JP2018188568A - ガスバリア転写フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】高湿度環境下において、長期に亘って優れたガス透過率制御性を発揮するガスバリア性を付与可能なガスバリア転写フィルムの提供。【解決手段】樹脂基材１１と、樹脂基材の少なくとも片面に積層された蒸着層１２と、蒸着層上に積層された樹脂接着層１３とを備え、樹脂接着層が、カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂を含有するガスバリア転写フィルム１０。熱可塑性樹脂が、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、またはエチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）であることが好ましいガスバリア転写フィルム。更に好ましくは、樹脂基材と蒸着層１２との間にシロキサン結合を有するケイ素化合物（Ａ）とヒドロキシル基を有する水溶性高分、カルボキシル基を有する水溶性高分子又は、ヒドロキシシル基とカルボキシル基とを含有するアクリルポリオールから選択される一つと、を含有する、ウェットコート層を備える、ガスバリア転写フィルム。【選択図】図１

Description

本発明は、任意のフィルム、表示素子や各種デバイスなどにガスバリア性を付与するガスバリア転写フィルムに関する。

ガスバリア転写フィルムとは、酸素や水蒸気などのガスを透過させない性質（ガスバリア性）を備えているガスバリア性積層体を、任意の被転写体に転写させる転写フィルムである。直接的に真空蒸着法やスパッタ法などによってガスバリア膜などを積層することが困難な耐熱性が不十分なフィルムや各種素子、デバイス、枚葉形態の表示装置などにガスバリア性積層体を転写することで、容易に高いガスバリア性を付与することが可能となる。ガスバリア性積層体で遮蔽された部位に保持された部材は、外部のガスに起因する劣化／変質などを抑制することができる。近年、このようなガスバリア性積層体は、様々な分野で活用されている。

このようなガスバリア性積層体は、例えば、食品などの包装に用いられる包装材料として活用されている。食品などの包装用途では、内容物の変質を防止することが求められている。具体的には、タンパク質や油脂等の酸化や変質を抑制し、更に風味や鮮度を保持できることが求められる。このため、好適にガスバリア性積層体が用いられる。

また、このようなガスバリア性積層体は、例えば、医薬品などの包装に用いられる包装材料として活用されている。医薬品などの包装用途では、内容物の変質を防止することが求められている。具体的には、無菌状態を保持し、内容物の有効成分の変質を抑制し、その効能を保持できることが求められている。このため、好適にガスバリア性積層体が用いられる。

また、このようなガスバリア性積層体は、例えば、半導体ウェハなどの電子部品や精密部品の包装に用いられる包装材料として活用されている。精密部品は、外部のガスに暴露されると、外部のガスが異物として働き不良品となる恐れがあることから、外部のガスを遮蔽することが求められている。このため、好適にガスバリア性積層体が用いられる。

また、このようなガスバリア性積層体は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの部材として活用されている。フラットパネルディスプレイの用途では、画素素子など内部部材の劣化を防止することが求められている。このため、好適にガスバリア性積層体が用いられる。

また、このようなガスバリア性積層体は、例えば、太陽電池におけるバックシートやフロントシートとして活用されている。太陽電池用途では、紫外線や湿気などから内部機構の劣化を防止することが求められる。このため、好適にガスバリア性積層体が用いられる。

ここで、このようなガスバリア性積層体を包装部材として用いる場合、透明性も兼ね備えることが好ましい。包装材料が透明性を有することで、包装の外から内容物の形状や内容物の色などが目視で確認することができ、それにより、内容物の取り違い防止や、損傷の有無、内容物の変質の有無を開封前に把握することができる。

以上、ガスバリア性積層体は、種々の広範な用途に対応できるように、ガスバリア性だけでなく、透明性、耐湿性、耐候性、耐久性などの特性を高度なレベルで兼ね備えていることが求められる。

従来、ガスバリア性積層体として、フィルム基材上にガスバリア性物質を蒸着したガスバリア性積層体が知られている。ガスバリア性物質の蒸着膜は、ガスバリア性を有するほか、極めて薄いことから透明性も良好である。

このようなガスバリア性積層体としては、例えば、シリカ系蒸着フィルムやアルミナ反応蒸着フィルムが挙げられる。シリカ系蒸着フィルムは、フィルム基材に、一酸化ケイ素やＳｉ／ＳｉＯ_２混合材料を蒸着した積層体である。また、アルミナ反応蒸着フィルムは、フィルム基材に、金属アルミニウムを蒸発させ酸素と反応させて蒸着した積層体である。

