JPWO2015182203A1 - 積層部材の加工方法、積層部材の加工体およびガスバリアフィルム - Google Patents

Abstract

第１のシート１０と、第１のシート１０の一方の面上に配置される第２のシート２０とを備える積層部材１００の加工方法であって、第１のシート１０は、基材１１と基材１１の少なくとも一方の面に積層されたガスバリア層１２とを備え、ガスバリア層１２は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が１０ＧＰａ以上であり、第２のシート２０の第１のシート１０に対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．０５ＧＰａ以上であり、積層部材１００を、第２のシート２０側の面から機械的切断加工を行って、第１のシート１０の切断体および第２のシート２０の切断体を備える積層部材１００の加工体を得る切断工程を備える、積層部材１００の加工方法。かかる加工方法によれば、ガスバリア層にクラックが入りにくい。

Description

本発明は、積層部材の加工方法、積層部材の加工体およびガスバリアフィルムに関する。

ディスプレイ、タッチパネル、携帯電話などの画像表示デバイスの表示側の保護部材として用いられる透明基板は、従来、ガラス製であったが、湾曲面を有する形状を容易に形成可能など形状加工性に優れ、軽量化の観点からも好ましいことから、透明基板としてプラスチックフィルムの採用が検討されてきている。

プラスチックフィルムからなる透明基板は、上記のような有利な点を有するが、ガラス基板に比べて、水分などのガス透過率が高くなりやすい。このため、プラスチックフィルムを備える透明基板のガス透過率を低下させることが求められている。

プラスチックフィルムを備える透明基板のガス透過率を低下させるための一手段として、無機化合物からなる層をガスバリア層として基材フィルム上に形成して、透明基板をガスバリアフィルムからなるものとすることが挙げられる。本明細書において、透明基板のガス透過率を低下させることに寄与するガスバリア層の特性をガスバリア性という。ガスバリア性が高いガスバリア層を用いることにより、透明基板のガス透過率をより低下させることが可能となる。

透明基板を上記のガスバリアフィルムとすることにより、透明基板のガス透過率を低下させることが可能であることは確認されたが、次のような課題の存在も明らかになった。すなわち、一般的には、ガスバリア層を構成する無機化合物層は硬質であり、しかもその厚さは１μｍ以下程度である。したがって、ガスバリアフィルムを所定の形状に加工する際に、上記のガスバリア層にクラックが入りやすい。クラックが入ったガスバリア層のガスバリア性は著しく低下し、ガスバリア層を備えていながらガスバリアフィルムのガス透過性を低下させることが困難となってしまう。このため、ガスバリア層を備えるガスバリアフィルムを加工する際にクラックが入りにくいようにすること、すなわち、ガスバリアフィルムの加工性を向上させることが求められている。

このガスバリアフィルムの加工性を向上させるという課題を解決するために提案された手段として、特許文献１には、樹脂基材上に形成したガスバリア層に離型性を有する樹脂材料をラミネートすることにより、接触するロールによる擦り傷の発生や異物付着を防止する方法が開示されている。

特許文献２には、高いバリア性能を達成できるガスバリアフィルムをロール状の形態で生産し得るために、粘着力が０．０５〜０．１５Ｎ／２５ｍｍである粘着性層を有する粘着性保護フィルムの粘着性層面と、片面に平滑層を有するフィルムの平滑層面とが接して配置されている複合フィルムから、粘着性保護フィルムを剥離後、平滑層面にガスバリア層を積層することが開示されている。

特許文献３には、連続して供給されるガスバリアフィルムを傷つけずにガスバリアフィルムと電子素子を貼り合わせる方法として、ガスバリアフィルム、接着剤層および支持フィルムがこの順に積層している複合フィルムのガスバリアフィルム面側から刃を入れて該フィルム複合体の前記支持フィルムの膜厚方向の途中までを部分スリット加工する方法が開示されている。

国際公開２００７／１３８８３７号 国際公開２０１０／０２４１４９号 特許第５２４７６４１号公報

ガスバリア層として用いられる無機化合物層は、ガスバリアフィルムの製造コストを低減させる観点からその厚さが少なくなる傾向があり、そのように薄層化されても適切なガスバリア性を確保できるように、ガスバリア層は近年硬質化が進んでいる。このため、ガスバリア層を備えるガスバリアフィルムを機械的に切断する加工、具体的には、裁断加工や抜き加工が例示される、を実施する際に、ガスバリア層にクラックが入りやすくなっている。それゆえ、上記のガスバリアフィルムの加工性を高めることへの要求が特に高まっている。

本発明は、ガスバリア層を備えるガスバリアフィルムを与えうる積層部材であって、ガスバリア層にクラックが入りにくい積層部材の加工方法を提供することを目的とする。また、ガスバリア層を備えるガスバリアフィルムを与えうる積層部材に対して機械的切断加工が施されてなる積層部材の加工体、およびその積層部材の加工体から得られるガスバリアフィルムを提供することも目的とする。

