JPWO2015053189A1 - Gas barrier film and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

本発明の課題は、炭素原子及び酸素原子の組成が連続的に傾斜しているガスバリアー層を生産性の高い条件で形成しても、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムを提供することである。本発明のガスバリアーフィルムは、 可撓性基材上に少なくともケイ素、酸素、及び炭素を構成元素として含有するガスバリアー層を有するガスバリアーフィルムであって、炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が1〜10nmの範囲内にあり、かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内で分布する領域が存在することを特徴とする。An object of the present invention is to provide a gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance even when a gas barrier layer in which the composition of carbon atoms and oxygen atoms is continuously inclined is formed under conditions with high productivity. Is to provide. The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film having a gas barrier layer containing at least silicon, oxygen, and carbon as constituent elements on a flexible substrate, and plots the ratio between the carbon amount and the oxygen amount. In the carbon / oxygen distribution curve, at least one pair of adjacent extreme values is in the range of 1 to 10 nm, and the carbon atomic ratio is within a distance of 30 nm from the base material interface of the gas barrier layer. A region distributed within a range of 10 to 30 at% exists.

Description

本発明は、ガスバリアーフィルム及びその製造方法に関する。より詳しくは、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a gas barrier film and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance and a method for producing the same.

近年、電子デバイス分野では、軽量化、及び大型化という要求に加え、長期信頼性や形状の自由度が高いこと、曲面表示が可能であること等の要求が加わり、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基材に代わって透明プラスチック等のフィルム基材が採用され始めている。   In recent years, in the electronic device field, in addition to demands for weight reduction and size increase, long-term reliability and a high degree of freedom in shape, and the ability to display curved surfaces have been added, resulting in a large area that is heavy and easy to break. Instead of glass substrates that are difficult to handle, film substrates such as transparent plastics have begun to be adopted.

しかしながら、透明プラスチック等のフィルム基材はガラス基材に対しガスバリアー性が劣り、ガスバリアー性が劣る基材を用いると、水蒸気や酸素が浸透してしまい、電子デバイス内の機能を劣化させてしまうという問題がある。   However, film base materials such as transparent plastics are inferior to glass base materials in terms of gas barrier properties, and if base materials with poor gas barrier properties are used, water vapor and oxygen will permeate, deteriorating the functions in electronic devices. There is a problem of end.

これに対して、プラスチック基板やフィルム基材の表面に、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物を含む薄膜(ガスバリアー層)を形成したガスバリアーフィルムが知られており、このような水蒸気や酸素等の透過を防ぐガスバリアーフィルムについて、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子、液晶表示(LCD)素子等の電子デバイスへの展開が要望され、ガラス基材に匹敵するガスバリアー性を有するガスバリアーフィルムの検討がなされている。   On the other hand, a gas barrier film is known in which a thin film (gas barrier layer) containing a metal oxide such as aluminum oxide, magnesium oxide or silicon oxide is formed on the surface of a plastic substrate or a film substrate. Gas barrier films that prevent the transmission of water vapor, oxygen, etc. are required to be developed into electronic devices such as organic electroluminescence (EL) elements and liquid crystal display (LCD) elements, and have gas barrier properties comparable to glass substrates Gas barrier films have been studied.

前記ガスバリアー層の形成方法として、化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition:以下、単にCVD法とも称する。)により形成することにより、ガスバリアー性能が高いフィルムが得られる。当該CVD法は、成膜速度が速く、生産性が高いが、近年、高いガスバリアー性を維持しつつ、更なる高い生産性が求められている。   A film having high gas barrier performance can be obtained by forming the gas barrier layer by chemical vapor deposition (hereinafter, also simply referred to as CVD method). The CVD method has a high film formation rate and high productivity. However, in recent years, higher productivity is required while maintaining high gas barrier properties.

特許文献1に記載のCVD法による成膜装置では、ガスバリアーフィルムがロールtoロールで成膜できること、基材を搬送するだけで、炭素原子及び酸素原子の組成が連続的に傾斜して含有されるガスバリアー層を形成することができ、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を有したガスバリアーフィルムを連続的に製造することができる。   In the film forming apparatus by the CVD method described in Patent Document 1, the gas barrier film can be formed in a roll-to-roll manner, and the composition of carbon atoms and oxygen atoms is contained in a continuously inclined manner only by transporting the substrate. A gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance can be continuously produced.

しかしながら、より生産性を高めるために、当該装置での基材の搬送速度を速くしたり、製膜ローラーの電極の温度を高くしたりしてガスバリアー層を形成すると、基材からの水分の気化、あるいは脱離によって、放電が安定しなかったり、当該水分がガスバリアー層に取り込まれて、炭素原子及び酸素原子の連続的な組成の傾斜が崩れたり、特に炭素原子成分が大きく低減し、ガスバリアー性や折り曲げ耐性が劣化するという顕著な問題が発生した。   However, if the gas barrier layer is formed by increasing the conveyance speed of the substrate in the apparatus or increasing the temperature of the electrode of the film forming roller in order to further increase the productivity, the moisture from the substrate is reduced. Due to vaporization or desorption, the discharge is not stable, the moisture is taken into the gas barrier layer, the continuous composition gradient of carbon atoms and oxygen atoms collapses, especially the carbon atom component is greatly reduced, The remarkable problem that gas barrier property and bending resistance deteriorated occurred.

CVD法によるガスバリアー層形成において、基材からの持ち込み水分を除去する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2の方法は、基材をあらかじめ12時間以上真空引きするというものであるが、ある程度水分を除去することは可能であるが、基材がプラズマに晒される際に発生する熱によって気化、脱離する水分や、基材の搬送速度を速くしたときに気化、脱離する水分が排気しきれずにプラズマ中に水分が持ち込まれることによって、プラズマの不安定化や、それによる生産性の低下、及び前述のガスバリアー層中の炭素原子成分の低下によるガスバリアー性や折り曲げ耐性の劣化がみられた。   In forming a gas barrier layer by a CVD method, a method for removing moisture brought in from a base material is disclosed (for example, see Patent Document 2). The method of Patent Document 2 is to evacuate the substrate in advance for 12 hours or more, but it is possible to remove moisture to some extent, but vaporization is caused by heat generated when the substrate is exposed to plasma. Moisture that desorbs and vaporizes when the substrate transport speed is increased, and moisture that is desorbed cannot be exhausted, and moisture is brought into the plasma, resulting in plasma destabilization and reduced productivity. In addition, deterioration of gas barrier properties and bending resistance due to a decrease in the carbon atom component in the gas barrier layer was observed.

特開2011−73430号公報JP 2011-73430 A 特開2013−28163号公報JP 2013-28163 A

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、炭素原子及び酸素原子の組成が連続的に傾斜しているガスバリアー層を生産性の高い条件で形成しても、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムを安定に提供することである。また、当該ガスバリアー層を高速で形成可能なガスバリアーフィルムの製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems and situations, and the solution is to form a gas barrier layer in which the composition of carbon atoms and oxygen atoms is continuously inclined under conditions of high productivity. Another object is to stably provide a gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance. Moreover, it is providing the manufacturing method of the gas barrier film which can form the said gas barrier layer at high speed.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、可撓性基材上に少なくともケイ素、酸素、及び炭素を構成元素として含有するガスバリアー層を形成したガスバリアーフィルムであって、炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が特定の範囲内にあり、かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から特定の距離範囲内に、炭素原子比率が特定の範囲内の割合で分布する領域が存在するガスバリアーフィルムによって、当該ガスバリアー層を基材上に生産性の高い条件で形成しても、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムが得られることを見出し、本発明に至った。   In order to solve the above problems, the present inventor, in the process of examining the cause of the above problems, a gas in which a gas barrier layer containing at least silicon, oxygen, and carbon as constituent elements is formed on a flexible substrate. In the carbon / oxygen distribution curve in which the ratio between the carbon amount and the oxygen amount is plotted, at least one pair of adjacent extreme values is within a specific range, and the gas barrier layer group is a barrier film. A gas barrier film having a region in which a carbon atom ratio is distributed at a ratio within a specific range within a specific distance range from the material interface is used to form the gas barrier layer on the substrate under conditions with high productivity. In addition, the present inventors have found that a gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance can be obtained, and have reached the present invention.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.

1.可撓性基材上に少なくともケイ素、酸素、及び炭素を構成元素として含有するガスバリアー層を有するガスバリアーフィルムであって、
炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が1〜10nmの範囲内にあり、
かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内で分布する領域が存在することを特徴とするガスバリアーフィルム。
1. A gas barrier film having a gas barrier layer containing at least silicon, oxygen, and carbon as constituent elements on a flexible substrate,
In the carbon / oxygen distribution curve in which the ratio between the carbon amount and the oxygen amount is plotted, the interval between at least one pair of adjacent extreme values is in the range of 1 to 10 nm,
And the area | region where a carbon atom ratio distributes within the range of 10-30 at% exists in the distance range of 30 nm from the base-material interface of the said gas barrier layer, The gas barrier film characterized by the above-mentioned.

2.前記可撓性基材の少なくとも一方の面に、有機化合物を含有する有機層が設けられていることを特徴とする第1項に記載のガスバリアーフィルム。   2. 2. The gas barrier film according to claim 1, wherein an organic layer containing an organic compound is provided on at least one surface of the flexible substrate.

3.前記有機層が、さらに無機粒子を含有することを特徴とする第2項に記載のガスバリアーフィルム。   3. 3. The gas barrier film according to item 2, wherein the organic layer further contains inorganic particles.

4.第1項から第3項までのいずれか一項に記載のガスバリアーフィルムを製造するガスバリアーフィルムの製造方法であって、
帯状の可撓性基材を送り出しローラーから繰り出して搬送ローラーで搬送する工程と、
前記可撓性基材を加熱処理する工程と、
前記加熱処理された可撓性基材を、一対の成膜ローラーのそれぞれに接触させながら搬送を行い、当該一対の成膜ローラー間に成膜ガスを供給しながらプラズマ放電を行い、前記可撓性基材上にガスバリアー層を形成する工程と、
前記ガスバリアー層を可撓性基材上に形成したガスバリアーフィルムを搬送ローラーで搬送しながら巻取りローラーで巻取る工程と、を含み、かつ、
前記可撓性基材の搬送速度が、3m/分以上である
ことを特徴とするガスバリアーフィルムの製造方法。
4). A method for producing a gas barrier film according to any one of items 1 to 3, wherein the gas barrier film is produced.
A step of feeding the belt-shaped flexible base material from the feed roller and transporting it with the transport roller;
Heat-treating the flexible substrate;
The flexible substrate subjected to the heat treatment is conveyed while being brought into contact with each of a pair of film forming rollers, and plasma discharge is performed while supplying a film forming gas between the pair of film forming rollers. Forming a gas barrier layer on the conductive substrate;
A step of winding the gas barrier film having the gas barrier layer formed on the flexible substrate with a winding roller while transporting the gas barrier film with a transport roller, and
The method for producing a gas barrier film, wherein the conveyance speed of the flexible substrate is 3 m / min or more.

5.前記加熱処理を、前記ガスバリアー層を形成する際の気圧以下の気圧条件下で行うことを特徴とする第4項に記載のガスバリアーフィルムの製造方法。   5. The method for producing a gas barrier film according to claim 4, wherein the heat treatment is performed under a pressure condition equal to or lower than a pressure at the time of forming the gas barrier layer.

本発明の上記手段により、炭素原子及び酸素原子の組成が連続的に傾斜しているガスバリアー層を生産性の高い条件で形成しても、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムを提供することができる。また、当該ガスバリアー層を高速で形成可能なガスバリアーフィルムの製造方法を提供することができる。   Even if the gas barrier layer in which the composition of carbon atoms and oxygen atoms is continuously inclined by the above-described means of the present invention is formed under conditions with high productivity, the gas barrier film has high gas barrier properties and bending resistance. Can be provided. Moreover, the manufacturing method of the gas barrier film which can form the said gas barrier layer at high speed can be provided.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。   The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.

本発明者らの検討によれば、特許文献1に記載のCVD法による成膜装置を用いてガスバリアーフィルムを製造する際に、より生産性を高めるために、当該成膜装置で基材を搬送する速度を速くしたり、成膜ローラーの電極の温度を高くしたりしてガスバリアー層を形成すると、ガスバリアー性や折り曲げ耐性が特に劣化する現象がみられた。   According to the study by the present inventors, when manufacturing a gas barrier film using a CVD film forming apparatus described in Patent Document 1, in order to further increase the productivity, a substrate is formed with the film forming apparatus. When the gas barrier layer was formed by increasing the conveying speed or increasing the temperature of the electrode of the film forming roller, the gas barrier property and bending resistance were particularly deteriorated.

その原因を解析する過程において、X線光電子分光法によってガスバリアー層の層厚方向の元素分布測定を行ったところ、炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が1〜10nmの範囲内にあり、かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内で分布する領域が存在していないことを見出した。   In the process of analyzing the cause, the element distribution measurement in the thickness direction of the gas barrier layer was performed by X-ray photoelectron spectroscopy. As a result, the carbon / oxygen distribution curve in which the ratio of the carbon amount to the oxygen amount was plotted was at least 1 The distance between adjacent extreme values in the set is in the range of 1 to 10 nm, and the carbon atom ratio is distributed in the range of 10 to 30 at% within the range of 30 nm from the base material interface of the gas barrier layer. Found that the region does not exist.

その要因は、基材自体が保持している微量な水分がプラズマ放電空間に放出され、以下の反応式で示される反応で膜の酸化を促進させる。その結果、炭素量及び酸素量の連続的な組成の傾斜を損なうことによってガスバリアー性が劣化し、特に炭素量が低下することによって、折り曲げの際の応力を分散することができなくなり、ガスバリアー層の折り曲げ耐性が劣化するものと考えられる。   The cause is that a very small amount of water held by the substrate itself is released into the plasma discharge space, and promotes oxidation of the film by a reaction represented by the following reaction formula. As a result, the gas barrier property is deteriorated by impairing the gradient of the continuous composition of the carbon content and the oxygen content, and particularly when the carbon content is lowered, it becomes impossible to disperse the stress at the time of bending. It is considered that the bending resistance of the layer deteriorates.

反応式 HO+e→H+OH
SiOC+OH→SiO+CH
特に、ガスバリアー層を生産性の高い条件で成膜しようとして、成膜ローラーの温度を高くしたり、電力を大きくするなど成膜時の基材の温度が高い条件で成膜すると、プラズマ熱や成膜ローラーからの伝熱により基材が温められ、基材から放出される水分量が増加するため、そのような成膜条件で行う場合は、上記劣化がより顕著になる。
Reaction formula H 2 O + e → H * + OH *
SiOC + OH * → SiO 2 + CH x
In particular, if the gas barrier layer is to be formed under conditions with high productivity, and if the film is formed under conditions where the temperature of the substrate during film formation is high, such as increasing the temperature of the film formation roller or increasing the power, the plasma heat In addition, since the base material is warmed by heat transfer from the film forming roller and the amount of moisture released from the base material is increased, the above deterioration becomes more noticeable when performed under such film forming conditions.

さらに、放出される水分量が増加すると、特に特許文献1に記載のCVD装置では、密着力の低下、及び幅手での色味分布やガスバリアー性能の変化が見られた。   Furthermore, when the amount of water released increases, particularly in the CVD apparatus described in Patent Document 1, a decrease in adhesion force and a change in color distribution and gas barrier performance in the width are observed.

密着力の低下は、イオン化されたプレカーサーが磁力に沿って加速され、基材に注入される際に、基材極近傍が基材から放出されたガスにより局所的圧力が高くなるために、イオンが減速され、プレカーサーの注入深さが低減するためと推定される。   When the ionized precursor is accelerated in accordance with the magnetic force and injected into the base material, the local pressure increases due to the gas released from the base material in the vicinity of the base material. Is decelerated, and it is estimated that the precursor injection depth is reduced.

また、幅手での色味やガスバリアー性能の分布の変化は、通常基材は巻きの状態で保管されるため、巻きの幅手外側はガスが抜けやすく、又は外部から入りやすいために、基材が持つ水分量勾配が巻きの両端近傍と中心とで異なり、その結果、当該基材が真空に投入されると、幅手方向に放出される水分量の勾配が発生し、幅手でガスバリアー膜の組成分布変動を生み、色味やガスバリアー性能の不均一な分布を生ずるものと推定される。   In addition, since the change in the color and gas barrier performance distribution in the width is usually stored in a wound state, the outer width of the winding is easy to escape from the gas, or from the outside, As a result, when the base material is put into a vacuum, a water content gradient is generated in the width direction. It is presumed that the composition distribution variation of the gas barrier film is caused, and the color and gas barrier performance are unevenly distributed.

また、基材に応力緩和層、平滑層などの有機バインダーを含む有機層をあらかじめ設けた場合、水分の含有量が増えるため、上記放出される水分の影響がより大きくなる。また、硬度、弾性率の調整及び、ガスバリアー層との密着力を調整するために、無機粒子を当該応力緩和層、平滑化層に含有させる場合があるが、無機粒子の表面にOH基があるために、そのOH基とHOが水素結合の状態で吸着し、基材自体が保持できる水分量が増加するため、上記劣化がより顕著になる。水素結合で吸着したHOは単に真空引きしただけでは抜けきれず、加熱することによって気化、脱離する。その脱離したものが、プラズマ空間に放出され、膜の組成を大きく崩し、その結果、ガスバリアー性や折り曲げ耐性の劣化を大きくするものと考えられる。In addition, when an organic layer containing an organic binder such as a stress relaxation layer and a smooth layer is provided on the base material in advance, the moisture content increases, so that the influence of the released moisture becomes greater. In addition, in order to adjust the hardness and elastic modulus and to adjust the adhesion with the gas barrier layer, inorganic particles may be contained in the stress relaxation layer and the smoothing layer, but OH groups are present on the surface of the inorganic particles. For this reason, the OH group and H 2 O are adsorbed in a hydrogen bond state, and the amount of water that can be held by the base material itself increases, so that the deterioration becomes more remarkable. H 2 O adsorbed by hydrogen bonds cannot be removed simply by evacuation, but is vaporized and desorbed by heating. The desorbed material is released into the plasma space, and the composition of the film is greatly destroyed. As a result, the gas barrier property and the bending resistance are greatly deteriorated.

また、可撓性基材として、含水率の高いポリエチレンテレフタレート(PET)のようなフィルム基材を用いることも、上記水分の影響を大きくするものと考えられる。   In addition, it is considered that the use of a film substrate such as polyethylene terephthalate (PET) having a high water content as the flexible substrate increases the influence of the moisture.

本発明では、炭素原子及び酸素原子の組成が連続的に傾斜しているガスバリアー層を成膜するに際し、基材、又は上記応力緩和層や平滑層等の有機層をあらかじめ設けた基材を、成膜前に加熱処理することで基材が含有する水分を効率的に気化、脱離させて、成膜領域での基材からの水分放出を大幅に低減し、基材の搬送速度を速くする、成膜ローラーの温度を高くする、といった生産性の高い条件で製膜した場合でも、上記水分の影響のない成膜を可能にするものである。   In the present invention, when forming a gas barrier layer in which the composition of carbon atoms and oxygen atoms is continuously inclined, a substrate or a substrate provided with an organic layer such as the stress relaxation layer or the smooth layer in advance is provided. By heat-treating before film formation, moisture contained in the substrate is efficiently vaporized and desorbed, greatly reducing moisture release from the substrate in the film formation region, and increasing the substrate transport speed. Even when film formation is performed under conditions of high productivity such as speeding up and increasing the temperature of the film forming roller, film formation without the influence of moisture is possible.

同時にガスバリアー層中の炭素量と酸素量の比(C/O)を、ガスバリアー層の層厚方向に対してプロットした炭素/酸素分布曲線において、隣接する1組の極値の間隔が1〜10nmの範囲内になるように基材の搬送速度を調整して成膜することによって、炭素原子の分布によるガスバリアー層の柔軟性を維持、向上させることができ、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムが得られるものと推察される。   At the same time, in the carbon / oxygen distribution curve in which the ratio of carbon amount to oxygen amount (C / O) in the gas barrier layer is plotted with respect to the thickness direction of the gas barrier layer, the interval between adjacent extreme values is 1 By forming the film by adjusting the transport speed of the substrate so as to be within the range of 10 nm, the flexibility of the gas barrier layer due to the distribution of carbon atoms can be maintained and improved, and high gas barrier properties and bending It is presumed that a gas barrier film having resistance is obtained.

本発明のガスバリアーフィルムの構成の一例Example of configuration of gas barrier film of the present invention 本発明のガスバリアーフィルムの別の構成の一例An example of another constitution of the gas barrier film of the present invention ガスバリアーフィルムの製造装置の一例を示す概略図Schematic showing an example of gas barrier film manufacturing equipment ガスバリアーフィルムの製造装置の成膜空間の拡大図Enlarged view of film formation space of gas barrier film manufacturing equipment 本発明に係るガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルを示すグラフThe graph which shows each element profile of the thickness direction of the layer by the XPS depth profile of the gas barrier layer which concerns on this invention 本発明に係るガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の一例An example of the carbon / oxygen distribution curve in the thickness direction of the layer according to the XPS depth profile of the gas barrier layer according to the present invention 本発明係る別のガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルを示すグラフThe graph which shows each element profile of the thickness direction of the layer by the XPS depth profile of another gas barrier layer which concerns on this invention 本発明に係る別のガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の一例An example of the carbon / oxygen distribution curve in the thickness direction of another layer by XPS depth profile of another gas barrier layer according to the present invention 比較例のガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルを示すグラフThe graph which shows each element profile of the thickness direction of the layer by the XPS depth profile of the gas barrier layer of a comparative example 比較例のガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の一例Example of carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction by XPS depth profile of gas barrier layer of comparative example

本発明のガスバリアーフィルムは、可撓性基材(以下、単に「基材」ともいう。)上に少なくともケイ素、酸素及び炭素を構成元素として含有するガスバリアー層を有するガスバリアーフィルムであって、炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が特定の範囲内にあり、かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が特定の範囲内の割合で分布する領域が存在することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項5までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。   The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film having a gas barrier layer containing at least silicon, oxygen and carbon as constituent elements on a flexible substrate (hereinafter also simply referred to as “substrate”). In the carbon / oxygen distribution curve in which the ratio between the carbon amount and the oxygen amount is plotted, at least one pair of adjacent extreme values is within a specific range and 30 nm from the base material interface of the gas barrier layer. Within the distance range, there is a region in which the carbon atom ratio is distributed at a ratio within a specific range. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 5.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記可撓性基材の少なくとも一方の面に、あらかじめ有機化合物を含有する有機層が設けられていることが好ましい。当該有機層は、応力緩和層や平滑層などの有機化合物を含有する機能層であることが好ましく、基材界面を平滑にして緻密なガスバリアー層形成を促してガスバリアー性を高めたり、ガスバリアー層と基材との密着性を向上して、折り曲げ耐性をさらに高めたりすることができる。また、当該有機層は、さらに無機粒子を含有することが、上記密着性をさらに向上できることから、好ましい。   As an embodiment of the present invention, it is preferable that an organic layer containing an organic compound is provided in advance on at least one surface of the flexible substrate from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention. The organic layer is preferably a functional layer containing an organic compound such as a stress relaxation layer or a smooth layer, and smoothes the substrate interface to promote the formation of a dense gas barrier layer to enhance gas barrier properties, The adhesion between the barrier layer and the substrate can be improved, and the bending resistance can be further increased. Moreover, since the said organic layer can further improve the said adhesiveness, it is preferable to contain an inorganic particle further.