ここで、シリカ系蒸着フィルムやアルミナ反応蒸着フィルムは、ガスバリア性が温度や水分の影響を受けやすいことから、耐熱性、耐水性、耐湿性を向上させたガスバリア性積層体が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１および特許文献２に開示された積層体は、基材上に設けた蒸着膜の上に、さらに、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子と、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン又はその加水分解物とを含有するコーティング液を塗工し、加熱乾燥させてガスバリア性被膜を設けている。このような構成によって、ガスバリア性、耐熱性、耐水性、耐湿性等を向上させている。

また、従来法ならば枚葉でハードコート層、ガスバリア層をコーティング法、真空蒸着法、スパッタリング法等で形成しなければならなかったプラスチック液晶パネル用のプラスチック基板等に対して、ガスバリア性積層体などを転写する転写箔が考案されている（特許文献３参照）。

特開平７−１６４５９１号公報 国際公開第２００４／０４８０８１号 特開平８−２３４１８１号公報

ガスバリア性積層体は、その使用用途の拡大に伴い、特殊なフィルムや、巻き取り成膜では直接ガスバリア性が付与できない素子やデバイスに、効率よく、安価に、高いガスバリア性を付与することが求められている。このような場合に各種転写フィルムが提案されてはいるが、転写の際にガスバリア性が損なわれず、かつ、高湿度雰囲気下にあっても長期間、高いガスバリア機能を有する転写積層体は知られていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高湿度環境下において、長期に亘って優れたガス透過率制御性を発揮するガスバリア性を付与可能なガスバリア転写フィルムを提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、ガスバリア転写フィルムにおいて、高いガスバリア性を付与することが容易な転写フィルムを見出し、本発明を完成した。本発明は、例えば以下の態様を有する。

本発明に係るガスバリア転写フィルムは、樹脂基材と、樹脂基材の少なくとも片面に積層された蒸着層と、蒸着層上に積層された樹脂接着層とを備えたガスバリア転写フィルムであって、樹脂接着層が、カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする。

また、熱可塑性樹脂が、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、またはエチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）であることが好ましい。

また、樹脂基材と蒸着層との間であって、樹脂基材上に直接あるいは剥離層を介して積層されたウェットコート層を更に備え、ウェットコート層が、シロキサン結合を有するケイ素化合物（Ａ）と、ヒドロキシル基を有する水溶性高分子、カルボキシル基を有する水溶性高分子、ヒドロキシル基とカルボキシル基を含有するアクリルポリオールのいずれかひとつ（Ｂ）と、を含有してもよい。

また、樹脂基材と樹脂接着層との間に、１組以上の蒸着層とウェットコート層とが積層されてもよい。

本発明によれば、高湿度環境下において、長期に亘って優れたガス透過率制御性を発揮するガスバリア性を付与可能なガスバリア転写フィルムを実現できる。

本発明の一実施形態に係るガスバリア転写フィルムの概略断面図 本発明の他の実施形態に係るガスバリア転写フィルムの概略断面図 本発明の他の実施形態に係るガスバリア転写フィルムの概略断面図 本発明の一実施形態に係るガスバリア転写フィルムの転写後の概略断面図

以下、本発明に係るガスバリア転写フィルムの実施形態について図面を参照して具体的に説明する。ただし、本発明の具体的な構成は下記実施形態の内容に限定されるものではなく、本明細書の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、それらは本発明に含まれる。

本実施形態のガスバリア転写フィルムは、樹脂基材と、樹脂基材の少なくとも片面に積層された蒸着層と、蒸着層上に積層された樹脂接着層とを備え、樹脂接着層が、カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする。また、熱可塑性樹脂が、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、またはエチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）であることが好ましい。

ガスバリア転写フィルムは、ＥＭＡＡなどの熱可塑性樹脂を含有する樹脂接着層が被転写材との接着層となることで被転写材にラミネートされ、蒸着層が樹脂基材から剥離され被転写材に転写されるものである。ＥＭＡＡなどの熱可塑性樹脂はカルボキシル基を有しており、蒸着層との高い密着性を発現させる効果がある。このことにより、蒸着層の剥離の際に、蒸着層のガスバリア性を劣化させずに、被転写材に転写することが可能となる。

特に蒸着層が複数積層される場合、著しく高いバリア性を発現することが可能であり、仮に転写時に、一部の層にクラックなどの劣化が生じたとしても、高いバリア性を維持することができる。

