JP6743829B2 - Laminate and gas barrier film - Google Patents
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Description
本発明は、基材の表面に原子層堆積法によって形成された原子層堆積膜を備える積層体、及びその積層体からなるガスバリアフィルムに関する。 The present invention relates to a laminate including an atomic layer deposition film formed on a surface of a substrate by an atomic layer deposition method, and a gas barrier film including the laminate.
物質を気体のように原子または分子レベルで動ける状態にする気相を用いて物体の表面に薄膜を形成する方法は、大別して、化学気相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)と物理気相成長法(PVD:Physical Vapor Deposition)がある。 The method of forming a thin film on the surface of an object using a gas phase that makes a substance move at the atomic or molecular level like a gas is roughly classified into chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor phase. There is a growth method (PVD: Physical Vapor Deposition).
PVDとして代表的なものには、真空蒸着法やスパッタリング法などがあり、特に、スパッタリング法では、一般的に装置コストは高いが膜質と膜厚の均一性に優れた高品質な薄膜の成膜が行えるため、液晶ディスプレイなどの表示デバイスなどに広く応用されている。 Typical PVD include a vacuum vapor deposition method and a sputtering method. In particular, in the sputtering method, a high quality thin film excellent in film quality and uniformity of film thickness, although the apparatus cost is generally high. Therefore, it is widely applied to display devices such as liquid crystal displays.
CVDは、真空チャンバ内に原料ガスを導入し、熱エネルギーによって、基板上において1種類あるいは2種類以上のガスを分解または反応させて、固体薄膜を成長させるものである。このとき、成膜時の反応を促進させたり、反応温度を下げたりするために、プラズマや触媒(Catalyst)反応を併用するものもあり、それぞれ、PECVD(Plasma Enhanced CVD)、Cat−CVDなどと呼ばれている。このようなCVDでは成膜欠陥が少ないことが特徴であり、ゲート絶縁膜の成膜など半導体デバイスの製造工程に主に適用されている。 In CVD, a raw material gas is introduced into a vacuum chamber, and one or more gases are decomposed or reacted on a substrate by thermal energy to grow a solid thin film. At this time, in order to promote the reaction at the time of film formation or to lower the reaction temperature, there are some that use plasma or a catalyst (Catalyst) reaction in combination, such as PECVD (Plasma Enhanced CVD) and Cat-CVD. being called. The characteristic feature of such CVD is that there are few film formation defects, and it is mainly applied to semiconductor device manufacturing processes such as film formation of gate insulating films.
また、近年では、堆積法(ALD法:Atomic Layer Deposition)が注目されている。このALD法は、表面吸着した物質を表面における化学反応によって原子レベルで一層ずつ成膜していく方法であって、CVDの範疇に分類されている。なお、ALD法が一般的なCVDと区別されるのは、いわゆるCVD(一般的なCVD)は、単一のガスまたは複数のガスを同時に用いて基板上で反応させて薄膜を成長させるものである。それに対して、ALD法は、前駆体(以下、「第1の前駆体」という。)、またはプリカーサとも言われている活性に富んだガスと反応性ガス(これもまたALD法では前駆体と呼ばれる。そのため、以下、該前駆体を「第2の前駆体」という。)を交互に用い、基板表面における吸着と、これに続く化学反応によって原子レベルで一層ずつ薄膜を成長させていく特殊な成膜方法である。 In recent years, the deposition method (ALD method: Atomic Layer Deposition) has been receiving attention. The ALD method is a method in which a substance adsorbed on the surface is formed one by one at an atomic level by a chemical reaction on the surface, and is classified into the category of CVD. The ALD method is distinguished from general CVD in so-called CVD (general CVD) in which a single gas or a plurality of gases are simultaneously used to react on a substrate to grow a thin film. is there. On the other hand, the ALD method uses a precursor (hereinafter, referred to as “first precursor”), or a gas rich in activity also called a precursor and a reactive gas (also a precursor in the ALD method). Therefore, the precursors are hereinafter referred to as "second precursors") alternately, and a special thin film is grown one by one at the atomic level by adsorption on the substrate surface and subsequent chemical reaction. This is a film forming method.
ALD法の具体的な成膜方法は、基板上の表面吸着において、表面がある種のガスで覆われると、それ以上そのガスの吸着が生じない、いわゆるセルフ・リミッティング効果を利用し、前駆体が一層のみ吸着したところで未反応の前駆体を排気する。続いて、反応性ガスを導入して、先の前駆体を酸化または還元させて所望の組成を有する薄膜を一層のみ得たのちに反応性ガスを排気する。以上の処理を1サイクルとし、このサイクルを繰り返して薄膜を成長させていくものである。したがって、ALD法では薄膜は2次元的に成長する。また、ALD法は、従来の真空蒸着法やスパッタリングなどとの比較ではもちろんのこと、一般的なCVDなどと比較しても、成膜欠陥が少ないことが特徴である。 A specific film-forming method of the ALD method utilizes a so-called self-limiting effect in which, when the surface is covered with a certain gas, the gas is not further adsorbed in the surface adsorption on the substrate. The unreacted precursor is exhausted when only one layer of the body is adsorbed. Then, a reactive gas is introduced to oxidize or reduce the precursor to obtain only one thin film having a desired composition, and then the reactive gas is exhausted. The above processing is set as one cycle, and this cycle is repeated to grow a thin film. Therefore, in the ALD method, the thin film grows two-dimensionally. Further, the ALD method is characterized in that it has few film-forming defects as compared with the conventional vacuum vapor deposition method, the sputtering method and the like, as well as the general CVD method.
そのため、食品及び医薬品等の包装分野や電子部品分野など幅広い分野への応用が期待されている。 Therefore, it is expected to be applied to a wide range of fields such as food and pharmaceutical packaging fields and electronic component fields.
また、ALD法には、第2の前駆体を分解し、基板に吸着している第1の前駆体と反応させる工程において、反応を活性化させるためにプラズマを用いる方法がある。この方法は、プラズマ活性化ALD(PEALD:Plasma Enhanced ALD)、または、単に、プラズマALDと呼ばれている。 Further, the ALD method includes a method of using plasma to activate the reaction in the step of decomposing the second precursor and reacting it with the first precursor adsorbed on the substrate. This method is called plasma activated ALD (PEALD: Plasma Enhanced ALD) or simply plasma ALD.
