KR20160138447A - 장척의 가스 배리어성 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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고이치 나가모토
사토시 나가나와
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다케시 곤도
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린텍 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 기재의 일방의 측에, 기능층이 적층되어 이루어지고, 기재의 다른 일방의 측에, 평활화층 및 가스 배리어층이 이 순서로 적층되어 이루어지는, 장척의 가스 배리어성 적층체로서, 기재측과는 반대측의 기능층의 면과, 기재측과는 반대측의 평활화층의 면의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 것을 특징으로 하는, 장척의 가스 배리어성 적층체와 그 제조 방법이다. 본 발명에 의하면, 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때의 작업성이 우수한 장척의 가스 배리어성 적층체와 그 제조 방법이 제공된다.

Description

장척의 가스 배리어성 적층체 및 그 제조 방법{ELONGATED GAS BARRIER LAMINATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때의 작업성이 우수한 장척의 가스 배리어성 적층체와, 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이나 일렉트로 루미네선스 (EL) 디스플레이 등의 디스플레이에는, 박형화, 경량화, 플렉시블화 등을 실현하기 위해서, 유리판 대신에, 투명 플라스틱 필름 상에 가스 배리어층이 적층되어 이루어지는, 이른바 가스 배리어 필름이 이용되고 있다.
가스 배리어 필름에 있어서는, 기재 표면의 요철을 매립하여, 층간 밀착성을 향상시키기 위해서, 기재 상에 평활화층을 형성하는 것이 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 투명 플라스틱 기재 상에, 적어도 1 층의 표면 평활층과, 적어도 1 층의 무기 배리어층이 적층되어 이루어지고, 표면 평활층 등의 산술 평균 거칠기를 규정한 투명 가스 배리어성 필름이 기재되어 있다.
가스 배리어 필름을 공업적으로 생산할 때에는, 통상적으로, 롤 to 롤 방식이 채용된다.
예를 들어, 특허문헌 2 에는, 양면에 평활층 (표면 평활화층) 을 갖고, 양측의 평활층 표면의 경도를 규정한 수지 필름을 롤상으로 권취한 후, 그 수지 필름을 조출하면서 가스 배리어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어성 필름의 제조 방법이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2003-154596호 국제 공개 2010/026852호
상기와 같이, 가스 배리어 필름에 평활화층을 형성함으로써, 층간 밀착성이 향상되고, 그 결과, 가스 배리어 필름의 가스 배리어성 등이 향상되는 것이 알려져 있다.
그러나, 이와 같은 가스 배리어 필름을 롤 to 롤 방식에 의해 제조하는 경우, 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때에, 블로킹 (필름끼리 붙는다) 이나 에어 물림 (주름에 의한) 등의 문제가 발생하는 경우가 있었다.
본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때의 작업성이 우수한 장척의 가스 배리어성 적층체와, 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 기재의 일방의 면측에, 기능층이 적층되어 이루어지고, 기재의 다른 일방의 면측에, 평활화층 및 가스 배리어층이 이 순서로 적층되어 이루어지는, 장척의 가스 배리어성 적층체로서, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가, 특정한 범위 내에 있는 가스 배리어성 적층체는, 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때의 작업성이 우수한 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이렇게 하여 본 발명에 의하면, 하기 (1) ∼ (7) 의 가스 배리어성 적층체, 및 (8) ∼ (9) 의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법이 제공된다.
(1) 기재의 일방의 면측에, 기능층이 적층되어 이루어지고, 기재의 다른 일방의 면측에, 평활화층 및 가스 배리어층이 이 순서로 적층되어 이루어지는, 장척의 가스 배리어성 적층체로서, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가, 0.35 ∼ 0.80 인 것을 특징으로 하는, 장척의 가스 배리어성 적층체.
(2) 기능층의, 기재측과는 반대측의 면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 5 ㎚ 이상, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 가 100 ㎚ 이상이고, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 5 ㎚ 이하, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 가 100 ㎚ 이하인, (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체.
(3) 상기 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인, (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체.
(4) 상기 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 5 ㎚ 이하, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 가 100 ㎚ 이하인, (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체.
(5) 상기 기능층이, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 하드 코트층인, (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체.
(6) 상기 평활화층이, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것인, (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체.
(7) 상기 가스 배리어층이, 폴리실라잔계 화합물을 포함하는 층을 개질 처리하여 얻어지는 층인, (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체.
(8) 상기 (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법으로서, 기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 평활화층을 형성한 후, 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (a-I), 스텝 (a-I) 에서 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 평활화층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (a-II), 및, 스텝 (a-II) 에서 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝 (a-III) 을 갖는 것을 특징으로 하는 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법.
(9) 상기 (1) 에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법으로서, 기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (b-I), 스텝 (b-I) 에서 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 평활화층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (b-II), 및, 스텝 (b-II) 에서 얻어진 롤상의 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름으로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝 (b-III) 을 갖는 것을 특징으로 하는 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때의 작업성이 우수한 장척의 가스 배리어성 적층체와 그 제조 방법이 제공된다.
이하, 본 발명을, 1) 장척의 가스 배리어성 적층체, 및, 2) 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법으로 항목 분류하여 상세하게 설명한다.
1) 장척의 가스 배리어성 적층체
본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체는, 기재의 일방의 면측에, 기능층이 적층되어 이루어지고, 기재의 다른 일방의 면측에, 평활화층 및 가스 배리어층이 이 순서로 적층되어 이루어지는, 장척의 가스 배리어성 적층체로서, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 것을 특징으로 한다.
(1) 기재
본 발명의 가스 배리어성 적층체를 구성하는 기재는, 기능층, 평활화층 및 가스 배리어층을 담지할 수 있고, 장척의 시트 또는 필름상의 것이면, 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 「장척」 이란, 그 형상이, 폭 방향에 비하여, 길이 방향이 긴 (바람직하게는 10 배 이상의 길이) 띠형상인 것을 의미한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 「장척의」 를 생략하는 경우가 있다.
기재의 길이 (길이 방향의 길이) 는, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 400 ∼ 2000 m 이다. 기재의 폭 (폭 방향의 길이) 은, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 450 ∼ 1300 ㎜, 바람직하게는 530 ∼ 1280 ㎜ 이다. 기재의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 1 ∼ 60 ㎛, 바람직하게는 5 ∼ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 10 ∼ 30 ㎛ 이다.
기재로는, 수지 필름을 들 수 있다. 수지 필름의 수지 성분으로는, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 아크릴계 수지, 시클로올레핀계 폴리머, 방향족계 중합체 등을 들 수 있다.
이들 수지 성분은, 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 투명성이 우수하고, 범용성이 있는 점에서, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드 또는 시클로올레핀계 폴리머가 보다 바람직하고, 폴리에스테르 또는 시클로올레핀계 폴리머가 더욱 바람직하다.
폴리에스테르로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리알릴레이트 등을 들 수 있다.
시클로올레핀계 폴리머로는, 노르보르넨계 중합체, 단고리의 고리형 올레핀계 중합체, 고리형 공액 디엔계 중합체, 비닐 지환식 탄화수소 중합체, 및 이들의 수소화물을 들 수 있다.
본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에 있어서, 수지 필름은 각종 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 첨가제로는, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 안정제, 산화 방지제, 가소제, 활제, 충전제, 착색 안료 등을 들 수 있다. 이들 첨가제의 함유량은, 목적에 맞추어 적절히 결정하면 된다.
