JP2013233744A - Gas barrier film and method of manufacturing the same - Google Patents

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健太郎 杉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas-barrier laminated film that has superior optical characteristics while having enough gas barrier properties and has superior production stability having no variation in various performances in manufacturing.SOLUTION: A gas barrier film has an inorganic layer formed by a vacuum vapor deposition method at least in one side surface of an base material. The inorganic layer formed by the vacuum vapor deposition is formed by setting up vapor deposition material including silicon and silicon monoxide in a crucible whose inner surface of a housing comprises materials not active to the silicon monoxide gas, and evaporating the vapor deposition material by heating.

Description

本発明は、食品や医薬品等の包装材料や電子デバイス等のパッケージ材料、電子ペーパー、太陽電池用の材料等として主に用いられるガスバリア性フィルム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a gas barrier film mainly used as a packaging material such as food and pharmaceuticals, a packaging material such as an electronic device, electronic paper, and a material for a solar cell, and a method for producing the same.

ガスバリアフィルムは、主に、内容物の品質を変化させる原因となる酸素や水蒸気等の影響を防ぐために、食品や医薬品等の包装材料として用いられたり、液晶表示パネルやEL表示パネル、電子ペーパー、太陽電池等に形成されている素子が、酸素や水蒸気に触れて性能劣化するのを避けるために、電子デバイス等のパッケージ材料や電子ペーパー、太陽電池の材料として用いられている。また、近年においては、従来ガラス等を用いていた部分にフレキシブル性や耐衝撃性を持たせる等の理由から、ガスバリアフィルムが用いられる場合もある。
このようなガスバリアフィルムは、プラスチックフィルムを基材として、その片面または両面にガスバリア層を形成する構成をとるのが一般的である。そして、当該ガスバリアフィルムには、化学蒸着法(CVD法)、物理蒸着法(PVD法)等の様々な方法でガスバリア層が形成されている。
The gas barrier film is mainly used as a packaging material for foods and pharmaceuticals to prevent the influence of oxygen and water vapor, which cause the quality of the contents to change, and is used as a liquid crystal display panel, EL display panel, electronic paper, An element formed in a solar cell or the like is used as a packaging material such as an electronic device, electronic paper, or a solar cell material in order to avoid performance deterioration due to contact with oxygen or water vapor. In recent years, gas barrier films are sometimes used for reasons such as imparting flexibility and impact resistance to portions where glass has been used conventionally.
In general, such a gas barrier film has a structure in which a gas barrier layer is formed on one or both sides of a plastic film as a base material. And the gas barrier layer is formed in the said gas barrier film by various methods, such as a chemical vapor deposition method (CVD method) and a physical vapor deposition method (PVD method).

物理蒸着法(PVD)は、固体の蒸着材料を熱やプラズマのエネルギーで気化し、基板上で薄膜化する方法であり、真空蒸着法、分子線エピタキシー法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが挙げられる。
これら物理蒸着法のうちの真空蒸着法は、大面積化が容易で低コストでガスバリア層を形成できることから広く利用されている。真空蒸着法では、ルツボ、ルツボ内に設置される蒸着材料、基板、熱源などを真空容器内に設置し、加熱により蒸着材料を気化させることで、基板上にガスバリア層を形成する(特許文献1,2)。
Physical vapor deposition (PVD) is a method in which a solid vapor deposition material is vaporized by heat or plasma energy to form a thin film on a substrate. Examples include vacuum vapor deposition, molecular beam epitaxy, ion plating, and sputtering. Can be mentioned.
Among these physical vapor deposition methods, the vacuum vapor deposition method is widely used because it is easy to increase the area and can form a gas barrier layer at low cost. In the vacuum vapor deposition method, a gas barrier layer is formed on a substrate by placing a crucible, a vapor deposition material installed in the crucible, a substrate, a heat source, and the like in a vacuum vessel and vaporizing the vapor deposition material by heating (Patent Document 1). , 2).

特開平7−331419号公報JP-A-7-331419 特開2001−295029号公報JP 2001-295029 A

しかし、特許文献1,2のような一般的な真空蒸着法によりSiOxからなる無機層を形成する場合、透明性等の光学性能が十分ではなく、また、長尺品の製造開始段階から製造終了段階にかけてガスバリア性や光学特性が徐々に低下し、生産安定性が不十分であるという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、十分なガスバリア性を有しつつ光学性能に優れ、かつ製造時の前記性能のバラつきがなく、生産安定性に優れるガスバリア積層フィルム、及び該フィルムの製造方法を提供することにある。
However, when an inorganic layer made of SiOx is formed by a general vacuum deposition method such as Patent Documents 1 and 2, the optical performance such as transparency is not sufficient, and the production ends from the production start stage of the long product. There was a problem that the gas barrier properties and optical characteristics gradually decreased over the stages, and the production stability was insufficient.
The problem to be solved by the present invention is a gas barrier laminate film having a sufficient gas barrier property, excellent optical performance, no variation in the performance during production, and excellent production stability, and a method for producing the film It is to provide.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、SiOxを含む無機層を真空蒸着法により形成する過程で発生する一酸化珪素ガスが、ルツボ材料である黒鉛と反応し、その反応で生じる一酸化炭素などの不純ガスが、ガスバリア積層フィルムの光学性能や生産安定性を損う原因であることを見出し、これを解決するに至った。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor reacts with graphite, which is a crucible material, in which silicon monoxide gas generated in the process of forming an inorganic layer containing SiOx by a vacuum deposition method is generated by the reaction. It has been found that an impure gas such as carbon monoxide is a cause of impairing the optical performance and production stability of the gas barrier laminated film, and has been solved.

本発明は、基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法(以下、「PVD」ということがある)により形成した無機層を有し、前記真空蒸着法(PVD)により形成した無機層が、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化することにより形成されてなるものである、ガスバリア性フィルム、に関する。   The present invention has an inorganic layer formed by a vacuum deposition method (hereinafter sometimes referred to as “PVD”) on at least one surface of a substrate, and the inorganic layer formed by the vacuum deposition method (PVD) The inner surface of the storage part is formed by installing a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide in a crucible made of a material inert to silicon monoxide gas, and vaporizing the vapor deposition material by heating. It is related with the gas barrier film.

また、本発明は、基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法(PVD)により形成した無機層、化学蒸着法(以下、「CVD」ということがある)により形成した無機層及び真空蒸着法(PVD)により形成した無機層をこの順で有し、前記真空蒸着法(PVD)により形成した無機層の一以上が、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化することにより形成されてなるものである、ガスバリア性フィルム、に関する。   The present invention also provides an inorganic layer formed by vacuum deposition (PVD), an inorganic layer formed by chemical vapor deposition (hereinafter sometimes referred to as “CVD”), and vacuum deposition on at least one surface of a substrate. (1) One or more inorganic layers formed by the vacuum deposition method (PVD) are made of a material in which the inner surface of the storage portion is inert to silicon monoxide gas. The present invention relates to a gas barrier film, which is formed by installing a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide in a crucible and vaporizing the vapor deposition material by heating.

また、本発明は、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に、珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化する真空蒸着法により、基材の少なくとも一方の面に無機層を形成する、ガスバリア性フィルムの製造方法、に関する。   Further, according to the present invention, a deposition material containing silicon and / or silicon monoxide is placed in a crucible made of a material that is inert to silicon monoxide gas on the inner surface of the storage portion, and the deposition material is vaporized by heating. The present invention relates to a method for producing a gas barrier film, wherein an inorganic layer is formed on at least one surface of a substrate by a vacuum deposition method.

また、本発明は、基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法による無機層、化学蒸着法による無機層及び真空蒸着法による無機層をこの順で形成し、前記真空蒸着法による無機層の一以上を、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に、珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化する真空蒸着法により形成する、ガスバリア性フィルムの製造方法、に関する。   In the present invention, an inorganic layer formed by vacuum deposition, an inorganic layer formed by chemical vapor deposition, and an inorganic layer formed by vacuum vapor deposition are formed in this order on at least one surface of the substrate. Vacuum deposition in which a deposition material containing silicon and / or silicon monoxide is placed in a crucible made of a material that is inert with respect to silicon monoxide gas, and the deposition material is vaporized by heating. The present invention relates to a method for producing a gas barrier film formed by a method.

本発明は、十分なガスバリア性を有しつつ光学性能に優れ、かつ生産安定性が良好であるガスバリア性フィルム、及び該フィルムを製造する方法を提供する。   The present invention provides a gas barrier film having a sufficient gas barrier property, excellent optical performance, and good production stability, and a method for producing the film.

以下、本発明を詳細に説明する。
<ガスバリア性フィルムA>
本発明のガスバリア性フィルムの第一の実施形態(以下、「第一の形態」ということがある)は、基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法(PVD)により形成した無機層を有し、前記真空蒸着法(PVD)により形成した無機層(以下、「PVD無機層」ということがある)が、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、蒸着材料を気化することにより形成されてなる無機層(以下、「特定PVD無機層」ということがある)であるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Gas barrier film A>
The first embodiment of the gas barrier film of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “first embodiment”) has an inorganic layer formed by vacuum deposition (PVD) on at least one surface of a substrate. In addition, an inorganic layer formed by the vacuum deposition method (PVD) (hereinafter sometimes referred to as “PVD inorganic layer”) is placed in a crucible whose inner surface of the storage portion is made of a material that is inert to silicon monoxide gas. It is an inorganic layer (hereinafter sometimes referred to as “specific PVD inorganic layer”) formed by installing a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide and vaporizing the vapor deposition material.

<ガスバリア性フィルムB>
本発明のガスバリア性フィルムの第二の実施形態(以下、「第二の形態」ということがある)は、基材の少なくとも一方の面に、PVDにより形成した無機層、CVDにより形成した無機層(以下、「CVD無機層」ということがある)及びPVDにより形成した無機層をこの順で有し、前記真空蒸着法により形成した無機層の一以上が、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、蒸着材料を気化することにより形成されてなる無機層(特定PVD無機層)であるものである。
<Gas barrier film B>
In the second embodiment of the gas barrier film of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “second embodiment”), an inorganic layer formed by PVD and an inorganic layer formed by CVD on at least one surface of the substrate. (Hereinafter, sometimes referred to as “CVD inorganic layer”) and an inorganic layer formed by PVD in this order, and one or more inorganic layers formed by the vacuum deposition method are such that the inner surface of the storage portion is silicon monoxide. It is an inorganic layer (specific PVD inorganic layer) formed by installing a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide in a crucible made of a material inert to gas and vaporizing the vapor deposition material. is there.

以下、特に断りのない限り、「本発明のガスバリア性フィルム」とは、ガスバリア性フィルムA(第一の形態)及びB(第二の形態)の双方を含むものとする。   Hereinafter, unless otherwise specified, the “gas barrier film of the present invention” includes both gas barrier films A (first form) and B (second form).

