等を挙げることができ、ま
た金属は全て、本発明の蒸着膜として用いることができ
る。

【００５２】本発明においては、例えば包装材として用
いる場合等のようにガスバリアフィルムに透明性が要求
される用途が多い。したがって、本発明においてはガス
バリア層が透明層であることが好ましく、具体的には上
述したような金属酸化物の蒸着層であることが好まし
い。

【００５３】本発明においては、中でもＣＶＤ法により
形成された酸化珪素膜であることが好ましい。ＣＶＤ法
により形成することにより、基材に熱的なダメージを与
えること無く形成することができるからであり、基材の
選択の幅が広がるからである。また、酸化珪素膜は製造
の容易性および用途の汎用性等の観点から好ましい材料
であるといえる。

【００５４】このような酸化珪素膜において、本発明に
おいては特に、Ｓｉ原子数１００に対してＯ原子数１７
０〜２００およびＣ原子数３０以下の成分割合からな
り、１０５５〜１０６５ｃｍ^−１の間にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ
伸縮振動に基づくＩＲ吸収がある酸化珪素膜であること
が好ましい。このような特徴を有することにより、ガス
バリア性が向上し、表面に撥水層を形成した際のガスバ
リアフィルムとしてのガスバリア性を極めて高いものと
することができるからである。

【００５５】さらに、このとき、１．４５〜１．４８の
屈折率を有するように形成することがより好ましい。こ
のような特性の酸化珪素膜を備えるガスバリアフィルム
は、極めて優れたガスバリア性を発揮することができる
からである。

【００５６】Ｓｉ、Ｏ、Ｃの各成分割合を、Ｓｉ原子数
１００に対してＯ原子数１７０〜２００およびＣ原子数
３０以下にするには、有機珪素化合物ガスと酸素ガスの
流量比や有機珪素化合物ガスの単位流量当たりの投入電
力の大きさ等を調節して上記の範囲内に制御することが
できる。特に、Ｃの混入を抑制するように制御すること
が好ましい。例えば、（酸素ガス／有機珪素化合物ガ
ス）の流量比を３〜５０程度の範囲で調整することによ
って、ＳｉＯ_２ ライクな膜にしてＣの混入を抑制した
り、有機珪素化合物ガスの単位流量当たりの投入電力を
大きくすることによって、Ｓｉ−Ｃ結合の切断を容易に
して膜中へのＣの混入を抑制することができる。なお、
流量比の上限は便宜上規定したものであり、５０を超え
ても特に問題はない。

【００５７】この範囲の成分組成を有する酸化珪素膜
は、Ｓｉ−Ｃ結合が少ないので、ＳｉＯ_２ライクな均質
膜となり、極めて優れたガスバリア性を発揮する。こう
した成分割合は、Ｓｉ、Ｏ、Ｃの各成分を定量的に測定
できる装置であればよく、代表的な測定装置としては、
ＥＳＣＡ（Electron spectroscopy for chemical analy
sis)や、ＲＢＳ（Rutherford back scattering）、オー
ジェ電子分光法によって測定された結果によって評価さ
れる。

【００５８】Ｏの成分割合が１７０未満となる場合は、
（酸素ガス／有機珪素化合物ガス）の流量比が小さい場
合（酸素ガス流量が相対的に少ない場合）や有機珪素化
合物ガスの単位流量当たりの投入電力が小さい場合にし
ばしば見られ、結果的にＣの成分割合が大きくなる。そ
の結果、膜中に多くのＳｉ−Ｃ結合を有し、ＳｉＯ_２ラ
イクな均質膜ではなくなって、酸素透過率と水蒸気透過
率が大きくなり十分なガスバリア性を発揮することがで
きない。なお、Ｏ原子数は化学量論的に２００を超えに
くい。また、Ｃの成分割合が３０を超える場合は、Ｏの
成分割合が１７０未満となる場合と同じ条件、すなわち
（酸素ガス／有機珪素化合物ガス）の流量比が小さい場
合（酸素ガス流量が相対的に少ない場合）や有機珪素化
合物ガスの単位流量当たりの投入電力が小さい場合にし
ばしば見られ、膜中にＳｉ−Ｃ結合がそのまま残る。そ
の結果、ＳｉＯ_２ ライクな均質膜ではなくなって、酸
素透過率と水蒸気透過率が大きくなり十分なガスバリア
性を発揮することができない。一方、Ｃの成分割合の下
限は特に規定しないが、実際の成膜工程上の下限値とし
て１０に規定することができる。なお、Ｃの成分割合を
１０未満とすることは現実問題として容易ではないが、
Ｃの成分割合が１０未満であってもよく、ＳｉＯ_２ ラ
イクな均質膜が得られる。

【００５９】ＩＲ測定において、１０５５〜１０６５ｃ
ｍ^−１の間にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動に基づく吸収があ
るようにするには、酸化珪素膜をできるだけＳｉＯ_２ラ
イクな均質膜とするように、有機珪素化合物ガスと酸素
ガスの流量比や有機珪素化合物ガスの単位流量当たりの
投入電力の大きさ等を調節して上記の範囲内に制御する
ことができる。例えば、（酸素ガス／有機珪素化合物ガ
ス）の流量比を３〜５０程度の範囲で調整したり、有機
珪素化合物ガスの単位流量当たりの投入電力を大きくし
てＳｉ−Ｃ結合の切断を容易にすることによって、Ｓｉ
Ｏ_２ライクな膜とすることができる。なお、流量比の上
限は便宜上規定したものであり、５０を超えても特に問
題はない。こうしたＩＲ吸収が現れる酸化珪素膜は、Ｓ
ｉＯ_２ライクな均質膜特有のＳｉ−Ｏ結合を有するの
で、極めて優れたガスバリア性を発揮する。

【００６０】ＩＲ吸収は、ＩＲ測定用の赤外分光光度計
で測定して評価される。好ましくは、赤外分光光度計に
ＡＴＲ（多重反射）測定装置を取り付けて赤外吸収スペ
クトルを測定する。このとき、プリズムにはゲルマニウ
ム結晶を用い、入射角４５度で測定することが好まし
い。

【００６１】この範囲にＩＲ吸収がない場合は、（酸素
ガス／有機珪素化合物ガス）の流量比が小さい場合（酸
素ガス流量が相対的に少ない場合）や有機珪素化合物ガ
スの単位流量当たりの投入電力が小さい場合にしばしば
見られ、結果的にＣの成分割合が大きくなる。その結
果、膜中にＳｉ−Ｃ結合を有することとなって、ＳｉＯ
_２ライクな均質膜特有のＳｉ−Ｏ結合が相対的に少なく
なり、上記範囲内にＩＲ吸収が現れない。そうして得ら
れた酸化珪素膜は、酸素透過率と水蒸気透過率が大き
く、十分なガスバリア性を発揮することができない。

【００６２】酸化珪素膜の屈折率を１．４５〜１．４８
にするには、有機珪素化合物ガスと酸素ガスの流量比
や、有機珪素化合物ガスの単位流量当たりの投入電力の
大きさ等を調節することによって上記範囲内に制御する
ことができる。例えば、（酸素ガス／有機珪素化合物ガ
ス）の流量比を３〜５０程度の範囲で調整して制御する
ことができる。なお、流量比の上限は便宜上規定したも
のであり、５０を超えても特に問題はない。この範囲の
屈折率を有する酸化珪素膜は、緻密で不純物の少ないＳ
ｉＯ_２ライクな膜となり、極めて優れたガスバリア性を
発揮する。こうした屈折率は、光学分光器によって測定
された透過率と反射率とを測定し、光学干渉法を用いて
６３３ｎｍでの屈折率で評価したものである。

【００６３】屈折率が１．４５未満となる場合は、有機
珪素化合物ガスと酸素ガスの流量比が上記の範囲外とな
る場合や、有機珪素化合物ガスの単位流量当たりの投入
電力が小さく、低密度で疎な酸化珪素膜が得られる場合
にしばしば見られ、成膜された酸化珪素膜が疎になっ
て、酸素透過率と水蒸気透過率が大きくなり十分なガス
バリア性を発揮することができない。一方、屈折率が
１．４８を超える場合は、有機珪素化合物ガスと酸素ガ
スの流量比が上記の範囲外となる場合や、Ｃ（炭素）等
の不純物質が混入した場合にしばしば見られ、成膜され
た酸化珪素膜が疎になって、酸素透過率と水蒸気透過率
が大きくなり十分なガスバリア性を発揮することができ
ない。