수지 필름은, 소정의 성분을 포함하는 수지 조성물을 조제하고, 이것을 필름상으로 성형함으로써 얻을 수 있다. 성형 방법은 특별히 한정되지 않고, 캐스트법이나 용융 압출법 등의 공지된 방법을 이용할 수 있다.
(2) 기능층
본 발명의 가스 배리어성 적층체를 구성하는 기능층은, 예를 들어, 하드 코트층, 방현성 하드 코트층 및 대전 방지층 등을 들 수 있고, 각각 표면 보호, 방현 및 표면 보호, 대전 방지 및 표면 보호의 기능을 갖는다. 또한, 기능층은, 자외선 흡수층, 적외선 흡수층, 프라이머층 등이어도 된다.
상기 하드 코트층의 경도는, 연필 경도로 H 이상인 것이 바람직하다. 연필 경도로 H 이상이면, 충분한 내스크래치성을 구비할 수 있다.
또한, 상기 대전 방지층의 표면 저항률은, 1 × 104 ∼ 1 × 1011 Ω／□ 의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 기능층을 형성함으로써, 기능층과 평활화층 사이나, 기능층과 가스 배리어층 사이의 마찰이 적당한 것이 되기 때문에, 얻어지는 가스 배리어성 적층체는, 롤상으로 권취할 때나, 롤로부터 조출할 때의 작업성이 우수하다.
하드 코트층으로는, 예를 들어, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 층을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물은, 중합성 화합물을 함유하고, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화할 수 있는 조성물이다.
중합성 화합물로는, 중합성 프리 폴리머나 중합성 모노머를 들 수 있다.
중합성 프리 폴리머로는, 양말단에 수산기를 갖는 폴리에스테르 올리고머와, (메트)아크릴산의 반응에 의해 얻어지는 폴리에스테르아크릴레이트계 프리 폴리머, 저분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락형 에폭시 수지와, (메트)아크릴산의 반응에 의해 얻어지는 에폭시아크릴레이트계 프리 폴리머, 폴리우레탄 올리고머와, (메트)아크릴산의 반응에 의해 얻어지는 우레탄아크릴레이트계 프리 폴리머, 폴리에테르폴리올과, (메트)아크릴산의 반응에 의해 얻어지는 폴리올아크릴레이트계 프리 폴리머 등을 들 수 있다.
중합성 모노머로는, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메트)아크릴레이트, 알릴화시클로헥실디(메트)아크릴레이트, 이소시아누레이트디(메트)아크릴레이트 등의 2 관능 (메트)아크릴레이트 ; 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등의 3 관능 (메트)아크릴레이트 ; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 4 관능 이상의 (메트)아크릴레이트 ; 에틸렌글리콜디비닐에테르, 펜타에리트리톨디비닐에테르, 1,6-헥산디올디비닐에테르, 트리메틸올프로판디비닐에테르, 에틸렌옥사이드 변성 하이드로퀴논디비닐에테르, 에틸렌옥사이드 변성 비스페놀 A 디비닐에테르, 펜타에리트리톨트리비닐에테르, 디펜타에리트리톨헥사비닐에테르, 디트리메틸올프로판폴리비닐에테르 등의 비닐 화합물 : 등을 들 수 있지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.
이들 중합성 화합물은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
여기서, (메트)아크릴로일기로 되는 표기는, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기의 양방을 포함하는 의미이다.
또한, 상기 활성 에너지선 경화성 수지 조성물 중에, 그 자체는 반응 경화성을 가지지 않는 것과 같은 고분자 수지 성분, 예를 들어 아크릴 수지를 포함시켜도 된다. 고분자 수지 성분의 첨가에 의해 그 조성물의 점도를 조정할 수 있다.
활성 에너지선으로는, 자외선, 전자선, α 선, β 선, γ 선 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비교적 간편한 장치를 사용하여 발생시킬 수 있는 점에서, 활성 에너지선으로는, 자외선이 바람직하다.
활성 에너지선으로서 자외선을 사용하는 경우, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물 (즉, 자외선 경화형 수지 조성물) 은, 광 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
광 중합 개시제는, 자외선의 조사에 의해 중합 반응을 개시시키는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 광 중합 개시제로는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인계 중합 개시제 ; 아세토페논, 4'-디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온 등의 아세토페논계 중합 개시제 ; 벤조페논, 4-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논 등의 벤조페논계 중합 개시제 ; 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논 등의 안트라퀴논계 중합 개시제 ; 2-메틸티오크산톤, 2-에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤 등의 티오크산톤계 중합 개시제 ; 등을 들 수 있다.
광 중합 개시제의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 상기 중합성 화합물에 대하여, 0.2 ∼ 30 질량％, 바람직하게는 0.5 ∼ 20 질량％ 이다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물은, 유기 미립자, 무기 미립자 등의 미립자를 함유하는 것이 바람직하다. 미립자를 함유하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 사용함으로써, 하드 코트층의 표면 거칠기 및 방현성을 효율적으로 제어할 수 있다.
유기 미립자로는, 폴리스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합체 수지, 아크릴계 수지, 아미노계 수지, 디비닐벤젠계 수지, 실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 우레아 수지, 페놀계 수지, 벤조구아나민계 수지, 자일렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지 등으로 이루어지는 미립자를 들 수 있다. 이들 중에서도, 실리콘 수지로 이루어지는 실리콘 미립자가 바람직하다.
무기 미립자로는, 실리카 입자, 금속 산화물 입자, 알킬실리케이트 입자 등을 들 수 있다.
실리카 입자로는, 콜로이달 실리카, 중공 실리카 등을 들 수 있다.
금속 산화물 입자로는, 산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화탄탈, 산화인듐, 산화하프늄, 산화주석, 산화니오브 등의 입자를 들 수 있다.
알킬실리케이트 입자로는, 식 : Ra-O[-{Si(ORb)2}-O-]n-Ra (식 중, Ra 및 Rb 는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 나타내고, n 은 1 이상의 정수를 나타낸다) 로 나타내는 알킬실리케이트의 입자를 들 수 있다.
이들 중에서도, 경화성 성분과의 상용성이 우수하고, 또한, 광학 조정층의 굴절률을 효율적으로 제어할 수 있는 점에서, 실리카 입자 또는 알킬실리케이트 입자가 바람직하다.
이들 미립자는, 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
미립자의 형상은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 무정형상, 진구상 등의 다양한 형상의 미립자를 사용할 수 있다.
미립자의 평균 입경은, 통상적으로, 0.001 ∼ 10 ㎛, 바람직하게는 0.005 ∼ 5 ㎛ 이다. 미립자의 평균 입경은, 레이저 회절/산란법에 의해 측정할 수 있다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 미립자를 함유하는 경우, 미립자의 함유량은, 상기 수지 조성물의 고형분 중, 0.1 ∼ 170 질량％ 가 바람직하고, 1 ∼ 50 질량％ 가 보다 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물은, 레벨링제를 함유하는 것이 바람직하다. 레벨링제를 함유하는 활성 에너지선 경화형 수지 조성물을 사용함으로써, 하드 코트층의 표면 거칠기를 효율적으로 제어할 수 있다.