本発明のガスバリアーフィルムの製造方法は、前記プラズマ放電によるガスバリアー層を形成する前に、当該可撓性基材をあらかじめ加熱処理することによって、基材中に含まれる水分を気化、脱離し、前述のガスバリアー層の成膜時の水分の影響を低減することが、好ましい。さらに、前記可撓性基材の搬送速度を3m/分以上としてガスバリアー層を形成することが、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムを生産性よく製造する観点から、好ましい。さらに、前記加熱処理を前記ガスバリアー層を形成する際の気圧以下の気圧条件下で行うことが、当該水分の気化、脱離を促進する観点から、より好ましい製造方法である。   In the method for producing a gas barrier film of the present invention, before forming the gas barrier layer by the plasma discharge, the flexible substrate is preheated to vaporize and desorb moisture contained in the substrate. It is preferable to reduce the influence of moisture during the formation of the gas barrier layer. Furthermore, it is preferable from the viewpoint of producing a gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance with good productivity that the flexible substrate is transported at a speed of 3 m / min or more to form a gas barrier layer. Furthermore, it is a more preferable manufacturing method from the viewpoint of promoting the vaporization and desorption of the water, that the heat treatment is performed under atmospheric pressure conditions equal to or lower than the atmospheric pressure when forming the gas barrier layer.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

≪本発明のガスバリアーフィルムの概要≫
本発明のガスバリアーフィルムは、可撓性基材上に少なくともケイ素、酸素、及び炭素を構成元素として含有するガスバリアー層を形成したガスバリアーフィルムであって、炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が1〜10nmの範囲内にあり、かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内で分布する領域が存在することを特徴とする。
<< Outline of Gas Barrier Film of the Present Invention >>
The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film in which a gas barrier layer containing at least silicon, oxygen, and carbon as constituent elements is formed on a flexible substrate, and the ratio of the amount of carbon to the amount of oxygen is determined. In the plotted carbon / oxygen distribution curve, at least one pair of adjacent extreme values is within a range of 1 to 10 nm, and within a distance range of 30 nm from the base material interface of the gas barrier layer, the carbon atom ratio Is characterized in that there is a region in which the distribution is within a range of 10 to 30 at%.

ここで、後述するXPSデプスプロファイルによって測定される、ケイ素、酸素及び炭素の合計量に対する炭素量の比率を、「炭素原子比率(at%)」、ケイ素、酸素及び炭素の合計量に対する酸素量の比率を「酸素原子比率(at%)」、及びケイ素、酸素及び炭素の合計量に対するケイ素量の比率を「ケイ素原子比率(at%)」という。いずれも、ケイ素、酸素及び炭素の合計量は100at%である。   Here, the ratio of the carbon amount to the total amount of silicon, oxygen and carbon, measured by the XPS depth profile described later, is expressed as “carbon atomic ratio (at%)”, the oxygen amount relative to the total amount of silicon, oxygen and carbon. The ratio is referred to as “oxygen atomic ratio (at%)”, and the ratio of the amount of silicon to the total amount of silicon, oxygen and carbon is referred to as “silicon atomic ratio (at%)”. In any case, the total amount of silicon, oxygen and carbon is 100 at%.

<本発明のガスバリアーフィルムの構成>
本発明のガスバリアーフィルムの構成は特に限定されるものではないが、図1Aに一例を示す。ガスバリアーフィルム10aは、基材1の上に、ガスバリアー層3が積層されてなるガスバリアーフィルムである。その際、基材1とガスバリアー層3の間に、本発明に係る有機層として平滑層2を設けることは、基材とガスバリアー層との密着性を向上したり、基材界面の凹凸を薄層であるガスバリアー層に影響させにくくするため、好ましい態様である。
<Configuration of gas barrier film of the present invention>
Although the structure of the gas barrier film of this invention is not specifically limited, FIG. 1A shows an example. The gas barrier film 10 a is a gas barrier film in which the gas barrier layer 3 is laminated on the substrate 1. In that case, providing the smooth layer 2 as the organic layer according to the present invention between the base material 1 and the gas barrier layer 3 improves the adhesion between the base material and the gas barrier layer, and the unevenness of the base material interface. Is a preferable mode in order to make it difficult to affect the gas barrier layer which is a thin layer.

また、別の態様である本発明のガスバリアーフィルム10bは、例えば、図1Bに示すように、樹脂基材1の上に平滑層2を備え、その平滑層2上にガスバリアー層3が積層され、さらに樹脂基材1の当該ガスバリアー層3を有する面とは反対側の面に、本発明に係る有機層であるブリードアウト防止層4を設けることも好ましい。さらに、当該ガスバリアー層3上には、金属酸化物を含む第2のガスバリアー層5が積層されていてもよい。また、第2のガスバリアー層5上にはオーバーコート層6が積層されていてもよい。   Moreover, the gas barrier film 10b of this invention which is another aspect is equipped with the smooth layer 2 on the resin base material 1, as shown to FIG. 1B, for example, and the gas barrier layer 3 is laminated | stacked on the smooth layer 2 Furthermore, it is also preferable to provide a bleed-out preventing layer 4 that is an organic layer according to the present invention on the surface of the resin substrate 1 opposite to the surface having the gas barrier layer 3. Furthermore, a second gas barrier layer 5 containing a metal oxide may be laminated on the gas barrier layer 3. An overcoat layer 6 may be laminated on the second gas barrier layer 5.

<ガスバリアー層>
本発明に係るガスバリアー層の厚さは特に限定されないが、ガスバリアー能を向上させ、一方で、欠陥を生じにくくするために、通常、20〜1000nmの範囲内であるが、本発明では生産性を高めるために基材の搬送速度を高速にする観点から、ガスバリアー層1層当たりの層厚は、20〜100nmの範囲であることが好ましく、30〜80nmの範囲内であることが折り曲げ耐性を向上する観点から、より好ましい。
<Gas barrier layer>
Although the thickness of the gas barrier layer according to the present invention is not particularly limited, it is usually in the range of 20 to 1000 nm in order to improve the gas barrier ability while making it difficult to cause defects. From the viewpoint of increasing the transport speed of the base material in order to improve the properties, the layer thickness per gas barrier layer is preferably in the range of 20 to 100 nm, and is bent in the range of 30 to 80 nm. From the viewpoint of improving resistance, it is more preferable.

ここで、本発明に係るガスバリアー層の厚さの測定方法としては、後述の透過型顕微鏡(TEM)観察による膜厚測定法を採用する。本発明に係るガスバリアー層は、複数のサブレイヤーからなる積層構造であってもよい。この場合サブレイヤーの層数は、2〜30層であることが好ましい。また、各サブレイヤーが同じ組成であっても異なる組成であってもよい。   Here, as a method for measuring the thickness of the gas barrier layer according to the present invention, a film thickness measuring method by observation with a transmission microscope (TEM) described later is employed. The gas barrier layer according to the present invention may have a laminated structure including a plurality of sublayers. In this case, the number of sublayers is preferably 2 to 30. Moreover, each sublayer may have the same composition or a different composition.

本発明に係るガスバリアー層は、少なくともケイ素、酸素及び炭素を含有する。また、他の元素として窒素を含有してもよい。   The gas barrier layer according to the present invention contains at least silicon, oxygen, and carbon. Moreover, you may contain nitrogen as another element.

本発明に係るガスバリアー層には、ケイ素及び酸素に加えて炭素が存在する。このうちケイ素及び酸素を存在させることによってガスバリアー性を付与でき、炭素を存在させることによってガスバリアー層に柔軟性を付与することができる。   The gas barrier layer according to the present invention contains carbon in addition to silicon and oxygen. Among these, the presence of silicon and oxygen can impart gas barrier properties, and the presence of carbon can impart flexibility to the gas barrier layer.

したがって、炭素の分布状態が柔軟性に影響することから、ガスバリアー層内では、層厚方向に一定量の範囲の炭素が分布する領域が必要である。ガスバリアー層を形成するのに、基材の搬送速度を速めて成膜したり、成膜ローラーの温度を上げる等の生産性を高める条件で成膜すると、前述の水分の影響によって基材界面に接する側の特定の範囲において炭素の分布が低減した領域が形成されやすくなる。このため、炭素の存在による柔軟性の付与が欠如することによって、折り曲げ耐性が劣化するものと推察される。本発明では、基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素量が炭素原子比率として10〜30at%の範囲内で分布する領域が存在することが柔軟性を付与でき、折り曲げ耐性を向上する観点から必要である。   Therefore, since the carbon distribution state affects the flexibility, a region in which a certain amount of carbon is distributed in the layer thickness direction is required in the gas barrier layer. When forming the gas barrier layer by increasing the transport speed of the substrate or by increasing the productivity such as increasing the temperature of the deposition roller, the substrate interface is affected by the aforementioned moisture. A region with a reduced carbon distribution is easily formed in a specific range on the side in contact with. For this reason, it is presumed that bending resistance deteriorates due to lack of flexibility due to the presence of carbon. In the present invention, within the distance range of 30 nm from the substrate interface, the presence of a region in which the carbon amount is distributed within the range of 10 to 30 at% as the carbon atom ratio can provide flexibility and improve the bending resistance. It is necessary from.

因みに、いったんガスバリアー層が形成された上に、さらにガスバリアー層を積層する場合は、基材からの水分の影響はなく、層厚方向に一定量の範囲の炭素が分布する領域をガスバリアー層の層厚方向の全ての領域で形成することは可能である。   By the way, when the gas barrier layer is once formed on the gas barrier layer, there is no influence of moisture from the base material, and the gas barrier has a region where a certain amount of carbon is distributed in the layer thickness direction. It is possible to form the entire region in the layer thickness direction of the layer.

なお、本発明でいう「ガスバリアー性」とは、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(温度:60±0.5℃、相対湿度(RH):90±2%)が3×10−3g/m・24h以下であり、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3ml/m・24h・atm以下であることを意味する。The “gas barrier property” as used in the present invention is a water vapor permeability (temperature: 60 ± 0.5 ° C., relative humidity (RH): 90 ± 2%) measured by a method according to JIS K 7129-1992. ) Is 3 × 10 −3 g / m 2 · 24 h or less, and the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less. Means that.

本発明に係るガスバリアー層は、条件(i)本発明に係るガスバリアー層の層厚方向における本発明に係るガスバリアー層表面からの距離(L)と、ケイ素原子比率との関係を示すケイ素分布曲線、Lと酸素原子比率との関係を示す酸素分布曲線、並びにLと炭素原子比率との関係を示す炭素分布曲線において、本発明に係るガスバリアー層の層厚の80%以上(上限:100%)の領域で、下記式(A)又は下記式(B)で表される序列の大小関係を有することが好ましい。   The gas barrier layer according to the present invention comprises a silicon atom having a relationship between the condition (i) the distance (L) from the surface of the gas barrier layer according to the present invention in the layer thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention and the silicon atomic ratio. In the distribution curve, the oxygen distribution curve showing the relationship between L and the oxygen atom ratio, and the carbon distribution curve showing the relationship between L and the carbon atom ratio, 80% or more of the thickness of the gas barrier layer according to the present invention (upper limit: In the region of 100%, it is preferable to have an order of magnitude relationship represented by the following formula (A) or the following formula (B).

式(A) (炭素原子比率)<(ケイ素原子比率)<(酸素原子比率)
式(B) (酸素原子比率)<(ケイ素原子比率)<(炭素原子比率)
ここで、本発明に係るガスバリアー層の層厚の少なくとも80%以上とは、ガスバリアー層中で連続していなくてもよく、単に80%以上の部分で上記した関係を満たしていればよい。
Formula (A) (carbon atom ratio) <(silicon atom ratio) <(oxygen atom ratio)
Formula (B) (oxygen atom ratio) <(silicon atom ratio) <(carbon atom ratio)
Here, at least 80% or more of the layer thickness of the gas barrier layer according to the present invention does not have to be continuous in the gas barrier layer, and only needs to satisfy the above-described relationship at a portion of 80% or more. .

上記分布曲線において、酸素原子比率、ケイ素原子比率及び炭素原子比率の関係は、ガスバリアー層の層厚の、少なくとも90%以上(上限:100%)の領域で満たされることがより好ましく、少なくとも93%以上(上限:100%)の領域で満たされることがさらに好ましい。また、本発明に係るガスバリアー層の層厚の80%以上(上限:100%)の領域で、原子比率がC<Si<O、式(A)で表される序列の大小関係を満たすことが好ましい。このような条件となることで、得られるガスバリアーフィルムのガスバリアー性や折り曲げ耐性が十分となる。   In the above distribution curve, the relationship between the oxygen atom ratio, the silicon atom ratio, and the carbon atom ratio is more preferably satisfied in a region of at least 90% or more (upper limit: 100%) of the thickness of the gas barrier layer, and at least 93 More preferably, it is satisfied in an area of at least% (upper limit: 100%). Further, in the region of 80% or more (upper limit: 100%) of the thickness of the gas barrier layer according to the present invention, the atomic ratio satisfies C <Si <O, and the order magnitude relationship represented by the formula (A) is satisfied. Is preferred. By satisfying such conditions, the gas barrier property and bending resistance of the obtained gas barrier film are sufficient.

ケイ素分布曲線、酸素分布曲線、及び炭素分布曲線において、ケイ素原子比率、酸素原子比率、及び炭素原子比率が、該本発明に係るガスバリアー層の層厚の80%以上の領域において、当該式(A)の条件を満たす場合には、前記層中におけるケイ素原子比率は、25〜45at%であることが好ましく、30〜40at%であることがより好ましい。また、前記本発明に係るガスバリアー層中における酸素原子比率は、33〜67at%であることが好ましく、45〜67at%であることがより好ましい。さらに、前記層中における炭素原子比率は、3〜33at%であることが好ましく、3〜25at%であることがより好ましい。   In the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, and carbon distribution curve, in the region where the silicon atom ratio, oxygen atom ratio, and carbon atom ratio are 80% or more of the thickness of the gas barrier layer according to the present invention, the formula ( When the condition A) is satisfied, the silicon atom ratio in the layer is preferably 25 to 45 at%, more preferably 30 to 40 at%. The oxygen atomic ratio in the gas barrier layer according to the present invention is preferably 33 to 67 at%, more preferably 45 to 67 at%. Furthermore, the carbon atom ratio in the layer is preferably 3 to 33 at%, and more preferably 3 to 25 at%.

特に基材界面から30nmの距離範囲内において、炭素量が炭素原子比率として10〜30at%の範囲内で分布している領域が存在することが、折り曲げ耐性を向上する観点から必要である。すなわち、ガスバリアー層の層厚方向の炭素原子比率の分布を示す炭素分布曲線が、横軸a:基材界面から30nmの距離範囲と、縦軸b:炭素原子比率10〜30at%の範囲とに囲まれる領域に、プロットされることをいう。プロットされて形成される「領域」は、前記横軸a及び縦軸bで囲まれる領域内に、連続して少なくとも1箇所存在することが必要であるが、不連続に複数箇所存在してもよい。   In particular, within the distance range of 30 nm from the substrate interface, it is necessary from the viewpoint of improving the bending resistance that there is a region in which the carbon amount is distributed within the range of 10 to 30 at% as the carbon atom ratio. That is, the carbon distribution curve showing the distribution of the carbon atom ratio in the layer thickness direction of the gas barrier layer has a horizontal axis a: a distance range of 30 nm from the substrate interface, and a vertical axis b: a range of carbon atom ratio 10-30 at%. It is plotted in the area surrounded by. It is necessary that at least one “region” formed by plotting is continuously present in the region surrounded by the horizontal axis “a” and the vertical axis “b”. Good.

本発明のガスバリアーフィルムの折り曲げ耐性を向上する観点からは、基材界面から30nmの距離範囲を100%としたときに、炭素量が炭素原子比率として10〜30at%の範囲内にある領域が、当該距離範囲の30%以上の範囲内に存在することが好ましく、50%以上の範囲内に存在することがより好ましく、60%以上の範囲に存在することが更に好ましく、70%以上の範囲に存在することが特に好ましい。不連続に複数箇所存在する場合は、当該存在する領域の距離範囲の合計が、上記炭素が存在する距離範囲の比率のそれぞれを満たすことが好ましい。   From the viewpoint of improving the bending resistance of the gas barrier film of the present invention, when the distance range of 30 nm from the substrate interface is 100%, there is a region where the carbon amount is in the range of 10 to 30 at% as the carbon atom ratio. , Preferably within a range of 30% or more of the distance range, more preferably within a range of 50% or more, still more preferably within a range of 60% or more, and a range of 70% or more It is particularly preferred that When there are a plurality of discontinuous locations, it is preferable that the sum of the distance ranges of the existing regions satisfy the ratios of the distance ranges where the carbon exists.

これを図で説明すると、図4は、本発明に係るガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルを示すグラフである。   This will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a graph showing each element profile in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer according to the present invention.

〈XPSデプスプロファイルについて〉
ケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線、及び炭素/酸素分布曲線は、X線光電子分光法(XPS:Xray Photoelectron Spectroscopy)の測定とアルゴン等の希ガスイオンスパッタとを併用することにより、試料内部を露出させつつ順次表面組成分析を行う、いわゆるXPSデプスプロファイル測定により作成することができる。このようなXPSデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、例えば、縦軸を各元素の原子比率(at%)とし、横軸をエッチング時間(スパッタ時間)として作成することができる。なお、このように横軸をエッチング時間とする元素の分布曲線においては、エッチング時間は層厚方向における前記本発明に係るガスバリアー層の層厚方向における前記本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離(L)におおむね相関することから、「本発明に係るガスバリアー層の層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離」として、XPSデプスプロファイル測定の際に採用したエッチング速度とエッチング時間との関係から算出される本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離(すなわち、SiO換算の層厚(nm)=(エッチング時間(sec)×エッチング速度(nm/sec))を採用することができる。本発明では、SiO換算の層厚(nm)はスパッタ深さ(nm)ともいう。
<About XPS depth profile>
A silicon distribution curve, an oxygen distribution curve, a carbon distribution curve, and a carbon / oxygen distribution curve are obtained by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement in combination with rare gas ion sputtering such as argon. It can be created by so-called XPS depth profile measurement in which surface composition analysis is sequentially performed while exposing the inside. A distribution curve obtained by such XPS depth profile measurement can be created, for example, with the vertical axis as the atomic ratio (at%) of each element and the horizontal axis as the etching time (sputtering time). In this way, in the element distribution curve with the horizontal axis as the etching time, the etching time is from the surface of the gas barrier layer according to the present invention in the layer thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention in the layer thickness direction. The etching rate and the etching time employed in the XPS depth profile measurement as “the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention” are roughly correlated with the distance (L) of The distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention calculated from the relationship between (i.e., layer thickness in terms of SiO 2 (nm) = (etching time (sec) × etching rate (nm / sec)) is employed. In the present invention, the SiO 2 equivalent layer thickness (nm) is also referred to as the sputter depth (nm).

なお、本発明では、ケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び炭素/酸素分布曲線は、下記測定条件にて作成した。   In the present invention, the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve and carbon / oxygen distribution curve were prepared under the following measurement conditions.

[測定条件]
エッチングイオン種:アルゴン(Ar
エッチングレート(SiO熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO換算値):ガスバリアー層のSiO換算層厚÷20nm
X線光電子分光装置:Thermo Fisher Scientific社製、機種名「VG Theta Probe」
照射X線:単結晶分光AlKα X線のスポット及びそのサイズ:800×400μmの楕円形。
[Measurement condition]
Etching ion species: Argon (Ar + )
Etching rate (SiO 2 thermal oxide equivalent value): 0.05 nm / sec
Etching interval (SiO 2 equivalent value): SiO 2 equivalent layer thickness of the gas barrier layer ÷ 20 nm
X-ray photoelectron spectrometer: Model “VG Theta Probe”, manufactured by Thermo Fisher Scientific
Irradiation X-ray: Single crystal spectroscopic AlKα X-ray spot and size: 800 × 400 μm ellipse.

また、対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置で作製したガスバリアー層をプロットする場合は、通過する一対の対向ローラー数でプロット位置を定義する(下記エッチング間隔)。   Moreover, when plotting the gas barrier layer produced with the plasma CVD apparatus which has a counter roller electrode, a plot position is defined by the number of a pair of counter rollers which pass (the following etching space | interval).

[測定条件]
エッチングイオン種:アルゴン(Ar
エッチングレート(SiO熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO換算値)(データプロット間隔):ガスバリアー層のSiO換算層厚÷10÷TR数(対向ローラー数)(nm)
X線光電子分光装置:Thermo Fisher Scientific社製、機種名「VG Theta Probe」
照射X線:単結晶分光AlKα
X線のスポット及びそのサイズ:800×400μmの楕円形
本発明でいう「基材界面」とは、ケイ素原子比率(at%)プロファイル及び炭素原子比率(at%)プロファイルにおいて、ガスバリアー層表面から深さ方向にXPSデプスプロファイルのデータをプロットしたときに、ケイ素原子比率が−0.5at%/nm以上変化し、かつ炭素原子比率が+1.0at%以上変化する点Pを「基材界面」と定義する。
[Measurement condition]
Etching ion species: Argon (Ar + )
Etching rate (SiO 2 thermal oxide equivalent value): 0.05 nm / sec
Etching interval (SiO 2 equivalent value) (data plot interval): SiO 2 equivalent layer thickness of gas barrier layer ÷ 10 ÷ TR number (number of opposed rollers) (nm)
X-ray photoelectron spectrometer: Model “VG Theta Probe”, manufactured by Thermo Fisher Scientific
Irradiation X-ray: Single crystal spectroscopy AlKα
X-ray spot and its size: 800 × 400 μm oval shape “Substrate interface” as used in the present invention refers to the silicon atom ratio (at%) profile and the carbon atom ratio (at%) profile from the surface of the gas barrier layer. When plotting XPS depth profile data in the depth direction, the point P where the silicon atomic ratio changes by −0.5 at% / nm or more and the carbon atomic ratio changes by +1.0 at% or more is defined as “base material interface”. It is defined as

これは、XPSデプスプロファイルにて組成分析を行う際、測定の性質上、本発明に係るガスバリアー層と、基材又は基材上に形成されたハードコート層等の有機層との界面で、必ず両方の組成が混在する遷移領域が存在することによる。   This is an interface between the gas barrier layer according to the present invention and an organic layer such as a hard coat layer formed on the base material or the base material due to the nature of the measurement when performing composition analysis with the XPS depth profile. This is because there is always a transition region in which both compositions are mixed.