【００６４】上述した各特性を有する酸化珪素膜を、５
〜３００ｎｍの厚さという薄い厚さで形成したガスバリ
アフィルムは、優れたガスバリア性を発揮することがで
き、酸化珪素膜にクラックが入りづらい。酸化珪素膜の
厚さが５ｎｍ未満の場合は、酸化珪素膜が基材の全面を
覆うことができないことがあり、ガスバリア性を向上さ
せることができない。一方、酸化珪素膜の厚さが３００
ｎｍを超えると、クラックが入り易くなること、透明性
や外観が低下すること、フィルムのカールが増大するこ
と、さらに、量産し難く生産性が低下してコストが増大
すること、等の不具合が起こり易くなる。

【００６５】また、本発明のガスバリアフィルムを包装
材料等、フレキシブル性が要求される用途として用いる
場合には、形成される酸化珪素膜の機械的特性や用途を
勘案し、その厚さを５〜３０ｎｍとすることがより好ま
しい。酸化珪素膜の厚さを５〜３０ｎｍとすることによ
って、軟包装材料としてのフレキシブル性を持たせるこ
とができ、フィルムを曲げた際のクラックの発生を防ぐ
ことができる。また、本発明のガスバリアフィルムが比
較的薄さを要求されない用途、例えば、フィルム液晶デ
ィスプレイ用ガスバリア膜、フィルム有機ＥＬディスプ
レイ用ガスバリア膜またはフィルム太陽電池用ガスバリ
ア膜等の用途、に用いられる場合には、ガスバリア性が
優先して要求されるので、前述の５〜３０ｎｍの範囲よ
りも厚めにすることが好ましく、その厚さを３０〜２０
０ｎｍとすることが生産性等も考慮した場合により好ま
しい。

【００６６】本発明のガスバリアフィルムを上記の用途
に用いることにより、同程度のガスバリア性を有する従
来品よりもさらに薄膜化が可能となる。

【００６７】上記ガスバリア層に用いられる酸化珪素膜
は、上述したようにＣＶＤ法により形成されることが好
ましいのであるが、特にプラズマＣＶＤ法によって形成
されることが好ましい。

【００６８】プラズマＣＶＤ法は、一定圧力の原料ガス
を放電させてプラズマ状態にし、そのプラズマ中で生成
された活性粒子によって基材表面での化学反応を促進し
て形成する方法である。このプラズマＣＶＤ法は、高分
子樹脂に熱的ダメージが加わらない程度の低温（およそ
−１０〜２００℃程度の範囲）で所望の材料を成膜で
き、さらに原料ガスの種類・流量、成膜圧力、投入電力
等によって得られる膜の種類や物性を制御できるという
利点がある。

【００６９】上記酸化珪素膜は、プラズマＣＶＤ装置の
反応室内に、有機珪素化合物ガスと酸素ガスとの混合ガ
スを所定の流量で供給すると共に、電極に直流電力また
は低周波から高周波の範囲内での一定周波数を持つ電力
を印加してプラズマを発生させ、そのプラズマ中で有機
珪素化合物ガスと、酸素原子を有するガス、中でも酸素
ガスとが反応することによって基材上に形成される。使
用されるプラズマＣＶＤ装置のタイプは特に限定され
ず、種々のタイプのプラズマＣＶＤ装置を用いることが
できる。通常は、長尺の高分子樹脂フィルムを基材とし
て用い、それを搬送させながら連続的に酸化珪素膜を形
成することができる連続成膜可能な装置が好ましく用い
られる。

【００７０】なお、本発明において、酸化珪素膜は透明
であることが好ましいが、各種の用途に供するために、
基材やその他積層材料のうち、透明性が劣る層を任意に
積層させることは自由であり、最終製品として求められ
るガスバリアフィルムの透明性およびその程度は、各種
の用途によって異なる。例えば、本発明の酸化珪素膜を
用いたガスバリアフィルムを包装材料として用いる場合
には、内容物を光線から保護するために、有色インキ等
で印刷して遮光性を出してもかまわない。その他帯電防
止剤やフィラー等、ガスバリアフィルム全体の透明性を
悪くする要因がある添加物を練り混んだ層を積層した
り、透明性がない金属箔等を積層したりすることができ
る。ただし、フィルム液晶ディスプレイ用ガスバリア
膜、フィルム有機ＥＬディスプレイ用ガスバリア膜また
はフィルム太陽電池用ガスバリア膜等の用途に用いられ
る場合には、ガスバリアフィルム全体の透明性が要求さ
れるので、本発明における酸化珪素膜の透明性による効
果が大である。

【００７１】Ｃ．基材次に、本発明のガスバリアフィル
ムを構成する基材について説明する。

【００７２】本発明のガスバリアフィルムにおける基材
は、上述したバリア性を有する蒸着膜を保持することが
できるフィルムであれば特に限定されるものではなく、
いかなるフィルムをも用いることができる。

【００７３】具体的には、 ・エチレン、ポリプロピレン、ブテン等の単独重合体ま
たは共重合体または共重合体等のポリオレフィン（Ｐ
Ｏ）樹脂、 ・環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂
（ＡＰＯ）、 ・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレ
ン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系
樹脂、 ・ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリ
アミド系（ＰＡ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶ
ＯＨ）等のポリビニルアルコール系樹脂、 ・ポリイミド（ＰＩ）樹脂、 ・ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、 ・ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、 ・ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、 ・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、 ・ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、 ・ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）樹脂、 ・ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、 ・エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、
三フッ化塩化エチレン（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＥ
Ｐ）、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル
（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピ
レン−パーフロロビニルエーテル−共重合体（ＥＰＡ）
等のフッ素系樹脂、 等を用いることができる。

【００７４】また、上記に挙げた樹脂以外にも、ラジカ
ル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物によ
りなる樹脂組成物や、上記アクリルレート化合物とチオ
ール基を有するメルカプト化合物よりなる樹脂組成物、
エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエ
ステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート等のオ
リゴマーを多官能アクリレートモノマーに溶解せしめた
樹脂組成物等の光硬化性樹脂およびこれらの混合物等を
用いることも可能である。さらに、これらの樹脂の１ま
たは２種以上をラミネート、コーティング等の手段によ
って積層させたものを基材フィルムとして用いることも
可能である。

【００７５】上記に挙げた樹脂等を用いた本発明の基材
は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。

【００７６】本発明の基材は、従来公知の一般的な方法
により製造することが可能である。例えば、材料となる
樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやＴダイによ
り押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配
向していない未延伸の基材を製造することができる。ま
た、未延伸の基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延
伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸
延伸などの公知の方法により、基材の流れ（縦軸）方
向、または基材の流れ方向と直角（横軸）方向に延伸す
ることにより延伸基材を製造することができる。この場
合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜
選択することできるが、縦軸方向および横軸方向にそれ
ぞれ２〜１０倍が好ましい。

【００７７】また、本発明の基材においては、蒸着膜を
形成する前にコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、グ
ロー放電処理、粗面化処理、薬品処理などの表面処理を
行ってもよい。

【００７８】さらに、本発明の基材の表面には、蒸着膜
との密着性の向上を目的としてアンカーコート剤層を形
成してもよい。このアンカーコート剤層に用いられるア
ンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシア
ネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビ
ニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、
変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、およびアルキル
チタネート等を、１または２種以上併せて使用すること
ができる。これらのアンカーコート剤には、従来公知の
添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカー
コート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコ
ート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法
により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥
除去することによりアンカーコーティングすることがで
きる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、０．
１〜５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）程度が好ましい。

【００７９】基材は、ロール状に巻き上げられた長尺品
が便利である。基材の厚さは、得られるガスバリアフィ
ルムの用途によって異なるので一概には規定できない
が、一般的な包装材料やパッケージ材料用の基材として
用いる場合には、３〜１８８μｍが好ましい。

【００８０】Ｄ．製造方法 本発明のガスバリアフィルムは、上述したように基材
と、基材上の蒸着層からなるガスバリア層と、このガス
バリア層上に形成された撥水層とからなるものであり、
必要に応じて基材とガスバリア層との間にも撥水層を形
成してもよいものである。このような本発明のガスバリ
アフィルムにおいては、上述したように上記ガスバリア
層と撥水層とが共にプラズマＣＶＤ法により形成されて
いることが好ましい。

【００８１】まず、ガスバリア層を形成する際のプラズ
マＣＶＤ法の好ましい成膜条件としては、まず成膜時の
基材の温度が−２０〜１００℃の範囲内、好ましくは−
１０〜３０℃の範囲内であることである。

