JP2015189011A - 積層バリアシート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガスバリア機能を果たす積層バリアシートであって、熱可塑性フィルム1と、前記熱可塑性フィルム1上に積層されており、ZnとSnとの合金の酸化物により形成されている、第1の無機膜2と、前記第1の無機膜2上に積層されており、SiとAlのうち少なくとも一方の酸化物により形成されている、第2の無機膜3と、前記第2の無機膜3の前記第1の無機膜2側とは反対側の面に積層されており、酸成分を含むポリマーを含有する接着剤層4とを備える、積層バリアシート。
【選択図】図1
Description
第1,第2の無機膜を製膜する熱可塑性フィルムとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレンとノルボルネンとのコポリマーである環状ポリオレフィンもしくはその共重合体、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、フッ素樹脂、アイオノマーおよびポリアクリロニトリルからなる群から選択された少なくとも1種である熱可塑性樹脂からなるフィルムを使用することができる。透明性や、無機膜との接着性の観点から、樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートであることがより好ましい。また、優れた接着強度と長期安定性を得る上で熱可塑性フィルム上へのコロナ処理やプラズマ処理を行うことが好ましい。
第1,第2の無機膜は、上記熱可塑性フィルム上に第1の無機膜、第2の無機膜の順に製膜されている。
第1の無機膜は、ガスバリア層である。第1の無機膜は、ZnとSnとの合金の酸化物からなる。以下、本明細書において、ZnとSnとの合金の酸化物は、ZnxSnyOz(x、y、zは、適宜の正の数である)と表すこととする。
第2の無機膜は、SiとAlのうち少なくとも一方の酸化物からなる。本明細書において、Siの酸化物は、SiOm(mは、適宜の正の数である)と表すこととし、Alの酸化物は、AlOn(nは、適宜の正の数である)と表すこととする。
第2の無機膜の第1の無機膜が積層されている面とは反対側の面には、酸成分を含むポリマーを含有する接着剤層が積層されている。上記酸成分を含むポリマーは、熱可塑性フィルムと貼り合わせることができるものであれば特に限定されず、例えばアクリル系、ウレタン系、エポキシ系などが挙げられる。優れた透明性、接着強度、耐久性を有することから、酸成分を含むアクリル系ポリマーを用いることが好ましい。
本発明においては、積層バリアシートの上記接着剤層を介して、別の基材を貼り合わせることができる。第1,第2の無機膜を製膜した熱可塑性フィルムにより形成されるバリアフィルムと貼り合わせる別の基材としては、上記の無機膜の基材と同様に特に限定されるものではないが、無機膜の保護目的であれば耐候性に優れたフッ素系樹脂を用いることができる。また、バリアフィルム同士を貼り合わせる場合は、上記と同様にポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートであることが好ましい。
本発明に係る積層バリアシートは、第2の無機膜と接着剤層が接する限りにおいて、様々な積層形態をとることができる。具体的に、以下、図面を参照しつつ、第1〜第3の実施形態について説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、例えば、第1〜第3の実施形態における積層バリアシートを複数積層して用いてもよい。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る積層バリアシートの模式的断面図である。第1の実施形態においては、熱可塑性フィルム1上に、第1の無機膜2、第2の無機膜3、接着剤層4がこの順に積層されている。そして、接着剤層4の第2の無機膜3と接する面とは反対側の面に、さらに他の第2の無機膜3、第1の無機膜2、熱可塑性フィルム1がこの順に積層されている。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る積層バリアシートの模式的断面図である。第2の実施形態においては、熱可塑性フィルム1上に、第1の無機膜2、第2の無機膜3、接着剤層4がこの順に積層されている。そして、接着剤層4の第2の無機膜3と接する面とは反対側の面に、さらに他の熱可塑性フィルム1、第1の無機膜2、第2の無機膜3がこの順に積層されている。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る積層バリアシートの模式的断面図である。第3の実施形態においては、熱可塑性フィルム1上に、第1の無機膜2、第2の無機膜3、接着剤層4がこの順に積層されている。そして、接着剤層4が第2の無機膜3と接する面とは反対側の面には、さらに他の熱可塑性フィルム5がこの順に積層されている。
以下、本発明について、具体的な実施例に基づき、さらに説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(A)3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン100重量部、(B)テトラエトキシシラン63重量部及び水4.9重量部を含む平滑化層形成用組成物に、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン(チバ・スペシャリティーケミカルズ社製、商品名「イルガキュア907」)0.1重量部を加えて、9Wの紫外線ランプを用いて紫外線を15分間照射して予備重合を行った。