XPSは、真空下で試料表面にX線を照射し、光電効果により表面から真空中に放出される光電子の運動エネルギーを観測することにより、その表面の元素組成や化学状態に関する情報を得ることができるものであるが、当該X線照射時に界面近傍では、膜だけでなく、基材にもX線が到達してしまい、その影響を受けることにより、組成的に混在する遷移領域が存在し、界面として明確な位置を特定するのは困難である。したがって、本発明でいう「基材界面」とは、ガスバリアー層の成分と基材の成分との両方検出される遷移領域内であって、上記変化点である点Pを「基材界面」と定義した。   XPS can obtain information on the elemental composition and chemical state of the surface by irradiating the sample surface with X-rays under vacuum and observing the kinetic energy of photoelectrons emitted from the surface into the vacuum by the photoelectric effect. Although it is possible, near the interface at the time of the X-ray irradiation, X-rays reach not only the film but also the base material, and there is a transition region that is mixed in composition due to the influence thereof, It is difficult to specify a clear position as an interface. Therefore, the “base material interface” as used in the present invention is a transition region in which both the gas barrier layer component and the base material component are detected, and the point P which is the above change point is the “base material interface”. Defined.

例えば、図4によれば、XPSデプスプロファイルにより、ケイ素原子比率が−0.5at%/nm以上変化し、かつ炭素原子比率が+1.0at%以上変化する点Pはスパッタ深さ50.9nmであるので、当該基材界面から30nmの距離範囲Sは、スパッタ深さ20.9〜50.9nmの範囲が該当し、その範囲において、炭素量が炭素原子比率として10〜30at%の範囲で分布している領域があり、その存在領域の距離範囲(20.9〜44.0nm)は、当該基材界面から30nmの距離範囲の65%の範囲内(層の深さ方向の厚さとして23.1nmの距離範囲)に存在していることになる。   For example, according to FIG. 4, the point P where the silicon atomic ratio changes by −0.5 at% / nm or more and the carbon atomic ratio changes by +1.0 at% or more by the XPS depth profile is at a sputter depth of 50.9 nm. Therefore, the distance range S of 30 nm from the substrate interface corresponds to the sputter depth range of 20.9 to 50.9 nm, in which the carbon amount is distributed in the range of 10 to 30 at% as the carbon atom ratio. The distance range (20.9 to 44.0 nm) of the existing region is within 65% of the distance range of 30 nm from the substrate interface (the thickness in the depth direction of the layer is 23). .1 nm distance range).

同様に、本発明に係る別のガスバリアー層のXPSデプスプロファイルを示す図6によれば、点Pはスパッタ深さ57.0nmであるので、当該基材界面から30nmの距離範囲Sは、スパッタ深さ27.0〜57.0nmの範囲が該当し、その範囲において、炭素量が炭素原子比率として10〜30at%の範囲で分布している領域があり、その存在領域の距離範囲(27.0〜52.5nm)は、当該基材界面から30nmの距離範囲の74%の範囲内(層の深さ方向の厚さとして22.1nmの距離範囲)に存在していることになる。   Similarly, according to FIG. 6 showing the XPS depth profile of another gas barrier layer according to the present invention, since the point P has a sputter depth of 57.0 nm, a distance range S of 30 nm from the substrate interface is a sputter depth. This range corresponds to a depth range of 27.0 to 57.0 nm. In this range, there is a region in which the carbon content is distributed in the range of 10 to 30 at% as a carbon atom ratio, and the distance range (27. 0 to 52.5 nm) is present within 74% of the distance range of 30 nm from the substrate interface (a distance range of 22.1 nm as the thickness in the depth direction of the layer).

これに対して、比較例の各元素プロファイルを示すグラフである図8によれば、点Pはスパッタ深さ53.0nmであり、当該基材界面から30nmの距離範囲Sは、スパッタ深さ23.0〜53.0nmの範囲が該当し、その範囲において、炭素量が炭素原子比率として10〜30at%の範囲で分布している領域の割合は0%であり、炭素量が当該距離範囲内において著しく低い含有量であることがわかる。   On the other hand, according to FIG. 8, which is a graph showing each element profile of the comparative example, the point P has a sputter depth of 53.0 nm, and a distance range S of 30 nm from the substrate interface has a sputter depth of 23. The range of .0 to 53.0 nm is applicable, and in this range, the proportion of the region in which the carbon amount is distributed in the range of 10 to 30 at% as the carbon atom ratio is 0%, and the carbon amount is within the distance range. It can be seen that the content is extremely low.

本発明に係るガスバリアー層は、ガスバリアー層表面からの距離(L)と、酸素量に対する炭素量の比率(C/O)との関係を示す炭素/酸素分布曲線において、炭素/酸素分布曲線が少なくとも2つの極値を有する。かような極値の存在は、層内の炭素、及び酸素の存在比が均一ではない層であることを示すものであり、部分的に炭素が多い部分が存在することで、層全体がフレキシブルな構造となり、折り曲げ耐性が向上する。   The gas barrier layer according to the present invention is a carbon / oxygen distribution curve showing a relationship between a distance (L) from the surface of the gas barrier layer and a ratio of carbon amount to oxygen amount (C / O). Has at least two extreme values. The existence of such an extreme value indicates that the abundance ratio of carbon and oxygen in the layer is not uniform, and the entire layer is flexible due to the presence of a part with a large amount of carbon. And the bending resistance is improved.

本発明に係るガスバリアー層は、炭素/酸素分布曲線が少なくとも3つの極値を有することが好ましく、少なくとも5つの極値を有することがより好ましい。   In the gas barrier layer according to the present invention, the carbon / oxygen distribution curve preferably has at least three extreme values, and more preferably has at least five extreme values.

ここで極値とは、ガスバリアー層の層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離に対する元素の原子比率の極大値又は極小値のことをいう。また、本発明において極大値とは、元素の分布曲線において、ガスバリアー層の表面からの距離の連続的変化に伴って元素の原子比率の値が増加から減少に変わる点であって且つその点の元素の原子比率の値よりも、該点からガスバリアー層の層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離をさらに5nm変化させた位置の元素の原子比率の値が、1at%以上減少する点のことをいう。極小値とは、元素の分布曲線において、ガスバリアー層の表面からの距離の連続的変化に伴って元素の原子比率の値が減少から増加に変わる点であって且つその点の元素の原子比率の値よりも、該点からガスバリアー層の層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離をさらに5nm変化させた位置の元素の原子比率の値が、1at%以上増加する点のことをいう。   Here, the extreme value means the maximum value or the minimum value of the atomic ratio of the element to the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer. In the present invention, the maximum value is a point in the element distribution curve where the value of the atomic ratio of the element changes from increasing to decreasing with a continuous change in the distance from the surface of the gas barrier layer. The atomic ratio value of the element at a position where the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer from the point to the surface of the gas barrier layer is further changed by 5 nm is reduced by 1 at% or more. It means a point. The minimum value is a point in the element distribution curve where the atomic ratio of the element changes from decreasing to increasing with a continuous change in the distance from the surface of the gas barrier layer, and the atomic ratio of the element at that point. Is a point where the value of the atomic ratio of the element at a position where the distance from the surface of the gas barrier layer in the layer thickness direction of the gas barrier layer from this point is further changed by 5 nm is increased by 1 at% or more. .

このような極値の数は、後述する図2の装置において、対向ローラー数(TR数、対極する二つのローラーセット数)がn個の場合には(nは1以上の整数)、理論上の極値の数は、約(5+4×(n−1))個となる。しかしながら、実際の極値数は基材の搬送速度などにより、理論上の極値数となるとは限らず、増減する場合がある。炭素/酸素分布曲線の極値が1つ以下である場合、得られるガスバリアーフィルムを屈曲させた場合におけるガスバリアー性が不十分となる。なお、炭素/酸素分布曲線の極値の上限は、特に制限されないが、例えば、好ましくは30以下、より好ましくは25以下である。極値の数は、ガスバリアー層の層厚にも起因するため、一概に規定することはできない。   The number of such extreme values is theoretically determined when the number of opposed rollers (TR number, number of two roller sets opposite to each other) is n (n is an integer of 1 or more) in the apparatus shown in FIG. The number of extreme values is about (5 + 4 × (n−1)). However, the actual number of extreme values is not always the theoretical number of extreme values depending on the conveyance speed of the substrate, and may increase or decrease. When the extreme value of the carbon / oxygen distribution curve is 1 or less, the gas barrier property when the obtained gas barrier film is bent is insufficient. The upper limit of the extreme value of the carbon / oxygen distribution curve is not particularly limited, but is preferably 30 or less, more preferably 25 or less, for example. Since the number of extreme values is also caused by the thickness of the gas barrier layer, it cannot be specified unconditionally.

また、ガスバリアー層の層厚方向の炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値間の間隔が1〜10nmの範囲内であることが、本発明の折り曲げ耐性を向上する観点から必要である。好ましくは2組以上の隣接する極値間の間隔が1〜10nmの範囲内であることである。   In addition, in the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction of the gas barrier layer, the interval between at least one pair of adjacent extreme values is in the range of 1 to 10 nm from the viewpoint of improving the bending resistance of the present invention. is necessary. Preferably, the interval between two or more adjacent extreme values is in the range of 1 to 10 nm.

より効果が顕著なのは、少なくとも1組の隣接する極値間の間隔が1〜7nmの範囲内であり、さらに良好であるのは1〜5nmの範囲内である。隣接する極値間隔が小さい、すなわち、急激な膜内組成変化を有する本発明に係るガスバリアー層を有するフィルムは、当該ガスバリアー層の柔軟性の点で優れた効果を発揮すると同時にガスバリアー性にも優れる。   The effect is more remarkable when the distance between at least one set of adjacent extreme values is in the range of 1 to 7 nm, and even better is in the range of 1 to 5 nm. A film having a gas barrier layer according to the present invention having a small interval between adjacent extreme values, that is, a rapid change in the composition of the film, exhibits an excellent effect in terms of flexibility of the gas barrier layer and at the same time has a gas barrier property. Also excellent.

少なくとも1組の隣接する極値間の間隔は、例えば、後述の図2に記載の装置を用いた場合に基材の搬送速度に比例する値である。具体的には、基材の搬送速度を速めた場合には、隣接する極値間の間隔が短くなる傾向にある。また、現実的な搬送速度を考慮すると、少なくとも1組の隣接する極値間の間隔は1nm以上となる。ここで、炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値間の間隔が10nm以下となる本発明に係るガスバリアー層は、特に図2の装置において基材の搬送速度を3m/分以上とした場合に容易に形成させることができる。さらには5m/分以上であればより容易となる。すなわち、本発明の好適な一実施形態は、さらに、本発明に係るガスバリアー層が、対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置を用いたプラズマCVD法により形成されてなる層であり、炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値間の間隔が1〜10nm(より好ましくは1〜7nm、さらに好ましくは1〜5nm)の範囲であるという要件を具備する形態である。   The interval between at least one pair of adjacent extreme values is a value proportional to the conveyance speed of the base material when the apparatus shown in FIG. Specifically, when the conveyance speed of the base material is increased, the interval between adjacent extreme values tends to be shortened. In consideration of a realistic conveyance speed, the interval between at least one set of adjacent extreme values is 1 nm or more. Here, in the carbon / oxygen distribution curve, the gas barrier layer according to the present invention in which the distance between at least one pair of adjacent extreme values is 10 nm or less, particularly the substrate transport speed of 3 m / min in the apparatus of FIG. In this case, it can be easily formed. Furthermore, if it is 5 m / min or more, it becomes easier. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the gas barrier layer according to the present invention is a layer formed by a plasma CVD method using a plasma CVD apparatus having a counter roller electrode, and has a carbon / oxygen distribution. In the curve, the distance between at least one pair of adjacent extreme values is in the range of 1 to 10 nm (more preferably 1 to 7 nm, still more preferably 1 to 5 nm).

炭素/酸素分布曲線における極値間の間隔は、炭素/酸素分布曲線から求められ、各極値の本発明に係るガスバリアー層の表面からのSiO換算層厚(スパッタ深さ(nm))から算出される。なお、隣接する極値間の間隔とは、炭素/酸素分布曲線の有する1つの極値及び該極値に隣接する極値における本発明に係るガスバリアー層の層厚方向における本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離(L)の差の絶対値(以下、単に「極値間の距離」とも称する)を指す。また、炭素/酸素分布曲線における「極値」とは、炭素/酸素分布曲線における、C/O(炭素量/酸素量)の極大値又は極小値のことをいう。前述のとおり、炭素/酸素分布曲線における極大値とは、本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に酸素量に対する炭素量の原子比率(C/O)の値が増加から減少に変わる点でのことをいう。さらに、炭素/酸素分布曲線における極小値とは、本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に、酸素量に対する炭素量の原子比率(C/O)の値が減少から増加に変わる点のことをいう。The interval between the extreme values in the carbon / oxygen distribution curve is determined from the carbon / oxygen distribution curve, and the SiO 2 equivalent layer thickness (sputter depth (nm)) from the surface of the gas barrier layer according to the present invention at each extreme value. Is calculated from In addition, the space | interval between adjacent extreme values is the gas which concerns on this invention in the layer thickness direction of the gas barrier layer which concerns on one extreme value which a carbon / oxygen distribution curve has, and the extreme value adjacent to this extreme value. The absolute value of the difference in distance (L) from the surface of the barrier layer (hereinafter, also simply referred to as “distance between extreme values”). Further, the “extreme value” in the carbon / oxygen distribution curve refers to the maximum value or the minimum value of C / O (carbon content / oxygen content) in the carbon / oxygen distribution curve. As described above, the maximum value in the carbon / oxygen distribution curve means that the value of the atomic ratio (C / O) of the carbon amount to the oxygen amount increases when the distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention is changed. This is the point that changes from a decrease to a decrease. Furthermore, the minimum value in the carbon / oxygen distribution curve means that when the distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention is changed, the value of the atomic ratio (C / O) of the carbon amount to the oxygen amount decreases. The point that changes to increase.

これを図で説明すると、図5では基材界面から30nmの距離範囲において、炭素/酸素分布曲線から求められる、一組の隣接する極大値Xと極小値Yとの間隔Zは5nmとなる。図7では、間隔Zは4nmであり、図9では間隔Zは11nmとなる。   This will be described with reference to FIG. 5. In FIG. 5, the distance Z between a pair of adjacent local maximum values X and local minimum values Y obtained from the carbon / oxygen distribution curve in a distance range of 30 nm from the substrate interface is 5 nm. In FIG. 7, the interval Z is 4 nm, and in FIG. 9, the interval Z is 11 nm.

また、本発明に係るガスバリアー層において、透過型電子顕微鏡(TEM)観察による膜厚測定法により測定された層厚(nm)を炭素/酸素分布曲線の極値数で除した値(以下、「TEMによる層厚(nm)/極値数」とする)が、20(nm/数)以下であることが好ましい。この値は、層厚と極値との関係を示すものであり、例えば、層厚が同じ場合に、一方の極値数が多い場合には、極値数の多い本発明に係るガスバリアー層のほうが、他方の本発明に係るガスバリアー層よりも極値間隔が小さいものとなる。したがって、TEMによる層厚(nm)/極値数が小さいほど、層厚方向の組成が変化しているものと言える。本発明では、かような急激な膜内組成変化を有する本発明に係るガスバリアー層を有するフィルムであっても、高温高湿時のガスバリアー性の低下が抑制される。TEMによる層厚(nm)/極値数の下限は特に限定されるものではないが、通常3.5(nm/数)以上である。TEMによる層厚(nm)/極値数が15(nm/数)以下の場合、特に効果が大きいため、より好ましい。ここで、TEMによる層厚(nm)/極値数が、20(nm/数)以下である本発明に係るガスバリアー層は、図2の装置(つまりTR数=1の場合)において基材の搬送速度を速めた場合、特に搬送速度3m/分以上とした場合に形成させることができる。さらに、酸素/炭素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値間隔が1〜10nmである、さらには2組以上である場合、効果が大きい。すなわち、本発明の好適な一実施形態は、さらに、本発明に係るガスバリアー層が、対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置を用いたプラズマCVD法により形成されてなる層であり、透過型電子顕微鏡(TEM)観察による膜厚測定法により測定された層厚(nm)を炭素/酸素分布曲線の極値数で除した値(以下、「TEMによる層厚(nm)/極値数」とする)が、20(nm/数)以下であるという要件を具備する形態であることが好ましい。   Further, in the gas barrier layer according to the present invention, the value obtained by dividing the layer thickness (nm) measured by the film thickness measurement method by observation with a transmission electron microscope (TEM) by the number of extreme values of the carbon / oxygen distribution curve (hereinafter, It is preferable that “layer thickness by TEM (nm) / number of extreme values” is 20 (nm / number) or less. This value indicates the relationship between the layer thickness and the extreme value. For example, when the layer thickness is the same and one of the extreme values is large, the gas barrier layer according to the present invention having a large number of extreme values. In this case, the extreme value interval is smaller than that of the other gas barrier layer according to the present invention. Therefore, it can be said that the composition in the layer thickness direction changes as the TEM layer thickness (nm) / extremum number decreases. In this invention, even if it is a film which has the gas barrier layer which concerns on this invention which has such a rapid in-film composition change, the fall of the gas barrier property at the time of high temperature and high humidity is suppressed. The lower limit of the layer thickness (nm) / number of extreme values by TEM is not particularly limited, but is usually 3.5 (nm / number) or more. The case where the layer thickness (nm) / extremum number by TEM is 15 (nm / number) or less is more preferable because the effect is particularly great. Here, the gas barrier layer according to the present invention having a layer thickness (nm) / number of extreme values by TEM of 20 (nm / number) or less is the base material in the apparatus of FIG. 2 (that is, in the case of TR number = 1). Can be formed when the transport speed is increased, particularly when the transport speed is 3 m / min or more. Further, in the oxygen / carbon distribution curve, when at least one set of adjacent extreme value intervals is 1 to 10 nm, and further two or more sets, the effect is great. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the gas barrier layer according to the present invention is a layer formed by a plasma CVD method using a plasma CVD apparatus having a counter roller electrode, and a transmission electron microscope The value obtained by dividing the layer thickness (nm) measured by the film thickness measurement method by (TEM) observation by the number of extreme values of the carbon / oxygen distribution curve (hereinafter referred to as “the layer thickness (nm) by TEM / number of extreme values”). ) Is preferably 20 (nm / number) or less.

また、炭素分布曲線においても、少なくとも2つの極値を有することが好ましく、少なくとも3つの極値を有することが好ましく、少なくとも5つの極値を有することがより好ましい。炭素分布曲線が少なくとも2つの極値を有することで、炭素原子比率が濃度勾配を有して連続的に変化し、屈曲時のガスバリアー性が高まる。ここで、炭素分布曲線における「極値」とは、本発明に係るガスバリアー層の層厚方向における本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離(L)と炭素原子比率を示す、炭素分布曲線における炭素原子の極大値又は極小値のことをいう。また、炭素分布曲線における極大値とは、本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に、炭素原子比率の値が増加から減少に変わる点でのことをいう。さらに、炭素分布曲線における極小値とは、本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に、炭素原子比率の値が減少から増加に変わる点のことをいう。   Also, the carbon distribution curve preferably has at least two extreme values, preferably at least three extreme values, and more preferably at least five extreme values. When the carbon distribution curve has at least two extreme values, the carbon atom ratio continuously changes with a concentration gradient, and the gas barrier property at the time of bending increases. Here, the “extreme value” in the carbon distribution curve means the carbon distribution indicating the distance (L) from the surface of the gas barrier layer according to the present invention and the carbon atom ratio in the layer thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention. The maximum or minimum value of carbon atoms in the curve. The maximum value in the carbon distribution curve means that the value of the carbon atom ratio changes from increasing to decreasing when the distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention is changed. Furthermore, the minimum value in the carbon distribution curve refers to a point where the value of the carbon atom ratio changes from decrease to increase when the distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention is changed.

本発明に係るガスバリアー層の酸素分布曲線は、少なくとも1つの極値を有することが好ましく、少なくとも2つの極値を有することがより好ましく、少なくとも3つの極値を有することがさらに好ましく、少なくとも5つの極値を有することが特に好ましい。酸素分布曲線が極値を少なくとも1つ有する場合、得られるガスバリアーフィルムを屈曲させた場合におけるガスバリアー性がより向上する。なお、酸素分布曲線の極値の上限は、特に制限されないが、例えば、好ましくは20以下、より好ましくは10以下である。酸素分布曲線の極値の数においても、ガスバリアー層の層厚に起因する部分があり一概に規定できない。ここで、酸素分布曲線における「極値」とは、本発明に係るガスバリアー層の層厚方向における本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離(L)と酸素原子比率を示す、酸素分布曲線における酸素原子の極大値又は極小値のことをいう。また、酸素分布曲線における極大値とは、本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に、酸素原子比率の値が増加から減少に変わる点をいう。さらに、酸素分布曲線における極小値とは、本発明に係るガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に、酸素原子比率の値が減少から増加に変わる点をいう。   The oxygen distribution curve of the gas barrier layer according to the present invention preferably has at least one extreme value, more preferably has at least two extreme values, still more preferably has at least three extreme values, and at least 5 It is particularly preferred to have two extreme values. When the oxygen distribution curve has at least one extreme value, the gas barrier property when the obtained gas barrier film is bent is further improved. The upper limit of the extreme value of the oxygen distribution curve is not particularly limited, but is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, for example. Even in the number of extreme values of the oxygen distribution curve, there is a portion caused by the thickness of the gas barrier layer, and it cannot be defined unconditionally. Here, the “extreme value” in the oxygen distribution curve means the oxygen distribution indicating the distance (L) from the surface of the gas barrier layer according to the present invention and the oxygen atomic ratio in the layer thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention. The maximum or minimum value of the oxygen atom in the curve. Further, the maximum value in the oxygen distribution curve means that the value of the oxygen atomic ratio changes from increase to decrease when the distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention is changed. Furthermore, the minimum value in the oxygen distribution curve means that the value of the oxygen atomic ratio changes from decrease to increase when the distance from the surface of the gas barrier layer according to the present invention is changed.

