JP2012193449A - Gas barrier film, and method and device for producing the same - Google Patents

Gas barrier film, and method and device for producing the same Download PDF

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恭輔 植田
Yuki Watanabe
祐樹 渡邉
Yumi Hayashi
佑美 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier film having excellent adhesion as compared with conventional ones, with high production efficiency, through the formation of an adhesion layer and a gas barrier layer by means of an in-line deposition.SOLUTION: When an adhesion layer 2, which comprises silicon oxide and is formed by means of a plasma-chemical vapor-phase epitaxy system, and a gas barrier layer 3 are formed on a plastic film 1 serving as a base material, a metal roll electrode, on which the base material 1 runs, and a circular arc-like earthed electrode, which includes a magnet with one pair or more of S-N poles installed in a plane thereof, as a counter electrode, are provided; a high frequency wave of 10 kHz or higher and 30 MHz or lower is applied between the electrodes, while a pressure in a processing space is set at 0.5 Pa or higher and 20 Pa or lower by introducing, for example, hexamethyldisiloxane and oxygen, to form the adhesion layer 2 on a surface of the base material 1; and further the silicon oxide gas barrier layer 3 is formed on the adhesion layer.

Description

本発明は、太陽電池のバックシート、食品や医薬品等の包装分野に用いられるガスバリア性フィルムおよびその製造方法ならびにその製造装置に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a back barrier sheet for a solar cell, a gas barrier film used in the packaging field of foods, pharmaceuticals, and the like, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus thereof.

太陽電池保護シートは太陽電池モジュールの起電部分であるパターニングされたシリコン薄膜の湿度による劣化を防止するために、太陽電池の裏側に配置されており、酸素や水蒸気といったガスを遮断し、同時に屋外などの過酷な状況下で使用されてもガスバリア性能が劣化しない耐久性能が求められる。   The solar cell protection sheet is placed on the back side of the solar cell to prevent the deterioration of the patterned silicon thin film, which is the electromotive part of the solar cell module, due to humidity. Therefore, durability performance that does not deteriorate the gas barrier performance even when used under severe conditions such as the above is required.

ハードディスクや半導体モジュール、食品や医薬品類の包装に用いられる包装材料においても、内容物を保護することが必要である。特に、食品包装においては蛋白質や油脂などの酸化や変質を抑制し、味や鮮度を保持することが必要である。また無菌状態での取り扱いが必要とされる医薬品類においては有効成分の変質を抑制し、効能を維持することが求められる。これらの内容物の品質を保護するために、酸素や水蒸気、その他内容物を変質させる気体を遮断するガスバリア性を備える包装体が求められている。   It is necessary to protect the contents of packaging materials used for packaging hard disks, semiconductor modules, foods and pharmaceuticals. Particularly in food packaging, it is necessary to suppress the oxidation and alteration of proteins, fats and oils, and to maintain the taste and freshness. In addition, pharmaceuticals that require handling in a sterile state are required to suppress the alteration of the active ingredient and maintain its efficacy. In order to protect the quality of these contents, there is a demand for a package having a gas barrier property that blocks oxygen, water vapor, and other gases that alter the contents.

プラスチックフィルムからなる包装体としては、従来、高分子の中では比較的ガスバリア性能に優れる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)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリアクリロニトリル(PAN)などの樹脂フィルムや或いはこれらの樹脂をラミネートまたはコーティングしたプラスチックフィルムなどが好んで用いられてきた。しかしながら、これらのフィルムは、温度依存性が高く、高温または高湿度下においてガスバリア性能に劣化が見られ、また、食品包装用途においてはボイル処理や高温高圧力条件下でのレトルト処理を行うとガスバリア性能が著しく劣化する場合が多い。また、PVDC系の高分子樹脂組成物を用いたガスバリア性積層体は、湿度依存性は低いものの温度依存性がある上に、高いガスバリア性能(例えば、1cc/m・day・atm以下)を得ることができない。 Conventionally, as a package made of a plastic film, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), polyacrylonitrile (PAN), which are relatively excellent in gas barrier performance among polymers. Etc.) or plastic films laminated or coated with these resins have been used favorably. However, these films are highly temperature-dependent, and the gas barrier performance is deteriorated at high temperatures or high humidity. In food packaging applications, when the boil treatment or retort treatment under high temperature and high pressure conditions is performed, the gas barrier performance is reduced. Often the performance is significantly degraded. In addition, the gas barrier laminate using the PVDC polymer resin composition has low humidity dependency but temperature dependency, and also has high gas barrier performance (for example, 1 cc / m 2 · day · atm or less). Can't get.

また、PVDCやPANなどは廃棄・焼却の際に有害物質が発生する危険性が高いため、高防湿性を有し、かつ高度のガスバリア性能を要求される包装体については、アルミニウムなどの金属箔などにてガスバリア性能を担保せざるを得なかった。しなしながら、金属箔は不透明であるため、包装材料を透過して内容物を識別することが難しく、金属探知機による内容物検査や、電子レンジでの加熱処理が出来ない。   In addition, since PVDC and PAN have a high risk of generation of harmful substances during disposal and incineration, a metal foil such as aluminum is used for packaging that has high moisture resistance and requires high gas barrier performance. As a result, the gas barrier performance had to be secured. However, since the metal foil is opaque, it is difficult to identify the contents through the packaging material, and the contents cannot be inspected by a metal detector and cannot be heat-treated in a microwave oven.

また、これらの包装体を屋外などの過酷な条件下に長期間曝した場合、プラスチックフィルムとセラミック層との間で層間剥離が発生し包装体としての機能を損なう問題があり、屋外などで使用される高耐久性を有するガスバリア包装体を得るには鋭意工夫が求められる。   In addition, when these packages are exposed to harsh conditions such as outdoors for a long time, there is a problem that delamination occurs between the plastic film and the ceramic layer, impairing the function of the package, and it can be used outdoors. In order to obtain a highly durable gas barrier package, intensive ingenuity is required.

ガスバリア性フィルムとしては、プラスチックフィルム基材表面に、酸化珪素、酸化アルミニウム等からなる金属酸化膜を形成した透明性の高いガスバリア性フィルムが、一般的に数多く、実用化されている。特許文献1は、高分子樹脂フィルム上に炭化酸化珪素を有するガスバリア性フィルムを開示している。特許文献2は、透明プラスチック基体上に、非晶質の酸化アルミニウム薄膜を設けたガスバリア性フィルムを開示している。ところが、プラスチック基体にこれらの蒸着膜を単純に積層しても、基材と蒸着層との密着性が十分でなく、レトルト処理やボイル処理、耐環境試験等により、基材と蒸着層間で簡単に剥離してしまうことも少なくない。   As the gas barrier film, a large number of highly transparent gas barrier films in which a metal oxide film made of silicon oxide, aluminum oxide or the like is formed on the surface of a plastic film substrate are generally put into practical use. Patent Document 1 discloses a gas barrier film having silicon carbide oxide on a polymer resin film. Patent Document 2 discloses a gas barrier film in which an amorphous aluminum oxide thin film is provided on a transparent plastic substrate. However, even if these vapor-deposited films are simply laminated on a plastic substrate, the adhesion between the substrate and the vapor-deposited layer is not sufficient. There are many cases where they peel off.