[基材]
本発明のガスバリア性フィルムの基材としては、プラスチックフィルムからなるものが好ましい。その原料としては、通常の包装材料や電子ペーパー、太陽電池の材料に使用しうる樹脂であれば特に制限なく用いることができる。具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体または共重合体などのポリオレフィン;環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、共重合ナイロン等のポリアミド;ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体部分加水分解物(EVOH)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、フッ素樹脂、アクリル樹脂、生分解性樹脂などが挙げられる。これらの中では、フィルム強度、コストなどの点から、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、生分解性樹脂が好ましく、表面平滑性、フィルム強度、耐熱性等の点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレン−2,6−ナフタレート(PEN)等のポリエステルが特に好ましい。
プラスチックフィルム中の樹脂の含有量は50〜100質量%であるのが好ましい。
また、上記基材は、公知の添加剤、例えば、帯電防止剤、光線遮断剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤等を含有することができる。
[Base material]
As a base material of the gas barrier film of the present invention, a substrate made of a plastic film is preferable. The raw material can be used without particular limitation as long as it is a resin that can be used for ordinary packaging materials, electronic paper, and solar cell materials. Specifically, polyolefins such as homopolymers or copolymers such as ethylene, propylene, and butene; amorphous polyolefins such as cyclic polyolefin; polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene-2,6-naphthalate; nylon 6, nylon 66, polyamides such as nylon 12 and copolymer nylon; polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer partial hydrolyzate (EVOH), polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polycarbonate, Examples include polyvinyl butyral, polyarylate, fluororesin, acrylic resin, and biodegradable resin. Among these, polyester, polyamide, polyolefin, and biodegradable resin are preferable from the viewpoint of film strength and cost, and polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene-2 are preferable from the viewpoint of surface smoothness, film strength, heat resistance, and the like. Polyester such as 1,6-naphthalate (PEN) is particularly preferred.
The resin content in the plastic film is preferably 50 to 100% by mass.
In addition, the base material is a known additive such as an antistatic agent, a light blocking agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a lubricant, a filler, a colorant, a stabilizer, a lubricant, a crosslinking agent, an antiblocking agent, an oxidation agent. An inhibitor or the like can be contained.

上記基材としてのプラスチックフィルムは、上記の原料を用いて成型してなるものであるが、基材として用いる際は、未延伸であってもよいし延伸したものであってもよい。また、単層でも積層でもよい。かかる基材は、従来公知の方法により製造することができ、例えば、原料を押出機により溶融し、環状ダイやTダイにより押出して、急冷することにより実質的に無定型で配向していない未延伸フィルムを製造することができる。この未延伸フィルムを一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸などの公知の方法により、フィルムの流れ(縦軸)方向又はフィルムの流れ方向とそれに直角な(横軸)方向に延伸することにより、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムを製造することができる。   The plastic film as the substrate is formed by using the above raw materials, but when used as the substrate, it may be unstretched or stretched. Further, it may be a single layer or a stacked layer. Such a substrate can be produced by a conventionally known method. For example, the raw material is melted by an extruder, extruded by an annular die or a T die, and rapidly cooled to be substantially amorphous and not oriented. A stretched film can be produced. The unstretched film is subjected to a known method such as uniaxial stretching, tenter sequential biaxial stretching, tenter simultaneous biaxial stretching, tubular simultaneous biaxial stretching, or the like. A film stretched in a uniaxial direction or a biaxial direction can be produced by stretching in a direction (horizontal axis) perpendicular thereto.

基材の厚さは、本発明のガスバリア性フィルムの基材としての機械強度、可撓性、透明性等の点から、その用途に応じ、通常5〜500μm、好ましくは10〜200μmの範囲で選択され、厚さが大きいシート状のものも含む。また、基材の幅や長さについては特に制限はなく、適宜用途に応じて選択することができる。   The thickness of the substrate is usually in the range of 5 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm, depending on its use from the viewpoint of mechanical strength, flexibility, transparency and the like as the substrate of the gas barrier film of the present invention. Also included are sheets that are selected and have a large thickness. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the width | variety and length of a base material, According to a use, it can select suitably.

[真空蒸着法(PVD)により形成した無機層]
本発明のガスバリア性フィルムは、第一の形態では、上記基材の少なくとも一方の面にPVD無機層を有し、第二の形態では、上記基材の少なくとも一方の面にPVD無機層、CVD無機層及びPVD無機層をこの順で有する。ここで、第一の形態のPVD無機層、第二の形態の少なくとも一方のPVD無機層は、特定PVD無機層である。なお、PVD無機層を複数有する場合、二以上のPVD無機層が特定PVD無機層であることが好ましく、すべてが特定PVD無機層であることがより好ましい。
[Inorganic layer formed by vacuum vapor deposition (PVD)]
The gas barrier film of the present invention has a PVD inorganic layer on at least one surface of the substrate in the first form, and a PVD inorganic layer and CVD on at least one surface of the substrate in the second form. It has an inorganic layer and a PVD inorganic layer in this order. Here, the PVD inorganic layer of the first form and the PVD inorganic layer of at least one of the second form are specific PVD inorganic layers. In addition, when it has two or more PVD inorganic layers, it is preferable that two or more PVD inorganic layers are specific PVD inorganic layers, and it is more preferable that all are specific PVD inorganic layers.

[特定PVD無機層]
特定PVD無機層は、上述のように本発明のガスバリア性フィルムAおよびBの無機層となるものであり、上述の構成からなる。
このような特定PVD無機層は、ガスバリア性を有しつつ光学特性(JIS K7361−1に準拠する全光線透過率,L***表示色系におけるL*値やb*値)に優れ、かつ生産安定性を良好にすることができる。この理由は以下のように考えられる。
[Specific PVD inorganic layer]
The specific PVD inorganic layer becomes the inorganic layer of the gas barrier films A and B of the present invention as described above, and has the above-described configuration.
This particular PVD inorganic layer is excellent in optical properties (total light transmittance conforms to JIS K7361-1, L * values and b * values in the L * a * b * display color system) while having a gas barrier property And production stability can be made favorable. The reason is considered as follows.

まず、一酸化珪素を含む蒸着材料が加熱により気化すると、一酸化珪素ガスが発生する。この一酸化珪素ガスは非常に反応性が高く、ルツボを構成する黒鉛部材との間で下記のような反応が生じる。
C(s)+SiO(g) → SiC(s)+CO(g)
C(s)+SiO(g) → Si(s) + CO(g)
上記反応により生じる一酸化炭素ガスは、PVD無機層の不純物となり得るだけでなく、蒸着装置内の真空度を低下させ、PVD無機層に構造欠陥を生じ得る。この結果、ガスバリア性フィルムのガスバリア性や光学特性が低下することとなる。また、成膜したい面積や求める性能によってルツボを単体ではなく複数個用いることも可能であるが、その場合特に一酸化炭素ガス発生は多くなる。加えて上記反応は継続的に生じることから、同一製造工程内においても時間の経過により欠陥の発生頻度が変動し、たとえば製造開始段階と製造終了段階では、ガスバリア性や光学特性に差が生じ、生産安定性を良好にすることができない。
蒸着材料が珪素の場合は、珪素粉末の表面に生成した自然酸化膜(SiO2)と珪素粉末(Si)との間で下記反応が生じ、一酸化珪素ガスが発生する。当該一酸化珪素ガスは、ルツボを構成する黒鉛部材と上記同様の反応を生じることから、蒸着材料が珪素の場合でも上記同様の性能低下が発生する。なお、蒸着材料が珪素と二酸化珪素との混合物の場合も同様のことがいえる。
SiO2(s)+Si(s) → 2SiO(g)
一方、本発明では、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボを用いることから、一酸化珪素ガスとルツボとの反応を防ぎ、十分なガスバリア性を有しつつ光学特性(JIS K7361−1に準拠する全光線透過率,L***表示色系におけるL*値やb*値)に優れ、かつ生産安定性を良好にすることができる。
First, when a vapor deposition material containing silicon monoxide is vaporized by heating, silicon monoxide gas is generated. This silicon monoxide gas is very reactive, and the following reaction occurs with the graphite member constituting the crucible.
C (s) + SiO (g) → SiC (s) + CO (g)
C (s) + SiO (g) → Si (s) + CO (g)
The carbon monoxide gas generated by the above reaction can not only become an impurity of the PVD inorganic layer, but also reduce the degree of vacuum in the vapor deposition apparatus and cause structural defects in the PVD inorganic layer. As a result, the gas barrier properties and optical properties of the gas barrier film are deteriorated. Also, it is possible to use a plurality of crucibles instead of a single unit depending on the area to be formed and the required performance. In that case, the generation of carbon monoxide gas is particularly increased. In addition, since the above reaction occurs continuously, the frequency of occurrence of defects fluctuates over time even within the same manufacturing process, for example, there is a difference in gas barrier properties and optical characteristics between the manufacturing start stage and the manufacturing end stage, Production stability cannot be improved.
When the deposition material is silicon, the following reaction occurs between the natural oxide film (SiO 2 ) generated on the surface of the silicon powder and the silicon powder (Si), and silicon monoxide gas is generated. Since the silicon monoxide gas causes a reaction similar to that described above with the graphite member constituting the crucible, the same performance deterioration as described above occurs even when the vapor deposition material is silicon. The same applies to the case where the vapor deposition material is a mixture of silicon and silicon dioxide.
SiO 2 (s) + Si (s) → 2SiO (g)
On the other hand, in the present invention, since the inner surface of the storage portion uses a crucible made of a material that is inert to silicon monoxide gas, the reaction between the silicon monoxide gas and the crucible is prevented, and sufficient gas barrier properties are obtained. It is excellent in optical characteristics (total light transmittance according to JIS K7361-1, L * a * b * display color system, L * value and b * value), and production stability can be improved.

また、特定PVD層は、当該層上に他のPVD層や、後述するCVD層、あるいは、バリアフィルム製造加工におけるコーティング層(後述の保護層等)を積層する際に顕著な効果を発揮する。すなわち、不純物が混入したり欠陥が生じたPVD層上に他の層を積層する場合、当該PVD層の表面形状が影響し、そこに積層する層にも欠陥部分が生じるが、特定PVD層の場合は当該問題が生じず、多層積層品のガスバリア性や光学特性を良好なものとすることができる。   In addition, the specific PVD layer exhibits a remarkable effect when another PVD layer, a CVD layer described later, or a coating layer (a protective layer described later) in the barrier film manufacturing process is laminated on the layer. That is, when another layer is stacked on a PVD layer in which impurities are mixed or a defect is generated, the surface shape of the PVD layer is affected, and a defective portion is also generated in the layer stacked there. In such a case, the problem does not occur, and the gas barrier properties and optical characteristics of the multilayer laminate can be improved.

ルツボの基本構成は、蒸着材料を設置する収納部と、気化した蒸着材料が被蒸着物に放出されるための開口部とからなる。本発明では、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボを用い、好ましくは収納部の全体の表面(内側表面及び外側表面)が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボを用いる。
上記ルツボとしては、黒鉛等のベース材料からなる収納部の内側表面若しくは全体表面を一酸化珪素ガスに対し不活性な材料で被覆したもの、ベース材料となる収納部の内側に不活性な材料からなる収納部を勘合させたもの、ルツボ全体が当該不活性な材料からなるものが挙げられる。長期間の安定性の観点からは、ルツボ全体が不活性な材料から構成されていることが好ましい。
収納部の形状や容積、開口部の面積等のルツボの形状や大きさに関係する要素は、非蒸着物の大きさなどに合わせて、公知の範囲で適宜選択することができる。
The basic structure of the crucible includes a storage portion in which the vapor deposition material is installed, and an opening through which the vaporized vapor deposition material is discharged to the deposition object. In the present invention, a crucible made of a material that is inert to the silicon monoxide gas is used for the inner surface of the storage portion, and preferably the entire surface (inner surface and outer surface) of the storage portion is inert to the silicon monoxide gas. Use crucibles made of different materials.
As the crucible, the inner surface or the entire surface of the storage portion made of a base material such as graphite is coated with a material that is inert to silicon monoxide gas, and the inner portion of the storage portion that is the base material is made of an inert material. And a case where the entire crucible is made of the inactive material. From the viewpoint of long-term stability, the entire crucible is preferably made of an inactive material.
Elements related to the shape and size of the crucible such as the shape and volume of the storage portion and the area of the opening can be appropriately selected within a known range in accordance with the size of the non-deposited material.

