JP2011036778A - Method for producing barrier film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a barrier film having an inorganic barrier layer and a polymer layer on a base material film, the barrier film having stable and high gas barrier properties. <P>SOLUTION: In the method for producing the barrier film having at least one inorganic barrier layer and at least one polymer layer on the base material film, when a coating liquid for forming the polymer layer is applied, by an application method, to the surface of the inorganic barrier layer to form the polymer layer on the inorganic barrier layer, the coating liquid for forming the polymer layer is degassed and is then applied at a temperature which is lower by 20-60°C than the boiling point of a solvent composing the coating liquid for forming the polymer layer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、優れたガスバリア性能を有するバリアフィルムの製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、食品、医薬品及び各種デバイスの基板として、又は基板を被覆するのに適した極めて優れたガスバリア性能を有するバリアフィルムの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a barrier film having excellent gas barrier performance. More specifically, the present invention relates to a method for producing a barrier film having extremely excellent gas barrier performance suitable for or as a substrate for foods, pharmaceuticals and various devices.

近年、食品、医薬品及び工業用品等の包装分野では、包装した内容物の変質を防止するために酸素や水蒸気の透過に対するガスバリア性フィルムが包装材料として使用されている。従来より、ガスバリア性フィルムとしては、例えばポリビニルアルコール(PVA)、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)、或いはポリ塩化ビニリデン(PVDC)などのガスバリア性樹脂をコーティングしたフィルムやこれらの樹脂からなるフィルムを積層した積層体、プラスチック基板やフィルムの表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素等の金属酸化物の薄膜を形成した積層体フィルムが使用されてきた。これらの積層体フィルムは何れも1g/m・day程度の水蒸気バリア性を有することが知られている。 In recent years, in the packaging field of foods, pharmaceuticals, industrial products, and the like, gas barrier films against the permeation of oxygen and water vapor have been used as packaging materials in order to prevent alteration of the packaged contents. Conventionally, as a gas barrier film, for example, a film coated with a gas barrier resin such as polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), or polyvinylidene chloride (PVDC), or a film made of these resins. A laminated film in which a thin film of a metal oxide such as aluminum oxide, magnesium oxide or silicon oxide is formed on the surface of a plastic substrate or film has been used. All of these laminate films are known to have a water vapor barrier property of about 1 g / m 2 · day.

これら、ガスバリア性フィルムは最近では食品、医薬品の包装材料としての用途以外に液晶表示素子、太陽電池、有機EL素子等の基材及び包装材料においても利用されている。   These gas barrier films have recently been used in substrates and packaging materials such as liquid crystal display elements, solar cells, and organic EL elements in addition to food and pharmaceutical packaging materials.

特に近年の液晶表示素子や有機EL素子等の画像表示素子は、軽量化、大型化に加え生産性が高いロールトゥロール方式の検討が進み、ガラス基板から透明プラスチック基材及び封止材料として使用される様になっている。   In particular, image display elements such as liquid crystal display elements and organic EL elements in recent years have been studied for roll-to-roll systems that are highly productive in addition to being lighter, larger, and used as transparent plastic substrates and sealing materials from glass substrates. It is supposed to be done.

しかしながら、透明プラスチック基材の欠点としてガラス基板に比べガスバリア性が挙げられる。又、封止材料としてのガスバリア性も十分とは言えない。   However, as a drawback of the transparent plastic substrate, there is a gas barrier property as compared with the glass substrate. Moreover, it cannot be said that the gas barrier property as a sealing material is sufficient.

液晶表示素子や有機EL素子等の画像表示素子の場合、ガスバリア性が劣る基材及び封止材料を用いると、水蒸気や空気が浸透し、例えば液晶セル内の液晶を劣化させ、表示欠陥となって表示品位を劣化させてしまう。   In the case of an image display element such as a liquid crystal display element or an organic EL element, if a base material and a sealing material with inferior gas barrier properties are used, water vapor or air permeates, for example, deteriorates the liquid crystal in the liquid crystal cell, resulting in a display defect. Display quality.

更に、近年開発されている大型液晶ディスプレイ、高精細ディスプレイ等では、水蒸気透過率が0.1g/m・dayから0.01g/m・dayが要求されている。 Furthermore, in a large-sized liquid crystal display, a high-definition display, and the like that have been developed in recent years, a water vapor transmission rate of 0.1 g / m 2 · day to 0.01 g / m 2 · day is required.

この様な問題の対応として、透明プラスチック基材上に酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物薄膜を形成したバリアフィルムがこれまでに開発されている。例えば、特開2003−045653号公報には、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどを用い透明電極を製膜しない側にセラミックスを蒸着したフィルムが知られている。   In order to cope with such a problem, a barrier film in which a metal oxide thin film such as silicon oxide or aluminum oxide is formed on a transparent plastic substrate has been developed so far. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-045653 discloses a film in which ceramic is deposited on the side where a transparent electrode is not formed using polyethylene terephthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, or the like. Are known.

この様な金属酸化物薄膜を形成したバリアフィルムの問題点として、金属酸化物薄膜のヒビワレに伴うガスバリア性不良が挙げられる。この金属酸化物薄膜のヒビワレに対してこれまでに検討がなされてきた。例えば、高分子材料からなる透明基材フィルムの少なくとも一方の面に、酸化アルミニウムの蒸着薄膜層、水溶性高分子を含むガスバリア性被膜層、酸化アルミニウムの蒸着薄膜層を順次積層した積層体が知られている(特許文献1参照。)。   As a problem of the barrier film in which such a metal oxide thin film is formed, there is a gas barrier defect due to cracking of the metal oxide thin film. So far, this metal oxide thin film has been studied for cracking. For example, a laminate in which an aluminum oxide vapor-deposited thin film layer, a gas barrier film layer containing a water-soluble polymer, and an aluminum oxide vapor-deposited thin film layer are sequentially laminated on at least one surface of a transparent substrate film made of a polymer material is known. (See Patent Document 1).

支持体上に、無機物を含むバリア層と有機層とを少なくとも一層ずつ交互に有したバリアフィルムが知られている(特許文献2参照。)。   There is known a barrier film having a barrier layer and an organic layer containing an inorganic substance alternately on a support at least one layer at a time (see Patent Document 2).

基材フィルム上に、少なくとも1層の無機バリア層と少なくとも1層のアクリルモノマーの重合物を主成分とする有機層とを有するバリアフィルムが知られている(特許文献3参照。)。   A barrier film having at least one inorganic barrier layer and at least one organic layer mainly composed of a polymer of an acrylic monomer on a base film is known (see Patent Document 3).

しかしながら、特許文献1から3に記載のバリアフィルムは、確かに基材フィルム上に金属酸化物薄膜を形成したバリアフィルムに比べ酸素や水蒸気の透過に対するガスバリア性は向上するが、未だ高ガスバリア性が要求される液晶表示素子や有機EL素子等の画像表示素子に使用するには不十分であることが判った。   However, the barrier films described in Patent Documents 1 to 3 have improved gas barrier properties against oxygen and water vapor permeation as compared with barrier films in which a metal oxide thin film is formed on a base film, but still have high gas barrier properties. It was found to be insufficient for use in required image display elements such as liquid crystal display elements and organic EL elements.

この様な状況から、基材フィルム上に金属酸化物を有する無機バリア層とポリマー層とを有する積層フィルムで、安定した高ガスバリア性を有するバリアフィルムの開発が望まれている。   Under such circumstances, it is desired to develop a barrier film having a stable and high gas barrier property, which is a laminated film having an inorganic barrier layer having a metal oxide and a polymer layer on a base film.

特開2003−181973号公報JP 2003-181973 A 特開2006−088538号公報JP 2006-088538 A 特開2008−87162号公報JP 2008-87162 A

本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は基材フィルム上に無機バリア層とポリマー層とを有するバリアフィルムで、安定した高ガスバリア性を有するバリアフィルムの製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is a barrier film having an inorganic barrier layer and a polymer layer on a base film, and provides a method for producing a stable barrier film having a high gas barrier property. It is to be.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。   The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.

1.フィルム基材上に、少なくとも1層の無機バリア層と少なくとも1層のポリマー層とを有するバリアフィルムの製造方法において、
前記ポリマー層を塗布方式で前記無機バリア層の上にポリマー層形成用塗布液を塗布し形成する際、
前記ポリマー層形成用塗布液を脱気した後、前記ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して温度20℃から60℃低い温度で塗布することを特徴とするバリアフィルムの製造方法。
1. In the method for producing a barrier film having at least one inorganic barrier layer and at least one polymer layer on the film substrate,
When applying and forming a polymer layer forming coating solution on the inorganic barrier layer by a coating method,
After degassing the polymer layer forming coating solution, the barrier layer is applied at a temperature lower by 20 to 60 ° C. than the boiling point of the solvent constituting the polymer layer forming coating solution. Production method.

2.前記ポリマー層形成用塗布液の脱気度が30%以下であることを特徴とする前記1に記載のバリアフィルムの製造方法。   2. 2. The method for producing a barrier film as described in 1 above, wherein a deaeration degree of the coating liquid for forming a polymer layer is 30% or less.

3.前記ポリマー層がアクリレート系樹脂又はメタクリレート系樹脂で形成されていることを特徴とする前記1又は2に記載のバリアフィルムの製造方法。   3. 3. The method for producing a barrier film as described in 1 or 2 above, wherein the polymer layer is formed of an acrylate resin or a methacrylate resin.

4.前記ポリマー層がポリシラザンで形成されていることを特徴とする前記1又は2に記載のバリアフィルムの製造方法。   4). 3. The method for producing a barrier film as described in 1 or 2 above, wherein the polymer layer is made of polysilazane.

5.前記ポリマー層は平均粒径が7nmから100nmの粒子を含むことを特徴とする前記1から4の何れか1項に記載のバリアフィルムの製造方法。   5. 5. The method for producing a barrier film according to any one of 1 to 4, wherein the polymer layer includes particles having an average particle diameter of 7 nm to 100 nm.

6.前記無機バリア層が大気圧プラズマ方式で形成された酸化珪素系バリア膜であることを特徴とする前記1から5の何れか1項に記載のバリアフィルムの製造方法。   6). 6. The method for producing a barrier film according to any one of 1 to 5, wherein the inorganic barrier layer is a silicon oxide-based barrier film formed by an atmospheric pressure plasma method.

本発明者は、基材の上に無機バリア層とポリマー層とを交互に積層フィルムで、何故、酸素透過率、水蒸気透過率が安定しないかを検討した結果、以下のことが判明した。   As a result of examining why the inorganic barrier layer and the polymer layer are alternately laminated on the base material and why the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate are not stable, the present inventor has found the following.

フィルム基材の上に無機バリア層とポリマー層とを交互に積層フィルムにおいて、ガスバリア性の性能維持には無機バリア層の安定化が支配的であることから、無機バリア層が安定することで、ガスバリア性も安定化が出来ると推定した。   In the laminated film with the inorganic barrier layer and the polymer layer alternately on the film substrate, the stability of the inorganic barrier layer is dominant for maintaining the performance of the gas barrier property. It was estimated that gas barrier properties could be stabilized.

基材の上に形成された無機バリア層のガスバリア性が不安定化は、無機バリア層が薄膜で硬いことから製造過程で微細なクラック、微小異物付着の脱落による欠陥等が発生し、この状態で無機バリア層の上にポリマー層を塗布してもクラック内部及び欠陥内部にポリマー層形成用塗布液が入り込み、クラック及び欠陥箇所を封止しないため、クラック及び欠陥箇所を通して水蒸気、酸素が内部に入り込むことによるものと推定した。   The gas barrier property of the inorganic barrier layer formed on the base material is unstable. This is because the inorganic barrier layer is thin and hard, and fine cracks and defects due to the removal of fine foreign substances are generated during the manufacturing process. Even if the polymer layer is applied on the inorganic barrier layer, the coating liquid for forming the polymer layer enters inside the crack and inside the defect and does not seal the crack and the defective part. Presumed to be due to entering.

何故、クラック内部及び欠陥箇所にポリマー層形成用塗布液が入り込まないか更に検討した結果、クラック及び欠陥箇所が微細なため、ポリマー層形成用塗布液を塗布する時にクラック内部及び欠陥内部にある空気がポリマー層形成用塗布液により封じ込められる状態になる。この結果、ポリマー層形成用塗布液により形成されたポリマー層を通過した水蒸気、酸素がクラック及び欠陥箇所を介して入り込むことでガスバリア性が不安定化になることが判った。   The reason why the coating liquid for forming the polymer layer does not enter the crack and the defect portion is that the crack and the defect portion are fine, so the air inside the crack and the defect when the coating solution for forming the polymer layer is applied. Is in a state of being contained by the coating solution for forming the polymer layer. As a result, it has been found that the gas barrier properties are destabilized when water vapor and oxygen that have passed through the polymer layer formed by the polymer layer forming coating liquid enter through the cracks and the defective portions.

更に、フィルム基材の上に形成した無機バリア層にクラックの発生を防止する手段として、無機バリア層の形成方法を検討した結果、真空蒸着による気相体積法よりも大気圧プラズマ法の方が優れているが、基材が可撓性のフィルムであることから基材の屈曲性に無機バリア層が追従出来なくてクラックが発生することが判った。   Furthermore, as a means of preventing the occurrence of cracks in the inorganic barrier layer formed on the film substrate, the method of forming the inorganic barrier layer was examined, and as a result, the atmospheric pressure plasma method was better than the vapor phase volume method by vacuum deposition. Although it was excellent, it was found that since the base material is a flexible film, the inorganic barrier layer cannot follow the flexibility of the base material and cracks are generated.

これらのことから、可撓性のフィルムを基材に使用する場合クラックの発生を防止することはかなり困難であることから、クラック内部及び欠陥内部の空気をポリマー層形成用塗布液を塗布する時に除去することで本願発明の目的効果を達成出来ることを見出し、更にはポリマー層中に粒子を含有させることによりクラック内部及び欠陥内部の遮蔽効果を挙げることが出来ることを見出し本発明に至った次第である。   From these facts, it is quite difficult to prevent the occurrence of cracks when using a flexible film as a base material, so when applying the polymer layer forming coating liquid to the air inside the cracks and inside the defects. As a result of finding out that the intended effect of the present invention can be achieved by removing, and further, by including particles in the polymer layer, the effect of shielding the inside of the crack and the inside of the defect can be obtained. It is.

基材フィルム上に少なくとも1層の金属酸化物を有する無機バリア層とポリマー層とを有する積層フィルムで、安定した高ガスバリア性を有するバリアフィルムを提供することが出来た。   It was possible to provide a barrier film having a stable and high gas barrier property with a laminated film having an inorganic barrier layer having at least one metal oxide layer and a polymer layer on a base film.

バリアフィルムの概略拡大断面図である。It is a general | schematic expanded sectional view of a barrier film. バリアフィルムの製造工程の模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing process of a barrier film. ジェット方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the jet type atmospheric pressure plasma film-forming apparatus. 対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the atmospheric pressure plasma film-forming apparatus of the system which processes a base material between counter electrodes.

以下、本発明を実施擦るための形態を図1から図4を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, but the present invention is not limited to these.

図1はバリアフィルムの概略拡大断面図である。   FIG. 1 is a schematic enlarged cross-sectional view of a barrier film.

図中、1はバリアフィルムである。101は基材を示す。102は基材101の上に形成されたガスバリア性を有する無機バリア層を示す。103は無機バリア層102の上に形成されたポリマー層を示す。   In the figure, 1 is a barrier film. 101 shows a base material. Reference numeral 102 denotes an inorganic barrier layer having a gas barrier property formed on the substrate 101. Reference numeral 103 denotes a polymer layer formed on the inorganic barrier layer 102.

本図に示すバリアフィルム1は、無機バリア層102、ポリマー層103が各1層の場合を示しているが、これらに限定されない。又基材と無機バリア層間にポリマー層や密着層を設けてもよい。又無機バリア層部分は、組成或いは物性の異なる2層以上の積層構造であってもよい。この他の構成としては次の構成が挙げられる。例えば、
1)基材/無機バリア層/ポリマー層/無機バリア層/ポリマー層/無機バリア層、
2)基材/無機バリア層/ポリマー層/無機バリア層、
3)基材/無機バリア層/無機バリア層/ポリマー層/無機バリア層、
4)基材/無機バリア層/ポリマー層/ポリマー層/無機バリア層
これらの層構成のバリアフィルムは必要に応じて選択することが可能である。
The barrier film 1 shown in the figure shows a case where the inorganic barrier layer 102 and the polymer layer 103 are each one layer, but are not limited thereto. Further, a polymer layer or an adhesion layer may be provided between the substrate and the inorganic barrier layer. The inorganic barrier layer portion may have a laminated structure of two or more layers having different compositions or physical properties. Other configurations include the following configurations. For example,
1) Substrate / Inorganic barrier layer / Polymer layer / Inorganic barrier layer / Polymer layer / Inorganic barrier layer,
2) substrate / inorganic barrier layer / polymer layer / inorganic barrier layer,
3) Substrate / Inorganic barrier layer / Inorganic barrier layer / Polymer layer / Inorganic barrier layer,
4) Substrate / Inorganic barrier layer / Polymer layer / Polymer layer / Inorganic barrier layer The barrier film having these layer structures can be selected as necessary.