そのため、基材と蒸着層の密着性を上げるために、基材に、プラズマ処理、火炎処理、コロナ処理等の一般的な表面処理を基材表面に施す方法(特許文献3)や、アンカーコート層をウエット法によりコーティングする方法が多く提案されている(特許文献4・5・6)。中でも、減圧プラズマ処理による表面処理方法は、蒸着層成膜プロセスと同一系内(インライン)での処理により、工程の簡素化を実現できる。しかし、インラインの密着プロセスでは、高速な蒸着プロセスと同等な処理速度を必要とするため、十分な密着処理が得られない場合が多い。生産能率が高く、強固な密着力を得られるインラインの密着方法が望まれている。   Therefore, in order to improve the adhesion between the base material and the vapor deposition layer, a general surface treatment such as plasma treatment, flame treatment or corona treatment is applied to the base material surface (Patent Document 3), anchor coating Many methods for coating a layer by a wet method have been proposed (Patent Documents 4, 5, and 6). In particular, the surface treatment method using the low-pressure plasma treatment can realize simplification of the process by the treatment in the same system (in-line) as the vapor deposition layer forming process. However, since the in-line contact process requires a processing speed equivalent to that of a high-speed vapor deposition process, sufficient contact processing cannot often be obtained. There is a demand for an in-line adhesion method that has a high production efficiency and can provide a strong adhesion.

特開2008−179104号公報JP 2008-179104 A 特開昭62−179935公報JP 62-179935 A 特開2001−322200号公報JP 2001-322200 A 特開2006−116703号公報JP 2006-116703 A 特開2006−205533号公報JP 2006-205533 A 特開2006−321194号公報JP 2006-321194 A

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、従来の方式では不十分であった、プラスチックフィルムとガスバリア膜との密着性を改善するため、密着層とガスバリア層とをインライン成膜で形成することで、従来よりも密着性に優れたガスバリアフィルムを高い生産効率で提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in order to improve the adhesion between the plastic film and the gas barrier film, which is insufficient with the conventional method, the adhesion layer and the gas barrier layer are formed in-line. By forming with, it is providing the gas barrier film excellent in adhesiveness compared with the past with high production efficiency.

請求項1に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの片面、もしくは両面にプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層とガスバリア層とをこの順に形成したガスバリア性フィルムの製造方法であって、前記基材が走行する高周波印加電極である金属ロール電極と、対向電極として、面内に、S・N極一対以上の磁石を設置した、円弧状あるいは多面状により前記金属ロール電極に沿った形状にて配置された接地電極とを備え、前記電極間に、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリスジメチルアミノシラン、テトラクロロシラン、テトラエトキシシランおよびビスターティアリィブチルアミノシランから選択される1種類以上のガスと、酸素、オゾン、水、過酸化水素、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴンおよびヘリウムから選択される1種類以上のガスとを導入して、処理空間内の圧力を0.5Pa以上20Pa以下として、10kHz以上30MHz以下の高周波を印加することで、電極間に高密度なプラズマを発生させて、前記金属ロール電極上を走行する前記基材表面に、酸化珪素(SiOx)からなる前記密着層を形成する工程と、前記密着層上に、ドライコーティング法により、酸化珪素(SiOx)からなる前記ガスバリア層を形成する工程とを具備することを特徴とするガスバリア性フィルムの製造方法である。
請求項2に記載の発明は、前記密着層と前記ガスバリア層とを、減圧環境下における同一系内で連続して処理することを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性フィルムの製造方法である。
請求項3に記載の発明は、前記S・N極一対以上の磁石は、ネオジム磁石であることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性フィルムの製造方法である。
請求項4に記載の発明は、前記密着層におけるSiOx膜は、xの値が、0.5≦x≦2.2であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法である。
請求項5に記載の発明は、前記ガスバリア層におけるSiOx膜は、xの値が、1≦x≦2.2であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法である。
請求項6に記載の発明は、前記ガスバリア層上に、金属アルコキシドと水溶性高分子とを含む混合溶液を塗布し、加熱乾燥して形成される保護層を形成することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法である。
請求項7に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの片面、もしくは両面に形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層とガスバリア層とをこの順に形成したガスバリア性フィルムであって、前記密着層におけるSiOx膜は、xの値が、0.5≦x≦2.2であり、前記ガスバリア層におけるSiOx膜は、xの値が、1≦x≦2.2であることを特徴とするガスバリア性フィルムである。
請求項8に記載の発明は、前記ガスバリア層上に、金属アルコキシドと水溶性高分子を含む混合溶液を塗布し、加熱乾燥して形成される保護層を形成することを特徴とする請求項7に記載のガスバリア性フィルムである。
請求項9に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの片面、もしくは両面に形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層とガスバリア層とをこの順に形成したガスバリア性フィルムの製造装置であって、前記基材が走行する高周波印加電極である金属ロール電極と、対向電極として、面内に、S・N極一対以上の磁石を設置した、円弧状あるいは多面状により前記金属ロール電極に沿った形状にて配置された接地電極と、前記電極間に、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリスジメチルアミノシラン、テトラクロロシラン、テトラエトキシシランおよびビスターティアリィブチルアミノシランから選択される1種類以上のガスと、酸素、オゾン、水、過酸化水素、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴンおよびヘリウムから選択される1種類以上のガスとを導入するガス導入手段と、ドライコーティング法により、酸化珪素(SiOx)からなる前記ガスバリア層を形成するための形成手段とを具備することを特徴とするガスバリア性フィルムの製造装置である。
請求項10に記載の発明は、前記密着層と前記ガスバリア層とを、減圧環境下における同一系内で連続して処理することを特徴とする請求項9に記載のガスバリア性フィルムの製造装置である。
請求項11に記載の発明は、前記S・N極一対以上の磁石は、ネオジム磁石であることを特徴とする請求項10または11に記載のガスバリア性フィルムの製造装置である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an adhesion layer made of silicon oxide (SiOx) and a gas barrier layer formed by plasma chemical vapor deposition (PECVD method) on one side or both sides of a plastic film as a substrate. In this method of manufacturing a gas barrier film formed in this order, a metal roll electrode that is a high-frequency application electrode on which the base material travels, and as a counter electrode, in a plane, a pair of magnets of S / N poles was installed. A ground electrode arranged in a shape along the metal roll electrode in an arc shape or a polyhedral shape, and tetraethylsiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, triethyl between the electrodes Silane, trimethylsilane, monosilane, disilane, octamethylcyclotetrasiloxane, tris One or more gases selected from methylaminosilane, tetrachlorosilane, tetraethoxysilane, and Vistatiarybutylaminosilane, and oxygen, ozone, water, hydrogen peroxide, ammonia, nitrogen, nitrous oxide, carbon dioxide, carbon monoxide Introducing one or more gases selected from hydrogen, argon and helium, setting the pressure in the processing space to 0.5 Pa to 20 Pa, and applying a high frequency of 10 kHz to 30 MHz between the electrodes, A step of generating a high-density plasma and forming the adhesion layer made of silicon oxide (SiOx) on the surface of the base material running on the metal roll electrode, and a dry coating method on the adhesion layer, Forming the gas barrier layer made of silicon oxide (SiOx). That is a method for producing a gas barrier film.
The invention according to claim 2 is the method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein the adhesion layer and the gas barrier layer are continuously processed in the same system under a reduced pressure environment. is there.
A third aspect of the present invention is the method for producing a gas barrier film according to the first or second aspect, wherein the pair of S · N pole pair magnets is a neodymium magnet.
According to a fourth aspect of the present invention, in the SiOx film in the adhesion layer, the value of x is 0.5 ≦ x ≦ 2.2. This is a method for producing a gas barrier film.
The invention according to claim 5 is the gas barrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the SiOx film in the gas barrier layer has a value x of 1 ≦ x ≦ 2.2. It is a manufacturing method of an adhesive film.
The invention described in claim 6 is characterized in that a protective layer formed by applying a mixed solution containing a metal alkoxide and a water-soluble polymer on the gas barrier layer and drying by heating is formed. It is a manufacturing method of the gas-barrier film as described in any one of 1 to 5.
The invention according to claim 7 is a gas barrier film in which an adhesion layer made of silicon oxide (SiOx) and a gas barrier layer formed in this order on one side or both sides of a plastic film as a base material, The SiOx film in the adhesion layer has an x value of 0.5 ≦ x ≦ 2.2, and the SiOx film in the gas barrier layer has an x value of 1 ≦ x ≦ 2.2, It is a gas barrier film.
The invention described in claim 8 is characterized in that a protective layer formed by applying a mixed solution containing a metal alkoxide and a water-soluble polymer on the gas barrier layer and drying by heating is formed. It is a gas-barrier film as described in above.
The invention according to claim 9 is an apparatus for producing a gas barrier film in which an adhesion layer made of silicon oxide (SiOx) and a gas barrier layer formed on one side or both sides of a plastic film as a base material are formed in this order. A metal roll electrode that is a high-frequency application electrode on which the base material travels, and a counter electrode that has a pair of magnets with a pair of S / N poles installed in a plane, along the metal roll electrode in an arc shape or a multi-surface shape. Between the ground electrode and the electrode arranged in the form of tetraethylsiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, triethylsilane, trimethylsilane, monosilane, disilane, octamethylcyclotetrasiloxane , Trisdimethylaminosilane, tetrachlorosilane, tetraeth One or more gases selected from silane and bistia butylamino silane and selected from oxygen, ozone, water, hydrogen peroxide, ammonia, nitrogen, nitrous oxide, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, argon and helium A gas barrier film comprising: a gas introducing means for introducing one or more kinds of gases; and a forming means for forming the gas barrier layer made of silicon oxide (SiOx) by a dry coating method. It is a manufacturing apparatus.
The invention according to claim 10 is the apparatus for producing a gas barrier film according to claim 9, wherein the adhesion layer and the gas barrier layer are continuously processed in the same system under a reduced pressure environment. is there.
The invention according to claim 11 is the gas barrier film manufacturing apparatus according to claim 10 or 11, wherein the pair of magnets of the S and N poles are neodymium magnets.

