JP6467867B2 - Transparent gas barrier film - Google Patents

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Description

本発明は、食品、日用品、医薬品などの包装分野、および太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において、特に高いガスバリア性と耐屈曲性の両方が必要とされる場合に、好適に用いられる透明ガスバリア性フィルムに関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably used in the field of packaging of food, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and in fields such as solar cell-related members and electronic device-related members, particularly when both high gas barrier properties and flex resistance are required. The present invention relates to a transparent gas barrier film.

食品、日用品、医薬品などの包装に用いられる包装材料は、収容物の変質を抑制して、その機能や性質を包装中においても保持できるようにするため、包装材料を透過する酸素、水蒸気など、収容物を変質させる気体による影響を防止する必要があり、これらの気体を遮断するガスバリア性を備えていることが求められている。   Packaging materials used for packaging of food, daily necessities, pharmaceuticals, etc., suppress the alteration of the contents, so that the functions and properties can be maintained even during packaging, oxygen, water vapor, etc. that permeate the packaging material, It is necessary to prevent the influence of the gas that alters the contents, and it is required to have a gas barrier property that blocks these gases.

通常のガスバリア性を有する包装材料としては、比較的ガスバリア性に優れている塩化ビニリデン樹脂フィルムまたは塩化ビニリデン樹脂をコーティングしたフィルムなどがよく用いられてきたが、これらの包装材料は、高度なガスバリア性が要求される包装に用いることはできない。従って高度なガスバリア性が要求される場合には、アルミニウムなどの金属箔をガスバリア層として積層した包装材料を用いざるを得なかった。アルミニウムなどの金属箔を積層した包装材料は、温度や湿度の影響が殆どなく、高度なガスバリア性を有している。しかし、こうした包装材料では、それを透視して収容物を確認することができない、使用後に不燃物として廃棄処理しなければならない、収容物の検査に金属探知器が使用できない、などの多くの欠点を有していた。   As packaging materials having ordinary gas barrier properties, vinylidene chloride resin films or films coated with vinylidene chloride resins that are relatively excellent in gas barrier properties have been often used. However, these packaging materials have high gas barrier properties. Cannot be used for packaging that requires Therefore, when a high gas barrier property is required, a packaging material in which a metal foil such as aluminum is laminated as a gas barrier layer has to be used. A packaging material in which a metal foil such as aluminum is laminated has almost no influence of temperature and humidity and has a high gas barrier property. However, these packaging materials have many disadvantages, such as being unable to see the contents through them, having to be disposed of as non-combustible materials after use, and being unable to use metal detectors to inspect the contents. Had.

これらの欠点を克服した包装材料として、特許文献1には、透明なプラスチックフィルムからなる基材層に、透明な酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの無機酸化物の蒸着薄膜層をガスバリア層とし、その上に適宜のガスバリア性被膜層とを積層してなる積層フィルムが開示されている。   As a packaging material that overcomes these drawbacks, Patent Document 1 discloses that a gas barrier layer is formed by depositing a thin film layer of a transparent inorganic oxide such as silicon oxide, aluminum oxide, or magnesium oxide on a base layer made of a transparent plastic film. In addition, a laminated film obtained by laminating an appropriate gas barrier coating layer thereon is disclosed.

一方、近年、地球温暖化問題に対する関心が高まるなか、太陽電池市場が急速に拡大している。太陽電池の構造としては、太陽電池素子単体をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚から数十枚の素子を直列、並列に配線し、素子を長期間保護するためにパッケージが行なわれ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと呼び、一般的に太陽光が当たる面をガラスで覆い、熱可塑性プラスチックからなる充填材で隙間を埋め、裏面を耐熱、耐候性プラスチック材料などからなるシートで保護された構成になっている。   On the other hand, in recent years, the solar cell market is rapidly expanding with increasing interest in global warming issues. As a solar cell structure, a single solar cell element is not used as it is, and generally several to several tens of elements are wired in series and in parallel, and packaged to protect the element for a long period of time. Is done and unitized. The unit built in this package is called a solar cell module. Generally, the surface that is exposed to sunlight is covered with glass, the gap is filled with a filler made of thermoplastic, and the back is made of a heat-resistant, weather-resistant plastic material, etc. The structure is protected by a sheet.

これらの太陽電池モジュールは、屋外で使用されるため、使用される材料およびその構成などにおいて、十分な耐久性、耐候性が要求される。特に、裏面保護シートは耐候性とともに高いガスバリア性が要求されている。これは水分の透過によるユニット内の充填材が剥離したりして配線の腐食を起こし、モジュールの出力そのものに悪影響を及ぼすためである。   Since these solar cell modules are used outdoors, sufficient durability and weather resistance are required in the materials used and their configurations. In particular, the back protective sheet is required to have high gas barrier properties as well as weather resistance. This is because the filler in the unit is peeled off due to the permeation of moisture and the wiring is corroded, which adversely affects the module output itself.

従来、この太陽電池用裏面保護シートとしては、白色のフッ素系フィルムでアルミニウム箔を両側からサンドイッチした積層構成が多く用いられていた。しかし、このフッ素系フィルムは機械的強度が弱いため太陽電池素子とアルミニウム箔が短絡して電池性能に悪影響を及ぼす欠点があり、さらに価格が高いため、太陽電池モジュールを低価格化する際に1つの障害となっている。これらの問題点を改善するべく、アルミニウム箔を用いずに、耐候性と高いガスバリア性を兼ね備えたガスバリアフィルムの要求が高まっている。   Conventionally, as this back surface protection sheet for solar cells, a laminated structure in which an aluminum foil is sandwiched from both sides with a white fluorine-based film has been often used. However, this fluorine-based film has a weak mechanical strength, so that the solar cell element and the aluminum foil are short-circuited to adversely affect the battery performance. Further, since the price is high, it is necessary to reduce the price of the solar cell module. There are two obstacles. In order to improve these problems, there is an increasing demand for a gas barrier film having both weather resistance and high gas barrier properties without using an aluminum foil.

また、この太陽電池モジュールをフレキシブル化させるべく開発も行なわれており、これを達成するためには太陽光が当たる表面のガラス基板もプラスチック材料などからなるシートに置き換える必要があり、この表面保護シートも裏面保護シートと同様に、耐候性および高いガスバリア性が要求されている。   Also, development has been made to make this solar cell module flexible, and in order to achieve this, it is necessary to replace the glass substrate on the surface where the sunlight hits with a sheet made of a plastic material, etc. Similarly to the back protective sheet, weather resistance and high gas barrier properties are required.

