WO2018043178A1 - ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法 - Google Patents

ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法 Download PDF

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WO2018043178A1
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organic layer
layer
meth
inorganic
gas barrier
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英二郎 岩瀬
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富士フイルム株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10Esters
    • C08F222/1006Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/104Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of tetraalcohols, e.g. pentaerythritol tetra(meth)acrylate
    • C08F222/1045Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of tetraalcohols, e.g. pentaerythritol tetra(meth)acrylate of aromatic tetraalcohols

Definitions

  • the present invention relates to a laminated gas barrier film and a method for producing the gas barrier film.
  • Gas barrier films that block moisture, oxygen, and the like are used for the purpose of protecting various members and materials.
  • organic electroluminescence element organic EL element
  • plastic liquid crystal plastic liquid crystal
  • these are sealed with a gas barrier film in order to protect the organic EL element or plastic liquid crystal.
  • sealing a photovoltaic cell with a gas barrier film is performed.
  • the gas barrier film usually has a structure in which a gas barrier layer that expresses gas barrier properties is formed on the surface of a resin film or the like as a support.
  • a structure that exhibits high gas barrier properties an organic / inorganic laminate type gas barrier having at least one combination of an inorganic layer and an organic layer serving as an underlayer of the inorganic layer on the support as a gas barrier layer. Film is known.
  • the organic / inorganic laminated gas barrier film forms an inorganic layer exhibiting gas barrier properties on an organic layer serving as a base.
  • the organic / inorganic laminated gas barrier film exhibits high gas barrier properties.
  • the organic layer formed on the inorganic layer contains a silane coupling agent having no radical polymerizable group.
  • a gas barrier film having excellent gas barrier properties and improved adhesion between an inorganic layer and an organic layer formed on the inorganic layer is described.
  • the organic / inorganic laminated gas barrier film is required to have good adhesion between the organic layer and the inorganic layer.
  • the organic layer formed on the inorganic layer contains a specific silane coupling agent so that the inorganic layer and the organic layer formed on the inorganic layer are in close contact with each other. Improved.
  • an organic layer formed between the inorganic layers that is, an organic layer sandwiched between the inorganic layers.
  • the organic layer formed between the inorganic layers tends to have particularly low adhesion to the underlying inorganic layer as compared to other organic layers. Therefore, the organic layer formed between the inorganic layers cannot always obtain sufficient adhesion with the lower inorganic layer only by containing a component that improves adhesion such as a silane coupling agent. There are cases.
  • the gas barrier film has high gas barrier properties, and further, an organic layer between the inorganic layers and its lower layer. It is in providing the gas barrier film with favorable adhesiveness with the inorganic layer, and the manufacturing method of this gas barrier film.
  • the gas barrier film of the present invention has two or more combinations of an inorganic layer and an organic layer serving as a base for the inorganic layer on one surface of the support,
  • the surface of the support has an organic layer
  • the organic layer on the surface of the support is the lower organic layer
  • the organic layer between the inorganic layers is the intermediate organic layer
  • the thickness of the intermediate organic layer is 0.05.
  • the ratio of the thickness of the intermediate organic layer / the thickness of the lower organic layer is 0.1 or less at 0.5 ⁇ m
  • An intermediate organic layer contains a polymer of (meth) acrylate represented by the following general formula (1).
  • R 1 represents a substituent, and may be the same or different.
  • n represents an integer of 0 to 5, and may be the same or different.
  • at least one of R 1 includes a (meth) acryloyl group.
  • the intermediate organic layer preferably contains a urethane (meth) acrylate polymer. Moreover, it is preferable that urethane (meth) acrylate is 6 or more functional urethane (meth) acrylate.
  • the intermediate organic layer preferably contains a (meth) acrylate polymer having a double bond equivalent of 200 or less. Further, the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is preferably a tetrafunctional or higher functional (meth) acrylate.
  • the method for producing a gas barrier film of the present invention comprises alternately forming an organic layer and an inorganic layer on one surface of a support, both of the organic layer and the inorganic layer, and When an organic layer is formed on the surface of the support, the organic layer formed on the surface of the support is the lower organic layer, and the organic layer formed between the inorganic layers is the intermediate organic layer, the intermediate organic layer The lower organic layer and the intermediate organic layer are formed so that the ratio of the thickness of the intermediate organic layer / the thickness of the lower organic layer is 0.1 or less with a thickness of 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • the intermediate organic layer is coated by applying a polymerizable composition containing (meth) acrylate represented by the following general formula (1) to the inorganic layer, and the polymerizable composition coated on the inorganic layer is heated to dry.
