JP2003305800A - バリアフィルムとこれを用いた積層材、包装用容器、画像表示媒体およびバリアフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて高いバリア性を有するとともに、良好
な透明性をもつバリアフィルムとその製造方法、上記の
バリアフィルムを用いた積層材、包装用容器、画像表示
媒体を提供する。 【解決手段】 基材フィルムの少なくとも一方の面にバ
リア層を備えるバリアフィルムとし、バリア層を、元素
数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９０：６０〜
９０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およ
びＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大ピークが８
２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密度が２．９〜
３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、グレイン間距離が３０
ｎｍ以下である酸化窒化珪素膜とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品や医療品等の
包装材料や電子デバイス等のパッケージ材料、基板材料
として用いられるバリア性の極めて高いバリアフィルム
とその製造方法、および、このバリアフィルムを用いた
積層材、包装用容器、画像表示媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、酸素ガスおよび水蒸気等に対
するバリア性を備え、食品や医薬品等の良好な保存適性
を有する包装用材料として、種々のものが開発され提案
されており、例えば、可撓性プラスチック基材の上にポ
リ塩化ビニリデンやエチレンビニルアルコール共重合体
のコーテンィグ層を設けた構成からなるバリアフィルム
が提案されている。しかし、これらのバリアフィルムに
おいては、酸素、水蒸気に対するバリア性が十分でな
く、特に高温での殺菌処理においてバリア性の著しい低
下が生じるという問題があった。さらに、ポリ塩化ビニ
リデンのコーティング層を設けたバリアフィルムは、焼
却時に有毒なダイオキシンを発生し、環境への悪影響が
懸念されている。そこで、近年、基材フィルムの上に酸
化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を設
けた構成からなるバリアフィルムが提案されている。ま
た、エポキシ樹脂やその混合物からなる樹脂層と上記の
蒸着膜との積層化（特開平８−１６４５９５号等）が提
案されている。

【０００３】一方、電子デバイス、例えば、フレキシブ
ルディスプレイのような画像表示装置において、ガラス
基材代替であるプラスチックフィルムベースの基材とし
てバリアフィルムが使用される場合、あるいは、太陽電
池モジュールのカバーフィルムとしてバリアフィルムが
使用される場合、従来の包装用の用途で要求されるバリ
ア性（例えば、酸素透過率が１．０ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ
・ａｔｍ以下、水蒸気透過率が１．０ｇ／ｍ²／ｄａｙ
以下）に比べてより高いバリア性がバリアフィルムに要
求される。また、ディスプレイ素子作製時の高温度や種
々の処理薬剤に耐えるような耐熱性、耐薬品性がバリア
フィルムに要求され、さらに、製品となった後も、耐湿
熱試験のような過酷な環境下において高いバリア性を維
持することが要求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の酸化珪素、酸化
アルミニウム等の無機酸化物の蒸着膜を設けたバリアフ
ィルムは、透明性に優れ、環境への影響もほとんどな
く、包装用材料等にその需要が大いに期待される。しか
し、これらのバリアフィルムのバリア性は、アルミニウ
ム箔を使用した包装用積層材に比べて未だ低いものであ
り、特に高いバリア性（例えば、酸素透過率が０．１ｃ
ｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下、水蒸気透過率が０．１
ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下）が要求される電子デバイス用途
においては、実用性に問題があった。本発明は、このよ
うな実情に鑑みてなされたものであり、極めて高いバリ
ア性を有するとともに、良好な透明性をもつバリアフィ
ルムとその製造方法、上記のバリアフィルムを用いた積
層材、包装用容器、画像表示媒体を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のバリアフィルムは、基材フィルムの
少なくとも一方の面にバリア層を備えるバリアフィルム
において、前記バリア層は酸化窒化珪素膜であり、該酸
化窒化珪素膜は元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：
６０〜９０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓ
ｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸
収の最大ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在
し、膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、
グレイン間距離が３０ｎｍ以下であるような構成とし
た。

【０００６】本発明の他の態様として、前記バリア層は
樹脂層を介して前記基材フィルムに設けられたような構
成とした。本発明の他の態様として、前記バリア層上に
樹脂層を備えるような構成とした。本発明の他の態様と
して、酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ
以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以
下であるような構成とした。

【０００７】本発明の積層材は、上記のバリアフィルム
の少なくとも一方の面にヒートシール性樹脂層を設けた
ような構成とした。本発明の包装用容器は、上記の積層
材を用い、前記ヒートシール性樹脂層を熱融着して製袋
または製函したような構成とした。また、本発明の積層
材は、上記のバリアフィルムの少なくとも一方の面に導
電性層を設けたような構成とした。本発明の画像表示媒
体は、上記の積層材を基材として用い、前記導電性層上
に画像表示層を備えるような構成とした。

【０００８】本発明のバリアフィルムの製造方法は、６
０％以上の焼結密度を有する四窒化三珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）
をターゲットとして酸素ガス存在下でスパッタリング法
により、元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜
９０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ
伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最
大ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密
度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、グレイン
間距離が３０ｎｍ以下である酸化窒化珪素膜を基材フィ
ルム上に形成してバリア層とするような構成とした。本
発明の他の態様として、前記スパッタリング法は、ＲＦ
スパッタリング法であるような構成とした。