上記目的を達成するために提供される本発明は次のとおりである。
（１）第１のシートと、第１のシートの一方の面上に配置される第２のシートとを備える積層部材の加工方法であって、前記第１のシートは、基材と前記基材の少なくとも一方の面に積層されたガスバリア層とを備え、前記ガスバリア層は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が１０ＧＰａ以上であり、前記第２のシートの前記第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．０５ＧＰａ以上であり、前記積層部材を、前記第２のシート側の面から機械的切断加工を行って、前記第１のシートの切断体および前記第２のシートの切断体を備える前記積層部材の加工体を得る切断工程を備えることを特徴とする、積層部材の加工方法。

（２）前記機械的切断加工は、裁断加工および抜き加工の少なくとも一方を含む、上記（１）に記載の加工方法。

（３）前記積層部材の加工体から前記第２のシートの切断体を除去することを含んで、前記第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得る除去工程を備える、上記（１）または（２）に記載の加工方法。

（４）前記第２のシートは、前記第１のシートの前記ガスバリア層側の面上に配置される、上記（１）から（３）のいずれかに記載の加工方法。

（５）前記第２のシートは、支持フィルムと、前記支持フィルムの一方の面上に積層された粘着剤層とを備え、前記粘着剤層側の面が前記第１のシートに対向するように前記第２のシートは配置されている、上記（１）から（４）のいずれかに記載の加工方法。

（６）前記第１のシートの第２のシートに対向する面と反対側の面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以上、粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）が１５０ｎｍ以上である、上記（１）から（５）のいずれかに記載の加工方法。

（７）前記第２のシートの前記粘着剤層の面は前記第１積層体の前記ガスバリア層の面に貼付され、前記第２のシートの前記第１のシートに対する粘着力が１５００ｍＮ／２５ｍｍ以下である、上記（５）に記載の加工方法。

（８）前記第２のシートの厚さは、第１のシートの厚さよりも厚いことを特徴とする、上記（１）から（７）のいずれかに記載の加工方法。

（９）前記第１のシートの前記ガスバリア層は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、かつ粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）が１５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である、上記（１）から（８）のいずれかに記載の加工方法。

（１０）第１のシートと、第１のシートの一方の面上に配置される第２のシートを備える積層部材を、前記第２のシート側の面から機械的切断加工を行って得られた、前記第１のシートの切断体および前記第２のシートの切断体を備える積層部材の加工体であって、前記第１のシートは、基材と前記基材の少なくとも一方の面に積層されたガスバリア層とを備え、前記ガスバリア層は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が１０ＧＰａ以上であり、前記第２のシートの前記第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．０５ＧＰａ以上であることを特徴とする積層部材の加工体。

（１１）上記（１０）に記載される積層部材の加工体備える第１のシートの切断体を備えるガスバリアフィルム。

本発明によれば、ガスバリア層にクラックが入りにくい積層部材の加工方法が提供される。また、ガスバリア層を備えるガスバリアフィルムを与えうる積層部材に対して機械的切断加工が施されてなる積層部材の加工体が提供される、さらに、その積層部材の加工体から得られるガスバリアフィルムが提供される。

本発明の一実施形態に係る積層部材の概略断面図である。 直線状の切断刃により積層部材を押切することにより、第１のシートの切断体および前記第２のシートの切断体を備える積層部材の加工体が形成された状態を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
１．積層部材
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る積層部材１００は、第１のシート１０と第２のシート２０とを備え、第２のシート２０が備える粘着剤層２２側の面が第１のシート１０が備えるガスバリア層１２の面に貼付されている。

（１）第１のシート
第１のシート１０は、基材１１と基材１１の少なくとも一方の面に積層されたガスバリア層１２とを備える。

（１−１）基材
本実施形態に係る第１のシート１０が備える基材１１は、積層部材１００が第１のシート１０のガスバリア層１２が後述する硬度に関する規定を満たすことができる限り、具体的な特徴は特に限定されない。

一実施形態に係る基材１１は透明プラスチックフィルムからなる。この透明プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ＡＢＳ樹脂、アイオノマー樹脂などの樹脂からなるフィルム、またはそれらの積層フィルム等が挙げられる。それらの中でも、強度の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレートなどからなるフィルムまたはこれらの積層フィルムが挙げられる。これらの中で、特にポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。本明細書において、（メタ）アクリル酸共重合体とは、アクリル酸共重合体およびメタクリル酸共重合体の両方を意味する。エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体などの類似用語も同様である。

基材１１がプラスチックフィルムを備える場合において、そのフィルムは、延伸フィルムであってもよいし、無延伸フィルムであってもよい。

本実施形態に係る第１のシート１０が備える基材１１の厚さは特に制限はなく、第１のシート１０の使用目的に応じて適宜選定され、通常は１〜５００μｍである。取り扱い性を高めたり軽量化を実現したりする観点から、基材１１の厚さは３００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。基材１１の厚さの下限は限定されない。取り扱い性を高めるなどの観点から、基材１１の厚さは５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましい。

本実施形態に係る第１のシート１０が備える基材１１は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの耐候剤を含んでいてもよい。