ALD法の技術そのものは、1974年にフィンランドのDr.Tuomo Sumtolaによって提唱された。一般的に、ALD法は、高品質・高密度な成膜が得られるため、ゲート絶縁膜など半導体分野で応用が進められており、ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)にも、それらの記載がある。また、ALD法は、他の成膜法と比較して斜影効果、つまりスパッタリング粒子が基板表面に斜めに入射して成膜バラツキが生じる現象が無いなどの特徴があるため、ガスが入り込める隙間があれば成膜が可能である。そのため、ALD法は、深さと幅の比が大きい高アスペクト比を有する基板上のラインやホールの被膜のほか、3次元構造物の被膜用途でMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)関連などにも応用が期待されている。 The technology itself of the ALD method was introduced in 1974 by Dr. Proposed by Tuomo Sumtola. Generally, the ALD method is being applied in the semiconductor field such as a gate insulating film because a high-quality and high-density film can be obtained. is there. Further, the ALD method has a characteristic that there is no slanting effect, that is, there is no phenomenon that sputtering particles are obliquely incident on the substrate surface to cause film formation variation, as compared with other film formation methods, so that there is a gap through which gas can enter. If it is possible, film formation is possible. Therefore, the ALD method is applicable to MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and the like for coating of lines and holes on a substrate having a high aspect ratio with a large depth-width ratio and for coating of three-dimensional structures. Is expected.
ところが、ALD法にも欠点がある。すなわち、ALD法を行うためには、特殊な材料を使用する点や、それによるコストアップなどが挙げられるが、最大の欠点は、成膜速度が遅いことである。例えば、通常の真空蒸着やスパッタリングなどの成膜法と比較して、5〜10倍ほど成膜速度が遅い。 However, the ALD method also has drawbacks. That is, in order to perform the ALD method, there is a point of using a special material and a cost increase due to it, but the biggest drawback is that the film forming rate is slow. For example, the film forming rate is about 5 to 10 times slower than that of a normal film forming method such as vacuum evaporation or sputtering.
以上述べてきたような成膜法を用いてALD法で薄膜を形成する対象は、ウェハやフォトマスクなどのように小さな板状の基板、ガラス板などのように大面積でフレキシブル性がない基板、またはフィルムなどのように大面積でフレキシブル性がある基板、など様々に存在する。これらの用途に対応して、これらの基板に薄膜を形成するための量産設備では、コスト面、取り扱いの容易さ、及び成膜品質などによって様々な基板の取り扱い方法が提案され、かつ実用化されている。 The target for forming a thin film by the ALD method using the film forming method as described above is a small plate-shaped substrate such as a wafer or a photomask, or a large-area substrate having no flexibility such as a glass plate. , Or a substrate having a large area and flexibility such as a film, and the like. Corresponding to these applications, in mass production equipment for forming thin films on these substrates, various substrate handling methods have been proposed and put into practical use depending on cost, ease of handling, film-forming quality, etc. ing.
例えば、ウェハでは基板一枚を成膜装置に供給して成膜し、その後、次の基板へ入れ替えて再び成膜を行う枚葉式成膜装置や、複数の基板をまとめてセットし、全てのウェハに同一の成膜を行うバッチ式成膜装置などがある。 For example, in the case of a wafer, a single substrate is supplied to a film forming apparatus to form a film, and then a single-wafer type film forming apparatus in which the next substrate is replaced and film formation is performed again There is a batch-type film forming apparatus that performs the same film forming.
また、ガラス基板などに成膜を行う例では、成膜の源となる部分に対して基板を逐次搬送しながら同時に成膜を行うインライン式成膜装置がある。さらには、主にフレシキブル基板に対してはロールから基板を巻き出し、搬送しながら成膜を行い、別のロールに基板を巻き取る、いわゆるロールツーロールによるコーティング成膜装置がある。フレシキブル基板だけではなく、成膜対象となる基板を連続搬送できるようなフレキシブルなシート、または一部がフレシキブルとなるようなトレイに載せて連続成膜するwebコーティング成膜装置も後者に含まれる。 Further, as an example of forming a film on a glass substrate or the like, there is an in-line type film forming apparatus for sequentially carrying out film formation while sequentially transporting the substrate to a portion serving as a film formation source. Further, there is a so-called roll-to-roll coating film forming apparatus which mainly unwinds a flexible substrate from a roll, performs film formation while conveying, and winds the substrate onto another roll. The latter includes not only the flexible substrate but also a flexible sheet that allows the substrate to be film-formed to be continuously conveyed, or a web coating film-forming apparatus that carries out continuous film formation by placing it on a tray that is partially flexible.
いずれの成膜装置による成膜方法や基板取り扱い方法についても、コスト面や品質面や取り扱いの容易さなどから判断して、成膜速度が最速な成膜装置の組み合わせが採用されている。 With respect to the film forming method and the substrate handling method by any of the film forming apparatuses, the combination of the film forming apparatuses having the highest film forming rate is adopted in view of cost, quality and easiness of handling.
なお、関連技術として、ALD法によって原子層蒸着を行うことで、プラスチックフィルムの表面にバリア層を形成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、ALD法によって原子層蒸着を施すことにより、バリア特性に優れたバリアフィルムを実現することができる。 Note that as a related technique, a technique of forming a barrier layer on the surface of a plastic film by performing atomic layer deposition by the ALD method is disclosed (for example, see Patent Document 1). According to this technique, it is possible to realize a barrier film having excellent barrier properties by performing atomic layer deposition by the ALD method.
以上述べたように、ALD法によって基材の表面に原子層堆積膜が設けられた積層体が広く知られ、これらの積層体は、高いガスバリア性を有するガスバリアフィルムなどに用いられている。しかしながら、原子層堆積膜は、外力により容易に傷が付くことがある。何らかの外力によって原子層堆積膜に傷がつくと、傷の大きさによっては原子層堆積膜の膜厚方向に延びる貫通孔が生じる場合がある。このようにして原子層堆積膜に膜厚方向の貫通孔が生じると、この貫通孔を通じて基材との間でガスが出入りしてしまうので、ガスバリア性が低下してしまう。 As described above, the laminated body in which the atomic layer deposition film is provided on the surface of the base material by the ALD method is widely known, and these laminated bodies are used for a gas barrier film having a high gas barrier property. However, the atomic layer deposition film may be easily scratched by an external force. When the atomic layer deposition film is damaged by some external force, a through hole extending in the film thickness direction of the atomic layer deposition film may be formed depending on the size of the damage. When a through hole in the film thickness direction is formed in the atomic layer deposition film in this manner, gas flows in and out of the base material through the through hole, so that the gas barrier property is deteriorated.
また、他の問題点として、このように傷つきやすい原子層堆積膜を有する積層体を用いたガスバリアフィルムを製造する場合には、原子層堆積膜が形成された後に原子層堆積膜に剛体が接触しないような製造ラインでなければ、ガスバリア性が低下する要因となってしまう。このため、積層体を用いてガスバリアフィルムを製造する場合は、製造工程においてガスバリアフィルムをロール状に巻取るときにガスバリア性の低下を招いてしまう。このため、ガスバリアフィルムをロール状にして搬送、保管することができないという問題がある。 Further, as another problem, when a gas barrier film using a laminate having such an easily scratched atomic layer deposited film is manufactured, a rigid body contacts the atomic layer deposited film after the atomic layer deposited film is formed. Unless it is a production line that does not do so, it becomes a factor that reduces the gas barrier property. Therefore, when the gas barrier film is manufactured using the laminate, the gas barrier property is deteriorated when the gas barrier film is wound into a roll in the manufacturing process. For this reason, there is a problem in that the gas barrier film cannot be transported and stored in a roll form.
