JP2008173936A - Gas barrier film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスバリア性フィルムに係り、特に基材フィルムにダイヤモンドライクカーボンと珪素化合物との混合物が被覆され、ガスバリア性、透明性に優れたガスバリア性フィルムに関する。 The present invention relates to a gas barrier film, and more particularly to a gas barrier film excellent in gas barrier properties and transparency, in which a base film is coated with a mixture of diamond-like carbon and a silicon compound.
従来より、例えば飲食品、医薬品及び化粧品等の収容容器としてプラスチックフィルムを加工した包装材料が使用されている。プラスチックフィルムは、金属成形体及びガラス成形体に比べ、透明性に優れ、軽量で加工成形性が容易という長所がある一方、ガス透過性が高くガスバリア性に劣るという問題があった。そのため、例えば炭酸ガスが発生する飲料、酸素や水（水蒸気）との接触を嫌う医薬品・食品等においては容易に利用することはできなかった。そこで、プラスチックフィルムの厚みを厚くしたり、さらに金属皮膜を積層させる等の方法を用いることによりガスバリア性を高めることがなされているが、上述した金属成形体及びガラス成形体に比べ、透明性が高く、軽量で加工成形性が容易というプラスチックフィルムの長所が失われるという問題があった。 Conventionally, a packaging material obtained by processing a plastic film has been used as a container for, for example, foods and drinks, pharmaceuticals, and cosmetics. The plastic film has the advantages that it is excellent in transparency, lightweight and easy to process, compared with a metal molded body and a glass molded body, but has a problem that it has high gas permeability and poor gas barrier properties. Therefore, for example, it cannot be easily used in beverages that generate carbon dioxide, pharmaceuticals and foods that dislike contact with oxygen and water (water vapor), and the like. Therefore, the gas barrier property has been improved by increasing the thickness of the plastic film or by further laminating a metal film, but the transparency is higher than that of the metal molded body and the glass molded body described above. There is a problem that the advantages of the plastic film, which is high, lightweight and easy to process, are lost.
このような問題を解決する手段として、従来よりプラスチックフィルムの表面に（１）酸化珪素や窒化珪素等の珪素被膜、（２）酸化アルミ被膜、（３）ダイヤモンドライクカーボン（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ、以下「ＤＬＣ」という）被膜を形成することによりガスバリア性を高めたプラスチックフィルムが知られている。しかし、（１）珪素被膜をコーティングしたガスバリア性フィルムにおいては、フィルムの屈曲・伸縮等の応力により珪素被膜が割れてガスバリア性が低下し易いという問題があり、基材フィルムにプライマー層を設ける必要がある。（２）酸化アルミ被膜をコーティングしたガスバリア性フィルムにおいてはＸ線による異物検査等が使用できず、また、アルカリ性の内容物と直接触れることにより被膜が剥離するという問題がある。
これらに対して、（３）ＤＬＣ被膜はプラスチックフィルムの変形に対する追従性・柔軟性が高いためガスバリア性の低下が少なく、Ｘ線による異物検査機も使用できる点で優れている。（特許文献１参照）
しかし、ＤＬＣ被膜は一般に茶色から黒色を呈するという外観、透明性の問題がある。そこで、ＤＬＣ被膜の膜厚を薄くすると、外観、透明性は解決できるが、ガスバリア性が低下してしまうという問題がある。
さらに、上記（１）の屈曲性・伸縮性向上のため、ＤＬＣ被膜と珪素被膜を順次積層する方法も検討されているが (特許文献２参照)、ＤＬＣ被膜と珪素被膜の接着性が悪いという問題があり、被膜間に中間層を形成する必要がある。なお、ＰＥＴボトル等のプラスチック容器の表面に珪素含有ＤＬＣ被膜を設けることは知られているが（特許文献３参照）、
ガスバリア性フィルムとしての利用は記載されておらず、また検討されていなかった。
As means for solving such problems, conventionally, (1) silicon coating such as silicon oxide and silicon nitride, (2) aluminum oxide coating, (3) diamond-like carbon (Diamond Like Carbon, hereinafter “ A plastic film having a gas barrier property improved by forming a coating (referred to as “DLC”) is known. However, (1) the gas barrier film coated with a silicon film has a problem that the gas barrier property is likely to be lowered due to the stress of the film being bent or stretched, and it is necessary to provide a primer layer on the base film. There is. (2) The gas barrier film coated with an aluminum oxide film cannot be used for foreign matter inspection by X-rays, and has a problem that the film is peeled off by direct contact with alkaline contents.