また近年、次世代のフラットパネルディスプレイ(FPD)として期待される電子ペーパー、有機ELなどの開発が進むなかで、これらFPDのフレキシブル化を達成するため、ガラス基板をプラスチックフィルムに置き換えたいという要求が高まっている。ガラス基板は環境由来の酸素や水蒸気による内部素子の劣化を抑制するため必要とされるガスバリア性が備わっている。しかし、上述した包装材料用のガスバリアフィルムはそのバリアレベルには達しておらず、プラスチックフィルムが適用され得る電子ペーパー、有機ELなどでは、食品包材用バリアフィルムの100倍から1万倍のガスバリア性が必要とも言われている。   In recent years, as electronic paper and organic EL, which are expected as next-generation flat panel displays (FPD), have been developed, there is a demand to replace glass substrates with plastic films in order to achieve flexibility in these FPDs. It is growing. The glass substrate has a gas barrier property required to suppress deterioration of internal elements due to oxygen and water vapor derived from the environment. However, the above-mentioned gas barrier film for packaging materials does not reach the barrier level, and in electronic paper, organic EL, etc. to which a plastic film can be applied, the gas barrier is 100 to 10,000 times that of a food packaging material barrier film. It is said that sex is necessary.

このような高いガスバリア性を有するプラスチックフィルムを実現するために、電子ビーム蒸着や誘導加熱蒸着を用いた反応性蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法(化学気相成長法)などのドライコーティング法により成膜された無機酸化物薄膜は、高いガスバリア性の発現が期待できるものとして検討されている。   In order to realize a plastic film having such a high gas barrier property, dry coating methods such as reactive vapor deposition using electron beam vapor deposition and induction heating vapor deposition, sputtering, and plasma CVD (chemical vapor deposition) are used. The formed inorganic oxide thin film has been studied as one that can be expected to exhibit high gas barrier properties.

その中で、有機シラン化合物を用いたプラズマCVD法による酸化珪素薄膜は、高いガスバリア性を発現するバリア層として検討されており、食品包装分野では実用化されている。特許文献2には炭素濃度および、酸化珪素薄膜の組成を制御することで、密着性と透明性が改善するとの報告がある。   Among them, a silicon oxide thin film formed by a plasma CVD method using an organosilane compound has been studied as a barrier layer exhibiting high gas barrier properties, and has been put into practical use in the food packaging field. Patent Document 2 reports that adhesion and transparency are improved by controlling the carbon concentration and the composition of the silicon oxide thin film.

特開平7−164591号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-164591 特開平11−322981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-322981

しかしながら、特許文献1に記載された積層フィルムは、基材フィルムとして2軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルムを用いているため、一般にガスバリア性基材として用いられているポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに比べてガスバリア性が劣り、且つ表面が不活性なためその上に積層される無機酸化物薄膜との密着性を高めることに問題がある。従って高いガスバリア性が要求される用途には向いていない構成である。   However, since the laminated film described in Patent Document 1 uses a biaxially stretched polypropylene (OPP) film as a base film, compared to a polyethylene terephthalate (PET) film generally used as a gas barrier base material. Since the gas barrier property is inferior and the surface is inactive, there is a problem in improving the adhesion with the inorganic oxide thin film laminated thereon. Therefore, this configuration is not suitable for applications requiring high gas barrier properties.

また、特許文献2に記載された透明バリア性フィルムは、高いガスバリア性を必要とする電子ペーパーや有機ELなどのFPD向けの用途を想定したものではなく、これらの用途には問題がある。   Moreover, the transparent barrier film described in Patent Document 2 is not intended for FPD applications such as electronic paper and organic EL that require high gas barrier properties, and there is a problem with these applications.

本発明は、太陽電池モジュールの裏面および表面保護シート、電子ペーパーや有機ELなどのFPD向け保護シートなど、従来のガスバリア性フィルムでは不十分であった、酸素バリア性及び水蒸気バリア性に優れた、透明ガスバリア性フィルムを提供することを目的とする。   The present invention is excellent in oxygen barrier properties and water vapor barrier properties, such as the backside and surface protective sheets of solar cell modules, protective sheets for FPDs such as electronic paper and organic EL, which were insufficient with conventional gas barrier films, An object is to provide a transparent gas barrier film.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、透明フィルム基材面に、金属酸化物からなる透明な第1のガスバリア層と、化学式SiOで表される酸化珪素のxが1.5以上2.0以下、炭素のyが0.2以上0.5以下である透明な第2のガスバリア層とからなる一組の複合ガスバリア層として、この順に該複合ガスバリア層を2層以上積層形成してなる透明ガスバリア性フィルムであり、前記第1のガスバリア層の厚さが1nm以上3nm以下および前記第2のガスバリア層の各々の厚さが1nm以上nm以下であり、かつ積層形成された複合ガスバリア層の厚さの合計が10nm以上であることを特徴とする透明ガスバリア性フィルムである。 As means for solving the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is represented by a transparent first gas barrier layer made of a metal oxide and a chemical formula SiO x C y on a transparent film substrate surface. As a set of composite gas barrier layers composed of a transparent second gas barrier layer in which x of silicon oxide is 1.5 or more and 2.0 or less and y of carbon is 0.2 or more and 0.5 or less, A transparent gas barrier film formed by laminating two or more gas barrier layers, wherein the thickness of the first gas barrier layer is 1 nm or more and 3 nm or less, and the thickness of each of the second gas barrier layers is 1 nm or more and 4 nm or less. In addition, the transparent gas barrier film is characterized in that the total thickness of the laminated composite gas barrier layer is 10 nm or more.

また、請求項2に記載の発明は、前記第2のガスバリア層がプラズマCVD法により形成されたことを特徴とする請求項1に記載の透明ガスバリア性フィルムである。   The invention described in claim 2 is the transparent gas barrier film according to claim 1, wherein the second gas barrier layer is formed by a plasma CVD method.

また、請求項3に記載の発明は、前記第1のガスバリア層が、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンまたは酸化マグネシウムのいずれかからなることを特徴とする請求項1または2に記載の透明ガスバリア性フィルムである。   According to a third aspect of the present invention, in the transparent gas barrier according to the first or second aspect, the first gas barrier layer is made of any one of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and magnesium oxide. It is a sex film.