【００８２】次に、原料ガスとして有機珪素ガスおよび
酸素原子を含むガスを用い、この有機珪素化合物ガスと
酸素原子を含むガスとの流量比を、有機珪素化合物ガス
を１とした場合に、３〜５０の範囲内、好ましくは３〜
１０の範囲内とすることである。

【００８３】そして、プラズマＣＶＤ装置のプラズマ発
生手段における単位面積当たりの投入電力を大きく設定
したり、マグネット等プラズマの閉じ込め空間を形成し
その反応性を高めることにより、その効果がより高く得
られる。

【００８４】また、本発明においては、上記原料ガスの
内、有機珪素化合物ガスとしては、ヘキサメチルジシロ
キサン（ＨＭＤＳＯ）、１，１，３，３−テトラメチル
ジシロキサン（ＴＭＤＳＯ）、テトラメチルシラン（Ｔ
ＭＳ）、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリメチル
シラン、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、メチルト
リメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメ
チルメトキシシラン、テトラエトキシシラン（ＴＥＯ
Ｓ）、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシ
ラン、メチルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ンを好ましく用いることができる他、テトラメチルジシ
ロキサン、ノルマルメチルトリメトキシシラン等の従来
公知のものを、一種または二種以上用いることができ
る。

【００８５】しかしながら、本発明においては、ＳｉＯ
_２ライクな膜を形成する目的から、特に分子内に炭素−
珪素結合を有さない有機珪素化合物が好適に用いられ
る。具体的には、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、
メチルトリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、メチルトリエトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキ
シシラン、メチルジエトキシシラン等を挙げることがで
き、中でも分子内に炭素−珪素結合が存在しないテトラ
メトキシシラン（ＴＭＯＳ）およびテトラエトキシシラ
ン（ＴＥＯＳ）を用いることが好ましい。

【００８６】また、酸素原子を含むガスとしては、Ｎ_２
Ｏ、酸素、ＣＯ、ＣＯ_２等を挙げることができるが、中
でも酸素ガスが好適に用いられる。

【００８７】このように、原料ガスのうち有機珪素化合
物ガスとして炭素−珪素結合を有さない有機化合物を用
い、さらに上述したような開始時の基材の温度、原料ガ
スの流量比、さらにはプラズマ発生手段における投入電
力を上述した範囲内とすることにより、よりガスバリア
性の良好なガスバリアフィルムが得られるのは、有機珪
素化合物ガスの分解性が高くなり、膜の中に酸素原子が
取り込まれやすくなり結果としてＳｉＯ_２ライクな膜が
形成されるためと考えられる。

【００８８】次に、撥水層を形成する際のプラズマＣＶ
Ｄ法（プラズマ重合法）の好ましい成膜条件としては、
まず成膜時の基材の温度が−２０〜１００℃の範囲内、
好ましくは−１０〜３０℃の範囲内であることである。

【００８９】次に、原料ガスとして有機珪素ガス、炭化
水素ガス、炭化フッ化ガスのいずれかを用い、プラズマ
ＣＶＤ装置のプラズマ発生手段における単位面積当たり
の投入電力を有機薄膜が形成可能な大きさで設定した
り、成膜圧力をパーティクルの発生がない程度の高い圧
力（５０〜３００ｍTorr）の範囲で設定したり、マグネ
ット等プラズマの閉じ込め空間を形成しその反応性を高
めることにより、その効果がより高く得られる。

【００９０】また、本発明においては、上記原料ガスの
内、 メチル基のリッチな薄膜を形成する 炭素および水素のみで構成される炭化水素膜を形成す
る フッ素を含む薄膜を形成する のいずれかの方法で撥水性の高い膜を形成できる。以
下、これらに用いられる原料ガスについて説明する。

【００９１】メチルリッチ有機膜形成の場合 有機珪素化合物ガスとしては、ヘキサメチルジシロキサ
ン（ＨＭＤＳＯ）、１，１，３，３−テトラメチルジシ
ロキサン（ＴＭＤＳＯ）、テトラメチルシラン（ＴＭ
Ｓ）、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリメチルシ
ラン、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、メチルトリ
メトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチ
ルメトキシシラン、テトラエトキシシラン（ＴＥＯ
Ｓ）、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシ
ラン、メチルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ンを好ましく用いることができる他、テトラメチルジシ
ロキサン、ノルマルメチルトリメトキシシラン等の従来
公知のものを、一種または二種以上用いることができ
る。

【００９２】しかしながら、この場合は、メチルリッチ
な膜を形成する目的から、特に分子内に炭素−珪素結合
を多くもつ有機珪素化合物が好適に用いられる。具体的
には、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、１，
１，３，３−テトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳ
Ｏ）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメト
キシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメ
トキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキサメチル
ジシラザン等を挙げることができ、中でも分子内に炭素
−珪素結合を多く有するヘキサメチルジシロキサン（Ｈ
ＭＤＳＯ；(CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃）、１，１，３，３−テ
トラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳＯ；(CH₃)₂HSiOSiH
(CH₃)₂）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ；Si(CH₃)₄）が
好ましいといえる。

【００９３】炭化水素系材料の場合 炭化水素系材料として、好ましい材料は、ＣＨ_４、Ｃ_２
Ｈ_２、Ｃ_２Ｈ_４、およびＣ_３Ｈ_８を挙げることができ、
特に好ましくは、Ｃ_２Ｈ_２、およびＣ_２Ｈ_４を挙げるこ
とができる。

【００９４】フッ素含有有機材料の場合 フッ素含有有機材料としては、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_４、Ｃ_２
Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６，Ｃ_３Ｆ_８，Ｃ_５Ｆ_８、ＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデン
フルオロエチレン）、ＰＶＦ（ポリビニルフルオリ
ド）、ＥＴＦＥ（エチレン／テトラフルオロエチレン共
重合体）等を挙げることができ、特に、Ｃ_２Ｆ_４、Ｃ_３
Ｆ_８およびＰＴＦＥが特に好ましい。

【００９５】このように、原料ガスのうち有機珪素化合
物ガスとして炭素−珪素結合を多く有する有機化合物を
用い、さらに上述したような開始時の基材の温度、原料
ガスの流量比、さらにはプラズマ発生手段における投入
電力、成膜圧力を上述した範囲内とすることにより、よ
り優れた撥水性膜が得られるのは、有機珪素化合物ガス
の分解性が低く、膜の中にメチル基またはフッ素が取り
込まれやすくなるから（、の場合）、もしくは膜が
ＣＨ結合のみで構成される結果として撥水効果の高い膜
が得られるから（の場合）と考えられる。

【００９６】Ｅ．ガスバリアフィルムの層構成 本発明においては、上述した図１に示すように、基材２
上にガスバリア層３を形成し、その上に撥水層４を設け
てガスバリアフィルムとしてもよいが、この場合は、高
湿熱環境下で長時間使用した場合に、ガスバリア性が劣
化する可能性がある。

【００９７】また、ガスバリアフィルムの用途によって
は、耐湿熱性を要求される場合がある。具体的には、例
えばフレキシブルディスプレイ部材の場合は、６５℃、
９０％Rh（相対湿度）、500時間の耐湿熱試験を行った
場合でもガスバリア性を維持する必要があり、また太陽
電池用カバー等の場合には、８５℃、９３％Rh、1000時
間の耐湿熱試験後においても、ガスバリア性が要求され
る。さらに、食品包装材においては、レトルトもしくは
ボイル等の後でもガスバリア性が要求される。

【００９８】本発明においては、このような耐湿熱性を
向上させるガスバリアフィルムの層構成として、図１に
示すようなガスバリアフィルムにおいて、上記基材とガ
スバリア層との間に撥水層を有するものが好ましい。

【００９９】例えば、図２に示すように、基材２上に撥
水層４を形成し、この撥水層４上にガスバリア層３を形
成し、さらにその表面に撥水層４を形成した例を挙げる
ことができる。

【０１００】このように、基材上に撥水層を形成するこ
とにより、高湿熱環境において、基材側からガスバリア
層内に侵入する水分をこの撥水層により遮断することが
可能であり、その結果、ガスバリアフィルムとして高湿
熱環境下で長時間用いた場合でも、ガスバリア層が水分
により劣化する可能性が少なく、高いガスバリア性を維
持することが可能となるのである。

【０１０１】また、本発明のガスバリアフィルムは、基
材上に上記ガスバリア層と撥水層とが複数層積層されて
なるものであってもよい。この場合、ガスバリア層と撥
水層の順序は特に限定されるものではない。図３は、基
材２上にガスバリア層３および撥水層４がこの順序にそ
れぞれ４層づつ積層されて形成されたガスバリアフィル
ム１を示すものである。このようにガスバリア層と撥水
層とを複数層積層することにより、さらにガスバリア性
を向上させることができる。