不活性な材料としては、チタン,ジルコニウム,ハフニウム等の第4族に属する金属、バナジウム,ニオブ,タンタル等の第5族に属する金属、クロム,モリブデン,タングステン等の第6族に属する金属、レニウム、オスミウム、イリジウム、ルテニウム、ロジウム等のその他の金属等の高融点金属、これら高融点金属の金属化合物(炭化物,窒化物,酸化物)、炭化珪素,炭化ホウ素などの炭化物、窒化珪素,窒化ホウ素,窒化アルミニウム等の窒化物から選ばれる1種以上を用いることができる。これらの金属、金属化合物の中でも、安定性、取り扱い性の観点から、炭化珪素、窒化珪素が好適である。
不活性な材料は、蒸着時に高温にさらされることから、その融点は1600℃以上であることが好ましい。
Inactive materials include metals belonging to Group 4 such as titanium, zirconium and hafnium, metals belonging to Group 5 such as vanadium, niobium and tantalum, metals belonging to Group 6 such as chromium, molybdenum and tungsten, and rhenium. , Refractory metals such as osmium, iridium, ruthenium, rhodium, etc., metal compounds (carbides, nitrides, oxides) of these refractory metals, carbides such as silicon carbide, boron carbide, silicon nitride, boron nitride One or more selected from nitrides such as aluminum nitride can be used. Among these metals and metal compounds, silicon carbide and silicon nitride are preferable from the viewpoints of stability and handleability.
Since the inert material is exposed to a high temperature during vapor deposition, the melting point is preferably 1600 ° C. or higher.

ベース材料を不活性な材料で被覆する場合、被覆層の厚さは10〜1000nmとすることが好ましい。ベース材料を不活性な材料で被覆する方法としては、化学蒸着法等が挙げられる。例えば、炭化珪素膜を黒鉛ベースの表面に形成するには、制御雰囲気中で黒鉛材と一酸化珪素ガスとを均一に反応させる手段や珪素を加圧含浸させる方法、熱CVDやプラズマCVD法にて被覆層を設ける方法等が挙げられる。均一な表面被膜を得るためには、CVD法での被膜を設ける方法が好ましい。   When the base material is coated with an inert material, the thickness of the coating layer is preferably 10 to 1000 nm. Examples of a method for coating the base material with an inert material include a chemical vapor deposition method. For example, in order to form a silicon carbide film on the surface of a graphite base, a means for uniformly reacting a graphite material and a silicon monoxide gas in a controlled atmosphere, a method of pressurizing and impregnating silicon, a thermal CVD or a plasma CVD method And a method of providing a coating layer. In order to obtain a uniform surface coating, a method of providing a coating by a CVD method is preferable.

なお、本発明でいう「不活性」とは、一酸化珪素ガスに対して化学反応を起こしにくいもののことをいう。不活性の程度は、蒸着装置内の一酸化炭素ガスの濃度を尺度とすることができる。たとえば、真空蒸着装置内に四重極形質量分析計を設け、真空蒸着装置内が2×10-3Paの真空下で、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム上に厚さ250nmの特定PVD層を形成する工程を行い、成膜工程開始前と成膜工程中の質量数28のガス分圧を測定する。その際、成膜工程中の前記ガス分圧が工程開始前の2倍以下であれば、当該工程で用いたルツボの内側表面は不活性な材料であるといえる。 The term “inert” as used in the present invention refers to a substance that hardly causes a chemical reaction to silicon monoxide gas. The degree of inertness can be measured by the concentration of carbon monoxide gas in the vapor deposition apparatus. For example, a quadrupole mass spectrometer is provided in a vacuum deposition apparatus, and a specific PVD layer having a thickness of 250 nm is formed on a biaxially stretched polyethylene naphthalate film under a vacuum of 2 × 10 −3 Pa in the vacuum deposition apparatus. The forming step is performed, and the gas partial pressure of mass number 28 is measured before starting the film forming process and during the film forming process. At that time, if the gas partial pressure during the film formation step is twice or less that before the start of the step, it can be said that the inner surface of the crucible used in the step is an inert material.

特定PVD層を形成するために用いられる蒸着材料は、主として珪素及び/又は一酸化珪素であるが、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、炭素、これらの酸化物、炭化物、窒化物などの他の無機物質、もしくは二酸化珪素、窒化珪素などを混合して用いてもよい。蒸着材料として珪素を用いる場合、二酸化珪素と混合して用いることが好ましい。
これら蒸着材料から形成される特定PVD層は、SiOxから構成されることが好ましい。この場合、xの範囲はバリア性の点で1.20〜1.90であることが好ましく、1.20〜1.70であることがより好ましく、1.20〜1.45であることがさらに好ましい。
The vapor deposition material used to form the specific PVD layer is mainly silicon and / or silicon monoxide, but aluminum, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium, carbon, their oxides, carbides, nitrides, etc. Other inorganic substances, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be mixed and used. When silicon is used as the vapor deposition material, it is preferably mixed with silicon dioxide.
The specific PVD layer formed from these vapor deposition materials is preferably composed of SiOx. In this case, the range of x is preferably 1.20 to 1.90 in terms of barrier properties, more preferably 1.20 to 1.70, and preferably 1.20 to 1.45. Further preferred.

蒸着材料の形状は、メジアン径が3〜100μmである珪素粉体及び/又は一酸化珪素粉体を含む無機物粉体を円柱状に焼結成型してなるものが好ましい。無機物粉体のメジアン径を3μm以上とすることにより、蒸着材料の残渣の発生を抑制できることにより、蒸着速度を十分なものとすることができ、かつ長時間の成膜も可能とすることができ、100μm以下とすることにより、焼結成型体を強靭なものとしてスプラッシュを抑制することができる。また、形状を円柱状にすることにより、局部的な高温を原因とするスプラッシュを抑制することができる。
無機物粉体のメジアン径は3〜10μmとすることがより好ましい。なお、メジアン径とは、粉体をある粒子径から2つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量となる径のことをいう。本発明ではレーザー回折散乱法に基づきメジアン径を算出している。
The shape of the vapor deposition material is preferably one formed by sintering and molding an inorganic powder containing silicon powder and / or silicon monoxide powder having a median diameter of 3 to 100 μm into a cylindrical shape. By making the median diameter of the inorganic powder 3 μm or more, it is possible to suppress the generation of residues of the vapor deposition material, so that the vapor deposition rate can be sufficient and the film can be formed for a long time. By controlling the thickness to 100 μm or less, the sintered compact can be made tough and splash can be suppressed. Further, by making the shape cylindrical, splash caused by local high temperatures can be suppressed.
The median diameter of the inorganic powder is more preferably 3 to 10 μm. The median diameter means a diameter in which the large side and the small side are equal when the powder is divided into two from a certain particle diameter. In the present invention, the median diameter is calculated based on the laser diffraction scattering method.

なお、スプラッシュとは、蒸着の際の加熱による熱衝撃や内部から発生するガスの圧力などにより、気化していない蒸着材料が、高温の微細な粒のまま飛散する現象のことである。このような高温の微細粒が蒸着基材に衝突した場合には、蒸着したPVD無機層にピンホールが生じてガスバリア性や透明性が低下するという問題が生じるが、蒸着材料の形状を上記のようにすることにより、当該問題の発生を防止することができる。
したがって、蒸着材料の形状等を上記のようにすることにより、特定PVD層を含むガスバリア性フィルムをより高品位のものとすることができる。
Splash refers to a phenomenon in which vapor deposition material that has not been vaporized is scattered as high-temperature fine particles due to thermal shock caused by heating during vapor deposition or pressure of gas generated from the inside. When such high-temperature fine particles collide with the vapor deposition substrate, pinholes are generated in the vapor-deposited PVD inorganic layer, resulting in a problem that gas barrier properties and transparency are lowered. By doing so, the occurrence of the problem can be prevented.
Therefore, the gas barrier film including the specific PVD layer can be of a higher quality by setting the shape of the vapor deposition material as described above.

特定PVD無機層の厚さは、その下限値が、一般に0.1nm、好ましくは0.5nm、より好ましくは1nm、さらに好ましくは10nmであり、その上限値が一般に500nm、好ましくは100nm、より好ましくは50nmである。特定PVD無機層の厚さは、ガスバリア性、フィルムの生産性の点から、0.1nm以上、500nm以下が好ましく、10nm以上500nm以下がより好ましく、さらに好ましくは10nm以上100nm以下、特に好ましくは10nm以上50nm以下である。特定PVD無機層の厚さは蛍光X線を用いて測定することができ、具体的には後述の方法で行うことができる。   The lower limit of the thickness of the specific PVD inorganic layer is generally 0.1 nm, preferably 0.5 nm, more preferably 1 nm, more preferably 10 nm, and the upper limit is generally 500 nm, preferably 100 nm, more preferably. Is 50 nm. The thickness of the specific PVD inorganic layer is preferably 0.1 nm or more and 500 nm or less, more preferably 10 nm or more and 500 nm or less, further preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and particularly preferably 10 nm, from the viewpoint of gas barrier properties and film productivity. It is 50 nm or less. The thickness of the specific PVD inorganic layer can be measured using fluorescent X-rays, and can be specifically performed by the method described later.

特定PVD無機層は物理蒸着法の中でも真空蒸着法により形成される。真空蒸着法は、スパッタ系の物理蒸着法に比べ、ガスバリア性の高い均一な薄膜が得られるという点で好ましい。真空蒸着法で用いる加熱手段は、ヒーター等による抵抗加熱,誘導加熱,電子ビーム加熱が挙げられ、これらの中でも、電子ビーム加熱は局所的な過熱による蒸着材料のクラックや崩壊等が起きやすいため、その観点でヒーター等による直接加熱,誘導加熱が好ましい。蒸着材料の加熱温度は、通常900〜1600℃、好ましくは1200〜1400℃である。   The specific PVD inorganic layer is formed by vacuum deposition among physical vapor deposition. The vacuum evaporation method is preferable in that a uniform thin film having a high gas barrier property can be obtained as compared with the sputtering-based physical evaporation method. Heating means used in the vacuum deposition method include resistance heating by a heater, induction heating, electron beam heating, among these, since electron beam heating is likely to cause cracking or collapse of the deposited material due to local overheating, From this viewpoint, direct heating or induction heating with a heater or the like is preferable. The heating temperature of a vapor deposition material is 900-1600 degreeC normally, Preferably it is 1200-1400 degreeC.

[特定PVD無機層以外のPVD無機層]
第一の形態および第二の形態ともに、特定PVD無機層以外のPVD無機層(以下、「一般PVD無機層」ということがある)を有していてもよい。
一般PVD無機層を構成する無機物質としては、無機物質としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、ダイヤモンドライクカーボン等、あるいはこれらの酸化物、炭化物、窒化物又はそれらの混合物等が挙げられるが、ガスバリア性の点から、好ましくは酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化炭化珪素、酸化炭化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化炭化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン等である。これらのなかでも、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化炭化窒化珪素及び酸化アルミニウムは、高いガスバリア性が安定に維持できる点でより好ましく、特に酸化珪素(SiOx)が好ましい。PVD無機層は上記無機物質を1種単独で含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
また、一般PVD無機層の厚さ、蒸着材料の形状等の各種条件は、特定PVD無機層と同様とすることができ、各種条件の好適条件も同様とすることができる。
[PVD inorganic layers other than specific PVD inorganic layers]
Both the first form and the second form may have a PVD inorganic layer other than the specific PVD inorganic layer (hereinafter sometimes referred to as “general PVD inorganic layer”).
As an inorganic substance constituting the general PVD inorganic layer, the inorganic substance includes silicon, aluminum, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium, diamond-like carbon, or oxides, carbides, nitrides or mixtures thereof. From the point of gas barrier properties, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxycarbide, silicon oxycarbonitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, aluminum oxide carbide, diamond-like carbon are preferable. Etc. Among these, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxycarbonitride, and aluminum oxide are more preferable because they can stably maintain high gas barrier properties, and silicon oxide (SiOx) is particularly preferable. The PVD inorganic layer may contain one kind of the inorganic substance or two or more kinds.
Moreover, various conditions, such as the thickness of a general PVD inorganic layer, the shape of vapor deposition material, can be made the same as that of a specific PVD inorganic layer, and the suitable conditions of various conditions can also be made the same.