また、本発明において、本発明に係るガスバリアー層の層厚方向に対する炭素及び酸素原子の合計量はほぼ一定であることが好ましい。これにより、本発明に係るガスバリアー層は適度な折り曲げ耐性を発揮し、ガスバリアーフィルムの屈曲時のクラック発生をより有効に抑制・防止されうる。より具体的には、本発明に係るガスバリアー層の層厚方向における該ガスバリアー層の表面からの距離(L)と、酸素及び炭素の合計量の比率(酸素及び炭素原子比率)との関係を示す分布曲線において、該分布曲線における酸素及び炭素の原子比率の合計の最大値及び最小値の差の絶対値(以下、単に「OCmax−OCmin差」とも称する)が5at%未満であることが好ましく、4at%未満であることがより好ましく、3at%未満であることがさらに好ましい。前記絶対値が5at%未満であれば、得られるガスバリアーフィルムのガスバリアー性がより向上する。なお、OCmax−OCmin差の下限は、OCmax−OCmin差が小さいほど好ましいため、0at%であるが、0.1at%以上であれば十分である。In the present invention, the total amount of carbon and oxygen atoms in the thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention is preferably substantially constant. Thereby, the gas barrier layer according to the present invention exhibits appropriate bending resistance, and the generation of cracks when the gas barrier film is bent can be more effectively suppressed / prevented. More specifically, the relationship between the distance (L) from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention and the ratio of the total amount of oxygen and carbon (oxygen and carbon atom ratio). The absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the total atomic ratio of oxygen and carbon in the distribution curve (hereinafter, also simply referred to as “OC max −OC min difference”) is less than 5 at%. Is preferably less than 4 at%, more preferably less than 3 at%. When the absolute value is less than 5 at%, the gas barrier property of the obtained gas barrier film is further improved. The lower limit of the OC max -OC min difference, since preferably as OC max -OC min difference is small, but is 0 atomic%, it is sufficient if more than 0.1 at%.

膜面全体において均一でかつ優れたガスバリアー性を有する本発明に係るガスバリアー層を形成するという観点から、本発明に係るガスバリアー層が膜面方向(本発明に係るガスバリアー層の表面に平行な方向)において実質的に一様であることが好ましい。ここで、本発明に係るガスバリアー層が膜面方向において実質的に一様とは、XPSデプスプロファイル測定により本発明に係るガスバリアー層の膜面の任意の2箇所の測定箇所について前記酸素分布曲線、前記炭素分布曲線及び前記酸素/炭素分布曲線を作成した場合に、その任意の2箇所の測定箇所において得られる炭素分布曲線が持つ極値の数が同じであり、それぞれの炭素分布曲線における炭素の原子比率の最大値及び最小値の差の絶対値が、互いに同じであるか若しくは5at%以内の差であることをいう。   From the viewpoint of forming a gas barrier layer according to the present invention that is uniform over the entire film surface and has excellent gas barrier properties, the gas barrier layer according to the present invention is in the direction of the film surface (on the surface of the gas barrier layer according to the present invention). It is preferably substantially uniform in the (parallel direction). Here, the gas barrier layer according to the present invention is substantially uniform in the film surface direction means that the oxygen distribution at any two measurement points on the film surface of the gas barrier layer according to the present invention by XPS depth profile measurement. When the curve, the carbon distribution curve, and the oxygen / carbon distribution curve are created, the number of extreme values of the carbon distribution curve obtained at any two measurement locations is the same, and the respective carbon distribution curves The absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is the same as each other or within 5 at%.

さらに、本発明においては、前記炭素分布曲線は実質的に連続であることが好ましい。ここで、炭素分布曲線が実質的に連続とは、炭素分布曲線における炭素の原子比率が不連続に変化する部分を含まないことを意味し、具体的には、エッチング速度とエッチング時間とから算出される層厚方向の表面からの距離(x、単位:nm)と、炭素の原子比率(C、単位:at%)との関係において、下記数式(1)で表される条件を満たすことをいう。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that the carbon distribution curve is substantially continuous. Here, “substantially continuous carbon distribution curve” means that the carbon distribution curve does not include a portion where the atomic ratio of carbon changes discontinuously. Specifically, the carbon distribution curve is calculated from the etching rate and the etching time. Satisfying the condition represented by the following formula (1) in the relationship between the distance from the surface in the layer thickness direction (x, unit: nm) and the atomic ratio of carbon (C, unit: at%). Say.

数式1 (dC/dx)≦0.5
本発明に係るガスバリアー層の形成方法は、化学気相成長法(CVD)、特に、プラズマ化学気相成長法(プラズマCVD、PECVD(plasma−enhanced chemical vapor deposition)、以下、単に「プラズマCVD法」とも称する)により形成される。
Formula 1 (dC / dx) ≦ 0.5
The gas barrier layer forming method according to the present invention is a chemical vapor deposition method (CVD), in particular, a plasma chemical vapor deposition method (plasma CVD, plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)), hereinafter simply referred to as “plasma CVD method”. ").

以下、本発明に係るプラズマCVD法を利用して、本発明に係るガスバリアー層を形成する製造方法を説明する。   Hereinafter, a manufacturing method for forming the gas barrier layer according to the present invention using the plasma CVD method according to the present invention will be described.

本発明に係るプラズマCVD法は、生産性が高いことから、対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置を用いたプラズマCVD法であり、当該プラズマCVD装置により、本発明に係るガスバリアー層を形成する。なお、当該プラズマCVD法はペニング放電プラズマ方式のプラズマCVD法であってもよい。   The plasma CVD method according to the present invention is a plasma CVD method using a plasma CVD apparatus having a counter roller electrode because of its high productivity. The gas barrier layer according to the present invention is formed by the plasma CVD apparatus. The plasma CVD method may be a Penning discharge plasma type plasma CVD method.

〈本発明に係るガスバリアー層の製造方法〉
プラズマCVD法においてプラズマを発生させる際には、複数の成膜ローラーの間の空間にプラズマ放電を発生させることが好ましく、一対の成膜ローラーを用い、その一対の成膜ローラーのそれぞれに基材(ここでいう、基材には、基材が処理された、又は基材上に有機層を有する形態も含む。)を配置して、一対の成膜ローラー間に放電してプラズマを発生させることがより好ましい。このようにして、一対の成膜ローラーを用い、その一対の成膜ローラー上に基材を配置して、かかる一対の成膜ローラー間に放電することにより、成膜時に一方の成膜ローラー上に存在する基材の表面部分を成膜しつつ、もう一方の成膜ローラー上に存在する基材の表面部分も同時に成膜することが可能となって効率よく薄膜を製造できる。加えて、ローラーを使用しない通常のプラズマCVD法と比較して成膜レートを倍にでき、なおかつ、略同じ構造の膜を成膜できるので前記炭素分布曲線における極値を少なくとも倍増させることが可能となり、効率よく前記条件(i)を満たす層を形成することが可能となる。
<Method for Producing Gas Barrier Layer According to the Present Invention>
When generating plasma in the plasma CVD method, it is preferable to generate a plasma discharge in a space between a plurality of film forming rollers. A pair of film forming rollers is used, and a substrate is provided for each of the pair of film forming rollers. (Here, the base material includes a form in which the base material has been processed or has an organic layer on the base material.) And discharge between a pair of film forming rollers to generate plasma. It is more preferable. In this way, by using a pair of film forming rollers, placing a base material on the pair of film forming rollers, and discharging between the pair of film forming rollers, one film forming roller It is possible to form a film on the surface part of the base material existing on the other film, and simultaneously form the film on the surface part of the base material present on the other film forming roller, so that a thin film can be produced efficiently. In addition, the film formation rate can be doubled compared to the normal plasma CVD method that does not use a roller, and a film with substantially the same structure can be formed, so it is possible to at least double the extreme value in the carbon distribution curve. Thus, it is possible to efficiently form a layer that satisfies the condition (i).

また、このようにして一対の成膜ローラー間に放電する際には、一対の成膜ローラーの極性を交互に反転させることが好ましい。さらに、このようなプラズマCVD法に用いる成膜ガスとしては、有機ケイ素化合物と酸素とを含むものが好ましく、その成膜ガス中の酸素の含有量は、前記成膜ガス中の前記有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量未満であることが好ましい。また、本発明のガスバリアーフィルムにおいては、本発明に係るガスバリアー層が連続的な成膜プロセスにより形成された層であることが好ましい。   Further, when discharging between the pair of film forming rollers in this way, it is preferable to reverse the polarities of the pair of film forming rollers alternately. Further, the film forming gas used in such a plasma CVD method preferably includes an organic silicon compound and oxygen, and the content of oxygen in the film forming gas is determined by the organosilicon compound in the film forming gas. It is preferable that the amount of oxygen be less than the theoretical oxygen amount necessary for complete oxidation. In the gas barrier film of the present invention, the gas barrier layer according to the present invention is preferably a layer formed by a continuous film forming process.

また、本発明に係るガスバリアーフィルムは、生産性の観点から、ロールtoロール方式で基材の表面上に本発明に係るガスバリアー層を形成させることが好ましい。また、このようなプラズマCVD法によりガスバリアー層を製造する際に用いることが可能な装置としては、特に制限されないが、少なくとも一対の成膜ローラーと、プラズマ電源とを備え、かつ前記一対の成膜ローラー間において放電することが可能な構成となっている装置であることが好ましく、例えば、図2に示す製造装置を用いた場合には、プラズマCVD法を利用しながらロールtoロール方式で製造することも可能となる。   Moreover, it is preferable that the gas barrier film which concerns on this invention forms the gas barrier layer which concerns on this invention on the surface of a base material by a roll to roll system from a viewpoint of productivity. Further, an apparatus that can be used when producing a gas barrier layer by such a plasma CVD method is not particularly limited, and includes at least a pair of film forming rollers and a plasma power source, and the pair of components. It is preferable that the apparatus has a configuration capable of discharging between film rollers. For example, when the manufacturing apparatus shown in FIG. 2 is used, the apparatus is manufactured by a roll-to-roll method using a plasma CVD method. It is also possible to do.

以下、図2を参照しながら、本発明に係るガスバリアー層の形成方法について、より詳細に説明する。なお、図2は、本発明に係るガスバリアー層を製造するために好適に利用することが可能な製造装置の一例を示す模式図である。また、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, the gas barrier layer forming method according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a production apparatus that can be suitably used for producing the gas barrier layer according to the present invention. In the following description and drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明のガスバリアーフィルムを製造するガスバリアーフィルムの製造方法は、
帯状の可撓性基材を送り出しローラーから繰り出して搬送ローラーで搬送する工程と、
前記可撓性基材を加熱処理する工程と、
前記加熱処理された可撓性基材を、一対の成膜ローラーのそれぞれに接触させながら搬送を行い、当該一対の成膜ローラー間に成膜ガスを供給しながらプラズマ放電を行い、前記可撓性基材上にガスバリアー層を形成する工程と、
前記ガスバリアー層を可撓性基材上に形成したガスバリアーフィルムを搬送ローラーで搬送しながら巻取りローラーで巻取る工程と、を含み、かつ
前記可撓性基材の搬送速度が、3m/分以上であることを特徴とするガスバリアーフィルムの製造方法であることが好ましい。
The method for producing a gas barrier film for producing the gas barrier film of the present invention is as follows.
A step of feeding the belt-shaped flexible base material from the feed roller and transporting it with the transport roller;
Heat-treating the flexible substrate;
The flexible substrate subjected to the heat treatment is conveyed while being brought into contact with each of a pair of film forming rollers, and plasma discharge is performed while supplying a film forming gas between the pair of film forming rollers. Forming a gas barrier layer on the conductive substrate;
Winding the gas barrier film having the gas barrier layer formed on the flexible base material with a take-up roller while transporting it with a transport roller, and the transport speed of the flexible base material is 3 m / It is preferable that it is a manufacturing method of the gas barrier film characterized by being more than minutes.

図2に示すプラズマCVD製造装置30は、基材1を送り出す、送り出しローラー31と、搬送ローラー32、35、36と、加熱ローラー33、34及び加熱ローラーの温度調整を行う温度調整装置48を有する、繰り出し/搬送工程と加熱処理工程を有するA室(加熱処理室ともいう。)と、成膜ローラー40、41と、ガス供給管44と、プラズマ発生用電源52と、成膜ローラー40及び41の内部に設置された磁場発生装置42、43と、搬送ローラー37、38、39を有する、成膜工程を有するB室(成膜室ともいう。)と、搬送ローラー45、46と巻取りローラー47とを備えている、巻取り工程を有するC室(巻取り室ともいう。)の3室よりなるプラズマCVD装置である。それぞれの部屋は独立しており、個別に気圧及び温度を制御できる装置(不図示)を有することが好ましい。それぞれの各室の温度は市販の温度モニター49〜51で計測される。   The plasma CVD manufacturing apparatus 30 shown in FIG. 2 includes a feed roller 31 that feeds out the substrate 1, transport rollers 32, 35, and 36, heating rollers 33 and 34, and a temperature adjusting device 48 that adjusts the temperature of the heating roller. A chamber (also referred to as a heat treatment chamber) having a feeding / conveying step and a heat treatment step, film forming rollers 40 and 41, a gas supply pipe 44, a plasma generating power source 52, and film forming rollers 40 and 41. Chamber B having a film forming process (also referred to as a film forming chamber), transport rollers 45 and 46, and a take-up roller, including magnetic field generators 42 and 43 and transport rollers 37, 38, and 39 installed therein. 47 is a plasma CVD apparatus comprising three chambers of a C chamber (also referred to as a winding chamber) having a winding process. Each room is independent, and it is preferable to have a device (not shown) that can individually control the pressure and temperature. The temperature of each chamber is measured by a commercially available temperature monitor 49-51.

例えば、このような製造装置においては、成膜ローラー40、41と、ガス供給管44と、プラズマ発生用電源52と、磁場発生装置42、43とが図示を省略した真空チャンバー内に配置されている。さらに、このような製造装置30において前記真空チャンバーは図示を省略した真空ポンプに接続されており、かかる真空ポンプにより真空チャンバー内の気圧を適宜調整することが可能となっている。   For example, in such a manufacturing apparatus, the film forming rollers 40 and 41, the gas supply pipe 44, the plasma generating power source 52, and the magnetic field generating apparatuses 42 and 43 are arranged in a vacuum chamber (not shown). Yes. Further, in such a manufacturing apparatus 30, the vacuum chamber is connected to a vacuum pump (not shown), and the atmospheric pressure in the vacuum chamber can be appropriately adjusted by the vacuum pump.

最初に、本発明のガスバリアーフィルムの製造方法の特徴である、加熱処理について説明する。   Initially, the heat processing which is the characteristic of the manufacturing method of the gas barrier film of this invention is demonstrated.

本発明者らは、前述のように、基材(ここでいう、基材には、基材が処理された、又は基材上に有機層を有する形態も含む。)が保持している微量な水分が、上記B室のプラズマ放電空間に放出されて、膜の酸化を促進させ、炭素量及び酸素量の連続的な組成の傾斜を損ない、炭素量減少に伴う折り曲げ耐性の劣化を発生させることを突き止めた。   As described above, the inventors of the present invention have a trace amount retained by a base material (herein, the base material includes a form in which the base material is processed or has an organic layer on the base material). Moisture is released into the plasma discharge space of the B chamber to promote the oxidation of the film, impair the continuous compositional gradient of the carbon content and the oxygen content, and cause deterioration of the bending resistance accompanying the decrease in the carbon content. I found out.

本発明に係るガスバリアー層の形成においては、基材から当該水分を除去するのに、従来の単なる真空引きでの水分の除去のみでは効果が小さいことから、加熱処理することによって、基材からの水分の気化、あるいは脱離を促進することが特徴である。特に、PET等の含水率の高い基材や、応力緩和層や平滑層等の有機層をあらかじめ設けた基材等をガスバリアー層の成膜前に加熱処理することで、当該基材や有機層が含有する水分を気化させて脱離し、成膜領域での基材からの水分放出を大幅に低減して、水分の影響のない成膜を可能にするものである。   In the formation of the gas barrier layer according to the present invention, the removal of the moisture from the base material is not effective only by removing the water by conventional vacuuming. It is characterized by promoting the vaporization or desorption of water. In particular, a base material having a high moisture content such as PET, a base material provided with an organic layer such as a stress relaxation layer or a smooth layer in advance, is heat-treated before the formation of the gas barrier layer, so that the base material or organic The moisture contained in the layer is vaporized and desorbed, and the moisture release from the base material in the film forming region is greatly reduced, thereby enabling film formation without the influence of moisture.

加熱処理は、処理による所期の効果を得る上で、基材を成膜ローラーの温度より10℃以上の温度で加熱することが好ましく、70℃以上で加熱することが好ましく、80℃以上で加熱することが、より好ましい。また、基材等の変形等を防止する観点からは、基材のガラス転移点温度の温度以下で行うことが好ましい。   The heat treatment is preferably performed at a temperature of 10 ° C. or higher than the temperature of the film forming roller, preferably 70 ° C. or higher, and 80 ° C. or higher, in order to obtain the desired effect of the treatment. It is more preferable to heat. Further, from the viewpoint of preventing deformation of the base material and the like, it is preferable to carry out at a temperature below the glass transition temperature of the base material.

ここで、ガラス転移温度(Tg)は、JIS K7121に基づく示差走査熱量分析法により昇温速度10℃/minで測定された温度をいい、例えば熱機械分析装置(TMA:Thermo Mechanical Analysis)等の装置により30〜290℃の範囲で測定することによって検出することができる。   Here, the glass transition temperature (Tg) refers to a temperature measured at a rate of temperature increase of 10 ° C./min by differential scanning calorimetry based on JIS K7121, such as a thermomechanical analyzer (TMA). It can detect by measuring in the range of 30-290 degreeC with an apparatus.

また、基材のガラス転移点温度以下で加熱した場合でも、基材に有機層が形成されている場合は、有機層を構成する物質の一番低いガラス転移温度より高い温度で加熱すると有機層を構成する物質が変質するため、前記基材又は前記有機層を構成する物質の中で一番低いガラス転移温度以下で加熱することが好ましい。   In addition, even when heated below the glass transition temperature of the substrate, if an organic layer is formed on the substrate, the organic layer can be heated at a temperature higher than the lowest glass transition temperature of the substance constituting the organic layer. Therefore, it is preferable to heat the base material or the organic layer at a temperature lower than the lowest glass transition temperature.

加熱処理の条件は適宜変更可能であり、例えば、加熱温度が好ましくは70℃〜(基材剤又は有機層を構成する物質の一番低いガラス転移点温度)の範囲内の温度で、1秒〜10分程度の範囲内で行えば所期の目的は達成することができる。加熱処理時間は加熱温度が低温であれば長時間とし、逆に高温であれば短時間でも足りる。   The conditions for the heat treatment can be appropriately changed. For example, the heating temperature is preferably 70 ° C. to (the lowest glass transition temperature of the material constituting the base material or the organic layer) for 1 second. The intended purpose can be achieved if it is carried out within a range of about 10 minutes. The heat treatment time may be a long time if the heating temperature is low, or a short time if the temperature is high.

加熱処理の方法としては、ホットプレート、温風処理、赤外線照射方式、輻射熱方式等が挙げられ、特に限定されるものではないが、図2に示す加熱ローラーを用いることが、簡便であり好ましい。図2では加熱ローラー33、34として一対の加熱ローラーを図示したが、さらに複数の対になった加熱ローラーを用いてもよい。   Examples of the heat treatment method include a hot plate, hot air treatment, an infrared irradiation method, a radiant heat method, and the like. Although not particularly limited, it is convenient and preferable to use the heating roller shown in FIG. Although a pair of heating rollers is illustrated as the heating rollers 33 and 34 in FIG. 2, a plurality of pairs of heating rollers may be used.

加熱ローラー33、34は、図2に示したように、軸受にて支持された中空状のローラーからなり、その軸方向に沿って熱源である温度調整装置48から供給される、温水又は蒸気が循環する構造である。また、加熱ローラー33、34の端部周縁にはギヤが形成され、このギヤは加熱ローラー33、34を駆動するための駆動モーター(不図示)に取り付けられた歯車と噛み合うようになっている。これにより、駆動モーターの駆動力が歯車、ギヤに伝達され、加熱ローラー33、34が所定方向に回転駆動される。   As shown in FIG. 2, the heating rollers 33 and 34 are hollow rollers supported by bearings, and hot water or steam supplied from a temperature adjusting device 48 that is a heat source along the axial direction is heated. It is a circulating structure. Further, gears are formed on the peripheral edges of the heating rollers 33 and 34, and these gears mesh with gears attached to a drive motor (not shown) for driving the heating rollers 33 and 34. Thereby, the driving force of the drive motor is transmitted to the gears and gears, and the heating rollers 33 and 34 are rotationally driven in a predetermined direction.

この加熱ローラー33、34は、温度調整装置48から供給される熱により効率良く、基材1を加熱することができるように熱伝導率の高い材質により形成されることが好ましく、金属ローラーが好ましく用いられる。表面には基材1を加熱加圧した際の汚染を防止するためフッ素樹脂コートされていることが好ましい。その他、耐熱シリコンゴムを被覆したシリコンゴムローラーを用いることもできる。   The heating rollers 33 and 34 are preferably formed of a material having high thermal conductivity so that the base material 1 can be heated efficiently by heat supplied from the temperature adjusting device 48, and a metal roller is preferable. Used. The surface is preferably coated with a fluororesin to prevent contamination when the substrate 1 is heated and pressurized. In addition, a silicon rubber roller coated with heat-resistant silicon rubber can also be used.

加熱ローラーの直径は特に限定されるものではないが、基材の搬送速度と接触時間によって加熱処理の効果が変化するため、基材に含有される水分の気化、脱離の程度によって、適宜設計すればよい。   The diameter of the heating roller is not particularly limited, but the effect of the heat treatment changes depending on the conveyance speed and contact time of the substrate, so it is appropriately designed depending on the degree of vaporization and desorption of moisture contained in the substrate. do it.

また、加熱ローラー33、34は、温度調整装置48によって温度を所定の温度範囲に保持するように制御するようになっている。温度調整装置48は、50℃〜200℃の範囲に温度制御が可能な装置であることが好ましい。   Further, the heating rollers 33 and 34 are controlled by the temperature adjusting device 48 so as to keep the temperature within a predetermined temperature range. The temperature adjusting device 48 is preferably a device capable of controlling the temperature in the range of 50 ° C to 200 ° C.