【０１０２】さらに、この場合も、基材上に撥水層を形
成し、その上にガスバリア層と撥水層とをこの順序で複
数層積層されてなるものであってもよい。図４は、その
一例を示すものであり、基材２上に撥水層４が形成さ
れ、その上にガスバリア層３および撥水層４がこの順序
にそれぞれ４層づつ積層されて形成されたガスバリアフ
ィルム１を示すものである。このような構成とすること
により、より高いガスバリア性を高湿熱環境下でも維持
することが可能となる。

【０１０３】本発明においては、このようなガスバリア
層および撥水層の積層が、それぞれ少なくとも２層以上
２０層以下であることが好ましく、特に２層以上１０層
以下であることがガスバリア性および製造効率等の観点
から好ましいといえる。

【０１０４】特には、基材上に撥水層およびガスバリア
層がこの順序で５層積層されていることがより好まし
い。上記の順序で撥水層およびガスバリア層が積層され
ることにより、高いガスバリア性を付与することが可能
であり、また製造効率やコストの面からも好ましいから
である。

【０１０５】このような本発明のガスバリアフィルム
は、酸素透過率が０．５ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ以下で水蒸
気透過率が０．５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下、より好ましく
は酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ以下で水蒸気
透過率が０．１ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下の極めて優れたガ
スバリア性を発揮する。本発明のガスバリアフィルム
は、内容物の品質を変化させる原因となる酸素と水蒸気
をほとんど透過させないので、高いガスバリア性が要求
される用途、例えば食品や医薬品等の包装材料や電子デ
バイス等のパッケージ材料用に好ましく用いることがで
きる。また、その高度なガスバリア性および耐衝撃性を
共に有する点から、例えば各種ディスプレイ用の基材と
して用いることが可能である。また、太陽電池のカバー
フィルム等にも用いることができる。

【０１０６】Ｆ．積層材 上述したガスバリアフィルムに、さらに他の層を積層し
て積層材とすることにより、上述したような種々の用途
にガスバリアフィルムを展開することが可能となる。こ
こに積層される他の層は、用いられる用途に応じて種々
のものを用いることが可能であり特に限定されるもので
はないが、上述したガスバリアフィルムの特性を有効に
活かすことができる積層材として、上記ガスバリアフィ
ルムにヒートシール性樹脂層を積層した第１実施態様、
および導電性層を積層した第２実施態様について、以下
説明する。

【０１０７】１．第１実施態様 （積層材）図５は、本発明の第１実施態様を示す概略断
面図である。図５において積層材１１は、基材２の一方
の面にガスバリア層３を備え、さらにその表面に撥水層
４を有するガスバリアフィルム１と、このガスバリアフ
ィルム１のは撥水層４上にアンカーコート剤層および／
または接着剤層１２を介して形成したヒートシール性樹
脂層１３とを備えている。

【０１０８】積層材１１を構成するアンカーコート剤層
１２は、例えば、アルキルチタネート等の有機チタン系
アンカーコート剤、イソシアネート系アンカーコート
剤、ポリエチレンイミン系アンカーコート剤、ポリブタ
ジエン系アンカーコート剤等を使用して形成することが
できる。アンカーコート剤層１２の形成は、上記のよう
なアンカーコート剤を、例えば、ロールコート、グラビ
アコート、ナイフコート、ディップコート、スプレイコ
ート等の公知のコーティング法でコーティングし、溶
剤、希釈剤等を乾燥除去して行うことができる。上記の
アンカーコート剤の塗布量としては、０．１〜５ｇ／ｍ
^２（乾燥状態）程度が好ましい。

【０１０９】また、積層材１１を構成する接着剤層１２
は、例えば、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリア
ミド系、エポキシ系、ポリ（メタ）アクリル系、ポリ酢
酸ビニル系、ポリオレフィン系、カゼイン、ワックス、
エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、ポリブタジエ
ン系等のビヒクルを主成分とする溶剤型、水性型、無溶
剤型、あるいは、熱溶融型等の各種のラミネート用接着
剤を使用して形成することができる。接着剤層１２の形
成は、上記のようなラミネート用接着剤を、例えば、ロ
ールコート、グラビアコート、ナイフコート、デッブコ
ート、スプレイコート、その他のコーティング法でコー
ティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去して行うことが
できる。上記のラミネート用接着剤の塗布量としては
０．１〜５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）程度が好ましい。

【０１１０】積層材１１を構成するヒートシール性樹脂
層１３に用いるヒートシール性樹脂としては、熱によっ
て溶融し相互に融着し得る樹脂を挙げることができる。
具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタ
クリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合
体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポ
リエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系
樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マ
レイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン
酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル系樹脂、ポリ(メタ) アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル系樹脂等を使用することができる。ヒートシール性樹
脂層１３は、上述のようなヒートシール性樹脂を塗布し
て形成してもよく、また、上述のようなヒートシール性
樹脂からなるフィルムないしシートをラミネートして形
成してもよい。このようなヒートシール性樹脂層１３の
厚みは、５〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ
の範囲内で設定することができる。

【０１１１】図６は、本実施態様における積層材の他の
例を示す概略断面図である。図６において積層材２１
は、基材２の一方の面にガスバリア層３を備え、さらに
その表面に撥水層４を有するガスバリアフィルム１と、
このガスバリアフィルム１の撥水層４上にアンカーコー
ト剤層および／または接着剤層２２を介して形成したヒ
ートシール性樹脂層２３と、ガスバリアフィルム１の基
材２の他方の面（ガスバリア層非形成面）に設けられた
基材層２４とを備えている。

【０１１２】積層材２１を構成するアンカーコート剤
層、接着剤層２２およびヒートシール性樹脂層２３は、
上述の積層材１１を構成するアンカーコート剤層、接着
剤層１２およびヒートシール性樹脂層１３と同様とする
ことができ、ここでの説明は省略する。

【０１１３】積層材２１を構成する基材層２４として
は、例えば、積層材２１が包装用容器を構成する場合、
基材層２４が基本素材となることから、機械的、物理
的、化学的、その他等において優れた性質を有し、特
に、強度を有して強靭であり、かつ耐熱性を有する樹脂
のフィルムないしシートを使用することができる。具体
的には、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアセタール系樹
脂、フッ素系樹脂等の強籾な樹脂の延伸（一軸ないし二
軸）または未延伸のフィルムないしシートを挙げること
ができる。この基材層２４の厚みは、５〜１００μｍ、
好ましくは１０〜５０μｍ程度が望ましい。

【０１１４】また、本実施態様においては、基材層２４
に、例えば、文字、図形、記号、絵柄、模様等の所望の
印刷絵柄を通常の印刷法で表刷り印刷あるいは裏刷り印
刷が施されていてもよい。このような文字等は、積層材
２１を構成するガスバリアフィルム１が優れた透明性を
有するので、このガスバリアフィルム１を介して極めて
良好に視認することができる。

【０１１５】さらに、本実施態様では、基材層２４とし
て、例えば、紙層を構成する各種の紙基材を使用するこ
とができる。具体的には、賦形性、耐屈曲性、剛性等を
もたせた紙基材であり、例えば、強サイズ性の晒または
未晒の紙基材、あるいは純白ロール紙、クラフト紙、板
紙、加工紙等の紙基材を使用することができる。このよ
うな紙基材としては、坪量約８０〜６００ｇ／ｍ^２程度
のもの、好ましくは、坪量約１００〜４５０ｇ／ｍ^２程
度のものを使用することが望ましい。

【０１１６】また、本実施態様では、基材層２４とし
て、上述の樹脂のフィルムないしシートと上述の紙基材
とを併用して使用することもできる。

【０１１７】図７は、本実施態様の積層材における他の
例を示す概略断面図である。図７において積層材３１
は、基材２の一方の面にガスバリア層３を備え、さらに
その表面に撥水層４を有するガスバリアフィルム１と、
このガスバリアフィルム１の撥水層４上にアンカーコー
ト剤層および／または接着剤層３２を介して形成したヒ
ートシール性樹脂層３３と、ガスバリアフィルム１の基
材２の他方の面（ガスバリア層非形成面）に設けられた
基材層３４と、この基材層３４上に形成したヒートシー
ル性樹脂層３５とを備えている。

【０１１８】積層材３１を構成するアンカーコート剤
層、接着剤層３２およびヒートシール性樹脂層３３，３
５は、上述の積層材１１を構成するアンカーコート剤
層、接着剤層１２およびヒートシール性樹脂層１３と同
様とすることができ、また、積層材３１を構成する基材
層３４は、上述の積層材２１を構成する基材層２４と同
様とすることができるので、ここでの説明は省略する。