本実施形態に係る第１のシート１０が備える基材１１は、その面の少なくとも一方に、その（それらの）面に積層される要素（ガスバリア層１２、プライマー層などが例示される。）に対する密着性を高める目的で、表面処理が施されていてもよい。上記の表面処理としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、クロム酸処理（湿式）、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理、サンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。また、基材１１には、ガスバリア層１２との密着性を向上させる目的で、基材１１とガスバリア層１２との間に位置するように、基材１１の面上にプライマー層が設けられていてもよい。

（１−２）ガスバリア層
ガスバリア層１２は、第１のシート１０のガス透過性を低下させることに寄与できる限り、その組成や厚さは限定されない。前述のように、通常、ガスバリア層１２は、無機化合物層を備える。

無機化合物層の材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等の無機酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物、酸化窒化ケイ素等の無機酸化窒化物等、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、スズ等の金属などが挙げられる。これらは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。

また、無機化合物層は、ポリシラザン化合物を含有する膜を公知の改質方法によりシリカ質膜に転化させたものであってもよい。改質処理としては、プラズマイオン注入、プラズマ処理、熱処理、紫外線照射処理等が挙げられる。プラズマイオン注入にて注入されるイオンとしては、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン等の希ガス、フルオロカーボン、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、塩素、フッ素、硫黄等のイオン；金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、クロム、チタン、モリブデン、ニオブ、タンタル、タングステン、アルミニウム等の金属のイオンなどが挙げられる。

ガスバリア層１２の厚さは、１ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、１０〜１０００ｎｍであることがより好ましく、２０〜５００ｎｍであることが特に好ましく、５０〜２００ｎｍであることがさらに好ましい。

ガスバリア層１２は、単層であってもよく、複数層であってもよいが、より高いガスバリア性が得られるという観点から、ガスバリア層１２は複数層であることが好ましい。

ガスバリア層１２を形成する方法は、使用する材料に応じて適宜選択すればよい。例えば、上記ガスバリア層の材料を、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により基材１１上に形成する方法、あるいはポリシラザン化合物を有機溶剤に溶解した溶液を基材１１に塗布してポリシラザン化合物を含有する膜を形成し、さらに上記のような改質処理を行ってシリカ質膜に転化する方法などが挙げられる。基材１１とガスバリア層１２との間に接着剤層など基材１１とガスバリア層１２との密着性を高める層が介在していてもよい。

（１−３）表面硬度
第１のシート１０は、上記のように、基材１１の少なくとも一方の面に、ガスバリア層１２が積層された積層構造を有し、ガスバリア層１２のナノインデンターを用いて測定される表面硬度が１０ＧＰａ以上である。上記の表面硬度が１０ＧＰａ未満の場合には、従来の加工方法でもガスバリア層１２にクラックが発生し難いが、上記の表面硬度が１０ＧＰａ以上のものでは、従来の加工方法では、ガスバリア層へのクラック発生を抑制することが困難である。しかしながら、本実施形態に係る積層部材１００を用いれば、一般的な機械的切断加工が施されても、ガスバリア層１２にクラックが生じる可能性を低減させることが可能である。上記のガスバリア層１２の表面硬度は、好ましくは、１０〜１００ＧＰａ、より好ましくは、２０〜５０ＧＰａである。

ここで、ナノインデンターは、ダイヤモンドチップからなる三角錐の圧子を材料表面に押し込み、その時の圧子にかかる荷重と圧子の下の射影面積から硬度（押込み試験による硬度）を求める測定器である。通常の硬度計（ビッカース硬度計など）に比べて、押し込み荷重が少ないため、ガスバリア層１２のような、硬質かつ薄層であるため比較的脆い層の表面の硬度を適切に測定することができる。

（１−４）ガス透過性
第１のシート１０はガス透過性が低いことが好ましく、具体的に、水蒸気透過率として、４０℃、９０％ＲＨにおいて、０．５ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることが好ましく、０．１ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることがより好ましく、０．０５ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることが特に好ましい。

（１−５）第１のシートの積層構造
第１のシート１０の積層構造は限定されない。例えば、図１に示されるように、基材１１の一方の面にガスバリア層１２を備えていてもよく、ガスバリア層１２が複数積層した構造を有していてもよい。また、基材１１の両面にガスバリア層１２を備えていてもよい。

（１−６）厚さ
本実施形態に係る第１のシート１０の厚さは、第１のシート１０の切断体がガスバリアフィルムとなることを考慮して適宜設定される。限定されない例として、本実施形態に係る第１のシート１０の厚さは、２０μｍから３００μｍ程度の範囲内であり、３０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい場合もあり、４０μｍ以上２３０μｍ以下であることが好ましい場合もある。

（１−７）全光線透過率
本実施形態に係る第１のシート１０は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に準拠して厚さ方向に測定された全光線透過率（以下、「全光線透過率」と略記する。）が８５％以上であることが好ましい。この全光線透過率が８５％以上であることにより、画像表示デバイスの表示側の保護部材として用いられる透明基板として好ましく使用することが可能となる。上記の保護部材への適用性を高める観点から、全光線透過率は９０％以上であることが好ましい。なお、この全光線透過率を測定する際の第１のシート１０の厚さは特定されない。