また、請求項4に記載の発明は、前記第1のガスバリア層が、真空蒸着法により形成されたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の透明ガスバリア性フィルムである。   The invention described in claim 4 is the transparent gas barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the first gas barrier layer is formed by a vacuum deposition method.

また、請求項5に記載の発明は、前記透明フィルム基材の前記第1のガスバリア層が形成される面の算術平均粗さRaが1nm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の透明ガスバリア性フィルムである。 The invention according to claim 5 is characterized in that the arithmetic average roughness Ra of the surface of the transparent film substrate on which the first gas barrier layer is formed is 1 nm or less. The transparent gas barrier film according to any one of the above.

本発明によれば、透明フィルム基材面に、金属酸化物からなる透明な第1のガスバリア層と、化学式SiOxCyで表される酸化珪素のxが1.5以上2.0以下、炭素のyが0.2以上0.5以下である透明な第2のガスバリア層とからなる一組の複合ガスバリア層として、この順に該複合ガスバリア層を2層以上積層形成してなる透明ガスバリア性フィルムであり、前記第1のガスバリア層および前記第2のガスバリア層の各々の厚さが1nm以上5nm以下であり、かつ積層形成された複合ガスバリア層の厚さの合計が10nm以上とすることで、従来の酸素バリア性及び水蒸気バリア性より優れた透明ガスバリア性フィルムを提供することができる。このような優れたガスバリア性により、太陽電池モジュール向けやFPD向け透明部材として用いることができる。   According to the present invention, on the transparent film substrate surface, a transparent first gas barrier layer made of a metal oxide, and x of silicon oxide represented by the chemical formula SiOxCy is 1.5 or more and 2.0 or less, and y of carbon Is a transparent gas barrier film formed by laminating two or more layers of the composite gas barrier layers in this order as a pair of composite gas barrier layers composed of a transparent second gas barrier layer having a thickness of 0.2 to 0.5 The thickness of each of the first gas barrier layer and the second gas barrier layer is 1 nm or more and 5 nm or less, and the total thickness of the laminated composite gas barrier layer is 10 nm or more. A transparent gas barrier film superior in oxygen barrier property and water vapor barrier property can be provided. Due to such excellent gas barrier properties, it can be used as a transparent member for solar cell modules and FPDs.

本発明に係る透明ガスバリア性フィルムの第1の実施形態の断面図である。It is sectional drawing of 1st Embodiment of the transparent gas barrier film which concerns on this invention. 本発明に係る透明ガスバリア性フィルムの第2の実施形態の断面図である。It is sectional drawing of 2nd Embodiment of the transparent gas barrier film which concerns on this invention.

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1の実施形態として図1に、透明フィルム基材の一方の表面上に、第1のガスバリア層と第2のガスバリア層とをそれぞれ二回繰り返して積層してなる透明ガスバリア性フィルムの断面図を示す。具体的には、金属酸化物からなる第1のガスバリア層2、4と、化学式SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.2以上0.5以下)で表される酸化珪素からなる第2のガスバリア層3、5とが順次積層されてなることを特徴としている。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a transparent gas barrier film obtained by laminating a first gas barrier layer and a second gas barrier layer twice on one surface of a transparent film substrate as a first embodiment. Indicates. Specifically, the first gas barrier layers 2 and 4 made of metal oxide and an oxidation represented by the chemical formula SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.2 or more and 0.5 or less) The second gas barrier layers 3 and 5 made of silicon are sequentially laminated.

第2の実施形態として図2には、第1のガスバリア層と第2のガスバリア層とをそれぞれ三回繰り返して積層してなる透明ガスバリア性フィルムの断面図を示す。具体的には、金属酸化物からなる第1のガスバリア層2、4、6と、化学式SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.2以上0.5以下)で表される酸化珪素からなる第2のガスバ
リア層3、5、7とが順次積層されてなることを特徴としている。
As a second embodiment, FIG. 2 shows a cross-sectional view of a transparent gas barrier film obtained by laminating a first gas barrier layer and a second gas barrier layer three times. Specifically, it is represented by the first gas barrier layers 2, 4, 6 made of a metal oxide and the chemical formula SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.2 or more and 0.5 or less). The second gas barrier layers 3, 5, 7 made of silicon oxide are sequentially laminated.

本発明に係る透明ガスバリア性フィルムにおいて、透明フィルム基材1は透明なプラスチックフィルムからなる。例えば、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、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、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、等が挙げられる。   In the transparent gas barrier film according to the present invention, the transparent film substrate 1 is made of a transparent plastic film. For example, polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyether sulfone (PES), polystyrene film, polyamide film, polyvinyl chloride film, polycarbonate film, polyacrylic Examples thereof include nitrile films, polyimide films, biodegradable plastic films such as polylactic acid, and the like.

透明フィルム基材1は、延伸、未延伸のどちらでもよいが、機械的強度や寸法安定性などが優れたものが好ましい。特に、耐熱性や寸法安定性などの面から、二軸方向に延伸したポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。また、透明フィルム基材1には、帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤等などの添加剤を含有してもよい。さらに、透明フィルム基材1において、他の層を積層する側の表面には、密着性をよくするために、コロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理、溶剤処理などを施してもよい。   The transparent film substrate 1 may be either stretched or unstretched, but is preferably excellent in mechanical strength and dimensional stability. In particular, polyethylene terephthalate stretched in the biaxial direction is preferably used from the viewpoints of heat resistance and dimensional stability. Further, the transparent film substrate 1 may contain additives such as an antistatic agent, an ultraviolet ray preventing agent, a plasticizer, and a lubricant. Further, in the transparent film substrate 1, the surface on the side where other layers are laminated may be subjected to corona treatment, low temperature plasma treatment, ion bombardment treatment, chemical treatment, solvent treatment, etc. in order to improve adhesion. Good.

透明フィルム基材1の厚さは、特に制限を受けるものではないが、包装材料としての適性や他の層を積層する場合の加工適性などを考慮すると、実用的には6μm以上100μm以下の範囲、特に9μm以上25μm以下の範囲であることが好ましい。また、太陽電池の表面保護シートや裏面保護シート、さらには電子ペーパーや有機ELなどで使用される場合にも、基材層1の厚さは、特に制限を受けるものではないが、本実施形態に係るガスバリア積層フィルムの後工程での加工適正などを考慮すると、実用的には12μm以上200μm以下の範囲、特に12μm以上125μm以下の範囲であることが望ましい。   The thickness of the transparent film substrate 1 is not particularly limited. However, in consideration of suitability as a packaging material and workability when other layers are laminated, the thickness is practically in the range of 6 μm to 100 μm. In particular, a range of 9 μm to 25 μm is preferable. Further, the thickness of the base material layer 1 is not particularly limited when used in a surface protection sheet or a back surface protection sheet of a solar cell, or even in electronic paper or an organic EL. In consideration of processing suitability in the subsequent process of the gas barrier laminated film according to the above, it is practically desirable to be in the range of 12 μm to 200 μm, particularly in the range of 12 μm to 125 μm.

