JP6303350B2 - ガスバリア性積層フィルム - Google Patents
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Description
本発明の目的は、耐久性及びガスバリア性を十分に確保し、水蒸気バリア性及び耐久性に優れた透明なガスバリア性積層フィルムを提供することにある。
以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るガスバリア性積層フィルムでは、基材層1の一方の表面上に、アンカー層2とガスバリア層3とオーバーコート層4とが厚み方向に順次積層されている。
以下、本実施形態に係るガスバリア性積層フィルムについて、実施例及び比較例により詳細に説明するが、実際には下記の例に制限されるものではない。以下の実施例1、2、3においては、図1に示したように、基材層1の一方の表面上に、アンカー層2とガスバリア層3とオーバーコート層4を順次積層したガスバリア性積層フィルムを作製した。
以下のようにして、実施例1のガスバリア性積層フィルムを作製した。
基材層1として、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意した。
基材層1上に、アクリルポリオール(140KOHmg/g)とヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を1当量になるように混合した液に、粒径0.2μmのシリカ粒子を5質量%添加したアンカー剤をグラビアコート法によりコーティングし、乾燥・硬化させ厚さ1μmのアンカー層2を形成した。このとき、アンカー層2の線膨張係数は80ppm/℃であった。
続いて、アンカー層2上にプラズマCVD法(化学気相成長法)を用い、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)/酸素=10/100sccmの混合ガスを電極間に導入し、電力を0.5kW印加してプラズマ化し、SiOx(x=1.8)で表される厚さ50nmのガスバリア層3を積層した。
次に、ガスバリア層3上に、テトラエトキシシラン(TEOS)を水/メタノール混合液で加水分解した5%溶液と、ポリビニルアルコール(PVA)5%水溶液を、SiO2/PVA重量比が50/50になるように調整したオーバーコート剤をグラビアコート法によりコーティングし、乾燥・硬化させ厚さ0.5μmのオーバーコート層4を形成した。このとき、オーバーコート層4の線膨張係数は70ppm/℃であった。
なお、アンカー層2とオーバーコート層4の線膨張係数は日立ハイテクサイエンス製EXSTAR TMA/SS6100を用いて測定した。テフロン(登録商標)シート上にアンカー剤及びオーバーコート剤を滴下し、乾燥・硬化させ作製したフィルム状サンプルを、テフロン(登録商標)シートから剥がして線膨張係数を測定した。測定プローブは引張を用い、昇温速度は5℃/minとした。
実施例1と同様にして、厚さ50μmのPETフィルム基材層1上に、粒径0.2μmのシリカ粒子を0.5質量%添加したアンカー剤をコーティングし5μmのアンカー層2を形成した。このとき、アンカー層2の線膨張係数は160ppm/℃であった。その他は実施例1と同様にして、実施例2のガスバリア性積層フィルムを作製した。
実施例2と同様にして、厚さ50μmのPETフィルム基材1上に、アンカー層2とガスバリア層3を積層した。ガスバリア層3上に、SiO2/PVA重量比が20/80になるように調整したオーバーコート剤をグラビアコート法によりコーティングし、乾燥・硬化させ厚さ1μmのオーバーコート層4を形成した。このとき、オーバーコート層4の線膨張係数は150ppm/℃であった。
以下のようにして、比較例1のガスバリア性積層フィルムを作製した。
基材層1として、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意した。基材層1上に、アクリルポリオール(140KOHmg/g)とヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を1当量になるように混合したアンカー剤をグラビアコート法によりコーティングし、乾燥・硬化させて、厚さ1μmのアンカー層2を形成した。このときアンカー層2の線膨張係数は400ppm/℃であった。
続いて、アンカー層2上に、実施例1と同様にしてガスバリア層3を形成した。
最後に、ガスバリア層3上に、テトラエトキシシラン(TEOS)を水/メタノール混合液で加水分解した5%溶液と、ポリビニルアルコール(PVA)5%水溶液を、SiO2/PVA重量比が10/90になるように調整したオーバーコート剤をグラビアコート法によりコーティングし、乾燥・硬化させ厚さ0.5μmのオーバーコート層4を形成した。このとき、オーバーコート層4の線膨張係数は250ppm/℃であった。
実施例1、2及び比較例1のガスバリア性積層フィルムについて、モダンコントロール社製の水蒸気透過率計(PERMATRAN)及び日立ハイテクノロジーズ製高温試験システム(TH−85)を用いて、40、50、60、70、85℃90%RHの水蒸気透過率(g/m2/24h)を測定した。この測定結果を表1に示す。
なお、上記の各実施例は、選択的に実施することも可能である。
本実施形態は、以下のような効果を奏する。
本実施形態に係るガスバリア性積層フィルムにおいては、プラスチックフィルムからなる基材層の少なくとも片面に、アンカー層と、ガスバリア層と、オーバーコート層とが順次積層されている。アンカー層の0℃から90℃における線膨張係数αAを20ppm/℃≦αA≦200ppm/℃とし、オーバーコート層の0℃から90℃における線膨張係数αOを20ppm/℃≦αO≦200ppm/℃とすることにより、高温環境下におけるアンカー層とオーバーコート層の熱膨張を抑制し、ガスバリア層の高いガスバリア性を保持することができる。
2… アンカー層
3… ガスバリア層
4… オーバーコート層
Claims (8)
- プラスチックフィルムからなる基材層の少なくとも片面に、アンカー層と、ガスバリア層と、オーバーコート層とが順次形成されており、
前記アンカー層の0℃以上90℃以下における線膨張係数αAが20ppm/℃≦αA≦200ppm/℃であり、
前記オーバーコート層の0℃以上90℃以下における線膨張係数αOが20ppm/℃≦αO≦200ppm/℃であり、
前記オーバーコート層が少なくともトリイソプロピルアルミニウムの加水分解物と、水酸基を有する水溶性高分子との混合物からなることを特徴とするガスバリア性積層フィルム。 - 前記アンカー層が有機化合物に無機化合物を添加してなり、
前記アンカー層に対して無機化合物が0.5質量%以上5質量%以下含まれることを特徴とする、請求項1に記載のガスバリア性積層フィルム。 - 前記オーバーコート層が無機化合物と有機化合物の混合物からなり、
前記オーバーコート層の無機化合物と有機化合物の重量比が20/80以上70/30以下の範囲にあることを特徴とする、請求項1又は2に記載のガスバリア性積層フィルム。 - 前記アンカー層が少なくともポリオール類とイソシアネート化合物と無機酸化物の複合物からなり、
前記アンカー層の膜厚が0.05μm以上10μm以下の範囲にあることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。 - 前記オーバーコート層の膜厚が0.05μm以上10μm以下の範囲にあることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。
- 前記ガスバリア層が酸化珪素又は酸化アルミニウム又は酸化チタニウム又はそれらの複合物からなることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。
- 前記ガスバリア層の厚みが5nm以上200nm以下であることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のガスバリア性積層フィルム。
- プラスチックフィルムからなる基材層の少なくとも片面に、アンカー層と、ガスバリア層と、オーバーコート層とを順次形成し、
前記アンカー層の0℃以上90℃以下における線膨張係数αAを20ppm/℃≦αA≦200ppm/℃とし、
前記オーバーコート層の0℃以上90℃以下における線膨張係数αOを20ppm/℃≦αO≦200ppm/℃とし、
前記オーバーコート層を少なくともトリイソプロピルアルミニウムの加水分解物と、水酸基を有する水溶性高分子との混合物で形成することを特徴とするガスバリア性積層フィルムの製造方法。
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