레벨링제로는, 실록산계 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리디메틸실록산 및 그 유도체 등의 디알킬실록산 골격을 갖는 화합물이 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물이 레벨링제를 함유하는 경우, 레벨링제의 함유량은, 상기 수지 조성물의 고형분 중, 0.01 ∼ 10 질량％ 가 바람직하고, 0.05 ∼ 5 질량％ 가 보다 바람직하다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물은, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 그 밖의 성분을 함유해도 된다.
그 밖의 성분으로는, 대전 방지제, 안정제, 산화 방지제, 가소제, 활제, 착색 안료 등을 들 수 있다. 이들의 함유량은, 목적에 맞추어 적절히 결정하면 된다.
하드 코트층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물, 및 필요에 따라 용매를 함유하는 도공액을 조제하고, 이어서, 기재 상에, 이 도공액을 공지된 방법에 의해 도공하고, 얻어진 도막을 경화시킴으로써, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 하드 코트층을 형성할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 도막을 경화시키기 전에, 건조 처리를 실시해도 된다.
도공액의 조제에 사용하는 용매로는, 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소계 용매 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소계 용매 ; 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 지환식 탄화수소계 용매 ; 등을 들 수 있다.
이들 용매는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
도공 방법으로는, 바 코트법, 스핀 코트법, 딥핑법, 롤 코트, 그라비아 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 롤 나이프 코트, 다이 코트, 스크린 인쇄법, 스프레이 코트, 그라비아 오프셋법 등을 들 수 있다.
도막을 건조시키는 경우, 그 건조 방법으로는, 열풍 건조, 열롤 건조, 적외선 조사 등, 종래 공지된 건조 방법을 채용할 수 있다. 건조 온도는, 통상적으로 60 ∼ 130 ℃ 의 범위이다. 건조 시간은, 통상적으로 수 초 내지 수십 분이다.
도막의 경화는, 도막에 활성 에너지선을 조사함으로써 실시할 수 있다.
활성 에너지선으로는, 자외선, 전자선, α 선, β 선, γ 선 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비교적 간편한 장치를 사용하여 발생시킬 수 있는 점에서, 활성 에너지선으로는, 전자선, 자외선이 바람직하고, 자외선이 보다 바람직하다.
활성 에너지선으로서 자외선을 사용하는 경우, 자외선원으로는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 블랙 라이트 램프, 메탈 할라이드 램프 등의 광원을 사용할 수 있다. 자외선의 광량에는 특별히 제한은 없지만, 통상적으로 100 mJ/㎠ ∼ 1,000 mJ/㎠ 이다. 조사 시간은, 통상적으로 수 초 ∼ 수 시간이고, 조사 온도는, 통상적으로 실온 ∼ 100 ℃ 이다.
하드 코트층의 두께는, 통상적으로, 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.5 ∼ 20 ㎛, 보다 바람직하게는 1.0 ∼ 10 ㎛ 이다.
대전 방지층은, 특별히 한정되지 않지만, 금속 알콕시드 및/또는 금속 알콕시드의 부분 가수 분해물의 축합 중합체를 포함하는 대전 방지층 형성용 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 대전 방지층을 형성하는 것에 의해, 가스 배리어성 적층체에 대전 방지성이 부여된다.
금속 알콕시드는 일반적으로 M(OR)n 으로 나타내고, 금속 M 으로는 특별히 한정되지 않고, 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속 ; 마그네슘 ; 칼슘, 스트론튬, 바륨 등의 알칼리 토금속, 스칸듐, 이트륨 등의 주기표 제 3 족 원소 ; 티탄, 지르코늄, 하프늄 등의 주기표 제 4 족 원소 ; 바나듐, 니오브, 탄탈 등의 주기표 제 5 족 원소 ; 몰리브덴, 텅스텐 등의 주기표 제 6 족 원소 ; 철 등의 주기표 제 8 족 원소 ; 아연 등의 주기표 제 12 족 원소 ; 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐 등의 주기표 제 13 족 원소 ; 규소, 게르마늄, 주석, 납 등의 주기표 제 14 족 원소 ; 인, 안티몬, 비스무트 등의 주기표 제 15 족 원소 ; 란탄 등의 란타노이드 등을 들 수 있다. 이들 중 대전 방지성이 높고, 평활화층과의 접착성이 높다는 관점에서 규소가 가장 바람직하다. 즉, 테트라알콕시실란이 가장 바람직하다. 상기 금속 알콕시드는 단독으로 사용해도 되고, 또한 복수종의 금속 알콕시드를 혼합하여 사용해도 된다.
또한, R 은 알킬기를 나타내고, 본 발명에서는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기가 더욱 바람직하다. 1 개의 금속 알콕시드에 복수의 알킬기가 존재하는 경우에는, 그것들은 동일해도 되고 상이해도 된다. n 은 금속 M 의 가수에 의해 결정되는 정수인데, 통상적으로 1 ∼ 5 의 범위이다.
이들 금속 알콕시드는 미리 부분적으로 가수 분해되어 있는 것이어도 되고, 또한 금속 알콕시드와 부분적으로 가수 분해되어 있는 금속 알콕시드가 혼합되어 있어도 된다.
대전 방지층 형성용 조성물은, 유기 미립자, 무기 미립자 등의 미립자를 함유하는 것이 바람직하다. 미립자를 함유하는 대전 방지층 형성용 조성물을 사용함으로써, 대전 방지층의 표면 거칠기를 효율적으로 제어할 수 있다. 이와 같은 미립자로는, 하드 코트층의 설명에서 기재한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
대전 방지층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 다양한 방법이 사용되지만, 금속 알콕시드 및/또는 금속 알콕시드의 부분 가수 분해물을 포함하는 도공액을 도공하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한 도공액의 도공 방법으로는, 통상적으로 관용되는 방법을 적절히 사용할 수 있다. 예를 들어, 그라비아 코트법, 바 코트법, 스프레이 코트법, 스핀 코트법 등을 들 수 있다. 또한, 도공시에는 금속 알콕시드 및/또는 금속 알콕시드의 부분 가수 분해물을 용제에 용해시켜 도공할 수 있고, 특히 유기계의 용제를 바람직하게 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 유기계의 용제로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올 용제, 메틸에틸케톤 등의 케톤 용제를 사용할 수 있다.
상기 금속 알콕시드 및/또는 금속 알콕시드의 부분 가수 분해물은, 가수 분해 반응과 중축합 반응에 의해 축합 중합체를 이루고, 대전 방지층을 형성하는 것으로, 가수 분해 반응을 촉진시키기 위해서 염산이나 질산 등의 산 촉매를 첨가해도 된다.
또한, 금속 알콕시드 및/또는 금속 알콕시드의 부분 가수 분해물을 상기 방법으로 도공한 후, 건조나 금속 알콕시드 및/또는 금속 알콕시드의 부분 가수 분해물의 중축합 반응을 촉진시키는 것을 목적으로 가열 처리하는 것이 바람직하다. 가열 조건으로는 상기 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 40 ∼ 120 ℃ 의 범위에서, 가열 시간 20 초 내지 5 분 정도 실시하는 것이 바람직하다. 생산성과 열 수축 주름의 발생을 방지한다는 관점에서, 가열 온도는 60 ∼ 110 ℃ 의 범위, 가열 시간 30 초 ∼ 2 분 정도 실시하는 것이 더욱 바람직하다.
대전 방지층의 두께는, 통상적으로, 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.05 ∼ 10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.08 ∼ 3 ㎛ 이다.