（ガスバリア転写フィルム）
図１に、本発明の一実施形態に係るガスバリア転写フィルムの概略断面図を示す。ガスバリア転写フィルム１０は、樹脂基材１１の片面に、蒸着層１２、（熱可塑性）樹脂接着層１３が順次積層した構成の積層体である。また、図２に、本発明の他の実施形態に係るガスバリア転写フィルムの概略断面図を示す。ガスバリア転写フィルム１０は、樹脂基材１１の片面に、ウェットコート層２４、蒸着層１２、（熱可塑性）樹脂接着層１３が順次積層した構成の積層体である。以下、樹脂基材１１を基準として、蒸着層１２や（熱可塑性）樹脂接着層１３が積層される向きを上（層）として説明する。

＜樹脂基材＞
樹脂基材１１は、ガスバリア転写フィルム１０の基体となる層である。樹脂基材１１は、一般的に使用されている種々のシート状の基材（フィルム状のものを含む）のなかから適宜選択し、用いてよい。例えば、（１）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステルフィルム、（２）ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、（３）ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ乳酸などの生分解性プラスチックフィルム、などが挙げられる。

また、樹脂基材１１には、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤等の公知の添加剤が含有されていてもよい。

また、樹脂基材１１の厚みは、特に制限がなく、仕様などに応じて適宜決定してよい。実用上、樹脂基材の厚みは、６μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは１２μｍ以上１２５μｍ以下、より好ましくは１２μｍ以上５０μｍ以下が望ましい。ただし、本実施形態のガスバリア転写フィルム１０において、樹脂基材１１の厚みは上記範囲に限定されるものではない。

また、樹脂基材１１表面に剥離層などを設けてもよい。尚、剥離層を設けることにより、樹脂基材１１と他の層（蒸着層１２、樹脂接着層１３など）との転写時の剥離が容易となるが、一般に剥離層上に蒸着層１２を欠陥を少なく成膜することが困難な場合が多く不適である。剥離層を設ける場合には蒸着層１２のガスバリア性が損なわれないように後述するウェットコート層２４を設けることが必要となる。ウェットコート層は転写後には被転写材において蒸着層１２の上面側に配置されることになり、転写後の蒸着膜の保護層として機能するものである。

＜蒸着層＞
蒸着層１２は、ガスバリア性を付与するため、蒸着材料を蒸着させることにより、樹脂基材１１より上層に形成される層である。蒸着層１２に用いる蒸着材料は、公知のガスバリア性蒸着膜を構成する無機材料から適宜選択して用いてよい。例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｍｎ等の金属、これらの金属の１種以上を含む無機化合物などが挙げられる。該無機化合物としては、酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物等が挙げられる。これらの中でも、金属及び金属酸化物から選ばれる少なくとも１種が好ましい。具体的には、例えば、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素等のケイ素酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化スズ、などが挙げられる。なかでも、酸化アルミニウムを含有する蒸着膜は、ヘリウムバリア性にも優れ好適である。

また、蒸着層１２は、金属アルミニウムを含有する蒸着材料を用いて酸素を導入しながら反応させる真空蒸着により形成することが特に好ましい。真空蒸着により形成された蒸着層１２は、透明性や、酸素ガスや水蒸気に対するバリア性に特に優れる。蒸着材料中、アルミニウムと酸素の含有量の比率は、アルミニウムと酸素との元素比Ｏ／Ａｌが１．０以上２．０以下になる比率とすることが好ましく、Ｏ／Ａｌが１．４以上２．０以下になる比率とすることがより好ましい。Ｏ／Ａｌが１．０以上であると、透明性が良好で、Ｏ／Ａｌが２．０以下であると、バリア性が良好である。さらにＯ／Ａｌが２．０以下の場合は緻密な膜が形成されるため、ヘリウムバリア性にも優れ好適である。

蒸着層１２の形成方法には、公知の蒸着方法から適宜選択し用いてよい。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、イオンプレーティング法、プラズマ気相成長法等の化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、などを用いてよい。特に、ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ加熱方式の真空蒸着法は高い成膜速度が得ることができ、本実施形態のガスバリア転写フィルム１０の蒸着層１２の形成方法として好ましい。

また、蒸着を行うにあたり、反応蒸着法を用いてもよい。反応蒸着法は、蒸着材料を蒸着させる際に、蒸発した粒子と雰囲気中に導入したガスなどとを反応させて蒸着させる方法である。導入するガスとしては、例えば、酸素ガス、アルゴンガス、などが挙げられる。酸素ガスなどとの反応蒸着を行うことにより、蒸着材料中の金属成分が酸化され、蒸着層１２の透明性を向上させることができる。また、反応蒸着法を用いる場合、ガスを導入する際の成膜室の圧力を２×１０^−１Ｐａ以下にすることが望ましい。成膜室の圧力が２×１０^−１Ｐａよりも大きくなってしまうと、蒸着層１２がきれいに積層されず、水蒸気バリア性が低下してしまうおそれがある。