【０１１９】なお、本実施態様における積層材には、さ
らに、例えば、水蒸気、水等のバリア性を有する低密度
ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシ
ート、あるいは、酸素、水蒸気等に対するバリア性を有
するポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等の樹脂のフィルム
ないしシート、樹脂に顔料等の着色剤、その他、所望の
添加剤を加えて混練してフィルム化してなる遮光性を有
する各種の着色樹脂のフィルムないしシート等を使用す
ることができる。

【０１２０】これらの材料は、１種または２種以上を組
み合わせて使用することができ、厚みは任意であるが、
通常、５〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ程
度である。

【０１２１】さらに、包装用容器の用途に本実施態様の
積層材が使用される場合、通常、包装用容器は物理的に
も化学的にも過酷な条件におかれることから、積層材に
も厳しい包装適性が要求される。具体的には、変形防止
強度、落下衝撃強度、耐ピンホール性、耐熱性、密封
性、品質保全性、作業性、衛生性、その他等の種々の条
件が要求され、このため、本実施態様の積層材には、上
記のような諸条件を充足する材料を任意に選択して、基
材２、基材層２４，３４、あるいは、他の構成部材とし
て使用することができる。具体的には、低密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状
低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイ
オノマ一樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、
エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、メ
チルペンテンポリマー、ポリブテン系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデ
ン系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ
（メタ）アクリル系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン
共重合体（ＡＳ系樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体（ＡＢＳ系樹脂）、ポリエステル
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、ポリ
アセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ニトロセルロ
ース等の公知の樹脂のフィルムないしシートから任意に
選択して使用することができる。その他、例えば、セロ
ハン等のフィルム、合成紙等も使用することができる。

【０１２２】上記のフィルムないしシートは、未延伸、
一軸ないし二軸方向に延伸されたもの等のいずれも使用
することができる。また、その厚さは、任意であるが、
数μｍから３００μｍ程度の範囲から選択して使用する
ことができ、積層位置は特に制限はない。また、本発明
においては、フィルムないしシートは、押し出し成膜、
インフレーション成膜、コーティング膜等のいずれの性
状の膜でもよい。

【０１２３】上述の積層材１１，２１，３１のような本
実施態様における積層材は、通常の包装材料をラミネー
トする方法、例えば、ウエットラミネーション法、ドラ
イラミネーション法、無溶剤型ドライラミネーション
法、押し出しラミネーション法、Ｔダイ押し出し成形
法、共押し出しラミネーション法、インフレーション
法、共押し出しインフレーション法等を用いて製造する
ことができる。

【０１２４】なお、上記の積層を行う際に、必要なら
ば、例えば、コロナ処理、オゾン処理等の前処理をフィ
ルムに施すことができ、また、例えば、イソシアネート
系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジ
エン系、有機チタン系等のアンカーコーティング剤、あ
るいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル
系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系等の
ラミネート用接着剤等の公知の接着剤等を使用すること
ができる。

【０１２５】（包装用容器）次に、上記積層材を用いた
包装用容器について説明する。この包装用容器は、上記
第１実施態様の積層材を用いて熱融着により製袋または
製函したものである。

【０１２６】具体的には、包装用容器が軟包装袋の場
合、第１実施態様の積層材のヒートシール性樹脂層の面
を対向させて折り重ねるか、あるいは、本発明の積層材
二枚を重ね合わせ、その周辺端部を、例えば、側面シー
ル型、二方シール型、三方シール型、四方シール型、封
筒貼りシール型、合掌貼りシール型（ピローシール
型）、ひだ付シール型、平底シール型、角底シール型、
その他等のヒートシール形態により熱融着してシール部
を形成することにより、本発明にかかる種々の形態の包
装用容器を製造することができる。

【０１２７】上記において、熱融着は、例えば、バーシ
ール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシ
ール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行
うことができる。

【０１２８】図８は、上記のような包装用容器の一例を
示す斜視図である。図８において包装用容器５１は、１
組の本発明の積層材１１を、そのヒートシール性樹脂層
１３が対向するように重ね合わせ、この状態で周辺部の
三方において熱融着を行ってシール部５２を形成したも
のである。この包装用容器５１は、周辺部の残りの一方
に形成された開口部５３から内容物を充填することがで
きる。そして、内容物を充填した後に、上記開口部５３
を熱融着してシール部を形成することにより、内容物を
充填包装した包装用容器とすることができる。

【０１２９】本発明の包装用容器は、上記の他に、例え
ば、自立性包装袋（スタンデイングパウチ）等も可能で
あり、さらに、本発明の積層材を使用してチューブ容器
等も製造することができる。

【０１３０】なお、本発明においては、上記のような包
装用容器に、例えば、ワンピースタイプ、ツーピースタ
イプ、その他の注出口、あるいは開閉用ジッパー等を任
意に取り付けることができる。

【０１３１】また、本発明の包装用容器が紙基材を含む
液体充填用紙容器の場合、紙基材を積層した本発明の積
層材を使用して、所望の紙容器を製造するためのブラン
ク板を作製し、このブランク板を使用して胴部、底部、
頭部等を形成することにより、例えば、ブリックタイ
プ、フラットタイプあるいはゲーベルトップタイプの液
体用紙容器等を製造することができる。また、その形状
は、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等のいずれのもの
でも製造することができる。

【０１３２】図９は、本発明の包装用容器である上記の
液体充填用紙容器の一例を示す斜視図であり、図１０
は、図９に示される包容用容器に用いるブランク板の平
面図である。ブランク板７０は、例えば、図７に示され
る本発明の積層材３１を使用し、容器形成における折り
曲げ加工用の押圧線ｍ，ｍ・・・と、容器６１の胴部６
２を構成する胴部パネル７１，７２，７３，７４と、容
器６１の頂部６３を構成する頂部パネル７１ａ，７２
ａ，７３ａ，７４ａと、容器６１の底部６４を構成する
底部パネル７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７４ｂと、筒体形
成用の熱融着用パネル７５とを備えるように打ち抜き加
工して作製されたものである。このブランク板７０を押
圧線ｍ，ｍ・・・で折り曲げ、胴部パネル７１の端部内
側と熱融着用パネル７５の外側とを熱融着して筒体を形
成し、その後、底部パネル７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ，７
４ｂを押圧線ｍ，ｍ・・・で折り曲げ熱融着し、頂部の
開口から液体を充填した後に、頂部パネル７１ａ，７２
ａ，７３ａ，７４ａを押圧線ｍ，ｍ・・・で折り曲げ熱
融着することにより、液体を充填包装した包装用容器６
１とすることができる。

【０１３３】本発明の包装用容器は、種々の飲食品、接
着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品、ケミカルカ
イロ等の雑貨品、その他等の種々の物品の充填包装に使
用されるものである。

【０１３４】２．第２実施態様 （積層材）本発明における第２実施態様は、上記ガスバ
リアフィルムの少なくとも一方側の表面に導電性層が形
成されていることを特徴とする積層材である。図１１
は、本実施態様の一例を示すものである。本実施態様に
おける積層材は、基材２と基材２上に形成されたガスバ
リア層（酸化珪素膜）３と、さらにその表面に形成され
た撥水層４とからなるガスバリアフィルム１上に導電性
層４１が形成されてなるものであるが、図１１に示すよ
うにガスバリア層３と基材２との間に上述したようにガ
スバリア層３の密着性を向上させるためのアンカーコー
ト剤層４２が形成されていてもよい。また、撥水層４上
にオーバーコート層４３が形成されていてもよい。

【０１３５】本実施態様に用いられるガスバリアフィル
ム１は、上述したガスバリアフィルムと同様であるの
で、ここでの説明は省略する。

【０１３６】本実施態様に用いられる導電性層４１は、
例えばＩＴＯ膜が用いられ、これらはスパッタリング
法、ＰＶＤ法、イオンプレーティング法により形成され
る。本実施態様においては、中でも導電性の面内均一性
を得るためにスパッタ法で得られたＩＴＯ膜が好まし
い。