  • a method for producing a gas barrier film characterized by performing a drying step of curing and a curing step of curing the dried polymerizable composition.
  • R 1 represents a substituent, and may be the same or different.
  • n represents an integer of 0 to 5, and may be the same or different. However, at least one of R 1 includes a (meth) acryloyl group.
  • the polymerizable composition preferably contains urethane (meth) acrylate. Moreover, it is preferable that urethane (meth) acrylate is 6 or more functional urethane (meth) acrylate.
  • the polymerizable composition preferably contains a polyfunctional (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less. Moreover, it is preferable that (meth) acrylate represented by General formula (1) is tetrafunctional or more (meth) acrylate.
  • the inorganic layer and the organic layer are formed by a roll-to-roll method, and after the inorganic layer is formed, the surface of the inorganic layer is contacted with another member before the formed inorganic layer comes into contact with another member.
  • the protective film is laminated, and the protective film is peeled off from the inorganic layer prior to the formation of the intermediate organic layer, and the coating step is performed before the inorganic layer contacts other members.
  • the protective film is preferably made of polyolefin. Further, the viscosity of the polymerizable composition is preferably 1 Pa ⁇ s or more.
  • a gas barrier film having a high gas barrier property and good adhesion between an organic layer sandwiched between inorganic layers and an inorganic layer under the organic layer is provided in an organic / inorganic laminated gas barrier film. can get.
  • FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating an example of the gas barrier film of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram conceptually showing an example of an organic film forming apparatus for producing the gas barrier film of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram conceptually showing an example of an inorganic film forming apparatus for producing the gas barrier film of the present invention.
  • FIG. 1 an example of the gas barrier film of this invention is shown notionally.
  • FIG. 1 conceptually shows an example of the gas barrier film of the present invention, and the relationship between the thicknesses of the layers is different from the actual gas barrier film of the present invention.
  • the gas barrier film shown in FIG. 1 is the aforementioned organic-inorganic laminated type gas barrier film formed by alternately forming an organic layer and an inorganic layer, and a support 12 and a lower organic layer formed on one surface of the support 12.
  • “gas barrier film 10” is also simply referred to as “barrier film 10”.
  • the protective organic layer 19 side of the barrier film 10 is also referred to as “upper” and the support 12 side is also referred to as “lower”.
  • the barrier film 10 shown in FIG. 1 has the lower organic layer 14, the first inorganic layer 16, the intermediate organic layer 18, and the second inorganic layer on one surface of the support 12. 16 and a protective organic layer 19 as the uppermost layer. That is, this barrier film 10 has two sets of combinations of an inorganic layer and an organic layer serving as a base for the inorganic layer.
  • various layer configurations can be used for the barrier film of the present invention.
  • a second intermediate organic layer 18 is provided on the second inorganic layer 16, and a third inorganic layer 16 is provided on the intermediate organic layer 18.
  • a configuration having three combinations of an inorganic layer having a protective organic layer 19 on the third organic layer and an organic layer serving as a base of the inorganic layer is also exemplified.
  • substrate of an inorganic layer can also be utilized suitably.
  • the protective organic layer 19 is provided as a preferred embodiment. Therefore, the gas barrier film of the present invention can be used without the protective organic layer 19. That is, the gas barrier film of the present invention has an organic layer serving as a base for the inorganic layer 16 on the surface of the support 12, and two or more combinations of the inorganic layer and the organic layer serving as the base for the inorganic layer. As long as it has a configuration, various layer configurations can be used.
  • barrier film 10 various known sheet-like materials that can be used as the support in various gas barrier films and various laminated functional films can be used as the support 12.
  • the support 12 include polyethylene (PE), polyethylene naphthalate (PEN), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl alcohol (PVA), and polyacrylonitrile.
  • PE polyethylene
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PA polyamide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVT polyvinyl chloride
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PAN polyimide
  • PI polymethyl methacrylate resin
  • PC polycarbonate
  • Pacrylate polymethacrylate
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PS acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer
  • resin films made of various resin materials such as (ABS), cyclic olefin copolymer (COC), cycloolefin polymer (COP), and triacetyl cellulose (TAC) are preferable examples. It is.