【０００９】本発明のバリアフィルムの製造方法は、電
気抵抗率０．２Ωｃｍ以下の珪素をターゲットとして酸
素ガスおよび窒素ガス存在下でスパッタリング法によ
り、元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９
０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸
縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大
ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密度
が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ ³の範囲であり、グレイン間
距離が３０ｎｍ以下である酸化窒化珪素膜を基材フィル
ム上に形成してバリア層とするような構成とした。本発
明の他の態様として、前記スパッタリング法は、デュア
ルマグネトロンスパッタリング法およびＲＦスパッタリ
ング法のいずれかであるような構成とした。本発明の他
の態様として、予め樹脂層を前記基材フィルムに設け、
該樹脂層上に前記バリア層を形成するような構成とし
た。

【００１０】このような本発明では、酸化窒化珪素膜の
元素数比、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動とＳｉ−Ｎ伸縮振動による
赤外線吸収の最大ピーク位置、膜密度およびグレイン間
距離を特定の範囲とすることにより、酸化窒化珪素膜が
緻密な構造となり、この酸化窒化珪素膜からなるバリア
層が高いバリア性と透明性をバリアフィルムに付与す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。バリアフィルム 図１は本発明のバリアフィルムの一実施形態を示す概略
断面図である。図１において、バリアフィルム１は基材
フィルム２と、この基材フィルム２の一方の面に形成さ
れたバリア層３とを備えている。尚、本発明のバリアフ
ィルム１は、基材フィルム２の両面にバリア層３を備え
るものでもよい。

【００１２】図２は本発明のバリアフィルムの他の実施
形態を示す概略断面図である。図２において、バリアフ
ィルム１１は基材フィルム１２と、この基材フィルム１
２の一方の面に樹脂層１４を介して形成されたバリア層
１３とを備えている。尚、本発明のバリアフィルム１１
は、基材フィルム１２の両面に樹脂層１４とバリア層１
３を積層するものでもよい。また、樹脂層１４とバリア
層１３との積層を２回以上繰り返して形成してもよい。

【００１３】また、図３は本発明のバリアフィルムの他
の実施形態を示す概略断面図である。図３において、バ
リアフィルム２１は基材フィルム２２と、この基材フィ
ルム２２の一方の面にバリア層２３と樹脂層２４とがこ
の順に積層されて設けられている。尚、本発明のバリア
フィルム２１は、基材フィルム２２の両面にバリア層２
３と樹脂層２４をこの順に積層するものでもよい。ま
た、バリア層２３と樹脂層２４との積層を２回以上繰り
返して形成してもよい。

【００１４】次に、上述の本発明のバリアフィルムの各
構成部材について説明する。 （基材フィルム）本発明のバリアフィルムを構成する基
材フィルムは、バリア層、あるいは、バリア層と樹脂層
を保持し得るフィルムであれば特に制限はなく、バリア
フィルムの使用目的等から適宜選択することができる。
具体的には、基材フィルムとしてポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂；環状
ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン系樹脂；（メ
タ）アクリル系樹脂；ポリ塩化ビニル系樹脂；ポリスチ
レン系樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物；
ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体等のポリビニルアルコール系樹脂；ポリカー
ボネート系樹脂；ポリビニルブチラート樹脂；ポリアリ
レート樹脂；エチレン−四フッ化エチレン共重合体、三
フッ化塩化エチレン、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、フッ化ビニリデン、
フッ化ビニル、パーフルオロ−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等のフッ素系樹脂；
ポリ酢酸ビニル系樹脂；アセタール系樹脂；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（商品名）６、ナイロン（商品名）１２、共重合ナイ
ロン（商品名）等のポリアミド系樹脂；ポリイミド樹
脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリサルホン樹脂；ポリ
エーテルサルホン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹
脂等の延伸（一軸ないし二軸）または未延伸の可撓性透
明樹脂フィルムを用いることができる。基材フィルムの
厚さとしては、５〜５００μｍ、好ましくは１０〜２０
０μｍの範囲内で適宜設定することができる。

【００１５】（バリア層）本発明のバリアフィルムを構
成するバリア層は、元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１０
０：６０〜９０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にある
酸化窒化珪素膜である。この酸化窒化珪素膜は、Ｓｉ−
Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の
最大ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜
密度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³、好ましくは３．０〜
３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、グレイン間距離が３０
ｎｍ以下、好ましくは１０〜３０ｎｍ、より好ましくは
１０〜２０ｎｍの範囲である。尚、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動お
よびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大ピークと
は、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動による赤外線吸収ピークとＳｉ−
Ｎ伸縮振動による赤外線吸収ピークとが存在する場合に
は、大きい方のピークを意味し、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およ
びＳｉ−Ｎ伸縮振動により１つの赤外線吸収ピークが存
在する場合には、その吸収ピークを意味する。グレイン
間距離は、酸化窒化珪素膜の成膜時の成長核分布密度を
反映し、成長核が多く、かつ、緻密に成膜された場合
に、微結晶（グレイン）が隙間なく基材フィルムあるい
は樹脂層を被覆することになる。

【００１６】バリア層である酸化窒化珪素膜の元素数
比、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動とＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線
吸収の最大ピーク位置、膜密度、および、グレイン間距
離が上記の範囲から外れると、酸化窒化珪素膜の緻密性
が低下して、極めて高いバリア性（酸素透過率が０．１
ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率
が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下程度を指す）が得られな
くなったり、酸化窒化珪素膜が硬く脆いものとなり耐久
性が低下し、好ましくない。