上記発明に依れば、従来よりも密着性に優れたガスバリアフィルムを高い生産効率で提供することができる。   According to the said invention, the gas barrier film excellent in adhesiveness compared with the past can be provided with high production efficiency.

密着性の向上させる作用としては、プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により密着層を成膜する際、基材となるプラスチックフィルムが、高周波印加電極である金属ロール電極を走行することで、プラスチックフィルムが、近傍の高密度なプラズマに晒され、イオンや電子によるボンバード効果や化学反応が増大されることと、イオンや電子によるボンバード効果によるエッチング効果とプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)による成膜が同時に進行することで、複合界面が生じることによりなされると考えられる。   As an effect of improving the adhesion, when the adhesion layer is formed by the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), the plastic film as the base material travels on the metal roll electrode which is the high frequency application electrode. The plastic film is exposed to a high density plasma nearby, and the bombardment effect and chemical reaction due to ions and electrons are increased, and the etching effect and plasma chemical vapor deposition (PECVD) due to the bombard effect due to ions and electrons. It is considered that the formation of a composite interface is caused by the simultaneous progress of film formation by the (method).

高い生産性を実現させる作用としては、従来用いられた大気圧環境下における塗布方式による下地層やオーバーコート層の形成方法では、その度に製造装置を変える必要が有るのに対し、全ての行程を減圧環境下に1つの装置で行うことで、間接時間の減少や異物混入によるロスの発生を抑えることで可能になると考えられる。   In order to achieve high productivity, the conventional method for forming the underlayer and overcoat layer using the coating method under the atmospheric pressure environment requires changing the manufacturing equipment each time. This is considered to be possible by reducing the indirect time and generating loss due to contamination by performing a single device in a reduced pressure environment.

本発明のガスバリア性フィルムの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the gas barrier film of this invention. 本発明によるガスバリアフィルムの製造装置の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing apparatus of the gas barrier film by this invention.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、本発明のガスバリア性フィルムの一例を示す断面図である。プラスチックフィルム1上にプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層2、ガスバリア層3、必要に応じて保護層4が順次形成された構成になっている。プラスチックフィルム1上の各層は、その両面に形成しても、保護層4の上にさらなる多層構成にしても良い。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the gas barrier film of the present invention. An adhesion layer 2 made of silicon oxide (SiOx) formed by plasma chemical vapor deposition (PECVD), a gas barrier layer 3 and, if necessary, a protective layer 4 are sequentially formed on the plastic film 1. ing. Each layer on the plastic film 1 may be formed on both surfaces thereof, or may be further multilayered on the protective layer 4.