[化学蒸着法(CVD)により形成した無機層]
本発明の第二の実施形態においては、PVD無機層上に、CVD無機層を形成する。CVD無機層により、前記一般PVD無機層が有する欠陥や特定PVD層が有するわずかな欠陥の目止めが行われ、ガスバリア性や層間の密着性が向上するものと考えられる。
また、本発明の第二の形態においては、PVD無機層、CVD無機層及びPVD無機層の順で積層構造とすることにより、CVD無機層自体はガスバリア性に直接殆ど寄与しないが、PVD無機層に対しては、下層には目止め効果および上層にはアンカー効果を発揮するため、単にPVD無機層を厚く成膜した場合やPVD無機層同士あるいはCVD無機層同士を積層した場合と比較して、飛躍的にガスバリア性が向上する。
なお、上記効果をより有効にするためには、PVD層が特定PVD層であることが好ましい。
また、本発明の第二の形態においては、PVD無機層を形成した後に、CVD無機層及びPVD無機層の形成を行うが、このCVD無機層及びPVD無機層の形成は、さらに1回以上繰り返して行うことができる。すなわち、本発明においては、品質安定性の点からPVD無機層、CVD無機層及びPVD無機層の上に、さらにCVD無機層及びPVD無機層からなる1以上の構成単位を有することが好ましく、構成単位の数が1〜3であることがより好ましく、1〜2であることがさらに好ましい。
[Inorganic layer formed by chemical vapor deposition (CVD)]
In the second embodiment of the present invention, a CVD inorganic layer is formed on the PVD inorganic layer. By the CVD inorganic layer, defects of the general PVD inorganic layer and slight defects of the specific PVD layer are considered to improve gas barrier properties and interlayer adhesion.
In the second embodiment of the present invention, the PVD inorganic layer itself, the CVD inorganic layer, and the PVD inorganic layer are laminated in this order, so that the CVD inorganic layer itself hardly contributes directly to the gas barrier property. On the other hand, in order to exert the sealing effect on the lower layer and the anchor effect on the upper layer, compared with the case where the PVD inorganic layer is simply formed thick or the PVD inorganic layers or the CVD inorganic layers are laminated. , Gas barrier properties are dramatically improved.
In addition, in order to make the said effect more effective, it is preferable that a PVD layer is a specific PVD layer.
In the second embodiment of the present invention, the CVD inorganic layer and the PVD inorganic layer are formed after the PVD inorganic layer is formed. The formation of the CVD inorganic layer and the PVD inorganic layer is further repeated once or more. Can be done. That is, in the present invention, from the viewpoint of quality stability, it is preferable that the PVD inorganic layer, the CVD inorganic layer, and the PVD inorganic layer further have one or more structural units composed of the CVD inorganic layer and the PVD inorganic layer. The number of units is more preferably 1 to 3, and further preferably 1 to 2.

化学蒸着法としては、成膜速度を高くして高生産性を実現することや、フィルム基材への熱的ダメージを回避する必要があることから、プラズマCVD法が好ましい。   As the chemical vapor deposition method, the plasma CVD method is preferable because it is necessary to increase the film formation rate to achieve high productivity and to avoid thermal damage to the film substrate.

本発明においては、CVD無機層は、X線光電子分光法(XPS法)により測定された炭素含有量が20at.%未満、好ましくは10at.%未満、より好ましくは5at.%未満である。炭素含有量をこのような値とすることにより、該無機層の表面エネルギーが大きくなり、無機層同士の間の密着性を妨げることがなくなる。そのためバリアフィルムの耐折曲げ性、耐剥離性が向上する。
また、CVD無機層の炭素含有量は0.5at.%以上であることが好ましく、1at.%以上であることがより好ましく、2at.%以上であることが更に好ましい。中間層に炭素が僅かながら含まれることで、応力の緩和が効率よくなされ、本発明のガスバリア性フィルムのカールが低減される。
以上の点から、上記CVD無機層における炭素含有量は、好ましくは0.5at.%以上20at.%未満の範囲にあり、より好ましくは0.5at.%以上10at.%未満の範囲にあり、より好ましくは0.5at.%以上5at.%未満の範囲にあり、より好ましくは1at.%以上5at.%未満の範囲にあり、さらに好ましくは2at.%以上5at.%未満の範囲にある。ここで、「at.%」とは、原子組成百分率(atomic %)を示す。
In the present invention, the CVD inorganic layer has a carbon content measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS method) of 20 at. %, Preferably 10 at. %, More preferably 5 at. %. By setting the carbon content to such a value, the surface energy of the inorganic layer is increased, and the adhesion between the inorganic layers is not hindered. Therefore, the bending resistance and peel resistance of the barrier film are improved.
The carbon content of the CVD inorganic layer is 0.5 at. % Or more, preferably 1 at. % Or more, more preferably 2 at. % Or more is more preferable. Since the intermediate layer contains a small amount of carbon, the stress is efficiently relaxed and the curl of the gas barrier film of the present invention is reduced.
From the above points, the carbon content in the CVD inorganic layer is preferably 0.5 at. % Or more and 20 at. %, More preferably 0.5 at. % Or more and 10 at. %, More preferably 0.5 at. % Or more and 5 at. %, More preferably 1 at. % Or more and 5 at. %, More preferably 2 at. % Or more and 5 at. It is in the range of less than%. Here, “at.%” Indicates an atomic composition percentage (atomic%).

本発明における上記X線光電子分光法(XPS法)により測定された炭素含有量を達成する方法としては、特に制限はなく、例えば、CVDにおける原料を選択することにより達成する方法、原料や反応ガス(酸素、窒素等)の流量や比率によって調整する方法、成膜時の圧力や投入電力によって調整する方法等が挙げられる。
X線光電子分光法(XPS法)による炭素含有量の具体的な測定方法は後述の通りである。
There is no restriction | limiting in particular as a method of achieving the carbon content measured by the said X-ray photoelectron spectroscopy (XPS method) in this invention, For example, the method achieved by selecting the raw material in CVD, a raw material, and reaction gas Examples thereof include a method of adjusting by the flow rate and ratio of (oxygen, nitrogen, etc.), a method of adjusting by the pressure during film formation and input power, and the like.
A specific method for measuring the carbon content by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS method) is as described later.

CVD無機層を構成する無機物質としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、ダイヤモンドライクカーボン等、あるいはこれらの酸化物、炭化物、窒化物又はそれらの混合物等が挙げられるが、ガスバリア性、密着性の点から、好ましくは酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化炭化珪素、酸化炭化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化炭化アルミニウム、酸化チタン、ダイヤモンドライクカーボン等である。なかでも、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化炭化窒化珪素及び酸化アルミニウムは、高いガスバリア性が安定に維持できる点でより好ましい。CVD無機層は上記無機物質を1種単独で含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。   Examples of the inorganic substance constituting the CVD inorganic layer include silicon, aluminum, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium, diamond-like carbon, and the like, oxides, carbides, nitrides, or mixtures thereof. In view of gas barrier properties and adhesion, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxycarbide, silicon oxycarbonitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, aluminum oxycarbide, titanium oxide, diamond-like carbon Etc. Among these, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxycarbonitride, and aluminum oxide are more preferable because high gas barrier properties can be stably maintained. The CVD inorganic layer may contain one kind of the inorganic substance or two or more kinds.

酸化珪素等からなるCVD無機層形成のための原料としては、例えば、珪素化合物が挙げられる。また、酸化チタン等からなるCVD無機層形成のための原料としては、チタン化合物が挙げられる。珪素化合物やチタン化合物等の化合物であれば、常温常圧下で気体、液体、固体いずれの状態であっても使用できる。気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、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。また、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を使用することができる。   As a raw material for forming a CVD inorganic layer made of silicon oxide or the like, for example, a silicon compound can be cited. Moreover, a titanium compound is mentioned as a raw material for CVD inorganic layer formation which consists of titanium oxide etc. If it is a compound such as a silicon compound or a titanium compound, it can be used 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 with a solvent and organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents can be used for a solvent.

上記珪素化合物としては、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、ヘキサメチルジシロキサン、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 include silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetra t-butoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and diethyldimethoxy. Silane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, hexamethyldisiloxane, bis (dimethylamino) dimethylsilane, bis (Dimethylamino) methylvinylsilane, bis (ethylamino) dimethylsilane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) carbodiimide, diethylamino Trimethylsilane, 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, phenyldimethylsilane, phenyltrimethylsilane, propargyl Limethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1- (trimethylsilyl) -1-propyne, tris (trimethylsilyl) methane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane , Hexamethyldisiloxane, hexamethylcyclotetrasiloxane, M silicate 51, and the like.

チタン化合物としては、例えば、酸化チタン、塩化チタン等のチタン無機化合物や、チタンテトラブトキシド、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート及びテトラメチルチタネート等のチタンアルコキシド類や、チタンラクテート、チタンアセチルアセトナート、チタンテトラアセチルアセトナート、ポリチタンアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート及びチタントリエタノールアミネート等のチタンキレート類等のチタン有機化合物が挙げられる。   Examples of the titanium compound include titanium inorganic compounds such as titanium oxide and titanium chloride, titanium alkoxides such as titanium tetrabutoxide, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate and tetramethyl titanate, Examples include titanium organic compounds such as titanium chelates such as titanium lactate, titanium acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium ethylacetoacetate and titanium triethanolaminate.

上記CVD無機層は、PVD無機層への目止め効果を確実とするために、2層以上から構成されることが好ましく、より好ましくは2〜5層から構成されることが好ましい。
上記CVD無機層の厚さは、断面TEM法により測定した値が20nm未満である。上記範囲であることにより、PVD無機層同士の分子間力が有効に作用することで、密着性がより向上する。また同時に化学蒸着法による生産速度を真空蒸着法と同等程度に高めることができるため、生産効率が向上すると共に製造設備も小型化、簡素化できるため、安価なバリアフィルムを製造することができる。上記観点から、CVD無機層の厚さは、10nm未満であることが好ましく、5nm未満であることがより好ましく、3nm未満であることがさらに好ましい。
In order to ensure the sealing effect on the PVD inorganic layer, the CVD inorganic layer is preferably composed of two or more layers, more preferably 2 to 5 layers.
The thickness of the CVD inorganic layer is less than 20 nm as measured by a cross-sectional TEM method. By being in the above range, the intermolecular force between the PVD inorganic layers acts effectively, thereby improving the adhesion. At the same time, since the production rate by the chemical vapor deposition method can be increased to the same level as that of the vacuum vapor deposition method, the production efficiency can be improved and the production equipment can be downsized and simplified, so that an inexpensive barrier film can be produced. From the above viewpoint, the thickness of the CVD inorganic layer is preferably less than 10 nm, more preferably less than 5 nm, and even more preferably less than 3 nm.