On the other hand, (3) the DLC film is excellent in that the followability and flexibility to the deformation of the plastic film are high, so that the gas barrier property is hardly lowered and a foreign substance inspection machine using X-rays can be used. (See Patent Document 1)
However, the DLC film has a problem of appearance and transparency that generally brown to black. Therefore, when the thickness of the DLC film is reduced, the appearance and transparency can be solved, but there is a problem that the gas barrier property is lowered.
Furthermore, in order to improve the flexibility and stretchability of (1) above, a method of sequentially laminating a DLC film and a silicon film has been studied (see Patent Document 2), but the adhesion between the DLC film and the silicon film is poor. There is a problem and it is necessary to form an intermediate layer between the coatings. Although it is known to provide a silicon-containing DLC film on the surface of a plastic container such as a PET bottle (see Patent Document 3),
Use as a gas barrier film has not been described and has not been studied.
本発明の目的とするところは、ＤＬＣ被膜を形成したフィルムでガスバリア性を低下させることなく透明性を高めることができるガスバリア性フィルムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gas barrier film capable of enhancing transparency without deteriorating the gas barrier property with a film having a DLC film formed thereon.
上記の目的を達成するために、本発明者等は鋭意検討の結果、ガスバリア層であるＤＬＣ被膜に対して炭化珪素、酸化珪素等の珪素化合物を特定比率で含有させることによりガスバリア性を低下させることなく透明性が向上することを見出したものであり、本発明の要旨とするところは、
１．基材フィルムの少なくとも一方の面に膜厚が５〜１００ｎｍの珪素含有ダイヤモンドライクカーボン膜が形成されたガスバリア性フィルムであって、Ｘ線光電子分光分析による珪素含有ダイヤモンドライクカーボン膜の構成比（Ｃ１ｓ／（Ｃ１ｓ＋Ｓｉ２ｐ））が０．０１〜０．３の範囲であるとともに、上記ガスバリア性フィルムの黄色度（ＹＩ）が２．５〜５．０の範囲であることを特徴とする。
２．前記珪素含有ＤＬＣ膜に含有される珪素化合物が、ＳｉＯｘ、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＮ及びＳｉＯＮの中から選ばれる少なくとも１種類からなることを特徴とする上記１記載のガスバリア性フィルム。
３．全光線透過率が８０％以上である上記１記載のガスバリア性フィルム。
４．２５℃、８０％ＲＨ条件下でのガス透過率が１．０ｃｃ／ｍ２・２４ｈ以下である上記１記載のガスバリア性フィルム。
５．前記基材フィルムが、縦方向に２〜６倍及び横方向に２〜５倍延伸処理してなることを特徴とする上記１記載のガスバリア性フィルム。
６．前記基材フィルムが、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメタクリル系樹脂、ポリエーテルスルホン及び環状オレフィン系樹脂からなる群より選択され、厚みが９〜１５０μｍであることを特徴とする上記１記載のガスバリア性フィルム。
In order to achieve the above object, as a result of intensive studies, the present inventors have reduced the gas barrier property by containing silicon compounds such as silicon carbide and silicon oxide in a specific ratio with respect to the DLC film as the gas barrier layer. It has been found that the transparency is improved without any problem, and the gist of the present invention is that
1. A gas barrier film in which a silicon-containing diamond-like carbon film having a thickness of 5 to 100 nm is formed on at least one surface of a base film, and the composition ratio (C1s) of the silicon-containing diamond-like carbon film by X-ray photoelectron spectroscopy analysis / (C1s + Si2p)) is in the range of 0.01 to 0.3, and the yellowness (YI) of the gas barrier film is in the range of 2.5 to 5.0.
2. 2. The gas barrier film as described in 1 above, wherein the silicon compound contained in the silicon-containing DLC film comprises at least one selected from SiOx, SiC, SiOC, SiN and SiON.
3. 2. The gas barrier film as described in 1 above, wherein the total light transmittance is 80% or more.
4. The gas barrier film as described in 1 above, wherein the gas permeability under conditions of 25 ° C. and 80% RH is 1.0 cc / m 2 · 24 h or less.
5. 2. The gas barrier film as described in 1 above, wherein the base film is stretched 2-6 times in the vertical direction and 2-5 times in the horizontal direction.