  • various functions such as a protective layer, an adhesive layer, a light reflection layer, an antireflection layer, a light shielding layer, a planarization layer, a buffer layer, and a stress relaxation layer are provided on the surface of such a resin film.
  • a substrate in which a layer (film) for obtaining is formed may be used as the support 12.
  • the thickness of the support body 12 is preferably 5 to 150 ⁇ m, more preferably 10 to 100 ⁇ m. Setting the thickness of the support 12 in the above range is preferable in terms of ensuring the mechanical strength of the barrier film 10 and reducing the weight, thickness, flexibility, etc. of the barrier film 10.
  • the barrier film 10 has a lower organic layer 14 on the support 12 (surface).
  • the lower organic layer 14 is a layer made of an organic compound, and is basically obtained by curing (crosslinking or polymerizing) a monomer, a dimer, an oligomer, or the like that becomes the lower organic layer 14.
  • the organic layer below the inorganic layer 16 functions as a base layer for properly forming the inorganic layer 16 that mainly exhibits gas barrier properties in the barrier film 10. That is, the organic layer under the inorganic layer 16 embeds irregularities and the like on the formation surface of the inorganic layer 16 so that the film formation surface of the inorganic layer 16 is in a state suitable for film formation of the inorganic layer 16. is there.
  • the formation of the inorganic layer 16 is eliminated on the surface on which the inorganic layer 16 is formed, such as shadows such as irregularities, where the inorganic compound that becomes the inorganic layer 16 is difficult to deposit.
  • An appropriate inorganic layer 16 can be formed on the entire surface of the surface without any gap. Therefore, the lower organic layer 14 formed on the support 12 embeds irregularities on the surface of the support 12 and foreign matters adhering to the surface of the support 12 to form the inorganic layer 16.
  • the film surface is in a state suitable for film formation of the inorganic layer 16.
  • the material for forming the lower organic layer 14 is not limited, and various known organic compounds can be used. Specifically, polyester, (meth) acrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, cellulose acylate, polyurethane, poly Ether ether ketone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, polyarylate, polyether sulfone, polysulfone, fluorene ring modified polycarbonate, alicyclic modified polycarbonate, fluorene ring modified polyester, acrylic compounds, thermoplastic resins, polysiloxane, and others
  • the organic silicon compound film is preferably exemplified. A plurality of these may be used in combination.
  • the lower organic layer 14 composed of at least one polymer of a radical curable compound and a cationic curable compound having an ether group as a functional group is preferable in terms of excellent glass transition temperature and strength.
  • acrylic resins and methacrylic resins mainly composed of polymers such as monomers, dimers and oligomers of at least one of acrylates and methacrylates, such as low refractive index, high transparency and excellent optical properties, are lower layers.
  • the organic layer 14 is preferably exemplified.
  • DPGDA dipropylene glycol di (meth) acrylate
  • TMPTA trimethylolpropane tri (meth) acrylate
  • DPHA dipentaerythritol hexa (meth) acrylate
  • An acrylic resin and a methacrylic resin mainly composed of a polymer such as at least one monomer of acrylate and methacrylate, a dimer and an oligomer are preferably exemplified. It is also preferable to use a plurality of at least one of these acrylic resins and methacrylic resins.
  • a polymer of (meth) acrylate represented by the general formula (1) used in the intermediate organic layer 18 described later can also be used as the lower organic layer 14.
  • a graft copolymer used in the protective organic layer 19 described later can also be used as the lower organic layer 14.
  • the thickness of the lower organic layer 14 formed on the support 12 is 0.1 or less in the ratio of the thickness of the intermediate organic layer 18 / the thickness of the lower organic layer 14. . That is, in the present invention, the intermediate organic layer 18 and the lower organic layer 14 satisfy “the thickness of the intermediate organic layer 18 / the thickness of the lower organic layer 14 ⁇ 0.1”. As will be described later, in the barrier film 10 of the present invention, the thickness of the intermediate organic layer 18 between the inorganic layers 16 is 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • the thickness of the lower organic layer 14 is 5 ⁇ m or more when the thickness of the intermediate organic layer 18 is 0.5 ⁇ m at the maximum, and the thickness of the intermediate organic layer 18 is the minimum. Even in the case of 0.05 ⁇ m, it is 0.5 ⁇ m or more.