プラスチックフィルム1は特に制限を受けるものではなく公知のものを使用することが出来る。例えば、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステル系(ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等)、ポリアミド系(ナイロン―6、ナイロン―66等)、ポリスチレン、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、アクリル、セルロース系(トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等)などが挙げられるが特に限定されない。例えば、包装材料として用いる場合、中身が確認できることから透明フィルムを用いることが好ましい。また、厚さに関しても特に制限を受けるものではなく、ガスバリア性フィルムを形成する場合の生産性や加工性を考慮すると、実用的には6〜100μmの範囲が好ましい。   The plastic film 1 is not particularly limited and a known one can be used. For example, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester (polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, etc.), polyamide (nylon-6, nylon-66, etc.), polystyrene, ethylene vinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyimide, polyvinyl alcohol , Polycarbonate, polyethersulfone, acrylic, cellulose-based (triacetylcellulose, diacetylcellulose, etc.), and the like. For example, when used as a packaging material, it is preferable to use a transparent film because the contents can be confirmed. Also, the thickness is not particularly limited, and in view of productivity and workability when forming a gas barrier film, a range of 6 to 100 μm is preferable for practical use.

本発明では、次の工程により密着層を形成する。
まず、高周波印加電極である金属ロール電極と、対向電極として、面内に、S・N極一対以上の磁石を設置した、円弧状あるいは多面状により前記金属ロール電極に沿った形状にて配置された接地電極とを準備する。続いて、プラスチックフィルムが前記金属ロール上を走行し、ここで、前記電極間に、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリスジメチルアミノシラン、テトラクロロシラン、テトラエトキシシランおよびビスターティアリィブチルアミノシランから選択される1種類以上のガスと、酸素、オゾン、水、過酸化水素、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴンおよびヘリウムから選択される1種類以上のガスとを導入する。処理空間内の圧力を0.5Pa以上20Pa以下として、10kHz以上30MHz以下の高周波を印加し、両電極間に高密度なプラズマを発生させ、前記金属ロール電極上を走行するプラスチックフィルム表面に密着層を形成する。
In the present invention, the adhesion layer is formed by the following steps.
First, a metal roll electrode, which is a high-frequency application electrode, and a counter electrode are arranged in a shape along the metal roll electrode in an arc shape or a multi-faced shape with a pair of magnets of S / N poles installed in the plane. Prepare a ground electrode. Subsequently, a plastic film runs on the metal roll, where tetraethylsiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, triethylsilane, trimethylsilane, monosilane, disilane are interposed between the electrodes. One or more gases selected from, octamethylcyclotetrasiloxane, trisdimethylaminosilane, tetrachlorosilane, tetraethoxysilane, and Vistatiarybutylaminosilane, and oxygen, ozone, water, hydrogen peroxide, ammonia, nitrogen, and sub-oxidation One or more gases selected from nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, argon and helium are introduced. The pressure in the processing space is set to 0.5 Pa or more and 20 Pa or less, a high frequency of 10 kHz or more and 30 MHz or less is applied, high density plasma is generated between both electrodes, and an adhesion layer is formed on the surface of the plastic film running on the metal roll electrode Form.

プラスチックフィルム1上に密着層2を形成する場合、プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)を用いることが有効である。プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)を用いることで、イオンや電子によるボンバード効果によるエッチング効果とプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)による成膜が同時に進行することで、複合界面が生じ、基材との密着性に優れた、密着層を形成することが出来る。   When the adhesion layer 2 is formed on the plastic film 1, it is effective to use a plasma chemical vapor deposition method (PECVD method). By using the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), the etching effect by the bombard effect by ions and electrons and the film formation by the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method) proceed at the same time. It is possible to form an adhesion layer that is excellent in adhesion to the substrate.

プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により密着層2を形成する際、プラスチックフィルム1が、高周波印加電極である金属ロール側を走行すること、さらに対向電極である接地電極側に永久磁石が設置されることで、プラズマが強化され、使用する原料ガスの分解をより促進することが可能であり、生産効率が向上すると共に、プラズマ中のイオンや電子がプラスチックフィルム1へと効率的に衝突し、ボンバード効果を発揮することで、密着強度の低下を招く層を効率よく取り除くことが可能となり、また、プラスチックフィルムが、近傍の高密度なプラズマに晒され、イオンや電子によるボンバード効果や化学反応が増大される結果、優れた密着力を生み出すことが可能となる。   When the adhesion layer 2 is formed by the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), the plastic film 1 runs on the side of the metal roll that is the high-frequency application electrode, and the permanent magnet is on the side of the ground electrode that is the counter electrode. By being installed, it is possible to strengthen the plasma, and it is possible to further promote the decomposition of the raw material gas to be used, thereby improving the production efficiency and efficiently colliding ions and electrons in the plasma with the plastic film 1. By demonstrating the bombard effect, it becomes possible to efficiently remove the layer that causes a decrease in adhesion strength, and the plastic film is exposed to high density plasma in the vicinity, and the bombard effect and chemicals caused by ions and electrons. As a result of the increased response, it is possible to produce excellent adhesion.

空間中のプラズマ密度の向上方法としては、対向電極側に、金属ロール側よりも高い周波数の高周波電源を接続し、対向電極側に、より高密度のプラズマを発生させ、金属ロール側の自己バイアスにより、高密度のイオンを引き込む方法もあるが、装置の複雑化や広幅化への障害となる可能性が大きい。   As a method for improving the plasma density in the space, a high-frequency power source having a higher frequency than that of the metal roll side is connected to the counter electrode side, and a higher density plasma is generated on the counter electrode side, so that the self-bias on the metal roll side However, there is a method of attracting high-density ions, but there is a great possibility that the apparatus becomes complicated and widened.

プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により密着層2を形成する際、その成膜圧力を20Pa以下に設定することで、使用する原料ガスの未分解に起因するガスバリア性能や密着性の劣化、セラミック層3のガスバリア性能発現の阻害を防ぐことが可能である。また、成膜圧力が20Paより大きくなってしまう場合、永久磁石設置によるプラズマ強化の効果が、発揮されにくくなる恐れがある。一方、0.5Pa未満に設定した場合、安定した放電を得ることができない。   When forming the adhesion layer 2 by the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), by setting the deposition pressure to 20 Pa or less, the gas barrier performance and adhesion deterioration due to the undecomposition of the source gas used is reduced. It is possible to prevent inhibition of the gas barrier performance of the ceramic layer 3. Moreover, when the film-forming pressure becomes larger than 20 Pa, the plasma strengthening effect due to the permanent magnet installation may be difficult to be exhibited. On the other hand, when set to less than 0.5 Pa, stable discharge cannot be obtained.

プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により密着層2を形成する際、使用する高周波電源を10kHz以上にすることで、プラズマによる原料ガス分解性能が向上すると共に、1Paなどの比較的低い圧力でも安定した放電を得ることができる。30MHzを超えた場合、プラズマによる原料ガス分解はより向上し、イオンや電子の数も増加するが、電圧が低下するためボンバード効果は弱くなる。また、装置の大型化が非常に困難となる。イオンや電子の数とボンバードの勢い、プラズマによる原料ガス分解、装置大型化などを考慮すると40kHzから400kHzがより好ましい。   When the adhesion layer 2 is formed by the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), the high-frequency power source to be used is set to 10 kHz or more, so that the raw material gas decomposition performance by plasma is improved and a relatively low pressure such as 1 Pa. However, a stable discharge can be obtained. When the frequency exceeds 30 MHz, the source gas decomposition by plasma is further improved and the number of ions and electrons is increased, but the bombard effect is weakened because the voltage is lowered. In addition, it is very difficult to increase the size of the apparatus. Considering the number of ions and electrons, the bombardment momentum, the decomposition of the raw material gas by plasma, and the enlargement of the apparatus, 40 kHz to 400 kHz is more preferable.