本発明は、このような事情を踏まえてなされたものであり、基材の表面に形成された原子層堆積膜が外力で容易に傷つかないようにしてガスバリア性を高めた積層体、及びこの積層体を含むガスバリアフィルムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a laminated body in which an atomic layer deposited film formed on the surface of a base material is not easily scratched by an external force, and a gas barrier property is enhanced, and the laminated body. An object is to provide a gas barrier film including the body.
本発明は、ロール状に巻回されるシート状の積層体に関するものであって、基材と、基材の一方面に設けられ、両面に粘着性を有する層と、基材の他方面に設けられ、無機材料よりなる原子層堆積膜とを備え、原子層堆積膜に対する両面に粘着性を有する層の粘着力が、10cN/25mm以上200cN/25mm以下であることを特徴とする。 The present invention relates to a sheet-shaped laminate that is wound into a roll, and includes a base material, a layer provided on one surface of the base material, and a layer having adhesiveness on both surfaces, and the other surface of the base material. An atomic layer deposition film made of an inorganic material is provided, and the adhesive force of the layer having adhesiveness on both sides with respect to the atomic layer deposition film is 10 cN/25 mm or more and 200 cN/25 mm or less.
また、本発明は、上記の積層体を含むことを特徴とするガスバリアフィルムに関するものである。 The present invention also relates to a gas barrier film containing the above-mentioned laminate.
本発明によれば、基材を覆う原子層堆積膜の表面が両面に粘着性を有する層と貼り合わされることで、両面に粘着性を有する層が原子層堆積膜の表面を保護する。この結果、外力により、原子層堆積膜の一面が損傷すること、具体的には、外力により、原子層堆積膜の一面側から基材に到達する深さの傷が形成されることなどを抑制可能となる。 According to the present invention, the surface of the atomic layer deposition film that covers the base material is bonded to the layers having adhesiveness on both sides, so that the layer having adhesiveness on both sides protects the surface of the atomic layer deposition film. As a result, it is possible to prevent the external surface from damaging one surface of the atomic layer deposited film, specifically, to form a scratch having a depth reaching the base material from the one surface side of the atomic layer deposited film due to the external force. It will be possible.
これにより、例えば、ロール状に積層体を搬送及び保管した場合でもガスバリア性の低下を抑制することができ、所期の耐久性とガスバリア性の発現が可能となる。すなわち、原子層堆積膜の膜厚方向にガスが出入りするような傷が原子層堆積膜に生じる可能性を低く抑えることができる。これにより、積層体及びその積層体からなるガスバリアフィルムの耐久性及びガスバリア性を高く維持することができると共に、信頼性の高いバリアフィルムを提供することができる。 Thereby, for example, even when the laminated body is transported and stored in a roll shape, it is possible to suppress deterioration of the gas barrier property, and it is possible to achieve desired durability and gas barrier property. In other words, it is possible to reduce the possibility that a scratch such as gas flowing in and out of the atomic layer deposited film will occur in the atomic layer deposited film. This makes it possible to maintain high durability and gas barrier properties of the laminate and the gas barrier film comprising the laminate, and to provide a highly reliable barrier film.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態における積層体の構成を示す断面図である。また、図2は、本発明の第1の実施形態の積層体をローラで巻取った際の状態を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the laminated body according to the first embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state when the laminated body according to the first embodiment of the present invention is wound by a roller.
図1に示すように、積層体は、基材1と、基材1の一方の面1aに両面に粘着性を有する保護フィルム2を貼り合わせ、基材1の保護フィルムを貼り合わせた側と反対側の他方の面1bに沿って形成された原子層堆積膜3(以下「ALD膜3」という。)から構成されている。保護フィルム2は、例えば、基材層と粘着層とからなる。この実施形態にすることで、積層体の原子層堆積膜の表面3aを巻き取りローラのローラ面側にしてロール状に巻取った際に、図2に示すように、保護フィルム2の基材1側の面と反対側の面2aと、ALD膜3の表面3aとを貼り合わせることができ、ALD膜3を保護することができる。
As shown in FIG. 1, the laminated body comprises a
基材1は、プラスチック材料からなるフィルム状の基材であり、透明であることが望ましい。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)、ポリイミドフィルム(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)などのプラスチック材料が挙げられる。また、これらに限定されず、耐熱性、強度物性、電気絶縁性等を考慮して適宜選択することが可能である。
The
基材1は、ガラス転移点(Tg)が50℃以上であることが望ましいが、その限りではない。
The
基材1の厚みは、エレクトロルミネッセンス素子などの電子部品及び精密部品の包装材料としての適正や、ガスバリアフィルムとしての加工適正、並びにロールツーロールによる搬送及び成膜という点を考慮して、25μm以上200μm以下であることが好ましい。
The thickness of the
基材をロールツーロールで搬送しALD膜を成膜するためには、基材の厚みは50μm以上必要である。後述するように、第1の実施形態においては、ALD膜3の成膜の際に必要な基材の厚みを基材1の厚みと保護フィルム2の厚みとを足した厚みとすることができる。そのため、基材1の厚みが25μm以上であって、基材1の厚みと保護フィルム2の厚みとを足した厚みが50μm以上であれば、基材1及び保護フィルム2のロールツーロールでの搬送及びALD膜の成膜が可能である。
In order to convey the base material by roll-to-roll and form the ALD film, the thickness of the base material is required to be 50 μm or more. As will be described later, in the first embodiment, the thickness of the base material required for forming the
保護フィルム2は、本発明の積層体において、特に限定はなく、機能性フィルムの製造において利用される、粘着性を有する保護フィルムが、各種利用可能である。
The
従って、保護フィルム2は、基材層の両面に粘着剤を塗工されたものであっても、保護フィルム自身が粘着性を有するものであってもよい。
Therefore, the
保護フィルム2が、基材層に粘着剤が塗工されたものである場合、基材層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリエートなどのアクリル系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、粘着剤としては、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系、フッ素系等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、上記粘着剤は溶剤を加えた組成物を用いて塗工されたものであってもよい。このとき、粘着層の塗工方法としては、例えば、ダイコーター法、グラビアロールコーター法、スプレーコーター法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