  • the thickness of the lower organic layer 14 is preferably 2 to 10 ⁇ m, and more preferably 3 to 6 ⁇ m.
  • the barrier film 10 of the present invention is characterized in that the thickness of the intermediate organic layer 18 that is an organic layer between the inorganic layers 16 is very thin.
  • the thickness of the lower organic layer 14 with respect to such an intermediate organic layer 18 is 0.1 or less in the ratio of the thickness of the intermediate organic layer 18 to the thickness of the lower organic layer 14.
  • the thickness of the lower organic layer 14 is at least 0.5 ⁇ m or more and sufficiently thick as compared with the intermediate organic layer 18.
  • the barrier film 10 of the present invention embeds irregularities on the surface of the support 12 and foreign matters attached to the surface of the support 12, so that the surface of the lower organic layer 14, that is, The film-forming surface of the first inorganic layer 16 can be flattened, and the first inorganic layer 16 can be appropriately formed on the entire surface without any gaps.
  • the thickness of the lower organic layer 14 is more than 0.1 in the ratio of the thickness of the intermediate organic layer 18 / the thickness of the lower organic layer 14, the lower organic layer 14 is too thin and the first inorganic layer The layer 16 does not function sufficiently as a base, and it becomes difficult to form an appropriate first inorganic layer 16.
  • the ratio of the thickness of the intermediate organic layer 18 to the thickness of the lower organic layer 14 is preferably 0.07 or less, and more preferably 0.05 or less. Further, preferably, by setting the thickness of the lower organic layer 14 to 10 ⁇ m or less, problems such as cracks in the lower organic layer 14 and curling of the barrier film 10 due to the lower organic layer 14 being too thick. Generation
  • production can be suppressed suitably.
  • Such a lower organic layer 14 may be formed (deposited) by a known method for forming a layer made of an organic compound in accordance with the lower organic layer 14 to be formed.
  • the lower organic layer 14 is a polymerization containing an organic solvent, an organic compound (monomer, dimer, trimer, oligomer, polymer, etc.) that becomes the lower organic layer 14, a surfactant, a silane coupling agent, a photopolymerization initiator, and the like.
  • a so-called coating method in which a polymerizable composition (coating composition) is prepared, this polymerizable composition is coated and dried, and further, if necessary, the polymerizable composition is cured (crosslinked) by ultraviolet irradiation or the like. What is necessary is just to form.
  • the lower organic layer 14 is preferably formed by so-called roll-to-roll.
  • roll to roll is also referred to as “RtoR”.
  • RtoR is a film formed by feeding a film-forming material from a material roll formed by winding a long film-forming material into a roll and transporting the film-forming material in the longitudinal direction. In this manufacturing method, a film-formed material is wound into a roll. By using RtoR, high productivity and production efficiency can be obtained.
  • a first inorganic layer 16 is formed on the lower organic layer 14, an intermediate organic layer 18 is formed thereon, and a second inorganic layer 16 is formed thereon.
  • the inorganic layer 16 mainly exhibits a target gas barrier property.
  • metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and indium tin oxide (ITO); metal nitrides such as aluminum nitride; metal carbides such as aluminum carbide; silicon oxide, Silicon oxides such as silicon oxynitride, silicon oxycarbide, silicon oxynitride carbide; silicon nitrides such as silicon nitride and silicon nitride carbide; silicon carbides such as silicon carbide; hydrides thereof; mixtures of two or more of these; and Inorganic compounds such as these hydrogen-containing materials are preferably exemplified.
  • silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, and a mixture of two or more thereof are preferably used in that they have high transparency and can exhibit excellent gas barrier properties.
  • silicon nitride is particularly suitable because it has high transparency in addition to excellent gas barrier properties.
  • the thickness of the inorganic layer 16 may be determined as appropriate according to the forming material so that the target gas barrier property can be exhibited. According to the study of the present inventor, the thickness of the inorganic layer 16 is preferably 10 to 200 nm, more preferably 15 to 100 nm, and particularly preferably 20 to 75 nm. By setting the thickness of the inorganic layer 16 to 10 nm or more, the inorganic layer 16 that stably expresses sufficient gas barrier performance can be formed. In addition, the inorganic layer 16 is generally brittle, and if it is too thick, there is a possibility of causing cracks, cracks, peeling, etc., but cracking occurs when the thickness of the inorganic layer 16 is 200 nm or less. Can be prevented.