6). The said base film is selected from the group which consists of polyester-type resin, polycarbonate-type resin, polymethacrylic-type resin, polyether sulfone, and cyclic olefin-type resin, and thickness is 9-150 micrometers, The said 1 characterized by the above-mentioned. Gas barrier film.
本発明によれば、基材フィルムにＤＬＣ被膜が被覆されたガスバリア性フィルムにおいて、ガスバリア性を低下させることなく透明性を高めることができる。 According to the present invention, in a gas barrier film in which a base film is coated with a DLC film, the transparency can be improved without reducing the gas barrier property.
以下、本発明を詳しく説明するが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
本発明のガスバリア性フィルムは、合成樹脂によりフィルム状に成形された基材フィルムと、その表面に所定厚みを有する珪素含有ＤＬＣ膜が被覆された構成を有している。基材フィルムの樹脂材料としては、特に限定されず樹脂成形品に適用される公知の合成樹脂材料が適用される。具体的には、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、シクロオレフィンコポリマ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリ−４−メチルペンテン−１ 樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、アイオノマ樹脂、ポリスルホン樹脂及び４−フッ化エチレン樹脂（ＴＦＥ）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）等が挙げられる。これらのうちで、珪素含有ＤＬＣ膜との密着性及び成形性が良好である点、透明性が高く飲食品等の収容容器に好適に使用することができる点よりポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
The gas barrier film of the present invention has a configuration in which a base film formed into a film shape with a synthetic resin and a silicon-containing DLC film having a predetermined thickness are coated on the surface thereof. The resin material of the base film is not particularly limited, and a known synthetic resin material applied to a resin molded product is applied. Specifically, polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polystyrene resin (PS), cycloolefin copolymer resin, polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene naphthalate resin (PEN), ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH), poly-4-methylpentene-1 resin, polymethyl methacrylate resin (PMMA), acrylonitrile resin, polyvinyl chloride resin (PVC), polyvinylidene chloride resin (PVDC), acrylonitrile / styrene resin, acrylonitrile / butadiene・ Styrene resin (ABS), polyamide resin (PA), polyamideimide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin (PC), polybutylene terephthalate resin (PBT), ionomer resin, polysulfone Resin, 4-fluoroethylene resin (TFE), polylactic acid resin (PLA), and the like. Among these, polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate is preferable in terms of good adhesion and moldability with the silicon-containing DLC film and high transparency and suitable for use in containers for food and drinks. Phthalate (PEN) is preferred.
基材フィルムは、上記合成樹脂材料を原料として公知の方法により製造することができる。基材フィルムは、未延伸でもよいが、機械強度を向上させるために好ましくは延伸フィルムが適用される。延伸倍率は、縦方向、横方向共に２〜１０倍が好ましく、二軸延伸が好ましい。フィルムの厚さは、目的・用途、機械強度、可撓性、透明性等の観点より適宜設定することができる。本発明のガスバリア性フィルムが、例えば飲食品、医薬品及び化粧品等の収容容器として使用される場合、厚みは好ましくは５〜５００μｍ、より好ましくは１０〜２００μｍの範囲に設定される。また、フィルムの幅や長さは特に制限はなく、適宜用途に応じて選択することができる。 The base film can be produced by a known method using the synthetic resin material as a raw material. The base film may be unstretched, but a stretched film is preferably applied in order to improve mechanical strength. The stretching ratio is preferably 2 to 10 times in both the longitudinal and lateral directions, and biaxial stretching is preferred. The thickness of the film can be appropriately set from the viewpoints of purpose / use, mechanical strength, flexibility, transparency, and the like. When the gas barrier film of the present invention is used, for example, as a container for foods, drinks, pharmaceuticals, cosmetics, etc., the thickness is preferably set in the range of 5 to 500 μm, more preferably 10 to 200 μm. Further, the width and length of the film are not particularly limited and can be appropriately selected according to the intended use.