When the
また、粘着性を有する保護フィルム2としては、基材層の両面に粘着性樹脂からなる粘着層を積層したものが挙げられる。基材層として使用する樹脂は、粘着層との接着性に優れた熱可塑性樹脂であればとくに制限されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、粘着層としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・メチルメタクリレート共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体などの共重合体、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。作製方法としては、基材層と粘着層が押出成形してなるものなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Moreover, as the
ALD膜3の表面3aに対する保護フィルムの面2aの粘着力は、10cN/25mm以上200cN/25mm以下であることが望ましく、10cN/25mm以上100cN/25mm以下であるとより好ましい。
The adhesive force of the
保護フィルム2の面2aの粘着力が10cN/25mmよりも弱い場合、なんらかの接触で安易に剥がれることがあるため、ローラ等に接触した際に擦れ等が生じてALD膜3の表面に傷がつき、ガスバリア性が低下する恐れがあるので好ましくない。一方、保護フィルム2の面2aの粘着力が200cN/25mmよりも強い場合、貼り合わせ時はローラ等に接触した際でも剥がれることがないため、ALD膜3に傷が付き難くなる。しかし、粘着力が強く安易に剥がれないため、巻取りした積層体の巻き出し時に、貼り合わせた保護フィルム2を剥がす際には、不用意な力がかかり、ALD膜3の表面が傷つき、ガスバリア性が低下する恐れがあるため好ましくない。
When the adhesive force of the
また、基材1の面1aに対する保護フィルム2の他方の面(ALD膜3と貼り合わせる面2aと反対側の面)の粘着力は、10cN/25mm以上200cN/25mm以下であることが望ましいが、巻き出し後に剥がさなくても良いため、200cN/25mm以上であっても良い。
Further, the adhesive force of the other surface of the
保護フィルム2の厚みは、10μm以上100μm以下であることが好ましい。上述したように、基材1の厚みと保護フィルム2の厚みとを足した厚みは50μm以上必要である。そのため、保護フィルム2の厚みは、10μm以上100μm以下であって、基材1と保護フィルム2とを併せた厚みが50μm以上であればよい。
The thickness of the
保護フィルム2の厚みが10μmよりも薄い場合、ハンドリングが難しくなるため基材1への貼り合せ時に皺などが発生する可能性がある。貼り合せ皺による凸凹が巻取り時にALD基材へ転写され、変形、ヨレ・コスレなどによりALD膜3に傷がつきバリア性が低下する恐れがあるため好ましくない。
When the thickness of the
また、保護フィルム2の厚みが100μmよりも厚い場合、緩みなく巻き取るためには厚みが薄い場合に比べて、より巻取り張力をかける必要がある。しかし、張力を高くして巻取ることで巻き締まりが発生し、巻き芯方向に大きな力が掛かる。すると特にフィルムの巻き芯側においてALD膜3に強い押し付け圧力がかかり、バリア性が劣化する恐れがあるため好ましくない。また、コスト的にも割高になるため好ましくない。
Further, when the thickness of the
尚、積層体をガスバリアフィルムとして使用する際は、保護フィルム2を基材1から剥がした状態で使用してもよいし、保護フィルム2を基材1に貼り合わせた状態で使用してもよい。
When the laminate is used as a gas barrier film, the
ALD膜3は、ALD法によって形成される膜である。
The
ALD膜3は、AlOx、TiOx、SiOx、ZnOx、SnOxなどの無機酸化膜、無機窒化膜、無機酸窒化膜、あるいはこれらの膜及び元素の混合膜であってもよい。さらにALD膜3は、他元素からなる酸化膜、窒化膜、酸窒化膜あるいはこれらの混合膜であってもよい。The
ALD膜3の厚みは、2nm以上500nm以下であることが望ましく、2nm以上100nm以下であるとより好ましい。ALD膜3の膜厚が2nmより小さい場合、ガスバリア層としての機能を十分に果たせない。一方、ALD膜3の膜厚が500nmより大きい場合、ガスバリア層にクラックが生じやすくなるか、光学特性を制御することが難しくなる。
The thickness of the
基材1の表面1bに形成されたALD膜3は優れたバリア性を有するが、ALD膜3の膜厚が薄い場合、外的な接触等によって、ALD膜3に傷やピンホール等が生じる可能性がある。このような場合、積層体のガスバリア性能が低下する原因となる。
The
そこで、外的な接触等による、ALD膜3に傷やピンホール等が生じることを防ぎ、耐久性を向上させるために、まず、基材1の面1aに保護フィルム2を貼り合わせ、次に、基材1の保護フィルムを貼り合わせた側と反対側の面1bにALD膜3を成膜して積層体を形成し、次に、積層体をロール状に巻取る。
Therefore, in order to prevent the
この実施形態にすることで、積層体のALD膜3の面3aを巻取りローラのローラ面側にしてロール状に巻取った際に、保護フィルム2の面2aと、ALD膜3の表面3aとを貼り合わせることができる。このとき保護フィルム2の面2aは、ALD膜3の表面3aに当接して粘着し、ALD膜3を保護することができる。
With this embodiment, the
このようにして、まず、基材1の面1aに保護フィルム2を貼り合わせ、次に、基材1の保護フィルムを貼り合わせた側と反対側の面1bにALD膜3を形成した積層体は、巻取る際にALD膜3が他の基材と直接接触することはない。すなわち、巻取る際にALD膜3の表面3aが保護フィルム2の面2aと貼り合わさることで、ロール状に巻取り等をした場合にガスバリア性を維持することができ、積層体の耐久性やガスバリア性を高めることができる。
In this way, first, the
上記の基材1、保護フィルム2、ALD膜3からなる積層体は、巻取り時にALD膜3の面3aが保護フィルム2の面2aと貼り合わされるため、外力によってALD膜3に傷が付き難くなる。すなわち、ALD膜3の膜厚方向にガスが出入りするような傷がALD膜3に生じる可能性を低く抑えることができる。そのため、積層体をガスバリアフィルムとして用いることができる。
Since the
また、上記実施形態に基づいてローラで巻取った積層体は、巻き出し後、ALD膜3のガスバリア性を維持したまま、別工程として、ALD膜3の表面に保護層として、オーバーコート層などを設けた積層体を形成することができる。
In addition, after being unrolled, the laminated body wound by the roller based on the above-described embodiment is, as a separate step, as a protective layer on the surface of the
また、基材1の面1aに保護フィルム2を貼り合わせた後に基材1の面1bにALD膜3を成膜するため、ALD膜3の成膜の際に必要な基材の厚みを、基材1の厚みと保護フィルム2の厚みとを足した厚みとすることができる。そのため、上記実施形態に係る積層体においては、基材1上にALD膜3を成膜した後に保護フィルムを貼り合わせる場合の基材の厚みよりも、保護フィルム2の厚みの分だけ基材1の厚みを小さくすることができる。これにより、巻回されたロール径が同一の場合、上記実施形態に係る積層体のロールは、基材1上にALD膜3を成膜した後に保護フィルムを貼り合わせた積層体のロールよりも、ガスバリアフィルムとして機能するために必要な基材1及びALD膜3の部分をより多くすることが可能となる。
Further, since the
[まとめ]
以上のように、基材の外面の面に沿って保護フィルムを貼り合わせ、基材の保護フィルムを貼り合わせた側と反対側の面に沿ってバリア層であるALD膜を形成後、積層体の巻取り時にALD膜と適切な粘着力を持つ保護フィルムとの貼り合わせを実施することで、巻取り後でもバリア性を維持することができる。よって、第1の実施形態に係る積層体によれば、巻取り時にALD膜上に粘着層を有する保護フィルムを貼り合わせることにより、環境変化等のストレスによる影響をあまり受けることなく、積層体のガスバリア性を高くすることができる。[Summary]
As described above, the protective film is adhered along the outer surface of the base material, and the ALD film, which is the barrier layer, is formed along the surface of the base material opposite to the side to which the protective film is adhered. By laminating the ALD film and the protective film having an appropriate adhesive force at the time of winding, the barrier property can be maintained even after winding. Therefore, according to the laminated body of the first embodiment, by laminating the protective film having the adhesive layer on the ALD film at the time of winding, the laminated body of the laminated body is less affected by stress such as environmental change. The gas barrier property can be enhanced.