  • each inorganic layer 16 may be the same or different.
  • the forming material of each inorganic layer 16 may be the same or different.
  • the formation method of the inorganic layer 16 is not limited, and various known inorganic layer (inorganic film) formation methods can be used according to the inorganic layer 16 to be formed.
  • the inorganic layer 16 is formed by plasma CVD such as CCP (Capacitively Coupled Plasma) -CVD (chemical vapor deposition) and ICP (Inductively Coupled Plasm) -CVD, sputtering such as magnetron sputtering and reactive sputtering, vacuum deposition, or the like.
  • the vapor phase film formation method may be used.
  • the inorganic layer 16 is also preferably formed of RtoR.
  • the intermediate organic layer 18 is formed on the first inorganic layer 16. Furthermore, a second inorganic layer 16 is formed on the intermediate organic layer 18. That is, the intermediate organic layer 18 is an organic layer serving as a base of the inorganic layer 16 for properly forming the second inorganic layer 16 formed thereon.
  • the intermediate organic layer 18 is an organic layer between the inorganic layers 16, in other words, an organic layer sandwiched between the inorganic layers 16.
  • the gas barrier film of the present invention has two or more combinations of an organic layer and an inorganic layer as a base. Therefore, for example, when there are three combinations of the organic layer and the inorganic layer 16 as a base, the intermediate organic layer 18 that is an organic layer between the inorganic layers 16 becomes two layers, and the organic layer as a base When there are four combinations of the inorganic layer and the inorganic layer, the intermediate organic layer 18 that is an organic layer between the inorganic layers 16 is three layers.
  • the inorganic layer 16 is formed by plasma CVD or the like. Therefore, when the inorganic layer 16 is formed on the intermediate organic layer 18, the intermediate organic layer 18 is etched by plasma for forming the inorganic layer 16, and the intermediate organic layer 18 and the upper inorganic layer 16 are separated. In some cases, a mixed layer in which the component for forming the intermediate organic layer 18 and the component for forming the inorganic layer 16 are mixed may be formed. This mixed layer is the same between the lower organic layer 14 and the first inorganic layer 16 that is the upper layer. When such a mixed layer is formed, the adhesion between the intermediate organic layer 18 and the upper inorganic layer 16 is improved.
  • a mixed layer may be intentionally formed when the inorganic layer 16 is formed for the purpose of improving the adhesion between the intermediate organic layer 18 and the upper inorganic layer 16.
  • the thickness of the mixed layer is the maximum thickness of the region having both the inorganic layer and organic layer forming materials.
  • the thickness of the mixed layer is preferably 50% or less of the thickness of the inorganic layer 16.
  • the intentional formation of the mixed layer and the thickness of the mixed layer to be formed are, for example, when the organic layer is formed by plasma CVD, adjustment of plasma excitation power, and bias applied to the film formation surface side. It can be controlled by adjusting the electric power, adjusting the composition and supply amount of the raw material gas, and the like.
  • the intermediate organic layer 18 that is an organic layer between the inorganic layers 16 has a thickness of 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • the thickness ratio of the organic layer 14 is 0.1 or less.
  • the mixed layer is regarded as a part of the organic layer. Therefore, when the mixed layer is formed, the thickness of the intermediate organic layer 18 and the lower organic layer 14 is a thickness including the mixed layer.
  • the thickness of the thickest part where the forming material exists is the thickness of the intermediate organic layer 18 and the lower organic layer 14.
  • the intermediate organic layer 18 includes a polymer of (meth) acrylate represented by the following general formula (1).
  • R 1 represents a substituent, and may be the same or different.
  • n represents an integer of 0 to 5, and may be the same or different.
  • at least one of R 1 includes a (meth) acryloyl group.
  • the intermediate organic layer 18 preferably includes a urethane (meth) acrylate polymer or a (meth) acrylate polymer having a double bond equivalent of 200 or less, more preferably a urethane (meth) acrylate polymer. And a polymer of (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less.
  • the intermediate organic layer 18 is a (meth) acrylate represented by the general formula (1), preferably at least urethane (meth) acrylate and (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less.
  • a polymerizable composition (coating composition) containing one is prepared, the prepared polymerizable composition is applied onto the inorganic layer 16, the applied polymerizable composition is dried by heating, and further polymerizable. It is a layer formed by curing (crosslinking (polymerizing) an organic compound) the composition.