（１−８）表面粗さ
本実施形態に係る第１のシート１０の第２のシート２０に対向する面と反対側の面は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１（ＩＳＯ ４２８７：１９９７）に規定される、算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、かつ粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）が１５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下となるようにすることが好ましい。

ＲａおよびＲｔが上記範囲であれば、本発明の一実施形態に係る積層部材１００をロール・ツー・ロール方式により機械的切断加工する場合、巻き取り時に、フィルム表面とその上に接するフィルムの裏面が貼り付いてしまう現象（いわゆるブロッキング）や、しわが生じる現象（いわゆるエア噛み）等が発生しにくくなり、巻取適性に優れる第１のシート１０や積層部材１００が得られやすい。

また、本実施形態に係る第１のシート１０における第２のシート２０に対向する面、すなわち、ガスバリア層１２の面についても、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１（ＩＳＯ ４２８７：１９９７）に規定される、算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、かつ粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）が１５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。上記のブロッキングやエア噛みが生じにくくなって巻取適性に優れる第１のシート１０となるうえに、第１のシート１０を巻き取る際にガスバリア層１２にクラックが生じにくくなる。このガスバリア層１２の巻取時のクラックが発生する可能性をより安定的に低減させる観点から、本実施形態に係る第１のシート１０のガスバリア層１２の面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、４０ｎｍ以下であることが好ましく、粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）は９００ｎｍ以下であることが好ましい。

（２）第２のシート
本発明の一実施形態に係る積層部材１００が備える第２のシート２０は、積層部材１００に対して機械的切断加工を行う際に保護フィルムとして機能するものであって、支持フィルム２１と支持フィルム２１の一方の面に積層された粘着剤層２２とを備え、その一方の面が粘着剤層２２の面からなる。本実施形態では、この粘着剤層２２の面が第１のシート１０の一方の面に接するように、第２のシート２０は第１のシート１０に積層されている。このとき、第２のシート２０の粘着剤層２２の面は、第１のシート１０のガスバリア層１２の面に接していることが好ましい。本発明の一実施形態に係る積層部材が備える第２のシートはこのような積層構造を有していなくてもよい。すなわち、第２のシートは支持フィルムのみから構成されていてもよい。

（２−１）表面硬度
本発明の一実施形態に係る積層部材が備える第２のシートにおける第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．０５ＧＰａ以上である。具体的には、第２のシート２０は、支持フィルム２１側の面について、表面硬度が０．０５ＧＰａ以上である。

本発明の一実施形態に係る積層部材１００に対して機械的切断加工を行う場合には、第２のシート２０を介して第１のシート１０に、たとえば、加工用の切断刃を入刃することになる。すなわち、第２のシートにおける第１のシートに対向する面と反対側の面は、機械的切断加工が行われる際に、切断刃が最初に接触する面となる。第２のシート２０には、入刃の衝撃を適切に緩和し、機械的切断加工においてガスバリア層１２にクラックが発生することを抑制する能力が求められる。第２のシート２０が入刃の衝撃を緩和する能力の程度を表す指標として、本発明では、ナノインデンターによって第２のシートの表面硬度を測定することとしている。ナノインデンターを用いることにより、第２のシートに切断刃が入り始めたときの第２のシートの緩和する能力を適切に評価することができる。

この表面硬度に関する規定を満たすことにより、第２のシート２０に対して機械的切断加工が施されたときに、積層部材１００の加工性を高めることが容易になる。具体的には、第２のシート２０の過度に変形が抑制され、機械的切断加工におけるガスバリア層１２のクラック発生を適切に防止することが可能となる。積層部材１００の加工性をより安定的に高める観点から、第２のシート２０は、少なくとも一方の面について、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が、０．１５ＧＰａ以上であることが好ましく、０．２ＧＰａ以上であることがより好ましく、０．２５ＧＰａ以上であることが特に好ましい。

本発明の一実施形態に係る積層部材が備える第２のシートにおける第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．５ＧＰａ以下であることが好ましい。具体的には、第２のシート２０は、支持フィルム２１側の面について、表面硬度が０．５ＧＰａ以下であることが好ましい。この表面硬度に関する規定を満たすことにより、第２のシート２０に対して機械的切断加工が施されたときに、積層部材１００としての加工性を高めることが容易になる。積層部材１００の加工性をより安定的に高める観点から、第２のシート２０における第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が、０．４５ＧＰａ以下であることが好ましく、０．４ＧＰａ以下であることがより好ましい。

（２−２）支持フィルム
支持フィルム２１の具体的な組成や構造は、上記の表面硬度に関する規定を満たすことができる限り、限定されない。支持フィルム２１は、前述の基材１１と同様の材料から構成されていてもよい。支持フィルム２１がプラスチックフィルムを備える場合において、そのプラスチックフィルムの具体例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、フッ素樹脂、ポリ乳酸等の合成樹脂フィルムなどを挙げることができる。支持フィルム２１は、単層構造であってもよいし、積層構造を有していてもよい。