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について図面を参照しつつ説明する。第2の実施形態は、基材1の一方の面1aに沿って粘着層4が形成されている点で、第1の実施形態と異なる。(Second embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. The second embodiment is different from the first embodiment in that an
図3は、本発明の第2の実施形態に係る積層体の構成を示す断面図である。また、図4は、本発明の第2の実施形態に係る積層体をローラで巻取った際の状態を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the laminated body according to the second embodiment of the present invention. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state when the laminated body according to the second embodiment of the present invention is wound by a roller.
図3に示すように、積層体は、基材1と、基材1の一方の面1aに沿って形成された粘着層4と、基材1の粘着層4が形成された側と反対側の他方の面1bに沿って形成された原子層堆積膜3(以下「ALD膜3」という。)とから構成されている。この実施形態にすることで、積層体のALD膜3の表面3aを巻取りローラのローラ面側にしてロール状に巻取った際に、図4に示すように、粘着層4の表面4aと、ALD膜3の表面3aとを貼り合わせることができ、ALD膜3を保護することができる。
As shown in FIG. 3, the laminate has a
基材1の材料、ガラス転移点(Tg)及び厚みについては、第1の実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。尚、第1の実施形態と同様の理由により、基材1の厚みが25μm以上であって、基材1の厚みと粘着層4の厚みとを足した厚みが50μm以上であればよい。
The material, the glass transition point (Tg), and the thickness of the
粘着層4は、粘着剤よりなる。粘着剤の種類に特に制限はなく、機能性フィルムの製造において利用される粘着剤を利用可能である。粘着剤としては、例えば、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系、ポリオレフィン系、フッ素系等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、上記粘着剤は溶剤を加えた組成物を用いて塗工されたものであってもよい。このとき、粘着層の塗工方法としては、例えば、ダイコーター法、グラビアロールコーター法、スプレーコーター法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The
積層体を巻取った際に、ALD膜3の表面3aに対する粘着層4の表面4aの粘着力は、10cN/25mm以上200cN/25mm以下であることが望ましく、10cN/25mm以上100cN/25mm以下であるとより好ましい。粘着層4の粘着力が10cN/25mmよりも弱い場合、十分な粘着力が得られず、何らかの接触で安易に剥がれることがあるため、ローラ等に接触した際に擦れ等が生じてALD膜3の表面に傷がつき、ガスバリア性が低下する恐れがあるので好ましくない。一方、粘着層4の粘着力が200cN/25mmよりも強い場合、貼り合わせ時はローラ等に接触した際でも剥がれることがないため、ALD膜3に傷が付き難くなる。しかし、粘着力が強く安易に剥がれないため、巻取りした積層体の巻き出し時に、不用意な力がかかり、ALD膜3の表面が傷つき、ガスバリア性が低下する恐れがあるため好ましくない。
When the laminate is wound up, the adhesive force of the
粘着層4の厚みとしては、1μm以上40μm以下であることが望ましい。上述したように、基材1の厚みと粘着層4の厚みとを足した厚みは50μm以上必要である。そのため、粘着層4の厚みは、1μm以上40μm以下であって、基材1と粘着層4とを併せた厚みが50μm以上であればよい。粘着層4の厚みが1μmより小さい場合、ALD膜3との十分な粘着力を得ることができず、巻取り時に安易に剥がれる可能性があるため好ましくない。また、ローラ等の接触による、ALD膜3に対するコスレや傷等の影響を十分に防止することが困難となる恐れがあるため好ましくない。また、粘着層4の厚みが40μmより大きい場合、巻取った積層体の巻き出し時に、ALD膜3の表面に対して過度の力がかかり、ガスバリア性の低下や、ALD膜3の表面上への粘着層4の残留を残す恐れがあるため好ましくない。また、コスト的にも割高になるため好ましくない。
The thickness of the
ALD膜3については、第1の実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
The
基材1の表面1bに形成されたALD膜3は優れたバリア性を有するが、ALD膜3の膜厚が薄い場合、外的な接触等によって、ALD膜3に傷やピンホール等が生じる可能性がある。このような場合、積層体のガスバリア性能が低下する原因となる。そこで、外的な接触等による、ALD膜3に傷やピンホール等が生じることを防ぎ、耐久性を向上させるために、まず、基材1の面1aに粘着層4を形成し、次に、基材1の粘着層4を形成した側と反対側の面1bにALD膜3を成膜して積層体を形成し、次に、積層体をロール状に巻取る。
The
この実施形態にすることで、積層体のALD膜3の一面3aを巻取りローラのローラ面側にしてロール状に巻取った際に、粘着層4の表面4a(基材側の面1aと反対側の面)と、ALD膜3の表面3aとを貼り合わせることができる。このとき粘着層4の表面4aは、ALD膜3の表面3aに当接して粘着し、ALD膜3を保護することができる。
According to this embodiment, when the one
このようにして、まず、基材1の一面1aに粘着層4を形成し、次に、基材1の粘着層を形成した側と反対側の面1bにALD膜3を形成した積層体は、巻取る際にALD膜3が他の基材と直接接触することはない。すなわち、巻取る際にALD膜3の表面3aが粘着層4の表面4aと貼り合わさることで、ロール状に巻取り等をした場合にガスバリア性を維持することができ、積層体の耐久性やガスバリア性を高めることができる。
In this way, the laminated body in which the
上記の基材1、粘着層4、ALD膜3からなる積層体は、巻取り時にALD膜3の一面3aが粘着層4の一面4aと貼り合わさるため、外力によってALD膜3に傷が付き難くなる。すなわち、ALD膜3の膜厚方向にガスが出入りするような傷がALD膜3に生じる可能性を低く抑えることができる。そのため、積層体をガスバリアフィルムとして用いることができる。
Since the one
また、上記実施形態に基づいて実現した積層体における粘着層4は、ALD膜3と表裏をなすように基材1の一面に形成されており、基材1とは別の基材に形成されたものではない。このため、巻取りローラで巻取った積層体の巻き出し後に、無駄な廃材を出すことなく、ALD膜3のガスバリア性を維持したまま、別工程でALD膜3の表面に保護層としてのオーバーコート層などを設けた積層体を形成することができる。
In addition, the
また、基材1の面1aに粘着層4を形成した後に基材1の面1bにALD膜3を成膜するため、ALD膜3の成膜の際に必要な基材の厚みを、基材1の厚みと粘着層4の厚みとを足した厚みとすることができる。そのため、上記実施形態に係る積層体においては、基材1上にALD膜3を成膜した後に粘着層を形成する場合の基材の厚みよりも、粘着層4の厚みの分だけ基材1の厚みを小さくすることができる。これにより、巻回されたロール径が同一の場合、上記実施形態に係る積層体のロールは、基材1上にALD膜3を成膜した後に粘着層4を形成した積層体のロールよりも、ガスバリアフィルムとして機能するために必要な基材1及びALD膜3の部分をより多くすることが可能となる。
In addition, since the
[まとめ]