기능층 표면 (기능층의, 기재측과는 반대측의 면) 의 산술 평균 거칠기 (Ra) 는, 바람직하게는 5 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎚, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 10 ㎚ 이다.
기능층 표면의 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 는, 바람직하게는 100 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 100 ∼ 1000 ㎚, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 800 ㎚ 이다.
기능층 표면이 이와 같은 거칠기임으로써, 후술하는 마찰 특성을 갖는 가스 배리어성 적층체를 효율적으로 얻을 수 있다.
기능층 표면이나 그 밖의 층의 표면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 나, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 는, 광 간섭 현미경을 사용하여, 500 ㎛ × 500 ㎛ 의 영역에 대하여 관찰함으로써 구할 수 있다.
(3) 평활화층
본 발명의 가스 배리어성 적층체를 구성하는 평활화층은, 기재 표면의 요철을 저감화하고, 가스 배리어성 적층체의 층간 밀착성을 향상시키는 것이다.
평활화층으로는, 예를 들어, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 층을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 수지 조성물로는, 하드 코트층 형성용의 활성 에너지선 경화형 수지 조성물과 동일한 것을 들 수 있다.
단, 평활화층은, 기능층보다 평활성이 우수한 것이 바람직하기 때문에, 상기 미립자 등의, 평활화층의 표면을 거칠게 하는 성분을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
평활화층은, 하드 코트층의 형성 방법과 동일한 방법에 의해 형성할 수 있다.
평활화층의 두께는, 통상적으로, 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 ∼ 20 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎛ 이다.
평활화층 표면 (평활화층의, 기재측과는 반대측의 면) 의 산술 평균 거칠기 (Ra) 는, 바람직하게는 5 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 5 ㎚, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 4 ㎚, 특히 바람직하게는 1 ∼ 4 ㎚ 이다.
평활화층 표면의 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 는, 바람직하게는 100 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 100 ㎚, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 80 ㎚, 특히 바람직하게는 30 ∼ 65 ㎚ 이다.
평활화층 표면이 이와 같은 거칠기임으로써, 가스 배리어성 적층체의 층간 밀착성이 향상됨과 함께, 후술하는 마찰 특성을 갖는 가스 배리어성 적층체를 효율적으로 얻을 수 있다.
(4) 가스 배리어층
본 발명의 가스 배리어성 적층체를 구성하는 가스 배리어층은, 산소나 수증기 등의 가스의 투과를 억제하는 특성 (가스 배리어성) 을 갖는 층이다.
가스 배리어층으로는, 예를 들어, 무기 증착막이나 중합체를 포함하는 층 (이하, 「중합체층」 이라고 하는 경우가 있다) 에 개질 처리를 실시하여 얻어진 것 [이 경우, 가스 배리어층이란, 이온 주입 처리 등에 의해 개질된 영역만을 의미하는 것이 아니라, 「개질된 영역을 포함하는 중합체층」 을 의미한다] 등을 들 수 있다.
무기 증착막으로는, 무기 화합물이나 금속의 증착막을 들 수 있다.
무기 화합물의 증착막의 원료로는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등의 무기 산화물 ; 질화규소, 질화알루미늄, 질화티탄 등의 무기 질화물 ; 무기 탄화물 ; 무기 황화물 ; 산화질화규소 등의 무기 산화질화물 ; 무기 산화탄화물 ; 무기 질화탄화물 ; 무기 산화질화탄화물 등을 들 수 있다.
금속의 증착막의 원료로는, 알루미늄, 마그네슘, 아연, 및 주석 등을 들 수 있다.
이들은 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서는, 가스 배리어성의 관점에서, 무기 산화물, 무기 질화물 또는 금속을 원료로 하는 무기 증착막이 바람직하고, 또한, 투명성의 관점에서, 무기 산화물 또는 무기 질화물을 원료로 하는 무기 증착막이 바람직하다.
무기 증착막을 형성하는 방법으로는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 PVD (물리적 증착) 법이나, 열 CVD (화학적 증착) 법, 플라즈마 CVD 법, 광 CVD 법 등의 CVD 법을 들 수 있다.
무기 증착막의 두께는, 사용하는 무기 화합물에 따라서도 상이한데, 가스 배리어성과 취급성의 관점에서, 바람직하게는 50 ∼ 300 ㎚, 보다 바람직하게는 50 ∼ 200 ㎚ 의 범위이다.
중합체층에 개질 처리를 실시하여 얻어지는 가스 배리어층에 있어서, 사용하는 중합체로는, 규소 함유 중합체, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리알릴레이트, 아크릴계 수지, 시클로올레핀계 폴리머, 방향족계 중합체 등을 들 수 있다.
이들 중합체는 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 보다 우수한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층을 형성할 수 있는 점에서, 중합체로는, 규소 함유 중합체가 바람직하다. 규소 함유 중합체로는, 폴리실라잔계 화합물, 폴리카르보실란계 화합물, 폴리실란계 화합물, 및 폴리오르가노실록산계 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 얇아도 우수한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층을 형성할 수 있는 점에서, 폴리실라잔계 화합물이 바람직하다. 폴리실라잔계 화합물을 포함하는 층에 개질 처리를 실시함으로써, 산소, 질소, 규소를 주구성 원자로서 갖는 층 (산질화규소층) 을 형성할 수 있다.
폴리실라잔계 화합물은, 분자 내에 -Si-N- 결합 (실라잔 결합) 을 포함하는 반복 단위를 갖는 중합체이다. 구체적으로는, 식 (1)
[화학식 1]
Figure pct00001
로 나타내는 반복 단위를 갖는 화합물이 바람직하다. 또한, 사용하는 폴리실라잔계 화합물의 수평균 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 100 ∼ 50,000 인 것이 바람직하다.
상기 식 (1) 중, n 은 임의의 자연수를 나타낸다.
Rx, Ry, Rz 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 무치환 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 시클로알킬기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 알케닐기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 아릴기 또는 알킬실릴기 등의 비가수 분해성기를 나타낸다.
상기 무치환 혹은 치환기를 갖는 알킬기의 알킬기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기 등의 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다.
무치환 혹은 치환기를 갖는 시클로알킬기의 시클로알킬기로는, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등의 탄소수 3 ∼ 10 의 시클로알킬기를 들 수 있다.
무치환 혹은 치환기를 갖는 알케닐기의 알케닐기로는, 예를 들어, 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기 등의 탄소수 2 ∼ 10 의 알케닐기를 들 수 있다.
상기 알킬기, 시클로알킬기 및 알케닐기의 치환기로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 하이드록실기 ; 티올기 ; 에폭시기 ; 글리시독시기 ; (메트)아크릴로일옥시기 ; 페닐기, 4-메틸페닐기, 4-클로로페닐기 등의 무치환 혹은 치환기를 갖는 아릴기 ; 등을 들 수 있다.
무치환 또는 치환기를 갖는 아릴기의 아릴기로는, 예를 들어, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기 등의 탄소수 6 ∼ 10 의 아릴기를 들 수 있다.
상기 아릴기의 치환기로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기 ; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기 ; 니트로기 ; 시아노기 ; 하이드록실기 ; 티올기 ; 에폭시기 ; 글리시독시기 ; (메트)아크릴로일옥시기 ; 페닐기, 4-메틸페닐기, 4-클로로페닐기 등의 무치환 혹은 치환기를 갖는 아릴기 ; 등을 들 수 있다.