【０１３７】この導電性層４１の膜厚は組成および用途
等により大幅に変化するものであるが、通常１００ｎｍ
〜２００ｎｍの範囲内で形成される。

【０１３８】この導電性層４１は、抵抗値が０〜５０Ω
／□、全光線透過率が８５％以上といった特性を有する
ものであることが好ましい。

【０１３９】このような導電性層４１は、例えば液晶表
示装置であれば液晶駆動用の透明電極として用いること
ができる。

【０１４０】さらに、本発明に用いられるオーバーコー
ト層４３としては、融点５０℃以上のエポキシアクリレ
ートプレポリマーあるいは融点５０℃以上のウレタンア
クリレートプレポリマーの紫外線硬化膜等を用いること
ができ、液晶等の表示媒体用途としての特性を満足出来
れば、熱的により安定な熱硬化型を用いても良い。しか
しながら、生産性に優れた紫外線硬化型樹脂がより好ま
しい。当然ながら、高分子フィルムや無機層との密着力
は不可欠であり、可撓性、耐薬品性が優れている事が必
要である。この目的のためには、通常行われているプラ
イマー層を設けても良い。

【０１４１】（画像表示媒体）本発明の画像表示媒体
は、上記第２実施態様に示す積層材を基材として用い、
上記導電性層上に画像表示層が形成されてなるものであ
る。

【０１４２】このような画像表示装置としては、液晶表
示装置のようなバックライトの明るさをシャッターする
ことにより階調をつけて表示を行う非発光型ディスプレ
イと、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエ
ミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネ
ッセンスディスプレイ（ＥＬ）のように蛍光体を何らか
のエネルギーによって光らせて表示を行う自己発光型デ
ィスプレイとを挙げることができる。

【０１４３】上記画像表示媒体が液晶表示装置である場
合、上記画像表示層は液晶層を示すものであり、また上
記画像表示媒体が上述したような自己発光型のディスプ
レイの場合は、蛍光体を有する蛍光体層が上記画像表示
層に該当する。

【０１４４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【０１４５】例えば、上記「Ｆ．積層材」の欄における
説明において、ガスバリアフィルムが、基材上に直接ガ
スバリア層を形成し、その上に撥水層が形成された構成
のものを用いて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、基材上に撥水層を形成し、その上にガス
バリア層を形成し、さらにその表面に撥水層が形成され
たガスバリアフィルムを用いたものも含まれるものであ
る。

【０１４６】

【実施例】以下に実施例および比較例を示して、本発明
をさらに具体的に説明する。

【０１４７】Ａ．ガスバリア性に関する実施例 ［実施例１〜５］ （ガスバリア層の形成）図１２に示すように、基材２０
としてシート状（３０ｃｍ×２１ｃｍ）の２軸延伸ポリ
エステルフィルム（東洋紡績社製、Ｅ５１０１、厚さ１
００μｍ）を準備し、プラズマＣＶＤ装置１０１のチャ
ンバー１０２内の下部電極１１４にコロナ未処理面を上
側（成膜面側）として装着した。

【０１４８】次に、ＣＶＤ装置１０１のチャンバー内１
０２内を、油回転ポンプおよびターボ分子ポンプにより
到達真空度３．０×１０^−５Torr（４．０×１０^−３P
a）まで減圧した。

【０１４９】材料としてテトラメトキシシラン（ＴＭＯ
Ｓ）ガス（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ−０４）と酸
素ガス（太陽東洋酸素（株）、純度９９．９９９９％以
上）、ヘリウムガス（太陽東洋酸素（株）、純度９９．
９９９％以上）を準備した。

【０１５０】次に下部電極１１４に９０ｋHzの周波数を
有する電力（投入電力150W）を印加した。そしてチャン
バー１０２内の電極近傍に設けられたガス導入口１０９
から、テトラメトキシシラン１０ｓｃｃｍ、酸素１０ｓ
ｃｃｍ、ヘリウム３０ｓｃｃｍを導入し、真空ポンプ１
０８とチャンバー１０２との間にあるバルブ１１３の開
閉度を制御することにより、成膜チャンバー内圧力を
０．２５Torr（３３．２５Ｐａ）に保ち、バリア層付き
基材フィルム３の上に撥水層４の成膜を行った。ここで
ｓｃｃｍとはstandard cubic centimeter per minuteの
略である。膜厚が５０ｎｍとなるまで成膜を行い、基材
上のガスバリア層を形成した。

【０１５１】（撥水層の形成）ガスバリア層を形成した
基材をプラズマＣＶＤ装置１０１（図１２）のチャンバ
ー内の下部電極に装着した。

【０１５２】次にＣＶＤ装置１０１のチャンバー内１０
２を、油回転ポンプおよびターボ分子ポンプにより到達
真空度３．０×１０^−５Torr（４．０×１０^−３Pa）ま
で減圧した。

【０１５３】以下の材料をそれぞれ準備した。

【０１５４】ＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサ
ン）ガス、ヘリウムガス ＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン）ガス、酸素
ガス、ヘリウムガス Ｃ_２Ｆ_４（テトラフロロエチレン）ガス Ｃ_２Ｈ_２（アセチレン）ガス ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）ガス 次に、下部電極１１４に９０ｋHzの周波数を有する電力
（投入電力150W）を印加した。そして、チャンバー１０
２内の電極近傍に設けられたガス導入口１０９から、上
記〜のいずれかのガスを、表１に示す条件で導入
し、真空ポンプ１０８とチャンバー１０２との間にある
バルブ１１３の開閉度を制御することにより、成膜チャ
ンバー内圧力を０．２５Torr（３３．２５Ｐａ）に保
ち、ガスバリア層が形成された基材上に撥水層の成膜を
行った。ここでｓｃｃｍとはstandardcubic centimeter
per minuteの略である。膜厚が５ｎｍとなるまで成膜
を行い、実施例１〜５のガスバリアフィルムを得た。

【０１５５】［実施例６］実施例１〜実施例５と同様に
ガスバリア層を形成し、撥水層としてポリエチレン樹脂
（三井化学社製、ミラソン11P）を樹脂押し出し塗工機
を用い、リップ内温度３５０度に溶融させてコーティン
グした層とした以外は、上記実施例１と同様にして実施
例５のガスバリアフィルムを形成した。

【０１５６】［実施例７］実施例１〜実施例５と同様に
ガスバリア層を形成し、撥水層として環状ポリオレフィ
ン樹脂（日本ゼオン製、ゼオネックス）をシクロヘキサ
ン溶媒に３ｗｔ％の濃度で溶解させ、コーティング用バ
ーを用いて塗布した後、８０℃３０分間乾燥させコーテ
ィング層とした以外は、上記実施例１と同様にして実施
例６のガスバリアフィルムを形成した。

【０１５７】［実施例８］ （ガスバリア層の形成）実施例１と同様にしてガスバリ
ア層を成膜した。

【０１５８】（撥水層の形成）図１３に示すような蒸着
装置を用いて撥水層を通常の蒸着法により形成した。す
なわち、まずガスバリア層を形成した基材を蒸着装置２
０１の基板ホルダー２１０に装着した。次いで、材料と
してＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を蒸着材
料セル２１１に充填した。そして、蒸着装置２０１のチ
ャンバー２０５内を、油回転ポンプおよび油拡散ポンプ
を用いて到達真空度１．０×１０^−６Torr（１．３３×
１０^−４Ｐａ）以下まで減圧した。次いで、蒸着材料セ
ル２１１を、２３０℃まで加熱し、材料加熱を行った
後、シャッター２１２を開け、ＰＴＦＥの膜厚が１０ｎ
ｍとなるまで蒸着を行った。

【０１５９】［比較例１］撥水層形成時のＨＭＤＳＯガ
スおよび酸素ガスの流量を下記の表１のように変更した
以外は、実施例２と同様にしてガスバリアフィルムを形
成した。

【０１６０】［比較例２］撥水層を形成しなかったこと
以外は、実施例１と同様にしてガスバリアフィルムを形
成した。

【０１６１】（評価方法） １．成分割合の測定 酸化珪素膜の成分は、ＥＳＣＡ（英国、ＶＧ Ｓｃｉｅ
ｎｔｉｆｉｃ社製、ＥＳＣＡ ＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬ）
によって測定した。Ｘ線源としては、Ａｇ−３ｄ−５／
２ピーク強度、３００Ｋ〜１ＭｃｐｓとなるモノクロＡ
ｌＸ線源、および直径約１ｍｍφのスリットを使用し
た。測定は、測定に供した試料面に対して法線上に検出
器をセットした状態で行い、適正な帯電補正を行った。
測定後の解析は、上述のＥＳＣＡ装置に付属されたソフ
トウエアEclipseバージョン２．１（英国、ＶＧ Ｓｃ
ｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を使用し、Ｓｉ：２ｐ、Ｃ：１
ｓ、Ｏ：１ｓのバインディングエネルギー（Ｂｉｎｄｉ
ｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ）に相当するピークを用いて行っ
た。このとき、各ピークに対し、シャーリーのバックグ
ラウンド除去を行い、ピーク面積に各元素の感度係数補
正（Ｃ＝１に対して、Ｓｉ＝０．８１７、Ｏ＝２．９３
０）を行い、原子数比を求めた。得られた原子数比につ
いて、Ｓｉ原子数を１００とし、他の成分であるＯとＣ
の原子数を算出して成分割合として評価した。