以上のように、基材の外面の一面に沿って粘着層を形成し、基材の粘着層を形成した側と反対側の面に沿ってガスバリア層であるALD膜を形成した後、積層体の巻取り時にALD膜と適切な粘着力を持つ粘着層との貼り合わせを実施することで、巻取り後でもガスバリア性を維持できる。よって、本発明の積層体によれば、巻取り時にALD膜上に粘着層を貼り合わせることにより、環境変化等のストレスによる影響をあまり受けることなく、積層体のガスバリア性を高く維持することができる。[Summary]
As described above, the pressure-sensitive adhesive layer is formed along one surface of the outer surface of the base material, and the ALD film, which is a gas barrier layer, is formed along the surface of the base material opposite to the side on which the pressure-sensitive adhesive layer is formed. By laminating the ALD film and an adhesive layer having an appropriate adhesive force at the time of winding, the gas barrier property can be maintained even after winding. Therefore, according to the laminate of the present invention, by sticking the adhesive layer on the ALD film at the time of winding, it is possible to maintain the gas barrier property of the laminate high without being affected by stress such as environmental change. it can.
以上、本発明における積層体の第1の実施形態及び第2の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、本発明の具体的な構成は上述した実施形態の内容に限定されるものではない。また、本発明は上記発明によって実現された積層体を含むガスバリアフィルムにも適用できる。 The first embodiment and the second embodiment of the laminated body of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, but the specific configuration of the present invention is limited to the contents of the above-described embodiments. is not. Further, the present invention can be applied to a gas barrier film including the laminate realized by the above invention.
(第1の実施形態の実施例)
まず、上記の第1の実施形態に基づいて実現した積層体の具体的な実施例について説明する。ここでは、ALD膜3からなるガスバリア層の成膜方法について説明する。(Example of the first embodiment)
First, a specific example of the laminated body realized based on the above-described first embodiment will be described. Here, a method of forming the gas barrier layer made of the
[原子層堆積膜の成膜]
基材1として準備した、一方面に保護フィルムを貼り合わせた、厚さ100μmのPETフィルムの他方面に、バッチ式ALD成膜装置を用いたALD法により、ALD膜3としてTiO2膜(バリア層)を成膜した。[Atomic layer deposition film formation]
A TiO 2 film (barrier) was formed as the
TiO2膜を成膜する際には、原料ガスとして四塩化チタン(TiCl4)を用いた。また、上記原料ガスと同時に、プロセスガスであるN2と、パージガスであるO2及びN2と、反応ガス兼プラズマ放電ガスであるO2と、をそれぞれ成膜室(チャンバ)内へ供給した。このとき、成膜室内の圧力は10〜50Paとした。Titanium tetrachloride (TiCl 4 ) was used as a source gas when forming the TiO 2 film. Further, the raw material gas at the same time, the N 2 is a process gas, and O 2 and N 2 is a purge gas, and O 2 is the reaction gas and plasma discharge gas was supplied to each deposition chamber (chamber) in .. At this time, the pressure in the film forming chamber was 10 to 50 Pa.
さらに、プラズマ励起用電源として、13.56MHzの電源を用い、ICPモードによってプラズマ放電を実施した。 Further, a 13.56 MHz power supply was used as a plasma excitation power supply, and plasma discharge was performed in the ICP mode.
また、各ガスの供給時間は、以下のように設定した。具体的には、TiCl4及びプロセスガスの供給時間を1sec、パージガスの供給時間を60sec、反応ガス兼放電ガスの供給時間を5secとした。The supply time of each gas was set as follows. Specifically, the supply time of TiCl 4 and the process gas was 1 sec, the supply time of the purge gas was 60 sec, and the supply time of the reaction gas/discharge gas was 5 sec.
そして、反応ガス兼放電ガスの供給と同時に、ICPモードにてプラズマ放電を発生させた。また、このときのプラズマ放電の出力電力は、250wattとした。また、プラズマ放電後のガスパージとして、パージガスとなるO2(供給量が60sccm)、及びN2(供給量が100sccm)を4sec供給した。TiO2膜の成膜温度は、90℃とした。Then, simultaneously with the supply of the reaction gas and the discharge gas, a plasma discharge was generated in the ICP mode. The output power of the plasma discharge at this time was 250 watts. Further, as a gas purge after plasma discharge, O 2 (supply amount of 60 sccm) and N 2 (supply amount of 100 sccm) serving as purge gas were supplied for 4 sec. The film forming temperature of the TiO 2 film was 90°C.
上記のようなサイクル条件によるTiO2膜の成膜速度は、次のようになった。すなわち、単位成膜速度が約1.1Å/サイクルであるために、176サイクルの成膜処理を実施して厚さ20nmの成膜を行ったところ、成膜時間の合計は253minとなった。The deposition rate of the TiO 2 film under the above cycle conditions was as follows. That is, since the unit film forming rate is about 1.1 Å/cycle, when the film forming process was performed for 176 cycles to form a film with a thickness of 20 nm, the total film forming time was 253 min.