알킬실릴기로는, 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, 트리이소프로필실릴기, 트리t-부틸실릴기, 메틸디에틸실릴기, 디메틸실릴기, 디에틸실릴기, 메틸실릴기, 에틸실릴기 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, Rx, Ry, Rz 로는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 또는 페닐기가 바람직하고, 수소 원자가 특히 바람직하다.
상기 식 (1) 로 나타내는 반복 단위를 갖는 폴리실라잔계 화합물로는, Rx, Ry, Rz 가 모두 수소 원자인 무기 폴리실라잔, Rx, Ry, Rz 의 적어도 1 개가 수소 원자는 아닌 유기 폴리실라잔의 어느 것이어도 된다.
또한, 본 발명에 있어서는, 폴리실라잔계 화합물로서, 폴리실라잔 변성물을 사용할 수도 있다. 폴리실라잔 변성물로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-195024호, 일본 공개특허공보 평2-84437호, 일본 공개특허공보 소63-81122호, 일본 공개특허공보 평1-138108호 등, 일본 공개특허공보 평2-175726호, 일본 공개특허공보 평5-238827호, 일본 공개특허공보 평5-238827호, 일본 공개특허공보 평6-122852호, 일본 공개특허공보 평6-306329호, 일본 공개특허공보 평6-299118호, 일본 공개특허공보 평9-31333호, 일본 공개특허공보 평5-345826호, 일본 공개특허공보 평4-63833호 등에 기재되어 있는 것을 들 수 있다.
이들 중에서도, 폴리실라잔계 화합물로는, 입수 용이성, 및 우수한 가스 배리어성을 갖는 이온 주입층을 형성할 수 있는 관점에서, Rx, Ry, Rz 가 모두 수소 원자인 퍼하이드로폴리실라잔이 바람직하다.
또한, 폴리실라잔계 화합물로는, 유리 코팅재 등으로서 시판되고 있는 시판품을 그대로 사용할 수도 있다.
폴리실라잔계 화합물은, 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
중합체층은, 상기 서술한 중합체 외에, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 다른 성분을 함유해도 된다. 다른 성분으로는, 경화제, 노화 방지제, 광 안정제, 난연제 등을 들 수 있다.
중합체층 중의 중합체의 함유량은, 보다 우수한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층이 얻어지는 점에서, 50 질량％ 이상이 바람직하고, 70 질량％ 이상이 보다 바람직하다.
중합체층의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 50 ∼ 300 ㎚, 보다 바람직하게는 50 ∼ 200 ㎚ 의 범위이다.
본 발명에 있어서는, 중합체층의 두께가 나노 오더여도, 충분한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어성 적층체를 얻을 수 있다.
중합체층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 중합체의 적어도 1 종, 원하는 바에 따라 다른 성분, 및 용제 등을 함유하는 중합체층 형성용 용액을 조제하고, 이어서, 이 중합체층 형성용 용액을, 공지된 방법에 의해 도공하고, 얻어진 도막을 건조시킴으로써, 중합체층을 형성할 수 있다.
중합체층 형성용 용액에 사용하는 용매로는, 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소계 용매 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계 용매 ; n-펜탄, n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소계 용매 ; 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 지환식 탄화수소계 용매 ; 등을 들 수 있다.
이들 용매는, 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
중합체층 형성용 용액의 도공 방법으로는, 바 코트법, 스핀 코트법, 딥핑법, 롤 코트, 그라비아 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 롤 나이프 코트, 다이 코트, 스크린 인쇄법, 스프레이 코트, 그라비아 오프셋법 등을 들 수 있다.
형성된 도막을 건조시키는 방법으로는, 열풍 건조, 열롤 건조, 적외선 조사 등, 종래 공지된 건조 방법을 채용할 수 있다. 가열 온도는, 통상적으로 60 ∼ 130 ℃ 의 범위이다. 가열 시간은, 통상적으로 수 초 내지 수십 분이다.
중합체층의 개질 처리로는, 이온 주입 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사 처리, 열 처리 등을 들 수 있다.
이온 주입 처리는, 후술하는 바와 같이, 중합체층에 이온을 주입하여, 중합체층을 개질하는 방법이다.
플라즈마 처리는, 중합체층을 플라즈마 중에 노출시켜, 중합체층을 개질하는 방법이다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-106421호에 기재된 방법에 따라, 플라즈마 처리를 실시할 수 있다.
자외선 조사 처리는, 중합체층에 자외선을 조사하여 중합체층을 개질하는 방법이다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2013-226757호에 기재된 방법에 따라, 자외선 개질 처리를 실시할 수 있다.
이들 중에서도, 중합체층의 표면을 거칠게 하지 않고, 그 내부까지 효율적으로 개질하여, 보다 가스 배리어성이 우수한 가스 배리어층을 형성할 수 있는 점에서, 이온 주입 처리가 바람직하다.
중합체층에 주입하는 이온으로는, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 희가스의 이온 ; 플루오로카본, 수소, 질소, 산소, 이산화탄소, 염소, 불소, 황 등의 이온 ; 메탄, 에탄 등의 알칸계 가스류의 이온 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 알켄계 가스류의 이온 ; 펜타디엔, 부타디엔 등의 알카디엔계 가스류의 이온 ; 아세틸렌 등의 알킨계 가스류의 이온 ; 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소계 가스류의 이온 ; 시클로프로판 등의 시클로알칸계 가스류의 이온 ; 시클로펜텐 등의 시클로알켄계 가스류의 이온 ; 금속의 이온 ; 유기 규소 화합물의 이온 ; 등을 들 수 있다.
이들 이온은, 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 보다 간편하게 이온을 주입할 수 있고, 보다 우수한 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층이 얻어지는 점에서, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 희가스의 이온이 바람직하다.
이온의 주입량은, 가스 배리어성 적층체의 사용 목적 (필요한 가스 배리어성, 투명성 등) 등에 맞추어 적절히 결정할 수 있다.
이온을 주입하는 방법으로는, 전계에 의해 가속된 이온 (이온 빔) 을 조사하는 방법, 플라즈마 중의 이온을 주입하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명에 있어서는, 간편하게 목적으로 하는 배리어층이 얻어지는 점에서, 후자의 플라즈마 이온을 주입하는 방법이 바람직하다.
플라즈마 이온 주입은, 예를 들어, 희가스 등의 플라즈마 생성 가스를 포함하는 분위기하에서 플라즈마를 발생시키고, 중합체층에 부 (負) 의 고전압 펄스를 인가함으로써, 그 플라즈마 중의 이온 (양이온) 을, 중합체층의 표면부에 주입하여 실시할 수 있다.
이온 주입에 의해, 이온이 주입되는 영역의 두께는, 이온의 종류나 인가 전압, 처리 시간 등의 주입 조건에 의해 제어할 수 있고, 중합체층의 두께, 적층체의 사용 목적 등에 따라 결정하면 되는데, 통상적으로, 10 ∼ 300 ㎚ 이다.
(4) 장척의 가스 배리어성 적층체
본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체는, 상기 기재의 일방의 면측에, 상기 기능층이 적층되어 이루어지고, 기재의 다른 일방의 면측에, 상기 평활화층 및 가스 배리어층이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 것을 특징으로 한다.