密着層2のSiOx膜における、xの値を、0.5≦x≦2.2とすることで、密着性に優れた密着層を得ることが可能である。xの値は、製造時におけるガスの選択とその流量により変化していくが、設備の簡易化、安全性、材料そのもののハンドリング性、密着層2とプラスチックフィルムとの密着力を考慮すると、ヘキサメチルジシロキサンに、ヘリウムもしくはアルゴンを組み合わせることがより好ましく、その際のxの値は、0.5≦x≦1.5とすることが好ましい。   By setting the value of x in the SiOx film of the adhesion layer 2 to 0.5 ≦ x ≦ 2.2, an adhesion layer having excellent adhesion can be obtained. The value of x varies depending on the selection of gas and the flow rate during production. However, in consideration of simplification of equipment, safety, handling of the material itself, and adhesion between the adhesion layer 2 and the plastic film, hexa More preferably, helium or argon is combined with methyldisiloxane, and the value of x at that time is preferably 0.5 ≦ x ≦ 1.5.

ガスバリア層3を形成する場合、スパッタリング法・真空蒸着法などのドライコーティング法を用いることが可能である。ただし、スパッタリング法では、膜厚が厚くなっていくに従い、膜の内部応力によるクラック等に起因するガスバリア性能の上げ留まりが生じてしまう、また真空蒸着法は生産性に最も優れる反面優れたガスバリア性を発揮することが困難となってしまう。プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)による密着層2の生産スピードや、フレキシブル性を考慮すると、真空蒸着の方がより好ましいが、よりハイレベルの密着性、ガスバリア性が要求される場合は、スパッタリング法が有効である。   When the gas barrier layer 3 is formed, a dry coating method such as a sputtering method or a vacuum deposition method can be used. However, in the sputtering method, as the film thickness increases, the increase in gas barrier performance due to cracks due to internal stress of the film occurs, and the vacuum deposition method is the most productive, but the excellent gas barrier property It becomes difficult to demonstrate. In consideration of the production speed of the adhesion layer 2 by plasma chemical vapor deposition (PECVD) and flexibility, vacuum deposition is more preferable, but when higher level adhesion and gas barrier properties are required. The sputtering method is effective.

ガスバリア層3のSiOx膜における、xの値を、1≦x≦2.2とすることで、透明性、耐久性、ガスバリア性に優れた膜とすることが可能であるが、透明性、耐久性、ガスバリア性を最大限発揮させるには、1.5≦x≦1.8とすることがより好ましい。SiOx膜を用いることで、酸化アルミニウムや酸化チタニウムとした場合と比較して耐久性に優れた膜にすることが可能であり。例えば、121℃30分のレトルト処理を実施しても密着性やガスバリア性の劣化が起きにくい。   By setting the value of x in the SiOx film of the gas barrier layer 3 to 1 ≦ x ≦ 2.2, it is possible to obtain a film having excellent transparency, durability, and gas barrier properties. In order to maximize the properties and gas barrier properties, it is more preferable to satisfy 1.5 ≦ x ≦ 1.8. By using the SiOx film, it is possible to make the film superior in durability as compared with the case of using aluminum oxide or titanium oxide. For example, even if a retort process at 121 ° C. for 30 minutes is performed, the adhesion and gas barrier properties are not easily deteriorated.

全ての工程を減圧環境下における同一系内(インライン)成膜にて行うことで、不純物が交ざりにくく、成膜環境に適した状態を維持しやすくなる。また、密着層2を塗布法で形成した場合のオフライン成膜と比べて、生産効率は向上すると考えられる。   By performing all processes in the same system (in-line) film formation under a reduced pressure environment, impurities are unlikely to cross each other, and it becomes easy to maintain a state suitable for the film formation environment. Moreover, it is thought that production efficiency improves compared with the offline film-forming when the adhesion layer 2 is formed by a coating method.

一般的に、スパッタリング法や真空蒸着と比較してプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)による成膜は成膜レートが遅くインライン成膜を行う際律速となってしまう。プラズマ化学的気相成長法(PECVD法)による密着層2の生産スピードを向上させるには、原料ガス流量を増やす手段が有効であるが、原料ガスの増加に伴い、組み合わせるガスの流量も増加させる必要があり、それにより成膜圧力が向上してしまうと、、原料ガスの未分解に起因するガスバリア性能や密着性の劣化、ガスバリア層3のガスバリア性能発現の阻害が生じる恐れがあるので、ガスバリア性能維持のためにも、成膜圧力を0.5以上20Pa以下に維持することが重要となる。   In general, film formation by plasma chemical vapor deposition (PECVD) is slower than sputtering or vacuum deposition, and the rate of film formation is slow, and the rate is limited when performing in-line film formation. In order to improve the production speed of the adhesion layer 2 by the plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), means for increasing the raw material gas flow rate is effective, but as the raw material gas increases, the combined gas flow rate is also increased. If there is a need to increase the film forming pressure, the gas barrier performance and adhesion deterioration due to the undecomposition of the source gas may occur, and the gas barrier performance of the gas barrier layer 3 may be inhibited. In order to maintain the performance, it is important to maintain the film formation pressure at 0.5 to 20 Pa.

原料ガス増加に伴い、0.5以上20Pa以下の成膜圧力維持が困難な場合、密着層成膜ユニットの数を増やし、ラインスピード×成膜膜厚で定義されるダイナミックレートを維持する方法が有効である。例えば、密着成膜ユニット3個ガスバリア層精膜ユニット1個とすることであり、ガスバリア性能維持のための必要膜厚と成膜速度とを鑑みたユニット数の選択が重要となる。   When it is difficult to maintain a film forming pressure of 0.5 to 20 Pa with increasing source gas, there is a method of increasing the number of adhesion layer film forming units and maintaining a dynamic rate defined by line speed × film forming film thickness. It is valid. For example, there are three adhesion film forming units and one gas barrier layer fine film forming unit, and selection of the number of units is important in consideration of a required film thickness and film forming speed for maintaining gas barrier performance.