[積層体の水蒸気透過率及び粘着力]
次に、上記の第1の実施形態に基づいて実現した積層体を、巻取り後の粘着力と、巻取り用ローラに巻取らせる前後の水蒸気透過率(以下、WVTRという)の実験結果について、実施例を説明する。なお、ここでは、粘着力は、積層体を巻き取り後、25mm幅の短冊状に切断したサンプルの保護フィルム2とALD膜3の間の180度剥離で測定した。試験にはオリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC−1250を用いた。また、剥離速度は、300mm/minとして行った。また、水蒸気透過率は、水蒸気透過度測定装置(MOCON社製 MOCON Aquatran(登録商標))を用いて、40℃/90%RHの雰囲気で水蒸気透過率を測定したものである。また、表1は、積層体の巻取り前後のWVTRを比較した表である。[Water vapor permeability and adhesive strength of laminate]
Next, regarding the experimental results of the adhesive force after winding the laminated body realized based on the first embodiment and the water vapor transmission rate (hereinafter, referred to as WVTR) before and after being wound on the winding roller. An example will be described. Here, the adhesive force was measured by 180° peeling between the
以下、表1を参照しながら第1の実施形態の実施例の優位性について説明する。 Hereinafter, the superiority of the example of the first embodiment will be described with reference to Table 1.
<実施例1>
実施例1では、まず、厚さ100μmのPETフィルムである基材1の面1aに、ポリエチレンテレフタラート(PET)よりなる基材層の両面に塗布法によりアクリル系粘着層を設けた厚み30μmの保護フィルム2を貼り合わせた。次に、基材1の面1bに、ALD膜3として、表面に、バリア層としてTiO2膜を約20nm成膜したALD膜2を形成して試料を作製し、直径が300mmの巻取り用ローラに接触させて巻取りを実施した。このとき、巻取り時に貼り合わされる保護フィルム2とALD膜3の粘着力は、32cN/25mmであり、併せて巻取り前後のWVTRを測定した。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は7.0×10−3〔g/(m2・day)〕であった。<Example 1>
In Example 1, first, on a
<実施例2>
実施例2では、ポリプロピレン(PP)よりなる基材層の両面にゴム系粘着層を積層した厚み50μmの保護フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様な手法により、実施例2の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる保護フィルム2とALD膜3の粘着力は、160cN/25mmであり、併せて巻取り前後のWVTRを測定した。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は7.8×10−3〔g/(m2・day)〕であった。<Example 2>
In Example 2, the lamination of Example 2 was performed in the same manner as in Example 1 except that a protective film having a thickness of 50 μm in which rubber-based adhesive layers were laminated on both sides of a base material layer made of polypropylene (PP) was used. The body was made. At this time, the adhesive force between the
<比較例>
次に、第1の実施形態の実施例に係る積層体における粘着力とWVTRの優位性を示すために、表1に示すような比較例と対比してみる。<Comparative example>
Next, in order to show the superiority of the adhesive force and the WVTR in the laminated body according to the example of the first embodiment, a comparison with a comparative example as shown in Table 1 will be made.
<比較例1>
比較例1では、保護フィルム2を有しない以外は、実施例1と同様な手法により、比較例1の積層体を作製した。この保護フィルム2を形成しない試料を用いて、直径300mmの巻取り用ローラに接触させて巻取りを実施した。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は、2.0×10−1〔g/(m2・day)〕であった。<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, a laminate of Comparative Example 1 was produced by the same method as in Example 1 except that the
<比較例2>
比較例2では、ポリエチレン(PE)よりなる基材層の両面にエチレン・酢酸ビニル共重合体よりなる粘着層を設けた厚み35μmの保護フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様な手法により、比較例2の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる保護フィルム2とALD膜3の粘着力は、4cN/25mmであり、併せて巻取り前後のWVTRを測定した。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は3.1×10−2〔g/(m2・day)〕であった。<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, the same method as in Example 1 was used except that a protective film having a thickness of 35 μm in which an adhesive layer made of an ethylene/vinyl acetate copolymer was provided on both surfaces of a base material layer made of polyethylene (PE) was used. Thus, a laminate of Comparative Example 2 was produced. At this time, the adhesive force between the
<比較例3>
比較例3では、ポリプロピレン(PP)からなる基材層の両面にゴム系の粘着層を塗工して形成した厚み40μmの保護フィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様な手法により、比較例3の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる保護フィルム2とALD膜3の粘着力は、330cN/25mmであり、併せて巻取り前後のWVTRを測定した。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は3.7×10−2〔g/(m2・day)〕であった。<Comparative example 3>
In Comparative Example 3, the same method as in Example 1 was used except that a protective film having a thickness of 40 μm formed by coating a rubber-based adhesive layer on both surfaces of a base material layer made of polypropylene (PP) was used. A laminate of Comparative Example 3 was produced. At this time, the adhesive force between the
(第2の実施形態の実施例)
次に、上記の第2の実施形態に基づいて実現した積層体の具体的な実施例について説明する。ALD膜3からなるガスバリア層として、TiO2膜を形成する場合の成膜方法について説明する。(Example of Second Embodiment)
Next, a specific example of the laminated body realized based on the second embodiment will be described. A film forming method for forming a TiO 2 film as the gas barrier layer made of the
[原子層堆積膜の成膜]
第1の実施形態の実施例と同様の方法で、基材1として準備した、一方面に粘着層を形成した、厚さ100μmのPETフィルムの他方面に、バッチ式ALD成膜装置を用いたALD法により、ALD膜3としてTiO2膜(ガスバリア層)を成膜した。[Atomic layer deposition film formation]
A batch type ALD film-forming apparatus was used on the other surface of the PET film having a thickness of 100 μm, which was prepared as the
[積層体の評価方法]
次に、上記の実施形態に基づいて実現した積層体において、巻取りローラに巻取り後の粘着力の測定と、巻取らせる前後の水蒸気透過率(以下、WVTRという)の測定、及び巻取り後のALD膜3の表面の傷の評価を行った。[Evaluation method of laminate]
Next, in the laminated body realized based on the above-described embodiment, the measurement of the adhesive force after being wound on the winding roller, the measurement of the water vapor transmission rate (hereinafter referred to as WVTR) before and after the winding, and the winding The subsequent scratches on the surface of the
<粘着力及び水蒸気透過率の測定>
粘着力及び水蒸気透過率は、第1の実施形態の実施例と同様の方法で測定した。<Measurement of adhesive strength and water vapor transmission rate>
The adhesive force and the water vapor transmission rate were measured by the same method as in the example of the first embodiment.
<表面の傷の評価>
表面の傷の評価は、光学顕微鏡を用いて、積層体を巻取り後(巻き出し後)のALD膜3の表面を観察した。このとき、観察エリアは約2mm×3mmとし、直径20μm以上の傷の数をカウントした。なお、積層体の巻取り前の表面においては、傷はほぼないことを確認した。<Evaluation of surface scratches>
The surface scratches were evaluated by observing the surface of the
表2に、実施例3〜5及び比較例4〜6に係る積層体の構成、粘着力の測定値、巻き取り前後の水蒸気透過率、及び、巻き取り後の傷の個数を示す。 Table 2 shows the configurations of the laminates according to Examples 3 to 5 and Comparative Examples 4 to 6, the measured values of the adhesive strength, the water vapor permeability before and after winding, and the number of scratches after winding.