また、蒸着層１２の膜厚は、５ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。５ｎｍ以上であると充分なバリア性が発現し、３００ｎｍ以下であると、後工程などでクラックの発生やそれによるバリア性の低下が生じにくい。ただし、本実施形態のガスバリア転写フィルム１０において、蒸着層１２の膜厚は上記範囲に限定されるものではない。

＜（熱可塑性）樹脂接着層＞
樹層接着層１３は、転写前は蒸着層１２の保護層で、転写後は被転写基材との接着層として機能する。転写前は、蒸着層１２を保護する保護層として、緻密で脆い蒸着層１２を保護する機能も有しており、擦れや屈曲によるクラックの発生を抑制できる。さらに転写後は蒸着層１２の被転写基材との接着層となる層であり、被転写基材との密着性を維持する機能を有する。特に転写に際して、柔軟で、蒸着層１２と高い密着性を有し、蒸着層１２にクラックなどのダメージが生じないように密着性が高い均質な状態とすることが好ましい。樹脂接着層１３は、ヒートシールワニスやコート剤を塗工する方法、熱可塑性樹脂フィルムを熱ラミネーターで貼合する方法や、熱可塑性樹脂を加熱溶融し、ホットメルトコーターや押し出し装置にて、蒸着層１２上に積層する方法により形成する。

樹脂接着層１３は、カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂が好ましく、カルボキシル基を含有する塩化ビニル系や酢酸ビニル系のヒートシールワニスや共重合体など特に限定されない。なかでも、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、またはエチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）は好適である。押し出し装置によって溶融した樹脂やシート状の基材（フィルム状のものを含む）のなかから適宜選択し、用いてよい。

樹脂接着層１３の膜厚は、１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。１μｍ以上であれば安定して高い密着性が発現され好適である。１μｍより小さいと、転写の際に蒸着膜が劣化してガスバリア性が低下する。１００μｍを超えると熱ラミや熱転写の際に熱の伝わりが不十分となりやすく不適である。ただし、本実施形態のガスバリア転写フィルム１０において、樹脂接着層１３の膜厚は上記範囲に限定されるものではない。

＜ウェットコート層＞
ウェットコート層２４は、転写前は蒸着層１２の下地層で、転写後は蒸着層１２の保護層として機能する。特に蒸着層１２の下地となる層であるため、蒸着層１２の欠陥数などに影響が大きい。そのため、高い熱安定性を有し、異物が少なく、平滑で均質な状態とすることが好ましい。蒸着層１２の下地効果により、蒸着層１２の欠陥数を低減することができ、酸素や水蒸気のバリア性にも好適である。ウェットコート層２４を有機無機複合膜とすることで、その上に成膜される蒸着層１２が優れたガスバリア性を発揮することができる。さらに転写後は、ウェットコート層２４は緻密で脆い蒸着層１２を保護する機能も有しており、擦れや屈曲によるクラックの発生を抑制できる。ウェットコート層２４は、塗布液を調整し、樹脂基材１１上に塗布液を塗布した後、塗布液を加熱乾燥することにより形成する。

ウェットコート層２４は、シロキサン結合を有するケイ素化合物（Ａ）と、ヒドロキシル基を有する水溶性高分子、カルボキシル基を有する水溶性高分子、ヒドロキシル基とカルボキシル基を含有するアクリルポリオールのいずれかひとつ（Ｂ）とを含有する。

ウェットコート層２４は、シロキサン結合を有するケイ素化合物（Ａ）と、ヒドロキシル基を有する水溶性高分子、カルボキシル基を有する水溶性高分子、ヒドロキシル基とカルボキシル基とを含有するアクリルポリオールのいずれかひとつ（Ｂ）とを含有するコーティング液を樹脂基材１１上に塗工した後、コーティング液を乾燥させることにより形成される。

シロキサン結合を有するケイ素化合物（Ａ）は、アルコキシシランやシランカップリング剤などの有機ケイ素化合物の加水分解生成物からなり、メタノールなどのアルコールにアルコキシシランを溶解させ、その溶液に塩酸などの酸の水溶液を添加し、加水分解反応させることにより調製したものが挙げられる。

アルコキシシランとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランなどを用いることができる。シランカップリング剤などの有機ケイ素化合物としては、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシ基を有するもの、３−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基を有するもの、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基を有するもの、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基を有するものなどが挙げられ、これらのシランカップリング剤を１種類あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。これらの有機ケイ素化合物は単独で有機成分と無機成分から構成されるコート膜を形成することができ好適である。