【０１６２】２．ＩＲ測定 ＩＲ測定は、ＡＴＲ（多重反射）測定装置（日本分光
製、ＡＴＲ−３００／Ｈ）を備えたフーリエ変換型赤外
分光光度計（日本分光製、Ｈｅｒｓｃｈｅｌ ＦＴ／Ｉ
Ｒ−６１０）によって測定した。赤外吸収スペクトル
は、プリズムとしてゲルマニウム結晶を用い、入射角４
５度で測定した。

【０１６３】３．屈折率の測定 酸化珪素膜の屈折率は、光学分光器（島津製作所製、Ｕ
Ｖ−３１００ＰＣ）によって測定した。得られた透過率
と反射率との測定結果から、光学干渉法を用いて６３３
ｎｍにおける屈折率で評価した。

【０１６４】４．ガス透過試験 酸素ガス透過率は、酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯ
Ｎ社製、ＯＸ−ＴＲＡＮ ２／２０）を用い、２３℃、
ドライ（０％Ｒｈ）の条件で測定した。水蒸気透過率
は、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＰＥＲＭ
ＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１）を用い、３７．８℃、１００
％Ｒｈの条件で測定した。

【０１６５】５．水との接触角の測定 協和界面化学社の接触角測定装置（型番ＣＡ−Ｚ）を用
いて求めて測定した。すなわち、被測定対象物の表面上
に、純水を一滴（一定量）滴下させ、一定時間（１０
秒）経過後、顕微鏡やＣＣＤカメラを用い水滴形状を観
察し、物理的に接触角を求めた。

【０１６６】（評価結果）結果を表１にまとめる。な
お、いずれの例においてもガスバリア層の膜質は以下の
通りである。 ・Ｓｉ：Ｏ：Ｃ １００：１９０：２０ ・ＩＲ測定におけるＳｉ−Ｏ−Ｓｉピーク位置 １０６０ｃｍ^−１ ・屈折率 １．４８

【０１６７】

【表１】 Ｂ．湿熱劣化後のガスバリア性に関する実施例 ［実施例９］ （基材側撥水層の形成）図１２に示すように、基材２０
としてシート状（３０ｃｍ×２１ｃｍ）の２軸延伸ポリ
エステルフィルム（東洋紡績社製、Ｅ５１０１、厚さ１
００μｍ）を準備し、プラズマＣＶＤ装置１０１のチャ
ンバー１０２内の下部電極１１４にコロナ未処理面を上
側（成膜面側）として装着した。

【０１６８】次にＣＶＤ装置１０１のチャンバー内１０
２を、油回転ポンプおよびターボ分子ポンプにより到達
真空度３．０×１０^−５Torr（４．０×１０^−３Pa）ま
で減圧した。

【０１６９】ＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサン、
東レダウコーニングシリコーン（株）ＳＨ２００−０．
６５ＣＳｔ）ガス、ヘリウムガス（太陽東洋酸素
（株）、純度９９．９９９％以上）を準備した。

【０１７０】次に、下部電極１１４に９０ｋHzの周波数
を有する電力（投入電力150W）を印加した。そして、チ
ャンバー１０２内の電極近傍に設けられたガス導入口１
０９から、HMDSOを１０ｓｃｃｍ、ヘリウムガスを３０
ｓｃｃｍ導入し、真空ポンプ１０８とチャンバー１０２
との間にあるバルブ１１３の開閉度を制御することによ
り、成膜チャンバー内圧力を０．２５Torr（３３．２５
Ｐａ）に保ち、基材上に撥水層の成膜を行った。ここで
ｓｃｃｍとはstandard cubic centimeter perminuteの
略である。膜厚が５ｎｍとなるまで成膜を行い、撥水層
１を形成した。

【０１７１】なおこの膜（基材側撥水膜）について、以
下の通りに水の接触角測定を行った。協和界面化学社の
接触角測定装置（型番CA-Z）を用いて測定した。被測定
対象物の表面上に、純水を一滴（一定量）滴下させ、一
定時間（10秒間）経過後顕微鏡またはCCDカメラを用い
て水滴形状を観察し、物理的に接触角を求めた。実施例
９（基材側撥水膜）の水の接触角は90°であった。

【０１７２】（ガスバリア層の形成）撥水層を形成した
基材をプラズマＣＶＤ装置１０１（図１２）のチャンバ
ー内の下部電極に装着した。

【０１７３】次に、ＣＶＤ装置１０１のチャンバー内１
０２内を、油回転ポンプおよびターボ分子ポンプにより
到達真空度３．０×１０^−５Torr（４．０×１０^−３P
a）まで減圧した。

【０１７４】材料としてテトラメトキシシラン（ＴＭＯ
Ｓ）ガス（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ−０４）と酸
素ガス（太陽東洋酸素（株）、純度９９．９９９９％以
上）、ヘリウムガス（太陽東洋酸素（株）、純度９９．
９９９％以上）を準備した。

【０１７５】次に下部電極１１４に９０ｋHzの周波数を
有する電力（投入電力150W）を印加した。そしてチャン
バー１０２内の電極近傍に設けられたガス導入口１０９
から、テトラメトキシシラン１０ｓｃｃｍ、酸素１０ｓ
ｃｃｍ、ヘリウム３０ｓｃｃｍを導入し、真空ポンプ１
０８とチャンバー１０２との間にあるバルブ１１３の開
閉度を制御することにより、成膜チャンバー内圧力を
０．２５Torr（３３．２５Ｐａ）に保ち、基材上に製膜
された撥水層上にガスバリア層の成膜を行った。ここで
ｓｃｃｍとはstandard cubic centimeter per minuteの
略である。膜厚が５０ｎｍとなるまで成膜を行い、撥水
層上のガスバリア層を形成した。

【０１７６】（表面側撥水層の形成）上記ガスバリア層
上に、上記「基材側撥水層の形成」と同様にして、表面
側撥水層を形成し、ガスバリアフィルムとした。なおこ
の膜（表面側撥水膜）についても同様に接触角測定を行
った。すなわち、協和界面化学社の接触角測定装置（型
番CA-Z）を用い、被測定対象物の表面上に、純水を一滴
（一定量）滴下させ、一定時間（10秒間）経過後顕微鏡
またはCCDカメラを用いて水滴形状を観察し、物理的に
接触角を求めた。実施例９（表面側撥水膜）の水の接触
角は90°であった。

【０１７７】［実施例１０］基材側撥水層および表面側
撥水層を下記の方法により形成したＰＴＦＥ撥水層とし
た以外は、実施例９と同様にしてガスバリアフィルムを
製造した。

【０１７８】（ＰＴＦＥ撥水層の形成）図１３に示すよ
うな蒸着装置を用いて撥水層を通常の蒸着法により形成
した。すなわち、まずガスバリア層を形成した基材を蒸
着装置２０１の基板ホルダー２１０に装着した。次い
で、材料としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）を蒸着材料セル２１１に充填した。そして、蒸着装
置２０１のチャンバー２０５内を油回転ポンプおよび油
拡散ポンプを用いて到達真空度１．０×１０^−６Torr
（１．３３×１０^−４Ｐａ）以下まで減圧した。次い
で、蒸着材料セル２１１を、２３０℃まで加熱し、材料
加熱を行った後、シャッター２１２を開け、ＰＴＦＥの
膜厚が１０ｎｍとなるまで蒸着を行った。

【０１７９】なお、この膜についても、実施例９と同様
に水の接触角測定を行った。

【０１８０】［実施例１１］基材側撥水層を形成しなか
った点を除いては、実施例９と同様にしてガスバリアフ
ィルムを形成し、上記と同様に水の接触角測定を行っ
た。

【０１８１】［実施例１２］基材側撥水層を形成しなか
った点を除いては、実施例１０と同様にしてガスバリア
フィルムを形成し、上記と同様に水の接触角測定を行っ
た。

【０１８２】［比較例３］いずれの撥水層も形成しなか
った点を除いては、実施例７と同様にしてガスバリアフ
ィルムを形成し、上記と同様に水の接触角測定を行っ
た。

【０１８３】［評価］ （環境負荷試験）作製したサンプルを、65℃、相対湿度
９０％Rhの環境試験機（湿熱オーブン）に保管し、経過
時間を変えて測定した。

【０１８４】（ガス透過試験）酸素ガス透過率は、酸素
ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸ−ＴＲＡＮ
２／２０）を用い、２３℃、９０％Ｒｈの条件で測定
した。水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣ
ＯＮ社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ ３／３１）を用
い、３７．８℃、１００％Ｒｈの条件で測定した。