  • the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 has a urethane (meth) acrylate and a double bond equivalent of 200 or less in addition to the (meth) acrylate represented by the general formula (1)
  • the intermediate organic layer 18 is a polymer of urethane (meth) acrylate, with the (meth) acrylate polymer represented by the general formula (1) as a main component (maximum component), A polymer of (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less, a polymer of (meth) acrylate and urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1), and represented by the general formula (1)
  • the barrier film 10 of the present invention has excellent gas barrier properties and adhesion between the intermediate organic layer 18 between the inorganic layers 16 and the inorganic layer 16 below the intermediate organic layer 18. A sufficient barrier film 10 is realized.
  • a layer made of an inorganic compound and a layer made of an organic compound have low adhesion. Therefore, as described in Patent Document 1, in an organic / inorganic laminated gas barrier film, an organic layer and an inorganic layer are formed by adding a silane coupling agent or the like to the polymerizable composition forming the organic layer. Adhesion with the layer is secured.
  • the inorganic layer 16 can be added even if a silane coupling agent or the like is added to the organic layer.
  • the intermediate organic layer 18 formed therebetween may not always have sufficient adhesion with the underlying inorganic layer 16.
  • the organic layer is usually formed by preparing a polymerizable composition containing an organic compound that becomes the organic layer, and drying and curing the paint.
  • the thickness of the organic layer is usually about 1 to 2 ⁇ m.
  • the organic layer formed on the inorganic layer 16 has low adhesion with the lower inorganic layer 16 due to stress generated when the polymerizable composition is cured. turn into.
  • the intermediate organic layer 18 formed between the inorganic layers 16 has the inorganic layer 16 formed thereon.
  • the inorganic layer 16 is a layer formed by plasma CVD or the like and having a much higher density than the organic layer.
  • the intermediate organic layer 18 between the inorganic layers 16 is also affected by the stress of the upper inorganic layer 16 in addition to its own stress, and the adhesion with the lower inorganic layer 16 is further reduced.
  • the adhesion between the intermediate organic layer 18 and the upper inorganic layer 16 is increased, so that the upper layer The influence of the stress received from the inorganic layer 16 becomes stronger, and the adhesion with the lower inorganic layer 16 is further reduced. Therefore, in the organic / inorganic laminated type gas barrier film, the intermediate organic layer 18 provided between the inorganic layers 16 has a very low adhesive force with the lower inorganic layer 16.
  • the intermediate organic layer 18 provided between the inorganic layers 16 may be thinned to reduce the stress of the intermediate organic layer 18 itself.
  • the organic layer including the intermediate organic layer 18 is prepared by preparing a polymerizable composition containing an organic compound to be an organic layer, and applying this polymerizable composition to the surface to be formed.
  • the composition is dried by a so-called coating method in which the polymerizable composition after drying is cured.
  • the polymerizable composition is usually dried by heating.
  • the film of the polymerizable composition is softened by heating during drying of the polymerizable composition.
  • the film of the softened polymerizable composition has high fluidity.
  • Such inconvenience can be avoided by adding a large amount of thickener to the polymerizable composition.
  • a thickener As the thickener, a urethane compound is generally used. However, urethane-based compounds generally have low plasma resistance. Therefore, when the intermediate organic layer 18 contains a large amount of thickener, an intermediate organic layer that covers the entire lower inorganic layer 16 can be formed. However, when the upper inorganic layer 16 is formed by plasma CVD or the like. The thickener contained in the intermediate organic layer 18 is etched, the intermediate organic layer 18 becomes full of defects, and it becomes difficult to form an appropriate inorganic layer 16 as an upper layer.
  • the inorganic layer 16 and the organic layer are formed by RtoR.
  • the protective film Gb is laminated
  • the intermediate organic layer 18 when forming the intermediate organic layer 18, before forming the intermediate organic layer 18, the protective film Gb is peeled off, and before any member contacts the inorganic layer 16, the intermediate organic layer 18 is formed on the inorganic layer 16.
  • the polymerizable composition to be applied is applied. In the production method of the present invention, this makes it possible to produce a barrier film 10 having a very high gas barrier property that prevents the inorganic layer 16 from being damaged and exhibits the high gas barrier property of the inorganic layer 16 to the maximum.