透明フィルム基材1の平滑性は、特に制限を受けるものではないが、第1のガスバリア層および第2のガスバリア層が高いガスバリア性を発現するための重要な特性の1つである。これは、透明フィルム基材1の表面が平滑であればあるほど表面近傍からより緻密なガスバリア層を形成することができ、かつ均一な膜厚も得られやすいためであり、一般的には、表面の平滑性を示す算術平均粗さRaが5nm以下であることが、高いガスバリア性を発現させるための必要条件と考えられている。しかしながら、本発明のガスバリア性積層フィルムでは、後述するように、第1のガスバリア層、第2のガスバリア層の膜厚を1nm以上5nm以下と薄くしていることが特徴であり、上述した算術平均粗さRaが5nm以下よりも更なる表面平滑性が求められ、Raを1nm以下にすることが必要である。   The smoothness of the transparent film substrate 1 is not particularly limited, but is one of the important characteristics for the first gas barrier layer and the second gas barrier layer to exhibit high gas barrier properties. This is because the smoother the surface of the transparent film substrate 1 is, the more dense a gas barrier layer can be formed from the vicinity of the surface, and a uniform film thickness can be easily obtained. It is considered that the arithmetic average roughness Ra indicating the smoothness of the surface is 5 nm or less as a necessary condition for developing a high gas barrier property. However, the gas barrier laminate film of the present invention is characterized in that the film thickness of the first gas barrier layer and the second gas barrier layer is as thin as 1 nm or more and 5 nm or less as described later. Roughness Ra is required to be further smoother than 5 nm or less, and Ra needs to be 1 nm or less.

本発明に係る透明ガスバリア性フィルムにおいて、第1のガスバリア層は無機酸化物からなり、その形成方法に特に限定されるものではないが、無機酸化物からなる第1のガスバリア層が高いガスバリア性を発現するためには、真空中でガスバリア層を形成できる真空成膜が適している。中でも、より早い速度で積層する場合には、真空蒸着法が最も優れている。   In the transparent gas barrier film according to the present invention, the first gas barrier layer is made of an inorganic oxide, and the formation method is not particularly limited, but the first gas barrier layer made of an inorganic oxide has a high gas barrier property. In order to achieve this, vacuum film formation capable of forming a gas barrier layer in a vacuum is suitable. Among these, the vacuum deposition method is the best when laminating at a higher speed.

現時点の真空蒸着法において、真空蒸着装置内での蒸発源材料の加熱手段としては、電子線加熱方式や抵抗加熱方式や誘導加熱方式などが好ましい。透明フィルム基材1および第2のガスバリア層との密着性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法などを用いることも可能である。更に透明性を向上させるために、酸素ガスなどを吹き込んで反応性蒸着を行ってもよい。   In the current vacuum vapor deposition method, the electron source heating method, the resistance heating method, the induction heating method, or the like is preferable as the heating means for the evaporation source material in the vacuum vapor deposition apparatus. In order to improve the adhesion between the transparent film substrate 1 and the second gas barrier layer, it is possible to use a plasma assist method, an ion beam assist method, or the like. Further, in order to improve transparency, reactive vapor deposition may be performed by blowing oxygen gas or the like.

また、真空蒸着法以外の方法としては、ガスバリア層を形成する堆積速度が真空蒸着法
ほど速くはないが、より高いガスバリア性を発現しやすい方法として、プラズマCVD法が好ましい。また、プラズマ発生装置の例としては、直流(DC)プラズマ、低周波プラズマ、高周波プラズマ、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などの低温プラズマ発生装置が用いられる。
Further, as a method other than the vacuum vapor deposition method, the deposition rate for forming the gas barrier layer is not as fast as the vacuum vapor deposition method, but the plasma CVD method is preferable as a method that easily exhibits higher gas barrier properties. Examples of the plasma generator include low-temperature plasma generators such as direct current (DC) plasma, low frequency plasma, high frequency plasma, pulse wave plasma, tripolar plasma, and microwave plasma.

本発明の透明ガスバリア性フィルムにおいて、第1のガスバリア層は、透明であり、ガスバリア性を発現する無機酸化物であれば、特にその組成について限定されるものではない。現時点では、透明性と、酸素や水蒸気などに対する高いガスバリア性とを両立できる無機酸化物として、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウムのいずれかの組成を用いることが望ましい。   In the transparent gas barrier film of the present invention, the first gas barrier layer is not particularly limited as long as it is an inorganic oxide that is transparent and exhibits gas barrier properties. At present, it is desirable to use any composition of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and magnesium oxide as an inorganic oxide that can achieve both transparency and high gas barrier properties against oxygen, water vapor, and the like.

これら第1のガスバリア層の厚さは、1nm以上5nm以下である。一般的にはガスバリア層の膜厚を厚くすることでガスバリア性を向上することができるため、高いガスバリア性が必要な透明ガスバリア性フィルムでは、ガスバリア性を向上させる1つの手法として厚膜化が用いられることがある。しかし、高いガスバリア性を発現するガスバリア層は緻密な膜であるため柔軟性が乏しく、ガスバリア層にフレキシビリティを保持させるには出来るだけ膜厚を薄くした方が好ましい。但し、膜厚を薄くすることで不足するガスバリア性については、ガスバリア層を4層以上積層すること、かつ、積層する全てのガスバリア層の厚みの合計を10nm以上にすることで補っている。   The thickness of these first gas barrier layers is not less than 1 nm and not more than 5 nm. In general, since the gas barrier property can be improved by increasing the thickness of the gas barrier layer, a thick film is used as one method for improving the gas barrier property in a transparent gas barrier film that requires a high gas barrier property. May be. However, since the gas barrier layer exhibiting high gas barrier properties is a dense film, the flexibility is poor, and it is preferable to make the film thickness as thin as possible in order to keep the gas barrier layer flexible. However, the gas barrier property that is insufficient when the film thickness is reduced is compensated by stacking four or more gas barrier layers and setting the total thickness of all the gas barrier layers to be 10 nm or more.