プラスチックフィルム1上に密着層2を形成する場合、密着層2の厚さは1〜1000nmの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし、その厚さが1nm未満の場合は、均一な膜厚を得ることが困難であったり、膜厚が不十分なために要求通りの密着性を得ることができなかったりすることがある。また、膜厚が1000nmを超える場合は、膜厚が厚すぎるために、成膜時間の長時間化により基材に熱負けが生じ外観不良が生じたり、ガスバリア性能などに悪影響を与えてしまったりする恐れがある。より好ましくは、1nm〜50nmとすることである。   When the adhesion layer 2 is formed on the plastic film 1, the thickness of the adhesion layer 2 is desirably in the range of 1 to 1000 nm, and the value is appropriately selected. However, when the thickness is less than 1 nm, it may be difficult to obtain a uniform film thickness, or the required adhesion may not be obtained because the film thickness is insufficient. In addition, when the film thickness exceeds 1000 nm, the film thickness is too thick, so that the film formation time is prolonged and the substrate loses heat, resulting in poor appearance and adversely affecting gas barrier performance. There is a fear. More preferably, it is 1 nm to 50 nm.

密着層2の上に、ガスバリア層を形成する場合、ガスバリア層3の厚さは10〜1000nmの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし、その厚さが10nm未満の場合は、均一な膜厚を得ることが困難であったり、膜厚が不十分なために要求通りのガスバリア性を発揮できなかったりする。また、厚が1000nmを超える場合は、膜厚が厚すぎるために、成膜時間の長時間化により基材に熱負けが生じ外観不良が生じたり、ガスバリア性能などに悪影響を与えてしまったりする恐れがある。また、密着層の成膜ユニットの数が膨大となり、装置構成が複雑になったり、大型化したりしてしまう恐れがある。より好ましくは、10〜60nmとすることである。   When a gas barrier layer is formed on the adhesion layer 2, the thickness of the gas barrier layer 3 is desirably within a range of 10 to 1000 nm, and the value is appropriately selected. However, when the thickness is less than 10 nm, it is difficult to obtain a uniform film thickness, or the required gas barrier property cannot be exhibited because the film thickness is insufficient. In addition, when the thickness exceeds 1000 nm, the film thickness is too thick, so that the film formation time is prolonged and the substrate loses heat, resulting in poor appearance and adverse effects on gas barrier performance and the like. There is a fear. In addition, the number of adhesion layer film forming units becomes enormous, and there is a risk that the apparatus configuration becomes complicated or large. More preferably, it is 10-60 nm.

図2は本発明によるガスバリア性フィルムの製造装置の説明図である。
製造装置5において、プラスチックフィルムは金属ロール電極7上を走行する。高周波電源6より、金属ロール電極7に高周波電圧が印加される。その対向電極として、面内に、S・N極一対以上の磁石を設置した円弧状あるいは多面状により金属ロール電極7に沿った形状にて配置された接地電極8を、設置する。図2は、金属ロール電極7の表面とほぼ平行な円弧状の接地電極8を示している。これとは別に、金属ロール電極7の表面にほぼ追随する形状であるとともに、複数の平板電極をその端部で接合した多面状の接地電極を使用してもよい。S・N極一対以上の磁石の設置箇所としては、例えば、接地電極8の金属ロール電極7側に、プラスチックフィルムの流れ方向に沿って設置する。また、磁石の形状やS・N極対の個数についても、装置の大きさ、プラズマ密度の程度などによって適宜選択される。なお本発明では効果の点からネオジム磁石を用いるのが好ましい。
FIG. 2 is an explanatory view of a gas barrier film manufacturing apparatus according to the present invention.
In the manufacturing apparatus 5, the plastic film travels on the metal roll electrode 7. A high frequency voltage is applied to the metal roll electrode 7 from the high frequency power source 6. As the counter electrode, a ground electrode 8 arranged in a shape along the metal roll electrode 7 in an arc shape or a multi-surface shape in which a pair of magnets of S and N poles are installed is installed in the plane. FIG. 2 shows an arc-shaped ground electrode 8 that is substantially parallel to the surface of the metal roll electrode 7. Apart from this, it is also possible to use a polyhedral ground electrode having a shape that substantially follows the surface of the metal roll electrode 7 and having a plurality of plate electrodes joined at the ends thereof. As an installation location of the S / N pole pair or more, for example, it is installed on the metal roll electrode 7 side of the ground electrode 8 along the flow direction of the plastic film. Further, the shape of the magnet and the number of S / N pole pairs are appropriately selected depending on the size of the apparatus, the degree of plasma density, and the like. In the present invention, it is preferable to use a neodymium magnet in view of the effect.

また、金属ロール電極7と接地電極8との間に、ガス導入手段により、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリスジメチルアミノシラン、テトラクロロシラン、テトラエトキシシランおよびビスターティアリィブチルアミノシランから選択される1種類以上のガスと、酸素、オゾン、水、過酸化水素、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴンおよびヘリウムから選択される1種類以上のガスとを導入するガス導入手段(図示せず)を設置する。そして、ガス導入手段により上記ガスを金属ロール電極7と接地電極8との間に導入し、処理空間内を一定の圧力として、金属ロール電極7に高周波電圧を印加することで、電極間に高密度なプラズマを発生させて、金属ロール電極7上を走行するプラスチックフィルム表面に、密着層を形成する。   Further, between the metal roll electrode 7 and the ground electrode 8, tetraethylsiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, triethylsilane, trimethylsilane, monosilane, disilane, octane are introduced by gas introduction means. One or more gases selected from methylcyclotetrasiloxane, trisdimethylaminosilane, tetrachlorosilane, tetraethoxysilane, and binary butylaminosilane, oxygen, ozone, water, hydrogen peroxide, ammonia, nitrogen, nitrous oxide, A gas introduction means (not shown) for introducing one or more kinds of gases selected from carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, argon and helium is installed. Then, the gas is introduced between the metal roll electrode 7 and the ground electrode 8 by the gas introduction means, and a high pressure voltage is applied to the metal roll electrode 7 with a constant pressure in the processing space. A dense plasma is generated to form an adhesion layer on the surface of the plastic film running on the metal roll electrode 7.

また、密着層上に酸化珪素(SiOx)からなるガスバリア層を形成するための形成手段を設置する。具体的には、ガスバリア層成膜ロール9を設置し、真空蒸着法、スパッタリング法などの公知のドライコーティング法により、ガスバリア層成膜ロール9上にてガスバリア層を形成する。なお、ダイナミックレートを併せるために、必要に応じて密着層を形成するための成膜ユニットの数を増やしてもよい。   A forming means for forming a gas barrier layer made of silicon oxide (SiOx) is provided on the adhesion layer. Specifically, the gas barrier layer film-forming roll 9 is installed, and the gas barrier layer is formed on the gas barrier layer film-forming roll 9 by a known dry coating method such as vacuum vapor deposition or sputtering. In order to combine the dynamic rate, the number of film forming units for forming the adhesion layer may be increased as necessary.