また、CVD無機層の厚さの下限値は、PVD無機層への目止め効果が発現するための最低限の膜厚として、0.01nmであるのが好ましく、0.1nmであるのがより好ましく、0.5nmであるのがさらに好ましい。厚さが上記範囲内であれば、密着性、ガスバリア性などが良好であり好ましい。CVD無機層の厚みを0.1nm以上とすることで、上記した下層のPVD無機層の開放空孔の目止め効果が発現すると同時に表面が滑らかになり、上層のPVD無機層を蒸着した際に、蒸着粒子の表面拡散が良好となり、粒子同士がより密に堆積するため、バリア性がさらに向上する。
上記観点から、CVD無機層の厚さは、0.01nm以上20nm未満であることが好ましく、0.1nm以上20nm未満であることがより好ましく、0.1nm以上10nm未満であることがさらに好ましく、0.1nm以上5nm未満であることが特に好ましく、0.1nm以上3nm未満であることがより特に好ましい。
Further, the lower limit value of the thickness of the CVD inorganic layer is preferably 0.01 nm, more preferably 0.1 nm, as a minimum film thickness for exhibiting a sealing effect on the PVD inorganic layer. Preferably, it is 0.5 nm. If the thickness is within the above range, the adhesion and gas barrier properties are good, which is preferable. When the thickness of the CVD inorganic layer is 0.1 nm or more, the effect of sealing the open pores of the lower PVD inorganic layer described above is exhibited at the same time that the surface becomes smooth and the upper PVD inorganic layer is deposited. Since the surface diffusion of the vapor deposition particles becomes good and the particles are deposited more densely, the barrier property is further improved.
From the above viewpoint, the thickness of the CVD inorganic layer is preferably 0.01 nm or more and less than 20 nm, more preferably 0.1 nm or more and less than 20 nm, further preferably 0.1 nm or more and less than 10 nm, It is particularly preferably 0.1 nm or more and less than 5 nm, and particularly preferably 0.1 nm or more and less than 3 nm.

また、本発明においては、隣接するCVD無機層とPVD無機層において、その厚さの比[CVD無機層厚さ/PVD無機層厚さ]が0.0001〜0.2であることが好ましく、0.0005〜0.1であることがより好ましく、0.001〜0.1であることがさらに好ましい。[CVD無機層厚さ/PVD無機層厚さ]を0.0001以上とすることにより、CVD無機層による目止め効果、応力緩和等の効果を得ることができる。また、[CVD無機層厚さ/PVD無機層厚さ]を0.2以下とすることにより、Roll to RollプロセスにてPVD無機層とCVD無機層を連続して成膜する際に、基材の搬送速度を成膜レートの低いCVD無機層に合わせて大きく低下させる必要がなくなり、生産性の低下を防止することができる。   In the present invention, in the adjacent CVD inorganic layer and PVD inorganic layer, the thickness ratio [CVD inorganic layer thickness / PVD inorganic layer thickness] is preferably 0.0001 to 0.2, It is more preferably 0.0005 to 0.1, and further preferably 0.001 to 0.1. By setting [CVD inorganic layer thickness / PVD inorganic layer thickness] to 0.0001 or more, effects such as a sealing effect and stress relaxation by the CVD inorganic layer can be obtained. In addition, by setting [CVD inorganic layer thickness / PVD inorganic layer thickness] to 0.2 or less, the base material is formed when the PVD inorganic layer and the CVD inorganic layer are continuously formed by the Roll to Roll process. Therefore, it is not necessary to greatly reduce the transfer speed in accordance with the CVD inorganic layer having a low film formation rate, and the productivity can be prevented from being lowered.

PVD無機層の表面粗さ(AFMにより測定)は概ね5nm以下とすることが、蒸着粒子が密に堆積するため、バリア性発現のためには好ましい。この際にCVD無機層の厚みを上記値未満とすることで、蒸着粒子間の谷間の部分に存在する開放空孔を埋めながらも蒸着粒子の山の部分は極めて薄くしか被覆しない(もしくは部分的に露呈する)ため、PVD無機層間の密着性をさらに高めることができる。
上記CVD無機層の厚さの断面TEM法による測定は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて行い、具体的には、後述の方法により行うことができる。
The surface roughness (measured by AFM) of the PVD inorganic layer is preferably about 5 nm or less, because vapor deposition particles are densely deposited, which is preferable for the expression of barrier properties. At this time, by setting the thickness of the CVD inorganic layer to be less than the above value, the crest portion of the vapor deposition particles is covered only very thinly while filling open vacancies in the valley portions between the vapor deposition particles (or partially). Therefore, the adhesion between the PVD inorganic layers can be further enhanced.
The thickness of the CVD inorganic layer can be measured by a cross-sectional TEM method using a transmission electron microscope (TEM), and specifically by the method described later.

上記CVD無機層を形成する方法としては、前記原料化合物を蒸発させ、原料ガスとして真空装置に導入し、直流(DC)プラズマ、低周波プラズマ、高周波(RF)プラズマ、パルス波プラズマ、3極構造プラズマ、マイクロ波プラズマ、ダウンストリームプラズマ、カラムナープラズマ、プラズマアシスッテドエピタキシー、リモートプラズマ等の低温プラズマ発生装置でプラズマ化することにより行うことができる。このうち、プラズマの安定性の点から高周波(RF)プラズマ装置が好ましく、緻密かつ表面粗さが小さな無機層を得ることができるリモートプラズマ装置が好ましい。
またプラズマCVD法以外でも、熱CVD法、Cat−CVD法(触媒化学気相成長)、光CVD法、MOCVD法等の公知の方法を用いることができる。このうち量産性や成膜品質に優れる点で熱CVD法、Cat−CVD法が好ましい。
The CVD inorganic layer is formed by evaporating the raw material compound and introducing it into a vacuum apparatus as a raw material gas, and direct current (DC) plasma, low frequency plasma, high frequency (RF) plasma, pulse wave plasma, tripolar structure. Plasma, microwave plasma, downstream plasma, columnar plasma, plasma assisted epitaxy, remote plasma, etc. can be used to generate plasma. Among these, a radio frequency (RF) plasma apparatus is preferable from the viewpoint of plasma stability, and a remote plasma apparatus capable of obtaining a dense inorganic layer with a small surface roughness is preferable.
In addition to the plasma CVD method, a known method such as a thermal CVD method, a Cat-CVD method (catalytic chemical vapor deposition), a photo CVD method, or an MOCVD method can be used. Among these, the thermal CVD method and the Cat-CVD method are preferable because they are excellent in mass productivity and film formation quality.

[アンカーコート層]
本発明のガスバリア性フィルムにおいては、前記基材とPVD無機層との密着性を向上させるため、基材とPVD無機層の間に、アンカーコート層を設けることが好ましい。アンカーコート層の構成成分としては、生産性の点から、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂やエチレンビニルアルコール系樹脂等のビニルアルコール系樹脂、イソシアネート基含有樹脂、カルボジイミド系樹脂、アルコキシル基含有樹脂、エポキシ系樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、スチレン系樹脂、ポリパラキシリレン系樹脂等を単独であるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
前記樹脂としては、ガスバリア性フィルムとした際のガスバリア性や密着性の点から、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、シリコーン系樹脂及びイソシアネート基含有樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を用いることが好ましい。なかでも、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂及びイソシアネート基含有樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂がより好ましく、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が更に好ましい。
上記樹脂を構成するポリマーの分子量は、ガスバリア性、密着性の点から、数平均分子量で、3,000〜50,000が好ましく、より好ましくは4,000〜40,000であり、さらに好ましくは5,000〜30,000である。
また、アンカーコート層には、硬化剤を配合し、架橋することが好ましい。該硬化剤としては、イソシアネート系化合物等が挙げられる。
上記イソシアネート系化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートや、キシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。ガスバリア性、密着性の点から、イソシアネート基を2つ以上有するポリイソシアネートが好ましく、より好ましくはイソシアネート基を3つ以上有するポリイソシアネートである。
アンカーコート層には、その他、公知の各種添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、水性エポキシ樹脂、アルキルチタネート、酸化防止剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、染料、抗菌剤、滑剤、無機充填剤、ブロッキング防止剤等を挙げることができる。
[Anchor coat layer]
In the gas barrier film of the present invention, an anchor coat layer is preferably provided between the substrate and the PVD inorganic layer in order to improve the adhesion between the substrate and the PVD inorganic layer. As a component of the anchor coat layer, from the viewpoint of productivity, polyester alcohol, urethane resin, acrylic resin, nitrocellulose resin, silicone resin, polyvinyl alcohol resin such as vinyl alcohol resin and ethylene vinyl alcohol resin, etc. Resin, isocyanate group-containing resin, carbodiimide resin, alkoxyl group-containing resin, epoxy resin, oxazoline group-containing resin, styrene resin, polyparaxylylene resin, etc. can be used alone or in combination of two or more. it can.
From the group consisting of polyester resin, urethane resin, acrylic resin, nitrocellulose resin, silicone resin and isocyanate group-containing resin, from the viewpoint of gas barrier properties and adhesion when used as a gas barrier film as the resin. It is preferable to use at least one selected resin. Among these, at least one resin selected from the group consisting of polyester resins, urethane resins, acrylic resins, and isocyanate group-containing resins is more preferable, and polyester resins and acrylic resins are more preferable.
The molecular weight of the polymer constituting the resin is preferably a number average molecular weight of 3,000 to 50,000, more preferably 4,000 to 40,000, even more preferably from the viewpoint of gas barrier properties and adhesion. 5,000 to 30,000.
Moreover, it is preferable to mix | blend and harden | cure a hardening | curing agent to an anchor coat layer. Examples of the curing agent include isocyanate compounds.
Examples of the isocyanate compound include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate, and aromatic polyisocyanates such as xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenylene diisocyanate, tolidine diisocyanate, and naphthalene diisocyanate. Etc. From the viewpoint of gas barrier properties and adhesion, a polyisocyanate having two or more isocyanate groups is preferable, and a polyisocyanate having three or more isocyanate groups is more preferable.
In addition, various known additives can be blended in the anchor coat layer. Examples of such additives include aqueous epoxy resins, alkyl titanates, antioxidants, weathering stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, pigments, dyes, antibacterial agents, lubricants, inorganic fillers, antiblocking agents, and the like. be able to.

基材上に設けるアンカーコート層の厚さは通常0.1〜5000nm、好ましくは1〜2000nm、より好ましくは1〜1000nmである。上記範囲内であれば、滑り性が良好であり、アンカーコート層自体の内部応力による基材からの剥離もほとんどなく、また、均一な厚さを保つことができ、更に層間の密着性においても優れている。
また、基材へのアンカーコート剤の塗布性、接着性を改良するため、アンカーコート剤の塗布前に基材に通常の化学処理、放電処理などの表面処理を施してもよい。
The thickness of the anchor coat layer provided on the substrate is usually 0.1 to 5000 nm, preferably 1 to 2000 nm, more preferably 1 to 1000 nm. If it is within the above range, the slipperiness is good, there is almost no peeling from the base material due to the internal stress of the anchor coat layer itself, and a uniform thickness can be maintained, and also in the adhesion between layers Are better.
Moreover, in order to improve the applicability | paintability and adhesiveness of the anchor coating agent to a base material, you may perform surface treatments, such as normal chemical treatment and electrical discharge treatment, before a base material's application | coating.