無機バリア層102は、水蒸気、酸素等のガスを遮断する効果を具備した層であり、金属酸化物、金属窒化酸化物、金属窒化物等のセラミックス成分を主成分とする薄膜で形成されており、平均炭素含有量が1%未満であることが好ましい。   The inorganic barrier layer 102 is a layer having an effect of blocking gas such as water vapor and oxygen, and is formed of a thin film mainly composed of a ceramic component such as a metal oxide, a metal nitride oxide, or a metal nitride. The average carbon content is preferably less than 1%.

基材101の厚さは、屈曲性、搬送性等を考慮し、12μmから500μmであることが好ましい。   The thickness of the substrate 101 is preferably 12 μm to 500 μm in consideration of flexibility, transportability, and the like.

基材101は、可視光領域における平均透過率が85%以上の透明性を有している樹脂フィルムが好ましい。本発明で言う可視光領域における平均透過率とは、400nmから700nmまでの可視光領域の透過率を、少なくとも5nm毎に測定して求めた可視光域の各透過率を積算し、その平均値として求めたものと定義する。各測定波長における透過率は、従来公知の測定機器を用いることが出来、例えば、島津製作所社製の分光光度計UVIDFC−610、日立製作所社製の330型自記分光光度計、U−3210型自記分光光度計、U−3410型自記分光光度計、U−4000型自記分光光度計等を用いて測定することにより求めることが出来る。   The substrate 101 is preferably a resin film having transparency with an average transmittance in the visible light region of 85% or more. The average transmittance in the visible light region referred to in the present invention is obtained by integrating the transmittances in the visible light region obtained by measuring the transmittance in the visible light region from 400 nm to 700 nm at least every 5 nm, and calculating an average value thereof. Defined as For the transmittance at each measurement wavelength, a conventionally known measuring device can be used. For example, a spectrophotometer UVIDFC-610 manufactured by Shimadzu Corporation, a 330-type self-recording spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd., a U-3210-type self-recording It can obtain | require by measuring using a spectrophotometer, a U-3410 type self-recording spectrophotometer, a U-4000 type self-recording spectrophotometer, etc.

無機バリア層102の厚さは、ガスバリア性、クラック耐性、保存性等を考慮し、10nmから1000nmが好ましい。更に好ましくは10nmから200nmである。無機バリア層が複数の無機バリア層で構成される場合は、それらの無機バリア層の厚みの合計が上記範囲内に入っていることが好ましい。無機バリア層は2層以上の無機バリア層を有していてもよく、その場合は各層が同じ組成を有していても違う組成を有していてもよい。   The thickness of the inorganic barrier layer 102 is preferably 10 nm to 1000 nm in consideration of gas barrier properties, crack resistance, storage stability, and the like. More preferably, it is 10 nm to 200 nm. When the inorganic barrier layer is composed of a plurality of inorganic barrier layers, the total thickness of the inorganic barrier layers is preferably within the above range. The inorganic barrier layer may have two or more inorganic barrier layers, and in that case, each layer may have the same composition or different compositions.

無機バリア層102の形成は特に限定はなく、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法などが挙げられる。これらの中でも大気圧又は大気圧近傍の圧力下でのプラズマCVD法等を適用して形成されたものであることが好ましく、特に大気圧プラズマCVDによる方法は、減圧チャンバー等が不要で、高速製膜が出来生産性の高い製膜方法である。具体的な無機バリア層の形成方法に関しては図3、図4で説明する。   The formation of the inorganic barrier layer 102 is not particularly limited, and examples thereof include a sputtering method, a vacuum evaporation method, an ion plating method, and a plasma CVD method. Among these, it is preferable to be formed by applying a plasma CVD method or the like under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. In particular, the method using atmospheric pressure plasma CVD does not require a decompression chamber or the like, and is manufactured at high speed. This is a film forming method with high productivity. A specific method of forming the inorganic barrier layer will be described with reference to FIGS.

ポリマー層103の厚さは、ポリマー層の厚さの均一性、ポリマー層のクラック耐性、無機バリア層のクラックの封止等を考慮し10nmから5000nmが好ましく、更に好ましくは、50nmから4000nmであり、最も好ましくは50nmから3000nmである。ポリマー層が複数の場合は、それらのポリマー層の厚みの合計が上記範囲内に入っていることが好ましい。   The thickness of the polymer layer 103 is preferably 10 nm to 5000 nm, more preferably 50 nm to 4000 nm in consideration of uniformity of the thickness of the polymer layer, crack resistance of the polymer layer, sealing of cracks in the inorganic barrier layer, and the like. Most preferably, it is 50 nm to 3000 nm. When there are a plurality of polymer layers, the total thickness of the polymer layers is preferably within the above range.

又、本発明のポリマー層には、平均粒径が7nmから100nmの粒子が含まれることが好ましい。ポリマー層中に粒子を有することにより本発明の脱気した塗布液がバリア層のクラック、及び/又は欠陥に浸透する際、この内部に粒子が充填されることで、酸素・水蒸気の遮断効果が更に高くなる。粒子の材料としては特に限定はないが、Al、Si、Ti、Zrなどから選ばれる無機金属化合物の粒子が好ましい。又BaO、CaOなどアルカリ土類金属化合物も好ましい。塗布液分散性及びクラック、欠陥への浸入等を考慮し、平均粒径が7nmから100nmの粒子が含まれていることが好ましい。更に好ましくは7nmから50nm、最も好ましくは7nmから20nmである。   The polymer layer of the present invention preferably contains particles having an average particle diameter of 7 nm to 100 nm. By having particles in the polymer layer, when the degassed coating liquid of the present invention penetrates into cracks and / or defects in the barrier layer, the inside is filled with particles, so that an oxygen / water vapor blocking effect is obtained. It gets even higher. The material of the particle is not particularly limited, but an inorganic metal compound particle selected from Al, Si, Ti, Zr and the like is preferable. Alkaline earth metal compounds such as BaO and CaO are also preferable. Considering coating liquid dispersibility, cracks, penetration into defects, and the like, it is preferable that particles having an average particle diameter of 7 nm to 100 nm are included. More preferably, it is 7 nm to 50 nm, and most preferably 7 nm to 20 nm.

ポリマー層103を形成するためのポリマー層形成用塗布液の塗布方法は特に限定はなく、例えばスピンコート塗布、ディップ塗布、エクストルージョン塗布、ロールコート塗布、スプレー塗布、グラビア塗布、ワイヤーバー塗布、エアナイフ塗布等が挙げられる。必要に応じて、これらの塗布方法の中から選択することが可能である。   The coating method of the coating liquid for forming the polymer layer 103 for forming the polymer layer 103 is not particularly limited. For example, spin coating coating, dip coating, extrusion coating, roll coating coating, spray coating, gravure coating, wire bar coating, air knife Application etc. are mentioned. It is possible to select from these application methods as required.

図2はバリアフィルムのポリマー層製造工程の模式図である。   FIG. 2 is a schematic view of the polymer film manufacturing process of the barrier film.

図中、2はバリアフィルムの製造工程を示す。製造工程2は、基材供給工程3とポリマー層形成用塗布液供給工程4と、塗布工程5と、乾燥工程6と巻き取り工程7とを有している。   In the figure, reference numeral 2 denotes a barrier film manufacturing process. The production process 2 includes a base material supply process 3, a polymer layer forming coating solution supply process 4, a coating process 5, a drying process 6, and a winding process 7.

基材供給工程3からは、既に無機バリア層が形成されロール状に巻かれた長尺状の基材301が駆動手段(不図示)により巻き出しロールから繰り出され搬送(図中の矢印方向)される。   From the base material supplying step 3, the long base material 301 having an inorganic barrier layer already formed and wound in a roll shape is fed out from the unwinding roll by a driving means (not shown) and conveyed (in the direction of the arrow in the figure). Is done.

ポリマー層形成用塗布液供給工程4は、ポリマー層形成用塗布液貯蔵タンク401と脱気装置402と加熱装置403とを使用している。ポリマー層形成用塗布液貯蔵タンク401は脱気装置402で脱気する時のポリマー層形成用塗布液の温度を制御する温度制御系を配設することが好ましい。   The polymer layer forming coating solution supply step 4 uses a polymer layer forming coating solution storage tank 401, a deaeration device 402, and a heating device 403. The polymer layer forming coating solution storage tank 401 is preferably provided with a temperature control system for controlling the temperature of the polymer layer forming coating solution when deaeration is performed by the deaerator 402.

ポリマー層形成用塗布液貯蔵タンク401でのポリマー層形成用塗布液の温度は、塗布液分散性、脱気効率等を考慮し、ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して20℃から100℃低いことが好ましい。   The temperature of the polymer layer forming coating solution in the polymer layer forming coating solution storage tank 401 is based on the boiling point of the solvent constituting the polymer layer forming coating solution in consideration of dispersibility of the coating solution, degassing efficiency, and the like. It is preferably 20 to 100 ° C. lower.

尚、本発明で使用するポリマー層形成用塗布液は水溶液、有機溶媒何れでもよいが、有機溶媒が好ましい。   The polymer layer forming coating solution used in the present invention may be either an aqueous solution or an organic solvent, but an organic solvent is preferred.

脱気装置402はポリマー層形成用塗布液貯蔵タンク401から送液管401aを介して送られてくるポリマー層形成用塗布液を脱気する装置である。脱気装置402としては特に限定はなく、例えば超音波脱気装置、加熱脱気装置、減圧脱気装置、特開平11−209670号公報に記載のごとく、脱気用中空糸膜による脱気方法、特開2004−181403号公報に記載の気−液分離膜モジュール等が挙げられ、必要に応じて選択することが可能となっている。   The degassing device 402 is a device for degassing the polymer layer forming coating solution sent from the polymer layer forming coating solution storage tank 401 via the liquid feeding tube 401a. The deaeration device 402 is not particularly limited. For example, as described in an ultrasonic deaeration device, a heating deaeration device, a vacuum deaeration device, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-209670, a deaeration method using a deaeration hollow fiber membrane. And a gas-liquid separation membrane module described in JP-A No. 2004-181403, and the like can be selected as necessary.

脱気装置402により脱気されるポリマー層形成用塗布液の脱気度は、バリア性、生産性等を考慮し、30%以下が好ましく、下限は10%が好ましい。   The degree of deaeration of the coating solution for forming a polymer layer deaerated by the deaerator 402 is preferably 30% or less, and the lower limit is preferably 10% in consideration of barrier properties, productivity, and the like.

脱気度については、ポリマー層形成用塗布液について、脱気温度における飽和溶存酸素量と、脱気後の溶存酸素量とを以下の手順に従って測定し、脱気後の溶存酸素量/飽和溶存酸素量の比率を求めてポリマー層形成用塗布液中の溶存空気量の飽和空気溶解量に対する割合、即ち脱気度とした。   Regarding the degree of deaeration, the amount of saturated dissolved oxygen at the deaeration temperature and the amount of dissolved oxygen after deaeration are measured according to the following procedure for the polymer layer forming coating solution, and the amount of dissolved oxygen after saturation / saturated dissolved. The ratio of the amount of oxygen was determined, and the ratio of the dissolved air amount in the polymer layer forming coating solution to the saturated air dissolved amount, that is, the degree of deaeration.

溶存酸素濃度を測定する方法としては、例えば、オストワルド法(実験化学講座1基本操作[I]、241頁、1975年、丸善 参照)や、マススペクトル法で測定する方法、ガルバニ電池型やポーラログラフ型などの簡便な酸素濃度計や比色分析法を用いて測定することが出来る。又、溶存酸素濃度は市販の溶存酸素濃度計(東亜電波工業(株)製DO−30A型)を用いても、簡便に測定することが出来る。   Examples of the method for measuring the dissolved oxygen concentration include the Ostwald method (see Experimental Chemistry Course 1, Basic Operation [I], page 241, 1975, Maruzen), the method of measuring by the mass spectrum method, the galvanic cell type, and the polarographic type. It can be measured using a simple oxygen concentration meter such as a colorimetric method. The dissolved oxygen concentration can also be easily measured using a commercially available dissolved oxygen concentration meter (DO-30A type manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.).

加熱装置403では、脱気装置402により脱気されたポリマー層形成用塗布液を塗布する時の温度に加熱する装置であり、加熱する方法としては特に限定はなく、例えば加熱空気、蒸気をジャケットを介して加熱する、ヒーターで加熱する方法が挙げられる。有機溶媒は水溶液に比較して、一般に気体の飽和溶解度が高く、又気体の溶解速度も速い。更に、有機溶媒の多くは温度の上昇に対して溶解度が増加する傾向を有する。このことから、加熱することで有機溶媒を使用したポリマー層形成用塗布液の気体の溶解速度を速め、更に、溶解度が増加させることが可能となる。   The heating device 403 is a device that heats the polymer layer forming coating liquid deaerated by the deaeration device 402 to a temperature at which it is applied, and there is no particular limitation on the heating method. The method of heating with a heater is mentioned. Organic solvents generally have a higher saturation solubility of gases and higher gas dissolution rates than aqueous solutions. Furthermore, many organic solvents tend to increase in solubility with increasing temperature. From this, by heating, the dissolution rate of the gas of the coating liquid for forming a polymer layer using an organic solvent can be increased, and the solubility can be increased.

塗布工程5は、コーター501と基材301を巻き回し保持するバックアップロール502とを使用している。尚、コーター501は加熱装置403で加熱されたポリマー層形成用塗布液の温度を維持するために温度制御手段(付図示)を配設することが好ましい。本図は、コーターとしてエクストルージョン塗布方式のエクストルージョンコーターの場合を示している。   The coating process 5 uses a coater 501 and a backup roll 502 that winds and holds the substrate 301. In addition, it is preferable that the coater 501 is provided with temperature control means (attached illustration) in order to maintain the temperature of the polymer layer forming coating solution heated by the heating device 403. This figure shows the case of an extrusion coating type extrusion coater as the coater.

塗布する時のポリマー層形成用塗布液の温度は、ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して20℃から60℃低くなっている。20℃未満の場合は、ポリマー層形成用塗布液の有機溶媒の蒸発によりポリマー層形成用塗布液の濃度上昇、粘度上昇が生じ安定した膜厚の塗布が困難となるため好ましくない。60℃を超える場合は、無機バリア層のクラック、欠陥箇所に存在する空気をポリマー層形成用塗布液に溶かし込む溶解速度が遅くなり、ガスバリア性が安定しなくなるため好ましくない。   The temperature of the coating liquid for forming a polymer layer at the time of coating is 20 to 60 ° C. lower than the boiling point of the solvent constituting the coating liquid for forming a polymer layer. When the temperature is lower than 20 ° C., the concentration of the coating liquid for forming the polymer layer and the increase in viscosity are increased due to the evaporation of the organic solvent in the coating liquid for forming the polymer layer, which makes it difficult to apply a stable film thickness. When the temperature exceeds 60 ° C., the dissolution rate of dissolving the air present in the cracks and defects of the inorganic barrier layer into the coating liquid for forming the polymer layer is slow, and the gas barrier property becomes unstable, which is not preferable.

乾燥工程6は、塗布工程5で無機バリア層の上に塗布されたポリマー層形成用塗布液のウェット膜から有機溶媒を除去し、ポリマー層を形成する工程であり、乾燥装置601を使用している。   The drying step 6 is a step of removing the organic solvent from the wet film of the coating liquid for forming the polymer layer applied on the inorganic barrier layer in the applying step 5 to form a polymer layer. Yes.

乾燥工程6では、塗膜の残留溶媒量が、バリア性、生産性等を考慮し、100g/mから10g/mとなる様に乾燥することが好ましい。塗膜の残留溶媒量の測定は次の方法で行った。 In the drying step 6, the residual solvent amount of the coating film is, barrier property, considering productivity and the like, it is preferable to dry the 100 g / m 2 as a 10 g / m 2. The residual solvent amount of the coating film was measured by the following method.

残留溶媒量は、ポリマー層を形成した基材を10cm角に切り出し質量を測定し、その後オーブンにて110℃30分加熱し再度質量を測定した。この質量差より算出した1m当たりの溶媒量を残留溶媒量とした。 The amount of the residual solvent was measured by cutting the base material on which the polymer layer was formed into a 10 cm square, measuring the mass, then heating in an oven at 110 ° C. for 30 minutes, and measuring the mass again. The amount of solvent per 1 m 2 calculated from this mass difference was defined as the amount of residual solvent.