また本発明では、ガスバリア層3上に、保護層4を形成してもよい。保護層4としては、金属アルコキシドと水溶性高分子を含む混合溶液を塗布し、加熱乾燥して形成される層が好ましい。金属アルコキシドとしては、具体的には一般式R(M−OR)(ただしR、Rは炭素数1〜8の有機基、Mは金属原子)で表されるものであり、金属原子としてはSi、Ti、Al、Zr等を挙げることができる。 In the present invention, the protective layer 4 may be formed on the gas barrier layer 3. The protective layer 4 is preferably a layer formed by applying a mixed solution containing a metal alkoxide and a water-soluble polymer and heating and drying. Specifically, the metal alkoxide is represented by the general formula R 1 (M-OR 2 ) (where R 1 and R 2 are organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and M is a metal atom). Examples of atoms include Si, Ti, Al, Zr and the like.

金属MがSiであるR(Si−OR)としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等を挙げることができる。 R 1 (Si—OR 2 ) in which the metal M is Si includes tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxy. A silane etc. can be mentioned.

金属MがZrであるR(Zr−OR)としては、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム等を挙げることができる。 Examples of R 1 (Zr—OR 2 ) in which the metal M is Zr include tetramethoxyzirconium, tetraethoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, and tetrabutoxyzirconium.

金属MがTiであるR(Ti−OR)としては、テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウム、テトライソプロポキシチタニウム、テトラブトキシチタニウム等を挙げることができる。 Examples of R 1 (Ti—OR 2 ) in which the metal M is Ti include tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, and tetrabutoxytitanium.

金属MがAlであるR(Al−OR)としては、テトラメトキシアルミニウム、テトラエトキシアルミニウム、テトライソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシアルミニウム等を挙げることができる。 Examples of R 1 (Al—OR 2 ) in which the metal M is Al include tetramethoxyaluminum, tetraethoxyaluminum, tetraisopropoxyaluminum, and tetrabutoxyaluminum.

上記金属アルコキシドは1種類のみ用いても2種以上混合して用いても差し支えない。また、アクリル酸、ポリビニルアルコール、ウレタン化合物、ポリエステル化合物等を混合してもよいが、膨潤性の水溶性高分子材料を混合することが望ましい。   The metal alkoxide may be used alone or in combination of two or more. Acrylic acid, polyvinyl alcohol, urethane compound, polyester compound, and the like may be mixed, but it is desirable to mix a swellable water-soluble polymer material.

以下、本発明を実施例および比較例により具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.

<実施例1>
厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により、密着層を形成し、その上に酸化珪素によるガスバリア層を設け、その上に保護層を形成した。
なお、密着層およびガスバリア層については、図2に示す製造装置にて形成した。このとき、密着層を形成する際に、ヘキサメチルジシロキサンおよびヘリウムの2つのガスを使用した。
処理空間内の圧力を、5.0Paとした。
印加した電源周波数は、400kHzとした。
ネオジム磁石は、S・N極一対として2個用いた。
保護層は、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシランを、水溶性高分子としてポリビニルアルコールを用いて形成した。
このとき、密着層におけるSiOx膜は、xの値が1.0であり、ガスバリア層におけるSiOx膜は、xの値が1.7であった。なお、当該値は、光電子分光装置(JEOL製JPS−9010MX)にて測定した。
<Example 1>
An adhesion layer was formed on one surface of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm by plasma chemical vapor deposition (PECVD), a gas barrier layer made of silicon oxide was formed thereon, and a protective layer was formed thereon.
Note that the adhesion layer and the gas barrier layer were formed by the manufacturing apparatus shown in FIG. At this time, two gases of hexamethyldisiloxane and helium were used when forming the adhesion layer.
The pressure in the treatment space was 5.0 Pa.
The applied power supply frequency was 400 kHz.
Two neodymium magnets were used as a pair of S and N poles.
The protective layer was formed using tetraethoxysilane as the metal alkoxide and polyvinyl alcohol as the water-soluble polymer.
At this time, the SiOx film in the adhesion layer had an x value of 1.0, and the SiOx film in the gas barrier layer had an x value of 1.7. In addition, the said value was measured with the photoelectron spectrometer (JPS-9010MX by JEOL).

<比較例1>
実施例1において、密着層を形成しなかったこと以外は、実施例1を繰り返した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, Example 1 was repeated except that the adhesion layer was not formed.

<評価1 密着性>
実施例および比較例1で得られたガスバリア性フィルムの密着性をテンシロン万能試験機(ORIENTEC社製 RTC−1250)を用い測定した。なお、測定は130℃60分のレトルト処理後に行った。その結果を表1に示す。
<Evaluation 1 Adhesion>
The adhesion of the gas barrier films obtained in Examples and Comparative Example 1 was measured using a Tensilon universal testing machine (RTC-1250 manufactured by ORIENTEC). The measurement was performed after a retort treatment at 130 ° C. for 60 minutes. The results are shown in Table 1.

<評価2 ガスバリア性>
実施例および比較例1で得られたガスバリア性フィルムのガスバリア性を水蒸気透過度測定装置(モダンコントロール社製 MOCON PERMATRAN 3/21 40℃90%RH雰囲気)を用い測定した。なお、測定は、初期と130℃60分のレトルト処理後の2回行った。その結果を表1に示す。
<Evaluation 2 Gas barrier properties>
The gas barrier properties of the gas barrier films obtained in Examples and Comparative Example 1 were measured using a water vapor permeability measuring device (MOCON PERMATRAN 3/21 40 ° C. 90% RH atmosphere manufactured by Modern Control). In addition, the measurement was performed twice after the initial stage and the retort treatment at 130 ° C. for 60 minutes. The results are shown in Table 1.

本発明おけるガスバリア性フィルムの産業上の利用可能性としては、太陽電池のバックシート、食品や医薬品等の包装分野に用いられるガスバリアフィルムが考えられる。   As the industrial applicability of the gas barrier film in the present invention, a gas barrier film used in the packaging field of solar cell backsheets, foods, pharmaceuticals, and the like can be considered.

1・・・プラスチックフィルム
2・・・密着層
3・・・ガスバリア層
4・・・保護層
5・・・製造装置
6・・・高周波電源
7・・・金属ロール電極
8・・・接地電極
9・・・ガスバリア層成膜ロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plastic film 2 ... Adhesion layer 3 ... Gas barrier layer 4 ... Protective layer 5 ... Manufacturing apparatus 6 ... High frequency power supply 7 ... Metal roll electrode 8 ... Ground electrode 9 ... Gas barrier layer deposition rolls

Claims (11)