また、本実施形態のウェットコート層を形成する水溶性高分子（Ｂ）としては、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸樹脂(ＰＡＡ)、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリビニルピロリドン樹脂（ＰＶＰ）、あるいは、ヒドロキシル基とカルボキシル基とを有するアクリルポリオールを用いることができ、これらを単独あるいは複数組み合わせて用いてもよい。

本実施形態のウェットコート層形成用組成物の全固形分質量に対するケイ素成分の含有割合がＳｉＯ_２換算で５５ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下であることが望ましい。ケイ素成分の含有割合を５５ｗｔ％以上とすることで湿潤状態でのバリア性において優れた特性を得ることができ好適である。一方ケイ素成分の含有割合が９０ｗｔ％を超えると十分なバリア性能を得ることができなくなり、さらに可とう性が著しく低下するため不適である。

また、蒸着層１２との密着性を上げるために、分子内にイソシアネート基を２個以上有するイソシアネート系化合物を添加してもよい。

塗布液の塗布方法は、通常のコーティング方法を用いることができる。例えばディッピング法、ローコート法、グラビアコート法、リバースコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、グラビアオフセット法等の周知の方法を用いることができる。乾燥方法は、熱風乾燥、熱ロール乾燥、高周波照射、赤外線照射、ＵＶ照射など、熱をかける方法を１種類あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。乾燥方法において、加熱温度は、６０℃以上２００℃以下の範囲内が好ましく、１００℃以上１５０℃以下の範囲内がより好ましい。６０℃以上であると、所望のバリア性が発現され良好である。２００℃以下であると、基材の変形やフィルムダメージが発生することなく好適である。

ウェットコート層２４の膜厚は、０．１μｍ以上２．０μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以上１．０μｍ以下がより好ましい。０．１μｍ以上であると安定してバリア性が発現し、２．０μｍ以下であると、印刷や他のフィルムの積層や曲げ加工などの後加工適性に優れる。ただし、本実施形態のガスバリア転写フィルム１０において、ウェットコート層２４の膜厚は上記範囲に限定されるものではない。

また、本実施形態のガスバリア転写フィルム１０は、板状でもよく、フィルム状でもよい。例えばロールでの巻き取り加工等によりフィルム状に成形されたものでもよい。

＜多層積層体＞
図３に、本発明の他の実施形態に係るガスバリア転写フィルムの概略断面図を示す。ガスバリア転写フィルム１０は、樹脂基材１１の片面に、ウェットコート層２４、蒸着層１２、ウェットコート層２４、蒸着層１２、（熱可塑性）樹脂接着層１３が順次積層した構成の積層体である。このように、ガスバリア転写フィルム１０は、樹脂基材層１１と樹脂接着層１３との間に、１組以上の蒸着層１２とウェットコート層２４とを積層した多層構成としてもよい。１組以上の多層構成にすることでさらにバリア性が向上し、ガス透過率を大きく低減させる効果を有する。そのため、ウェットコート層２４がガスバリア転写フィルム１０の後加工による耐久性を長期間に亘って維持することが可能となる。

図４に、本発明の一実施形態に係るガスバリア転写フィルムの転写後の概略断面図を示す。ガスバリア転写フィルム１０の樹脂基材層１１からウェットコート層２４、蒸着層１２及び樹脂接着層１３が剥離されている。また、被転写基材４６上には、転写された樹脂接着層１３、蒸着層１２及びウェットコート層２４がこの順で積層されている。

本実施形態に係るガスバリア転写フィルムによれば、少なくとも蒸着層及び樹脂接着層を転写することで、被転写フィルムや部材の所望の位置にガスバリア性機能を付与することができる。ガスバリア性機能を付与された被転写フィルムや部材は、高いガスバリア性が発現可能であり、さらに、長期間、高温高湿度下においても高いガスバリア性を維持することができる。よって、本実施形態に係るガスバリア転写フィルムによれば、部材の制約無しにさまざまな特異な用途に対応可能であり、長期に亘って優れたガスバリア性を維持し、発揮することができる。

以下、本発明のガスバリア転写フィルムの実施例について詳細に説明する。ただし、本発明のガスバリア転写フィルムは、実施例で示した様態に限定されるものではない。なお、ウェットコート層形成用の塗布液における有機ケイ素化合物またはその加水分解物の含有量を示す「固形分」は、加水分解した有機ケイ素化合物が重合し、成膜される塗膜重量に換算した量とする。