  • the protective film Gb is generally a film made of polyolefin such as PE and PP. If the polyolefin remains on the surface of the inorganic layer 16, the wettability of the polymerizable composition is lowered and repelling is likely to occur. It becomes difficult to properly cover the entire surface.
  • the thickness of the intermediate organic layer 18 between the inorganic layers 16 is 0.05 to 0.5 ⁇ m, and the thickness of the intermediate organic layer 18 / the thickness of the lower organic layer 14 is set. The ratio is made 0.1 or less.
  • the intermediate organic layer 18 includes a (meth) acrylate polymer represented by the general formula (1). That is, in the present invention, the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains (meth) acrylate represented by the general formula (1).
  • the intermediate organic layer 18 is sufficiently thin as 0.05 to 0.5 ⁇ m, the lowering of the adhesive strength with the lower inorganic layer 16 due to the stress of the intermediate organic layer 18 is greatly reduced, Adhesion between the organic layer 18 and the lower inorganic layer 16 can be ensured.
  • the intermediate organic layer 18 is formed on the inorganic layer 16 formed by plasma CVD or the like on the organic layer serving as a base. Therefore, even if the thickness is 0.05 ⁇ m, the intermediate inorganic layer 16 is sufficiently formed. The effect as a base layer for embedding unevenness etc. and forming the upper inorganic layer 16 appropriately can be suitably expressed.
  • the thickness of the intermediate organic layer 18 is less than 0.05 ⁇ m, the function of the inorganic layer 16 as the underlayer becomes insufficient, and the appropriate inorganic layer 16 cannot be formed on the upper layer, and the desired gas barrier property is achieved. It can no longer be obtained.
  • the film thickness of the intermediate organic layer 18 exceeds 0.5 ⁇ m, the stress of the intermediate organic layer 18 becomes strong, and sufficient adhesion with the lower inorganic layer 16 cannot be obtained.
  • the thickness of the intermediate organic layer 18 is preferably 0.25 to 0.15 ⁇ m, and more preferably 0.4 to 0.1 ⁇ m.
  • the thickness of the intermediate organic layer 18 may be the same or there may be intermediate organic layers 18 having different thicknesses.
  • the intermediate organic layer 18 contains a polymer of (meth) acrylate represented by the general formula (1). That is, the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains (meth) acrylate represented by the general formula (1).
  • R 1 represents a substituent, and may be the same or different.
  • n represents an integer of 0 to 5, and may be the same or different.
  • at least one of R 1 includes a (meth) acryloyl group.
  • the (meth) acrylate represented by the general formula (1) has a high viscosity and also has a high plasma resistance. Therefore, when the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains the (meth) acrylate represented by the general formula (1), the polymerizable composition has a sufficient viscosity even when heated for drying. Can keep. As a result, even if the film of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 is thin, no repelling occurs. Therefore, the appropriate intermediate organic layer 18 can be formed by covering the entire surface of the inorganic layer 16 with the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 appropriately covering the entire surface of the lower inorganic layer 16.
  • the intermediate organic layer 18 has sufficient plasma resistance, so that the appropriate inorganic layer 16 having no defects can be formed over the entire surface.
  • a tetrafunctional or higher functional (meth) acrylate represented by the general formula (1) a more preferable effect can be obtained in terms of improvement in the viscosity of the polymerizable composition and plasma resistance.
  • the substituent for R 1 includes —CR 2 2 — (where R 2 is a hydrogen atom or a substituent), —CO—, —O—, a phenylene group. , —S—, —C ⁇ C—, —NR 3 — (R 3 is a hydrogen atom or a substituent), —CR 4 ⁇ CR 5 — (R 4 and R 5 are each a hydrogen atom or A group consisting of a combination of one or more substituents) and a polymerizable group, such as —CR 2 2 — (R 2 is a hydrogen atom or a substituent), —CO—, —O— and a phenylene group.
  • R 2 is a hydrogen atom or a substituent, and is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group. It is preferable that at least one of R 1 includes a hydroxyl group.
  • the molecular weight of at least one R 1 is preferably 10 to 250, more preferably 70 to 150.
  • the position where R 1 is bonded is preferably bonded at least to the para position.
  • n represents an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and even more preferably 1.
  • the number of (meth) acryloyl groups is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and particularly preferably 4 or more. preferable. That is, as described above, the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is particularly preferably a tetra- or higher functional methacrylate.