以下、表2を参照しながら実施例について説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to Table 2.
<実施例3>
実施例3では、まず、厚さ100μmのPETフィルムである基材1の一方の面1aに、アクリル系の粘着層4を厚み5μmで形成した。次に、基材1の他方の面1bに、ガスバリア層としてTIO2膜を約20nm成膜したALD膜3を形成して試料を作製し、直径が300mmの巻取りローラに接触させて巻取りを実施した。このとき、巻取り時に貼り合わされる粘着層4とALD膜3の粘着力は、15cN/25mmであった。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は7.1×10−3〔g/(m2・day)〕であった。巻取り後の表面の傷の数は、4個であった。<Example 3>
In Example 3, first, the acrylic
<実施例4>
実施例4では、基材1の面1aにゴム系の粘着層4を厚みで10μm形成したこと以外は、実施例3と同様な手法により、実施例4の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる粘着層4とALD膜3の粘着力は、160cN/25mmであった。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は7.6×10−3〔g/(m2・day)〕であった。巻取り後の表面の傷の数は、5個であった。<Example 4>
In Example 4, a laminated body of Example 4 was produced in the same manner as in Example 3 except that the rubber-based
<実施例5>
実施例5では、基材1の面1bに、原料ガスとしてトリメチルアルミニウム(TMA;Tri−Methyl Aluminum)を使用し、ガスバリア層としてAl2O3膜を約20nm成膜したALD膜3を形成したこと以外は、実施例3と同様な手法により、実施例5の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる粘着層4とALD膜3の粘着力は、15cN/25mmであった。WVTRの測定値は、巻取り前は5.1×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は7.2×10−3〔g/(m2・day)〕であった。巻取り後の表面の傷の数は、4個であった。<Example 5>
In Example 5, on the
実施例3〜5のいずれの積層体においても、ALD膜3に対する粘着力が10〜200cN/25mmの粘着層4を設けたことによって、巻き取り後におけるALD膜3の傷の発生が抑制され、この結果、巻き取り後の水蒸気透過率の低下を抑制できた。
In any of the laminates of Examples 3 to 5, by providing the
<比較例>
次に、第2の実施形態の実施例に係る積層体における粘着力とWVTR、及び表面の傷の数の優位性を示すために、表2に示すような比較例と対比してみる。<Comparative example>
Next, in order to show the superiority of the adhesive force, WVTR, and the number of scratches on the surface in the laminate according to the example of the second embodiment, a comparison will be made with a comparative example as shown in Table 2.
<比較例4>
比較例4では、基材1の面1aに粘着層4を形成しない以外は、実施例3と同様な手法により、比較例4の積層体を作製した。この粘着層4を形成しない試料を用いて、直径300mmの巻取りローラに接触させて巻取りを実施した。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は、2.0×10−1〔g/(m2・day)〕であった。巻取り後の表面の傷の数は、100個であった。比較例4に係る積層体では、巻き取り後におけるALD膜3の傷の発生を防止できず、巻き取り後の水蒸気透過率は大幅に低下した。<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, a laminated body of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 3 except that the
<比較例5>
比較例5では、基材1の一面1aにゴム系の粘着層4を厚み15μmで形成したこと以外は、実施例3と同様な手法により、比較例5の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる粘着層4とALD膜3の粘着力は、330cN/25mmであった。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は3.5×10−2〔g/(m2・day)〕であった。巻取り後の表面の傷の数は、40個であった。比較例5に係る積層体においても、巻き取り後におけるALD膜3の傷の発生を防止できず、巻き取り後の水蒸気透過率は大幅に低下した。これは、粘着層4の粘着力が強すぎるために、積層体の巻き出し時に不用意な力がかかり、ALD膜3の表面が傷ついたためと考えられる。<Comparative Example 5>
In Comparative Example 5, a laminated body of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 3 except that the rubber-based
<比較例6>
比較例6では、基材1の一面1aにアクリル系の粘着層4を厚み6μm形成したこと以外は、実施例3と同様な手法により、比較例6の積層体を作製した。このとき、巻取り時に貼り合わされる粘着層4とALD膜3の粘着力は、5cN/25mmであった。WVTRの測定値は、巻取り前は5.0×10−3〔g/(m2・day)〕、巻取り後は2.4×10−3〔g/(m2・day)〕であった。巻取り後の表面の傷の数は、50個であった。比較例6に係る積層体においても、巻き取り後におけるALD膜3の傷の発生を防止できず、巻き取り後の水蒸気透過率は大幅に低下した。これは、粘着層4の粘着力が不十分であり、粘着層4がALD膜3から容易に剥離し、擦れ等によりALD膜3の表面に傷がついたためと考えられる。<Comparative example 6>
In Comparative Example 6, a laminated body of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 3 except that the acrylic
本発明の積層体は、エレクトロルミネッセンス素子(EL素子)、液晶ディスプレイ、半導体ウェハなどの電子部品の利用に限らず、医薬品や食料などの包装用フィルム、精密部品の包装用フィルムなどにも有効に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The laminate of the present invention is not limited to the use of electronic components such as electroluminescence elements (EL elements), liquid crystal displays, and semiconductor wafers, but is also effective for packaging films such as pharmaceuticals and foods, and packaging films for precision components. Can be used.
1 基材
2 保護フィルム
3 原子層堆積膜(ALD膜)
4 粘着層1
4 Adhesive layer
Claims (9)
基材と、
前記基材の一方面に設けられ、両面に粘着性を有する層と、
前記基材の他方面に設けられ、無機材料よりなる原子層堆積膜とを備え、
前記原子層堆積膜に対する前記両面に粘着性を有する層の粘着力が、10cN/25mm以上200cN/25mm以下であることを特徴とする、積層体。A sheet-shaped laminated body wound in a roll,
Base material,
A layer provided on one surface of the base material and having adhesiveness on both surfaces,
Provided on the other surface of the base material, and comprising an atomic layer deposition film made of an inorganic material,
A layered product, wherein an adhesive force of the layer having adhesiveness on both sides with respect to the atomic layer deposition film is 10 cN/25 mm or more and 200 cN/25 mm or less.
前記無機酸化膜、無機窒化膜及び無機酸窒化膜が、Al、Ti、Si、Zn、Snの少なくとも1種類を含むことを特徴とする、請求項1に記載の積層体。The atomic layer deposition film is a film including at least one layer of an inorganic oxide film, an inorganic nitride film and an inorganic oxynitride film,
The laminated body according to claim 1, wherein the inorganic oxide film, the inorganic nitride film, and the inorganic oxynitride film contain at least one kind of Al, Ti, Si, Zn, and Sn.
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