酸素透過度の測定は、酸素透過度測定装置（モダンコントロール社製ＯＸＴＲＡＮ−２／２０）を用いて、３０℃−７０％ＲＨ雰囲気下での酸素透過度〔ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ〕を測定した。水蒸気透過度の測定は、水蒸気透過度計（モダンコントロール社製ＭＯＣＯＮ ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ ３／３１）を用いて、４０℃−９０％ＲＨ雰囲気下での水蒸気透過度〔ｇ／ｍ^２・ｄａｙ〕を測定した。

（実施例１）
まず、樹脂基材１１上に蒸着層１２を形成した。樹脂基材１１には、厚さ２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ株式会社、Ｔ６０）を用いた。真空蒸着機を使用して、上記樹脂基材１１に、直接、元素比Ｏ／Ａｌが１．７になるように酸素を導入しながら、金属アルミニウムを蒸発させ、樹脂基材上に蒸着層１２を形成した。このとき、形成された蒸着層（ＡｌＯ_ｘ蒸着膜）は厚さ１５ｎｍであった。

次に、蒸着層１２上に、押出ラミネート機を用い、ＥＭＡＡ樹脂（三井デュポンポリケミカル株式会社製、ニュクレル）を溶融加熱し、押し出しラミネートして樹脂接着層１３を形成し、ガスバリア転写フィルムを得た。このとき形成された樹脂接着層１３の乾燥膜厚は、膜厚１５μｍであった。

以上より、樹脂基材１１／蒸着層１２／樹脂接着層１３がこの順で積層された実施例１のガスバリア転写フィルムを製造した。実施例１のガスバリア転写フィルムにおいて、各層の膜厚は、樹脂基材１１：２５μｍ／蒸着層１２：１５ｎｍ／樹脂接着層１３：１５μｍであった。

［検査測定］
実施例１のガスバリア転写フィルムを、熱ラミロール機を用い、ＯＰＰ基材（フタムラ化学（株）製、フィルム厚２５μｍ）を被転写基材として貼合した後、ガスバリア転写フィルムの樹脂基材ＰＥＴフィルムを剥離することで、ＯＰＰ基材に樹脂接着層、蒸着層の順になるように転写し、検査測定用のバリアフィルムを作製した。外観を目視ならびに光学顕微鏡で観察したところ、クラックなどの欠陥がないことを確認した。また、酸素透過度（Ｏ_２ＴＲ）、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の測定を行った。Ｏ_２ＴＲは１．２ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）であり、ＷＶＴＲは１．３ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）であった。測定結果を表１に示す。

（実施例２）
まず、ウェットコート層形成用の塗布液を調製した。ウェットコート塗布液として、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の加水分解溶液（０．０１Ｎの塩酸を用いてテトラエトキシシランの５倍モル当量加えたもの）と、ポリビニルアルコールの水溶液とを、ＴＥＯＳのＳｉＯ_２換算量とＰＶＡとの質量比が６０：４０となるように混合して固形分５質量％の溶液を調製した。

次に、樹脂基材１１上にウェットコート層形成用塗布液を塗布し、ウェットコート層２４を形成した。樹脂基材１１には、未処理の厚さ２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ株式会社、Ｔ６０）を用いた。グラビアコート機を用いて、ウェットコート層形成用塗布液を上記樹脂基材１１に塗工し、加熱乾燥の条件が、１２０℃、１分間になるように乾燥を行い、ウェットコート層２４を形成した。このとき、ウェットコート層２４の乾燥膜厚は、０．５μｍであった。

次に、ウェットコート層２４上に実施例１と同様に蒸着層１２を形成した。真空蒸着機を使用して、元素比Ｏ／Ａｌが１．７になるように酸素を導入しながら、金属アルミニウムを蒸発させ、ウェットコート層２４上に蒸着層１２を形成した。このとき、形成された蒸着層（ＡｌＯ_ｘ蒸着膜）は厚さ１５ｎｍであった。

次に、蒸着層１２上に実施例１と同様に樹脂接着層１２を形成した。このとき、形成された樹脂接着層（ＥＭＡＡ樹脂）は厚さ１５μｍであった。

以上より、樹脂基材１１／ウェットコート層２４／蒸着層１２／樹脂接着層１３がこの順で積層された実施例２のガスバリア転写フィルムを製造した。実施例２のガスバリア転写フィルムにおいて、各層の膜厚は、樹脂基材１１：２５μｍ／ウェットコート層２４：０．５μｍ／蒸着層１２：１５ｎｍ／樹脂接着層１３：１５μｍであった。