기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수는, 0.35 ∼ 0.80 이고, 바람직하게는 0.40 ∼ 0.75 이다.
기능층과 가스 배리어층 사이의 정마찰 계수가 상기 범위 내에 있음으로써, 본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때에, 블로킹이나 에어 물림 등의 문제가 잘 일어나지 않게 된다.
본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체는, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가, 바람직하게는 0.35 ∼ 0.80 이고, 보다 바람직하게는 0.40 ∼ 0.75 이다.
기능층과 평활화층 사이의 정마찰 계수가 상기 범위 내에 있음으로써, 본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 중간체인, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취할 때나 롤로부터 조출할 때에, 블로킹이나 에어 물림 등의 문제가 잘 발생하지 않게 된다.
기능층, 평활화층, 가스 배리어층의 정마찰 계수는, JIS K 7125 에 준거하여 측정할 수 있다.
본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체로는, 기능층/기재/평활화층/가스 배리어층이라는 층 구성을 갖는 것을 들 수 있다.
본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체는, 기능층, 기재, 평활화층, 가스 배리어층 이외의 층을 갖는 것이어도 된다.
기재, 평활화층, 가스 배리어층 이외의 층으로는, 도전체층, 충격 흡수층, 점착제층, 공정 시트 등을 들 수 있다. 또한, 공정 시트는, 적층체를 보존, 운반 등 할 때에, 적층체를 보호하는 역할을 갖고, 적층체가 사용될 때에는 박리되는 것이다.
본 발명의 가스 배리어성 적층체는, 후술하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 가스 배리어성 적층체의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 5 ∼ 100 ㎛, 보다 바람직하게는, 10 ∼ 50 ㎛, 더욱 바람직하게는, 20 ∼ 40 ㎛ 이다.
본 발명의 가스 배리어성 적층체의, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에 있어서의 수증기 투과율은, 바람직하게는 0.1 g/(㎡·day) 이하, 보다 바람직하게는 0.05 g/(㎡·day) 이하, 더욱 바람직하게는, 0.03 g/(㎡·day) 이하이다. 하한치는 특별히 없고, 작을 수록 바람직하지만, 통상적으로는, 0.001 g/(㎡·day) 이상이다.
수증기 투과율은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 가스 배리어성 적층체는, 우수한 가스 배리어성을 가지고 있기 때문에, 전자 디바이스용 부재로서 바람직하게 사용된다.
전자 디바이스로는, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼, 태양 전지 등을 들 수 있다.
2) 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법
본 발명의 제조 방법은, 본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법으로서, 이하의 스텝 (a-I) ∼ (a-III) 을 갖는 제조 방법 (a), 또는, 이하의 스텝 (b-I) ∼ (b-III) 을 갖는 제조 방법 (b) 이다.
[제조 방법 (a)]
기재용 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 평활화층을 형성한 후, 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (a-I)
스텝 (a-I) 에서 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 평활화층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (a-II)
스텝 (a-II) 에서 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝 (a-III)
스텝 (a-I) 은, 기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 평활화층을 형성한 후, 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝이다.
사용하는 기재용 수지 필름이나, 평활화층의 형성 방법으로는, 상기에 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있다.
수지 필름을 반송하는 방법, 및, 평활화층의 형성 후에 평활화층이 형성된 수지 필름을 권취하는 방법으로는, 롤 to 롤 방식에 의한 종래의 적층 필름의 제조 방법을 이용할 수 있다.
스텝 (a-II) 는, 스텝 (a-I) 에서 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 평활화층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝이다.
스텝 (a-II) 에 있어서, 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면과, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수는, 바람직하게는 0.35 ∼ 0.80 이고, 보다 바람직하게는 0.40 ∼ 0.75 이다. 기능층과 평활화층 사이의 정마찰 계수가 상기 범위 내에 있음으로써, 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 중간체인, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취할 때나, 롤로부터 조출할 때에, 블로킹이나 에어 물림 등의 문제가 보다 잘 발생하지 않게 된다.
기능층의 형성 방법으로는, 상기에 나타낸 것과 동일한 것을 들 수 있다.
롤로부터 평활화층이 형성된 수지 필름을 조출하고, 반송하는 방법, 및, 기능층의 형성 후에 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 권취하는 방법으로는, 롤 to 롤 방식에 의한 종래의 적층 필름의 제조 방법을 이용할 수 있다.
스텝 (a-III) 은, 스텝 (a-II) 에서 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝이다.
평활화층 상에 형성된 가스 배리어층은 통상적으로 평활성이 우수하다. 따라서, 이와 같은 가스 배리어층을 갖는 가스 배리어성 적층체도 또한, 이것을 롤상으로 권취할 때나, 롤로부터 조출할 때에, 블로킹이나 에어 물림 등의 문제가 발생하기 쉬워진다.
본 발명에 있어서는, 기능층과 가스 배리어층 사이의 마찰 계수를 제어함으로써, 이들 문제를 해소할 수 있다.
가스 배리어층의 형성 방법으로는, 상기 서술한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
롤로부터 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 조출하고, 반송하는 방법, 및, 가스 배리어층의 형성 후에 가스 배리어성 적층체를 권취하는 방법으로는, 롤 to 롤 방식에 의한 종래의 적층 필름의 제조 방법을 이용할 수 있다.
[제조 방법 (b)]
기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (b-I)
스텝 (b-I) 에서 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 평활화층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (b-II)
스텝 (b-II) 에서 얻어진 롤상의 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름으로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝 (b-III)
스텝 (b-I) 은, 기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝이다.
스텝 (b-1) 은, 평활화층 대신에 기능층을 형성하는 것을 제외하고, 스텝 (a-1) 과 동일한 스텝이다.
스텝 (b-II) 는, 스텝 (b-I) 에서 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 평활화층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝이다.
스텝 (b-II) 는, 기능층 대신에 평활화층을 형성하는 것을 제외하고, 스텝 (a-II) 와 동일한 스텝이다.
스텝 (b-II) 에 있어서, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수는, 바람직하게는 0.35 ∼ 0.80 이고, 보다 바람직하게는 0.40 ∼ 0.75 이다. 기능층과 평활화층 사이의 정마찰 계수가 상기 범위 내에 있음으로써, 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 중간체인, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취할 때나, 롤로부터 조출할 때에, 블로킹이나 에어 물림 등의 문제가 보다 잘 발생하지 않게 된다.
스텝 (b-III) 은, 스텝 (b-II) 에서 얻어진 롤상의 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름으로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝이다.
스텝 (b-III) 은, 스텝 (a-III) 과 동일한 스텝이다.
본 발명의 방법 [제조 방법 (a) 또는 제조 방법 (b)] 에 의하면, 본 발명의 장척의 가스 배리어성 적층체를 효율적으로 제조할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은, 이하의 실시예에 전혀 한정되는 것이 아니다.
각 예 중의 부 및 ％ 는, 특별히 언급이 없는 한, 질량 기준이다.
(가스 배리어성 적층체의 각 층의 두께의 측정)
실시예 및 비교예에서 얻어진 가스 배리어성 적층체의 각층의 두께는, 촉침식 단차계 (AMBIOS TECNOLOGY 사 제조, XP-1) 를 사용하여 측정하였다.