支持フィルム２１の厚さは、後述する表面硬度に関する規定を満たすことができる限り、限定されない。一例として、１０μｍから５００μｍの範囲が挙げられる。支持フィルム２１の厚さは２５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい場合もある。

（２−３）粘着剤層
粘着剤層２２を構成する粘着性組成物の組成は特に限定されない。主成分である粘着剤としてゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系等の粘着剤が例示され、これらの１種類を使用してもよいし、２種類以上を使用してもよい。また、粘着剤層２２は積層構造を有していてもよい。

上記のうちアクリル系の粘着剤についてやや詳しく説明する。アクリル系の粘着剤は、アクリル系共重合体を主成分とする。粘着性組成物は必要に応じて、架橋剤、粘着付与剤、充填剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等をさらに含んでいてもよい。

アクリル系共重合体は、官能基含有モノマーに由来する構成単位を備えていてもよい。かかる官能基含有モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタアクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーやアクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタアクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸４−ヒドロキシブチル等の水酸基含有モノマーが挙げられる。官能基含有モノマーは、アクリル系共重合体を構成するモノマー全体を基準（１００質量％）として、モノマー単位として０．３〜５．０質量％含むことが好ましい。アクリル系共重合体は、官能基を含有することにより、架橋剤との反応で凝集力を調整することができ、粘着力および耐熱性を向上させることができる。

粘着性組成物に使用される架橋剤としては、特に制限はなく、アクリル系の材料を主成分とする粘着性組成物において慣用されているものの中から適宜選択して用いられ、例えば、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、アジリジン系化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが用いられ、好ましくはポリイソシアネート化合物が用いられる。

後述するように、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得る除去工程において、第２のシート２０は第１のシート１０から剥離されるため、粘着剤層２２は再剥離性を有していることが好ましい。この再剥離性は、第２のシート２０の粘着剤層２２の面の第１のシート１０に対する貼付段階での粘着性が比較的低いことによって実現されてもよいし、粘着剤層２２に例えば反応性物質を含有させて、第２のシート２０の粘着剤層２２の面の第１のシート１０に対する粘着性を低減可能な状態としていてもよい。

粘着剤層２２の厚さは特に限定されない。用途に応じて適宜設定されるべきものであり、通常、０．５μｍ以上１００μｍ以下程度とされ、２μｍ以上７０μｍ以下程度とすることが好ましい場合があり、１０μｍ以上５０μｍ以下程度とすることがより好ましい場合がある。

第２のシート２０は、常法によって製造することができ、例えば、粘着剤層２２を構成する粘着剤と、所望によりさらに溶媒とを含有する塗布剤を調製し、コンマロールコーター、グラビアコーター、チャンバーグラビアコーター、キスロールコーター、リバースロールコーター、ナイフコーター、ロールナイフコーター、ダイコーター等の塗工機によって支持フィルム２１の片面に塗布するか、別に用意した剥離シートの剥離処理面に塗布し、形成した粘着剤層２２と支持フィルム２１とを貼り合わせてもよい。

第２のシート２０の粘着剤層２２には、粘着剤層２２を保護するために剥離フィルムを積層してもよい。剥離フィルムとしては、特に限定されることなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂、ポリスチレン、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、フッ素樹脂、ポリ乳酸等の合成樹脂からなるフィルムまたはそれらの発泡フィルムや、グラシン紙、コート紙、ラミネート紙等の紙に、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤で剥離処理したものを使用することができる。剥離フィルムの厚さは、通常１０〜２５０μｍ程度であり、好ましくは２０〜２００μｍ程度である。

（２−４）粘着力
第２のシート２０のように、本発明の一実施形態に係る積層部材の第２のシートが粘着剤層を備える場合には、第２のシート２０の粘着剤層２２の面は第１積層体１０のガスバリア層１２の面に貼付されることが好ましく、この状態において、第２のシート２０の第１のシート１０に対する粘着力が１５００ｍＮ／２５ｍｍ以下であることが好ましい。なお、本明細書における第２のシートの第１のシートに対する粘着力とは、後述する試験例における測定方法による値で示すものとする。

第２のシート２０の第１のシート１０に対する粘着力が１５００ｍＮ／２５ｍｍ以下であることにより、積層部材１００に対して機械的切断加工を施したのち、第１のシート１０の切断体から第２のシート２０の切断体を剥離する際に、粘着剤層を構成する材料が凝集破壊を起こしてその材料がガスバリア層１２に転移する問題や、剥離する際にガスバリア層１２に付与される応力によりガスバリア層１２にクラックが発生する問題が生じる可能性を安定的に低減させることができる。これらの問題が生じる可能性をより安定的に低減させる観点から、第２のシート２０の第１のシート１０に対する粘着力は、１４９０ｍＮ／２５ｍｍ以下であることが好ましく、１４５０ｍＮ／２５ｍｍ以下であることがより好ましい。