また、別の加熱ローラーの形態としては、加熱ローラーは、非磁性ステンレス鋼で形成された中空円筒形状からなり、内部(中空部分)にローラー加熱源を備える構造であることが好ましい。ローラー加熱源は、ハロゲンヒーターが用いられ、周囲に配設された芯金を加熱する。当該ハロゲンヒーターは、入力された電力に対する熱損失が極めて少ないという低損失特性を備えた高効率な熱源である。なお、ローラー加熱源は、必ずしもハロゲンヒーターである必要はなく、芯金の内周面に当接するように面状発熱体を配設したものであってもよい。当該面状発熱体は、例えば、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルムなどを絶縁材として用いた、薄くて柔軟なシート状の発熱体である。   As another heating roller, the heating roller preferably has a hollow cylindrical shape formed of nonmagnetic stainless steel and has a structure including a roller heating source inside (hollow portion). As the roller heating source, a halogen heater is used to heat the cored bar disposed around. The halogen heater is a high-efficiency heat source having a low loss characteristic that heat loss with respect to input electric power is extremely small. The roller heating source does not necessarily need to be a halogen heater, and may be one in which a planar heating element is disposed so as to contact the inner peripheral surface of the cored bar. The planar heating element is a thin and flexible sheet-like heating element using, for example, a polyester film or a polyimide film as an insulating material.

加熱処理室A内の気圧は、適宜調整されるものであるが、減圧することによって基材からの水分の揮発、あるいは脱離を促進する効果があるため、前記加熱処理を、ガスバリアー層を形成する際の気圧以下の気圧条件下で行うことが好ましい。ガスバリアー層形成時の真空チャンバー内の気圧(真空度)は、後述するように0.5〜50Paの範囲に調整することが好ましいため、0.5Pa未満の圧力で行うことが好ましく、少なくとも当該範囲の1/3以下の気圧で行うことが好ましく、例えば1×10−1〜1×10−3Paの範囲内の真空度で加熱処理を行うことが好ましい。The atmospheric pressure in the heat treatment chamber A is appropriately adjusted. However, since the effect of promoting the volatilization or desorption of moisture from the base material by reducing the pressure is achieved, the heat treatment is performed on the gas barrier layer. It is preferable to carry out under atmospheric pressure conditions below the atmospheric pressure for forming. Since the atmospheric pressure (degree of vacuum) at the time of forming the gas barrier layer is preferably adjusted to a range of 0.5 to 50 Pa as described later, it is preferably performed at a pressure of less than 0.5 Pa. It is preferable to carry out at the atmospheric | air pressure of 1/3 or less of the range, for example, it is preferable to heat-process with the vacuum degree in the range of 1 * 10 < -1 > -1 * 10 < -3 > Pa, for example.

基材から気化、あるいは脱離した水分は、真空ポンプによって排気される。この際、排気量を調整しながら、チャンバー内の圧力は所定の値に維持することが好ましい。   The water vaporized or desorbed from the substrate is exhausted by a vacuum pump. At this time, it is preferable to maintain the pressure in the chamber at a predetermined value while adjusting the exhaust amount.

次いで、本発明に係るガスバリアー層を形成するB室について説明する。   Next, the B chamber in which the gas barrier layer according to the present invention is formed will be described.

図2で示す製造装置においては、一対の成膜ローラー(成膜ローラー40及び成膜ローラー41)を一対の対向電極として機能させることが可能となるように、各成膜ローラーがそれぞれプラズマ発生用電源52に接続されている。そのため、このような製造装置30においては、プラズマ発生用電源52により電力を供給することにより、成膜ローラー40と成膜ローラー41との間の空間に放電することが可能であり、これにより成膜ローラー40と成膜ローラー41との間の空間にプラズマを発生させることができる。なお、このように、成膜ローラー40と成膜ローラー41とを電極としても利用する場合には、電極としても利用可能なようにその材質や設計を適宜変更すればよい。また、このような製造装置においては、一対の成膜ローラー(成膜ローラー40及び41)は、その中心軸が同一平面上において略平行となるようにして配置することが好ましい。このようにして、一対の成膜ローラー(成膜ローラー40及び41)を配置することにより、ローラーを使用しない通常のプラズマCVD法と比較して成膜レートを倍にでき、なおかつ、同じ構造の膜を成膜できるので前記炭素分布曲線における極値を少なくとも倍増させることが可能となる。そして、このような製造装置によれば、CVD法により基材1(ここでいう、基材には、基材が処理された、又は基材上に有機層を有する形態も含む。)の表面上に本発明に係るガスバリアー層3を形成することが可能であり、成膜ローラー40上において基材1の表面上に本発明に係るガスバリアー層成分を堆積させつつ、さらに成膜ローラー41上においても基材1の表面上に本発明に係るガスバリアー層成分を堆積させることもできるため、基材1の表面上にガスバリアー層を効率よく形成することができる。   In the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, each film forming roller is for plasma generation so that the pair of film forming rollers (film forming roller 40 and film forming roller 41) can function as a pair of counter electrodes. A power source 52 is connected. Therefore, in such a manufacturing apparatus 30, it is possible to discharge to the space between the film formation roller 40 and the film formation roller 41 by supplying electric power from the plasma generation power source 52. Plasma can be generated in the space between the film roller 40 and the film formation roller 41. In this way, when the film forming roller 40 and the film forming roller 41 are also used as electrodes, the material and design thereof may be appropriately changed so that they can also be used as electrodes. Moreover, in such a manufacturing apparatus, it is preferable to arrange | position a pair of film-forming rollers (film-forming rollers 40 and 41) so that the central axis may become substantially parallel on the same plane. In this way, by arranging a pair of film forming rollers (film forming rollers 40 and 41), the film forming rate can be doubled compared with a normal plasma CVD method that does not use a roller, and the structure is the same. Since the film can be formed, the extreme value in the carbon distribution curve can be at least doubled. And according to such a manufacturing apparatus, the surface of the base material 1 (here, the base material includes a form in which the base material is processed or has an organic layer on the base material) by a CVD method. It is possible to form the gas barrier layer 3 according to the present invention on the film forming roller 41 while depositing the gas barrier layer component according to the present invention on the surface of the substrate 1 on the film forming roller 40. Since the gas barrier layer component according to the present invention can also be deposited on the surface of the substrate 1, the gas barrier layer can be efficiently formed on the surface of the substrate 1.

成膜ローラー40及び成膜ローラー41の内部には、成膜ローラーが回転しても回転しないようにして固定された磁場発生装置42及び43がそれぞれ設けられている。   Inside the film forming roller 40 and the film forming roller 41, magnetic field generators 42 and 43 fixed so as not to rotate even when the film forming roller rotates are provided, respectively.

成膜ローラー40及び成膜ローラー41にそれぞれ設けられた磁場発生装置42及び43は、一方の成膜ローラー40に設けられた磁場発生装置42と他方の成膜ローラー41に設けられた磁場発生装置43の間で磁力線がまたがらず、それぞれの磁場発生装置42、43がほぼ閉じた磁気回路を形成するように磁極を配置することが好ましい。このような磁場発生装置42、43を設けることにより、各成膜ローラー40、41の対向側表面付近に磁力線が膨らんだ磁場の形成を促進することができ、その膨出部にプラズマが収束され易くなるため、成膜効率を向上させることができる点で優れている。   The magnetic field generators 42 and 43 provided on the film forming roller 40 and the film forming roller 41, respectively, are a magnetic field generating device 42 provided on one film forming roller 40 and a magnetic field generating device provided on the other film forming roller 41. It is preferable to arrange the magnetic poles so that the magnetic field lines do not cross between 43 and the magnetic field generators 42 and 43 form a substantially closed magnetic circuit. By providing such magnetic field generators 42 and 43, it is possible to promote the formation of a magnetic field in which magnetic lines of force swell in the vicinity of the opposing surface of each of the film forming rollers 40 and 41, and the plasma is converged on the bulging portion. Since it becomes easy, it is excellent at the point which can improve the film-forming efficiency.

また、成膜ローラー40及び成膜ローラー41にそれぞれ設けられた磁場発生装置42及び43は、それぞれローラー軸方向に長いレーストラック状の磁極を備え、一方の磁場発生装置42と他方の磁場発生装置43とは向かい合う磁極が同一極性となるように磁極を配置することが好ましい。このような磁場発生装置42、43を設けることにより、それぞれの磁場発生装置42、43について、磁力線が対向するローラー側の磁場発生装置にまたがることなく、ローラー軸の長さ方向に沿って対向空間(放電領域)に面したローラー表面付近にレーストラック状の磁場を容易に形成することができ、その磁場にプラズマを収束させることができるため、ローラー幅方向に沿って巻き掛けられた幅広の基材1を用いて効率的に蒸着膜である本発明に係るガスバリアー層3を形成することができる点で優れている。   The magnetic field generators 42 and 43 provided on the film forming roller 40 and the film forming roller 41 respectively have racetrack-like magnetic poles that are long in the roller axis direction, and one magnetic field generating device 42 and the other magnetic field generating device. It is preferable to arrange the magnetic poles so that the magnetic poles facing 43 have the same polarity. By providing such magnetic field generators 42 and 43, the opposing space along the length direction of the roller shaft without straddling the magnetic field generator on the roller side where the magnetic lines of force of each of the magnetic field generators 42 and 43 are opposed. A racetrack-like magnetic field can be easily formed in the vicinity of the roller surface facing the (discharge region), and the plasma can be focused on the magnetic field, so that a wide base wound around the roller width direction can be obtained. The material 1 is excellent in that the gas barrier layer 3 according to the present invention, which is a vapor deposition film, can be efficiently formed.

成膜ローラー40及び成膜ローラー41としては適宜公知のローラーを用いることができる。このような成膜ローラー40及び41としては、より効率よく薄膜を形成せしめるという観点から、直径が同一のものを使うことが好ましい。また、このような成膜ローラー40及び41の直径としては、放電条件、チャンバーのスペース等の観点から、直径が300〜1000mmφの範囲、特に300〜700mmφの範囲が好ましい。成膜ローラーの直径が300mmφ以上であれば、プラズマ放電空間が小さくなることがないため生産性の劣化もなく、短時間でプラズマ放電の全熱量が基材1にかかることを回避できることから、基材1へのダメージを軽減でき好ましい。一方、成膜ローラーの直径が1000mmφ以下であれば、プラズマ放電空間の均一性等も含めて装置設計上、実用性を保持することができるため好ましい。   As the film forming roller 40 and the film forming roller 41, known rollers can be appropriately used. As such film forming rollers 40 and 41, it is preferable to use ones having the same diameter from the viewpoint of forming a thin film more efficiently. Further, the diameters of the film forming rollers 40 and 41 are preferably in the range of 300 to 1000 mmφ, particularly in the range of 300 to 700 mmφ from the viewpoint of discharge conditions, chamber space, and the like. If the diameter of the film forming roller is 300 mmφ or more, the plasma discharge space will not be reduced, so that the productivity is not deteriorated, and it is possible to avoid applying the total amount of plasma discharge to the substrate 1 in a short time. It is preferable because damage to the material 1 can be reduced. On the other hand, if the diameter of the film forming roller is 1000 mmφ or less, it is preferable because practicality can be maintained in terms of apparatus design including uniformity of plasma discharge space.

成膜ローラーの温度は、ガスバリアー層の形成速度に影響するが、基材の熱負けや皺の発生を防止する観点から、40〜60℃の範囲であることが好ましい。   The temperature of the film forming roller affects the formation rate of the gas barrier layer, but is preferably in the range of 40 to 60 ° C. from the viewpoint of preventing heat loss of the substrate and generation of wrinkles.

このような製造装置に用いる送り出しローラー31及び搬送ローラー32、35、36、37、38、39、45、46としては適宜公知のローラーを用いることができる。また、巻取りローラー47としても、基材1上に本発明に係るガスバリアー層3を形成したガスバリアーフィルム10を巻取ることが可能なものであればよく、特に制限されず、適宜公知のローラーを用いることができる。   As the feed roller 31 and the transport rollers 32, 35, 36, 37, 38, 39, 45, and 46 used in such a manufacturing apparatus, known rollers can be appropriately used. Further, the winding roller 47 is not particularly limited as long as it can wind the gas barrier film 10 in which the gas barrier layer 3 according to the present invention is formed on the substrate 1, and is appropriately known. A roller can be used.

また、ガス供給管44及び真空ポンプとしては、原料ガス等を所定の速度で供給又は排出することが可能なものを適宜用いることができる。   Further, as the gas supply pipe 44 and the vacuum pump, those capable of supplying or discharging the source gas or the like at a predetermined speed can be appropriately used.

また、ガス供給手段であるガス供給管44は、成膜ローラー40と成膜ローラー41との間の対向空間(放電領域;成膜ゾーン)の一方に設けることが好ましく、真空排気手段である真空ポンプ(図示せず)は、前記対向空間の他方に設けることが好ましい。このようにガス供給手段であるガス供給管44と、真空排気手段である真空ポンプを配置することにより、成膜ローラー40と成膜ローラー41との間の対向空間に効率良く成膜ガスを供給することができ、成膜効率を向上させることができる点で優れている。   The gas supply pipe 44 as a gas supply means is preferably provided in one of the facing spaces (discharge region; film formation zone) between the film formation roller 40 and the film formation roller 41, and is a vacuum as a vacuum exhaust means. A pump (not shown) is preferably provided on the other side of the facing space. As described above, the gas supply pipe 44 as the gas supply means and the vacuum pump as the vacuum exhaust means are arranged to efficiently supply the film formation gas to the facing space between the film formation roller 40 and the film formation roller 41. It is excellent in that the film formation efficiency can be improved.

さらに、プラズマ発生用電源52としては、適宜公知のプラズマ発生装置の電源を用いることができる。このようなプラズマ発生用電源52は、これに接続された成膜ローラー40と成膜ローラー41とに電力を供給して、これらを放電のための対向電極として利用することを可能とする。このようなプラズマ発生用電源52としては、より効率よくプラズマCVDを実施することが可能となることから、前記一対の成膜ローラーの極性を交互に反転させることが可能なもの(交流電源など)を利用することが好ましい。また、このようなプラズマ発生用電源52としては、より効率よくプラズマCVDを実施することが可能となることから、印加電力を100W〜10kWとすることができ、かつ交流の周波数を50Hz〜500kHzとすることが可能なものであることがより好ましい。また、磁場発生装置42、43としては適宜公知の磁場発生装置を用いることができる。さらに、基材1としては、本発明で用いられる基材の他に、本発明に係るガスバリアー層3を予め形成させたものを用いることができる。このように、基材1として本発明に係るガスバリアー層3を予め形成させたものを用いることにより、本発明に係るガスバリアー層3の層厚を厚くすることも可能である。   Further, as the plasma generating power source 52, a known power source of a plasma generating apparatus can be used as appropriate. Such a plasma generating power supply 52 supplies power to the film forming roller 40 and the film forming roller 41 connected thereto, and makes it possible to use them as a counter electrode for discharging. Such a plasma generating power source 52 can perform plasma CVD more efficiently, and can alternately reverse the polarity of the pair of film forming rollers (AC power source or the like). Is preferably used. Moreover, since it becomes possible to implement plasma CVD more efficiently as such a power source 52 for plasma generation, the applied power can be set to 100 W to 10 kW, and the AC frequency can be set to 50 Hz to 500 kHz. More preferably, it is possible to do this. As the magnetic field generators 42 and 43, known magnetic field generators can be used as appropriate. Furthermore, as the base material 1, in addition to the base material used in the present invention, a material in which the gas barrier layer 3 according to the present invention is formed in advance can be used. As described above, by using the substrate 1 in which the gas barrier layer 3 according to the present invention is formed in advance, the thickness of the gas barrier layer 3 according to the present invention can be increased.

このような図2に示す製造装置30を用いて、例えば、原料ガスの種類、プラズマ発生装置の電極ドラムの電力、真空チャンバー内の圧力、成膜ローラーの直径、並びにフィルム(基材)の搬送速度を適宜調整することにより、本発明に係るガスバリアー層を製造することができる。   Using such a manufacturing apparatus 30 shown in FIG. 2, for example, the type of source gas, the power of the electrode drum of the plasma generator, the pressure in the vacuum chamber, the diameter of the film forming roller, and the transport of the film (base material) The gas barrier layer according to the present invention can be produced by appropriately adjusting the speed.

図3はプラズマCVDを行う成膜空間の拡大図である。すなわち、図3に示す製造装置30を用いて、成膜ガス(原料ガス等)を真空チャンバー内に供給しつつ、一対の成膜ローラー(成膜ローラー40及び41)間に放電を発生させることにより、前記成膜ガス(原料ガス等)がプラズマによって分解され、成膜ローラー40上の基材1の表面上及び成膜ローラー41上の基材1の表面上に、本発明に係るガスバリアー層3がプラズマCVD法により形成される。この際、成膜ローラー40、41のローラー軸の長さ方向に沿って対向空間(放電領域)に面したローラー表面付近にレーストラック状の磁場を形成して、磁場にプラズマを収束させる。このため、基材1が、図3中の成膜ローラー40のA地点及び成膜ローラー41のB地点を通過する際に、本発明に係るガスバリアー層で炭素/酸素分布曲線の極大値が形成される。これに対して、基材1が、図3中の成膜ローラー40のC1及びC2地点、並びに成膜ローラー41のC3及びC4地点を通過する際に、ガスバリアー層で炭素/酸素分布曲線の極小値が形成される。このため、2つの成膜ローラーに対して、通常、5つの極値が生成する。   FIG. 3 is an enlarged view of a film formation space for performing plasma CVD. That is, using the manufacturing apparatus 30 shown in FIG. 3, a discharge is generated between the pair of film forming rollers (film forming rollers 40 and 41) while supplying a film forming gas (such as a raw material gas) into the vacuum chamber. Thus, the film-forming gas (raw material gas or the like) is decomposed by plasma, and the gas barrier according to the present invention is formed on the surface of the substrate 1 on the film-forming roller 40 and on the surface of the substrate 1 on the film-forming roller 41. Layer 3 is formed by plasma CVD. At this time, a racetrack-shaped magnetic field is formed in the vicinity of the roller surface facing the facing space (discharge region) along the length direction of the roller axis of the film forming rollers 40 and 41, and the plasma is converged on the magnetic field. For this reason, when the base material 1 passes through the point A of the film forming roller 40 and the point B of the film forming roller 41 in FIG. 3, the maximum value of the carbon / oxygen distribution curve is obtained in the gas barrier layer according to the present invention. It is formed. On the other hand, when the substrate 1 passes through the points C1 and C2 of the film forming roller 40 and the points C3 and C4 of the film forming roller 41 in FIG. 3, the gas barrier layer shows a carbon / oxygen distribution curve. A local minimum is formed. For this reason, five extreme values are usually generated for two film forming rollers.

また、本発明に係るガスバリアー層の極値間の距離(炭素/酸素分布曲線の有する1つの極値及び該極値に隣接する極値における本発明に係るガスバリアー層の層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離(L)の差の絶対値)は、成膜ローラー40、41の回転速度(基材の搬送速度)によって調節できる。なお、このような成膜に際しては、基材1が送り出しローラー31や成膜ローラー40等により、それぞれ搬送されることにより、ロールtoロール方式の連続的な成膜プロセスにより基材1の表面上に本発明に係るガスバリアー層3が形成される。   Further, the distance between the extreme values of the gas barrier layer according to the present invention (the gas in the thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention at one extreme value of the carbon / oxygen distribution curve and the extreme value adjacent to the extreme value) The absolute value of the difference in the distance (L) from the surface of the barrier layer can be adjusted by the rotation speed of the film forming rollers 40 and 41 (base material conveyance speed). In such film formation, the substrate 1 is transported by the delivery roller 31 and the film formation roller 40, respectively, so that the surface of the substrate 1 is formed by a roll-to-roll continuous film formation process. Then, the gas barrier layer 3 according to the present invention is formed.

前記ガス供給管44から対向空間に供給される成膜ガス(原料ガス等)としては、原料ガス、反応ガス、キャリアガス、放電ガスが単独又は2種以上を混合して用いることができる。本発明に係るガスバリアー層3の形成に用いる前記成膜ガス中の原料ガスとしては、形成する本発明に係るガスバリアー層3の材質に応じて適宜選択して使用することができる。このような原料ガスとしては、例えば、ケイ素を含有する有機ケイ素化合物や炭素を含有する有機化合物ガスを用いることができる。このような有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、ヘキサメチルジシラン(HMDS)、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらの有機ケイ素化合物の中でも、化合物の取扱い性及び得られるバリア層のガスバリアー等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンが好ましい。これらの有機ケイ素化合物は、単独でも又は2種以上を組み合わせても使用することができる。また、炭素を含有する有機化合物ガスとしては、例えば、メタン、エタン、エチレン、アセチレンを例示することができる。これら有機ケイ素化合物ガスや有機化合物ガスは、本発明に係るガスバリアー層3の種類に応じて適切な原料ガスが選択される。   As the film forming gas (such as source gas) supplied from the gas supply pipe 44 to the facing space, source gas, reaction gas, carrier gas, and discharge gas can be used alone or in combination of two or more. The source gas in the film forming gas used for forming the gas barrier layer 3 according to the present invention can be appropriately selected and used depending on the material of the gas barrier layer 3 according to the present invention to be formed. As such a source gas, for example, an organic silicon compound containing silicon or an organic compound gas containing carbon can be used. Examples of such organosilicon compounds include hexamethyldisiloxane (HMDSO), hexamethyldisilane (HMDS), 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, and hexamethyldisilane. , Methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxy Examples include silane and octamethylcyclotetrasiloxane. Among these organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferred from the viewpoints of the handleability of the compound and the characteristics of the resulting barrier layer such as gas barrier. These organosilicon compounds can be used alone or in combination of two or more. Examples of the organic compound gas containing carbon include methane, ethane, ethylene, and acetylene. As these organosilicon compound gas and organic compound gas, an appropriate source gas is selected according to the type of the gas barrier layer 3 according to the present invention.

また、前記成膜ガスとしては、前記原料ガスの他に反応ガスを用いてもよい。このような反応ガスとしては、前記原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、酸素、オゾンを用いることができる。また、窒化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、単独でも又は2種以上を組み合わせても使用することができ、例えば酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用することができる。   In addition to the source gas, a reactive gas may be used as the film forming gas. As such a reactive gas, a gas that reacts with the raw material gas to become an inorganic compound such as an oxide or a nitride can be appropriately selected and used. As a reaction gas for forming an oxide, for example, oxygen or ozone can be used. Moreover, as a reactive gas for forming nitride, nitrogen and ammonia can be used, for example. These reaction gases can be used singly or in combination of two or more. For example, when forming an oxynitride, a reaction gas for forming an oxide and a nitride are formed. It can be used in combination with a reaction gas.