【００１７】ここで、本発明では、上記の元素数比は光
電子分光（ＥＳＣＡ）法により測定する。また、Ｓｉ−
Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の
最大ピーク位置は、多重反射（ＡＴＲ）測定装置を備え
たフーリエ変換型赤外分光光度計（日本分光（株）製Ｈ
ｅｒｓｃｈｅｌ ＦＴ−ＩＲ−６１０）を使用して測定
する。また、上記の膜密度は、Ｘ線反射率測定装置（理
学電機（株）製ＡＴＸ−Ｅ）により測定する。さらに、
上記のグレイン間距離は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）
（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｎａｎ
ｏ ＳｃｏｐｅIII ）を使用して測定する。

【００１８】このようなバリア層は、ＲＦスパッタリン
グ法、デュアルマグネトロンスパッタリング法等のスパ
ッタリング法により形成することができる。バリア層の
厚みは、５〜５００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍ
の範囲で適宜設定することができる。バリア層の厚みが
５ｎｍ未満であると、極めて高いバリア性（酸素透過率
が０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸
気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下程度を指す）を
発現できない。また、バリア層の厚みが５００ｎｍを超
えると、応力が大きくかかり、基材フィルムがフレキシ
ブルな場合、バリア層にクラックが生じ易くバリア性が
低下するとともに、成膜に要する時間が長くなり好まし
くない。

【００１９】（樹脂層）本発明のバリアフィルム１１を
構成する樹脂層１４は、基材フィルム１２とバリア層１
３との密着性を向上させ、かつ、バリア性も向上させる
ためのものである。また、バリア層２３を被覆する樹脂
層２４は、保護膜として機能して耐熱性、耐薬品性、耐
候性をバリアフィルム２１に付与するとともに、バリア
層２３に欠損部位があっても、それを埋めることにより
バリア性を向上させるためのものである。

【００２０】このような樹脂層は、ポリアミック酸、ポ
リエチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ尿素樹脂、ポリ
アゾメチン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレ
ート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル
（ＰＡＮ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）
樹脂等の市販の樹脂材料、二官能エポキシ樹脂と二官能
フェノール類との重合体である高分子量エポキシ重合体
を含有する硬化性エポキシ樹脂、および、上述の基材フ
ィルムに使用する樹脂材料、後述の積層材に使用するア
ンカーコート剤、接着剤、ヒートシール性樹脂材料等の
１種、または、２種以上の組み合わせにより形成するこ
とができる。樹脂層の厚みは、使用する材料により適宜
設定することが好ましいが、例えば、５ｎｍ〜５×１０
⁵ｎｍ程度の範囲で設定することができる。

【００２１】また、本発明では、樹脂層に平均粒径が
０．８〜５μｍの範囲にある非繊維状の無機充填材を含
有させることができる。使用する非繊維状の無機充填材
としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
タルク、アルミナ、マグネシア、シリカ、二酸化チタ
ン、クレイ等を挙げることができ、特に焼成されたクレ
イが好ましく使用できる。このような無機充填材は、樹
脂層の１０〜６０体積％、好ましくは２５〜４５重量％
の範囲で含有させることができる。

【００２２】バリアフィルムの製造方法 次に、本発明のバリアフィルムの製造方法について説明
する。本発明のバリアフィルムの製造方法では、スパッ
タリング法によりバリア層を形成する。スパッタリング
法としては、ＲＦスパッタリング法およびデュアルマグ
ネトロンスパッタリング法のいずれかを使用し、ターゲ
ットとして６０％以上の焼結密度を有する四窒化三珪素
（Ｓｉ₃Ｎ₄）を用いて酸素ガス存在下で成膜を行うこと
ができる。通常の成膜において膜の窒化は難しいが、上
記の成膜方法ではターゲットそのものがＳｉ−Ｎ結合を
有するため、容易に酸化窒化珪素膜の形成が可能とな
る。また、ターゲットの焼結密度を６０％以上とするこ
とにより、緻密な酸化窒化珪素膜の形成が可能となる。
上記のスパッタリング法による成膜は反応性成膜である
ため酸化度制御が容易であり、さらに、ターゲットと被
成膜体との距離、および、投入電力を適度なものとする
ことにより、成膜時に被成膜体に適度なエッチングが生
じ、高い密着性で酸化窒化珪素膜を成膜することができ
る。そして、使用する材料や成膜条件は、成膜される酸
化窒化珪素膜の元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：
６０〜９０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓ
ｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸
収の最大ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲であり、
膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³、好ましくは３．０
〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、グレイン間距離が３
０ｎｍ以下、好ましくは１０〜３０ｎｍ、より好ましく
は１０〜２０ｎｍの範囲となるように選択する。

【００２３】また、本発明のバリアフィルムの製造方法
では、スパッタリング法としてデュアルマグネトロンス
パッタリング法を使用し、ターゲットとして電気抵抗率
０．１Ωｃｍ以下の珪素を用いて酸素ガスおよび窒素ガ
スの存在下で成膜を行ってもよい。ターゲットの電気抵
抗を０．２Ωｃｍ以下とすることにより、緻密な酸化窒
化珪素膜の形成が可能となる。また、成膜は反応性成膜
であるため酸化度、窒化度の制御が容易であり、さら
に、ターゲットと被成膜体との距離、および、投入電力
を適度なものとすることにより、成膜時に被成膜体に適
度なエッチングが生じ、高い密着性で酸化窒化珪素膜を
成膜することができる。そして、使用する材料や成膜条
件は、成膜される酸化窒化珪素膜の元素数比がＳｉ：
Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９０：６０〜９０：２０〜
４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸
縮振動による赤外線吸収の最大ピークが８２０〜９３０
ｃｍ^-1の範囲であり、膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ
³、好ましくは３．０〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、
グレイン間距離が３０ｎｍ以下、好ましくは１０〜３０
ｎｍ、より好ましくは１０〜２０ｎｍの範囲となるよう
に選択する。