第２のシート２０の第１のシート１０に対する粘着力は、積層部材１００に対して機械的切断加工を施す際に、粘着剤層２２がガスバリア層１２を適切に保持できるように、１０ｍＮ／２５ｍｍ以上であることが好ましく、５０ｍＮ／２５ｍｍ以上であることがより好ましく、１００ｍＮ／２５ｍｍ以上であることが特に好ましい。粘着力が１０ｍＮ／２５ｍｍ未満の場合は、積層部材１００に対して機械的切断加工を施す際に、粘着剤層２２とガスバリア層１２との間の密着性が低下し、衝撃を適切に緩和することが困難となり、ガスバリア層１２にクラックが発生するおそれがある。

第２のシート２０の厚さは、第１のシート１０の厚さよりも厚いことが好ましい。これにより、積層部材１００に対して機械的切断加工を施す際に、加工の際の衝撃が、第２のシート２０により緩和され、ガスバリア層１２においてクラックが発生する可能性を低減させることができる。

２．積層部材の加工方法
上記の積層部材１００の加工方法は、積層部材１００を、第２のシート２０側の面から機械的切断加工を行って、第１のシート１０の切断体および前記第２のシート２０の切断体を備える積層部材１００の加工体を得る切断工程を備える。

機械的切断加工の具体的な方法は限定されない。直線状または曲線状の刃を用いた押切であってもよいし、回転刃を回転させながら切断してもよい。また、裁断加工であってもよいし、抜き加工であってもよい。また、ロール・ツー・ロール方式により、積層部材１００を一定方向に搬送しながら、機械的切断加工を行ってもよい。図５は、直線状の切断刃３により積層部材１００を押切することにより、第１のシート１０の切断体および前記第２のシート２０の切断体を備える積層部材１００の加工体が形成された状態を示す概略断面図である。

このような、一般的な機械的切断加工を含む切断工程であっても、本実施形態に係る積層部材１００は、加工面側に第２のシート２０が位置するため、加工の際の入刃の衝撃が、第２のシート２０により緩和され、ガスバリア層１２においてクラックが発生する可能性を低減させることができる。

こうして、積層部材１００の切断体を得たら、この積層部材１００の加工体から第２のシート２０の切断体を除去することを含んで、第１のシート１０の切断体からなるガスバリアフィルムを得る除去工程を実施してもよい。除去工程における第２のシート２０の切断体の除去方法は任意である。粘着剤層２２の性質によっては、この除去を容易にすることを目的とする作業、例えば、エネルギー線照射などが、除去前に追加的に含まれていてもよい。すなわち、本発明の一実施形態に係るガスバリアフィルムは、積層部材１００の加工体が備える第１のシートの切断体を備える。

以上の加工方法によれば、切断工程を経て得られた積層部材１００の切断体において、ガスバリア層１２にクラックが生じにくいため、除去工程を経て得られたガスバリアフィルムにもクラックが生じにくい。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、積層部材１００は、第１のシート１０の第２のシート２０に対向する側と反対側の面に、別の層（本明細書において「付加層」ともいう。）が積層されていてもよい。

付加層として、第２のシート２０と同様に、支持フィルムからなる層や、支持フィルムと粘着剤層とを備える積層体、ハードコート層等が例示される。第１のシート１０の切断体に付加層が貼付されている場合には、切断工程において付加層の切断体は形成されてもよいし、形成されなくてもよい。また、積層部材の加工体は付加層の切断体を含んでいてもよいし、第１のシート１０の切断体から付加層を剥離して積層体の加工体を得てもよい。積層部材の加工体は付加層の切断体を含む場合には、除去工程では、付加層における、第１のシート１０の切断体に接している部分を、第１のシート１０の切断体から除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得ればよい。

以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。

〔実施例１〕
基材として、厚さ２５μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱樹脂社製、商品名：ＰＥＴ２５ Ｔ−１００、Ｒａ：２４ｎｍ、Ｒｔ：７５０ｎｍ）を用いて、基材の一方の面上に、酸化ケイ素（厚さ１５０ｎｍ）を下記条件で成膜し、ガスバリア層を形成し、第１のシートを得た。なお、得られたガスバリア層の面のＲａは４０ｎｍ以下、Ｒｔは９００ｎｍ以下であった。

＜反応性スパッタリングの条件＞
・スパッタリングガス：アルゴン、酸素
・ガス流量：アルゴン１００ｓｃｃｍ、酸素４０ｓｃｃｍ
・ターゲット材料：シリコン
・電力値：２５００Ｗ
・真空槽内圧：０．２Ｐａ

次いで、第１のシートのガスバリア層の面と、支持フィルムと粘着剤層とを備える第２のシートとして（リンテック社製「ＰＦ ＰＥＴ５０Ｂ」、支持フィルム：厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム）の粘着剤層の面とを貼合して、積層部材を得た。なお、第１のシートと第２のシートの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。