珪素含有ＤＬＣ膜を基材フィルム上に形成する方法の一例として、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が挙げられる。プラズマＣＶＤ法を用いたＤＬＣ被膜の形成は、市販のプラズマＣＶＤ装置を用いて行なうことが可能である。プラズマＣＶＤ装置を用いた具体的なＤＬＣ被膜の形成方法は、まず真空チャンバー内に基材フィルムをセットする。真空チャンバー内には二対の電極があり、片方に所定（例えば１３．５６ＭＨｚ）の高周波（ＲＦ）電源が接続され、もう一方はアースとなる。この真空チャンバー内を真空ポンプを用いて所定の圧力（例えば１〜５０Ｐａ）まで減圧し、ガス導入口から原料ガスを真空チャンバー内に導入する。高周波電力を印加することにより基材フィルム表面にプラズマを発生させガスバリア性薄膜を形成させる。尚、ＤＬＣ被膜の形成方法はこれに限定されるものではなく基材フィルムの種類・大きさ、厚み等に応じ公知の方法を適宜用いることができる。 As an example of a method for forming a silicon-containing DLC film on a base film, there is a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Formation of the DLC film using the plasma CVD method can be performed using a commercially available plasma CVD apparatus. In a specific method of forming a DLC film using a plasma CVD apparatus, a base film is first set in a vacuum chamber. There are two pairs of electrodes in the vacuum chamber, a predetermined (for example, 13.56 MHz) high frequency (RF) power source is connected to one side, and the other is grounded. The inside of this vacuum chamber is depressurized to a predetermined pressure (for example, 1 to 50 Pa) using a vacuum pump, and a source gas is introduced into the vacuum chamber from a gas inlet. By applying high frequency power, plasma is generated on the surface of the base film to form a gas barrier thin film. In addition, the formation method of a DLC film is not limited to this, A well-known method can be suitably used according to the kind, magnitude | size, thickness, etc. of a base film.
ここで、プラズマＣＶＤ法による珪素含有ＤＬＣ膜形成の際に使用される原料ガスとしては、ＤＬＣ原料としては、アセチレン、エチレン、プロピレン等の不飽和炭化水素化合物、メタン、エタン、プロパン等の飽和炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素化合物などを挙げることができる。珪素原料としては、モノシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等の珪素化合物を挙げることができる。前記原料は、前記各化合物を単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。また、原料ガスをアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスで希釈して使用してもよい。 Here, as the source gas used in the formation of the silicon-containing DLC film by the plasma CVD method, the DLC source includes unsaturated hydrocarbon compounds such as acetylene, ethylene and propylene, and saturated carbonization such as methane, ethane and propane. Examples thereof include hydrogen compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene. Silicon raw materials include monosilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldi Examples thereof include silicon compounds such as ethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisiloxane, and hexamethyldisilazane. As the raw material, each of the above compounds may be used alone, or two or more kinds thereof may be mixed and used. The source gas may be diluted with a rare gas such as argon (Ar) or helium (He).
基材フィルムに被覆される珪素含有ＤＬＣ膜の膜厚は、５〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜８０ｎｍ、より好ましくは１５〜５０ｎｍである。ＤＬＣ被膜の膜厚が５ｎｍ未満であるとガス透過度の上昇を招くおそれがある。一方、ＤＬＣ被膜の膜厚が１００ｎｍを超えると黄色度が上昇するとともに全光線透過率の低下を招くおそれがある。珪素含有ＤＬＣ膜の膜厚は、プラズマＣＶＤ法を使用する場合、出力、原料ガスの圧力・濃度、プラズマ発生時間等を調節することにより変化させることができる。 The film thickness of the silicon-containing DLC film coated on the base film is 5 to 100 nm, preferably 10 to 80 nm, and more preferably 15 to 50 nm. If the film thickness of the DLC film is less than 5 nm, the gas permeability may be increased. On the other hand, when the film thickness of the DLC film exceeds 100 nm, the yellowness increases and the total light transmittance may be lowered. When the plasma CVD method is used, the thickness of the silicon-containing DLC film can be changed by adjusting the output, the pressure / concentration of the source gas, the plasma generation time, and the like.
本発明のガスバリア性フィルムは、好ましくは全光線透過率が８０％以上に設定される。全光線透過率が８０％以上であると、ガスバリア性フィルムを飲食品、医薬品、化粧品等の収容容器に適用した場合に内容物の確認及び変色等を容易且つ正確に確認することができる。全光線透過率は基材フィルムを構成する合成樹脂材料、膜厚、ガスバリア層の膜厚に依存する。全光線透過率（％）は、ＪＩＳＫ７１０５に準じて分光光度計を用いて測定することができる。 The gas barrier film of the present invention preferably has a total light transmittance of 80% or more. When the total light transmittance is 80% or more, when the gas barrier film is applied to a container such as a food, drink, medicine, or cosmetic, the contents can be confirmed and discolored easily and accurately. The total light transmittance depends on the synthetic resin material constituting the substrate film, the film thickness, and the film thickness of the gas barrier layer. The total light transmittance (%) can be measured using a spectrophotometer according to JISK7105.