これらの理由から、第1のガスバリア層の膜厚の上限値は、ガスバリア層の形成方法や膜組成にもよるが、5nm以下であることが望ましい。また、膜厚の下限値については、膜厚が1nm未満であると、膜が形成されない箇所があり、ガスバリア材としての機能を果たすことができないため、膜厚は1nm以上であることが望ましい。また、成膜方式については、透明フィルム基材1の特徴を活かした巻取式による連続成膜が可能であるため、巻取式の真空蒸着成膜装置あるいは、巻取式のプラズマCVD成膜装置を用いることが好ましい。   For these reasons, the upper limit of the film thickness of the first gas barrier layer is preferably 5 nm or less, although it depends on the method of forming the gas barrier layer and the film composition. As for the lower limit of the film thickness, if the film thickness is less than 1 nm, there are places where the film is not formed, and the function as a gas barrier material cannot be achieved. Therefore, the film thickness is desirably 1 nm or more. As for the film formation method, continuous film formation by a winding method utilizing the characteristics of the transparent film substrate 1 is possible. Therefore, a winding type vacuum deposition film forming apparatus or a winding type plasma CVD film formation method is possible. It is preferable to use an apparatus.

本実施形態に係るガスバリア性積層フィルムにおいて、第2のガスバリア層は化学式SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.2以上0.5以下)で表される酸化珪素からなる。含有する炭素成分の含有量を制御することで、第2のガスバリア層としてのガスバリア性だけでなく、柔軟性をも発現するため、第1のガスバリア層同士の間に形成することで、緩衝層としての効果がある。すなわち、炭素成分の含有量を示す上記y値が0.2未満であると柔軟性が不足し、また、上記y値が0.5を超えると柔軟性は高いが、緻密な膜が得られないためガスバリア性が低下する。従って、上記y値を0.2以上0.5以下にする必要があり、このy値を制御することが本発明の透明ガスバリア性フィルムにおける重要なポイントの1つである。   In the gas barrier laminate film according to this embodiment, the second gas barrier layer is made of silicon oxide represented by the chemical formula SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.2 or more and 0.5 or less). . By controlling the content of the carbon component to be contained, not only the gas barrier property as the second gas barrier layer but also the flexibility is expressed, so the buffer layer is formed between the first gas barrier layers. As an effect. That is, if the y value indicating the carbon content is less than 0.2, the flexibility is insufficient, and if the y value exceeds 0.5, the flexibility is high, but a dense film is obtained. As a result, the gas barrier properties are reduced. Therefore, the y value needs to be 0.2 or more and 0.5 or less, and controlling this y value is one of important points in the transparent gas barrier film of the present invention.

本発明の透明ガスバリア性フィルムにおいて、第2のガスバリア層の形成方法は特に限定されるものではないが、上述するように、SiOxCyで表される第2のガスバリア層のy値を0.2以上0.5以下にするためには、現時点ではプラズマCVD法が好ましい。また、プラズマ発生装置としては、直流(DC)プラズマ、低周波プラズマ、高周波プラズマ、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などの低温プラズマ発生装置が考えられる。   In the transparent gas barrier film of the present invention, the method for forming the second gas barrier layer is not particularly limited. However, as described above, the y value of the second gas barrier layer represented by SiOxCy is 0.2 or more. In order to make it 0.5 or less, plasma CVD method is preferable at present. Moreover, as a plasma generator, low temperature plasma generators, such as direct current (DC) plasma, low frequency plasma, high frequency plasma, pulse wave plasma, tripolar structure plasma, and microwave plasma, can be considered.

この第2のガスバリア層の厚さは、1nm以上5nm以下である。一般的にはガスバリア層の膜厚を厚くすることでガスバリア性を向上することができるため、高いガスバリア性が必要な透明ガスバリア性フィルムでは、ガスバリア性を向上させる1つの手法として厚膜化が用いられることがある。しかし、高いガスバリア性を発現するガスバリア層は緻密な膜であるため柔軟性が乏しく、ガスバリア層にフレキシビリティを保持させるには出
来るだけ膜厚を薄くした方が好ましい。但し、膜厚を薄くすることで不足するガスバリア性については、後述するように、ガスバリア層を4層以上積層すること、かつ、積層する全てのガスバリア層の厚みの合計を10nm以上にすることで補っている。
The thickness of the second gas barrier layer is not less than 1 nm and not more than 5 nm. In general, since the gas barrier property can be improved by increasing the thickness of the gas barrier layer, a thick film is used as one method for improving the gas barrier property in a transparent gas barrier film that requires a high gas barrier property. May be. However, since the gas barrier layer exhibiting high gas barrier properties is a dense film, the flexibility is poor, and it is preferable to make the film thickness as thin as possible in order to keep the gas barrier layer flexible. However, for the gas barrier properties that are insufficient by reducing the film thickness, as will be described later, it is possible to stack four or more gas barrier layers and to make the total thickness of all the gas barrier layers to be 10 nm or more. I make up for it.

これらの理由から、第2のガスバリア層の膜厚の上限値は、ガスバリア層の形成方法や膜組成にもよるが、5nm以下であることが望ましい。また、膜厚の下限値については、膜厚が1nm未満であると、膜が形成されない箇所があり、ガスバリア材としての機能を果たすことができないため、さらには、上述したように、第2のガスバリア層に期待する柔軟性が発現できないため、膜厚は1nm以上であることが望ましい。   For these reasons, the upper limit of the thickness of the second gas barrier layer is preferably 5 nm or less, although it depends on the method of forming the gas barrier layer and the film composition. As for the lower limit value of the film thickness, if the film thickness is less than 1 nm, there is a portion where the film is not formed, and the function as a gas barrier material cannot be achieved. Since the flexibility expected of the gas barrier layer cannot be exhibited, the film thickness is desirably 1 nm or more.