ポリマー層に使用する樹脂が活性光線硬化型樹脂又は、熱硬化型樹脂の場合、塗布乾燥後に硬化処理を必要とし、例えば活性光線硬化型樹脂の場合、紫外線を照射するのがよく、必要な活性光線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒から1分程度がよく、紫外線硬化性樹脂の硬化効率又は作業効率の観点から0.1秒から10秒がより好ましい。又、これら活性光線照射部の照度は0.05W/mから0.2W/mであることが好ましい。 When the resin used in the polymer layer is an actinic ray curable resin or a thermosetting resin, a curing treatment is required after coating and drying. For example, in the case of an actinic ray curable resin, it is preferable to irradiate ultraviolet rays, and the necessary activity The irradiation time for obtaining the irradiation amount of light is preferably about 0.1 second to 1 minute, and more preferably 0.1 second to 10 seconds from the viewpoint of curing efficiency or work efficiency of the ultraviolet curable resin. Moreover, it is preferable that the illuminance of these actinic ray irradiation parts is 0.05 W / m < 2 > to 0.2 W / m < 2 >.

巻き取り工程7では、乾燥が終了した図1に示す基材/無機バリア層/ポリマー層の構成のガスバリア性積層体フィルムが形成されロール状に巻き取られ保管される。この後、更にポリマー層の上に無機バリア層を形成する場合は、無機バリア層形成装置にて無機バリア層の形成が行われる。   In the winding process 7, a gas barrier laminate film having the structure of the base material / inorganic barrier layer / polymer layer shown in FIG. 1 after drying is formed, wound into a roll, and stored. Thereafter, when an inorganic barrier layer is further formed on the polymer layer, the inorganic barrier layer is formed by an inorganic barrier layer forming apparatus.

次に本発明のバリアフィルムの製造方法において、無機バリア層の形成に使用される大気圧プラズマ製膜装置の一例について、図3、図4に基づいて説明する。   Next, in the method for producing a barrier film of the present invention, an example of an atmospheric pressure plasma film forming apparatus used for forming an inorganic barrier layer will be described with reference to FIGS.

大気圧プラズマCVD法は、例えば、特開2000−246091号公報や特開2003−238713号公報等に記載されている様に、大気圧もしくはその近傍の圧力下、放電空間に薄膜形成ガス及び放電ガスを含有するガスを供給し、該放電空間に高周波電界を印加することにより該ガスを励起し、励起したガスに晒すことにより、薄膜を形成する方法である。   As described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-246091 and Japanese Patent Laid-Open No. 2003-238713, the atmospheric pressure plasma CVD method is used to form a thin film forming gas and a discharge in the discharge space under atmospheric pressure or in the vicinity thereof. In this method, a thin film is formed by supplying a gas containing a gas, exciting the gas by applying a high-frequency electric field to the discharge space, and exposing the gas to the excited gas.

本発明のバリアフィルムの製造方法に係る無機バリア層の形成に用いられる大気圧プラズマCVD法は、大気圧もしくはその近傍の圧力下で行われるプラズマCVD法である。大気圧もしくはその近傍の圧力とは20kPaから110kPa程度であり、本発明では93kPaから104kPaが好ましい。   The atmospheric pressure plasma CVD method used for forming the inorganic barrier layer according to the method for producing a barrier film of the present invention is a plasma CVD method performed under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. The atmospheric pressure or the pressure in the vicinity thereof is about 20 kPa to 110 kPa. In the present invention, 93 kPa to 104 kPa is preferable.

以下、大気圧近傍での大気圧プラズマCVD法を用いた無機バリア層を形成する装置について説明する。   Hereinafter, an apparatus for forming an inorganic barrier layer using atmospheric pressure plasma CVD near atmospheric pressure will be described.

図3は、ジェット方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示した概略図である。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of a jet type atmospheric pressure plasma film forming apparatus.

ジェット方式の大気圧プラズマ製膜装置は、プラズマ放電処理装置、二つの電源を有する電界印加手段の他に、ガス供給手段(不図示)、電極温度調節手段(不図示)を有している装置である。   A jet type atmospheric pressure plasma film forming apparatus includes a plasma discharge processing apparatus, an electric field applying means having two power supplies, and a gas supply means (not shown) and an electrode temperature adjusting means (not shown). It is.

大気圧プラズマ製膜装置8は、第1電極801と第2電極802から構成されている対向電極を有しており、該対向電極間に、第1電極801からは第1電源803からの周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界が印加され、又、第2電極802からは第2電源804からの周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界が印加される様になっている。第1電源803は第2電源804より高い高周波電界強度(V1>V2)を印加出来、又第1電源803の第1の周波数ω1は第2電源804の第2の周波数ω2より低い周波数を印加出来る。   The atmospheric pressure plasma deposition apparatus 8 has a counter electrode composed of a first electrode 801 and a second electrode 802, and the frequency from the first power source 803 is between the first electrode 801 and the counter electrode. A first high frequency electric field of ω1, electric field strength V1, and current I1 is applied, and a second high frequency electric field of frequency ω2, electric field strength V2, and current I2 from the second power source 804 is applied from the second electrode 802. It has become like that. The first power source 803 can apply a higher frequency electric field strength (V1> V2) than the second power source 804, and the first frequency ω1 of the first power source 803 can apply a lower frequency than the second frequency ω2 of the second power source 804. I can do it.

第1電極801と第1電源803との間には、第1フィルター805が設置されており、第1電源803から第1電極801への電流を通過し易くし、第2電源804からの電流をアースして、第2電源804から第1電源803への電流が通過し難くなる様に設計されている。   A first filter 805 is installed between the first electrode 801 and the first power source 803 to facilitate the passage of current from the first power source 803 to the first electrode 801, and the current from the second power source 804. Is designed so that the current from the second power source 804 to the first power source 803 is difficult to pass.

又、第2電極802と第2電源804との間には、第2フィルター806が設置されており、第2電源804から第2電極への電流を通過し易くし、第1電源803からの電流をアースして、第1電源803から第2電源への電流を通過し難くする様に設計されている。   In addition, a second filter 806 is installed between the second electrode 802 and the second power source 804 to facilitate passage of current from the second power source 804 to the second electrode, and from the first power source 803. The current is grounded so that the current from the first power source 803 to the second power source is difficult to pass.

第1電極801と第2電極802との対向電極間(放電空間)807に、図4に図示してある様なガス供給手段からガスGを導入し、第1電極801と第2電極802から高周波電界を印加して放電を発生させ、ガスGをプラズマ状態にしながら対向電極の下側(紙面下側)にジェット状に吹き出させて、対向電極下面と基材Eとで作る処理空間をプラズマ状態のガスG°で満たし、基材Eの上に、処理位置808付近で薄膜を形成させる。   A gas G is introduced from the gas supply means as shown in FIG. 4 into the space (discharge space) 807 between the counter electrodes of the first electrode 801 and the second electrode 802, and then from the first electrode 801 and the second electrode 802. A discharge is generated by applying a high-frequency electric field, and while the gas G is in a plasma state, the gas G is blown out in the form of a jet to the lower side of the counter electrode (the lower side of the paper), and the processing space created by the lower surface of the counter electrode and the base material E A thin film is formed on the substrate E in the vicinity of the processing position 808.

基材Eとしては、可撓性帯状基材、又は枚葉基材を使用することが可能である。   As the substrate E, it is possible to use a flexible belt-shaped substrate or a single-wafer substrate.

809、810は高周波電圧プローブを示し、811、812はオシロスコープを示す。高周波電圧プローブ809、810及びオシロスコープ811、812で高周波電界強度(印加電界強度)と放電開始電界強度の測定が可能となっている。   Reference numerals 809 and 810 denote high-frequency voltage probes, and 811 and 812 denote oscilloscopes. The high-frequency voltage probes 809 and 810 and the oscilloscopes 811 and 812 can measure the high-frequency electric field strength (applied electric field strength) and the discharge start electric field strength.

薄膜形成中、図4に図示してある様な電極温度調節手段から媒体が配管を通って電極を加熱又は冷却する。プラズマ放電処理の際の基材の温度によっては、得られる薄膜の物性や組成等は変化することがあり、これに対して適宜制御することが望ましい。温度調節の媒体としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が好ましく用いられる。プラズマ放電処理の際、幅手方向、或いは長手方向での基材の温度ムラが出きるだけ生じない様に電極の内部の温度を均等に調節することが望まれる。   During the formation of the thin film, the medium heats or cools the electrode through the pipe from the electrode temperature adjusting means as shown in FIG. Depending on the temperature of the base material during the plasma discharge treatment, the properties, composition, etc. of the thin film obtained may change, and it is desirable to appropriately control this. As the temperature control medium, an insulating material such as distilled water or oil is preferably used. During the plasma discharge treatment, it is desirable to uniformly adjust the temperature inside the electrode so that the temperature unevenness of the substrate in the width direction or the longitudinal direction does not occur.

ジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置は、複数基接して直列に並べて同時に同じプラズマ状態のガスを放電させることが出来るので、何回も処理され高速で処理することも出来る。又、各装置が異なったプラズマ状態のガスをジェット噴射すれば、異なった層を形成することも出来る。   A plurality of jet-type atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatuses are arranged in series and arranged in series and can discharge the gas in the same plasma state at the same time, so that they can be processed many times and processed at high speed. Different layers can also be formed if each device jets different plasma gases.

図4は対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示す概略図である。   FIG. 4 is a schematic view showing an example of an atmospheric pressure plasma film forming apparatus in which a substrate is processed between opposing electrodes.

図中、9は大気圧プラズマ製膜装置を示す。大気圧プラズマ製膜装置9は、少なくとも、プラズマ放電処理装置9a、二つの電源を有する電界印加手段9b、ガス供給手段9c、電極温度調節手段9dとを有している装置である。   In the figure, 9 indicates an atmospheric pressure plasma film forming apparatus. The atmospheric pressure plasma film forming apparatus 9 is an apparatus having at least a plasma discharge processing apparatus 9a, an electric field applying means 9b having two power supplies, a gas supplying means 9c, and an electrode temperature adjusting means 9d.

大気圧プラズマ製膜装置9はプラズマ放電処理装置9a、ロール回転電極(第1電極)9a1と角筒型固定電極(第2電極)9a2群との対向電極間(放電空間)9a3で、基材Fをプラズマ放電処理して薄膜を形成するものである。   The atmospheric pressure plasma film forming apparatus 9 includes a plasma discharge processing apparatus 9a, a counter electrode (discharge space) 9a3 between a roll rotating electrode (first electrode) 9a1 and a square tube type fixed electrode (second electrode) 9a2 group, F is subjected to plasma discharge treatment to form a thin film.

プラズマ放電処理装置9aは、1対の角筒型固定電極(第2電極)9a2群とロール回転電極(第1電極)9a1とで、1つの電界を形成し、この1ユニットで、例えば、低炭素原子数濃度層の形成を行う。   The plasma discharge processing apparatus 9a forms a single electric field with a pair of rectangular tube-shaped fixed electrodes (second electrodes) 9a2 and a roll rotating electrode (first electrode) 9a1. A carbon atom number concentration layer is formed.

ロール回転電極(第1電極)9a1には第1電源9b1から周波数ω1、電界強度V1、電流I1の第1の高周波電界を、又角筒型固定電極(第2電極)9a2群には第2電源9b2から周波数ω2、電界強度V2、電流I2の第2の高周波電界を掛ける様になっている。   The roll rotating electrode (first electrode) 9a1 receives the first high-frequency electric field of the frequency ω1, the electric field strength V1, and the current I1 from the first power source 9b1, and the square tube fixed electrode (second electrode) 9a2 group includes the second high-frequency electric field. A second high frequency electric field of frequency ω2, electric field strength V2, and current I2 is applied from the power source 9b2.

ロール回転電極(第1電極)9a1と第1電源9b1との間には、第1フィルター9b3が設置されており、第1フィルター9b3は第1電源9b1からロール回転電極(第1電極)9a1への電流を通過し易くし、第2電源9b2からの電流をアースして、第2電源9b2から第1電源9b1への電流を通過し難くする様に設計されている。又、角筒型固定電極(第2電極)9a2群と第2電源9b2との間には、それぞれ第2フィルター9b4が設置されており、第2フィルター9b4は、第2電源9b2から角筒型固定電極(第2電極)9a2群への電流を通過し易くし、第1電源9b1からの電流をアースして、第1電源9b1から第2電源9b2への電流を通過し難くする様に設計されている。   A first filter 9b3 is installed between the roll rotation electrode (first electrode) 9a1 and the first power supply 9b1, and the first filter 9b3 is transferred from the first power supply 9b1 to the roll rotation electrode (first electrode) 9a1. Is designed so that the current from the second power source 9b2 is grounded and the current from the second power source 9b2 to the first power source 9b1 is difficult to pass. A second filter 9b4 is provided between the square tube fixed electrode (second electrode) 9a2 group and the second power source 9b2, and the second filter 9b4 is square tube type from the second power source 9b2. Designed to facilitate the passage of current to the fixed electrode (second electrode) 9a2 group, ground the current from the first power supply 9b1, and make it difficult to pass the current from the first power supply 9b1 to the second power supply 9b2. Has been.

尚、ロール回転電極9a1を第2電極、又角筒型固定電極9a2群を第1電極としてもよい。何れにしろ第1電極には第1電源が、又、第2電極には第2電源が接続される。第1電源は第2電源より高い高周波電界強度(V1>V2)を印加することが好ましい。又、周波数はω1<ω2となる能力を有している。   The roll rotation electrode 9a1 may be the second electrode, and the square tube fixed electrode 9a2 group may be the first electrode. In any case, the first power source is connected to the first electrode, and the second power source is connected to the second electrode. The first power source preferably applies a higher high-frequency electric field strength (V1> V2) than the second power source. Further, the frequency has the ability to satisfy ω1 <ω2.

又、電流はI1<I2となることが好ましい。第1の高周波電界の電流I1は、好ましくは0.3mA/cmから20mA/cm、更に好ましくは1.0A/cmから20mA/cmである。又、第2の高周波電界の電流I2は、好ましくは10A/cmから100mA/cm、更に好ましくは20A/cmから100mA/cmである。 The current is preferably I1 <I2. The current I1 of the first high-frequency electric field is preferably 0.3 mA / cm 2 to 20 mA / cm 2 , more preferably 1.0 A / cm 2 to 20 mA / cm 2 . The current I2 of the second high-frequency electric field is preferably 10 A / cm 2 to 100 mA / cm 2 , more preferably 20 A / cm 2 to 100 mA / cm 2 .

ガス供給手段9cのガス発生装置9c1で発生させたガスGは、流量を制御して給気口よりプラズマ放電処理容器9a4内に導入する。   The gas G generated by the gas generator 9c1 of the gas supply means 9c is introduced into the plasma discharge treatment vessel 9a4 from the air supply port while controlling the flow rate.

基材Fを、元巻き(不図示)から巻きほぐして搬送されてくるか、又は前工程から搬送されて来て、ガイドロール9eを経てニップロール9fで基材Fに同伴されて来る空気等を遮断し、ロール回転電極9a1に接触したまま巻き回しながら角筒型固定電極9a2群との間に移送し、ロール回転電極(第1電極)9a1と角筒型固定電極(第2電極)9a2群との両方から電界を掛け、対向電極間(放電空間)9a3で放電プラズマを発生させる。   The substrate F is unwound from the original winding (not shown) or conveyed, or is conveyed from the previous process, and the air or the like that is accompanied by the substrate F by the nip roll 9f through the guide roll 9e. The roll rotation electrode (first electrode) 9a1 and the square tube type fixed electrode (second electrode) 9a2 group are cut off and transferred between the square tube type fixed electrode 9a2 group while winding while being in contact with the roll rotation electrode 9a1. And an electric field is applied from both of them to generate discharge plasma between the counter electrodes (discharge space) 9a3.

基材Fはロール回転電極9a1に接触したまま巻き回されながらプラズマ状態のガスにより薄膜を形成する。基材Fは、ニップロール9g、ガイドロール9hを経て、巻き取り機(不図示)で巻き取るか、次工程に移送する。尚、放電処理済みの処理排ガスG′は排気口9a5より排出する。   The base material F forms a thin film with a gas in a plasma state while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 9a1. The substrate F passes through the nip roll 9g and the guide roll 9h, and is wound up by a winder (not shown) or transferred to the next step. The treated exhaust gas G ′ that has been discharged is discharged from the exhaust port 9a5.

薄膜形成中、ロール回転電極(第1電極)9a1及び角筒型固定電極(第2電極)9a2群を加熱、又は冷却するために、電極温度調節手段9dで温度を調節した媒体を、送液ポンプPで配管9d1を経て両電極に送り、電極内側から温度を調節する。尚、9a6及び9a7はプラズマ放電処理容器9a4と外界とを仕切る仕切板である。   During the thin film formation, in order to heat or cool the roll rotating electrode (first electrode) 9a1 and the square tube type fixed electrode (second electrode) 9a2 group, a medium whose temperature is adjusted by the electrode temperature adjusting means 9d is fed. The pump P is sent to both electrodes via the pipe 9d1, and the temperature is adjusted from the inside of the electrode. Reference numerals 9a6 and 9a7 denote partition plates that partition the plasma discharge treatment vessel 9a4 from the outside.