【００２４】また、上述の図２、図３に示されるバリア
フィルム１１，２１のように樹脂層を備える場合、樹脂
層の形成は、従来公知の真空蒸着、スパッタリング、イ
オンプレーティング等の物理蒸着法、化学気相蒸着（Ｃ
ＶＤ）法等によるドライ形成法、あるいは、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、
スプレイコート等のコーティング法でコーティングし、
その後、溶剤や希釈剤等を乾燥除去して形成するウエッ
ト形成法により行うことができ、使用する材料等により
形成方法は適宜選択することができる。また、樹脂層の
形成をスパッタリング法により行うことにより、バリア
層の形成と樹脂層の形成を同一の成膜装置内でインライ
ンで行うこともできる。

【００２５】積層材 次に、本発明の積層材について説明する。図４は、上述
の本発明のバリアフィルム１を用いた本発明の積層材の
実施形態を示す概略断面図である。図４において積層材
３１は、基材フィルム２の一方の面にバリア層３を備え
たバリアフィルム１と、このバリアフィルム１のバリア
層３上にアンカーコート剤層および／または接着剤層３
２を介して形成したヒートシール性樹脂層３３とを備え
ている。積層材３１を構成するアンカーコート剤層３２
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３２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／ｍ²（乾
燥状態）程度が好ましい。

【００２６】また、積層材３１を構成する接着剤層３２
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３２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／ｍ²（乾燥状態）程度が好ましい。

【００２７】積層材３１を構成するヒートシール性樹脂
層３３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、エチレンーメタ
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３３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あるいは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３３
の厚みは、５〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μ
ｍの範囲内で設定することができる。

【００２８】図５は、上述の本発明のバリアフィルム１
１を用いた本発明の積層材の実施形態を示す概略断面図
である。図５において積層材４１は、基材フィルム１２
の一方の面に樹脂層１４を介してバリア層１３を備える
バリアフィルム１１と、このバリアフィルム１１のバリ
ア層１３上にアンカーコート剤層および／または接着剤
層４２を介して形成したヒートシール性樹脂層４３と、
バリアフィルム１１の基材フィルム１２の他方の面（樹
脂層非形成面）に設けられた基材４４とを備えている。
積層材４１を構成するアンカーコート剤層、接着剤層４
２およびヒートシール性樹脂層４３は、上述の積層材３
１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と同様とすることができ、こ
こでの説明は省略する。

【００２９】積層材４１を構成する基材４４としては、
例えば、積層材４１が包装用容器を構成する場合、基材
４４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４４の厚みは、５〜１００μｍ、好ましく
は１０〜５０μｍ程度が望ましい。また、本発明におい
ては、基材４４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４１を構成するバリアフィルム１１を介
して視認することができる。

【００３０】図６は、上述の本発明のバリアフィルム２
１を用いた本発明の積層材の実施形態を示す概略断面図
である。図６において積層材５１は、基材フィルム２２
の一方の面にバリア層２３と樹脂層２４をこの順に積層
して備えたバリアフィルム２１と、このバリアフィルム
２１の樹脂層２４上にアンカーコート剤層および／また
は接着剤層５２を介して形成したヒートシール性樹脂層
５３と、バリアフィルム２１の基材フィルム２２の他方
の面（バリア層非形成面）に設けられた基材５４と、こ
の基材５４上に形成したヒートシール性樹脂層５５とを
備えている。

【００３１】積層材５１を構成するアンカーコート剤
層、接着剤層５２およびヒートシール性樹脂層５３，５
５は、上述の積層材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と同
様とすることができ、また、積層材５１を構成する基材
５４は、上述の積層材４１を構成する基材４４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。尚、
本発明の積層材には、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。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１０〜２０
０μｍ程度である。

【００３２】さらに、包装用容器の用途に本発明の積層
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、本発明の積層材においては、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
フィルム２，１２，２２、基材４４，５４、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（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またはシートか
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も使用することができる。

【００３３】上記のフィルムまたはシートは、未延伸、
一軸あるいは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、上記のフィルムやシートは、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。上述の積層材３１，４１，５１の
ような本発明の積層材は、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。

【００３４】尚、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。尚、本発明の積層材に用いる本発明のバリア
フィルムの組み合わせは、上述の積層材３１，４１，５
１に示される例に限定されるものではなく、積層材の使
用目的等に応じて適宜設定することができる。

【００３５】包装用容器 次に、本発明の包装用容器について説明する。本発明の
包装用容器は、本発明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。具体的には、包装用容器
が軟包装袋の場合、本発明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
ル部を形成するこにより、本発明に係る種々の形態の包
装用容器を製造することができる。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。

【００３６】図７は、上記のような本発明の包装用容器
の一実施形態を示す斜視図である。図７において包装用
容器６１は、１組の本発明の積層材３１を、そのヒート
シール性樹脂層３３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６
２を形成したものである。この包装用容器は６１は、周
辺部の残りの一方に形成された開口部６３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６３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。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。

【００３７】尚、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、ツウーピースタ
イプ、その他の注出ロ、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。また、本発明の包装用容
器は、まず本発明の積層材を使用して所望の容器を製造
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、丸形等の円筒状の缶等、
いずれの形状でも製造することができる。