【０１８５】（評価結果）結果を表２および表３にまと
める。なお、いずれの例においてもガスバリア層の膜質
は「Ａ．ガスバリア性に関する実施例」のものと同様で
ある。

【０１８６】

【表２】

【表３】 基材側撥液層が設けられた実施例９および実施例１０で
形成した試料ではいずれもほぼ初期のガスバリア性が維
持されており、かつ酸素透過率で０．５ｃｃ、水蒸気透
過率で０．５ｇを維持している。一方、基材側撥液層が
形成されていない実施例１１および実施例１２で形成し
た試料ではいずれの場合も維持できていなかった。さら
に、撥水層が全く形成されていない比較例３ではさらに
悪い結果であった。

【０１８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガスバリア層表面に撥水性を有する撥水層が形成されて
いるので、ガスバリア層の表面の水等に対する吸着性を
低下させることができ、これにより全体としてのガスバ
リア性を向上させることができる。したがって、極めて
高いガスバリア性が要求される用途、例えば、食品や医
薬品等の包装材料や電子デバイス等のパッケージ材料に
好ましく用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスバリアフィルムの構成の一例を示
す概略断面図である。

【図２】本発明のガスバリアフィルムの他の例を示す概
略断面図である。

【図３】本発明のガスバリアフィルムの他の例を示す概
略断面図である。

【図４】本発明のガスバリアフィルムの他の例を示す概
略断面図である。

【図５】本発明のガスバリアフィルムを用いた積層材
（第１実施態様）の一例を示す概略断面図である。

【図６】本発明のガスバリアフィルムを用いた積層材
（第１実施態様）の他の例を示す概略断面図である。

【図７】本発明のガスバリアフィルムを用いた積層材
（第１実施態様）の他の例を示す概略断面図である。

【図８】本発明のガスバリアフィルムを用いた包装用容
器の一例を示す概略平面図である。

【図９】本発明のガスバリアフィルムを用いた包装用容
器の他の例を示す概略斜視図である。

【図１０】図６に示される包装用容器の製造に使用する
ブランク板の平面図である。

【図１１】本発明のガスバリアフィルムを用いた積層材
（第２実施態様）の一例を示す概略断面図である。

【図１２】プラズマＣＶＤ装置の一例を示す構成図であ
る。

【図１３】蒸着装置の一例を示す構成図である。

【図１４】接触角を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１…ガスバリアフィルム ２…基材 ３…ガスバリア層 ４…撥水層 １１，２１，３１…積層材 １３，２３，３３…ヒートシール性樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E067 AB01 AB41 AB81 BA12A BB03A BB14A BB26A CA05 CA06 CA21 CA30 EA06 EE01 3E086 AB02 AC05 AC07 AD01 AD02 AD03 AD08 BA04 BA14 BA15 BA40 BB02 BB05 BB22 BB51 BB90 CA01 CA11 CA28 CA29 DA01 4F100 AA17B AA20B AK01E AK04 AK17C AK17D AK41 AK52C AK52D AT00A BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C BA10E DA01 EH66B EH66C EH66D GB15 GB16 GB41 JB06C JB06D JD02B JD03B JK14C JL12E JN01B YY00B YY00C YY00D

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材と、前記基材の片面または両面に形
   成された蒸着膜からなるガスバリア層と、前記ガスバリ
   ア層上に形成され、撥水性を有する膜からなる撥水層と
   を有することを特徴とするガスバリアフィルム。
2. 【請求項２】 前記基材と前記ガスバリア層との間に、
   さらに撥水性を有する膜からなる撥水層が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のガスバリアフィル
   ム。
3. 【請求項３】 前記撥水層表面における水との接触角が
   ６０°以上（測定温度２３℃）であることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載のガスバリアフィルム。
4. 【請求項４】 前記撥水層が蒸着法により形成された層
   であることを特徴とする請求項１から請求項３までのい
   ずれかの請求項に記載のガスバリアフィルム。
5. 【請求項５】 前記撥水層が、金属骨格からなりメチル
   基を有する有機膜、炭素および水素（ＣおよびＨ）のみ
   から構成される有機膜、またはフッ素（Ｆ）を含む膜で
   あることを特徴とする請求項４に記載のガスバリアフィ
   ルム。
6. 【請求項６】 前記金属骨格からなりメチル基を有する
   有機膜が、Ｓｉ_ｘ（ＣＨ_３）_ｙもしくは（ＳｉＯ）
   _ｘ（ＣＨ_３）_ｙで示される有機シリコン系材料またはそ
   の重合膜であることを特徴とする請求項５に記載のガス
   バリアフィルム。
7. 【請求項７】 前記フッ素（Ｆ）を含む膜が、Ｓｉ_ｘＣ
   _ｙＦ_ｚで示される有機フッ化シリコン材料またはその重
   合膜、Ｓｉ_ｘＦ_ｙで示されるフッ化シリコン系材料また
   はその重合膜、もしくはＣ_ｘＦ_ｙで示されるフッ素含有
   炭化水素系材料またはその重合膜であることを特徴とす
   る請求項５記載のガスバリアフィルム。
8. 【請求項８】 前記撥水層の膜厚が、１ｎｍ〜１０００
   ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項４から請求
   項７までのいずれかの請求項に記載のガスバリアフィル
   ム。
9. 【請求項９】 前記撥水層が、撥水性を有する熱可塑性
   樹脂を溶融して塗布した層であることを特徴とする請求
   項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のガス
   バリアフィルム。
10. 【請求項１０】 前記撥水層が、撥水性を有する撥水層
    形成材料を溶媒に溶解もしくは懸濁させた撥水層形成用
    塗工液を塗布した層であることを特徴とする請求項１か
    ら請求項３までのいずれかの請求項に記載のガスバリア
    フィルム。
11. 【請求項１１】 前記ガスバリア層が、無機酸化物から
    なる透明な層であることを特徴とする請求項１から請求
    項１０までのいずれかの請求項に記載のガスバリアフィ
    ルム。
12. 【請求項１２】 前記ガスバリア層が、ＣＶＤ法により
    形成された酸化珪素膜であることを特徴とする請求項１
    １に記載のガスバリアフィルム。
13. 【請求項１３】 前記酸化珪素膜が、Ｓｉ原子数１００
    に対してＯ原子数１７０〜２００およびＣ原子数３０以
    下の成分割合からなっており、さらに１０５５〜１０６
    ５ｃｍ^−１の間にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動に基づくＩＲ
    吸収があることを特徴とする請求項１２に記載のガスバ
    リアフィルム。
14. 【請求項１４】 前記酸化珪素膜は、屈折率が１．４５
    〜１．４８であることを特徴とする請求項１３に記載の
    ガスバリアフィルム。
15. 【請求項１５】 前記酸化珪素膜は、厚さが５〜３００
    ｎｍであることを特徴とする請求項１２から請求項１４
    までのいずれかの請求項に記載のガスバリアフィルム。
16. 【請求項１６】 前記ガスバリア層および撥水層が、複
    数層積層されていることを特徴とする請求項１から請求
    項１５までのいずれかの請求項に記載のガスバリアフィ
    ルム。
17. 【請求項１７】 前記撥水層およびガスバリア層がこの
    順序で、５層積層されていることを特徴とする請求項１
    ６に記載のガスバリアフィルム。
18. 【請求項１８】 酸素透過率が０．５ｃｃ／ｍ^２／ｄａ
    ｙ以下で、水蒸気透過率が０．５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下
    であることを特徴とする請求項１から請求項１７までの
    いずれかの請求項に記載のガスバリアフィルム。
19. 【請求項１９】 前記請求項１から請求項１８までのい
    ずれかの請求項に記載のガスバリアフィルムにおける少
    なくとも一方側の表面にヒートシール性樹脂層を設けた
    ことを特徴とする積層材。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の積層材を用い、前
    記ヒートシール性樹脂層を熱融着して製袋または製函し
    たことを特徴とする包装容器。
21. 【請求項２１】 前記請求項１から請求項１８までのい
    ずれかの請求項に記載のガスバリアフィルムにおける少
    なくとも一方側の表面に導電性層が形成されていること
    を特徴とする積層材。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載した積層材を基材と
    して用い、前記導電性層上に画像表示層が形成されてな
    ることを特徴とする画像表示媒体。