[保護層]
また、本発明のガスバリア性フィルムは、上記各無機層を形成した側の最上層に保護層を形成することが好ましい。
上記保護層としては、具体的には、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂やエチレンビニルアルコール系樹脂等のビニルアルコール系樹脂、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体、ビニルエステル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂、イソシアネート基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、アルコキシル基含有樹脂、オキサゾリン基含有樹脂等の樹脂層が挙げられる。なかでも無機層のガスバリア性向上の点から上記のうち水溶性樹脂の樹脂層が好ましく、さらに該水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂及びエチレン−不飽和カルボン酸共重合体から選択される少なくとも1種が好ましい。上記保護層に用いられる樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
また、保護層には、ガスバリア性、耐摩耗性、滑り性向上のため、シリカゾル、アルミナゾル等の無機酸化物ゾル等、粒子状無機フィラー及び層状無機フィラーから選ばれる1種以上の無機粒子を配合することができる。
保護層の厚さは、印刷性、加工性の点から、好ましくは0.05〜10μm、より好ましくは0.1〜3μmである。その形成方法としては、公知のコーティング方法が適宜採択される。例えば、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクタコーター、バーコーター、スプレイを用いたコーティング方法等の方法がいずれも使用できる。また、基材に無機層及び構成単位層等を形成した後、コート液に浸漬して保護層の形成を行ってもよい。コーティング後は、80〜200℃程度の温度での熱風乾燥、熱ロール乾燥等の加熱乾燥や、赤外線乾燥等の公知の乾燥方法を用いて溶媒を蒸発させることにより、均一な保護層が形成される。
[Protective layer]
Moreover, it is preferable that the gas barrier film of this invention forms a protective layer in the uppermost layer in the side in which each said inorganic layer was formed.
Specific examples of the protective layer include polyester resins, urethane resins, acrylic resins, vinyl alcohol resins such as polyvinyl alcohol resins and ethylene vinyl alcohol resins, ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymers, Examples of the resin layer include vinyl ester resins, nitrocellulose resins, silicone resins, epoxy resins, styrene resins, isocyanate group-containing resins, carbodiimide group-containing resins, alkoxyl group-containing resins, and oxazoline group-containing resins. Of these, from the viewpoint of improving the gas barrier property of the inorganic layer, a resin layer of a water-soluble resin is preferable, and examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol resin, and ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer. At least one selected from coalescence is preferred. Resin used for the said protective layer may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The protective layer contains one or more inorganic particles selected from particulate inorganic fillers and layered inorganic fillers such as silica sol, alumina sol and other inorganic oxide sols in order to improve gas barrier properties, abrasion resistance, and slipperiness. can do.
The thickness of the protective layer is preferably 0.05 to 10 μm, more preferably 0.1 to 3 μm, from the viewpoints of printability and processability. A known coating method is appropriately adopted as the formation method. For example, any method such as a reverse roll coater, a gravure coater, a rod coater, an air doctor coater, a bar coater, or a coating method using a spray can be used. Moreover, after forming an inorganic layer, a structural unit layer, etc. in a base material, you may immerse in a coating liquid and may form a protective layer. After coating, a uniform protective layer is formed by evaporating the solvent using a known drying method such as hot air drying at a temperature of about 80 to 200 ° C., heat roll drying, or infrared drying. The

[ガスバリア性フィルムA(第一の形態)の構成]
本発明の第一の形態のガスバリア性フィルムとしては、ガスバリア性、密着性の点から、以下のような態様を好ましく用いることができる。
(1)基材/AC/特定PVD無機層/保護層
(2)基材/AC/特定PVD無機層/特定PVD無機層/保護層
(3)基材/特定PVD無機層/保護層
(4)基材/特定PVD無機層/特定PVD無機層
(5)基材/特定PVD無機層
(6)基材/AC/特定PVD無機層/一般PVD無機層/保護層
なお、上記態様中、「AC」はアンカーコート層を指し、「/」は層の界面を指す。
[Configuration of Gas Barrier Film A (First Form)]
As the gas barrier film of the first aspect of the present invention, the following embodiments can be preferably used from the viewpoint of gas barrier properties and adhesion.
(1) Base material / AC / specific PVD inorganic layer / protective layer (2) Base material / AC / specific PVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer (3) Base material / specific PVD inorganic layer / protective layer (4 ) Base material / specific PVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer (5) base material / specific PVD inorganic layer (6) base material / AC / specific PVD inorganic layer / general PVD inorganic layer / protective layer “AC” refers to the anchor coat layer and “/” refers to the interface of the layers.

[ガスバリア性フィルムB(第二の形態)の構成]
本発明のガスバリア性フィルムとしては、ガスバリア性、密着性の点から、以下のような態様を好ましく用いることができる。
(1)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層
(2)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層
(3)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層
(4)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/保護層
(5)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/保護層
(6)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/保護層
[Configuration of Gas Barrier Film B (Second Embodiment)]
As the gas barrier film of the present invention, the following embodiments can be preferably used from the viewpoint of gas barrier properties and adhesion.
(1) Base material / AC / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer (2) Base material / AC / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic Layer (3) Base material / AC / Specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / Specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / Specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / Specific PVD inorganic layer (4) Base material / AC / Specific PVD Inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer (5) substrate / AC / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer (6) Base material / AC / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer

(7)基材/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層
(8)基材/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層
(9)基材/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層
(10)基材/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/保護層
(11)基材/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/保護層
(12)基材/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/CVD無機層/特定PVD無機層/保護層
(13)基材/AC/特定PVD無機層/CVD無機層/一般PVD無機層/保護層
なお、上記態様中、「AC」はアンカーコート層を指し、「/」は層の界面を指す。
(7) Base material / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer (8) Base material / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer (9) Base material / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer (10) base material / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer (11) substrate / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer (12) substrate / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic Layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / specific PVD inorganic layer / protective layer (13) substrate / AC / specific PVD inorganic layer / CVD inorganic layer / general PVD inorganic layer / protection Layer In the embodiment, “AC” refers to the anchor coat layer, and “/” refers to the interface of the layers.

本発明においては、上記構成層に必要に応じさらに追加の構成層を積層した各種ガスバリア性積層フィルムが用途に応じて使用できる。
通常の実施態様としては、上記無機層あるいは保護層の上にプラスチックフィルムを設けたガスバリア性積層フィルムが各種用途に使用される。上記プラスチックフィルムの厚さは、積層構造体の基材としての機械強度、可撓性、透明性等の点から、通常5〜500μm、好ましくは10〜200μmの範囲で用途に応じて選択される。また、フィルムの幅や長さは特に制限はなく、適宜用途に応じて選択することができるが、バリアフィルムを用いて工業製品を製造する上では、長尺の製品を製造可能であること、一度のプロセスで多数の製品を製造可能であることなど、生産性、コスト優位性の点から、フィルムの幅、長さは長い方が望ましい。フィルム幅は0.6m以上が好ましく、0.8m以上がより好ましく、1.0m以上がさらに好ましく、フィルムの長さは1000m以上が好ましく、3000m以上がより好ましく、5000m以上がさらに好ましい。また、例えば、無機層あるいは保護層の面上にヒートシールが可能な樹脂を使用することにより、ヒートシールが可能となり、種々の容器として使用できる。ヒートシールが可能な樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、アクリル系樹脂、生分解性樹脂等の公知の樹脂が例示される。
In this invention, the various gas-barrier laminated | multilayer film which laminated | stacked the additional structural layer further on the said structural layer as needed can be used according to a use.
As a normal embodiment, a gas barrier laminate film in which a plastic film is provided on the inorganic layer or protective layer is used for various applications. The thickness of the plastic film is usually 5 to 500 μm, preferably 10 to 200 μm, depending on the application, from the viewpoints of mechanical strength, flexibility, transparency as a substrate of the laminated structure. . In addition, the width and length of the film are not particularly limited and can be appropriately selected according to the use, but in producing an industrial product using a barrier film, it is possible to produce a long product, From the viewpoint of productivity and cost advantage, such as being able to produce many products in a single process, it is desirable that the width and length of the film be long. The film width is preferably 0.6 m or more, more preferably 0.8 m or more, further preferably 1.0 m or more, and the film length is preferably 1000 m or more, more preferably 3000 m or more, and further preferably 5000 m or more. Further, for example, by using a resin capable of heat sealing on the surface of the inorganic layer or the protective layer, heat sealing becomes possible, and it can be used as various containers. Examples of the resin that can be heat sealed include known resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, acrylic resin, and biodegradable resin.

また、別のガスバリア性積層フィルムの実施態様としては、無機層あるいは保護層の塗布面上に印刷層を形成し、更にその上にヒートシール層を積層するものが挙げられる。印刷層を形成する印刷インクとしては、水性及び溶媒系の樹脂含有印刷インクが使用できる。ここで、印刷インクに使用される樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル共重合樹脂又はこれらの混合物が例示される。更に、印刷インクには、帯電防止剤、光線遮光剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、消泡剤、架橋剤、耐ブロッキング剤、酸化防止剤等の公知の添加剤を添加してもよい。   Another embodiment of the gas barrier laminate film is one in which a print layer is formed on the coated surface of the inorganic layer or the protective layer and a heat seal layer is further laminated thereon. As the printing ink for forming the printing layer, aqueous and solvent-based resin-containing printing inks can be used. Here, examples of the resin used in the printing ink include acrylic resins, urethane resins, polyester resins, vinyl chloride resins, vinyl acetate copolymer resins, and mixtures thereof. Furthermore, for printing inks, antistatic agents, light shielding agents, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, fillers, colorants, stabilizers, lubricants, antifoaming agents, crosslinking agents, antiblocking agents, antioxidants, etc. These known additives may be added.

印刷層を設けるための印刷方法としては特に限定されないが、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の公知の印刷方法が使用できる。印刷後の溶媒の乾燥には、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線乾燥等の公知の乾燥方法が使用できる。
また、印刷層とヒートシール層との間に紙又はプラスチックフィルムを少なくとも1層積層することが可能である。プラスチックフィルムとしては、本発明のガスバリア性フィルムに用いられる基材としての熱可塑性高分子フィルムと同様のものが使用できる。中でも、十分な積層体の剛性及び強度を得る観点から、紙、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂又は生分解性樹脂が好ましい。
Although it does not specifically limit as a printing method for providing a printing layer, Well-known printing methods, such as an offset printing method, a gravure printing method, and a screen printing method, can be used. For drying the solvent after printing, a known drying method such as hot air drying, hot roll drying, or infrared drying can be used.
It is also possible to laminate at least one paper or plastic film between the printing layer and the heat seal layer. As a plastic film, the thing similar to the thermoplastic polymer film as a base material used for the gas barrier film of this invention can be used. Among these, paper, polyester resin, polyamide resin or biodegradable resin is preferable from the viewpoint of obtaining sufficient rigidity and strength of the laminate.

ガスバリア性フィルムの全光線透過率(JIS K7361−1)は85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。   The total light transmittance (JIS K7361-1) of the gas barrier film is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.

ガスバリア性フィルムのL***表示色系におけるL*値は90以上であることが好ましく、95以上であることがより好ましい。また、同b*値は−2以上であることが好ましく、−1以上であることがより好ましく、3未満であることが好ましく2.5以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましい。 The L * value in the L * a * b * display color system of the gas barrier film is preferably 90 or more, and more preferably 95 or more. The b * value is preferably −2 or more, more preferably −1 or more, preferably less than 3, more preferably 2.5 or less, and 2 or less. Further preferred.

<ガスバリア性フィルムAの製造方法>
本発明の第一の形態のガスバリア性フィルムは、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に、珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化する真空蒸着法により、基材の少なくとも一方の面に無機層を形成することにより製造できる。
<Method for producing gas barrier film A>
In the gas barrier film of the first aspect of the present invention, a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide is installed in a crucible made of a material in which the inner surface of the storage portion is inactive against silicon monoxide gas, It can manufacture by forming an inorganic layer in the at least one surface of a base material by the vacuum evaporation method which vaporizes a vapor deposition material by heating.