(각층의 평활성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 가스 배리어성 적층체 또는 그 제조 중간체에 있어서의 각층의 평활성은, 광 간섭 현미경 (Veeco 사 제조, 「NT1100」) 을 사용하여, 250,000 ㎛2 (500 ㎛ × 500 ㎛) 의 영역에 대하여, 각층을 관찰하고, 산술 평균 거칠기 (Ra), 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 를 구하였다.
(정마찰 계수)
실시예 및 비교예에서 얻어진 가스 배리어성 적층체에 있어서의, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수 (표 1 중, 정마찰 계수 1 이라고 표기), 및, 가스 배리어성 적층체의 제조 중간체인, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름에 있어서의, 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수 (표 1 중, 정마찰 계수 2 라고 표기) 는, 각각, 2 장의 가스 배리어성 적층체 또는 그 제조 중간체를 준비하고, 소정의 층이 대향하도록 중합하여, JIS K 7125 에 준거하여 측정하였다.
(권취성 평가)
실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 에서 얻은 장척의 가스 배리어성 적층체 1 ∼ 5 를 롤상으로 권취하고, 이하의 기준에 의해 권취성을 평가하였다. 평가 결과를 제 1 표에 나타낸다.
○ : 블로킹, 에어 물림의 어느 것도 발생하지 않는다.
× : 적어도, 블로킹 또는 에어 물림 중 어느 것이 발생하였다.
(연필 경도)
실시예 및 비교예에서 얻어진 가스 배리어성 적층체의 기능층의 표면에 대하여, 연필 인소 (引搔) 도막 경도 시험기 [도요 정기 제작소사 제조, 형식 「NP」] 를 사용하여, JIS K 5600-5-4 에 준거하여, 연필법에 의해 측정하였다.
(표면 저항률)
실시예 및 비교예에서 얻어진 가스 배리어성 적층체의 기능층측의 표면 저항률을, 디지털 일렉트로미터 (어드반테스트사 제조) 에 연결한 평행 전극을 사용하여 측정하였다.
(방현성)
실시예 및 비교예에서 얻어진 가스 배리어성 적층체를, 흑색의 판 상에, 기능층이 위가 되도록 재치하였다.
이어서, 기능층의 상방으로, 3 파장 형광등을 점등하고, 기능층에 의해 반사시켜, 하기 기준을 따라 평가하였다. 얻어진 결과를 표 2 에 나타낸다.
○ : 기능층에서의 반사에 의해 시인되는 형광등의 윤곽이 희미해진다
× : 기능층에서의 반사에 의해 시인되는 형광등의 윤곽이 희미해지지 않는다
[제조예 1]
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : A-DPH) 20 부를 메틸이소부틸케톤 100 부에 용해시킨 후, 광 중합 개시제 (BASF 사 제조, 상품명 : Irgacure127) 3 부를 첨가하여, 평활화층 형성용 용액을 조제하였다.
[제조예 2]
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁사 제조, 상품명 : PET 25 테트론 HPE, 두께 : 25 ㎛, 「수지 필름 (1)」 이라고 한다. 이하 동일) 의 롤로부터 수지 필름 (1) 을 조출하고, 수지 필름 (1) 을 반송하면서, 수지 필름 (1) 상에, 제조예 1 에서 얻은 평활화층 형성용 용액을 바 코트법에 의해 도포하고, 얻어진 도막을 70 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시킨 후, UV 광 조사 라인을 사용하여 UV 광 조사를 실시하여 (고압 수은등, 라인 속도, 20 m/분, 적산 광량 100 mJ/㎠, 피크 강도 1.466 W, 패스 횟수 2 회), 두께 1 ㎛ 의 평활화층을 형성하고, 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하였다.
(제조예 3)
광 중합 개시제 함유 우레탄계 하드 코트제 (아라카와 화학 공업사 제조, 상품명 : 빔 세트 575CB, 고형분 100 ％) 100 부에, 진구상 실리콘 비즈 미립자 (모멘티브·퍼포먼스·머테리얼즈·재팬사 제조, 상품명 : 토스 펄 130, 평균 입경 3.0 ㎛, 고형분 100 ％) 5 부, 에틸셀로솔브 61.6 부 및 이소부탄올 61.6 부를 균일하게 혼합하여, 고형분 46 ％ 의 하드 코트층 형성용 용액 (1) 을 조제하였다.
이어서, 제조예 2 에서 얻은 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 조출하고, 상기 수지 필름을 반송하면서, 그 수지 필름면에, 하드 코트층 형성용 용액 (1) 을 바 코트법에 의해 도포하고, 얻어진 도막을 70 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시킨 후, UV 광 조사 라인을 사용하여 UV 광 조사를 실시하여 (고압 수은등, 라인 속도, 20 m/분, 적산 광량 100 mJ/㎠, 피크 강도 1.466 W, 패스 횟수 2 회), 두께 2 ㎛ 의 하드 코트층 A 를 형성하고, 얻어진, 하드 코트층 A/수지 필름/평활화층의 층 구성을 갖는 하드 코트층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (1) 을 롤상으로 권취하였다.
(제조예 4)
테트라에톡시실란의 가수 분해·탈수 축합 화합물인 실리케이트 코팅액 (콜코트사 제조, 제품명 : 콜코트 N103-X, 고형분 2 ％) 100 부에, 진구상 실리콘 비즈 미립자 (모멘티브·퍼포먼스·머테리얼즈·재팬사 제조, 상품명 : 토스 펄 130, 평균 입경 3.0 ㎛, 고형분 100 ％) 0.1 부를 균일하게 혼합하고, 고형분 2 ％ 의 대전 방지층 형성용 용액 (2) 를 조정하였다.
이어서, 제조예 2 에서 얻은 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 조출하고, 상기 수지 필름을 반송하면서, 그 수지 필름면에, 대전 방지층 형성용 용액 (2) 를 바 코트법에 의해 도포하고, 얻어진 도막을 70 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시켜, 두께 100 ㎚ 의 대전 방지층 A 를 형성하고, 얻어진, 대전 방지층 A/수지 필름/평활화층의 층 구성을 갖는 대전 방지층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (2) 를 롤상으로 권취하였다.
(제조예 5)
다관능 (메트)아크릴레이트로서의 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (신나카무라 화학 공업 제조, NK 에스테르 A-DPH) 100 부, 광 중합 개시제로서의 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 (BASF 사 제조, 이르가큐어 184) 3 부, 실리콘 수지 미립자 (모멘티브사 제조, 토스 펄 120, 체적 평균 입자경 : 2 ㎛) 5 부와, 실리카 나노 입자 (닛산 화학 공업사 제조, MIBK-ST, 평균 입경 : 10 ㎚) 18 부를 혼합 후, 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 희석하여, 고형분 농도 30 ％ 의 방현성 하드 코트층 형성용 용액 (3) 을 얻었다.
이어서, 제조예 2 에서 얻은 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 조출하고, 상기 수지 필름을 반송하면서, 그 수지 필름면에, 방현성 하드 코트층 형성용 용액 (3) 을 바 코트법에 의해 도포하고, 얻어진 도막을 70 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시킨 후, UV 광 조사 라인을 사용하여 UV 광 조사를 실시하여 (고압 수은등, 라인 속도, 20 m/분, 적산 광량 100 mJ/㎠, 피크 강도 1.466 W, 패스 횟수 2 회), 두께 2 ㎛ 의 방현성 하드 코트층 A 를 형성하고, 얻어진 방현성 하드 코트층 A/수지 필름/평활화층의 층 구성을 갖는 방현층 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (3) 을 롤상으로 권취하였다.