【００３８】図８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実施形態を示す斜視図であり、図
９は、図８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８０は、例えば、図６に示さ
れる本発明の積層材５１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７１の胴部
７２を構成する胴部パネル８１，８２，８３，８４と、
容器７１の頂部７３を構成する頂部パネル８１ａ，８２
ａ，８３ａ，８４ａと、容器７１の底部７４を構成する
底部パネル８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂと、筒体形
成用の熱融着用パネル８５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８０を押
圧線ｍ，ｍ・・・で折り曲げ、胴部パネル８１の端部内
側と熱融着用パネル８５の外側とを熱融着して筒体を形
成し、その後、底部パネル８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８
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８１ａ，８２
ａ，８３ａ，８４ａ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７
１とすることができる。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に使
用されるものである。

【００３９】積層材 次に、本発明の積層材の他の実施形態について、上述の
本発明のバリアフィルム１を用いた例を挙げて説明す
る。図１０は、本発明の積層材の他の実施形態を示す概
略断面図である。図１０において積層材９１は、基材フ
ィルム２の一方の面にバリア層３を備えたバリアフィル
ム１と、このバリアフィルム１のバリア層３上に形成し
た導電性層９２を備えている。

【００４０】積層材９１を構成する導電性層９２は、例
えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜等の透明導電膜
とすることができる。ＩＴＯ膜は、スパッタリング法、
ＰＶＤ法、イオンプレーティング法等により形成するこ
とができ、特にスパッタリング法により形成されたＩＴ
Ｏ膜は導電性の面内均一性に優れるため、好ましく用い
られる。導電性層９２の膜厚は、その材質、積層材９１
の用途等により適宜設定することができ、通常、１００
〜２００ｎｍの範囲内で設定される。また、導電性層９
２は、表面抵抗値が０〜５０Ω／□、全光線透過率が８
５％以上であることが好ましい。このような導電性層９
２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。

【００４１】画像表示媒体 本発明の画像表示媒体は、上記の積層材９１を基材とし
て用い、導電性層９２上に画像表示層を備えたものであ
る。このような画像表示媒体としては、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）のような蛍光体を何等かのエネル
ギーにより発光さ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。本発明の画像表示媒体が液
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、自己発光型ディスプレイである場合
は、蛍光体を有する蛍光体層が上記の画像表示層に該当
する。尚、本発明は、上述の各実施形態に限定されるも
のではない。

【００４２】

【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 ［実施例１］ （バリアフィルムの作製）基材フィルムとして大きさ１
０ｃｍ×１０ｃｍのシート状の２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（東洋紡績（株）製 ＰＥＴフィ
ルムＡ４１００、厚み１００μｍ、）を準備し、この基
材フィルムのコロナ未処理面側を被成膜面として、バッ
チ式スパッタリング装置（アネルバ（株）製 ＳＰＦ−
５３０Ｈ）のチャンバー内の載置した。また、９０％の
焼結密度を有する四窒化三珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）をターゲッ
ト材としてチャンバー内に搭載した。このターゲットと
基材フィルムとの距離（ＴＳ距離）は５０ｍｍに設定し
た。

【００４３】次に、成膜時の添加ガスとして酸素ガス
（大陽東洋酸素（株）製（純度９９．９９９５％以
上））、窒素ガス（大陽東洋酸素（株）製（純度９９．
９９９９％以上））、および、アルゴンガス（大陽東洋
酸素（株）製（純度９９．９９９９％以上））を準備し
た。次に、チャンバー内を、油回転ポンプおよびクライ
オポンプにより到達真空度２．５×１０^-3Ｐａまで減圧
した。次いで、チャンバー内に酸素ガスを流量３ｓｃｃ
ｍ、アルゴンガスを流量２０ｓｃｃｍでそれぞれ導入
し、真空ポンプとチャンバーとの間にあるバルブの開閉
度を制御することにより、チャンバー内圧力を０．２５
Ｐａに保ち、ＲＦマグネトロンスパッタリング法によ
り、投入電力１．２ｋＷで基材フィルム上に厚み１００
ｎｍの酸化窒化珪素膜からなるバリア層を形成して、バ
リアフィルム（試料１）を得た。尚、ｓｃｃｍとは、st
andard cubic centimeter per minuteの略であり、以下
においても同様である。

【００４４】上記のように形成した酸化窒化珪素膜の成
分を下記の条件で測定し、結果を下記の表１に示した。酸化窒化珪素膜の成分測定 ＥＳＣＡ（英国 ＶＧ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製 Ｅ
ＳＣＡ ＬＡＢ２２０ｉ−ＸＬ）により測定した。Ｘ線
源としては、Ａｇ−３ｄ−５／２ピーク強度が３００Ｋ
ｃｐｓ〜１ＭｃｐｓとなるモノクロＡｌＸ線源、およ
び、直径約１ｍｍのスリットを使用した。測定は、測定
に供した試料面の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を使用し、Ｓｉ：２ｐ、Ｃ：１ｓ、
Ｏ：１ｓ、Ｎ：１ｓのバインディングエネルギーに相当
するピークを用いて行った。このとき、各ピークに対し
て、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＝２．９３０、Ｎ＝１．８００）を行
い、原子数比を求めた。得られた原子数比について、Ｓ
ｉ原子数を１００とし、他の成分であるＯとＮとＣの原
子数を算出して成分割合とした。