基材となるプラスチックフィルムの片面、もしくは両面にプラズマ化学的気相成長法(PECVD法)により形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層とガスバリア層とをこの順に形成したガスバリア性フィルムの製造方法であって、
前記基材が走行する高周波印加電極である金属ロール電極と、
対向電極として、面内に、S・N極一対以上の磁石を設置した、円弧状あるいは多面状により前記金属ロール電極に沿った形状にて配置された接地電極とを備え、
前記電極間に、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリスジメチルアミノシラン、テトラクロロシラン、テトラエトキシシランおよびビスターティアリィブチルアミノシランから選択される1種類以上のガスと、酸素、オゾン、水、過酸化水素、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴンおよびヘリウムから選択される1種類以上のガスとを導入して、処理空間内の圧力を0.5Pa以上20Pa以下として、10kHz以上30MHz以下の高周波を印加することで、電極間に高密度なプラズマを発生させて、前記金属ロール電極上を走行する前記基材表面に、酸化珪素(SiOx)からなる前記密着層を形成する工程と、
前記密着層上に、ドライコーティング法により、酸化珪素(SiOx)からなる前記ガスバリア層を形成する工程とを具備することを特徴とするガスバリア性フィルムの製造方法。
Production of a gas barrier film in which an adhesion layer made of silicon oxide (SiOx) and a gas barrier layer are formed in this order on one or both sides of a plastic film as a base material by plasma chemical vapor deposition (PECVD method) A method,
A metal roll electrode that is a high-frequency application electrode on which the substrate travels;
As a counter electrode, it is provided with a ground electrode arranged in a shape along the metal roll electrode in an arc shape or a multi-surface shape in which a pair of magnets of S / N poles are installed in a plane,
Between the electrodes, tetraethylsiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, triethylsilane, trimethylsilane, monosilane, disilane, octamethylcyclotetrasiloxane, trisdimethylaminosilane, tetrachlorosilane, tetraethoxysilane One or more gases selected from the group consisting of oxygen, ozone, water, hydrogen peroxide, ammonia, nitrogen, nitrous oxide, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, argon and helium One or more kinds of gases are introduced, the pressure in the processing space is set to 0.5 Pa or more and 20 Pa or less, and a high frequency of 10 kHz or more and 30 MHz or less is applied to generate high-density plasma between the electrodes, Above To the substrate surface that travels genus roll conductive electrode, and forming the adhesion layer made of such as silicon oxide (SiOx),
And a step of forming the gas barrier layer made of silicon oxide (SiOx) on the adhesion layer by a dry coating method.
前記密着層と前記ガスバリア層とを、減圧環境下における同一系内で連続して処理することを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein the adhesion layer and the gas barrier layer are continuously treated in the same system under a reduced pressure environment. 前記S・N極一対以上の磁石は、ネオジム磁石であることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   3. The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein the pair of S · N pole pair magnets is a neodymium magnet. 4. 前記密着層におけるSiOx膜は、xの値が、0.5≦x≦2.2であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   4. The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein the SiOx film in the adhesion layer has a value x of 0.5 ≦ x ≦ 2.2. 5. 前記ガスバリア層におけるSiOx膜は、xの値が、1≦x≦2.2であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   5. The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein the SiOx film in the gas barrier layer has a value x of 1 ≦ x ≦ 2.2. 前記ガスバリア層上に、金属アルコキシドと水溶性高分子とを含む混合溶液を塗布し、加熱乾燥して形成される保護層を形成することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   The protective layer formed by applying a mixed solution containing a metal alkoxide and a water-soluble polymer on the gas barrier layer and drying by heating is formed. 6. The manufacturing method of the gas-barrier film of description. 基材となるプラスチックフィルムの片面、もしくは両面に形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層とガスバリア層とをこの順に形成したガスバリア性フィルムであって、
前記密着層におけるSiOx膜は、xの値が、0.5≦x≦2.2であり、前記ガスバリア層におけるSiOx膜は、xの値が、1≦x≦2.2であることを特徴とするガスバリア性フィルム。
A gas barrier film in which an adhesive layer made of silicon oxide (SiOx) and a gas barrier layer formed in this order on one side or both sides of a plastic film as a substrate,
The SiOx film in the adhesion layer has an x value of 0.5 ≦ x ≦ 2.2, and the SiOx film in the gas barrier layer has an x value of 1 ≦ x ≦ 2.2. Gas barrier film.
前記ガスバリア層上に、金属アルコキシドと水溶性高分子を含む混合溶液を塗布し、加熱乾燥して形成される保護層を形成することを特徴とする請求項7に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 7, wherein a protective layer is formed by applying a mixed solution containing a metal alkoxide and a water-soluble polymer on the gas barrier layer and drying by heating. 基材となるプラスチックフィルムの片面、もしくは両面に形成された酸化珪素(SiOx)からなる密着層とガスバリア層とをこの順に形成したガスバリア性フィルムの製造装置であって、
前記基材が走行する高周波印加電極である金属ロール電極と、
対向電極として、面内に、S・N極一対以上の磁石を設置した、円弧状あるいは多面状により前記金属ロール電極に沿った形状にて配置された接地電極と、
前記電極間に、テトラエチルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリエチルシラン、トリメチルシラン、モノシラン、ジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、トリスジメチルアミノシラン、テトラクロロシラン、テトラエトキシシランおよびビスターティアリィブチルアミノシランから選択される1種類以上のガスと、酸素、オゾン、水、過酸化水素、アンモニア、窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、アルゴンおよびヘリウムから選択される1種類以上のガスとを導入するガス導入手段と、
ドライコーティング法により、酸化珪素(SiOx)からなる前記ガスバリア層を形成するための形成手段とを具備することを特徴とするガスバリア性フィルムの製造装置。
An apparatus for producing a gas barrier film in which an adhesive layer made of silicon oxide (SiOx) and a gas barrier layer formed in this order on one or both sides of a plastic film serving as a base material,
A metal roll electrode that is a high-frequency application electrode on which the substrate travels;
As a counter electrode, a ground electrode disposed in a shape along the metal roll electrode in an arc shape or a multi-surface shape, in which a pair of magnets of S / N poles are installed in a plane,
Between the electrodes, tetraethylsiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, triethylsilane, trimethylsilane, monosilane, disilane, octamethylcyclotetrasiloxane, trisdimethylaminosilane, tetrachlorosilane, tetraethoxysilane One or more gases selected from the group consisting of oxygen, ozone, water, hydrogen peroxide, ammonia, nitrogen, nitrous oxide, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, argon and helium Gas introduction means for introducing one or more kinds of gases;
An apparatus for producing a gas barrier film, comprising: a forming means for forming the gas barrier layer made of silicon oxide (SiOx) by a dry coating method.
前記密着層と前記ガスバリア層とを、減圧環境下における同一系内で連続して処理することを特徴とする請求項9に記載のガスバリア性フィルムの製造装置。   The apparatus for producing a gas barrier film according to claim 9, wherein the adhesion layer and the gas barrier layer are continuously processed in the same system under a reduced pressure environment. 前記S・N極一対以上の磁石は、ネオジム磁石であることを特徴とする請求項10または11に記載のガスバリア性フィルムの製造装置。   The apparatus for producing a gas barrier film according to claim 10 or 11, wherein the pair of S · N pole pair magnets is a neodymium magnet.
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