PVD無機層の形成は、緻密な薄膜を形成するため減圧下で、好ましくはフィルムを搬送しながら行う。PVD無機層を形成する際の圧力は真空排気能力とバリア性の観点から、1×10-7〜1Paであることが好ましく、1×10-6〜1×10-1Paであることがより好ましく、1×10-4〜1×10-2Paであることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、十分なガスバリア性が得られ、また、PVD無機層に亀裂や剥離を発生させることなく、透明性にも優れている。
また、生産性の点からPVD無機層を形成する際の基材の搬送速度は、100m/分以上とすることが好ましい。
上記の圧力や速度条件は、特定PVD層と一般PVD層で同様である。
The PVD inorganic layer is formed under reduced pressure, preferably while transporting the film, in order to form a dense thin film. The pressure when forming the PVD inorganic layer is preferably 1 × 10 −7 to 1 Pa, more preferably 1 × 10 −6 to 1 × 10 −1 Pa, from the viewpoints of vacuum exhaust capability and barrier properties. It is preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 −2 Pa. If it is in the said range, sufficient gas-barrier property will be acquired, and it is excellent also in transparency, without generating a crack and peeling in a PVD inorganic layer.
Moreover, it is preferable that the conveyance speed of the base material at the time of forming a PVD inorganic layer from the point of productivity shall be 100 m / min or more.
The above pressure and speed conditions are the same for the specific PVD layer and the general PVD layer.

<ガスバリア性フィルムBの製造方法>
また、本発明の第二の形態のガスバリア性フィルムは、基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法による無機層、化学蒸着法による無機層及び真空蒸着法による無機層をこの順で形成し、前記真空蒸着法による無機層の一以上を、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に、珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化する真空蒸着法により形成することにより製造できる。
<Method for producing gas barrier film B>
In the gas barrier film of the second aspect of the present invention, an inorganic layer by vacuum deposition, an inorganic layer by chemical vapor deposition, and an inorganic layer by vacuum deposition are formed in this order on at least one surface of the substrate. , One or more of the inorganic layers formed by the vacuum deposition method, and a deposition material containing silicon and / or silicon monoxide is installed in a crucible made of a material in which the inner surface of the storage portion is inert to the silicon monoxide gas, It can manufacture by forming by the vacuum evaporation method which vaporizes a vapor deposition material by heating.

CVD無機層の形成は、緻密な薄膜を形成するため減圧下で行うことが好ましく、成膜速度とバリア性の観点から、好ましくは10Pa以下、より好ましくは1×10-2〜10Pa、さらに好ましくは1×10-1〜1Paである。
また、CVD無機層を形成する際の基材の搬送速度は、生産性向上の観点から、100m/分以上であることが好ましく、200m/分以上であることがより好ましい。上記搬送速度については、上限は特にないが、フィルム搬送の安定性の観点から1000m/分以下が好ましい。
なお、CVD無機層には、耐水性、耐久性を高めるために、電子線照射による架橋処理を行うこともできる。
The formation of the CVD inorganic layer is preferably performed under reduced pressure in order to form a dense thin film, and is preferably 10 Pa or less, more preferably 1 × 10 −2 to 10 Pa, and still more preferably from the viewpoint of film formation speed and barrier properties. Is 1 × 10 −1 to 1 Pa.
Moreover, it is preferable that the conveyance speed of the base material at the time of forming a CVD inorganic layer is 100 m / min or more from a viewpoint of productivity improvement, and it is more preferable that it is 200 m / min or more. Although there is no upper limit in particular regarding the said conveyance speed, 1000 m / min or less is preferable from a viewpoint of stability of film conveyance.
In addition, in order to improve water resistance and durability, the CVD inorganic layer can be subjected to a crosslinking treatment by electron beam irradiation.

また、ガスバリア性、生産性の点から、上記PVD無機層、CVD無機層及びPVD無機層の形成を減圧下、連続して行うことが好ましい。また、同様の観点から、上記薄膜の形成の全てを、好ましくはフィルムを搬送させながら、特に、CVD無機層の形成を、基材の搬送速度100m/分以上として行うことが好ましい。すなわち、本発明においては、各薄膜の形成終了後に、真空槽内の圧力を大気圧近傍にまで戻して、再度真空にして後工程を行うものではなく、真空状態のまま連続的に成膜を行うことが好ましい。
なお、上記各無機層の形成を繰り返す場合も、減圧下、連続して行うことが好ましい。本発明の第一の形態でPVD無機層自体を繰り返し積層する際も、同様に同一装置内にて、減圧下、連続して行うことが好ましい。
From the viewpoint of gas barrier properties and productivity, it is preferable to continuously form the PVD inorganic layer, the CVD inorganic layer, and the PVD inorganic layer under reduced pressure. Further, from the same viewpoint, it is preferable to perform the formation of the CVD inorganic layer at a transport speed of the substrate of 100 m / min or more, particularly while transporting the film, preferably transporting the film. That is, in the present invention, after the formation of each thin film, the pressure in the vacuum chamber is returned to the vicinity of the atmospheric pressure, and the subsequent process is not performed again by evacuation. Preferably it is done.
In addition, when repeating formation of each said inorganic layer, it is preferable to carry out continuously under reduced pressure. Similarly, when repeatedly laminating the PVD inorganic layer itself in the first embodiment of the present invention, it is preferably carried out continuously under reduced pressure in the same apparatus.

本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合は、特にことわらない限り「X以上Y以下」を意味する。   In the present specification, the expression “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers) means “X or more and Y or less” unless otherwise specified.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例及び比較例で得られたガスバリア性フィルム及びガスバリア性積層フィルムについて下記の評価を行い、その結果を表1に示す。
<水蒸気透過率>
透湿面積10.0cm×10.0cm角のガスバリア性積層フィルムを2枚用い、蒸着層面を外側となるようにして吸湿剤として無水塩化カルシウム約20gを入れ四辺を封じた袋を作製し、その袋を温度40℃、相対湿度90%RHの恒湿装置に入れ、透湿度が安定した14日目から72時間以上間隔で30日目まで質量測定し、14日目以降の経過時間と袋重量との回帰直線の傾きから透湿度(g/m2/day)を算出した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to the following examples.
In addition, the following evaluation was performed about the gas barrier film and gas barrier laminated film obtained by the following Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Table 1.
<Water vapor transmission rate>
Using two gas barrier laminated films with a moisture permeable area of 10.0 cm x 10.0 cm square, making a bag with about 20 g of anhydrous calcium chloride as a hygroscopic agent with the vapor deposition layer side facing outside, and sealing all sides Place the bag in a constant humidity device at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% RH, measure the mass from the 14th day when the moisture permeability is stable to the 30th day at intervals of 72 hours or more, and the elapsed time and bag weight after the 14th day The moisture permeability (g / m 2 / day) was calculated from the slope of the regression line.

<全光線透過率>
JIS K7361−1に準じ、日本電色工業社製の積分球式濁度計「ND−2000」によりガスバリア性フィルムの全光線透過率を測定した。
<Total light transmittance>
According to JIS K7361-1, the total light transmittance of the gas barrier film was measured with an integrating sphere turbidimeter “ND-2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

<L***表示色系のL*値、b*値>
日本電色工業社製の分光色差計「SD−600」によりガスバリア性フィルムのL*値およびb*値を測定した。
<L * a * b * Display color system L * value, b * value>
The L * value and b * value of the gas barrier film were measured with a spectral color difference meter “SD-600” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

<真空蒸着法(PVD)により形成した無機層の膜厚>
無機層の膜厚の測定は蛍光X線を用いて行った。この方法は、原子にX線を照射すると、その原子特有の蛍光X線を放射する現象を利用した方法で、放射される蛍光X線強度を測定することにより原子の数(量)を知ることができる。具体的には、フィルム上に既知の2種の厚みの薄膜を形成し、それぞれについて放射される特定の蛍光X線強度を測定し、この情報より検量線を作成する。測定試料について同様に蛍光X線強度を測定し、検量線からその膜厚を測定した。
<Film thickness of inorganic layer formed by vacuum vapor deposition (PVD)>
Measurement of the film thickness of the inorganic layer was performed using fluorescent X-rays. This method uses the phenomenon of emitting fluorescent X-rays peculiar to atoms when they are irradiated with X-rays, and knowing the number (amount) of atoms by measuring the intensity of emitted fluorescent X-rays. Can do. Specifically, a thin film having two known thicknesses is formed on the film, the specific fluorescent X-ray intensity emitted for each is measured, and a calibration curve is created from this information. Similarly, the fluorescent X-ray intensity was measured for the measurement sample, and the film thickness was measured from the calibration curve.

<CVD無機層の膜厚>
エポキシ樹脂包埋超薄切片法で試料を調整し、日本電子株式会社製の断面TEM装置「JEM−1200EXII」により加速電圧120KVの条件で測定した。なお、10nm以下のCVD無機層の厚みについては、断面TEM法による測定においても正確な値を得ることは難しいため、同様の製膜条件にて製膜した20nm以上の比較的厚いCVD無機層を、断面TEM法により測定して単位搬送速度当たりの製膜レートを算出し、実施例記載の搬送速度で製膜した場合の厚みを算出した値としている。
<CVD無機層の炭素含有量>
サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製のXPS分析装置K−Alphaを使用し、XPS(X線光電子分光法)により結合エネルギーを測定し、Si2P、C1S、N1S、O1S等に対応するピーク面積から換算することによって元素組成(at.%)を算出した。なお、CVD無機層の炭素含有量は、XPSチャートのCVD無機層の部分の値を読み取ることで評価した。
<Film thickness of CVD inorganic layer>
A sample was prepared by an epoxy resin-embedded ultrathin section method, and measured with a cross-sectional TEM apparatus “JEM-1200EXII” manufactured by JEOL Ltd. under an acceleration voltage of 120 KV. As for the thickness of the CVD inorganic layer of 10 nm or less, since it is difficult to obtain an accurate value even in the measurement by the cross-sectional TEM method, a relatively thick CVD inorganic layer of 20 nm or more formed under the same film forming conditions is used. The film forming rate per unit transport speed is calculated by measuring by the cross-sectional TEM method, and the thickness when the film is formed at the transport speed described in the examples is the calculated value.
<Carbon content of CVD inorganic layer>
Using an XPS analyzer K-Alpha manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., the binding energy is measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and converted from the peak areas corresponding to Si2P, C1S, N1S, O1S, etc. Thus, the elemental composition (at.%) Was calculated. The carbon content of the CVD inorganic layer was evaluated by reading the value of the CVD inorganic layer portion of the XPS chart.

実施例1
(1)蒸着材料の作製
真空凝集装置で析出SiOを製造し、析出SiOを粉砕機で粉砕した後分級し、メジアン径3μmのSiO粉末を得た。次いで、金型中で加圧成型して、加圧時の破壊強度が5MPa以上、直径25mm、高さ15mmの円柱形状の成型体を得た。次いで、得られた成型体を、不活性雰囲気、大気圧の条件下で約1000℃で焼結し、蒸着材料(粉末SiO焼結体)を得た。
Example 1
(1) Production of Vapor Deposition Material Precipitated SiO was produced with a vacuum aggregator, and the deposited SiO was pulverized with a pulverizer and then classified to obtain SiO powder having a median diameter of 3 μm. Subsequently, it pressure-molded in the metal mold | die, and obtained the column-shaped molded object whose fracture strength at the time of pressurization is 5 MPa or more, diameter 25mm, and height 15mm. Next, the obtained molded body was sintered at about 1000 ° C. under the conditions of an inert atmosphere and atmospheric pressure to obtain a vapor deposition material (powdered SiO sintered body).