プラズマCVD法により積層される酸化珪素からなる第2のガスバリア層は、分子内に炭素を有するシラン化合物と酸素ガスを原料として成膜することができ、この原料に不活性ガスを加えて成膜することもできる。分子内に炭素を有するシラン化合物の例としては、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラメチルシラン(TMS)、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、テトラメチルジシロキサン、メチルトリメトキシシランなどの比較的低分子量のシラン化合物が考えられる。これらシラン化合物の1つまたは、複数を選択しても良い。成膜圧力と蒸気圧を考えると、これらシラン化合物のうち、TEOS、TMOS、TMS、HMDSO、テトラメチルシランなどが好ましい。   The second gas barrier layer made of silicon oxide, which is stacked by the plasma CVD method, can be formed using a silane compound having carbon in the molecule and oxygen gas as raw materials, and is formed by adding an inert gas to the raw materials. You can also Examples of silane compounds having carbon in the molecule include tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane (TMOS), tetramethylsilane (TMS), hexamethyldisiloxane (HMDSO), tetramethyldisiloxane, methyltrimethoxy. Relatively low molecular weight silane compounds such as silane are conceivable. One or more of these silane compounds may be selected. Considering the film forming pressure and the vapor pressure, among these silane compounds, TEOS, TMOS, TMS, HMDSO, tetramethylsilane and the like are preferable.

プラズマCVD法による成膜では、シラン化合物を気化させ酸素ガスと混合したものを電極間に導入し、低温プラズマ発生装置にて電力を印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層の表面上に積層することができる。また、プラズマCVD法では、酸化珪素からなる第2のガスバリア層の膜質を様々な方法で変えることが可能である。例えば、シラン化合物やガス種の変更、シラン化合物と酸素ガスの混合比や、印加電力の増減などが考えられる。   In film formation by the plasma CVD method, a silane compound vaporized and mixed with oxygen gas is introduced between the electrodes, and plasma is generated by applying power with a low-temperature plasma generator, and is laminated on the surface of the first gas barrier layer. can do. In the plasma CVD method, the film quality of the second gas barrier layer made of silicon oxide can be changed by various methods. For example, changes in the silane compound and gas type, mixing ratio of the silane compound and oxygen gas, increase / decrease in applied power, and the like can be considered.

また、本発明に係る透明ガスバリア性フィルムは、他のフィルムと積層して、食品、日用品、医薬品などの包装分野や太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において用いることもできる。例えば、包装分野では、本発明に係る透明ガスバリア性フィルムを最外層として使用し、接着剤を介して中間フィルム層やヒートシール層などを積層した構成にしてもよい。また、透明ガスバリア性フィルムを中間に使用し、その片面側に接着剤を介して外側フィルム層などを積層し、そのもう一方の面側に接着剤を介してヒートシール層などを積層した構成にしてもよい。   In addition, the transparent gas barrier film according to the present invention can be laminated with other films and used in the field of packaging of food, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and the fields of solar cell related members and electronic equipment related members. For example, in the packaging field, the transparent gas barrier film according to the present invention may be used as the outermost layer, and an intermediate film layer, a heat seal layer, or the like may be laminated via an adhesive. In addition, a transparent gas barrier film is used in the middle, an outer film layer or the like is laminated on one side of the film with an adhesive, and a heat seal layer or the like is laminated on the other side of the film with an adhesive. May be.

中間フィルム層または外側フィルム層の例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアクリルニトリル系フィルム、ポリイミド系フィルムなどの透明なフィルム層が考えられる。   Examples of intermediate film layer or outer film layer include polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyamide films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, polyimide films, etc. A transparent film layer can be considered.

ヒートシール層の例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、およびこれらの金属架橋物、などの合成樹脂が用いられる。   Examples of heat seal layers include polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene / methacrylic acid copolymer, ethylene / methacrylic acid ester copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / acrylic acid ester copolymer Synthetic resins such as coalescence and cross-linked products of these metals are used.

中間フィルム層、外側フィルム層、およびヒートシール層の厚さは、目的に応じて決められるが、一般的には15μm以上200μm以下の範囲である。接着剤の例としては、1液硬化型または2液硬化型のポリウレタン系接着剤などが考えられる。接着剤を介してこれらの層を積層するには、ドライラミネート法などが用いることができる。また、ヒー
トシール層の他の積層方法として、ヒートシール層の合成樹脂を、熱溶融押出する方法(エクストルージョンラミ)を用いることもできる。
The thicknesses of the intermediate film layer, the outer film layer, and the heat seal layer are determined according to the purpose, but are generally in the range of 15 μm to 200 μm. Examples of the adhesive include a one-component curable type or two-component curable polyurethane adhesive. In order to laminate these layers through an adhesive, a dry laminating method or the like can be used. In addition, as another method for laminating the heat seal layer, a method (extrusion lamination) in which the synthetic resin of the heat seal layer is hot melt extruded can be used.

以下、本発明の透明ガスバリア性フィルムについて、実施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、においては、図2に示したように、基材層1の一方の表面上に、第1のガスバリア層2と、第2のガスバリア層3と、第1のガスバリア層4と、第2のガスバリア層5と、第1のガスバリア層6と、第2のガスバリア層7を順次積層したガスバリア性積層フィルムを作製した。   Hereinafter, although the transparent gas barrier film of the present invention will be described in detail with reference to examples, it is not actually limited to the following examples. In the following Examples 1 and 2, as shown in FIG. 2, the first gas barrier layer 2, the second gas barrier layer 3, and the first gas barrier are formed on one surface of the base material layer 1. A gas barrier laminate film in which the layer 4, the second gas barrier layer 5, the first gas barrier layer 6, and the second gas barrier layer 7 were sequentially laminated was produced.

<実施例1>
透明フィルム基材1として、厚さ25μmである、ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、真空成膜装置内に設置して、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、透明フィルム基材1の表面上に厚さ3nmの酸化アルミニウムからなる第1のガスバリア層2を積層した。
<Example 1>
A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm is prepared as the transparent film substrate 1 and is set in a vacuum film forming apparatus, and metal aluminum is evaporated by an electron beam heating method. Oxygen gas was introduced, and a first gas barrier layer 2 made of aluminum oxide having a thickness of 3 nm was laminated on the surface of the transparent film substrate 1.

次に、同じく真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素50sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層2の表面上に、厚さ4nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる第2のガスバリア層3を積層した。このときのx値は1.8、y値は0.3であった。   Next, in the same vacuum film-forming apparatus, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 50 sccm of oxygen is introduced between the electrodes, and a high frequency of 13.56 MHz is applied by 0.5 kW to form plasma. On the surface of the gas barrier layer 2, a second gas barrier layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 4 nm was laminated. At this time, the x value was 1.8 and the y value was 0.3.

次に、同じく真空成膜装置内で、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、第2のガスバリア層3の表面上に厚さ3nmの酸化アルミニウムからなる第1のガスバリア層4を積層した。   Next, in the same vacuum film forming apparatus, metal aluminum is evaporated by an electron beam heating method, oxygen gas is introduced therein, and the surface of the second gas barrier layer 3 is made of aluminum oxide having a thickness of 3 nm. A first gas barrier layer 4 was laminated.