積層部材を、第２のシート側から裁断加工を行って、積層部材の加工体を得た。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔実施例２〕
下記条件にて酸窒化ケイ素（厚さ１５０ｎｍ）からなるガスバリア層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。なお、第１のシートと第２のシートとの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。なお、得られたガスバリア層の面のＲａは４０ｎｍ以下、Ｒｔは９００ｎｍ以下であった。
＜反応性スパッタリングの条件＞
・スパッタリングガス：アルゴン、窒素、酸素
・ガス流量：アルゴン１００ｓｃｃｍ、窒素６０ｓｃｃｍ、酸素４０ｓｃｃｍ
・ターゲット材料：シリコン
・電力値：２５００Ｗ
・真空槽内圧：０．２Ｐａ

〔実施例３〕
剥離フィルム（リンテック社製「ＳＰ−ＰＥＴ１０３１Ｃ」）の剥離処理面にアクリル系粘着剤（リンテック社製「ＬＳ４１１Ｅ」）を乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布、乾燥し、その粘着剤面に、支持フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡績社製「ＰＥＴ１００Ａ４３００」、厚さ１００μｍ）を貼り合わせ、得られた積層体から剥離フィルムを剥離して第２シートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。なお、第１のシートと第２のシートとの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔実施例４〕
剥離フィルム（リンテック社製「ＳＰ−ＰＥＴ１０３１Ｃ」）の剥離処理面にアクリル系粘着剤（リンテック社製「ＬＳ４１１Ｅ」）を乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布、乾燥し、その粘着剤面に支持フィルムとしてポリカーボネートフィルム（帝人社製「ピュアエースＣ１１０−７５」、厚さ７５μｍ）を貼り合わせ、得られた積層体から剥離フィルムを剥離して第２のシートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。なお、第１のシートと第２のシートとの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔実施例５〕
剥離フィルム（リンテック社製「ＳＰ−ＰＥＴ１０３１Ｃ」）の剥離処理面にアクリル系粘着剤（リンテック社製「ＬＳ４１１Ｅ」）を乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布、乾燥し、その粘着剤面に支持フィルムとしてポリプロピレンフィルム（王子製紙社製「アルファンＰＰ４０」、厚さ４０μｍ）を貼り合わせ、得られた積層体から剥離フィルムを剥離して第２のシートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。なお、第１のシートと第２のシートとの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔実施例６〕
支持フィルムと粘着剤層とを備える第２のシートとしてサンエー化研社製「サニテクトＰＡＣ−３−７０」（厚さ７０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。なお、第１のシートと第２のシートとの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔実施例７〕
支持フィルムと粘着剤層とを備える第２のシートとしてリンテック社製「ＳＲＬ−０７５３Ｃ（ＡＳ）」（厚さ７５μｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。なお、第１のシートと第２のシートとの厚さの関係は、第２のシート＞第１のシートであった。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔比較例１〕
第２のシートを第１のシートに貼付せずに裁断加工を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔比較例２〕
剥離フィルム（リンテック社製「ＳＰ−ＰＥＴ１０３１Ｃ」）の剥離処理面にアクリル系粘着剤（リンテック社製「ＬＳ４１１Ｅ」）を乾燥後の厚さが２５μｍとなるように塗布、乾燥し、その粘着剤面に支持フィルムとしてポリエチレンフィルム（住友化学社製「スミカセンＬ７０５」からなるフィルム、厚さ１１０μｍ）を貼り合わせ、得られた積層体から剥離フィルムを剥離して第２のシートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、積層部材の加工体を得た。この積層部材の加工体から第２のシートの切断体を除去して、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。

〔参考例〕
下記条件にて炭素含有酸化ケイ素（厚さ２５０ｎｍ）からなるガスバリア層を形成したこと以外は、比較例１と同様にして、第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得た。なお、得られたガスバリア層の面のＲａは４０ｎｍ以下、Ｒｔは９００ｎｍ以下であった。
＜反応性スパッタリングの条件＞
・スパッタリングガス：へキサメチルジシロキサン：酸素ガス：ヘリウム
・ガス流量：へキサメチルジシロキサン１ｓｃｃｍ、酸素ガス１０ｓｃｃｍ、ヘリウム１０ｓｃｃｍ
・電力値：２５００Ｗ
・真空槽内圧：０．２Ｐａ

〔試験例１〕＜表面硬度の測定＞
実施例および比較例により製造したガスバリアフィルム、およびそれらのガスバリアフィルムを製造する際に使用した第２のシートの、第１のシートに対向する面と反対側の面について、ナノインデンター（ＭＴＳ社製「Ｎａｎｏ Ｉｎｄｅｎｔｅｒ ＳＡ２」）を用いて、２３℃における表面硬度を測定した。結果を表１に示す。

〔試験例２〕＜第２のシートの第１のシートに対する粘着力＞
実施例および比較例により製造したガスバリアフィルムを製造する際に使用した第２のシートを２５ｍｍ×２５０ｍｍのサイズに切り出した。実施例および比較例により製造したガスバリアフィルムを製造する際に使用した第１のシートのガスバリア層の面に、上記第２のシートの粘着剤層の面を貼付した。その後、２３℃、相対湿度５０％の環境下で２４時間放置したのち、同環境下で、引張試験機（オリエンテック社製「テンシロン」）を用いて、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて、剥離速度３００ｍｍ／分、剥離角度１８０°の条件での剥離試験を実施した。剥離試験において剥離に要した最大の力を粘着力（ｍＮ／２５ｍｍ）とした。結果を表１に示す。