［検査測定］
実施例２のガスバリア転写フィルムを、実施例１の検査測定と同様に、熱ラミロール機を用い、ＯＰＰ基材（フタムラ化学（株）製、フィルム厚２５μｍ）を被転写基材として貼合した後、ガスバリア転写フィルムの樹脂基材ＰＥＴフィルムを剥離することで、ＯＰＰ基材に樹脂接着層、蒸着層、ウェットコート層の順になるように転写し、検査測定用のバリアフィルムを作製した。外観を目視ならびに光学顕微鏡で観察したところ、クラックなどの欠陥がないことを確認した。また、酸素透過度（Ｏ_２ＴＲ）、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の測定を行った。Ｏ_２ＴＲは０．２ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）であり、ＷＶＴＲは０．３ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）であった。測定結果を表１に示す。

（実施例３）
実施例２と同様の方法により、樹脂基材１１上にウェットコート層形成用塗布液を塗布し、ウェットコート層２４を形成した。次に、真空蒸着機を使用して、元素比Ｏ／Ｓｉが１．７になるように金属ケイ素粉末及び二酸化ケイ素粉末を混合した蒸着材料を蒸着させ、ウェットコート層２４上に蒸着層１２を形成した。このとき、形成された蒸着層（ＳｉＯ_ｘ蒸着膜）は厚さ５０ｎｍであった。

次に、蒸着層１２上に、熱ラミロール機を用い、ＥＭＡＡ樹脂フィルム（タマポリ株式会社製、ＥＭＡＡフィルム、フィルム厚３０μｍ）を熱ラミネートして樹脂接着層１３を形成し、ガスバリア転写フィルムを得た。

以上より、樹脂基材１１／ウェットコート層２４／蒸着層１２／樹脂接着層１３がこの順で積層された実施例３のガスバリア転写フィルムを製造した。実施例３のガスバリア転写フィルムにおいて、各層の膜厚は、樹脂基材１１：２５μｍ／ウェットコート層２４：０．５μｍ／蒸着層１２：５０ｎｍ／樹脂接着層１３：３０μｍであった。

［検査測定］
実施例３のガスバリア転写フィルムを、実施例１の検査測定と同様に、熱ラミロール機を用い、ＯＰＰ基材（フタムラ化学（株）製、フィルム厚２５μｍ）を被転写基材として貼合した後、ガスバリア転写フィルムの樹脂基材ＰＥＴフィルムを剥離することで、ＯＰＰ基材に樹脂接着層、蒸着層、ウェットコート層の順になるように転写し、検査測定用のバリアフィルムを作製した。外観を目視ならびに光学顕微鏡で観察したところ、クラックなどの欠陥がないことを確認した。また、酸素透過度（Ｏ_２ＴＲ）、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の測定を行った。Ｏ_２ＴＲは０．２ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）であり、ＷＶＴＲは０．１ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）であった。測定結果を表１に示す。

（比較例１）
樹脂基材１１に、厚さ２５μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ株式会社、Ｔ６０）を用い、実施例３と同様の方法により、樹脂基材１１上にウェットコート層２４および蒸着層１２を設けた。

次に、蒸着層１２上に、熱可塑性樹脂コート剤としてカルボキシル基を含まない塩化ビニル−酢酸ビニル系ワニス（東洋インキ製）を、バーコーターを用いて塗工し、樹脂接着層１３を形成した。以上より、樹脂基材１１／ウェットコート層２４／蒸着層１２／樹脂接着層１３がこの順で積層された比較例１のガスバリア転写フィルムを得た。比較例１のガスバリア転写フィルムにおいて、各層の膜厚は、樹脂基材１１：２５μｍ／ウェットコート層２４：０．５μｍ／蒸着層１２：５０ｎｍ／樹脂接着層：３μｍであった。

［検査測定］
比較例１のガスバリア転写フィルムを、実施例１の検査測定と同様に、熱ラミロール機を用い、ＯＰＰ基材（フタムラ化学（株）製、フィルム厚２５μｍ）を被転写基材として貼合した後、ガスバリア転写フィルムの樹脂基材ＰＥＴフィルムを剥離することで、ＯＰＰ基材に樹脂接着層、蒸着層、ウェットコート層の順になるように転写し、検査測定用のバリアフィルムを作製した。外観を目視ならびに光学顕微鏡で観察したところ、多数のクラックなどの欠陥が確認された。また、酸素透過度（Ｏ_２ＴＲ）、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の測定を行った。Ｏ_２ＴＲは１２０ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）であり、ＷＶＴＲは６．３ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）であった。測定結果を表１に示す。