本発明のガスバリア性フィルムは、好ましくは黄色度（ＹＩ）が２．５〜５．０の範囲内に設定される。黄色度（ＹＩ）は、ＪＩＳＺ７１０３の準拠して測定した。具体的には、市販の色差計によって測定することができ、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求め、これらを次の式を用いて計算する。
本発明のガスバリア性フィルムは、着色の原因であるＤＬＣ膜に対して、ガスバリア性を有し透明度の高い珪素膜を混合することにより、ガスバリア被膜中のＤＬＣ組成が低下するため黄色度（ＹＩ）を２．５〜５．０の範囲内まで低下し、且つ高いガスバリア性を維持することができる。具体的には、ＤＬＣ原料と珪素原料を混合して真空装置内導入し、プラズマＣＶＤ法により基板フィルム上に珪素含有ＤＬＣ膜を形成する。この原料比をコントロールすることにより、ガスバリア被膜中のＤＬＣ被膜と珪素被膜の組成比を変化させることが可能である。 The gas barrier film of the present invention has a yellowness (YI) because the DLC composition in the gas barrier coating is reduced by mixing a highly transparent silicon film having gas barrier properties with the DLC film that causes coloring. In the range of 2.5 to 5.0, and high gas barrier properties can be maintained. Specifically, a DLC raw material and a silicon raw material are mixed and introduced into a vacuum apparatus, and a silicon-containing DLC film is formed on the substrate film by a plasma CVD method. By controlling this raw material ratio, it is possible to change the composition ratio of the DLC film and the silicon film in the gas barrier film.
本発明のガスバリア性フィルムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（ａ）本発明では、珪素含有ＤＬＣ膜を構成する元素全体に対する珪素の割合が１〜３０％の範囲内となるよう形成することによりガスバリア性を付与した。ここで、珪素含有量が３０％を越えると珪素含有ＤＬＣ膜と基材フィルムの密着性が低下するため１〜３０％の範囲内とすることが望ましい。これにより、珪素を含有することによりガスバリア性を維持した状態でガスバリア性フィルムの透明性を高めることができる。
According to the gas barrier film of the present invention, the following effects can be obtained.
(A) In the present invention, gas barrier properties were imparted by forming the silicon so that the ratio of silicon to the entire elements constituting the silicon-containing DLC film is within the range of 1 to 30%. Here, when the silicon content exceeds 30%, the adhesion between the silicon-containing DLC film and the base film is lowered, so that the content is preferably in the range of 1 to 30%. Thereby, the transparency of a gas barrier film can be improved in the state which maintained gas barrier property by containing silicon.
（ｂ）本発明では、ガスバリア性フィルムについて好ましくは全光線透過率が８０％以上である。また、好ましくはＹＩが２．５〜５．０である。したがって、飲食品、医薬品、化粧品等の収容容器に適用した場合に内容物の確認及び変色等を容易且つ正確に確認することができる。 (B) In the present invention, the gas barrier film preferably has a total light transmittance of 80% or more. Moreover, YI is preferably 2.5 to 5.0. Therefore, when applied to containers for foods, drinks, pharmaceuticals, cosmetics, etc., confirmation of contents, discoloration, etc. can be confirmed easily and accurately.
上記ガスバリア性フィルムの用途は、特に限定されず、ガスバリア性が要求される飲食品、医薬品及び化粧品等の収容容器等に適用することができる。 The use of the gas barrier film is not particularly limited, and can be applied to containers for food and drink, pharmaceuticals, cosmetics, and the like that require gas barrier properties.
なお、本発明の効果を損なわない範囲において基材フィルムに添加剤として酸化防止剤、光安定剤、可塑剤、増感剤等を配合してもよい。 In addition, you may mix | blend antioxidant, a light stabilizer, a plasticizer, a sensitizer, etc. as an additive in a base film in the range which does not impair the effect of this invention.