【００４５】また、上記のように形成した酸化窒化珪素
膜のＳｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤
外線吸収の最大ピーク位置、膜密度およびグレイン間距
離をそれぞれ下記の条件で測定し、結果を下記の表１に
示した。赤外吸収スペクトルの測定 多重反射（ＡＴＲ）測定装置（日本分光（株）製 ＡＴ
Ｒ−３００／Ｈ）を備えたフーリエ変換型赤外分光光度
計（日本分光（株）製 Ｈｅｒｓｃｈｅｌ ＦＴ−ＩＲ
−６１０）を使用して測定した。プリズムはゲルマニウ
ム結晶を用い、入射角４５°で測定した。

【００４６】膜密度の測定 Ｘ線反射率測定装置（理学電機（株）製ＡＴＸ−Ｅ）を
用いて以下のように測定した。すなわち、Ｘ線源とし
て、１８ｋＷのＸ線発生装置、ＣｕターゲットによるＣ
ｕＫａの波長λ＝１．５４０５Åを使用し、モノクロメ
ーターには、放物面人工多層膜ミラーとＧｅ（２２０）
モノクロ結晶を使用した。また、設定条件として、スキ
ャン速度：０．１０００°／分、サンプリング幅：０．
００２°、走査範囲：０〜４．００００°に設定した。
そして、基板ホルダーにサンプルをマグネットにより装
着し、装置の自動アライメント機能により０°位置調整
を行った。その後、上記設定条件により反射率を測定し
た。得られた反射率測定値について、上述のＸ線反射率
測定装置に付属の解析ソフト（ＲＧＸＲ）を使用して、
フィッティングエリア：０．４°〜４．０°の条件で解
析を行った。その際、フィッティング初期値として、薄
膜の元素比（Ｓｉ：Ｎ＝３：４）を入力した。反射率を
非線形最小二乗法によりフィッティングし、膜密度を算
出した。

【００４７】グレイン間距離の測定 原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓ
ｃｏｐｙ（ＡＦＭ））として、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＮａｎｏ ＳｃｏｐｅIIIを使
用し、タッピングモードで表面形状を５００ｎｍ×５０
０ｎｍの面積で測定した。得られたＡＦＭ像についてフ
ラット処理を行った後、任意の断面を観察し、ピークの
高さがほぼ同じである隣接する２つのグレインについ
て、そのピーク間の距離を測定した。また、測定におい
ては、磨耗や汚れのない状態のカンチレバーを使用し、
著しい凹みや突起のない均一な凹凸領域を測定した。
尚、上記のタッピングモードとは、Ｑ．ＺｏｎｇらがＳ
ｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｅｔｔｅｒ，１９９
３年 Ｖｏｌ．２９０，Ｌ６８８−６９０に説明してい
る通りであり、先端に探針をつけたカンチレバーを、ピ
エゾ加振器を用いて共振周波数近傍（約５０〜５００Ｍ
Ｈｚ）で加振させ、試料表面上を断続的に軽く触れなが
ら走査する方法であって、検出される振幅の変化量を一
定に維持するように、カンチレバーの位置を凹凸方向
（Ｚ方向）に移動させ、このＺ方向への移動に基づいた
信号と平面方向（ＸＹ方向）の信号とによって２次元表
面形状を測定する方法である。また、上記のフラット処
理とは、２次元データについて、基準面に対して１次、
２次または３次元の関数で傾きの補正を処理することで
あり、この処理により面全体のうねりを相殺した。

【００４８】次に、ターゲットの焼結密度、あるいは、
成膜条件（酸素ガス流量、窒素ガス流量、ＴＳ距離、投
入電力、チャンバー内圧力）を下記の表１に示されるよ
うに設定した他は、上記の試料１と同様にして酸化窒化
珪素膜を形成してバリアフィルム（試料２〜６、比較試
料１〜８）を作製した。これらのバリアフィルムの酸化
窒化珪素膜について、その成分、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およ
びＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大ピーク位
置、膜密度およびグレイン間距離を試料１と同様に測定
し、結果を下記の表１に示した。

【００４９】（バリア性の測定）このように作製したバ
リアフィルム（試料１〜６、比較試料１〜８）につい
て、下記の条件で酸素透過率および水蒸気透過率を測定
して、結果を下記の表１に示した。酸素透過率の測定 酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製 ＯＸ−ＴＲ
ＡＮ ２／２０）を用いて、温度２３℃、湿度９０％Ｒ
Ｈ、バックグラウンド除去測定を行うインディヴィジュ
アルゼロ（Individual Zero）測定ありの条件で測定し
た。水蒸気透過率の測定 水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製 ＰＥＲＭＡＴ
ＲＡＮ−Ｗ ３／３１）を用いて、温度４０℃、湿度１
００％ＲＨで測定した。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１に示されるように、元素数比がＳｉ：
Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９０：６０〜９０：２０〜
４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸
縮振動による赤外線吸収の最大ピークが８２０〜９３０
ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃ
ｍ³の範囲であり、グレイン間距離が３０ｎｍ以下であ
る酸化窒化珪素膜をバリア層として備えるバリアフィル
ム（試料１〜６）は、優れたバリア性（酸素透過率が
０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気
透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下程度を指す）を有
することが確認された。これに対して、バリア層である
酸化窒化珪素膜の元素数比、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳ
ｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大ピーク位置、膜
密度、および、グレイン間距離の少なくとも１つが上記
の範囲から外れるバリアフィルム（比較試料１〜８）に
は、優れたバリア性（酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ²／
ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／
ｍ²／ｄａｙ以下程度を指す）を有するものがなかっ
た。