対向する第1電極及び第2の電極の電極間距離は、電極の一方に誘電体を設けた場合、該誘電体表面ともう一方の電極の導電性の金属質母材表面との最短距離のことを言う。   The distance between the opposing first electrode and second electrode is the shortest distance between the surface of the dielectric and the surface of the conductive metallic base material of the other electrode when a dielectric is provided on one of the electrodes. Say that.

双方の電極に誘電体を設けた場合、誘電体表面同士の距離の最短距離のことを言う。電極間距離は、導電性の金属質母材に設けた誘電体の厚さ、印加電界強度の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定されるが、何れの場合も均一な放電を行う観点から0.1mmから20mmが好ましく、特に好ましくは0.5mmから2mmである。   When a dielectric is provided on both electrodes, it means the shortest distance between the dielectric surfaces. The distance between the electrodes is determined in consideration of the thickness of the dielectric provided on the conductive metal base material, the magnitude of the applied electric field strength, the purpose of using the plasma, etc. From the viewpoint of performing, it is preferably 0.1 mm to 20 mm, particularly preferably 0.5 mm to 2 mm.

本発明に有用な導電性の金属質母材及び誘電体についての詳細については後述する。   Details of the conductive metallic base material and dielectric useful in the present invention will be described later.

プラズマ放電処理容器9a4は、パイレックス(登録商標)ガラス製の処理容器等が好ましく用いられるが、電極との絶縁が取れれば金属製を用いることも可能である。例えば、アルミニウム又は、ステンレススティールのフレームの内面にポリイミド樹脂等を貼り付けてもよく、該金属フレームにセラミックス溶射を行い、絶縁性を付与してもよい。図4において、平行した両電極の両側面(基材面近くまで)を上記の様な材質のもので覆うことが好ましい。   The plasma discharge treatment vessel 9a4 is preferably a treatment vessel made of Pyrex (registered trademark) glass or the like, but may be made of metal as long as insulation from the electrode can be obtained. For example, polyimide resin or the like may be attached to the inner surface of an aluminum or stainless steel frame, and ceramic spraying may be performed on the metal frame to impart insulation. In FIG. 4, it is preferable to cover both side surfaces of the parallel electrodes (up to the vicinity of the base material surface) with the material as described above.

本発明の撥水性物品の製造方法に係る大気圧プラズマ放電処理装置に設置する第1電源(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
A1 神鋼電機 3kHz SPG3−4500
A2 神鋼電機 5kHz SPG5−4500
A3 春日電機 15kHz AGI−023
A4 神鋼電機 50kHz SPG50−4500
A5 ハイデン研究所 100kHz* PHF−6k
A6 パール工業 200kHz CF−2000−200k
A7 パール工業 400kHz CF−2000−400k
等の市販のものを挙げることが出来、何れも使用することが出来る。
As the first power source (high frequency power source) installed in the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus according to the method for producing the water-repellent article of the present invention,
Applied power symbol Manufacturer Frequency Product name A1 Shinko Electric 3kHz SPG3-4500
A2 Shinko Electric 5kHz SPG5-4500
A3 Kasuga Electric 15kHz AGI-023
A4 Shinko Electric 50kHz SPG50-4500
A5 HEIDEN Research Laboratories 100kHz * PHF-6k
A6 Pearl Industry 200kHz CF-2000-200k
A7 Pearl Industry 400kHz CF-2000-400k
And the like, and any of them can be used.

又、第2電源(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
B1 パール工業 800kHz CF−2000−800k
B2 パール工業 2MHz CF−2000−2M
B3 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
B4 パール工業 27MHz CF−2000−27M
B5 パール工業 150MHz CF−2000−150M
等の市販のものを挙げることが出来、何れも好ましく使用出来る。
As the second power source (high frequency power source),
Applied power supply symbol Manufacturer Frequency Product name B1 Pearl Industry 800kHz CF-2000-800k
B2 Pearl Industry 2MHz CF-2000-2M
B3 Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
B4 Pearl Industry 27MHz CF-2000-27M
B5 Pearl Industry 150MHz CF-2000-150M
And the like, and any of them can be preferably used.

尚、上記電源の内、*印はハイデン研究所インパルス高周波電源(連続モードで100kHz)である。それ以外は連続サイン波のみ印加可能な高周波電源である。   Of the above power supplies, * indicates a HEIDEN Laboratory impulse high-frequency power supply (100 kHz in continuous mode). Other than that, it is a high frequency power source that can apply only a continuous sine wave.

本発明においては、この様な電界を印加して、均一で安定な放電状態を保つことが出来る電極を大気圧プラズマ放電処理装置に採用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to employ an electrode capable of maintaining a uniform and stable discharge state by applying such an electric field in an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

本発明において、対向する電極間に印加する電力は、第2電極(第2の高周波電界)に1W/cm以上の電力(出力密度)を供給し、放電ガスを励起してプラズマを発生させ、エネルギーを薄膜形成ガスに与え、薄膜を形成する。第2電極に供給する電力の上限値としては、好ましくは50W/cm、より好ましくは20W/cmである。下限値は、好ましくは1.2W/cmである。尚、放電面積(cm)は、電極において放電が起こる範囲の面積のことを指す。 In the present invention, the power applied between the electrodes facing each other is such that power (power density) of 1 W / cm 2 or more is supplied to the second electrode (second high-frequency electric field) to excite the discharge gas to generate plasma. The energy is applied to the thin film forming gas to form a thin film. The upper limit value of the power supplied to the second electrode is preferably 50 W / cm 2 , more preferably 20 W / cm 2 . The lower limit is preferably 1.2 W / cm 2 . The discharge area (cm 2 ) refers to an area in a range where discharge occurs in the electrode.

又、第1電極(第1の高周波電界)にも、1W/cm以上の電力(出力密度)を供給することにより、第2の高周波電界の均一性を維持したまま、出力密度を向上させることが出来る。これにより、更なる均一高密度プラズマを生成出来、更なる製膜速度の向上と膜質の向上が両立出来る。好ましくは5W/cm以上である。第1電極に供給する電力の上限値は、好ましくは50W/cmである。 Further, by supplying power (output density) of 1 W / cm 2 or more to the first electrode (first high frequency electric field), the output density is improved while maintaining the uniformity of the second high frequency electric field. I can do it. Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and a further improvement in film forming speed and an improvement in film quality can be achieved. Preferably it is 5 W / cm 2 or more. The upper limit value of the power supplied to the first electrode is preferably 50 W / cm 2 .

ここで、高周波電界の波形としては、特に限定されない。連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モードと、パルスモードと呼ばれるON/OFFを断続的に行う断続発振モード等があり、そのどちらを採用してもよいが、少なくとも第2電極側(第2の高周波電界)は連続サイン波の方がより緻密で良質な膜が得られるので好ましい。   Here, the waveform of the high-frequency electric field is not particularly limited. There are a continuous sine wave continuous oscillation mode called a continuous mode, an intermittent oscillation mode called ON / OFF intermittently called a pulse mode, and either of them may be adopted, but at least the second electrode side (second The high-frequency electric field is preferably a continuous sine wave because a denser and better quality film can be obtained.

又、本発明で無機バリア層の膜質をコントロールする際には、第2電源側の電力を制御することによっても達成出来る。   Moreover, when controlling the film quality of the inorganic barrier layer in the present invention, it can also be achieved by controlling the power on the second power source side.

この様な大気圧プラズマによる薄膜形成法に使用する電極は、構造的にも、性能的にも過酷な条件に耐えられるものでなければならない。この様な電極としては、金属質母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。   An electrode used in such a method for forming a thin film by atmospheric pressure plasma must be able to withstand severe conditions in terms of structure and performance. Such an electrode is preferably a metal base material coated with a dielectric.

本発明に使用する誘電体被覆電極においては、様々な金属質母材と誘電体との間に特性が合うものが好ましく、その一つの特性として、金属質母材と誘電体との線熱膨張係数の差が10×10−6/℃以下となる組み合わせのものである。好ましくは8×10−6/℃以下、更に好ましくは5×10−6/℃以下、特に好ましくは2×10−6/℃以下である。尚、線熱膨張係数とは、周知の材料特有の物性値である。 In the dielectric-coated electrode used in the present invention, it is preferable that the characteristics match between various metallic base materials and dielectrics. One of the characteristics is linear thermal expansion between the metallic base material and the dielectric. The combination is such that the difference in coefficient is 10 × 10 −6 / ° C. or less. It is preferably 8 × 10 −6 / ° C. or less, more preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less, and particularly preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less. The linear thermal expansion coefficient is a well-known physical property value of a material.

線熱膨張係数の差が、この範囲にある導電性の金属質母材と誘電体との組み合わせとしては、
1:金属質母材が純チタン又はチタン合金で、誘電体がセラミックス溶射被膜
2:金属質母材が純チタン又はチタン合金で、誘電体がガラスライニング
3:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がセラミックス溶射被膜
4:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がガラスライニング
5:金属質母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がセラミックス溶射被膜
6:金属質母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がガラスライニング
7:金属質母材がセラミックス及びアルミニウムの複合材料で、誘電体がセラミックス溶射皮膜
8:金属質母材がセラミックス及びアルミニウムの複合材料で、誘電体がガラスライニング
等がある。線熱膨張係数の差という観点では、上記1項又は2項及び5項から8項が好ましく、特に1項が好ましい。
As a combination of a conductive metallic base material and a dielectric whose difference in linear thermal expansion coefficient is within this range,
1: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is ceramic spray coating 2: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is glass lining 3: Metal base material is stainless steel, Dielectric is ceramic spray coating 4: Metal base material is stainless steel, Dielectric is glass lining 5: Metal base material is a composite material of ceramics and iron, Dielectric is ceramic spray coating 6: Metal base material Ceramic and iron composite material, dielectric is glass lining 7: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric is ceramic spray coating 8: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric The body has glass lining. From the viewpoint of the difference in linear thermal expansion coefficient, the above-mentioned item 1 or item 2 and items 5 to 8 are preferable, and item 1 is particularly preferable.

本発明において、金属質母材は、上記の特性からは、チタン又はチタン合金が特に有用である。金属質母材をチタン又はチタン合金とすることにより、誘電体を上記とすることにより、使用中の電極の劣化、特にひび割れ、剥がれ、脱落等がなく、過酷な条件での長時間の使用に耐えることが出来る。   In the present invention, titanium or a titanium alloy is particularly useful as the metallic base material from the above characteristics. By using titanium or titanium alloy as the metal base material, the dielectric is used as described above, so that there is no deterioration of the electrode in use, especially cracking, peeling, dropping off, etc., and it can be used for a long time under harsh conditions. Can withstand.

本発明に適用出来る大気圧プラズマ放電処理装置としては、上記説明した以外に、例えば、特開2004−68143号公報、同2003−49272号公報、国際公開第02/48428号パンフレット等に記載されている大気圧プラズマ放電処理装置を挙げることが出来る。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus applicable to the present invention is described in, for example, JP-A-2004-68143, 2003-49272, WO 02/48428, etc., in addition to the above description. And an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

基材の上に無機バリア層を形成した後、脱気処理したポリマー層形成用塗布液を、ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して20℃から60℃低い温度で塗布した後、乾燥するバリアフィルムの製造方法により次の効果が挙げられる。
1.安定したガスバリア性を有するバリアフィルムの製造が可能になり、高ガスバリア性を要求される分野への適用範囲を広げることが可能となった。
2.高ガスバリア性が要求される液晶表示素子、太陽電池、有機EL素子等の有機デバイスの基材、封止材料として使用することが可能となった。
3.有機デバイスの軽量化、大型化及び生産性が高いロールトゥロール方式での生産が可能となった。
After forming the inorganic barrier layer on the substrate, the degassed polymer layer forming coating solution is 20 to 60 ° C. lower than the boiling point of the solvent constituting the polymer layer forming coating solution. The following effects can be given by the method for producing a barrier film that is dried after being applied.
1. A barrier film having a stable gas barrier property can be produced, and the application range to a field requiring a high gas barrier property can be expanded.
2. It has become possible to use it as a base material and sealing material for organic devices such as liquid crystal display elements, solar cells, and organic EL elements that require high gas barrier properties.
3. It has become possible to produce organic devices in a roll-to-roll system that is lighter, larger, and more productive.

次に、本発明のバリアフィルムの製造方法に係る材料に付き説明する。   Next, it attaches and demonstrates to the material which concerns on the manufacturing method of the barrier film of this invention.

(基材)
基材は、バリア性を有する無機バリア層を保持することが出来る有機材料で形成されたフィルムであれば特に限定されるものではない。具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体、又は共重合体、又は共重合体等のポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン−2,6−ナフタレート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樹脂、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、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラート樹脂、ポリアリレート樹脂、フッ素系樹脂等を用いることが出来る。中でも、ポリエチレン−2,6−ナフタレート樹脂等のポリエチレンナフタレート樹脂はガスバリア性が良好であり、特に酸素透過率及び水蒸気透過率が低いので、本発明において、基材としては、ポリエチレンナフタレートフィルムを用いるのが好ましい。
(Base material)
A base material will not be specifically limited if it is a film formed with the organic material which can hold | maintain the inorganic barrier layer which has barrier property. Specifically, homopolymers such as ethylene, propylene and butene, or polyolefin resins such as copolymers or copolymers, amorphous polyolefin resins such as cyclic polyolefin, polyethylene terephthalate resins, polyethylene-2,6- Polyester resins such as naphthalate, polyamide resins such as nylon 6, nylon 12, copolymer nylon, polyvinyl alcohol resins such as polyvinyl alcohol resin and ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyimide resins, polyetherimide resins, polysulfone resins Polyether sulfone resin, polyether ether ketone resin, polycarbonate resin, polyvinyl butyrate resin, polyarylate resin, fluorine-based resin, and the like can be used. Among them, polyethylene naphthalate resin such as polyethylene-2,6-naphthalate resin has good gas barrier properties, and particularly oxygen permeability and water vapor permeability are low. Therefore, in the present invention, a polyethylene naphthalate film is used as a substrate. It is preferable to use it.

(無機バリア層)
本発明では、無機バリア層は金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属硫化物、金属ハロゲン化物、又これらの混合物(金属酸窒化物、金属酸化ハロゲン化物、金属窒化炭化物など)等が挙げられ、これらの中で金属酸化物が好ましく、具体的には酸化珪素が挙げられる。図3、図4に示した大気圧プラズマ製膜装置で得られる無機バリア層は原材料(原料とも言う)である有機金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選ぶことで、金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属硫化物、金属ハロゲン化物、又これらの混合物(金属酸窒化物、金属酸化ハロゲン化物、金属窒化炭化物など)も作り分けることが出来るため好ましい。
(Inorganic barrier layer)
In the present invention, the inorganic barrier layer may be a metal carbide, metal nitride, metal oxide, metal sulfide, metal halide, or a mixture thereof (metal oxynitride, metal oxide halide, metal nitride carbide, etc.). Of these, metal oxides are preferred, and specific examples include silicon oxide. The inorganic barrier layer obtained by the atmospheric pressure plasma film-forming apparatus shown in FIGS. 3 and 4 is made of metal by selecting conditions such as organometallic compound, decomposition gas, decomposition temperature, and input power as raw materials (also referred to as raw materials). Carbides, metal nitrides, metal oxides, metal sulfides, metal halides, and mixtures thereof (metal oxynitrides, metal oxyhalides, metal nitride carbides, etc.) can be formed separately, which is preferable.

例えば、珪素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いることにより、珪素酸化物を得ることが出来、又、分解ガスに二酸化炭素を用いることにより、珪素炭酸化物が生成する。又、亜鉛化合物を原料化合物として用い、分解ガスに二硫化炭素を用いれば、硫化亜鉛が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。   For example, silicon oxide can be obtained by using a silicon compound as a raw material compound and oxygen as a decomposition gas, and silicon carbonate is generated by using carbon dioxide as a decomposition gas. Further, if a zinc compound is used as a raw material compound and carbon disulfide is used as a cracked gas, zinc sulfide is generated. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multistage chemical reactions are accelerated at high speed in the plasma space, and the elements present in the plasma space are thermodynamic. This is because it is converted into an extremely stable compound in a very short time.

この様な無機物の原料としては、典型又は遷移金属元素を有していれば、常温常圧下で気体、液体、固体何れの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入出来るが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。又、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒は、メタノール、エタノール、n−ヘキサン等の有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用出来る。尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解されるため、影響は殆ど無視することが出来る。   As such an inorganic material, as long as it contains a typical or transition metal element, it may be in a gas, liquid, or solid state at normal temperature and pressure. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, bubbling, decompression or ultrasonic irradiation. Moreover, you may dilute and use by a solvent and organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents can be used for a solvent. Since these diluted solvents are decomposed into molecular and atomic forms during the plasma discharge treatment, the influence can be almost ignored.