以下に本発明を実施例でさらに詳しく説明するが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。
（実施例１）
基材フィルムとして厚さ１２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を使用した。成膜は平行平板型の高周波プラズマＣＶＤ装置を用いて行った。先ず、真空チャンバー内を真空ポンプにより０．０１Ｐａに減圧した後、Ａｒガスを所定量導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加してＰＥＴフィルム表面のクリーニングを行った。
その後、アセチレン流量９５ｃｍ３／ｍｉｎとヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）流量１０ｃｍ３／ｍｉｎを混合し、１３．５６ＭＨｚの高周波プラズマ装置を用いＤＬＣ被膜形成処理を行なった。具体的には表面処理を行ったＰＥＴフィルムを大気に暴露することなく１５Ｐａの減圧下、放電出力５０Ｗの条件下において行なった。尚、ＨＭＤＳＯは常温では液体であるため、液体原料の気化システムにより気化した状態において、マスフローコントローラーにより流量の制御を行った。実施例１の得られたガスバリア性ＰＥＴフィルムについて、酸素透過率、全光線透過率、ＤＬＣ被膜の膜厚、密着性及び黄色度について測定した。各測定及び評価の方法は以下の通りである。尚、以下の実施例及び比較例も同様の測定及び評価方法にて行なった。測定結果を表１に示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Example 1)
A biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET) having a thickness of 125 μm was used as the base film. Film formation was performed using a parallel plate type high-frequency plasma CVD apparatus. First, after reducing the pressure in the vacuum chamber to 0.01 Pa with a vacuum pump, a predetermined amount of Ar gas was introduced, and high frequency power of 13.56 MHz was applied to clean the surface of the PET film.
Thereafter, an acetylene flow rate of 95 cm 3 / min and a hexamethyldisiloxane (HMDSO) flow rate of 10 cm 3 / min were mixed, and a DLC film forming process was performed using a 13.56 MHz high-frequency plasma apparatus. Specifically, the surface-treated PET film was exposed under the condition of a discharge output of 50 W under a reduced pressure of 15 Pa without being exposed to the atmosphere. In addition, since HMDSO is a liquid at normal temperature, the flow rate was controlled by a mass flow controller in a state of being vaporized by a liquid raw material vaporization system. The gas barrier PET film obtained in Example 1 was measured for oxygen permeability, total light transmittance, DLC film thickness, adhesion, and yellowness. Each measurement and evaluation method is as follows. The following examples and comparative examples were also measured by the same measurement and evaluation method. The measurement results are shown in Table 1.
［ＤＬＣ被膜の膜厚］
予めＰＥＴフィルムの製膜面に黒色インキ等でマスキングを行って、ＤＬＣ被膜を被覆した後、ジエチルエーテル等でマスキングを除去し、米国ｓｌｏａｎ社製、表面形状測定器「ＤＥＫＴＡＫ３０３０」によって膜厚を測定した。
[DLC film thickness]
Mask the surface of the PET film with black ink, etc. in advance, coat the DLC film, remove the masking with diethyl ether, etc., and measure the film thickness with the surface shape measuring instrument “DEKTAK3030” manufactured by Sloan, USA did.
［酸素透過度］
酸素透過測定装置（米国モダンコントロール社製、「ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２１」）を使用し、温度２５℃、相対湿度８０％の条件下で測定した。１日当たり１平方メートルでいくら透過したかを表わした。
[Oxygen permeability]
Using an oxygen transmission measuring device (“OX-TRAN2 / 21” manufactured by Modern Control, USA), the measurement was performed under conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 80%. It represents how much it permeated at 1 square meter per day.
［ガスバリア層構成比］
Ｘ線光電子分光分析装置（島津製作所製、「ＥＳＣＡ−３４００」）を用いて、付属のイオンエッチング装置（イオンガン、電圧２ｋＶ、電流２０ｍＡ、Ａｒガス）でサンプル表面層をクリーニングした。その後、真空度１×１０−５Ｐ ａ 、Ｘ 線源；ターゲットＭｇ、電圧１２ｋＶ、電流２０ｍＡの条件にてサーベイ（ワイドスキャン）スペクトルで構成元素を確認し、次いでマルチ（ナロースキャン）スペクトルでＣ１ｓ及びＳｉ２ｐのピーク強度から（Ｃ１ｓ／（Ｃ１ｓ＋Ｓｉ２ｐ））を算出した。
[Gas barrier layer composition ratio]
The sample surface layer was cleaned with an attached ion etching apparatus (ion gun, voltage 2 kV, current 20 mA, Ar gas) using an X-ray photoelectron spectrometer (“ESCA-3400” manufactured by Shimadzu Corporation). After that, the constituent elements were confirmed in the survey (wide scan) spectrum under the conditions of vacuum degree 1 × 10 −5 Pa, X-ray source; target Mg, voltage 12 kV, current 20 mA, and then C1s in the multi (narrow scan) spectrum. And (C1s / (C1s + Si2p)) was calculated from the peak intensity of Si2p.