【００５２】［実施例２］ （バリアフィルムの作製）基材フィルムとして３０ｃｍ
幅の巻き取り状の２軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルム（東洋紡績（株）製 ＰＥＴフィルムＡ４１０
０、厚み１００μｍ、）を準備し、この基材フィルムの
コロナ未処理面側を被成膜面として、図１１に示すよう
な構成の巻取り式デュアルカソード型スパッタリング装
置１０１のチャンバー１０２内に装着した。このスパッ
タリング装置１０１は、真空チャンバー１０２と、この
真空チャンバー１０２内に配設された基材フィルムの供
給ロール１０３ａ、巻き取りロール１０３ｂ、コーティ
ングドラム１０４と、仕切り板１０９，１０９で真空チ
ャンバー１０２と仕切られた成膜チャンバー１０５、こ
の成膜チャンバー１０５に配設されたターゲット載置台
１０６、ターゲットに電圧を印加するための電源１０
７、プラズマ発光モニター１０８と、バルブ１１１を介
して成膜チャンバー１０５に接続された真空排気ポンプ
１１０と、窒素ガスの流量を制御するためのガス流量制
御装置１１２と、酸素ガス、アルゴンガスの供給量を調
整するためのバルブ１１３，１１４とを備えている。

【００５３】次に、珪素（単結晶、電気抵抗率０．０２
Ωｃｍ）をターゲット材として成膜チャンバー１０５内
のターゲット載置台１０６に搭載した。このターゲット
と基材フィルムとの距離（ＴＳ距離）は１０ｃｍに設定
した。次に、成膜時の添加ガスとして酸素ガス（大陽東
洋酸素（株）製（純度９９．９９９５％以上））、窒素
ガス（大陽東洋酸素（株）製（純度９９．９９９９％以
上））、および、アルゴンガス（大陽東洋酸素（株）製
（純度９９．９９９９％以上））を準備した。

【００５４】次に、真空チャンバー１０２、成膜チャン
バー１０５内を真空排気ポンプ１１０により到達真空度
２．０×１０^-3Ｐａまで減圧した。次いで、成膜チャン
バー１０５内に酸素ガスを流量０．５ｓｃｃｍ、窒素ガ
スを流量５０ｓｃｃｍ、アルゴンガスを流量１５０ｓｃ
ｃｍでそれぞれ導入し、真空排気ポンプ１１０と成膜チ
ャンバー１０５との間にあるバルブ１１１の開閉度を制
御することにより、成膜チャンバー１０５の圧力を０．
３Ｐａに保ち、基材フィルムを走行させ、デュアルマグ
ネトロンスパッタリング法により、投入電力５ｋＷで基
材フィルム上に酸化窒化珪素膜からなるバリア層を形成
して、バリアフィルム（試料Ａ）を得た。基材フィルム
の走行速度は、形成される酸化窒化珪素膜の膜厚が１０
０ｎｍとなるように設定した。

【００５５】次に、ターゲットの電気抵抗率、あるい
は、成膜条件（酸素ガス流量、ＴＳ距離、投入電力、チ
ャンバー内圧力）を下記の表２に示されるように設定し
た他は、上記の試料Ａと同様にして酸化窒化珪素膜を形
成してバリアフィルム（試料Ｂ〜Ｆ、比較試料Ａ〜Ｆ）
を作製した。これらのバリアフィルムの酸化窒化珪素膜
について、その成分、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ
伸縮振動による赤外線吸収の最大ピーク位置、膜密度お
よびグレイン間距離を実施例１と同様に測定し、結果を
下記の表２に示した。

【００５６】（バリア性の測定）このように作製したバ
リアフィルム（試料Ａ〜Ｆ、比較試料Ａ〜Ｆ）につい
て、実施例１と同様の条件で酸素透過率および水蒸気透
過率を測定して、結果を下記の表２に示した。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２に示されるように、元素数比がＳｉ：
Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９０：６０〜９０：２０〜
４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸
縮振動による赤外線吸収の最大ピークが８２０〜９３０
ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃ
ｍ³の範囲であり、グレイン間距離が３０ｎｍ以下であ
る酸化窒化珪素膜をバリア層として備えるバリアフィル
ム（試料Ａ〜Ｆ）は、優れたバリア性（酸素透過率が
０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気
透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下程度を指す）を有
することが確認された。これに対して、バリア層である
酸化窒化珪素膜の元素数比、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳ
ｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大ピーク位置、膜
密度、および、グレイン間距離の少なくとも１つが上記
の範囲から外れるバリアフィルム（比較試料Ａ〜Ｆ）に
は、優れたバリア性（酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ²／
ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／
ｍ²／ｄａｙ以下程度を指す）を有するものがなかっ
た。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればバ
リアフィルムが基材フィルムの少なくとも一方の面にバ
リア層を備えるものであり、このバリア層を、元素数比
がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９０：６０〜９
０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動および
Ｓｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大ピークが８２
０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密度が２．９〜
３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、グレイン間距離が３０
ｎｍ以下である酸化窒化珪素膜とするので、バリア層が
緻密な構造を有し、これにより、極めて高いバリア性を
有し、透明性に優れたバリアフィルムが可能となる。ま
た、基材フィルムとバリア層の間に樹脂層を介在させる
ことにより、バリア層の形成時における基材フィルムの
寸法変化が防止され、かつ、基材フィルムとバリア層と
の密着性も高くなり、バリア性が向上したバリアフィル
ムが可能となる。さらに、バリア層上に樹脂層を設ける
ことにより、この樹脂層が保護膜として機能して耐熱
性、耐薬品性、耐候性をバリアフィルムに付与するとと
もに、バリア層に欠損部位があっても、それを埋めるこ
とにより高いバリア性を維持することが可能となる。そ
して、本発明の製造方法により、本発明のバリアフィル
ムを簡便に製造することができ、本発明のバリアフィル
ムは、極めて高い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、電子デバイス等のパッケー
ジ材料等に好ましく用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバリアフィルムの一実施形態を示す概
略断面図である。