(2)ガスバリア性フィルム及びガスバリア性積層フィルムの作製
基材として、幅1.2m、長さ12000m、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン製、「Q51C12」)を用い、そのコロナ処理面に、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業製「コロネートL」)と飽和ポリエステル(東洋紡績製「バイロン300」、数平均分子量23000)とを1:1質量比で配合した混合物を塗布乾燥して厚さ100nmのアンカーコート層を形成した。
次いで、円筒形の黒鉛製ルツボ(かさ密度:1.8Mg/m3、熱伝導率:135W/(m・K))、の内側表面を、炭化珪素で約100μm厚に被覆したルツボ内に上記蒸着材料を設置し、真空蒸着装置を使用して2×10-3Paの真空下で加熱によりSiOを気化させ、アンカーコート層上に厚さ35nmのSiOxの真空蒸着膜(特定PVD無機層)を形成した。本工程の全てのルツボの内側表面積の和は0.3m2であった。
(2) Production of gas barrier film and gas barrier laminated film As a base material, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film (made by Teijin DuPont, “Q51C12”) having a width of 1.2 m, a length of 12000 m, and a thickness of 12 μm was used. On the corona-treated surface, a mixture containing an isocyanate compound (“Coronate L” manufactured by Nippon Polyurethane Industry) and a saturated polyester (“Byron 300” manufactured by Toyobo Co., Ltd., number average molecular weight 23000) in a 1: 1 mass ratio was applied and dried. An anchor coat layer having a thickness of 100 nm was formed.
Next, the inner surface of a cylindrical graphite crucible (bulk density: 1.8 Mg / m 3 , thermal conductivity: 135 W / (m · K)) is placed in a crucible covered with silicon carbide to a thickness of about 100 μm. Vapor deposition material is installed, SiO is vaporized by heating under a vacuum of 2 × 10 −3 Pa using a vacuum vapor deposition apparatus, and a 35 nm thick SiOx vacuum vapor deposition film (specific PVD inorganic layer) is formed on the anchor coat layer. Formed. The sum of the inner surface areas of all the crucibles in this step was 0.3 m 2 .

次いで、圧力を大気圧に戻すことなく、HMDSN(ヘキサメチルジシラザン)と窒素ガスとArガスとを、モル比1:7:7の比率で導入し、0.4Paの真空下でプラズマとし無機層面上にCVD無機層(SiOCN(酸化炭化窒化珪素)を形成した(厚さ4nm)。CVD無機層の炭素含有率は4%であった。   Next, without returning the pressure to atmospheric pressure, HMDSN (hexamethyldisilazane), nitrogen gas, and Ar gas were introduced at a molar ratio of 1: 7: 7, and the plasma was inorganicized under a vacuum of 0.4 Pa. A CVD inorganic layer (SiOCN (silicon oxycarbonitride) was formed on the layer surface (thickness 4 nm), and the carbon content of the CVD inorganic layer was 4%.

次いで、圧力を大気圧に戻すことなく、2×10-3Paの真空下で、上記ルツボ内に上記蒸着材料を設置し、SiOを加熱により気化させ、CVD無機層上に厚さ35nmのSiOxの特定PVD無機層を形成しガスバリア性フィルムを得た。本工程の全てのルツボの内側表面積の和は0.3m2であった。
更に、得られたフィルムの無機層面側に、ウレタン系接着剤(東洋モートン社製「AD900」と「CAT−RT85」とを10:1.5の割合で配合)を塗布、乾燥し、厚さ約3μmの接着樹脂層を形成し、この接着樹脂層上に、厚さ60μmの未延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績(株)製「パイレンフィルム−CT P1146」)をラミネートし、ガスバリア性積層フィルムを得た。
Next, without returning the pressure to atmospheric pressure, the vapor deposition material was placed in the crucible under a vacuum of 2 × 10 −3 Pa, SiO was vaporized by heating, and SiOx having a thickness of 35 nm was formed on the CVD inorganic layer. A specific PVD inorganic layer was formed to obtain a gas barrier film. The sum of the inner surface areas of all the crucibles in this step was 0.3 m 2 .
Further, a urethane-based adhesive ("AD900" manufactured by Toyo Morton Co., Ltd. and "CAT-RT85" in a ratio of 10: 1.5) was applied to the inorganic layer side of the obtained film, dried, and dried. An adhesive resin layer having a thickness of about 3 μm is formed, and an unstretched polypropylene film having a thickness of 60 μm (“Pyrene Film-CTP 1146” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) is laminated on the adhesive resin layer to obtain a gas barrier laminate film. It was.

実施例2
実施例1において、積層フィルムの構成を、基材/アンカーコート層/特定PVD無機層/接着樹脂層/ポリプロピレンフィルムとした以外は同様にしてガスバリア性フィルム及びガスバリア性積層フィルムを作製した(実施例1のガスバリア性フィルムからCVD無機層とCVD層上の特定PVD層を除いた構成)。
Example 2
In Example 1, a gas barrier film and a gas barrier laminated film were produced in the same manner except that the laminated film was made of base material / anchor coat layer / specific PVD inorganic layer / adhesive resin layer / polypropylene film (Example) The structure which remove | excluded the specific PVD layer on a CVD inorganic layer and a CVD layer from 1 gas-barrier film).

実施例3
実施例2において、ルツボを円筒形のタンタル製のルツボ(かさ密度:16.7Mg/m3、熱伝導率:57.5W/(m・K))とした以外は同様にしてガスバリア性フィルム及びガスバリア性積層フィルムを作製した。
Example 3
In Example 2, a gas barrier film and a crucible made of cylindrical tantalum (bulk density: 16.7 Mg / m 3 , thermal conductivity: 57.5 W / (m · K)) were used in the same manner. A gas barrier laminate film was produced.

比較例1
実施例1において、ルツボを円筒形の黒鉛製ルツボ(かさ密度:1.8Mg/m3、熱伝導率:135W/(m・K))とした以外は同様にしてガスバリア性フィルム及びガスバリア性積層フィルムを作製した。
Comparative Example 1
A gas barrier film and a gas barrier laminate were similarly prepared in Example 1, except that the crucible was a cylindrical graphite crucible (bulk density: 1.8 Mg / m 3 , thermal conductivity: 135 W / (m · K)). A film was prepared.

比較例2
実施例2において、ルツボを円筒形の黒鉛製のルツボ(かさ密度:1.8Mg/m3、熱伝導率:135W/(m・K))とした以外は同様にしてガスバリア性フィルム及びガスバリア性積層フィルムを作製した。
Comparative Example 2
In Example 2, the gas barrier film and the gas barrier property were the same except that the crucible was made of a cylindrical graphite crucible (bulk density: 1.8 Mg / m 3 , thermal conductivity: 135 W / (m · K)). A laminated film was produced.

なお、以上の実施例及び比較例において、PVD層及びCVD無機層形成の際の基材の搬送速度は、100m/分とした。   In the above examples and comparative examples, the conveyance speed of the base material when forming the PVD layer and the CVD inorganic layer was 100 m / min.

Figure 2013233744
Figure 2013233744

本発明のガスバリア性フィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスの遮断を必要とする物品の包装、例えば、食品や医薬品等の包装材料や太陽電池や電子ペーパー等の材料、電子デバイス等のパッケージ材料として好適に使用できる。また、本発明のガスバリア性フィルムは、生産性がよく、工業生産が可能である。   The gas barrier film of the present invention can be used for packaging articles that require blocking of various gases such as water vapor and oxygen, for example, packaging materials for food and pharmaceuticals, materials for solar cells and electronic paper, and packaging materials for electronic devices. Can be suitably used. Moreover, the gas barrier film of the present invention has good productivity and can be industrially produced.

Claims (10)

基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法により形成した無機層を有し、前記真空蒸着法により形成した無機層が、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化することにより形成されてなるものである、ガスバリア性フィルム。   At least one surface of the substrate has an inorganic layer formed by a vacuum vapor deposition method, and the inorganic layer formed by the vacuum vapor deposition method is made of a material whose inner surface of the storage portion is inert to silicon monoxide gas. A gas barrier film, which is formed by installing a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide in a crucible and vaporizing the vapor deposition material by heating. 基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法により形成した無機層、化学蒸着法により形成した無機層及び真空蒸着法により形成した無機層をこの順で有し、前記真空蒸着法により形成した無機層の一以上が、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化することにより形成されてなるものである、ガスバリア性フィルム。   An inorganic layer formed by a vacuum deposition method, an inorganic layer formed by a chemical vapor deposition method, and an inorganic layer formed by a vacuum deposition method in this order on at least one surface of the substrate, and formed by the vacuum deposition method. One or more layers are provided with a vapor deposition material containing silicon and / or silicon monoxide in a crucible made of a material in which the inner surface of the storage part is inert to the silicon monoxide gas, and the vapor deposition material is vaporized by heating. A gas barrier film which is formed by 前記不活性な材料が、金属又は金属化合物である請求項1又は2に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 1 or 2, wherein the inert material is a metal or a metal compound. 前記金属又は金属化合物の融点が1600℃以上である請求項3に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 3, wherein the metal or metal compound has a melting point of 1600 ° C. or higher. 前記金属化合物が炭化珪素又は窒化珪素である請求項3に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 3, wherein the metal compound is silicon carbide or silicon nitride. JIS K7361−1に準拠する全光線透過率が85%以上である請求項1〜5のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to any one of claims 1 to 5, wherein the total light transmittance according to JIS K7361-1 is 85% or more. ***表示色系におけるb*値が−2.0以上3.0未満である請求項1〜6のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。 The gas barrier film according to claim 1, wherein the b * value in the L * a * b * display color system is −2.0 or more and less than 3.0. 前記蒸着材料が、メジアン径3〜100μmの珪素粉体及び/又は一酸化珪素粉体を含む無機物粉体を円柱状に焼結成型してなる蒸着材料である請求項1〜7のいずれかに記載のガスバリア性フィルム。   The vapor deposition material is a vapor deposition material formed by sintering and molding an inorganic powder containing silicon powder and / or silicon monoxide powder having a median diameter of 3 to 100 µm into a cylindrical shape. The gas barrier film according to the description. 収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に、珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化する真空蒸着法により、基材の少なくとも一方の面に無機層を形成する、ガスバリア性フィルムの製造方法。   A vacuum deposition method in which a deposition material containing silicon and / or silicon monoxide is placed in a crucible made of a material inert to the silicon monoxide gas on the inner surface of the storage portion, and the deposition material is vaporized by heating, A method for producing a gas barrier film, comprising forming an inorganic layer on at least one surface of a material. 基材の少なくとも一方の面に、真空蒸着法による無機層、化学蒸着法による無機層及び真空蒸着法による無機層をこの順で形成し、前記真空蒸着法による無機層の一以上を、収納部の内側表面が一酸化珪素ガスに対し不活性な材料からなるルツボ内に、珪素及び/又は一酸化珪素を含む蒸着材料を設置し、加熱により蒸着材料を気化する真空蒸着法により形成する、ガスバリア性フィルムの製造方法。   An inorganic layer formed by vacuum deposition, an inorganic layer formed by chemical vapor deposition, and an inorganic layer formed by vacuum deposition are formed in this order on at least one surface of the base material. A gas barrier formed by a vacuum deposition method in which a deposition material containing silicon and / or silicon monoxide is placed in a crucible whose inner surface is made of a material inert to silicon monoxide gas, and the deposition material is vaporized by heating. For producing a conductive film.
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