［密着性］
ＤＬＣ被膜形成後のガスバリア性ＰＥＴフィルムについて、ＤＬＣ被膜形成面を碁盤の目状にナイフで切り込みを入れ、粘着テープによる剥離試験を行った。１ｍｍ×１ｍｍのマス目１００個のうち、剥離せずに残ったマス目の個数により下記の判定を行った。
剥離せずに残ったマス目の個数１００個；〇、
９９〜７５個；△、
７４〜０個；×として評価した。
[Adhesion]
About the gas barrier property PET film after DLC film formation, the DLC film formation surface was cut with the knife in the shape of a grid, and the peeling test with an adhesive tape was done. Of the 100 squares of 1 mm × 1 mm, the following determination was made based on the number of squares remaining without peeling.
100 squares left without peeling; 〇,
99-75; △,
74 to 0; evaluated as x.
［黄色度］
色差計（日本電色社製「ＺＥ２０００」）により垂直に光を通過させてＹＩを測定することにより、前記被膜による黄色の程度を評価した。
[Yellowness]
The degree of yellow color due to the coating was evaluated by measuring YI by passing light vertically through a color difference meter (“ZE2000” manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.).
［全光線透過率］
ＪＩＳＫ７１０５に準じて光度計（日本電色社製「ＮＤＨ−３００Ａ」）を用いて全光線透過率を測定した。
[Total light transmittance]
The total light transmittance was measured using a photometer (“NDH-300A” manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.) according to JISK7105.
（実施例２）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々９０ｃｍ３／ｍｉｎ、１５ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
(Example 2)
Acetylene as a raw material, respectively the flow rate of the HMDSO 90cm 3 / min, at except for using 15cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
（実施例３）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々８４ｃｍ３／ｍｉｎ、２１ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
(Example 3)
Acetylene as a raw material, respectively the flow rate of the HMDSO 84cm 3 / min, at except for using 21cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
（実施例４）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々７４ｃｍ３／ｍｉｎ、３１ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
Example 4
Acetylene as a raw material, each 74cm 3 / min flow rate of HMDSO, with the exception of using 31cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
（比較例１）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々１０５ｃｍ３／ｍｉｎ、０ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
(Comparative Example 1)
Acetylene as a raw material, each 105 cm 3 / min flow rate of HMDSO, with the exception of using 0 cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
（比較例２）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々５３ｃｍ３／ｍｉｎ、５２ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
(Comparative Example 2)
Acetylene as a raw material, each 53cm 3 / min flow rate of HMDSO, with the exception of using 52cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
（比較例３）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々２１ｃｍ３／ｍｉｎ、８４ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
(Comparative Example 3)
Acetylene as a raw material, each 21cm 3 / min flow rate of HMDSO, with the exception of using 84cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
（比較例４）
原料であるアセチレン、ＨＭＤＳＯの流量を各々０ｃｍ３／ｍｉｎ、１０５ｃｍ３／ｍｉｎとした以外は実施例１と同一内容にて、ガスバリア性ＰＥＴフィルムを得た。
Acetylene as a raw material, each 0 cm 3 / min flow rate of HMDSO, with the exception of using 105 cm 3 / min Example 1 the same content, to obtain a gas barrier PET film.
表１から、本発明のガスバリア性フィルムを用いた実施例１〜実施例４については、ガスバリア性、密着性、透明性の全てに優れていることが分かる。これに対して珪素原料を使用しない比較例１では、黄色が強く透明性に劣り、また珪素原料のみからなる比較例４ではガスバリア性、密着性に劣ることが分かる。さらに、Ｃ１ｓとＳｉ２ｐの構成が範囲外の比較例２、３ではガスバリア性、密着性に劣ることが分かる。 From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 4 using the gas barrier film of the present invention are excellent in all of gas barrier properties, adhesion, and transparency. On the other hand, in Comparative Example 1 in which no silicon raw material is used, yellow is strong and inferior in transparency, and in Comparative Example 4 consisting only of a silicon raw material, gas barrier properties and adhesion are inferior. Further, it can be seen that Comparative Examples 2 and 3 where the configurations of C1s and Si2p are out of the range are inferior in gas barrier properties and adhesion.
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