（比較例２）
基材として、実施例１〜３において被転写基材として用いたＯＰＰ基材（フタムラ化学（株）製、フィルム厚２５μｍ）を用い、この基材に直接、蒸着層およびウェットコート層をこの順で積層しバリアフィルムを作製した。蒸着層およびウェットコート層は、実施例３と同じ材料を用い、実施例３と同様の方法で形成し、ＯＰＰ基材／蒸着層１２／ウェットコート層１３がこの順で積層された比較例２のバリアフィルムを製造した。比較例２のバリアフィルムにおいて、各層の膜厚は、ＯＰＰ基材１１：２５μｍ／蒸着層１２：５０ｎｍ／ウェットコート層１３：０．５μｍであった。

［検査測定］
比較例２で得られたバリアフィルムについて、実施例１と同様にして、酸素透過度（Ｏ_２ＴＲ）、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の測定を行った。その結果、Ｏ_２ＴＲは１０ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）であり、ＷＶＴＲは７ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）であった。測定結果を表１に示す。

実施例１〜３および比較例１で得たガスバリア転写フィルムの層構成（使用材料）並びに比較例２で得られたバリアフィルムの層構成（使用材料）、該ガスバリア転写フィルムを用い、ＯＰＰ基材を被転写基材として転写して形成された検査測定用ガスバリアフィルムの外観、酸素透過度（Ｏ_２ＴＲ）および水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の測定結果を表１にまとめて示す。なお、上記の通り、比較例２は、ガスバリア転写フィルムの構成ではなく、直接基材上に積層したバリアフィルムの構成であって、表１中の「ウェットコート層」は蒸着層上に塗布形成された「ウェットコート層」を示し、表１中の「蒸着層」はＯＰＰ基材上に直接成膜された「蒸着層」を示す。

＜評価＞
実施例１〜３のガスバリア転写フィルムは、転写後の検査用バリアフィルムの外観検査において、クラックなどの欠陥が発生せず、良好にガスバリア膜の転写が施されていることが分かった。また、転写された検査用バリアフィルムにおいて、酸素、水蒸気ともに高いガスバリア性を示した。一方、比較例１の検査用バリアフィルムは転写後にクラックが発生していることが確認された。また、比較例１、２の検査用バリアフィルムは、酸素と水蒸気のガスバリア性について著しく悪い結果であった。

以上より、本発明のガスバリア転写フィルムは、転写プロセスにて、別部材へ高いガスバリア機能を付加することが可能であり、直接成膜が困難な部材や各種デバイスなどにガスバリア膜を転写した場合に、転写されたバリアフィルムの酸素透過度や水蒸気透過度が著しく低いことが確認された。具体的には、Ｏ_２ＴＲが２ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）未満であり、ＷＶＴＲが２ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）未満であることが確認された。

本発明のガスバリア転写フィルムは、転写によって別部材に、透明性、耐久性を高度なレベルで兼ね備えたガスバリア性を容易に付加することができる。例えば、耐熱性の低い基材や、含水率の高いフィルム基材や、あるいは巻き取り成膜により蒸着層などを形成することができない枚葉状の表示素子や各種デバイスなどのガスバリア機能を必要とする分野に広範に利用できる。また、例えば、特殊な医薬品などの内容物の被吸着特性を有するが蒸着適性のない包装用フィルムや、太陽電池やＥＬ素子など各種デバイスなどの分野に好適に利用されることが期待されるが、これに限るものではない。

１０ ガスバリア転写フィルム
１１ 樹脂基材
１２ 蒸着層
１３ 樹脂接着層
２４ ウェットコート層
４６ 被転写基材

Claims (4)

1. 樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも片面に積層された蒸着層と、前記蒸着層上に積層された樹脂接着層とを備えたガスバリア転写フィルムであって、
   前記樹脂接着層が、カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする、ガスバリア転写フィルム。
2. 前記熱可塑性樹脂が、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、またはエチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）であることを特徴とする、請求項１に記載のガスバリア転写フィルム。
3. 前記樹脂基材と前記蒸着層との間であって、前記樹脂基材上に直接あるいは剥離層を介して積層されたウェットコート層を更に備え、
   前記ウェットコート層が、
   シロキサン結合を有するケイ素化合物（Ａ）と、
   ヒドロキシル基を有する水溶性高分子、カルボキシル基を有する水溶性高分子、ヒドロキシル基とカルボキシル基を含有するアクリルポリオールのいずれかひとつ（Ｂ）と、
   を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載のガスバリア転写フィルム。
4. 前記樹脂基材と前記樹脂接着層との間に、１組以上の前記蒸着層と前記ウェットコート層とが積層された、請求項３に記載のガスバリア転写フィルム。