前記成膜ガスとしては、前記原料ガスを真空チャンバー内に供給するために、必要に応じて、キャリアガスを用いてもよい。さらに、前記成膜ガスとしては、プラズマ放電を発生させるために、必要に応じて、放電ガスを用いてもよい。このようなキャリアガス及び放電ガスとしては、適宜公知のものを使用することができ、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス;水素;窒素を用いることができる。   As the film forming gas, a carrier gas may be used as necessary to supply the source gas into the vacuum chamber. Further, as the film forming gas, a discharge gas may be used as necessary in order to generate plasma discharge. As such carrier gas and discharge gas, known ones can be used as appropriate, for example, rare gases such as helium, argon, neon and xenon; hydrogen; nitrogen can be used.

このような成膜ガスが原料ガスと反応ガスを含有する場合には、原料ガスと反応ガスの比率としては、原料ガスと反応ガスとを完全に反応させるために理論上必要となる反応ガスの量の比率よりも、反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことが好ましい。反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことで、形成される本発明に係るガスバリアー層3によって、優れたガスバリアー性や折り曲げ耐性を得ることができる点で優れている。また、前記成膜ガスが前記有機ケイ素化合物と酸素とを含有するものである場合には、前記成膜ガス中の前記有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量以下であることが好ましい。   When such a film-forming gas contains a source gas and a reactive gas, the ratio of the source gas and the reactive gas is the reaction gas that is theoretically necessary for completely reacting the source gas and the reactive gas. It is preferable not to make the ratio of the reaction gas excessive rather than the ratio of the amount. The gas barrier layer 3 according to the present invention to be formed is excellent in that excellent gas barrier properties and bending resistance can be obtained by not excessively increasing the ratio of the reaction gas. Further, when the film forming gas contains the organosilicon compound and oxygen, the amount is less than the theoretical oxygen amount necessary for complete oxidation of the entire amount of the organosilicon compound in the film forming gas. It is preferable.

また、真空チャンバー内の圧力(真空度)は、原料ガスの種類等に応じて適宜調整することができるが、0.5〜50Paの範囲とすることが好ましい。   Moreover, although the pressure (vacuum degree) in a vacuum chamber can be suitably adjusted according to the kind etc. of source gas, it is preferable to set it as the range of 0.5-50 Pa.

また、このようなプラズマCVD法において、成膜ローラー40と成膜ローラー41との間に放電するために、プラズマ発生用電源52に接続された電極ドラム(本実施形態においては、成膜ローラー40及び41に設置されている)に印加する電力は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるものであり一概に言えるものでないが、0.1〜10kWの範囲とすることが好ましい。このような印加電力が100W以上であれば、パーティクルの発生を十分に抑制することができ、他方、10kW以下であれば、成膜時に発生する熱量を抑えることができ、成膜時の基材界面の温度が上昇するのを抑制できる。そのため基材が熱負けすることなく、成膜時に皺が発生するのを防止できる点で優れている。   In such a plasma CVD method, in order to discharge between the film forming roller 40 and the film forming roller 41, an electrode drum connected to the plasma generating power source 52 (in this embodiment, the film forming roller 40). The power to be applied to the power source can be adjusted as appropriate according to the type of the source gas, the pressure in the vacuum chamber, and the like. It is preferable to be in the range. If such an applied power is 100 W or more, the generation of particles can be sufficiently suppressed. On the other hand, if the applied power is 10 kW or less, the amount of heat generated at the time of film formation can be suppressed. An increase in the interface temperature can be suppressed. Therefore, it is excellent in that wrinkles can be prevented during film formation without causing the substrate to lose heat.

本発明では、図2のような対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置において、生産性を高める目的で基材の搬送速度を速くしても、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性が維持される。このため、基材の搬送速度が速い場合に本願発明の効果がより顕著となる。すなわち、本発明の好適な製造方法は、基材を搬送速度3m/分以上で対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置に搬送してケイ素、酸素及び炭素を含有する本発明に係るガスバリアー層を形成することが好ましい。より好ましい形態は、基材を搬送速度5m/分以上(さらに好ましくは10m/分以上)で対向ローラー電極を持つプラズマCVD装置に搬送してケイ素、酸素及び炭素を含有する本発明に係るガスバリアー層を形成する段階を含む。なお、ライン速度の上限は特に限定されず、生産性の観点からは速い方が好ましいが、100m/分以下であれば、ガスバリアー層として十分な厚さを確保することができる点で優れている。   In the present invention, in the plasma CVD apparatus having the counter roller electrode as shown in FIG. 2, high gas barrier properties and bending resistance are maintained even if the substrate transport speed is increased for the purpose of increasing productivity. For this reason, when the conveyance speed of a base material is quick, the effect of this invention becomes more remarkable. That is, the preferred production method of the present invention forms a gas barrier layer according to the present invention containing silicon, oxygen and carbon by conveying a substrate to a plasma CVD apparatus having a counter roller electrode at a conveyance speed of 3 m / min or more. It is preferable to do. In a more preferred embodiment, the substrate is transported to a plasma CVD apparatus having a counter roller electrode at a transport speed of 5 m / min or more (more preferably 10 m / min or more), and the gas barrier according to the present invention contains silicon, oxygen and carbon. Forming a layer. The upper limit of the line speed is not particularly limited, and is preferably faster from the viewpoint of productivity. However, if it is 100 m / min or less, it is excellent in that a sufficient thickness can be secured as a gas barrier layer. Yes.

上記したように、本実施形態のより好ましい態様としては、本発明に係るガスバリアー層を、図2に示す対向ローラー電極を有するプラズマCVD装置(ロールtoロール方式)を用いたプラズマCVD法によって成膜することを特徴とするものである。これは、対向ローラー電極を有するプラズマCVD装置(ロールtoロール方式)を用いて量産する場合に、可撓性(屈曲性)に優れ、機械的強度、特にロールtoロールでの搬送時の耐久性と、ガスバリアー性とが両立するガスバリアー層を効率よく製造することができるためである。このような製造装置は、太陽電池や電子部品などに使用される温度変化に対する耐久性が求められるガスバリアーフィルムを、安価でかつ容易に量産することができる点でも優れている。   As described above, as a more preferable aspect of the present embodiment, the gas barrier layer according to the present invention is formed by the plasma CVD method using the plasma CVD apparatus (roll-to-roll method) having the counter roller electrode shown in FIG. It is characterized by forming a film. This is excellent in flexibility (flexibility) and mechanical strength, especially durability when transported by roll-to-roll, when mass-produced using a plasma CVD apparatus (roll-to-roll system) having a counter roller electrode. This is because it is possible to efficiently produce a gas barrier layer that achieves both gas barrier properties. Such a manufacturing apparatus is also excellent in that it can inexpensively and easily mass-produce a gas barrier film that is required for durability against temperature changes used in solar cells, electronic parts, and the like.

<可撓性基材>
本発明のガスバリアーフィルムは、通常、可撓性基材として、プラスチックフィルムを用いる。ここでいう「可撓性」とは、φ(直径)50mmロールに巻き付け、一定の張力で巻取る前後で割れ等が生じることのない基材をいい、より好ましくはφ30mmロールに巻き付け可能な基材をいう。
<Flexible substrate>
The gas barrier film of the present invention usually uses a plastic film as a flexible substrate. The term “flexibility” as used herein refers to a base material that is wound around a φ (diameter) 50 mm roll and is not cracked before and after winding with a constant tension, and more preferably a base that can be wound around a φ30 mm roll. Say the material.

用いられるプラスチックフィルムは、ガスバリアー性積層体を保持できるフィルムであれば材質、厚さ等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。前記プラスチックフィルムとしては、具体的には、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン樹脂、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィルンコポリマー、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、フルオレン環変性ポリエステル樹脂、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。   The plastic film to be used is not particularly limited in material, thickness and the like as long as it is a film capable of holding the gas barrier laminate, and can be appropriately selected according to the purpose of use. Specific examples of the plastic film include polyester resin, methacrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene resin, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, and polyetherimide. Resin, cellulose acylate resin, polyurethane resin, polyetheretherketone resin, polycarbonate resin, alicyclic polyolefin resin, polyarylate resin, polyethersulfone resin, polysulfone resin, cycloolefin copolymer, fluorene ring-modified polycarbonate resin, alicyclic ring Examples thereof include thermoplastic resins such as modified polycarbonate resins, fluorene ring-modified polyester resins, and acryloyl compounds.

本発明のガスバリアーフィルムを有機EL素子等のデバイスの基板として使用する場合は、基材は耐熱性を有する素材からなることが好ましい。   When using the gas barrier film of this invention as a board | substrate of devices, such as an organic EL element, it is preferable that a base material consists of a raw material which has heat resistance.

基材のTgや線膨張係数は、添加剤などによって調整することができる。基材として用いることができる熱可塑性樹脂のより好ましい具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET:70℃)、ポリエチレンナフタレート(PEN:120℃)、ポリカーボネート(PC:140℃)、脂環式ポリオレフィン(例えば日本ゼオン株式会社製、ゼオノア(登録商標)1600:160℃)、ポリアリレート(PAr:210℃)、ポリエーテルスルホン(PES:220℃)、ポリスルホン(PSF:190℃)、シクロオレフィンコポリマー(COC:特開2001−150584号公報に記載の化合物:162℃)、ポリイミド(例えば三菱ガス化学株式会社製、ネオプリム(登録商標):260℃)、フルオレン環変性ポリカーボネート(BCF−PC:特開2000−227603号公報に記載の化合物:225℃)、脂環変性ポリカーボネート(IP−PC:特開2000−227603号公報に記載の化合物:205℃)、アクリロイル化合物(特開2002−80616号公報に記載の化合物:300℃以上)等が挙げられる(括弧内はTgを示す)。特に、透明性を求める場合には脂環式ポレオレフィン等を使用するのが好ましい。   The Tg and the linear expansion coefficient of the substrate can be adjusted with an additive or the like. More preferable specific examples of the thermoplastic resin that can be used as the substrate include, for example, polyethylene terephthalate (PET: 70 ° C.), polyethylene naphthalate (PEN: 120 ° C.), polycarbonate (PC: 140 ° C.), and alicyclic. Polyolefin (for example, ZEONOR (registered trademark) 1600: 160 ° C, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), polyarylate (PAr: 210 ° C), polyethersulfone (PES: 220 ° C), polysulfone (PSF: 190 ° C), cycloolefin copolymer (COC: Compound described in JP-A No. 2001-150584: 162 ° C.), polyimide (for example, Neoprim (registered trademark): 260 ° C. manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), fluorene ring-modified polycarbonate (BCF-PC: JP In 2000-227603 Listed compound: 225 ° C.), alicyclic modified polycarbonate (IP-PC: compound described in JP 2000-227603 A: 205 ° C.), acryloyl compound (compound described in JP 2002-80616 A: 300 ° C.) And the like) (Tg is shown in parentheses). In particular, when transparency is required, it is preferable to use an alicyclic polyolefin or the like.

本発明のガスバリアーフィルムは有機EL素子等のデバイスとして利用されうることから、プラスチックフィルムは透明であることが好ましい。すなわち、光線透過率が通常80%以上、好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上である。光線透過率は、JIS K7105:1981に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率及び散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。   Since the gas barrier film of the present invention can be used as a device such as an organic EL element, the plastic film is preferably transparent. That is, the light transmittance is usually 80% or more, preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. The light transmittance is calculated by measuring the total light transmittance and the amount of scattered light using the method described in JIS K7105: 1981, that is, using an integrating sphere light transmittance measuring device, and subtracting the diffuse transmittance from the total light transmittance. can do.

本発明のガスバリアーフィルムに用いられるプラスチックフィルムの厚さは、用途によって適宜選択されるため特に制限がないが、典型的には1〜800μmであり、好ましくは10〜200μmである。これらのプラスチックフィルムは、透明導電層、平滑層等の機能層を有していても良い。機能層については、上述したもののほか、特開2006−289627号公報の段落番号0036〜0038に記載されているものを好ましく採用できる。   The thickness of the plastic film used for the gas barrier film of the present invention is appropriately selected depending on the application and is not particularly limited, but is typically 1 to 800 μm, preferably 10 to 200 μm. These plastic films may have functional layers such as a transparent conductive layer and a smooth layer. As for the functional layer, in addition to those described above, those described in paragraph numbers 0036 to 0038 of JP-A-2006-289627 can be preferably employed.

基材は、表面の平滑性が高いものが好ましい。表面の平滑性としては、平均表面粗さ(Ra)が2nm以下であるものが好ましい。下限は特にないが、実用上、0.01nm以上である。必要に応じて、基材の両面、少なくとも、ガスバリアー層を設ける側を研摩し、平滑性を向上させておいてもよい。   The substrate preferably has a high surface smoothness. As the surface smoothness, those having an average surface roughness (Ra) of 2 nm or less are preferable. Although there is no particular lower limit, it is practically 0.01 nm or more. If necessary, both surfaces of the substrate, at least the side on which the gas barrier layer is provided, may be polished to improve smoothness.

また、上記に挙げた樹脂等を用いた基材は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。   In addition, the base material using the above-described resins or the like may be an unstretched film or a stretched film.

基材の両面、少なくとも本発明に係るガスバリアー層を設ける側には、接着性向上のための公知の種々の処理、コロナ放電処理、火炎処理、酸化処理、プラズマ処理、若しくは平滑層の積層等を、必要に応じて組み合わせて行うことができる。   Various known treatments for improving adhesion, corona discharge treatment, flame treatment, oxidation treatment, plasma treatment, lamination of smooth layers, etc. on both sides of the substrate, at least on the side where the gas barrier layer according to the present invention is provided Can be performed in combination as necessary.

<有機層>
本発明に係る基材やガスバリアー層には、本発明の効果を損なわない範囲で別途有機化合物を含有する有機層を設けてもよい。例えば、ガスバリアー層を形成する前に、基材の少なくとも一方の面に、あらかじめ有機層が設けられていることが好ましく、さらに当該有機層が、無機粒子を含有することが、ガスバリアー層と基材との密着性を向上する観点から好ましい。
<Organic layer>
The base material and gas barrier layer according to the present invention may be separately provided with an organic layer containing an organic compound as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, before forming the gas barrier layer, it is preferable that an organic layer is provided in advance on at least one surface of the base material, and that the organic layer further contains inorganic particles, It is preferable from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate.

本発明のガスバリアーフィルムは、当該有機層があらかじめ形成されている基材にガスバリアー層を形成したとしても、当該有機層に含まれる水分を加熱処理により気化、脱離してから、ガスバリアー層を成膜する製造方法を採用することにより、水分の影響のないガスバリアー層形成が可能である。   Even if the gas barrier layer of the present invention is formed on a substrate on which the organic layer is formed in advance, the gas barrier layer is formed after the moisture contained in the organic layer is vaporized and desorbed by heat treatment. By adopting a manufacturing method for forming a film, it is possible to form a gas barrier layer without the influence of moisture.

本発明でいう有機層とは、有機化合物を含有する機能層と同義であり、下記に挙げる各機能層であることが好ましい。   The organic layer referred to in the present invention is synonymous with a functional layer containing an organic compound, and is preferably each functional layer listed below.

〈硬化性樹脂層〉
本発明のガスバリアーフィルムは、基材上に、硬化性樹脂を硬化させて形成されてなる硬化性樹脂層(一般に、ハードコート層ともいう。)を有していてもよい。硬化性樹脂としては特に制限されず、活性エネルギー線硬化性材料等に対して紫外線等の活性エネルギー線を照射し硬化させて得られる活性エネルギー線硬化性樹脂や、熱硬化性材料を加熱することにより硬化して得られる熱硬化性樹脂等が挙げられる。該硬化性樹脂は、単独でも又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
<Curable resin layer>
The gas barrier film of the present invention may have a curable resin layer (generally also referred to as a hard coat layer) formed by curing a curable resin on a substrate. The curable resin is not particularly limited, and the active energy ray curable resin or the thermosetting material obtained by irradiating the active energy ray curable material with an active energy ray such as ultraviolet ray to be cured is heated. The thermosetting resin etc. which are obtained by curing by the above method. These curable resins may be used alone or in combination of two or more.

かような硬化性樹脂層は、(1)基材界面を平滑にする、(2)積層される上層の応力を緩和する、(3)基材と上層との接着性を高める、の少なくとも一つの機能を有する。このため、該硬化性樹脂層は、後述の、平滑層、アンカーコート層(易接着層)と兼用されてもよい。   Such a curable resin layer is at least one of (1) smoothing the interface of the substrate, (2) relaxing the stress of the upper layer to be laminated, and (3) improving the adhesion between the substrate and the upper layer. Has one function. For this reason, the curable resin layer may also be used as a smooth layer and an anchor coat layer (easy adhesion layer) described later.

活性エネルギー線硬化性材料としては、例えば、アクリレート化合物を含有する組成物、アクリレート化合物とチオール基を含有するメルカプト化合物とを含有する組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを含有する組成物等が挙げられる。具体的には、JSR株式会社製のUV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR(登録商標)シリーズ(シリカ微粒子に重合性不飽和基を有する有機化合物を結合させてなる化合物)を用いることができる。また、上記のような組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有する反応性のモノマーを含有している活性エネルギー線硬化性材料であれば特に制限はない。   Examples of the active energy ray-curable material include a composition containing an acrylate compound, a composition containing an acrylate compound and a mercapto compound containing a thiol group, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polyethylene Examples thereof include compositions containing polyfunctional acrylate monomers such as glycol acrylate and glycerol methacrylate. Specifically, it is possible to use a UV curable organic / inorganic hybrid hard coating material OPSTAR (registered trademark) series (compound obtained by bonding an organic compound having a polymerizable unsaturated group to silica fine particles) manufactured by JSR Corporation. it can. It is also possible to use any mixture of the above-mentioned compositions, and an active energy ray-curable material containing a reactive monomer having at least one photopolymerizable unsaturated bond in the molecule. If there is no restriction in particular.

活性エネルギー線硬化性材料を含む組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。   It is preferable that the composition containing an active energy ray-curable material contains a photopolymerization initiator.

熱硬化性材料としては、具体的には、クラリアント社製のトゥットプロムシリーズ(有機ポリシラザン)、セラミックコート株式会社製のSP COAT耐熱クリアー塗料、アデカ社製のナノハイブリッドシリコーン、DIC株式会社製のユニディック(登録商標)V−8000シリーズ、EPICLON(登録商標) EXA−4710(超高耐熱性エポキシ樹脂)、信越化学工業株式会社製のシリコン樹脂 X−12−2400(商品名)、日東紡績株式会社製の無機・有機ナノコンポジット材料SSGコート、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、ポリアミドアミン−エピクロルヒドリン樹脂等が挙げられる。   Specific examples of thermosetting materials include TutProm Series (Organic Polysilazane) manufactured by Clariant, SP COAT heat-resistant clear paint manufactured by Ceramic Coat, Nanohybrid Silicone manufactured by Adeka, Unicom manufactured by DIC, Inc. Dick (registered trademark) V-8000 series, EPICLON (registered trademark) EXA-4710 (ultra-high heat resistant epoxy resin), silicon resin X-12-2400 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Nitto Boseki Co., Ltd. Inorganic / organic nanocomposite material SSG coating, thermosetting urethane resin consisting of acrylic polyol and isocyanate prepolymer, phenol resin, urea melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicon resin, polyamidoamine-epichlorohydrin resin And the like.

硬化性樹脂層の形成方法は、特に制限はないが、硬化性材料を含む塗布液をスピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法、グラビア印刷法等のウエットコーティング法、又は蒸着法等のドライコーティング法により塗布し塗膜を形成した後、可視光線、赤外線、紫外線、X線、α線、β線、γ線、電子線等の活性エネルギー線の照射及び/又は加熱により、前記塗膜を硬化させて形成する方法が好ましい。活性エネルギー線を照射する方法としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等を用い好ましくは100〜400nm、より好ましくは200〜400nmの波長領域の紫外線を照射する、又は、走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる100nm以下の波長領域の電子線を照射する方法が挙げられる。   The method for forming the curable resin layer is not particularly limited, but a coating solution containing a curable material is applied to a spin coating method, a spray method, a blade coating method, a dipping method, a gravure printing method or other wet coating method, or a vapor deposition method. After applying the dry coating method to form a coating film, irradiation with active energy rays such as visible rays, infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, α rays, β rays, γ rays, electron rays and / or heating are performed. A method of forming the film by curing is preferred. As a method of irradiating active energy rays, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a carbon arc, a metal halide lamp or the like is preferably used to irradiate ultraviolet rays in a wavelength region of 100 to 400 nm, more preferably 200 to 400 nm. Alternatively, a method of irradiating an electron beam having a wavelength region of 100 nm or less emitted from a scanning or curtain type electron beam accelerator can be used.

硬化性樹脂層は、上述の材料に加えて、必要に応じて、熱可塑性樹脂や酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の添加剤を含有することができる。また、成膜性向上及び膜のピンホール発生防止等のために適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。   The curable resin layer can contain additives such as a thermoplastic resin, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a plasticizer, if necessary, in addition to the above-described materials. In addition, an appropriate resin or additive may be used for improving the film formability and preventing the film from generating pinholes.

硬化性樹脂層には、マット剤である無機粒子を含有することも好ましい。マット剤を含有することで、ガスバリアー層と基材との密着性を向上することができる。前述のとおり、無機粒子の表面にOH基があるために、そのOH基とHOが水素結合の状態で吸着し、基材自体が保持できる水分量が増加するが、本発明に係る加熱処理を行うことにより、加熱による水分の気化、脱離を促進するため、成膜工程内においては、水分の影響を低減することができる。It is also preferable that the curable resin layer contains inorganic particles that are matting agents. By containing the matting agent, the adhesion between the gas barrier layer and the substrate can be improved. As described above, since there are OH groups on the surface of the inorganic particles, the OH groups and H 2 O are adsorbed in a hydrogen bond state, and the amount of water that can be held by the substrate itself is increased. By performing the treatment, the vaporization and desorption of moisture due to heating is promoted, so that the influence of moisture can be reduced in the film forming process.

マット剤としては、平均粒子径が0.1〜5μm程度の無機粒子が好ましい。このような無機粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等の1種又は2種以上を併せて使用することができる。   As the matting agent, inorganic particles having an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm are preferable. As such inorganic particles, one or more of silica, alumina, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, titanium dioxide, zirconium oxide and the like can be used in combination. .