この様な酸化珪素膜である無機バリア層を形成する珪素化合物としては、例えば、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラt−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、(3,3,3−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、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルアミノ)ジメチルシラン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチルアミノジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラキスジメチルアミノシラン、テトライソシアナートシラン、テトラメチルジシラザン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、トリエトキシフルオロシラン、アリルジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、1,4−ビストリメチルシリル−1,3−ブタジイン、ジ−t−ブチルシラン、1,3−ジシラブタン、ビス(トリメチルシリル)メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、1−(トリメチルシリル)−1−プロピン、トリス(トリメチルシリル)メタン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、Mシリケート51等が挙げられる。   Examples of the silicon compound forming the inorganic barrier layer which is such a silicon oxide film include silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetra-t -Butoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane Hexamethyldisiloxane, bis (dimethylamino) dimethylsilane, bis (dimethylamino) methylvinylsilane, bis (ethylamino) dimethylsilane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, (Trimethylsilyl) carbodiimide, diethylaminotrimethylsilane, dimethylaminodimethylsilane, hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, heptamethyldisilazane, nonamethyltrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, tetrakisdimethylaminosilane, tetraisocyanatosilane, Tetramethyldisilazane, tris (dimethylamino) silane, triethoxyfluorosilane, allyldimethylsilane, allyltrimethylsilane, benzyltrimethylsilane, bis (trimethylsilyl) acetylene, 1,4-bistrimethylsilyl-1,3-butadiyne, di- t-butylsilane, 1,3-disilabutane, bis (trimethylsilyl) methane, cyclopentadienyltrimethylsilane, phenyldimethyl Silane, phenyltrimethylsilane, propargyltrimethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1- (trimethylsilyl) -1-propyne, tris (trimethylsilyl) methane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, octamethylcyclo Examples thereof include tetrasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotetrasiloxane, M silicate 51, and the like.

チタン化合物としては、例えば、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンテトライソポロポキシド、チタンn−ブトキシド、チタンジイソプロポキシド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)、チタンジイソプロポキシド(ビス−2,4−エチルアセトアセテート)、チタンジ−n−ブトキシド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)、チタンアセチルアセトネート、ブチルチタネートダイマー等が挙げられる。   Examples of the titanium compound include titanium methoxide, titanium ethoxide, titanium isopropoxide, titanium tetraisoporooxide, titanium n-butoxide, titanium diisopropoxide (bis-2,4-pentanedionate), titanium. Examples thereof include diisopropoxide (bis-2,4-ethylacetoacetate), titanium di-n-butoxide (bis-2,4-pentanedionate), titanium acetylacetonate, and butyl titanate dimer.

ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムn−プロポキシド、ジルコニウムn−ブトキシド、ジルコニウムt−ブトキシド、ジルコニウムトリ−n−ブトキシドアセチルアセトネート、ジルコニウムジ−n−ブトキシドビスアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムヘキサフルオロペンタンジオネート等が挙げられる。   Zirconium compounds include zirconium n-propoxide, zirconium n-butoxide, zirconium t-butoxide, zirconium tri-n-butoxide acetylacetonate, zirconium di-n-butoxide bisacetylacetonate, zirconium acetylacetonate, zirconium acetate, Zirconium hexafluoropentanedioate and the like can be mentioned.

アルミニウム化合物としては、アルミニウムエトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムn−ブトキシド、アルミニウムs−ブトキシド、アルミニウムt−ブトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、トリエチルジアルミニウムトリ−s−ブトキシド等が挙げられる。   Examples of the aluminum compound include aluminum ethoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum isopropoxide, aluminum n-butoxide, aluminum s-butoxide, aluminum t-butoxide, aluminum acetylacetonate, and triethyl dialumonium tri-s-butoxide. Can be mentioned.

硼素化合物としては、ジボラン、テトラボラン、フッ化硼素、塩化硼素、臭化硼素、ボラン−ジエチルエーテル錯体、ボラン−THF錯体、ボラン−ジメチルスルフィド錯体、三フッ化硼素ジエチルエーテル錯体、トリエチルボラン、トリメトキシボラン、トリエトキシボラン、トリ(イソプロポキシ)ボラン、ボラゾール、トリメチルボラゾール、トリエチルボラゾール、トリイソプロピルボラゾール、等が挙げられる。   The boron compounds include diborane, tetraborane, boron fluoride, boron chloride, boron bromide, borane-diethyl ether complex, borane-THF complex, borane-dimethyl sulfide complex, boron trifluoride diethyl ether complex, triethylborane, trimethoxy. Examples include borane, triethoxyborane, tri (isopropoxy) borane, borazole, trimethylborazole, triethylborazole, triisopropylborazole, and the like.

錫化合物としては、テトラエチル錫、テトラメチル錫、二酢酸ジ−n−ブチル錫、テトラブチル錫、テトラオクチル錫、テトラエトキシ錫、メチルトリエトキシ錫、ジエチルジエトキシ錫、トリイソプロピルエトキシ錫、ジエチル錫、ジメチル錫、ジイソプロピル錫、ジブチル錫、ジエトキシ錫、ジメトキシ錫、ジイソプロポキシ錫、ジブトキシ錫、錫ジブチラート、錫ジアセトアセトナート、エチル錫アセトアセトナート、エトキシ錫アセトアセトナート、ジメチル錫ジアセトアセトナート等、錫水素化合物等、ハロゲン化錫としては、二塩化錫、四塩化錫等が挙げられる。   Examples of tin compounds include tetraethyltin, tetramethyltin, di-n-butyltin diacetate, tetrabutyltin, tetraoctyltin, tetraethoxytin, methyltriethoxytin, diethyldiethoxytin, triisopropylethoxytin, diethyltin, Dimethyltin, diisopropyltin, dibutyltin, diethoxytin, dimethoxytin, diisopropoxytin, dibutoxytin, tin dibutyrate, tin diacetoacetonate, ethyltin acetoacetonate, ethoxytin acetoacetonate, dimethyltin diacetoacetonate Examples of tin halides such as tin hydrogen compounds include tin dichloride and tin tetrachloride.

又、その他の有機金属化合物としては、例えば、アンチモンエトキシド、ヒ素トリエトキシド、バリウム2,2,6,6−テトラメチルヘプタンジオネート、ベリリウムアセチルアセトナート、ビスマスヘキサフルオロペンタンジオネート、ジメチルカドミウム、カルシウム2,2,6,6−テトラメチルヘプタンジオネート、クロムトリフルオロペンタンジオネート、コバルトアセチルアセトナート、銅ヘキサフルオロペンタンジオネート、マグネシウムヘキサフルオロペンタンジオネート−ジメチルエーテル錯体、ガリウムエトキシド、テトラエトキシゲルマン、テトラメトキシゲルマン、ハフニウムt−ブドキシド、ハフニウムエトキシド、インジウムアセチルアセトナート、インジウム2,6−ジメチルアミノヘプタンジオネート、フェロセン、ランタンイソプロポキシド、酢酸鉛、テトラエチル鉛、ネオジウムアセチルアセトナート、白金ヘキサフルオロペンタンジオネート、トリメチルシクロペンタジエニル白金、ロジウムジカルボニルアセチルアセトナート、ストロンチウム2,2,6,6−テトラメチルヘプタンジオネート、タンタルメトキシド、タンタルトリフルオロエトキシド、テルルエトキシド、タングステンエトキシド、バナジウムトリイソプロポキシドオキシド、マグネシウムヘキサフルオロアセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート、ジエチル亜鉛、等が挙げられる。   Other organometallic compounds include, for example, antimony ethoxide, arsenic triethoxide, barium 2,2,6,6-tetramethylheptanedionate, beryllium acetylacetonate, bismuth hexafluoropentanedionate, dimethylcadmium, calcium 2,2,6,6-tetramethylheptanedionate, chromium trifluoropentanedionate, cobalt acetylacetonate, copper hexafluoropentanedionate, magnesium hexafluoropentanedionate-dimethyl ether complex, gallium ethoxide, tetraethoxygermane Tetramethoxygermane, hafnium t-butoxide, hafnium ethoxide, indium acetylacetonate, indium 2,6-dimethylaminoheptanedionate, Erocene, lanthanum isopropoxide, lead acetate, tetraethyllead, neodymium acetylacetonate, platinum hexafluoropentanedionate, trimethylcyclopentadienylplatinum, rhodium dicarbonylacetylacetonate, strontium 2,2,6,6-tetramethyl Examples include heptanedionate, tantalum methoxide, tantalum trifluoroethoxide, tellurium ethoxide, tungsten ethoxide, vanadium triisopropoxide oxide, magnesium hexafluoroacetylacetonate, zinc acetylacetonate, and diethylzinc.

又、これらの金属を含む原料ガスを分解して酸化珪素膜を得るための分解ガスとしては、例えば、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガス等が挙げられる。   In addition, as a decomposition gas for decomposing a raw material gas containing these metals to obtain a silicon oxide film, for example, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas, Examples thereof include nitrous oxide gas, nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, and chlorine gas.

金属元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、各種の珪素炭化物、珪素窒化物、珪素酸化物、珪素ハロゲン化物、珪素硫化物を得ることが出来る。   Various silicon carbides, silicon nitrides, silicon oxides, silicon halides, and silicon sulfides can be obtained by appropriately selecting a source gas containing a metal element and a decomposition gas.

これらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になり易い放電ガスを混合し、プラズマ放電発生装置にガスを送りこむ。この様な放電ガスとしては、窒素ガス及び/又は周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも特に、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられる。   A discharge gas that tends to be in a plasma state is mixed with these reactive gases, and the gas is sent to the plasma discharge generator. As such a discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used.

上記放電ガスと反応性ガスを混合し、混合ガスとしてプラズマ放電発生装置(プラズマ発生装置)に供給することで膜形成を行う。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50%以上として反応性ガスを供給する。   The discharge gas and the reactive gas are mixed, and a film is formed by supplying the mixed gas as a mixed gas to a plasma discharge generator (plasma generator). Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, the reactive gas is supplied with the ratio of the discharge gas being 50% or more with respect to the entire mixed gas.

(ポリマー層)
ポリマー層とは、無機ポリマー、有機ポリマー、有機無機ハイブリッドポリマー等を主成分とする層である。
(Polymer layer)
The polymer layer is a layer mainly composed of an inorganic polymer, an organic polymer, an organic-inorganic hybrid polymer, or the like.

本発明で適用出来る無機ポリマーは、無機骨格を主構造とし、かつ有機成分を含有する膜であり、有機金属化合物を重合したものも含む。これら無機ポリマーとしては、特に限定はないが、例えば、シリコーンやポリシラザンなどの珪素化合物や、チタン化合物、アルミニウム化合物、硼素化合物、燐化合物、錫化合物を用いることが出来る。   The inorganic polymer applicable in the present invention is a film having an inorganic skeleton as a main structure and containing an organic component, and includes a polymer obtained by polymerizing an organometallic compound. These inorganic polymers are not particularly limited, and for example, silicon compounds such as silicone and polysilazane, titanium compounds, aluminum compounds, boron compounds, phosphorus compounds, and tin compounds can be used.

本発明で用いることの出来る珪素化合物としては、特に限定はないが、好ましいものとして、テトラメチルシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、1,1−ジメチル−1−シラシクロブタン、トリメチルビニルシラン、メトキシジメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、ジメチルエトキシエチニルシラン、ジアセトキシジメチルシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、アリールトリメトキシシラン、エトキシジメチルビニルシラン、アリールアミノトリメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアセトアミド、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリビニルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、メチルトリアセトキシシラン、アリールオキシジメチルビニルシラン、ジエチルビニルシラン、ブチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、テトラビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、テトラアセトキシシラン、3−トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン、ジアリールジメトキシシラン、ブチルジメトキシビニルシラン、トリメチル−3−ビニルチオプロピルシラン、フェニルトリメチルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルイソペンチロキシビニルシラン、2−アリールオキシエチルチオメトキシトリメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アリールアミノプロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ジメチルエチキシフェニルシラン、ベンゾイロキシトリメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ジメチルエトキシ−3−グリシドキシプロピルシラン、ジブトキシジメチルシラン、3−ブチルアミノプロピルトリメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、ビス(ブチルアミノ)ジメチルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジアセトキシメチルフェニルシラン、ジメチル−p−トリルビニルシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、ジエチルメチルフェニルシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、デシルメチルジメトキシシラン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラン、オクチロキシトリメチルシラン、フェニルトリビニルシラン、テトラアリールオキシシラン、ドデシルトリメチルシラン、ジアリールメチルフェニルシラン、ジフェニルメチルビニルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、ジアセトキシジフェニルシラン、ジベンジルジメチルシラン、ジアリールジフェニルシラン、オクタデシルトリメチルシラン、メチルオクタデシルジメチルシラン、ドコシルメチルジメチルシラン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アセトキシプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリビニルシクロトリシロキサン、1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラエトキシ−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等を挙げることが出来る。   The silicon compound that can be used in the present invention is not particularly limited, but is preferably tetramethylsilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyltrimethyl. Ethoxysilane, tetramethoxysilane, tetramethoxysilane, hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilazane, 1,1-dimethyl-1-silacyclobutane, trimethylvinylsilane, methoxydimethylvinylsilane, trimethoxyvinylsilane, ethyltrimethoxysilane, dimethyldi Vinylsilane, dimethylethoxyethynylsilane, diacetoxydimethylsilane, dimethoxymethyl-3,3,3-trifluoropropylsilane, 3,3,3-trifluoro Propyltrimethoxysilane, aryltrimethoxysilane, ethoxydimethylvinylsilane, arylaminotrimethoxysilane, N-methyl-N-trimethylsilylacetamide, 3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrivinylsilane, diacetoxymethylvinylsilane, methyltriacetoxy Silane, aryloxydimethylvinylsilane, diethylvinylsilane, butyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, tetravinylsilane, triacetoxyvinylsilane, tetraacetoxysilane, 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoxysilane, diaryldimethoxysilane, butyldimethoxy Vinylsilane, trimethyl-3-vinylthiopropylsilane, phenyltrimethylsilane, Methoxymethylphenylsilane, phenyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, dimethylisopentyloxyvinylsilane, 2-aryloxyethylthiomethoxytrimethylsilane, 3-glycidoxypropyl Trimethoxysilane, 3-arylaminopropyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, dimethylethyphenylsilane, benzoyloxytrimethylsilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryl Loxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, dimethylethoxy-3-glycidoxypropylsilane, dibut Xydimethylsilane, 3-butylaminopropyltrimethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, bis (butylamino) dimethylsilane, divinylmethylphenylsilane, di Acetoxymethylphenylsilane, dimethyl-p-tolylvinylsilane, p-styryltrimethoxysilane, diethylmethylphenylsilane, benzyldimethylethoxysilane, diethoxymethylphenylsilane, decylmethyldimethoxysilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane , Octyloxytrimethylsilane, phenyltrivinylsilane, tetraaryloxysilane, dodecyltrimethylsilane, diarylmethylphenylsilane, diphenylmethylbiphenyl Silane, diphenylethoxymethylsilane, diacetoxydiphenylsilane, dibenzyldimethylsilane, diaryldiphenylsilane, octadecyltrimethylsilane, methyloctadecyldimethylsilane, docosylmethyldimethylsilane, 1,3-divinyl-1,1,3,3- Tetramethyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,4-bis (dimethylvinylsilyl) benzene, 1,3-bis (3-acetoxypropyl) tetramethyldi Siloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane, 1,3,5-tris (3,3,3-trifluoropropyl) -1,3,5-trimethylcyclotri Siloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, 1, 3, 5, - tetraethoxy-1,3,5,7-tetramethyl cyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, and the like.

有機ポリマーとしては、公知の重合性有機化合物を用いることが出来るが、その中でも、分子内にエチレン性不飽和結合を有する重合可能なエチレン性不飽和結合含有化合物が好ましく、又、一般的なラジカル重合性のモノマー類、光、熱、紫外線等により硬化する樹脂に一般的に用いられる分子内に付加重合可能なエチレン性二重結合を複数有する多官能モノマー類や多官能オリゴマー類を用いることが出来る。   As the organic polymer, a known polymerizable organic compound can be used. Among them, a polymerizable ethylenically unsaturated bond-containing compound having an ethylenically unsaturated bond in the molecule is preferable, and a general radical is used. It is possible to use polymerizable monomers, polyfunctional monomers and polyfunctional oligomers having a plurality of addition-polymerizable ethylenic double bonds in a molecule generally used for resins that are cured by light, heat, ultraviolet rays, etc. I can do it.