〔試験例３〕＜加工適正評価＞
連続自動切断機（荻野精機製作所社製「ＰＮ１−６００」）を用いて、実施例および比較例において製造した積層部材（比較例１のみ第１のシート）を直線状に裁断して、積層部材（比較例１のみ第１のシート）の切断体を得た。得られた切断体の裁断した端部における任意に抜き出した２００μｍ×２００μｍの領域を観察対象とし、コンフォーカル顕微鏡（レーザーテック社製「ＨＤ１００Ｄ」、対物レンズ：２０倍）を用いて、ガスバリア層の端部や膜面のクラックや傷の有無を観察し、下記の基準に従って加工適正を評価した。
Ａ：１μｍ以上の異物や傷が見られなく、かつ１μｍ以下の異物や傷もほぼ見られなかった（１μｍ以下の異物：２個未満）。
Ｂ：１μｍ以上の異物や傷が見られなかったが、１μｍ以下の異物や傷がわずかに見られた（１μｍ以下の異物：２〜１０個）。
Ｃ：１μｍ以上の異物や傷が見られなかったが、１μｍ以下の異物や傷が多数確認された（１μｍ以下の異物：１１個以上）。
Ｄ：１μｍ以上の異物や傷が確認され、かつ１μｍ以下の異物や傷が多数確認された。
上記基準に従って評価した結果、「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」のいずれかであった場合には、適切なガスバリア性を有するガスバリア層であると判断することができる。

表１から分かるように、本発明の条件を満たす実施例の積層部材を用いて、第２のシート側の面から切断することにより、切断面近傍にクラックが認められないガスバリアフィルムを製造することができた。

本発明に係る積層部材は、画像表示デバイスの表示側の透明保護部材として好適に用いられる。

１００…積層部材
１０…第１のシート
１１…基材
１２…ガスバリア層
２０…第２のシート
２１…支持フィルム
２２…粘着剤層
３…切断刃

Claims (11)

1. 第１のシートと、第１のシートの一方の面上に配置される第２のシートとを備える積層部材の加工方法であって、
   前記第１のシートは、基材と前記基材の少なくとも一方の面に積層されたガスバリア層とを備え、
   前記ガスバリア層は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が１０ＧＰａ以上であり、
   前記第２のシートの前記第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．０５ＧＰａ以上であり、
   前記積層部材を、前記第２のシート側の面から機械的切断加工を行って、前記第１のシートの切断体および前記第２のシートの切断体を備える前記積層部材の加工体を得る切断工程を備えること
   を特徴とする、積層部材の加工方法。
2. 前記機械的切断加工は、裁断加工および抜き加工の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の加工方法。
3. 前記積層部材の加工体から前記第２のシートの切断体を除去することを含んで、前記第１のシートの切断体からなるガスバリアフィルムを得る除去工程を備える、請求項１に記載の加工方法。
4. 前記第２のシートは、前記第１のシートの前記ガスバリア層側の面上に配置される、請求項１に記載の加工方法。
5. 前記第２のシートは、支持フィルムと、前記支持フィルムの一方の面上に積層された粘着剤層とを備え、
   前記粘着剤層側の面が前記第１のシートに対向するように前記第２のシートは配置されている、請求項１に記載の加工方法。
6. 前記第１のシートの第２のシートに対向する面と反対側の面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以上、粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）が１５０ｎｍ以上である、請求項１に記載の加工方法。
7. 前記第２のシートの前記粘着剤層の面は前記第１積層体の前記ガスバリア層の面に貼付され、前記第２のシートの前記第１のシートに対する粘着力が１５００ｍＮ／２５ｍｍ以下である、請求項５に記載の加工方法。
8. 前記第２のシートの厚さは、第１のシートの厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項１に記載の加工方法。
9. 前記第１のシートの前記ガスバリア層は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、かつ粗さ曲線の最大断面高さ（Ｒｔ）が１５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である、請求項１に記載の加工方法。
10. 第１のシートと、第１のシートの一方の面上に配置される第２のシートを備える積層部材を、前記第２のシート側の面から機械的切断加工を行って得られた、前記第１のシートの切断体および前記第２のシートの切断体を備える積層部材の加工体であって、
    前記第１のシートは、基材と前記基材の少なくとも一方の面に積層されたガスバリア層とを備え、
    前記ガスバリア層は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が１０ＧＰａ以上であり、
    前記第２のシートの前記第１のシートに対向する面と反対側の面は、ナノインデンターを用いて測定される表面硬度が０．０５ＧＰａ以上であること
    を特徴とする積層部材の加工体。
11. 請求項１０に記載される積層部材の加工体が備える第１のシートの切断体を備えるガスバリアフィルム。

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