ここで、無機粒子からなるマット剤は、ハードコート剤の固形分100質量部に対して2質量部以上、好ましくは4質量部以上、より好ましくは6質量部以上、20質量部以下、好ましくは18質量部以下、より好ましくは16質量部以下の割合で混合されていることが好ましい。   Here, the matting agent composed of inorganic particles is 2 parts by mass or more, preferably 4 parts by mass or more, more preferably 6 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the solid content of the hard coating agent. It is preferable that they are mixed in a proportion of 18 parts by mass or less, more preferably 16 parts by mass or less.

硬化性樹脂層の厚さとしては、特に制限されないが、0.1〜10μmの範囲が好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as thickness of a curable resin layer, The range of 0.1-10 micrometers is preferable.

〈平滑層〉
ガスバリアーフィルムは、基材のガスバリアー層を有する面に平滑層を有することが好ましい。平滑層は突起等が存在する基材の粗面を平坦化するために設けられる。このような平滑層は、基本的には、活性エネルギー線硬化性材料又は熱硬化性材料等を硬化させて形成される。平滑層は、上記のような機能を有していれば、基本的に上記の硬化性樹脂層と同じ材料、及び構成をとっても構わない。
<Smooth layer>
It is preferable that a gas barrier film has a smooth layer in the surface which has a gas barrier layer of a base material. The smooth layer is provided in order to flatten the rough surface of the substrate on which protrusions and the like exist. Such a smooth layer is basically formed by curing an active energy ray curable material or a thermosetting material. The smooth layer may basically have the same material and configuration as the curable resin layer as long as it has the above-described function.

平滑層に用いられる活性エネルギー線硬化性材料及び熱硬化性材料の例、マット剤の例及び平滑層の形成方法は、上記の硬化性樹脂層の欄で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。   Examples of the active energy ray-curable material and thermosetting material used in the smooth layer, examples of the matting agent, and the method of forming the smooth layer are the same as those described in the column of the curable resin layer above, so here Then, explanation is omitted.

平滑層の厚さとしては、特に制限されないが、0.1〜10μmの範囲が好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as thickness of a smooth layer, The range of 0.1-10 micrometers is preferable.

なお、該平滑層は、下記アンカーコート層として用いてもよい。   The smooth layer may be used as the following anchor coat layer.

〈アンカーコート層〉
本発明に係る基材界面には、ガスバリアー層との接着性(密着性)の向上を目的として、アンカーコート層を易接着層として形成してもよい。このアンカーコート層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、及びアルキルチタネート等を、1又は2種以上併せて使用することができる。上記アンカーコート剤は、市販品を使用してもよい。具体的には、シロキサン系UV硬化型ポリマー溶液(信越化学工業株式会社製、「X−12−2400」の3%イソプロピルアルコール溶液)を用いることができる。
<Anchor coat layer>
An anchor coat layer may be formed on the substrate interface according to the present invention as an easy-adhesion layer for the purpose of improving adhesion (adhesion) with the gas barrier layer. Examples of the anchor coating agent used in this anchor coat layer include polyester resin, isocyanate resin, urethane resin, acrylic resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicon resin, and alkyl titanate. 1 or 2 or more types can be used in combination. A commercially available product may be used as the anchor coating agent. Specifically, a siloxane-based UV curable polymer solution (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3% isopropyl alcohol solution of “X-12-2400”) can be used.

これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりコーティングすることができる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、0.1〜5g/m(乾燥状態)程度が好ましい。なお、市販の易接着層付き基材を用いてもよい。Conventionally known additives can be added to these anchor coating agents. The above-mentioned anchor coating agent is coated on a substrate by a known method such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, spray coating, and the like, and is coated by drying and removing the solvent, diluent, etc. Can do. The application amount of the anchor coating agent is preferably about 0.1 to 5 g / m 2 (dry state). A commercially available base material with an easy-adhesion layer may be used.

アンカーコート層は、物理蒸着法又は化学蒸着法といった気相法により形成することもできる。例えば、特開2008−142941号公報に記載のように、接着性等を改善する目的で酸化ケイ素を主体とした無機膜を形成することもできる。   The anchor coat layer can also be formed by a vapor phase method such as physical vapor deposition or chemical vapor deposition. For example, as described in JP-A-2008-142941, an inorganic film mainly composed of silicon oxide can be formed for the purpose of improving adhesion and the like.

また、アンカーコート層の厚さは、特に制限されないが、0.5〜10μm程度が好ましい。   The thickness of the anchor coat layer is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 10 μm.

〈ブリードアウト防止層〉
本発明のガスバリアーフィルムにおいては、ブリードアウト防止層を設けることができる。ブリードアウト防止層は、硬化性樹脂層/平滑層を有するフィルムを加熱した際に、フィルム基材中から未反応のオリゴマー等が表面へ移行して、接触する面を汚染する現象を抑制する目的で、硬化性樹脂層/平滑層を有する基材の面とは反対側の面に設けられる。ブリードアウト防止層は、この機能を有していれば、基本的に硬化性樹脂層/平滑層と同じ構成をとっても構わない。
<Bleed-out prevention layer>
In the gas barrier film of the present invention, a bleed-out prevention layer can be provided. The purpose of the bleed-out prevention layer is to suppress the phenomenon in which unreacted oligomers migrate from the film base material to the surface when the film having the curable resin layer / smooth layer is heated and contaminate the contact surface. Thus, it is provided on the surface opposite to the surface of the substrate having the curable resin layer / smooth layer. The bleed-out prevention layer may basically have the same configuration as the curable resin layer / smooth layer as long as it has this function.

ブリードアウト防止層に含ませることが可能な、ハードコート剤としては、分子中に2個以上の重合性不飽和基を有する多価不飽和有機化合物、あるいは分子中に1個の重合性不飽和基を有する単価不飽和有機化合物等を挙げることができる。   The hard coat agent that can be included in the bleed-out prevention layer is a polyunsaturated organic compound having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, or one polymerizable unsaturated in the molecule. Examples thereof include monounsaturated organic compounds having a group.

ここで、多価不飽和有機化合物としては、例え、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Here, examples of the polyunsaturated organic compound include ethylene glycol di (meth) acrylate and diethylene glycol di (meth) acrylate.

また、単価不飽和有機化合物としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the monounsaturated organic compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and propyl (meth) acrylate.

その他の添加剤として、硬化樹脂層で説明したマット剤を含有してもよい。マット剤としては、平均粒子径が0.1〜5μm程度の無機粒子が好ましく、ガスバリアーフィルムの滑り性を向上する。   As other additives, the matting agent described in the cured resin layer may be contained. As the matting agent, inorganic particles having an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm are preferable, and the slipperiness of the gas barrier film is improved.

また、ブリードアウト防止層には、ハードコート剤及びマット剤の他の成分として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、光重合開始剤等を含有させてもよい。   In addition, the bleed-out prevention layer may contain a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ionizing radiation curable resin, a photopolymerization initiator, and the like as other components of the hard coat agent and the mat agent.

以上のようなブリードアウト防止層は、ハードコート剤、及び必要に応じて他の成分を配合して、適宜必要に応じて用いる希釈溶剤によって塗布液として調製し、塗布液をフィルム基材界面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することができる。なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる好ましくは100〜400nm、より好ましくは200〜400nmの波長領域の紫外線を照射する、又は走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる100nm以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。   The bleed-out prevention layer as described above is prepared as a coating solution by using a hard coat agent and other components as required, and appropriately preparing a coating solution by using a diluent solvent as necessary. After coating by a conventionally known coating method, it can be formed by irradiating with ionizing radiation and curing. In addition, as a method of irradiating with ionizing radiation, ultraviolet rays in a wavelength region of preferably 100 to 400 nm, more preferably 200 to 400 nm, emitted from an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a metal halide lamp or the like are irradiated. Alternatively, the irradiation can be performed by irradiating an electron beam having a wavelength region of 100 nm or less emitted from a scanning or curtain type electron beam accelerator.

本発明におけるブリードアウト防止層の厚さとしては、1〜10μm、好ましくは2〜7μmであることが望ましい。1μm以上にすることにより、フィルムとしての耐熱性を十分なものにしやすくなり、10μm以下にすることにより、平滑フィルムの光学特性のバランスを調整しやすくなると共に、硬化性樹脂層/平滑層を透明高分子フィルムの一方の面に設けた場合におけるガスバリアーフィルムのカールを抑えやすくすることができるようになる。   The thickness of the bleed-out prevention layer in the present invention is 1 to 10 μm, preferably 2 to 7 μm. By making it 1 μm or more, it becomes easy to make the heat resistance as a film sufficient, and by making it 10 μm or less, it becomes easy to adjust the balance of optical properties of the smooth film, and the curable resin layer / smooth layer is transparent. When it is provided on one surface of the polymer film, curling of the gas barrier film can be easily suppressed.

〈第2のガスバリアー層〉
本発明において、本発明に係るガスバリアー層の上に、第2のガスバリアー層として、ガスバリアー性を有する層をさらに設けることができる。当該第2のガスバリアー層としては、第1のガスバリアー層を2層以上積層した層でもよく、限定されない。その中でも、塗布方式のポリシラザン含有液の塗膜を設け、波長200nm以下の真空紫外光(VUV光)を照射して改質処理することにより形成される第2のガスバリアー層を設けることも好ましい。上記第2のガスバリアー層を前記CVD法で設けたガスバリアー層の上に設けることにより、ガスバリアー層に残存する微小な欠陥を、上部からポリシラザンのガスバリアー成分で埋めることができ、更なるガスバリアー性と屈曲性を向上できるので、好ましい。塗布方式のポリシラザン含有液の塗膜については、従来公知の構成を取ることができるが、例えば、特開2013−180520号公報の段落〔0134〕〜〔0183〕、特開2013−123895号公報の段落〔0042〕〜〔0065〕等に記載の構成である。
<Second gas barrier layer>
In the present invention, a layer having gas barrier properties can be further provided as a second gas barrier layer on the gas barrier layer according to the present invention. The second gas barrier layer may be a layer in which two or more first gas barrier layers are stacked, and is not limited. Among them, it is also preferable to provide a coating film of a polysilazane-containing liquid of a coating method and to provide a second gas barrier layer that is formed by irradiating vacuum ultraviolet light (VUV light) having a wavelength of 200 nm or less and performing a modification treatment. . By providing the second gas barrier layer on the gas barrier layer provided by the CVD method, minute defects remaining in the gas barrier layer can be filled with the gas barrier component of polysilazane from above, and further It is preferable because gas barrier properties and flexibility can be improved. Regarding the coating film of the polysilazane-containing liquid of the coating method, a conventionally known configuration can be used. For example, paragraphs [0134] to [0183] of JP2013-180520A, JP2013-123895A The configuration described in paragraphs [0042] to [0065] and the like.

第2のガスバリアー層の厚さは、1〜500nmの範囲が好ましい、より好ましくは10〜300nmの範囲である。   The thickness of the second gas barrier layer is preferably in the range of 1 to 500 nm, more preferably in the range of 10 to 300 nm.

〈オーバーコート層〉
本発明に用いられる第2のガスバリアー層の上には屈曲性をさらに改善するのに、オーバーコート層を形成しても良い。オーバーコート層に用いられる有機物としては、有機モノマー、オリゴマー、ポリマー等の有機樹脂、有機基を有するシロキサンやシルセスキオキサンのモノマー、オリゴマー、ポリマー等を用いた有機無機複合樹脂層を好ましく用いることができる。これらの有機樹脂若しくは有機無機複合樹脂は重合性基や架橋性基を有することが好ましく、これらの有機樹脂若しくは有機無機複合樹脂を含有し、必要に応じて重合開始剤や架橋剤等を含有する有機樹脂組成物塗布液から塗布形成した層に、光照射処理や熱処理を加えて硬化させることが好ましい。
<Overcoat layer>
An overcoat layer may be formed on the second gas barrier layer used in the present invention in order to further improve the flexibility. As the organic substance used for the overcoat layer, an organic resin such as an organic monomer, oligomer or polymer, or an organic-inorganic composite resin layer using a siloxane or silsesquioxane monomer, oligomer or polymer having an organic group is preferably used. Can do. These organic resins or organic-inorganic composite resins preferably have a polymerizable group or a crosslinkable group, contain these organic resins or organic-inorganic composite resins, and contain a polymerization initiator, a crosslinking agent, etc. as necessary. It is preferable to apply a light irradiation treatment or a heat treatment to the layer formed by coating from the organic resin composition coating solution to be cured.

<電子デバイス>
上記のように本発明のガスバリアーフィルムは、優れたガスバリアー性、透明性、折り曲げ耐性を有する。このため、本発明のガスバリアーフィルムは、電子デバイス等のパッケージ、光電変換素子(太陽電池素子)や有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子、液晶表示素子等の等の電子デバイスに用いられるガスバリアーフィルム及びこれを用いた電子デバイスなど、様々な用途に使用することができる。
<Electronic device>
As described above, the gas barrier film of the present invention has excellent gas barrier properties, transparency, and bending resistance. For this reason, the gas barrier film of the present invention is a gas barrier film used for electronic devices such as packages such as electronic devices, photoelectric conversion elements (solar cell elements), organic electroluminescence (EL) elements, liquid crystal display elements, and the like. It can be used for various purposes such as an electronic device using the same.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

<実施例1:ガスバリアーフィルム1の作製>
(可撓性基材)
可逆性基材として、株式会社きもと製ハードコートフィルムG1STB(PETフィルム 厚さ125μm、マット剤無し)を用いた。
<Example 1: Production of gas barrier film 1>
(Flexible substrate)
As a reversible substrate, a hard coat film G1STB (PET film thickness 125 μm, no matting agent) manufactured by Kimoto Co., Ltd. was used.

(本発明に係るガスバリアー層の形成)
図2に示す真空プラズマCVD装置を用いて、下記成膜条件にて上記可撓性基材上に本発明に係るガスバリアー層を形成した。
(Formation of gas barrier layer according to the present invention)
A gas barrier layer according to the present invention was formed on the flexible substrate under the following film forming conditions using the vacuum plasma CVD apparatus shown in FIG.

[加熱処理(脱ガス)条件]
図2の成膜装置の送り出しローラーに基材を元巻きのままセットし、A室の真空引きをした。そして、真空度が5×10−3Paに達してから、加熱ローラー33、34を80℃に設定した。その後、基材を以下の成膜条件の搬送速度で搬送し、成膜空間(B室)に基材を搬送し、以下のプラズマ条件で成膜を実施した。なお、真空度が5×10−3Paに達するまでの時間は3時間、加熱ローラーが所定の温度になるまでの時間は0.5時間であった。
[Heat treatment (degassing) conditions]
The base material was set as it was on the delivery roller of the film forming apparatus of FIG. And after the degree of vacuum reached 5 × 10 −3 Pa, the heating rollers 33 and 34 were set to 80 ° C. Then, the base material was conveyed at the conveyance speed of the following film-forming conditions, the base material was conveyed to the film-forming space (B chamber), and film-forming was implemented on the following plasma conditions. The time until the degree of vacuum reached 5 × 10 −3 Pa was 3 hours, and the time until the heating roller reached a predetermined temperature was 0.5 hours.

[プラズマ成膜条件]
〈成膜条件〉
・原料ガス(HMDSO)の供給量:100sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)
・酸素ガス(O)の供給量:500sccm
・真空チャンバー内の真空度:1.5Pa
・プラズマ発生用電源からの印加電力:2.0kW
・プラズマ発生用電源の周波数:80kHz
・フィルムの搬送速度:10m/分
・成膜ローラー直径:300mmφ
・TR通過回数:2回
・加熱ローラー温度:80℃
・成膜ローラー温度:60℃
この時の、後述する条件で行ったガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、図4で示すグラフのとおりであり、基材界面から30nmの距離範囲内の65%の距離範囲に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在した。
[Plasma deposition conditions]
<Film formation conditions>
・ Supply amount of source gas (HMDSO): 100 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute)
・ Supply amount of oxygen gas (O 2 ): 500 sccm
・ Degree of vacuum in the vacuum chamber: 1.5 Pa
・ Applied power from the power source for plasma generation: 2.0 kW
・ Power supply frequency for plasma generation: 80 kHz
-Film transport speed: 10 m / min-Film-forming roller diameter: 300 mmφ
-Number of times TR passes: 2-Heating roller temperature: 80 ° C
・ Film roller temperature: 60 ℃
At this time, each element profile in the layer thickness direction based on the XPS depth profile of the gas barrier layer performed under the conditions described later is as shown in the graph of FIG. 4, and is 65 in a distance range of 30 nm from the substrate interface. %, A region having a carbon atom ratio in the range of 10 to 30 at% was present.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線は、図5で示すグラフのとおりであり、隣接する極値の間隔は、5nmであった。   Further, the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is as shown in the graph of FIG. 5, and the interval between the adjacent extreme values was 5 nm.

<実施例2:ガスバリアーフィルム2の作製>
ガスバリアーフィルム1において、加熱処理(脱ガス)条件、成膜条件を以下のように調整した以外は同様にしてガスバリアーフィルム2を作製した。
<Example 2: Production of gas barrier film 2>
In the gas barrier film 1, the gas barrier film 2 was produced in the same manner except that the heat treatment (degassing) conditions and the film forming conditions were adjusted as follows.

[加熱処理(脱ガス)条件]
図2に示すプラズマCVD製造装置の送り出しローラーに基材を元巻きのままセットし、A室の真空引きをした。そして、真空度が3.0Paに達してから、雰囲気にArガスを導入し3.0Paに維持した。その後、加熱ローラーを80℃、成膜ローラーを60℃に設定して、基材を搬送速度5m/分で搬送し、加熱処理を実施した。この時圧力は、真空ポンプの排気量を調整し3.0Paを維持させた。次いで、実施例1と同様にしてガスバリアー層を下記条件にて形成し、ガスバリアーフィルム2を作製した。
[Heat treatment (degassing) conditions]
The base material was set to the feed roller of the plasma CVD manufacturing apparatus shown in FIG. Then, after the degree of vacuum reached 3.0 Pa, Ar gas was introduced into the atmosphere and maintained at 3.0 Pa. Thereafter, the heating roller was set to 80 ° C., the film forming roller was set to 60 ° C., the substrate was conveyed at a conveyance speed of 5 m / min, and the heat treatment was performed. At this time, the pressure was maintained at 3.0 Pa by adjusting the displacement of the vacuum pump. Next, in the same manner as in Example 1, a gas barrier layer was formed under the following conditions to produce a gas barrier film 2.

[プラズマ成膜条件]
〈成膜条件〉
・原料ガス(HMDSO)の供給量:100sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)
・酸素ガス(O)の供給量:500sccm
・真空チャンバー内の真空度:1.5Pa
・プラズマ発生用電源からの印加電力:2.0kW
・プラズマ発生用電源の周波数:80kHz
・フィルムの搬送速度:10m/min
・成膜ローラー直径:300mmφ
・TR通過回数:2回
・加熱ローラー温度:80℃
・成膜ローラー温度:60℃
この時の、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、基材界面から30nmの距離範囲内の59%の距離範囲に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在した。
[Plasma deposition conditions]
<Film formation conditions>
・ Supply amount of source gas (HMDSO): 100 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute)
・ Supply amount of oxygen gas (O 2 ): 500 sccm
・ Degree of vacuum in the vacuum chamber: 1.5 Pa
・ Applied power from the power source for plasma generation: 2.0 kW
・ Power supply frequency for plasma generation: 80 kHz
-Film transport speed: 10 m / min
・ Drawing roller diameter: 300mmφ
-Number of times TR passes: 2-Heating roller temperature: 80 ° C
・ Film roller temperature: 60 ℃
At this time, each element profile in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is within a distance range of 59% within a distance range of 30 nm from the substrate interface, and a carbon atom ratio is in a range of 10 to 30 at%. There was an area inside.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の隣接する極値の間隔は、7nmであった。   The interval between adjacent extreme values of the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer was 7 nm.

<実施例3:ガスバリアーフィルム3の作製>
ガスバリアーフィルム1において、基材の搬送速度を30m/分、TR通過回数を6回とした以外は、加熱処理(脱ガス)条件、成膜条件は同様にしてガスバリアーフィルム3を作製した。
<Example 3: Production of gas barrier film 3>
In the gas barrier film 1, the gas barrier film 3 was produced in the same manner as in the heat treatment (degassing) conditions and the film forming conditions except that the conveyance speed of the base material was 30 m / min and the TR passage number was six.

この時の、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、基材界面から30nmの距離範囲内の63%の距離範囲に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在した。   At this time, each element profile in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is within a distance range of 63% within a distance range of 30 nm from the substrate interface, and a carbon atom ratio is within a range of 10 to 30 at%. There was an area inside.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の隣接する極値の間隔は、1nmであった。   The interval between adjacent extreme values of the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer was 1 nm.

<実施例4:ガスバリアーフィルム4の作製>
ガスバリアーフィルム1において、基材の搬送速度を3m/分にした以外は、加熱処理(脱ガス)条件、成膜条件は同様にしてガスバリアーフィルム4を作製した。
<Example 4: Production of gas barrier film 4>
A gas barrier film 4 was produced in the same manner as in the gas barrier film 1 except that the conveyance speed of the substrate was 3 m / min.

この時の、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、基材界面から30nmの距離範囲内の40%の距離範囲に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在した。   At this time, each element profile in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is in the range of 40% within the range of 30 nm from the substrate interface, and the range of the carbon atom ratio of 10 to 30 at%. There was an area inside.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の隣接する極値の間隔は、基材の搬送速度を遅くした結果、10nmであった。   Further, the interval between adjacent extreme values of the carbon / oxygen distribution curve in the thickness direction of the layer according to the XPS depth profile of the gas barrier layer was 10 nm as a result of slowing the substrate conveyance speed.

<実施例5:ガスバリアーフィルム5の作製>
ガスバリアーフィルム1において、可撓性基材を以下のように変更し、ハードコート層を形成しなかった以外は同様にして、加熱処理(脱ガス)、成膜を行いガスバリアーフィルム5を作製した。
<Example 5: Production of gas barrier film 5>
In the gas barrier film 1, the flexible base material is changed as follows, and the gas barrier film 5 is produced by performing heat treatment (degassing) and film formation in the same manner except that the hard coat layer is not formed. did.

(可撓性基材)
可撓性基材として、熱可塑性樹脂である両面に易接着加工された厚さ125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、極低熱収PET SLA)を用いた。
(Flexible substrate)
As the flexible substrate, a 125 μm thick polyethylene terephthalate film (manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., extremely low heat yield PET SLA) that is easily bonded to both surfaces, which is a thermoplastic resin, was used.