これらの重合可能なエチレン性二重結合含有化合物に特に限定はないが、好ましいものとして、アクリレート系ポリマー又はメタクリレート系ポリマーが好ましい。例えば、4−ヒドロキシブチルアクリレート(HBA)、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート(HPA)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、2−ヒドロキシエチルメチルメタアクリレート(2−HEMA)、グリセロールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルオキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルオキシヘキサノリドアクリレート、1,3−ジオキサンアルコールのε−カプロラクトン付加物のアクリレート、1,3−ジオキソランアクリレート等の単官能アクリル酸エステル類、或いはこれらのアクリレートをメタクリレート、イタコネート、クロトネート、マレエートに代えたメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸エステル、例えば、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングルコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ハイドロキノンジアクリレート、レゾルシンジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのジアクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートのジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのε−カプロラクトン付加物のジアクリレート、2−(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−5−ヒドロキシメチル−5−エチル−1,3−ジオキサンジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールアクリレート、トリシクロデカンジメチロールアクリレートのε−カプロラクトン付加物、1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのジアクリレート等の2官能アクリル酸エステル類、或いはこれらのアクリレートをメタクリレート、イタコネート、クロトネート、マレエートに代えたメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸エステル、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのε−カプロラクトン付加物、ピロガロールトリアクリレート、プロピオン酸・ジペンタエリスリトールトリアクリレート、プロピオン酸・ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ヒドロキシピバリルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリアクリレート等の多官能アクリル酸エステル酸、或いはこれらのアクリレートをメタクリレート、イタコネート、クロトネート、マレエートに代えたメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸エステル等を挙げることが出来る。   These polymerizable ethylenic double bond-containing compounds are not particularly limited, but preferred are acrylate polymers and methacrylate polymers. For example, 4-hydroxybutyl acrylate (HBA), 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate (HPA), 2-hydroxyethyl acrylate (HEA), 2-hydroxyethyl methyl methacrylate (2-HEMA), glycerol acrylate, Tetrahydrofurfuryl acrylate, phenoxyethyl acrylate, nonylphenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryloxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryloxyhexanolide acrylate, acrylate of 1,3-dioxane alcohol ε-caprolactone adduct, 1,3-dioxolane Monofunctional acrylic esters such as acrylates, or these acrylates with methacrylates, itaconates, crotonates , Methacrylic acid instead of maleate, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid ester such as ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, hydroquinone diacrylate, resorcin diacrylate, hexanediol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, diacrylate of neopentyl glycol hydroxypivalate, diacrylate of neopentyl glycol adipate, diacrylate of ε-caprolactone adduct of neopentyl glycol hydroxypivalate, 2- (2 -Hydroxy-1,1-dimethylethyl) -5-hydroxymethyl-5-ethyl-1,3-dioxane diacrylate Bifunctional acrylic esters such as tricyclodecane dimethylol acrylate, ε-caprolactone adduct of tricyclodecane dimethylol acrylate, diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, or methacrylates of these acrylates Methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid ester instead of itaconate, crotonate, maleate, for example, trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, trimethylolethane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate , Dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol Hexaacrylate, ε-caprolactone adduct of dipentaerythritol hexaacrylate, pyrogallol triacrylate, propionic acid / dipentaerythritol triacrylate, propionic acid / dipentaerythritol tetraacrylate, hydroxypivalylaldehyde-modified dimethylolpropane triacrylate, etc. Examples thereof include polyfunctional acrylic acid esters, or methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid esters in which these acrylates are replaced with methacrylate, itaconate, crotonate, and maleate.

又、プレポリマーも上記同様に使用することが出来る。プレポリマーは、1種又は2種以上を併用してもよいし、上述の単量体及び/又はオリゴマーと混合して用いてもよい。   Prepolymers can also be used as described above. A prepolymer may use together 1 type, or 2 or more types, and may mix and use the above-mentioned monomer and / or oligomer.

プレポリマーとしては、例えばアジピン酸、トリメリット酸、マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、ハイミック酸、マロン酸、こはく酸、グルタール酸、イタコン酸、ピロメリット酸、フマル酸、グルタール酸、ピメリン酸、セバシン酸、ドデカン酸、テトラヒドロフタル酸等の多塩基酸と、エチレングリコール、プロピレングルコール、ジエチレングリコール、プロピレンオキサイド、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、1,6−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール等の多価のアルコールの結合で得られるポリエステルに(メタ)アクリル酸を導入したポリエステルアクリレート類、例えば、ビスフェノールA・エピクロルヒドリン・(メタ)アクリル酸、フェノールノボラック・エピクロルヒドリン・(メタ)アクリル酸のようにエポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を導入したエポキシアクリレート類、例えば、エチレングリコール・アジピン酸・トリレンジイソシアネート・2−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコール・トリレンジイソシアネート・2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルフタリルメタクリレート・キシレンジイソシアネート、1,2−ポリブタジエングリコール・トリレンジイソシアネート・2−ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパン・プロピレングリコール・トリレンジイソシアネート・2−ヒドロキシエチルアクリレートのように、ウレタン樹脂に(メタ)アクリル酸を導入したウレタンアクリレート、例えば、ポリシロキサンアクリレート、ポリシロキサン・ジイソシアネート・2−ヒドロキシエチルアクリレート等のシリコーン樹脂アクリレート類、その他、油変性アルキッド樹脂に(メタ)アクリロイル基を導入したアルキッド変性アクリレート類、スピラン樹脂アクリレート類等のプレポリマーが挙げられる。   Examples of prepolymers include adipic acid, trimellitic acid, maleic acid, phthalic acid, terephthalic acid, hymic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, itaconic acid, pyromellitic acid, fumaric acid, glutaric acid, pimelic acid, Polybasic acids such as sebacic acid, dodecanoic acid, tetrahydrophthalic acid, and ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, propylene oxide, 1,4-butanediol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, trimethylol Polyester obtained by introducing (meth) acrylic acid into a polyester obtained by combining polyhydric alcohols such as propane, pentaerythritol, sorbitol, 1,6-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol Chlorates such as bisphenol A, epichlorohydrin, (meth) acrylic acid, and epoxy acrylates in which (meth) acrylic acid is introduced into an epoxy resin such as phenol novolac, epichlorohydrin, (meth) acrylic acid, such as ethylene glycol, adipine Acid / tolylene diisocyanate / 2-hydroxyethyl acrylate, polyethylene glycol / tolylene diisocyanate / 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxyethylphthalyl methacrylate / xylene diisocyanate, 1,2-polybutadiene glycol / tolylene diisocyanate / 2-hydroxyethyl acrylate , Trimethylolpropane, propylene glycol, tolylene diisocyanate, 2-hydroxyethyl acrylate In addition, urethane acrylates in which (meth) acrylic acid is introduced into urethane resin, for example, silicone resin acrylates such as polysiloxane acrylate, polysiloxane diisocyanate, 2-hydroxyethyl acrylate, etc., and (meth) acryloyl in oil-modified alkyd resins Examples thereof include prepolymers such as alkyd-modified acrylates having introduced groups and spirane resin acrylates.

又、本発明に係るポリマー層に適用可能な有機ポリマーとしては、薄膜形成性ガスとしてプラズマ重合可能な有機物を用いることでも容易に形成出来る。プラズマ重合可能な有機物としては、炭化水素、ビニル化合物、含ハロゲン化合物、含窒素化合物を挙げることが出来る。   Moreover, as an organic polymer applicable to the polymer layer according to the present invention, it can be easily formed by using a plasma polymerizable organic substance as a thin film forming gas. Examples of the plasma-polymerizable organic substance include hydrocarbons, vinyl compounds, halogen-containing compounds, and nitrogen-containing compounds.

炭化水素としては、例えば、エタン、エチレン、メタン、アセチレン、シクロヘキサン、ベンゼン、キシレン、フェニルアセチレン、ナフタレン、プロピレン、カンフォー、メントール、トルエン、イソブチレン等を挙げることが出来る。   Examples of the hydrocarbon include ethane, ethylene, methane, acetylene, cyclohexane, benzene, xylene, phenylacetylene, naphthalene, propylene, camphor, menthol, toluene, isobutylene, and the like.

ビニル化合物としては、例えば、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、アリルメタクリレート、アクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルピリジン、酢酸ビニル、ビニルメチルエーテル等を挙げることが出来る。   Examples of the vinyl compound include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, allyl methacrylate, acrylamide, styrene, α-methyl styrene, vinyl pyridine, vinyl acetate, vinyl methyl ether, and the like.

含ハロゲン化合物としては、四フッ化メタン、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、フロロアルキルメタクリレート等を挙げることが出来る。   Examples of halogen-containing compounds include tetrafluoromethane, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and fluoroalkyl methacrylate.

含窒素化合物としては、例えば、ピリジン、アリルアミン、ブチルアミン、アクリロニトリル、アセトニトリル、ベンゾニトリル、メタクリロニトリル、アミノベンゼン等を挙げることが出来る。   Examples of the nitrogen-containing compound include pyridine, allylamine, butylamine, acrylonitrile, acetonitrile, benzonitrile, methacrylonitrile, aminobenzene and the like.

本発明に係る有機無機ハイブリッドポリマーとしては、有機(無機)ポリマーに無機(有機)物を分散させた膜や、無機骨格と有機骨格を共に主構造とする膜を挙げることが出来る。本発明に適用出来る有機無機ハイブリッドポリマーは、特に限定はないが、好ましくは、前述した無機ポリマーと有機ポリマーを適宜組み合わせたものを用いることが出来る。   Examples of the organic-inorganic hybrid polymer according to the present invention include a film in which an inorganic (organic) material is dispersed in an organic (inorganic) polymer, and a film having both an inorganic skeleton and an organic skeleton as a main structure. The organic-inorganic hybrid polymer that can be applied to the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a combination of the aforementioned inorganic polymer and organic polymer as appropriate.

ポリマー層の形成に使用するポリマー層形成用塗布液に使用される溶媒としては、次の有機溶媒が挙げられ、使用するポリマーの種類に合わせ適宜選択することが可能である。有機溶媒としては、例えば、炭化水素類(トルエン、キシレン)、アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸メチル)、グリコールエーテル類、その他の有機溶媒の中から適宜選択し、又はこれらを混合し利用出来る。プロピレングリコールモノアルキルエーテル(アルキル基の炭素原子数として1〜4)又はプロピレングリコールモノアルキルエーテル酢酸エステル(アルキル基の炭素原子数として1〜4)等を5質量%以上、より好ましくは5〜80質量%以上含有する上記有機溶媒を用いるのが好ましい。これらの成分は、塗布液中の固形分成分に対し、0.01質量%から3質量%の範囲で添加することが好ましい。   Examples of the solvent used in the coating solution for forming the polymer layer used for forming the polymer layer include the following organic solvents, which can be appropriately selected according to the type of the polymer used. Examples of the organic solvent include hydrocarbons (toluene, xylene), alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, cyclohexanol), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone), esters (methyl acetate, acetic acid). Ethyl, methyl lactate), glycol ethers, and other organic solvents, or a mixture thereof can be used. Propylene glycol monoalkyl ether (1 to 4 carbon atoms of the alkyl group) or propylene glycol monoalkyl ether acetate ester (1 to 4 carbon atoms of the alkyl group) is 5% by mass or more, more preferably 5 to 80%. It is preferable to use the organic solvent containing at least mass%. These components are preferably added in the range of 0.01% by mass to 3% by mass with respect to the solid component in the coating solution.

水溶性ポリマーとしては、天然、合成、半合成何れの水溶性高分子でもよく、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、又はアルギン酸ナトリウム等が用いられる。水溶性ポリマーとしては特にポリビニルアルコールが好ましい。   The water-soluble polymer may be any natural, synthetic, or semi-synthetic water-soluble polymer, and examples thereof include cellulose derivatives such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, and carboxymethyl cellulose, or sodium alginate. As the water-soluble polymer, polyvinyl alcohol is particularly preferable.

ポリマー層の形成に使用するポリマー層形成用塗布液に添加する、平均粒径が7nmから100nmの粒子としては、無機酸化物、無機窒化物、及び無機酸化窒化物等の粒子を挙げることが出来る。又ポリスチレンやPMMAなど有機粒子、或いは無機化合物と有機化合物のハイブリッドな粒子を用いてもよい。   Examples of the particles having an average particle size of 7 nm to 100 nm added to the coating solution for forming the polymer layer used for forming the polymer layer include particles such as inorganic oxide, inorganic nitride, and inorganic oxynitride. . Alternatively, organic particles such as polystyrene and PMMA, or hybrid particles of an inorganic compound and an organic compound may be used.

具体的に、無機酸化物としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化インジウム、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化硼素、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウム等が挙げられる。   Specifically, inorganic oxides include silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, indium oxide, tantalum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, tin oxide, zirconium oxide, calcium oxide, boron oxide, strontium oxide, barium oxide, and oxide. Lead, sodium oxide, lithium oxide, potassium oxide and the like can be mentioned.

無機窒化物としては、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化窒化珪素等が挙げられる。又、無機酸化窒化物としては、酸化窒化珪素等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。又、無機酸化物及び無機窒化物の混合系であってもよい。   Examples of the inorganic nitride include silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride, and silicon carbonitride. Examples of the inorganic oxynitride include silicon oxynitride. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, a mixed system of an inorganic oxide and an inorganic nitride may be used.

これらの中でも、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンからなる群から選択される少なくとも1種の粒子が好ましく用いられる。   Among these, at least one kind of particles selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, and titanium oxide is preferably used.

又、上記粒子としては、表面が酸化された状態である金属の粒子を用いることも出来る。具体的に、金属としては、In、Al、Ti、Ta、Zn、Sn、Y、Ge、Pb、Zr、アルカリ金属(Li、Na、K)、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)等が挙げられる。   Moreover, as the above-mentioned particles, metal particles whose surfaces are oxidized can also be used. Specifically, the metals include In, Al, Ti, Ta, Zn, Sn, Y, Ge, Pb, Zr, alkali metals (Li, Na, K), alkaline earth metals (Mg, Ca, Sr, Ba). ) And the like.

又、粒子の平均粒径としては、無機層のクラック、欠陥を塞ぐことが可能であればよく、具体的には7nmから100nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは7nmから50nm、更に好ましくは7nmから20nmの範囲内が好ましい。平均粒径が小さすぎると分散など製造が難しく、平均粒径が大きすぎると、無機バリア層の欠陥を塞ぐことが困難となる。   Further, the average particle diameter of the particles only needs to be able to close the cracks and defects of the inorganic layer, and specifically, preferably in the range of 7 nm to 100 nm, more preferably 7 nm to 50 nm, Preferably it is in the range of 7 nm to 20 nm. If the average particle size is too small, production such as dispersion is difficult, and if the average particle size is too large, it is difficult to block defects in the inorganic barrier layer.

平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察写真(高倍率)により確認することが出来る。   The average particle diameter can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM) observation photograph (high magnification).

塗布液への粒子混合は、ゾル液状のものを混合してもよいし、粒子粉体を塗布液或いは分散液に分散してもよい。分散方法は超音波分散法、湿式分散法、圧力分散法など公知の方法を適宜用いることが出来る。   For mixing the particles into the coating solution, a sol liquid may be mixed, or the particle powder may be dispersed in the coating solution or dispersion. As a dispersion method, a known method such as an ultrasonic dispersion method, a wet dispersion method, or a pressure dispersion method can be appropriately used.

以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example is given and the concrete effect of the present invention is shown, the present invention is not limited to these.

実施例1
(基材の準備)
厚さ100μm、幅200mm、長さ100mのポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン(株)製テオネックスQF65)を準備した。
Example 1
(Preparation of base material)
A polyethylene naphthalate film (Teonex QF65 manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.) having a thickness of 100 μm, a width of 200 mm, and a length of 100 m was prepared.

(無機バリア層の形成)
図3に示す大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、以下に示す条件で準備したポリエチレンナフタレートフィルム上に、厚さ50nmのSiO層を形成した。
(Formation of inorganic barrier layer)
A 50 nm thick SiO 2 layer was formed on a polyethylene naphthalate film prepared under the following conditions using the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus shown in FIG.

厚さは、MXP21(マックサイエンス社製)を用いて測定して得られた値を示す。   The thickness indicates a value obtained by measurement using MXP21 (manufactured by Mac Science).