(제조예 6)
제조예 3 에 있어서, 하드 코트층 형성용 용액 (1) 대신에, 평활화층 형성용 용액을 그대로 하드 코트층 형성용 용액으로서 사용한 것을 제외하고, 제조예 3 과 동일하게 하여, 하드 코트층 B/수지 필름/평활화층의 층 구성을 갖는 하드 코트층 B 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (4) 를 롤상으로 권취하였다.
(제조예 7)
제조예 4 에 있어서, 진구상 실리콘 비즈 미립자를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 실시예 4 와 동일하게 하여 대전 방지층 B 를 제작하고, 대전 방지층 B/수지 필름/평활화층의 층 구성을 갖는 대전 방지층 B 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (5) 를 롤상으로 권취하였다.
[실시예 1]
제조예 3 에서 얻은 하드 코트층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (1) 의 롤로부터 상기 수지 필름 (1) 을 조출하고, 상기 수지 필름 (1) 을 반송하면서, 그 평활화층 표면에, 퍼하이드로폴리실라잔 (AZ 일렉트로닉 머테리얼즈사 제조, 상품명 : AZNL110A-20) 을 바 코트법에 의해 도포하고, 얻어진 도막을 120 ℃ 에서 2 분간 가열하여, 두께 150 ㎚ 의 퍼하이드로폴리실라잔층을 형성하였다. 그 후, 개질 처리로서, 플라즈마 이온 주입 장치를 사용하여 퍼하이드로폴리실라잔층의 표면에, 아르곤 (Ar) 을 플라즈마 이온 주입하고, 가스 배리어층을 형성하고, 하드 코트층 A/기재 (수지 필름)/평활화층/가스 배리어층의 층 구성을 갖는 장척의 가스 배리어성 적층체 1 을 얻었다.
장척의 가스 배리어성 적층체 1 의 각층의 표면 거칠기, 정마찰 계수, 그리고, 권취성, 연필 경도, 표면 저항률 및 방현성의 평가 결과를 제 1 표에 나타낸다.
가스 배리어층을 형성하기 위해서 사용한 플라즈마 이온 주입 장치 및 플라즈마 이온 주입 조건은 이하와 같다.
(플라즈마 이온 주입 장치)
RF 전원 : 형 번호 「RF」56000, 니혼 전자사 제조
고전압 펄스 전원 : 「PV-3-HSHV-0835」, 쿠리타 제작소사 제조
(플라즈마 이온 주입 조건)
· 플라즈마 생성 가스 : Ar
· 가스 유량 : 100 sccm
· Duty 비 : 0.5 ％
· 반복 주파수 : 1000 ㎐
· 인가 전압 : -10 ㎸
· RF 전원 : 주파 13.56 ㎒, 인가 전력 1000 W
· 챔버 내압 : 0.2 Pa
· 펄스 폭 : 5 μsec
· 처리 시간 (이온 주입 시간) : 5 분간
· 반송 속도 : 0.2 m/분
[실시예 2]
실시예 1 에 있어서, 하드 코트층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (1) 대신에, 제조예 4 에서 얻은 대전 방지층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (2) 를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일하게 하여 장척의 가스 배리어성 적층체 2 를 얻었다.
장척의 가스 배리어성 적층체 2 의 각층의 표면 거칠기, 정마찰 계수를 제 1 표에 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 1 에 있어서, 하드 코트층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (1) 대신에, 제조예 5 에서 얻은 방현층 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (3) 을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일하게 하여 장척의 가스 배리어성 적층체 3 을 얻었다.
장척의 가스 배리어성 적층체 3 의 각층의 표면 거칠기, 정마찰 계수를 제 1 표에 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1 에 있어서, 하드 코트층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (1) 대신에, 제조예 6 에서 얻은 하드 코트층 B 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (4) 를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일하게 하여 장척의 가스 배리어성 적층체 4 를 얻었다.
장척의 가스 배리어성 적층체 4 의 각층의 표면 거칠기, 정마찰 계수를 제 1 표에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1 에 있어서, 하드 코트층 A 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (1) 대신에, 제조예 7 에서 얻은 대전 방지층 B 및 평활화층이 형성된 수지 필름 (5) 를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일하게 하여 장척의 가스 배리어성 적층체 5 를 얻었다.
장척의 가스 배리어성 적층체 5 의 각층의 표면 거칠기, 정마찰 계수를 제 1 표에 나타낸다.
Figure pct00002
제 1 표로부터, 이하를 알 수 있다.
실시예 1 ∼ 3 의 가스 배리어성 적층체는, 권취할 때에, 블로킹이나 에어 물림이 발생하지 않고, 권취성이 우수하다.
한편, 비교예 1, 2 의 가스 배리어성 적층체는, 권취할 때에, 블로킹이나 에어 물림이 발생하기 때문에, 권취성이 뒤떨어져 있다.

Claims (9)

  1. 기재의 일방의 면측에, 기능층이 적층되어 이루어지고, 기재의 다른 일방의 면측에, 평활화층 및 가스 배리어층이 이 순서로 적층되어 이루어지는, 장척의 가스 배리어성 적층체로서,
    기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가, 0.35 ∼ 0.80 인 것을 특징으로 하는, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기능층의, 기재측과는 반대측의 면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 5 ㎚ 이상, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 가 100 ㎚ 이상이고,
    가스 배리어층의, 기재측과는 반대측의 면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 5 ㎚ 이하, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 가 100 ㎚ 이하인, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능층의, 기재측과는 반대측의 면과, 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 평활화층의, 기재측과는 반대측의 면의, 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 5 ㎚ 이하, 거칠기 곡선의 최대 단면 높이 (Rt) 가 100 ㎚ 이하인, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능층이, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 하드 코트층인, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 평활화층이, 활성 에너지선 경화형 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것인, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 배리어층이, 폴리실라잔계 화합물을 포함하는 층을 개질 처리하여 얻어지는 층인, 장척의 가스 배리어성 적층체.
  8. 제 1 항에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법으로서,
    기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 평활화층을 형성한 후, 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (a-I),
    스텝 (a-I) 에서 얻어진 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 평활화층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (a-II), 및,
    스텝 (a-II) 에서 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝 (a-III) 을 갖는 것을 특징으로 하는 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 기재된 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법으로서,
    기재용 수지 필름을 일정 방향으로 반송하면서, 상기 수지 필름 상에 기능층을 형성한 후, 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (b-I),
    스텝 (b-I) 에서 얻어진 기능층이 형성된 수지 필름의 롤로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층이 형성된 수지 필름의 수지 필름 표면에, 평활화층을 형성한 후, 얻어진 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름을 롤상으로 권취하는 스텝 (b-II), 및,
    스텝 (b-II) 에서 얻어진 롤상의 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름으로부터 상기 수지 필름을 연속적으로 조출하고, 일정 방향으로 반송하면서, 기능층 및 평활화층이 형성된 수지 필름의 평활화층 표면에, 기능층과의 정마찰 계수가 0.35 ∼ 0.80 인 가스 배리어층을 형성한 후, 얻어진 가스 배리어성 적층체를 롤상으로 권취하는 스텝 (b-III) 을 갖는 것을 특징으로 하는 장척의 가스 배리어성 적층체의 제조 방법.
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