次に、同じく真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素50sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層4の表面上に、厚さ4nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる第2のガスバリア層5を積層した。このときのx値は1.8、y値は0.3であった。   Next, in the same vacuum film-forming apparatus, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 50 sccm of oxygen is introduced between the electrodes, and a high frequency of 13.56 MHz is applied by 0.5 kW to form plasma. On the surface of the gas barrier layer 4, a second gas barrier layer 5 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 4 nm was laminated. At this time, the x value was 1.8 and the y value was 0.3.

次に、同じく真空成膜装置内で、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、第2のガスバリア層5の表面上に厚さ3nmの酸化アルミニウムからなる第1のガスバリア層6を積層した。   Next, in the same vacuum film forming apparatus, metal aluminum is evaporated by an electron beam heating method, oxygen gas is introduced therein, and the surface of the second gas barrier layer 5 is made of aluminum oxide having a thickness of 3 nm. A first gas barrier layer 6 was laminated.

次に、同じく真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素50sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層6の表面上に、厚さ4nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる第2のガスバリア層7を積層した。このときのx値は1.8、y値は0.3であった。このようにして、透明ガスバリア性フィルムを作製した。   Next, in the same vacuum film-forming apparatus, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 50 sccm of oxygen is introduced between the electrodes, and a high frequency of 13.56 MHz is applied by 0.5 kW to form plasma. On the surface of the gas barrier layer 6, a second gas barrier layer 7 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 4 nm was laminated. At this time, the x value was 1.8 and the y value was 0.3. In this way, a transparent gas barrier film was produced.

<実施例2>
透明フィルム基材1の表面上に積層した第1のガスバリア層2を、電子線加熱方式で酸化珪素を蒸発させて、厚さ3nmの酸化珪素からなるガスバリア層にした。また更に、第2のガスバリア層3の表面上に積層した第1のガスバリア層4を、同じく電子線加熱方式で酸化珪素を蒸発させて、厚さ3nmの酸化珪素からなるガスバリア層にした。また更に、第2のガスバリア層5の表面上に積層した第1のガスバリア層6を、同じく電子線加熱方式で酸化珪素を蒸発させて、厚さ3nmの酸化珪素からなるガスバリア層にした。その他の条件は実施例1と同様して透明ガスバリア性フィルムを作製した。
<Example 2>
The first gas barrier layer 2 laminated on the surface of the transparent film substrate 1 was evaporated into silicon oxide by an electron beam heating method to form a gas barrier layer made of silicon oxide having a thickness of 3 nm. Furthermore, the first gas barrier layer 4 laminated on the surface of the second gas barrier layer 3 was vaporized by the same electron beam heating method to form a gas barrier layer made of silicon oxide having a thickness of 3 nm. Furthermore, the first gas barrier layer 6 laminated on the surface of the second gas barrier layer 5 was vaporized by the same electron beam heating method to form a gas barrier layer made of silicon oxide having a thickness of 3 nm. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a transparent gas barrier film.

<比較例1>
透明フィルム基材1として、厚さ25μmである、ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、真空成膜装置内に設置して、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、基材層1の表面上に厚さ9nmの酸化アルミニウムからなる第1のガスバリア層2を積層した。
<Comparative Example 1>
A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm is prepared as the transparent film substrate 1 and is set in a vacuum film forming apparatus, and metal aluminum is evaporated by an electron beam heating method. Oxygen gas was introduced, and a first gas barrier layer 2 made of aluminum oxide having a thickness of 9 nm was laminated on the surface of the base material layer 1.

次に、同じく真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素50sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層2の表面上に、厚さ12nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる第2のガスバリア層3を積層して透明ガスバリア性フィルムを作製した。なお、このときのx値は1.8、y値は0.3であった。   Next, in the same vacuum film-forming apparatus, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 50 sccm of oxygen is introduced between the electrodes, and a high frequency of 13.56 MHz is applied by 0.5 kW to form plasma. On the surface of the gas barrier layer 2, a second gas barrier layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 12 nm was laminated to produce a transparent gas barrier film. At this time, the x value was 1.8 and the y value was 0.3.

<比較例2>
第2のガスバリア層3、第2のガスバリア層5および第2のガスバリア層7を積層する際、真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素100sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、化学式SiOxCyで表される酸化珪素からなる第2のガスバリア層3、第2のガスバリア層5および第2のガスバリア層7のx値を1.9、y値を0.05とした。その他の条件は実施例1と同様にして透明ガスバリア性フィルムを作製した。
<Comparative example 2>
When the second gas barrier layer 3, the second gas barrier layer 5 and the second gas barrier layer 7 are laminated, a mixed gas of hexamethyldisiloxane (HMDSO) 5 sccm / oxygen 100 sccm is placed between the electrodes in the vacuum film forming apparatus. Introduced and converted into plasma by applying a high frequency of 13.56 MHz to 0.5 kW, x of the second gas barrier layer 3, the second gas barrier layer 5 and the second gas barrier layer 7 made of silicon oxide represented by the chemical formula SiOxCy The value was 1.9, and the y value was 0.05. Other conditions were the same as in Example 1 to produce a transparent gas barrier film.