製膜条件
〈電源条件〉
第1電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 80kHz
出力密度 10W/cm
第2電極側 電源種類 パール工業社製高周波電源
周波数 13.56MHz
出力密度 10W/cm
〈電極条件〉
板状電極2本を用い、電極の間隙を1mmとしてこの間隙で放電を形成させ、プラズマを電極から基材表面に向けて噴出し、基材表面をプラズマ処理する。板状電極の母材はステンレス(SUS304)であるが、表面に厚み1mmでセラミックスが溶射されている。電極内部には冷却用の冷媒(水)を温度25℃で通水して放電を行った。
Film formation conditions <Power supply conditions>
1st electrode side Power supply type
Frequency 80kHz
Output density 10W / cm 2
Second electrode side Power supply type High frequency power supply manufactured by Pearl Industrial Co., Ltd.
Frequency 13.56MHz
Output density 10W / cm 2
<Electrode conditions>
Two plate-like electrodes are used, and the gap between the electrodes is set to 1 mm. A discharge is formed in the gap, and plasma is ejected from the electrodes toward the substrate surface, whereby the substrate surface is plasma treated. The base material of the plate electrode is stainless steel (SUS304), but ceramic is sprayed on the surface with a thickness of 1 mm. A cooling refrigerant (water) was passed through the electrode at a temperature of 25 ° C. for discharging.

〈ガス条件〉
原料ガスとしてTEOS(テトラエトキシシラン)をバブリングにより気化させて放電空間に供給し、プラズマのエネルギーによる分解反応を利用して、基材表面にSiO層を形成させた。
<Gas conditions>
TEOS (tetraethoxysilane) was vaporized by bubbling as a source gas and supplied to the discharge space, and a SiO 2 layer was formed on the surface of the substrate by utilizing a decomposition reaction by plasma energy.

放電ガス:窒素ガス 2slm/cm
反応ガス:酸素ガス 0.01slm/cm
薄膜形成用ガス:500mlガラス製バブリング容器にTEOS原材料を200ml準備し、25℃に保温する。気化したTEOSを放電空間に供給するためのキャリアガスとして、アルゴンガス0.05slm/cmを供給する。
Discharge gas: Nitrogen gas 2 slm / cm
Reaction gas: Oxygen gas 0.01 slm / cm
Gas for forming a thin film: 200 ml of TEOS raw material is prepared in a 500 ml glass bubbling container and kept at 25 ° C. Argon gas of 0.05 slm / cm is supplied as a carrier gas for supplying vaporized TEOS to the discharge space.

(バリアフィルムの製造)
(ポリマー層形成用塗布液の調製)
3官能イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート(アロニックスM−315:東亞合成社製)10gに、ラジカル開始剤(イルガキュアー651:チバガイギー社製)をアロニックスM−315の1質量%相当量を添加し、メチルエチルケトン250gに溶解して、ポリマー膜形成用塗布液を調製した。この塗布液は、室温(25℃)で液状であった。
(Manufacture of barrier films)
(Preparation of coating solution for polymer layer formation)
To 10 g of trifunctional isocyanuric acid ethylene oxide-modified triacrylate (Aronix M-315: manufactured by Toagosei Co., Ltd.), a radical initiator (Irgacure 651: manufactured by Ciba Geigy) was added in an amount equivalent to 1% by mass of Aronix M-315, A polymer film-forming coating solution was prepared by dissolving in 250 g of methyl ethyl ketone. This coating solution was liquid at room temperature (25 ° C.).

(ポリマー層形成用塗布液の脱気)
調製したポリマー層形成用塗布液を温度25℃度で膜脱気モジュール(DIC(株)製SEPAREL PFF)を使用し、脱気度を30%とした。脱気度は脱気後の溶存酸素量/飽和溶存酸素量の比率を求めてポリマー層形成用塗布液中の溶存空気量の飽和空気溶解量に対する割合とした。溶存酸素量は、HORIBA(株)製CD−200SCで測定した値を使用した。
(Deaeration of coating solution for polymer layer formation)
The prepared coating solution for forming a polymer layer was used at a temperature of 25 ° C. using a membrane degassing module (DICESEL PFF manufactured by DIC Corporation), and the degassing degree was set to 30%. The degree of deaeration was determined by determining the ratio of dissolved oxygen amount / saturated dissolved oxygen amount after deaeration to the ratio of the dissolved air amount in the polymer layer forming coating solution to the saturated air dissolved amount. As the amount of dissolved oxygen, a value measured by CD-200SC manufactured by HORIBA Ltd. was used.

(ポリマー層の形成)
図2に示す製造工程を使用し、準備した無機バリア層を形成したポリエチレンナフタレートフィルムに、脱気済みのポリマー層形成用塗布液を表1に示す様に温度を変えエクストルージョンコーターで塗布し、乾燥膜厚が2μmのポリマー層を形成しバリアフィルムを作製し試料No.101から105とした。塗布する時の脱気済みのポリマー層形成用塗布液の温度は、ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対する温度を示す。
(Formation of polymer layer)
Using the manufacturing process shown in FIG. 2, the polymer layer-forming coating solution is applied to the polyethylene naphthalate film on which the inorganic barrier layer has been formed by changing the temperature as shown in Table 1 and using an extrusion coater. A barrier film was prepared by forming a polymer layer having a dry film thickness of 2 μm. 101 to 105. The temperature of the degassed polymer layer forming coating solution at the time of coating indicates the temperature relative to the boiling point of the solvent constituting the polymer layer forming coating solution.

尚、脱気をしない他は試料No.102と全て同じ条件で塗布・乾燥しポリマー層を形成しバリアフィルムを作製し比較試料No.106とした。   In addition, sample no. No. 102 was applied and dried under the same conditions to form a polymer layer, and a barrier film was prepared. 106.

評価
作製した各試料No.101から106に付き、酸素透過率、水蒸気透過率、保存性を以下に示す方法で測定し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表1に示す。
Evaluation Each sample No. Table 1 shows the results obtained by measuring the oxygen transmission rate, water vapor transmission rate, and storage stability in accordance with the evaluation ranks shown below.

酸素透過率の測定方法
JIS K 7126Bで規定の方法に準拠して酸素透過率を測定した。
Method for Measuring Oxygen Permeability Oxygen permeability was measured according to a method specified in JIS K 7126B.

酸素透過率の評価ランク
◎:0.005ml/m・24h・atm未満
○:0.01ml/m・24h・atm未満、0.005ml/m・24h・atm以上
△:0.1ml/m・24h・atm未満、0.01ml/m・24h・atm以上
×:0.1ml/m・24h・atm以上
水蒸気透過率の測定方法
JIS K7129Bで規定の方法に準拠して水蒸気透過率を測定した。結果、何れの試料も0.01g/m・day以下であった。
Evaluation rank of oxygen permeability ◎: 0.005ml / m less than 2 · 24h · atm ○: 0.01ml / m less than 2 · 24h · atm, 0.005ml / m 2 · 24h · atm or more △: 0.1ml / Less than m 2 · 24h · atm, 0.01ml / m 2 · 24h · atm or more ×: 0.1ml / m 2 · 24h · atm or more Measurement method of water vapor transmission rate Water vapor transmission according to the method specified in JIS K7129B The rate was measured. As a result, all the samples were 0.01 g / m 2 · day or less.

水蒸気透過率の評価ランク
◎:0.005g/m・24h未満
○:0.01g/m・24h未満、0.005g/m・24h以上
△:0.1/m・24h未満、0.01g/m・24h以上
×:0.1g/m・24h以上
保存性の評価方法
上記作製した各ガスバリア性フィルムを、98℃の熱湯に48時間浸漬した後、JIS K5400に準拠した碁盤目試験により密着性の評価を行った。具体的には、ガスバリア膜形成面に縦横に11本の切れ目を入れ、1mm角の碁盤目を100個作製し、この上にセロハンテープを貼り付け、90度の角度で素早く剥がし、剥がれた部分の有無を目視で確認し保存性の評価とした。
Evaluation rank of the water vapor transmission rate ◎: 0.005g / m less than 2 · 24h ○: 0.01g / m less than 2 · 24h, 0.005g / m 2 · 24h or more △: 0.1 / m less than 2 · 24h, 0.01 g / m 2 · 24 h or more ×: 0.1 g / m 2 · 24 h or more Preservability evaluation method Each of the gas barrier films produced above was immersed in hot water at 98 ° C. for 48 hours, and then in accordance with JIS K5400. Adhesion was evaluated by a cross cut test. Specifically, 11 cuts were made vertically and horizontally on the gas barrier film forming surface, and 100 1 mm square grids were prepared. A cellophane tape was applied on this, and it was peeled off quickly at an angle of 90 degrees. The presence or absence of was confirmed visually to evaluate the storage stability.

保存性の評価ランク
◎:まったく剥がれない
○:一部の碁盤目で極僅かな浮きが認められるが、良好な品質である
△:1、2個の碁盤目で剥離が認められるが、実用上は許容される品質である
×:3個以上の碁盤目で剥離が認められ、実用上問題となる品質である
Evaluation rank of storage stability ◎: Not peeled off at all ○: Slight float is observed in some grids, but good quality △: Peeling is observed at 1 and 2 grids, but practically Is an acceptable quality. X: Peeling is observed at 3 or more grids, and is a quality that is practically problematic.

Figure 2011036778
Figure 2011036778

フィルム基材上に、無機バリア層とポリマー層とをこの順番で積層したバリアフィルムを作製する時、ポリマー層を形成するポリマー層形成用塗布液を脱気した後、ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒(メチルエチルケトン)の沸点に対して温度−20℃から−60℃の温度で塗布し作製した試料No.102から104は、酸素透過率、水蒸気透過率何れも優れた性能を示した。   When producing a barrier film in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are laminated in this order on a film substrate, after degassing the polymer layer forming coating solution for forming the polymer layer, the polymer layer forming coating solution is Sample No. produced by coating at a temperature of −20 ° C. to −60 ° C. with respect to the boiling point of the solvent (methyl ethyl ketone). 102 to 104 showed excellent performance in both oxygen permeability and water vapor permeability.

ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒(メチルエチルケトン)の沸点に対して温度−65℃で塗布し作製した試料No.101は、酸素透過率、水蒸気透過率が何れも本発明の試料No.102から104よりも劣る結果を示した。   Sample No. produced by coating at a temperature of −65 ° C. with respect to the boiling point of the solvent (methyl ethyl ketone) constituting the coating liquid for forming the polymer layer. Sample No. 101 of the present invention has both oxygen permeability and water vapor permeability. Results were inferior to 102-104.

ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒(メチルエチルケトン)の沸点に対して温度−15℃で塗布し作製した試料No.105は、保存性が本発明の試料No.102から104よりも劣る結果を示した。   Sample No. produced by coating at a temperature of −15 ° C. with respect to the boiling point of the solvent (methyl ethyl ketone) constituting the coating liquid for forming the polymer layer. No. 105 is a sample having a storage stability of Sample No. Results were inferior to 102-104.

ポリマー層形成用塗布液を脱気しないで作製した試料No.106は酸素透過率、水蒸気透過率が何れも本発明の試料No.102から104よりも劣る結果を示した。本発明の有効性が確認された。   Sample No. produced without degassing the polymer layer forming coating solution. Sample No. 106 of the present invention has both oxygen permeability and water vapor permeability. Results were inferior to 102-104. The effectiveness of the present invention was confirmed.

実施例2
(基材の準備)
実施例1と同じポリエチレンナフタレートフィルムを準備した。
Example 2
(Preparation of base material)
The same polyethylene naphthalate film as in Example 1 was prepared.

(無機バリア層の形成)
実施例1と同じ方法で、準備したポリエチレンナフタレートフィルム上に、厚さ50nmのSiO層を形成した。
(Formation of inorganic barrier layer)
A SiO 2 layer having a thickness of 50 nm was formed on the prepared polyethylene naphthalate film by the same method as in Example 1.

(バリアフィルムの製造)
(ポリマー層形成用塗布液の調製)
実施例1で準備したとポリマー層形成用塗布液と同じポリマー層形成用塗布液を準備した。
(Manufacture of barrier films)
(Preparation of coating solution for polymer layer formation)
When prepared in Example 1, the same polymer layer forming coating solution as the polymer layer forming coating solution was prepared.

(ポリマー層形成用塗布液の脱気)
表2に示す様に脱気度を変化した。脱気度の変化は、脱気度は脱気時間を変えることで調整した。又、脱気度は実施例1と同じ方法で求めた。脱気は実施例1と同じ膜脱気モジュールを使用した。
(Deaeration of coating solution for polymer layer formation)
As shown in Table 2, the degree of deaeration was changed. The change of the deaeration degree was adjusted by changing the deaeration time. The degree of deaeration was determined by the same method as in Example 1. The same membrane degassing module as in Example 1 was used for degassing.

脱気する時のポリマー層形成用塗布液の温度:20℃
(ポリマー層の形成)
図2に示す製造工程を使用し、準備した無機バリア層を形成したポリエチレンナフタレートフィルムに、表2に示す様に脱気度を変えた各ポリマー層形成用塗布液の温度をポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒(メチルエチルケトン)の沸点に対して−40℃でエクストルージョンコーターで塗布し、乾燥膜厚が2μmのポリマー層を形成しバリアフィルムを作製し試料No.201から204とした。
Temperature of coating solution for polymer layer formation when degassing: 20 ° C
(Formation of polymer layer)
Using the manufacturing process shown in FIG. 2, the temperature of each coating liquid for forming a polymer layer with a different degree of deaeration as shown in Table 2 is applied to the polyethylene naphthalate film on which the prepared inorganic barrier layer is formed. A barrier film was prepared by applying a coating layer with an extrusion coater at −40 ° C. with respect to the boiling point of the solvent (methyl ethyl ketone) constituting the coating solution to form a polymer layer having a dry film thickness of 2 μm. 201 to 204.

評価
作製したバリアフィルムNo.201から204に付き、酸素透過率、水蒸気透過率、保存性を実施例1と同じ方法で測定し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表2に示す。
Evaluation The produced barrier film no. Table 2 shows the results obtained by measuring oxygen transmission rate, water vapor transmission rate, and storage stability in the same manner as in Example 1 and evaluating according to the same evaluation rank as in Example 1.

Figure 2011036778
Figure 2011036778

フィルム基材上に、無機バリア層とポリマー層とをこの順番で積層したバリアフィルムを作製する時、ポリマー層を形成するポリマー層形成用塗布液の脱気度を30%以下で作製した試料No.203、204は酸素透過率、水蒸気透過率、保存性何れも優れた性能を示した。本発明の有効性が確認された。   When producing a barrier film in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are laminated in this order on a film substrate, sample No. produced with a degassing degree of the polymer layer forming coating solution forming the polymer layer at 30% or less . Nos. 203 and 204 showed excellent performance in all of oxygen permeability, water vapor permeability, and storage stability. The effectiveness of the present invention was confirmed.

実施例3
(基材の準備)
実施例1と同じポリエチレンナフタレートフィルムを準備した。
Example 3
(Preparation of base material)
The same polyethylene naphthalate film as in Example 1 was prepared.

(無機バリア層の形成)
実施例1と同じ方法で、準備したポリエチレンナフタレートフィルム上に、厚さ50nmのSiO層を形成した。
(Formation of inorganic barrier layer)
A SiO 2 layer having a thickness of 50 nm was formed on the prepared polyethylene naphthalate film by the same method as in Example 1.

(バリアフィルムの製造)
(ポリマー層形成用塗布液の調製)
ポリマー層形成用塗布液を構成する材料を表3に示す様に変えポリマー層形成用塗布液を調製しNo.3−1から3−6とした。
(Manufacture of barrier films)
(Preparation of coating solution for polymer layer formation)
A material for forming the polymer layer forming coating solution was changed as shown in Table 3 to prepare a polymer layer forming coating solution. 3-1 to 3-6.

Figure 2011036778
Figure 2011036778

ポリマー層形成用塗布液No.3−1の調製
光重合性アクリレートとしてトリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA:ダイセル・サイテック製)9g、及び光重合開始剤(チバ・ジャパン製、イルガキュアー907)0.1gを、メチルエチルケトン250gに溶解させて塗布液とした。
Coating liquid for forming polymer layer No. Preparation of 3-1 9 g of tripropylene glycol diacrylate (TPGDA: manufactured by Daicel Cytec) and 0.1 g of a photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Japan, Irgacure 907) are dissolved in 250 g of methyl ethyl ketone as a photopolymerizable acrylate. Coating solution.

ポリマー層形成用塗布液No.3−2の調製
光重合性アクリレートとしてビスフェノールA型エポキシアクリレート(新中村化学製、NKオリゴEA−1020)9g、及び光重合開始剤(チバ・ジャパン製、イルガキュアー907)0.1gを、メチルエチルケトン250gに溶解させて塗布液とした。
Coating liquid for forming polymer layer No. 3-2 Preparation As a photopolymerizable acrylate, 9 g of bisphenol A type epoxy acrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK Oligo EA-1020) and 0.1 g of a photopolymerization initiator (Ciba Japan, Irgacure 907) were added to methyl ethyl ketone. It was dissolved in 250 g to obtain a coating solution.