実施例1と同じ平滑化層を製膜した厚み50(μm)のPETフィルム(三菱樹脂社製)上に出力3kW、圧力1.0×10−1Paの条件下で、Zn:Sn=7:3のZnSnターゲットを用いた反応性スパッタリング法により、ZnxSnyOz膜を150(nm)の厚みで製膜した。
アクリルポリマー1の代わりに、アクリル酸−n−ブチル98重量部、アクリル酸1.0重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル1.0重量部を混合し、作製した混合物100重量部に対し、酢酸エチル80重量部、及び重合開始剤としてt−ヘキシルパーオキシピバレート0.1重量部を添加し、70℃、5時間還流させて、得られたアクリルポリマー2を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を作製し、作製した積層体を、40℃の乾燥炉で4日間養生した後、全光線透過率、初期及び耐久後の水蒸気バリア性及び接着強度を評価した。
実施例1と同様の条件で作製したバリアフィルムとアクリルポリマー1とをラミネート機にセットし、アクリルポリマー1を介して、SiOm膜と熱可塑性フィルム基材が向かい合うように、2枚のバリアフィルムの貼り合わせを行った。作製した積層体を、40℃の乾燥炉で4日間養生した後、全光線透過率、初期及び耐久後の水蒸気バリア性及び接着強度を評価した。
実施例1と同様の条件で作製したバリアフィルム及びアクリルポリマー1と、PVDFフィルム(大倉工業社製)とをラミネート機にセットし、貼り合わせ及び養生を行った。このときバリアフィルムのSiOm膜側にアクリルポリマーの塗布を行った。また、PVDFフィルムの貼り合わせ面にあらかじめコロナ処理を行った。コロナ処理は春日電機社製の枚葉式のコロナ放電気を用い、電極間距離を2mmに調整し、1.0kWの出力で1秒間照射した。作製した積層体を、40℃の乾燥炉で4日間養生した後、全光線透過率、初期及び耐久後の水蒸気バリア性及び接着強度を評価した。
厚み50(μm)のPETフィルム(三菱樹脂社製)上に出力5kW、圧力1.0×10−1Paの条件下で、Zn:Sn=7:3のZnSnターゲットを用いた反応性スパッタリング法により、ZnxSnyOz膜を150(nm)の厚みで製膜し、バリアフィルムを得た。作製したバリアフィルムと実施例1と同様の方法で作製したアクリルポリマー1とをラミネート機にセットしZnxSnyOz膜表面上にアクリルポリマーを塗布し、ZnxSnyOz面が向かい合うように貼り合わせを行った。作製した積層体を、40℃の乾燥炉で4日間養生した後、全光線透過率、初期及び耐久後の水蒸気バリア性及び接着強度を評価した。
実施例1〜5及び比較例1において得られた積層体を水蒸気透過率測定器(GTR−TEC社製、商品名「GTR−3000」)を用いて、40℃、90%の条件で、初期及び耐久後の水蒸気透過率を測定した。このときの水蒸気透過率が1.0×10−3(g/m2/日)未満であれば◎、1.0×10−3(g/m2/日)以上、5.0×10−3(g/m2/日)未満の範囲であれば○、5.0×10−3(g/m2/日)以上であれば×とした。評価結果を下記表1にまとめた。
実施例1〜5及び比較例1において得られた積層体を幅10mmの短冊状になるように切り出し、引張試験機(テンシロン万能材料試験機、ORIENTEC社製、製品名「RTC−1310A」)を用いて、200mm/分の剥離速度にて初期及び耐久後の接着強度の評価を行った。
実施例1〜5及び比較例1において得られた積層体をHAZEメーター(コニカミノルタ社製、製品名「HAZE GURDII」)を用いて全光線透過率の測定を行った。このとき全光線透過率が90(%)以上であれば◎、85(%)以上、90(%)未満であれば〇、85(%)未満であれば×とした。評価結果を下記表1にまとめた。
2…第1の無機膜
3…第2の無機膜
4…接着剤層
6,8…バリアフィルム
7,9…巻出しロール
10…コンマコーター
11…オーブン
12…ニップロール
Claims (6)
- ガスバリア機能を果たす積層バリアシートであって、
熱可塑性フィルムと、
前記熱可塑性フィルム上に積層されており、ZnとSnとの合金の酸化物により形成されている、第1の無機膜と、
前記第1の無機膜上に積層されており、SiとAlのうち少なくとも一方の酸化物により形成されている、第2の無機膜と、
前記第2の無機膜の前記第1の無機膜側とは反対側の面に積層されており、酸成分を含むポリマーを含有する接着剤層とを備える、積層バリアシート。 - 前記第2の無機膜が、Siの酸化物により形成されている、請求項1に記載の積層バリアシート。
- 前記酸成分を含むポリマーが、アクリル系ポリマーである、請求項1又は2に記載の積層バリアシート。
- 前記第1の無機膜中におけるSnの含有量が、10〜30重量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層バリアシート。
- 前記接着剤層の前記第2の無機膜側とは反対側の面に積層されているフィルムをさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層バリアシート。
- 前記接着剤層の前記第2の無機膜側とは反対側の面に積層されているフィルムが、無機膜が積層された熱可塑性フィルムである、請求項5に記載の積層バリアシート。
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