<評価および方法>
実施例1、2および比較例1、2で作製した透明ガスバリア性フィルムについて、以下の方法で評価した。結果を下記の表1に示す。
(1)40℃90%RH環境下の水蒸気透過度
モダンコントロール社製の水蒸気透過度計(MOCON PERMATRAN−W3/31)により、40℃90%RH環境下での水蒸気透過度(g/m・day)を測定した。
(2)30℃70%RH環境下の酸素透過度
モダンコントロール社製の酸素透過度計(MOCON OX−TRAN−2/21)により、30℃70%RH環境下での酸素透過度(cc/m・day)を測定した。
(3)屈曲試験(ゲルボ試験)後の水蒸気透過度および酸素透過度
下記条件にて屈曲試験(ゲルボ試験)を行い、上記(1)、(2)と同様にして、試験後の水蒸気透過度測定を40℃90%RH環境下で、試験後の酸素透過度測定を30℃70%RH環境下で行なった。
≪屈曲試験の条件≫
・屈曲工程:440度ねじり×3.5インチ直進+2.5インチ直進
・屈曲回数:室温×3回
・検体サイズ:205mm×290mm
<Evaluation and method>
The transparent gas barrier films produced in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1 below.
(1) Water vapor permeability in a 40 ° C. 90% RH environment Water vapor permeability (g / m 2 ) in a 40 ° C. 90% RH environment using a water vapor permeability meter (MOCON PERMATRAN-W3 / 31) manufactured by Modern Control. -Day) was measured.
(2) Oxygen permeability in an environment of 30 ° C. and 70% RH Oxygen permeability (cc / cc) in an environment of 30 ° C. and 70% RH using an oxygen permeability meter (MOCON OX-TRAN-2 / 21) manufactured by Modern Control. m 2 · day) was measured.
(3) Water vapor permeability and oxygen permeability after bending test (Gelbo test) A bending test (Gelbo test) is performed under the following conditions, and the water vapor permeability after the test is performed in the same manner as (1) and (2) above. The measurement was performed in an environment of 40 ° C. and 90% RH, and the oxygen permeability after the test was measured in an environment of 30 ° C. and 70% RH.
≪Bending test conditions≫
・ Bending process: 440 degrees twist x 3.5 inch straight advance + 2.5 inch straight advance ・ Bending number: room temperature x 3 times ・ Sample size: 205 mm x 290 mm

Figure 0006467867
Figure 0006467867

<比較結果>
表1からわかるように、実施例1、実施例2および、比較例1、比較例2は屈曲試験(ゲルボ試験)前の水蒸気透過度および酸素透過度は同等レベルであった。一方、第1のガスバリア層2と第2のガスバリア層3との膜厚を5nmより厚くした比較例1の透明ガスバリア性フィルムは、実施例1および実施例2の透明ガスバリア性フィルムと比較して、屈曲試験後の水蒸気透過度および酸素透過度が高く、ガスバリア性が劣る結果を示した。
<Comparison result>
As can be seen from Table 1, in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, the water vapor permeability and the oxygen permeability before the bending test (Gelbo test) were at the same level. On the other hand, the transparent gas barrier film of Comparative Example 1 in which the film thickness of the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 3 is thicker than 5 nm is compared with the transparent gas barrier film of Example 1 and Example 2. The water vapor permeability and oxygen permeability after the bending test were high, and the gas barrier properties were inferior.

更にまた、化学式SiOxCyで表される酸化珪素からなる第1のガスバリア層のy値
が0.2より小さくなる比較例2の透明ガスバリア性フィルムは、実施例1および実施例2の透明ガスバリア性フィルムと比較して、屈曲試験後の水蒸気透過度および酸素透過度が高く、ガスバリア性が劣る結果を示した。
Furthermore, the transparent gas barrier film of Comparative Example 2 in which the y value of the first gas barrier layer made of silicon oxide represented by the chemical formula SiOxCy is smaller than 0.2 is the transparent gas barrier film of Examples 1 and 2. Compared with, the water vapor permeability and oxygen permeability after the bending test were high, and the gas barrier properties were inferior.

本発明の透明ガスバリア性フィルムは、食品、日用品、医薬品などの包装分野、および太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において、特に高いガスバリア性と耐屈曲性の両方が必要とされる場合に好適に用いることができる。   The transparent gas barrier film of the present invention requires particularly high gas barrier properties and flex resistance in the fields of packaging such as foods, daily necessities, and pharmaceuticals, and fields such as solar cell-related members and electronic device-related members. Can be suitably used.

1・・・透明フィルム基材
2・・・第1のガスバリア層
3・・・第2のガスバリア層
4・・・第1のガスバリア層
5・・・第2のガスバリア層
6・・・第1のガスバリア層
7・・・第2のガスバリア層
8・・・透明ガスバリア性フィルム
9・・・透明ガスバリア性フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent film base material 2 ... 1st gas barrier layer 3 ... 2nd gas barrier layer 4 ... 1st gas barrier layer 5 ... 2nd gas barrier layer 6 ... 1st Gas barrier layer 7 ... second gas barrier layer 8 ... transparent gas barrier film 9 ... transparent gas barrier film

Claims (5)

透明フィルム基材面に、金属酸化物からなる透明な第1のガスバリア層と、化学式SiOで表される酸化珪素のxが1.5以上2.0以下、炭素のyが0.2以上0.5以下である透明な第2のガスバリア層とからなる一組の複合ガスバリア層として、この順に該複合ガスバリア層を2層以上積層形成してなる透明ガスバリア性フィルムであり、前記第1のガスバリア層の厚さが1nm以上3nm以下であり、かつ前記第2のガスバリア層の厚さが1nm以上4nm以下であり、かつ積層形成された複合ガスバリア層の厚さの合計が10nm以上であることを特徴とする透明ガスバリア性フィルム。 On the transparent film substrate surface, a transparent first gas barrier layer made of a metal oxide, x of silicon oxide represented by the chemical formula SiO x C y is 1.5 or more and 2.0 or less, and y of carbon is 0.1. A transparent gas barrier film formed by laminating two or more composite gas barrier layers in this order as a set of a composite gas barrier layer composed of a transparent second gas barrier layer of 2 or more and 0.5 or less, The thickness of one gas barrier layer is 1 nm or more and 3 nm or less, the thickness of the second gas barrier layer is 1 nm or more and 4 nm or less, and the total thickness of the stacked composite gas barrier layers is 10 nm or more. A transparent gas barrier film characterized by being. 前記第2のガスバリア層がプラズマCVD法により形成されたことを特徴とする請求項1に記載の透明ガスバリア性フィルム。   The transparent gas barrier film according to claim 1, wherein the second gas barrier layer is formed by a plasma CVD method. 前記第1のガスバリア層が、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンまたは酸化マグネシウムのいずれかからなることを特徴とする請求項1または2に記載の透明ガスバリア性フィルム。   The transparent gas barrier film according to claim 1 or 2, wherein the first gas barrier layer is made of any one of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and magnesium oxide. 前記第1のガスバリア層が、真空蒸着法により形成されたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の透明ガスバリア性フィルム。   The transparent gas barrier film according to claim 1, wherein the first gas barrier layer is formed by a vacuum deposition method. 前記透明フィルム基材の前記第1のガスバリア層が形成される面の算術平均粗さRaが1nm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の透明ガスバリア性フィルム。
The transparent gas barrier film according to any one of claims 1 to 4, wherein an arithmetic average roughness Ra of a surface on which the first gas barrier layer of the transparent film substrate is formed is 1 nm or less.
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