ポリマー層形成用塗布液No.3−3の調製
ヒドロキシメチルトリシクロデカンジメタクリレート94部、ヒドロキシメチルトリシクロデカンモノメタクリレート6部、β−チオプロピオネート6部、光開始剤(BASF社製「ルシリンTPO」)0.1部、ベンゾフェノン0.1部を均一に撹拌混合して塗布液No.3−3を得た。
Coating liquid for forming polymer layer No. Preparation of 3-3 94 parts of hydroxymethyltricyclodecane dimethacrylate, 6 parts of hydroxymethyltricyclodecane monomethacrylate, 6 parts of β-thiopropionate, 0.1 part of photoinitiator ("Lucirin TPO" manufactured by BASF) , 0.1 part of benzophenone was stirred and mixed uniformly to obtain a coating solution no. 3-3 was obtained.

ポリマー層形成用塗布液No.3−4の調製
セパラブル4口フラスコに温度制御レギュレーター、冷却管、撹拌装置を取り付けて精製水70部を仕込み、80℃に昇温し反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリセリンメタクリレート(以下、GLM)(日本油脂(株)製、「ブレンマーGLM」)30部、精製水20部、アゾ化合物(和光純薬工業(株)製「V−50」)0.3部を1時間掛けて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。重合終了後、精製水81部を十分に撹拌しながら添加し、固形分15%のポリグリセリンメタクリレート水溶液を得た。
Coating liquid for forming polymer layer No. Preparation of 3-4 A separable four-necked flask was equipped with a temperature control regulator, a cooling tube, and a stirring device, charged with 70 parts of purified water, heated to 80 ° C., and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen. Hereafter, 30 parts of GLM (Nippon Yushi Co., Ltd., “Blemmer GLM”), 20 parts of purified water, 0.3 part of azo compound (“V-50” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) take 1 hour. And dripped. After completion of dropping, the reaction was continued for another 3 hours. After completion of the polymerization, 81 parts of purified water was added with sufficient stirring to obtain a polyglycerol methacrylate aqueous solution having a solid content of 15%.

ポリマー層形成用塗布液No.3−5の調製
水溶性ポリマーとしてポリビニルアルコール50質量部、テトラエトキシシラン50質量部に希釈溶媒(水/メタノール混合溶媒)、加水分解触媒(0.1mol/1HCl溶液)を加えて攪拌し、塗布液No.3−5を得た。
Coating liquid for forming polymer layer No. Preparation of 3-5 As a water-soluble polymer, 50 parts by mass of polyvinyl alcohol and 50 parts by mass of tetraethoxysilane were added with a diluting solvent (water / methanol mixed solvent) and a hydrolysis catalyst (0.1 mol / 1 HCl solution), stirred and applied. Liquid No. 3-5 was obtained.

ポリマー層形成用塗布液No.3−6の調製
ポリシラザンの20質量%キシレン溶液(「NL110A」AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製)を塗布液No.3−6とした。
Coating liquid for forming polymer layer No. Preparation of 3-6 Polysilazane 20 mass% xylene solution ("NL110A" manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) It was set to 3-6.

(ポリマー層形成用塗布液の脱気)
調製した各ポリマー層形成用塗布液No.3−1から3−6に付き、実施例1と同じ脱気方法、条件で脱気を行い、脱気度を50%とした。
(Deaeration of coating solution for polymer layer formation)
Each of the prepared coating solutions for polymer layer formation No. Degassing was performed using the same degassing method and conditions as in Example 1 from 3-1 to 3-6, and the degassing degree was 50%.

(ポリマー層の形成)
図2に示す製造工程を使用し、準備した無機バリア層を形成したポリエチレンナフタレートフィルムに、表3に示す様に構成材料を変えた各ポリマー層形成用塗布液の温度をポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して−40℃でエクストルージョンコーターで塗布し、乾燥膜厚が2μmのポリマー層を形成しバリアフィルムを作製し試料No.301から306とした。
(Formation of polymer layer)
Using the manufacturing process shown in FIG. 2, the temperature of each coating liquid for forming a polymer layer with different constituent materials as shown in Table 3 is applied to the polyethylene naphthalate film on which the prepared inorganic barrier layer is formed. A barrier film was prepared by applying a coating layer with an extrusion coater at −40 ° C. with respect to the boiling point of the solvent constituting the liquid to form a polymer layer having a dry film thickness of 2 μm. 301 to 306.

評価
作製したバリアフィルムNo.301から306に付き、酸素透過率、水蒸気透過率、保存性を実施例1と同じ方法で測定し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表4に示す。
Evaluation The produced barrier film no. From Table 301 to 306, the oxygen permeability, water vapor permeability, and storage stability were measured by the same method as in Example 1, and the results evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1 are shown in Table 4.

Figure 2011036778
Figure 2011036778

フィルム基材上に、無機バリア層とポリマー層とをこの順番で積層したバリアフィルムを作製する時、ポリマー層を形成するポリマー層形成用塗布液の材料をアクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、ポリシラザンを使用し作製した試料No.301から306は酸素透過率、水蒸気透過率、保存性何れも優れた性能を示した。本発明の有効性が確認された。   When producing a barrier film in which an inorganic barrier layer and a polymer layer are laminated in this order on a film substrate, the material of the coating solution for forming a polymer layer is an acrylate resin, a methacrylate resin, or a polysilazane. Sample No. prepared and used. Nos. 301 to 306 showed excellent performance in all of oxygen permeability, water vapor permeability, and storage stability. The effectiveness of the present invention was confirmed.

実施例4
(基材の準備)
実施例1と同じポリエチレンナフタレートフィルムを準備した。
Example 4
(Preparation of base material)
The same polyethylene naphthalate film as in Example 1 was prepared.

(無機バリア層の形成)
実施例1と同じ方法で、準備したポリエチレンナフタレートフィルム上に、厚さ50nmのSiO層を形成した。
(Formation of inorganic barrier layer)
A SiO 2 layer having a thickness of 50 nm was formed on the prepared polyethylene naphthalate film by the same method as in Example 1.

(バリアフィルムの製造)
(ポリマー層形成用塗布液の調製)
粒子を有する下記に示すポリマー層形成用塗布液を調製しNo.4−1から4−8とした。粒径測定には大塚電子(株)製FPAR−1000を使用した。
(Manufacture of barrier films)
(Preparation of coating solution for polymer layer formation)
A coating solution for forming a polymer layer shown below having particles was prepared and 4-1 to 4-8. FPAR-1000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for particle size measurement.

ポリマー層形成用塗布液No.4−1の調製
3官能イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート(アロニックスM−315:東亞合成社製)10gに、ラジカル開始剤(イルガキュアー651:チバガイギー社製)をアロニックスM−315の1質量%相当量を添加し、メチルエチルケトン250gに溶解した。続いて日産化学(株)製MEK−ST(粒径10nmから15nm)液を粒子含有率が15vol%となる様に前記塗布液に混合し、攪拌してポリマー層形成用塗布液No.4−1を得た。
Coating liquid for forming polymer layer No. Preparation of 4-1 Trifunctional isocyanuric acid ethylene oxide modified triacrylate (Aronix M-315: manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and a radical initiator (Irgacure 651: manufactured by Ciba Geigy) equivalent to 1% by mass of Aronix M-315 An amount was added and dissolved in 250 g of methyl ethyl ketone. Subsequently, a MEK-ST (particle size 10 nm to 15 nm) solution manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. was mixed with the coating solution so that the particle content was 15 vol%, and stirred to form a coating solution No. 4-1.

ポリマー層形成用塗布液4−2から4−3の調製
ポリマー層形成用塗布液に混合する粒子を日産化学(株)製MEK−ST(粒径40nmから45nmおよび70nmから80nm)に変更する以外は4−1と同様にしてポリマー層形成用塗布液No.4−2(粒径40nmから45nmを使用)から4−3(粒径70nmから80nmを使用)を得た。
Preparation of polymer layer forming coating solution 4-2 to 4-3 Except for changing the particles to be mixed into the polymer layer forming coating solution to MEK-ST (particle size 40 nm to 45 nm and 70 nm to 80 nm) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. In the same manner as in 4-1, the coating liquid for forming a polymer layer No. 4-2 (using a particle size of 40 nm to 45 nm) was obtained from 4-3 (using a particle size of 70 nm to 80 nm).

ポリマー層形成用塗布液4−4の調製
ポリマー層形成用塗布液に混合する粒子をNanophase Tecnologies社製NanoDur X1130PMA(粒径45nm)に変更する以外は4−1と同様にしてポリマー層形成用塗布液No.4−4を得た。
Preparation of polymer layer forming coating solution 4-4 Polymer layer forming coating solution in the same manner as in 4-1, except that the particles mixed in the polymer layer forming coating solution are changed to NanoDur X1130PMA (particle size: 45 nm) manufactured by Nanophase Technologies. Liquid No. 4-4 was obtained.

ポリマー層形成用塗布液4−5の調製
ポリマー層形成用塗布液に混合する粒子を日本アエロジル AEROSIL RX300(粒径7nm)に変更する以外は4−1と同様にしてポリマー層形成用塗布液No.4−5を得た。
Preparation of polymer layer forming coating solution 4-5 Polymer layer forming coating solution No. 4-1, except that the particles mixed in the polymer layer forming coating solution are changed to Nippon Aerosil AEROSIL RX300 (particle size 7 nm). . 4-5 was obtained.

ポリマー層形成用塗布液4−6、4−7の調製
内容積1Lのポリエチレン製容器中で、コロイダルシリカ(扶桑化学工業(株)製PLシリーズ(粒径100nm及び120nm))700gを撹拌機、コンデンサー、温度計及び注入口2箇を備えた内容積1Lのガラス製反応器に仕込み、反応器内ゾルの沸騰を維持し、液面を若干上げながら、別のボイラーで発生させたメタノールの蒸気を反応器内のシリカゾル中に連続的に吹き込んだ。留出液の体積が10Lになったところで置換を終了し、メタノール分散シリカゾル(SiO濃度15.0質量%)を得た。続いてこの分散液を粒子含有率が15vol%となるように前記塗布液に混合し、攪拌してポリマー層形成用塗布液No.4−6(粒径100nmを使用)、4−7(粒径120nmを使用)を得た。
Preparation of polymer layer forming coating solutions 4-6 and 4-7 In a polyethylene container having an internal volume of 1 L, 700 g of colloidal silica (PL series (particle size 100 nm and 120 nm) manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.) was stirred. Methanol vapor generated in a separate boiler while charging the 1-L glass reactor equipped with a condenser, thermometer and two inlets, maintaining the sol boiling in the reactor and raising the liquid level slightly. Was continuously blown into the silica sol in the reactor. The substitution was terminated when the volume of the distillate reached 10 L, and a methanol-dispersed silica sol (SiO 2 concentration 15.0% by mass) was obtained. Subsequently, this dispersion was mixed with the coating solution so that the particle content was 15 vol%, and stirred to form a polymer layer forming coating solution No. 4-6 (using a particle size of 100 nm) and 4-7 (using a particle size of 120 nm) were obtained.

ポリマー層形成用塗布液4−8の調整
粒子を添加しない以外はポリマー層形成用塗布液4−1と同様にして、ポリマー層形成用塗布液No.4−8を得た。
Preparation of Polymer Layer Forming Coating Liquid 4-8 Polymer Layer Forming Coating Liquid No. 4-8 was prepared in the same manner as Polymer Layer Forming Coating Liquid 4-1, except that no particles were added. 4-8 was obtained.

(ポリマー層形成用塗布液の脱気)
調製した各ポリマー層形成用塗布液No.4−1から4−8に付き、実施例1と同じ脱気方法、条件で脱気を行い、脱気度を30%とした。
(Deaeration of coating solution for polymer layer formation)
Each of the prepared coating solutions for polymer layer formation No. Degassing was performed using the same degassing method and conditions as in Example 1 from 4-1 to 4-8, and the degassing degree was 30%.

(ポリマー層の形成)
図2に示す製造工程を使用し、準備した無機バリア層を形成したポリエチレンナフタレートフィルムに、添加する粒子の粒径を変えた各ポリマー層形成用塗布液No.4−1から4−8の塗布液の温度をポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して−40℃でエクストルージョンコーターで塗布し、乾燥膜厚が2μmのポリマー層を形成しバリアフィルムを作製し試料No.401から408とした。
(Formation of polymer layer)
Using the production process shown in FIG. 2, each polymer layer forming coating solution No. 1 was prepared by changing the particle size of the particles to be added to the prepared polyethylene naphthalate film on which the inorganic barrier layer was formed. The temperature of the coating solution of 4-1 to 4-8 was applied with an extrusion coater at -40 ° C. with respect to the boiling point of the solvent constituting the coating solution for forming a polymer layer, and a polymer layer having a dry film thickness of 2 μm was formed. A barrier film was formed and sample no. 401 to 408.

評価
作製したバリアフィルムNo.401から408に付き、酸素透過率、水蒸気透過率、保存性を実施例1と同じ方法で測定し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表5示す。
Evaluation The produced barrier film no. From Table 401 to 408, oxygen permeability, water vapor permeability, and storage stability were measured by the same method as in Example 1, and the results of evaluation according to the same evaluation rank as in Example 1 are shown in Table 5.

Figure 2011036778
Figure 2011036778

フィルム基材上に、無機バリア層とポリマー層とをこの順番で積層したバリアフィルムを作製する時、ポリマー層を形成するポリマー層形成用塗布液に平均粒径7nmから100nmの粒子を添加し作製した試料No.401から406は酸素透過率、水蒸気透過率、保存性は何れも優れた性能を示した。本発明の有効性が確認された。   When a barrier film is formed by laminating an inorganic barrier layer and a polymer layer in this order on a film substrate, particles having an average particle diameter of 7 nm to 100 nm are added to a coating solution for forming a polymer layer. Sample No. Nos. 401 to 406 showed excellent performance in terms of oxygen permeability, water vapor permeability, and storage stability. The effectiveness of the present invention was confirmed.

1 バリアフィルム
101、301、E、F 基材
102 無機バリア層
103 ポリマー層
2 製造工程
3 基材供給工程
4 ポリマー層形成用塗布液供給工程
401 ポリマー層形成用塗布液貯蔵タンク
402 脱気装置
403 加熱装置
5 塗布工程
501 コーター
502 バックアップロール
6 乾燥工程
7 巻き取り工程
8、9 大気圧プラズマ製膜装置
801 第1電極
802 第2電極
9a1 ロール回転電極
9a2 角筒型固定電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Barrier film 101, 301, E, F Base material 102 Inorganic barrier layer 103 Polymer layer 2 Manufacturing process 3 Base material supply process 4 Polymer layer formation coating liquid supply process 401 Polymer layer formation coating liquid storage tank 402 Deaerator 403 Heating device 5 Coating process 501 Coater 502 Backup roll 6 Drying process 7 Winding process 8, 9 Atmospheric pressure plasma film forming apparatus 801 First electrode 802 Second electrode 9a1 Roll rotating electrode 9a2 Square tube fixed electrode

Claims (6)

フィルム基材上に、少なくとも1層の無機バリア層と少なくとも1層のポリマー層とを有するバリアフィルムの製造方法において、
前記ポリマー層を塗布方式で前記無機バリア層の上にポリマー層形成用塗布液を塗布し形成する際、
前記ポリマー層形成用塗布液を脱気した後、前記ポリマー層形成用塗布液を構成している溶媒の沸点に対して温度20℃から60℃低い温度で塗布することを特徴とするバリアフィルムの製造方法。
In the method for producing a barrier film having at least one inorganic barrier layer and at least one polymer layer on the film substrate,
When applying and forming a polymer layer forming coating solution on the inorganic barrier layer by a coating method,
After degassing the polymer layer forming coating solution, the barrier layer is applied at a temperature lower by 20 to 60 ° C. than the boiling point of the solvent constituting the polymer layer forming coating solution. Production method.
前記ポリマー層形成用塗布液の脱気度が30%以下であることを特徴とする請求項1に記載のバリアフィルムの製造方法。   The method for producing a barrier film according to claim 1, wherein the polymer layer forming coating solution has a degassing degree of 30% or less. 前記ポリマー層がアクリレート系樹脂又はメタクリレート系樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のバリアフィルムの製造方法。   The method for producing a barrier film according to claim 1 or 2, wherein the polymer layer is formed of an acrylate resin or a methacrylate resin. 前記ポリマー層がポリシラザンで形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のバリアフィルムの製造方法。   The method for producing a barrier film according to claim 1, wherein the polymer layer is formed of polysilazane. 前記ポリマー層は平均粒径が7nmから100nmの粒子を含むことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のバリアフィルムの製造方法。   The method for producing a barrier film according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer layer includes particles having an average particle diameter of 7 nm to 100 nm. 前記無機バリア層が大気圧プラズマ方式で形成された酸化珪素系バリア膜であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のバリアフィルムの製造方法。   The method for producing a barrier film according to any one of claims 1 to 5, wherein the inorganic barrier layer is a silicon oxide-based barrier film formed by an atmospheric pressure plasma method.
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