【図２】本発明のバリアフィルムの他の実施形態を示す
概略断面図である。

【図３】本発明のバリアフィルムの他の実施形態を示す
概略断面図である。

【図４】本発明のバリアフィルムを用いた積層材の一実
施形態を示す概略断面図である。

【図５】本発明のバリアフィルムを用いた積層材の他の
実施形態を示す概略断面図である。

【図６】本発明のバリアフィルムを用いた積層材の他の
実施形態を示す概略断面図である。

【図７】本発明のバリアフィルムを用いた包装用容器の
一実施形態を示す斜視図である。

【図８】本発明のバリアフィルムを用いた包装用容器の
他の実施形態を示す斜視図である。

【図９】図８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１０】本発明のバリアフィルムを用いた積層材の他
の実施形態を示す概略断面図である。

【図１１】実施例２において使用したデュアルカソード
型スパッタリング装置の構成を示す図面である。

【符号の説明】 １，１１，２１…バリアフィルム １，１２，２２…基材フィルム ３，１３，２３…バリア層 １４，２４…樹脂層 ３１，４１，５１…積層材 ３２，４２，５２…アンカーコート剤層、接着剤層 ３３，４３，５３…ヒートシール性樹脂層 ４４，５４…基材 ５５…ヒートシール性樹脂層 ６１，７１…包装用容器 ９１…積層材 ９２…導電性層

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E067 AA03 AB26 BA05A BA12A BB14A BB26A CA05 CA06 EA06 FA01 GD01 4F100 AA12B AA12C AA20B AA20C AK01D AK01E AK41A AR00E AT00A BA02 BA03 BA05 BA10B BA10C BA10E EH66B EH66C EH662 GB15 GB16 JA13B JA13C JD01B JD01C JD03 JD04 JG01E JL12E YY00 YY00B YY00C 4K029 AA11 AA25 BA41 BC00 BD00 CA06 DB02 DC05 DC09

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材フィルムの少なくとも一方の面にバ
   リア層を備えるバリアフィルムにおいて、 前記バリア層は酸化窒化珪素膜であり、該酸化窒化珪素
   膜は元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１００：６０〜９
   ０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にあり、Ｓｉ−Ｏ伸
   縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤外線吸収の最大
   ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に存在し、膜密度
   が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であり、グレイン間
   距離が３０ｎｍ以下であることを特徴とするバリアフィ
   ルム。
2. 【請求項２】 前記バリア層は樹脂層を介して前記基材
   フィルムに設けられたことを特徴とする請求項１に記載
   のバリアフィルム。
3. 【請求項３】 前記バリア層上に樹脂層を備えることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載のバリアフィ
   ルム。
4. 【請求項４】 酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ
   ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／
   ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３のいずれかに記載のバリアフィルム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   のバリアフィルムの少なくとも一方の面にヒートシール
   性樹脂層を設けたことを特徴とする積層材。
6. 【請求項６】 請求項５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用容器。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   のバリアフィルムの少なくとも一方の面に導電性層を設
   けたことを特徴とする積層材。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の積層材を基材として用
   い、前記導電性層上に画像表示層を備えることを特徴と
   する画像表示媒体。
9. 【請求項９】 ６０％以上の焼結密度を有する四窒化三
   珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）をターゲットとして酸素ガス存在下で
   スパッタリング法により、元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ
   ＝１００：６０〜９０：６０〜９０：２０〜４０の範囲
   にあり、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動によ
   る赤外線吸収の最大ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範
   囲に存在し、膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲
   であり、グレイン間距離が３０ｎｍ以下である酸化窒化
   珪素膜を基材フィルム上に形成してバリア層とすること
   を特徴とするバリアフィルムの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記スパッタリング法は、ＲＦスパッ
    タリング法であることを特徴とする請求項９に記載のバ
    リアフィルムの製造方法。
11. 【請求項１１】 電気抵抗率０．２Ωｃｍ以下の珪素を
    ターゲットとして酸素ガスおよび窒素ガス存在下でスパ
    ッタリング法により、元素数比がＳｉ：Ｏ：Ｎ：Ｃ＝１
    ００：６０〜９０：６０〜９０：２０〜４０の範囲にあ
    り、Ｓｉ−Ｏ伸縮振動およびＳｉ−Ｎ伸縮振動による赤
    外線吸収の最大ピークが８２０〜９３０ｃｍ^-1の範囲に
    存在し、膜密度が２．９〜３．２ｇ／ｃｍ³の範囲であ
    り、グレイン間距離が３０ｎｍ以下である酸化窒化珪素
    膜を基材フィルム上に形成してバリア層とすることを特
    徴とするバリアフィルムの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記スパッタリング法は、デュアルマ
    グネトロンスパッタリング法およびＲＦスパッタリング
    法のいずれかであることを特徴とする請求項１１に記載
    のバリアフィルムの製造方法。
13. 【請求項１３】 予め樹脂層を前記基材フィルムに設
    け、該樹脂層上に前記バリア層を形成することを特徴と
    する請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載のバリア
    フィルムの製造方法。