この時の、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、基材界面から30nmの距離範囲内の55%の距離範囲に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在した。   At this time, each element profile in the thickness direction of the layer according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is a 55% distance range within a distance range of 30 nm from the substrate interface, and a carbon atom ratio is in a range of 10 to 30 at%. There was an area inside.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の隣接する極値の間隔は、10nmであった。   The interval between adjacent extreme values in the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer was 10 nm.

<実施例6:ガスバリアーフィルム6の作製>
ガスバリアーフィルム1において、可撓性基材を以下のように変更し、さらにブリードアウト防止層及び硬化性樹脂層(平滑層)を設け、当該硬化性樹脂層上にガスバリアー層を設けた以外は、ガスバリアーフィルム1と同様にしてガスバリアーフィルム6を作製した。
<Example 6: Production of gas barrier film 6>
In the gas barrier film 1, except that the flexible substrate is changed as follows, a bleed-out prevention layer and a curable resin layer (smooth layer) are provided, and a gas barrier layer is provided on the curable resin layer Produced a gas barrier film 6 in the same manner as the gas barrier film 1.

(可撓性基材)
熱可塑性樹脂である、両面に易接着加工された125μm厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、極低熱収PET SLA)を基材として用いた。
(Flexible substrate)
A 125 μm-thick polyethylene terephthalate film (manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., extremely low heat yield PET SLA), which is a thermoplastic resin and easily bonded to both surfaces, was used as a base material.

(ブリードアウト防止層の形成:表1中、BO防止層と表記)
上記基材の片面に、JSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材OPSTAR Z7535を塗布、乾燥後の層厚が4μmになるようにダイコーターで塗布した後、乾燥条件;80℃、3分で乾燥後、空気下、高圧水銀ランプ使用、硬化条件;1.0J/cmで硬化を行い、ブリードアウト防止層を形成した。
(Formation of bleed-out prevention layer: In Table 1, expressed as BO prevention layer)
On one side of the base material, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7535 manufactured by JSR Corporation was applied, applied with a die coater so that the layer thickness after drying was 4 μm, and then drying conditions: 80 ° C., After drying for 3 minutes, curing was performed in air using a high-pressure mercury lamp, curing conditions: 1.0 J / cm 2 to form a bleed-out prevention layer.

(硬化性樹脂層(平滑層)の形成)
続けて上記基材の反対面に、JSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材OPSTAR Z7501を塗布、乾燥後の層厚が4μmになるようにダイコーターで塗布した後、乾燥条件;80℃、3分で乾燥後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用、硬化条件;1.0J/cmで硬化を行い、硬化性樹脂層を形成した。
(Formation of curable resin layer (smooth layer))
Subsequently, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7501 manufactured by JSR Corporation was applied to the opposite surface of the base material, and after applying with a die coater such that the layer thickness after drying was 4 μm, drying conditions; After drying at 80 ° C. for 3 minutes, curing was performed in an air atmosphere using a high-pressure mercury lamp, curing conditions: 1.0 J / cm 2 to form a curable resin layer.

得られたガスバリアーフィルム6の、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、図6で示すように基材界面から30nmの距離範囲内の74%の距離範囲に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在した。   Each element profile in the layer thickness direction of the obtained gas barrier film 6 according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is 74% within a distance range of 30 nm from the substrate interface as shown in FIG. There was a region with a carbon atom ratio in the range of 10 to 30 at%.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線の隣接する極値の間隔は、図7で示すように4nmであった。   Further, the interval between adjacent extreme values of the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer was 4 nm as shown in FIG.

<比較例1:ガスバリアーフィルム7の作製>
ガスバリアーフィルム6において、加熱処理(脱ガス)条件を以下のようにした以外は同様にしてガスバリアーフィルム7を作製した。
<Comparative Example 1: Production of gas barrier film 7>
In the gas barrier film 6, a gas barrier film 7 was produced in the same manner except that the heat treatment (degassing) conditions were as follows.

[加熱処理(脱ガス)条件]
図2に示すプラズマCVD製造装置の送り出しローラーに基材を元巻きのままセットし、A室の真空引きをした。そして、真空度が5×10−3Paに達してから、12hr保持した。その際の真空度は常に5×10−3Pa未満であった。次いで、実施例5と同様にしてガスバリアー層を下記条件にて形成し、ガスバリアーフィルム7を作製した。
[Heat treatment (degassing) conditions]
The base material was set to the feed roller of the plasma CVD manufacturing apparatus shown in FIG. And after the degree of vacuum reached 5 × 10 −3 Pa, it was held for 12 hours. The degree of vacuum at that time was always less than 5 × 10 −3 Pa. Next, in the same manner as in Example 5, a gas barrier layer was formed under the following conditions to produce a gas barrier film 7.

この時の、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の各元素プロファイルは、図8で示すグラフのとおりであり、基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内の領域が存在しなかった。   At this time, each element profile in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is as shown in the graph of FIG. 8. There was no region within the 30 at% range.

また、ガスバリアー層のXPSデプスプロファイルによる層の厚さ方向の炭素/酸素分布曲線は、図9で示すグラフのとおりであり、隣接する極値の間隔は11nmであった。   Further, the carbon / oxygen distribution curve in the layer thickness direction according to the XPS depth profile of the gas barrier layer is as shown in the graph of FIG. 9, and the interval between adjacent extreme values was 11 nm.

[プラズマ成膜条件]
〈成膜条件〉
・原料ガス(HMDSO)の供給量:100sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)
・酸素ガス(O)の供給量:500sccm
・真空チャンバー内の真空度:1.5Pa
・プラズマ発生用電源からの印加電力:2.0kW
・プラズマ発生用電源の周波数:80kHz
・フィルムの搬送速度:10m/分
・成膜ローラー直径:300mmφ
・TR通過回数:2回
・加熱ロール温度:30℃
・成膜ロール:60℃
≪評価方法≫
〈XPSデプスプロファイル測定〉
エッチングイオン種:アルゴン(Ar
エッチングレート(SiO熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO換算値):10nm
X線光電子分光装置:Thermo Fisher Scientific社製、機種名「VG Theta Probe」
照射X線:単結晶分光AlKα
X線のスポット及びそのサイズ:800×400μmの楕円形
こうして評価したデータをもとにガスバリアー層の表面からのスパッタ深さに連動する距離(nm)を横軸に、ケイ素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対するケイ素原子比率、酸素原子比率及び炭素原子比率を縦軸にとり、ケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び炭素/酸素分布曲線を、それぞれ図4〜図9に示した。
[Plasma deposition conditions]
<Film formation conditions>
・ Supply amount of source gas (HMDSO): 100 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute)
・ Supply amount of oxygen gas (O 2 ): 500 sccm
・ Degree of vacuum in the vacuum chamber: 1.5 Pa
・ Applied power from the power source for plasma generation: 2.0 kW
・ Power supply frequency for plasma generation: 80 kHz
-Film transport speed: 10 m / min-Film-forming roller diameter: 300 mmφ
-Number of times TR passes: 2-Heating roll temperature: 30 ° C
・ Film roll: 60 ° C
≪Evaluation method≫
<XPS depth profile measurement>
Etching ion species: Argon (Ar + )
Etching rate (SiO 2 thermal oxide equivalent value): 0.05 nm / sec
Etching interval (SiO 2 equivalent value): 10 nm
X-ray photoelectron spectrometer: Model “VG Theta Probe”, manufactured by Thermo Fisher Scientific
Irradiation X-ray: Single crystal spectroscopy AlKα
X-ray spot and size: 800 × 400 μm ellipse Based on the data evaluated in this way, the distance (nm) linked to the sputter depth from the surface of the gas barrier layer is plotted on the horizontal axis, with silicon atoms, oxygen atoms and The silicon atom ratio, oxygen atom ratio, and carbon atom ratio with respect to the total amount of carbon atoms are plotted on the vertical axis, and the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve, and carbon / oxygen distribution curve are shown in FIGS. 4 to 9, respectively. .

〈ガスバリアー性評価方法〉
以下の測定方法に従って、各ガスバリアーフィルムの透過水分量を測定し、下記の基準に従って、水蒸気バリアー性を評価した。
<Gas barrier property evaluation method>
The permeated water amount of each gas barrier film was measured according to the following measurement method, and the water vapor barrier property was evaluated according to the following criteria.

(装置)
蒸着装置:日本電子株式会社製、真空蒸着装置JEE−400
恒温恒湿度オーブン:Yamato Humidic ChamberIG47M
水分と反応して腐食する金属:カルシウム(粒状)
水蒸気不透過性の金属:アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)
(水蒸気バリアー性評価用セルの作製)
試料のガスバリアー層面に、真空蒸着装置(日本電子株式会社製、真空蒸着装置 JEE−400)を用い、ガスバリアーフィルム試料の蒸着させたい部分(12mm×12mmを9箇所)以外をマスクし、金属カルシウム(粒状)を蒸着させた(蒸着膜厚80nm)。その後、真空状態のままマスクを取り去り、シート片側全面に水蒸気不透過性の金属である金属アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)をもう一つの金属蒸着源から蒸着させた。アルミニウム封止後、真空状態を解除し、速やかに乾燥窒素ガス雰囲気下で、厚さ0.2mmの石英ガラスに封止用紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス製)を介してアルミニウム封止側と対面させ、紫外線を照射することで、評価用セルを作製した。
(apparatus)
Vapor deposition apparatus: manufactured by JEOL Ltd., vacuum vapor deposition apparatus JEE-400
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)
(Preparation of water vapor barrier property evaluation cell)
Using a vacuum vapor deposition device (manufactured by JEOL Ltd., vacuum vapor deposition device JEE-400) on the gas barrier layer surface of the sample, the gas barrier film sample is masked except for the portion to be vapor-deposited (12 mm × 12 mm 9 locations), and metal Calcium (granular) was deposited (deposition film thickness 80 nm). Then, the mask was removed in a vacuum state, and metal aluminum (φ3 to 5 mm, granular), which is a water vapor impermeable metal, was deposited on the entire surface of one side of the sheet from another metal deposition source. After aluminum sealing, the vacuum state is released, and immediately facing the aluminum sealing side through a UV-curable resin for sealing (made by Nagase ChemteX) on quartz glass with a thickness of 0.2 mm in a dry nitrogen gas atmosphere The cell for evaluation was produced by irradiating with ultraviolet rays.

得られた両面を封止した試料を、特開2005−283561号公報に記載のガスバリアー性評価方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を計算した。   Based on the gas barrier property evaluation method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-283561, the amount of moisture permeated into the cell was calculated from the corrosion amount of metallic calcium.

なお、ガスバリアーフィルム面以外からの水蒸気の透過がないことを確認するために、比較試料としてガスバリアーフィルム試料の代わりに、厚さ0.2mmの石英ガラス板を用いて金属カルシウムを蒸着した試料を、60℃、90%RHの高温高湿下保存を行い、1000時間経過後でも金属カルシウム腐食が発生しないことを確認した。   In addition, in order to confirm that there is no permeation of water vapor from other than the gas barrier film surface, a sample obtained by depositing metallic calcium using a quartz glass plate having a thickness of 0.2 mm instead of the gas barrier film sample as a comparative sample Was stored under high temperature and high humidity at 60 ° C. and 90% RH, and it was confirmed that no corrosion of metallic calcium occurred even after 1000 hours.

以上により測定された各ガスバリアーフィルムの透過水分量(g/m・day;表中の「WVTR」)を下記基準によって評価した。3以上がガスバリアーフィルムとして良好である。The permeated water amount (g / m 2 · day; “WVTR” in the table) of each gas barrier film measured as described above was evaluated according to the following criteria. Three or more are good as a gas barrier film.

(ランク評価)
5:5×10−4g/m/day未満
4:5×10−4g/m/day以上、1×10−3g/m/day未満
3:1×10−3g/m/day以上、5×10−3g/m/day未満
2:5×10−3g/m/day以上、1×10−2g/m/day未満
1:1×10−2g/m/day以上
〔折り曲げ耐性(屈曲性)の評価〕
ガスバリアーフィルムについて、屈曲前後のガスバリアー性の変化を確認するために、あらかじめ、半径10mmの曲率になるように、180度の角度で100回屈曲を繰り返し処理したガスバリアーフィルムについて、水蒸気透過率(WVTR)を測定し、同様のランク評価を行った。
(Rank evaluation)
Less than 5: 5 × 10 −4 g / m 2 / day 4: 5 × 10 −4 g / m 2 / day or more, less than 1 × 10 −3 g / m 2 / day 3: 1 × 10 −3 g / day m 2 / day or more, less than 5 × 10 −3 g / m 2 / day 2: 5 × 10 −3 g / m 2 / day or more, less than 1 × 10 −2 g / m 2 / day 1: 1 × 10 -2 g / m 2 / day or more [Evaluation of bending resistance (flexibility)]
For the gas barrier film, in order to confirm the change in the gas barrier properties before and after bending, the water vapor transmission rate of the gas barrier film that has been repeatedly bent 100 times at an angle of 180 degrees so as to have a curvature of 10 mm in advance. (WVTR) was measured and the same rank evaluation was performed.

〔折り曲げ耐性(密着性)の評価〕
上記屈曲性を評価したガスバリアーフィルムを縦10cm、横10cmの正方形の試料にロールカッターを用いて断裁し、下記の基準に従って外観を評価した。3以上が実用上許容内である。
[Evaluation of bending resistance (adhesion)]
The gas barrier film evaluated for flexibility was cut into a 10 cm long and 10 cm wide square sample using a roll cutter, and the appearance was evaluated according to the following criteria. 3 or more is practically acceptable.

5:クラック及び膜剥がれなし
4:膜剥がれが1%未満、クラックなし
3:膜剥がれが1%以上5%未満、クラックなし
2:膜剥がれが5%以上10%未満、全面にクラックあり
1:膜剥がれが10%以上、全面にクラックあり
以上のガスバリアーフィルムの構成及び、上記評価結果を表1に示す。
5: No crack or film peeling 4: Film peeling less than 1%, no crack 3: Film peeling 1% or more but less than 5%, no crack 2: Film peeling 5% or more but less than 10%, cracks on the entire surface 1: Table 1 shows the structure of the above gas barrier film and the above evaluation results.

〔色相分布の評価〕
分光式色差計SE−2000型(日本電色工業(株)製)を用い、JIS−K−7105に従って透過法でb値を測定し、色味の変動量を表す指標として以下のR値を用いてランク評価した。
[Evaluation of hue distribution]
Using a spectroscopic color difference meter SE-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the b value is measured by the transmission method according to JIS-K-7105, and the following R value is used as an index representing the amount of color variation. Using the rank evaluation.

試料の幅手2cm毎にb値を測定し、そのb値の最大値と最小値の差をR値とした。△以上が実用上許容内である。   The b value was measured every 2 cm of the width of the sample, and the difference between the maximum value and the minimum value of the b value was defined as the R value. Δ or more is acceptable in practical use.

◎:Rが0.2以下
△:Rが0.2〜0.5
×:Rが0.5以上
〔密着力の評価〕
JIS K 5400に準拠した碁盤目試験を行った。試料の形成された薄膜の表面に、片刃のカミソリを用いて、面に対して90度で1mm間隔で縦横に11本ずつの切り込みを入れ、1mm角の碁盤目を100個作成した。この上に市販のセロファンテープを貼り付け、その一端を手でもって垂直に剥がし、切り込み線からの貼られたテープ面積に対する薄膜の剥がされた面積の割合を測定し、下記の基準に従って密着性の評価を行った。○以上が実用上許容内である。
A: R is 0.2 or less. Δ: R is 0.2 to 0.5.
X: R is 0.5 or more
[Evaluation of adhesion]
A cross-cut test based on JIS K 5400 was performed. Using a single-edged razor on the surface of the thin film on which the sample was formed, 11 cuts were made vertically and horizontally at intervals of 1 mm at 90 degrees with respect to the surface to make 100 1 mm square grids. A commercially available cellophane tape is affixed to this, and one end of the tape is peeled off vertically by hand, and the ratio of the peeled area of the thin film to the affixed tape area from the score line is measured. Evaluation was performed. ○ The above is acceptable in practice.

◎:全く剥離の発生が認められない
○:剥離された面積割合が0.1%以上、5%未満であった
△:剥離された面積割合が5%以上、10%未満であった
×:剥離された面積割合が10%以上であった
A: No occurrence of peeling was observed. B: The peeled area ratio was 0.1% or more and less than 5%. Δ: The peeled area ratio was 5% or more and less than 10%. The peeled area ratio was 10% or more

Figure 2015053189
Figure 2015053189

表1の結果から、本発明のガスバリアーフィルム1〜6は、いずれも基材界面から30nmの距離範囲内に炭素原子比率が10〜30%に分布する領域があり、当該分布がなく、炭素/酸素分布曲線の隣接する極値の間隔が本発明外である、比較例のガスバリアーフィルム7に対して、ガスバリアー性、折り曲げ耐性(屈曲性、密着性)、色味分布及び薄膜の密着力が優れていることが分かる。   From the results of Table 1, the gas barrier films 1 to 6 of the present invention all have a region in which the carbon atom ratio is distributed in the range of 30 nm from the base material interface to 10 to 30%, there is no such distribution, carbon / Adjacent extreme value of oxygen distribution curve is outside of the present invention, and gas barrier property, bending resistance (flexibility, adhesion), color distribution, and thin film adhesion to the gas barrier film 7 of the comparative example It turns out that power is excellent.

なかでも、あらかじめ基材に有機層を設け、加熱処理時に真空引きの圧力を低く設定してから成膜したガスバリアーフィルム1は、真空引きの圧力がやや高いガスバリアーフィルム2に対して、上記評価項目について優れた結果であった。また、平滑層にマット剤を添加したガスバリアーフィルム6は、基材表面の平滑化効果によって更に優れた特性を示した。   Among them, the gas barrier film 1 formed after providing an organic layer on the substrate in advance and setting the vacuuming pressure during the heat treatment to a low value is compared with the gas barrier film 2 having a slightly high vacuuming pressure. Excellent results for the evaluation items. Further, the gas barrier film 6 in which the matting agent was added to the smooth layer showed further excellent characteristics due to the smoothing effect of the substrate surface.

本発明のガスバリアーフィルムは、高いガスバリアー性と折り曲げ耐性を具備するガスバリアーフィルムであり、有機エレクトルミネッセンス素子、太陽電池、液晶表示装置等の電子デバイス用途のガスバリアーフィルムとして、好適に用いることができる。   The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film having high gas barrier properties and bending resistance, and is preferably used as a gas barrier film for electronic devices such as organic electroluminescence elements, solar cells, liquid crystal display devices, etc. Can do.

1 基材
2 平滑層
3 ガスバリアー層
4 ブリードアウト防止層
5 第2のガスバリアー層
6 オーバーコート層
10a、10b ガスバリアーフィルム
30 プラズマCVD製造装置
31 送り出しローラー
32、35、36、37、38、39、45、46 搬送ローラー
33、34 加熱ローラー
40、41 成膜ローラー
42、43、磁場発生装置
44 ガス供給管
47 巻取りローラー
48 温調装置
49、50、51 温度モニター
52 プラズマ発生用電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Smooth layer 3 Gas barrier layer 4 Bleed-out prevention layer 5 2nd gas barrier layer 6 Overcoat layer 10a, 10b Gas barrier film 30 Plasma CVD manufacturing apparatus 31 Delivery roller 32, 35, 36, 37, 38, 39, 45, 46 Conveying roller 33, 34 Heating roller 40, 41 Film forming roller 42, 43, Magnetic field generator 44 Gas supply pipe 47 Winding roller 48 Temperature controller 49, 50, 51 Temperature monitor 52 Power source for plasma generation

Claims (5)

可撓性基材上に少なくともケイ素、酸素、及び炭素を構成元素として含有するガスバリアー層を有するガスバリアーフィルムであって、
炭素量と酸素量との比をプロットした炭素/酸素分布曲線において、少なくとも1組の隣接する極値の間隔が1〜10nmの範囲内にあり、かつ、当該ガスバリアー層の基材界面から30nmの距離範囲内に、炭素原子比率が10〜30at%の範囲内で分布する領域が存在することを特徴とするガスバリアーフィルム。
A gas barrier film having a gas barrier layer containing at least silicon, oxygen, and carbon as constituent elements on a flexible substrate,
In the carbon / oxygen distribution curve in which the ratio between the amount of carbon and the amount of oxygen is plotted, the interval between at least one pair of adjacent extreme values is in the range of 1 to 10 nm, and 30 nm from the base material interface of the gas barrier layer A gas barrier film characterized in that there is a region in which the carbon atom ratio is distributed within a range of 10 to 30 at% within the distance range.
前記可撓性基材の少なくとも一方の面に、有機化合物を含有する有機層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガスバリアーフィルム。   The gas barrier film according to claim 1, wherein an organic layer containing an organic compound is provided on at least one surface of the flexible substrate. 前記有機層が、さらに無機粒子を含有することを特徴とする請求項2に記載のガスバリアーフィルム。   The gas barrier film according to claim 2, wherein the organic layer further contains inorganic particles. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のガスバリアーフィルムを製造するガスバリアーフィルムの製造方法であって、
帯状の可撓性基材を送り出しローラーから繰り出して搬送ローラーで搬送する工程と、
前記可撓性基材を加熱処理する工程と、
前記加熱処理された可撓性基材を、一対の成膜ローラーのそれぞれに接触させながら搬送を行い、当該一対の成膜ローラー間に成膜ガスを供給しながらプラズマ放電を行い、前記基材上にガスバリアー層を形成する工程と、
前記ガスバリアー層を可撓性基材上に形成したガスバリアーフィルムを搬送ローラーで搬送しながら巻取りローラーで巻取る工程と、を含み、かつ、前記可撓性基材の搬送速度が、3m/分以上である
ことを特徴とするガスバリアーフィルムの製造方法。
It is a manufacturing method of the gas barrier film which manufactures the gas barrier film according to any one of claims 1 to 3,
A step of feeding the belt-shaped flexible base material from the feed roller and transporting it with the transport roller;
Heat-treating the flexible substrate;
The heat-treated flexible base material is conveyed while being brought into contact with each of a pair of film forming rollers, and plasma discharge is performed while supplying a film forming gas between the pair of film forming rollers, Forming a gas barrier layer thereon;
Winding the gas barrier film having the gas barrier layer formed on the flexible base material with a take-up roller while transporting the gas barrier film with a transport roller, and the transport speed of the flexible base material is 3 m It is more than / min. The manufacturing method of the gas barrier film characterized by the above-mentioned.
前記加熱処理を、前記ガスバリアー層を形成する際の気圧以下の気圧条件下で行うことを特徴とする請求項4に記載のガスバリアーフィルムの製造方法。   The method for producing a gas barrier film according to claim 4, wherein the heat treatment is performed under a pressure condition equal to or lower than a pressure at the time of forming the gas barrier layer.
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