  • the upper limit of the number of (meth) acryloyl groups contained in the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is not particularly defined, but is preferably 8 or less, and 6 or less. More preferred.
  • the molecular weight of the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is preferably 600 to 1400, more preferably 800 to 1200.
  • (meth) acrylate represented by General formula (1) is not limited to this.
  • (meth) acrylate has shown the case where all four n of General formula (1) is 1, 1 or 2 or 3 among four n of General formula (1). One of which is 0, and one or two or three or more of the four ns in the general formula (1) are two or more (R 1 is bonded to one ring at least two Is also exemplified as the (meth) acrylate represented by the general formula (1).
  • the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is commercially available, for example, NK Oligo EA-8720 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • the (meth) acrylate represented by the general formula (1) can be synthesized by a known method for synthesizing 1,1,2,2-tetraphenylethane derivatives.
  • a plurality of (meth) acrylates represented by the general formula (1) may be used in combination.
  • the (meth) acrylate represented by the general formula (1) can be synthesized by a generally known method as Williamson's ether synthesis method.
  • 1,1,2,2-tetra (4-hydroxyphenyl) ethane and alkyl (meth) acrylate halide are used as starting compounds, and a strong base such as sodium hydride or potassium t-butoxide.
  • a strong base such as sodium hydride or potassium t-butoxide.
  • These (meth) acrylates usually produce isomers and the like different from the intended (meth) acrylate monomer during the reaction. If it is desired to separate these isomers, they can be separated by column chromatography.
  • the (meth) acrylate polymer represented by the general formula (1) preferably has a Tg (glass transition temperature) of 200 ° C. or higher.
  • Tg glass transition temperature
  • the plasma resistance of the intermediate organic layer 18 can be improved, and a suitable inorganic layer 16 can be formed.
  • a barrier film 10 having a high gas barrier property can be obtained.
  • Tg may be measured according to JIS (Japanese Industrial Standards) K 7121 by differential scanning calorimetry. Further, Tg may use a numerical value described in a catalog or the like.
  • the intermediate organic layer 18 preferably contains a urethane (meth) acrylate polymer. That is, the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 preferably contains urethane (meth) acrylate.
  • the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains urethane (meth) acrylate, the viscosity of the polymerizable composition is improved and the polymerizable composition has a high viscosity even when heated for drying. Thus, it is possible to prevent repelling of the polymerizable composition and to form an appropriate intermediate organic layer 18 on the entire surface of the lower inorganic layer 16.
  • urethane (meth) acrylate various known materials can be used.
  • a graft copolymer having an acrylic polymer as a main chain and a side chain having at least one of a urethane polymer having an acryloyl group at a terminal and a urethane oligomer having an acryloyl group at a terminal is exemplified.
  • a compound having a fluorene skeleton can also be suitably used as the urethane (meth) acrylate.
  • urethane (meth) acrylate the compound whose main chain part of the bifunctional or more functional (meth) acrylate illustrated previously with the lower organic layer 14 is urethane is also illustrated suitably.
  • a plurality of urethane (meth) acrylates may be used in combination.
  • the thickening effect of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 is suitably obtained, and the lower inorganic layer A favorable intermediate organic layer 18 can be formed on the entire surface of 16.
  • the Tg of the intermediate organic layer 18 can be increased and the plasma resistance can be improved by using a compound having a fluorene skeleton as the urethane (meth) acrylate, it becomes possible to form a suitable inorganic layer 16 and more.
  • a barrier film 10 having a high gas barrier property can be obtained.
  • Urethane (meth) acrylate is preferably hexafunctional or higher urethane (meth) acrylate.
  • urethane (meth) acrylate having 6 or more functional groups the Tg of the intermediate organic layer 18 can be increased to improve the plasma resistance of the intermediate organic layer 18, thereby forming a suitable inorganic layer 16.
  • a high barrier film 10 can be obtained.
  • the urethane (meth) acrylate preferably has a viscosity at 25 ° C. of 50 Pa ⁇ s or more.
  • urethane (meth) acrylate having a viscosity at 25 ° C. of 50 Pa ⁇ s or more the thickening effect of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 is suitably obtained, and the entire surface of the lower inorganic layer 16 is good.
  • An intermediate organic layer 18 can be formed.
  • the viscosity may be measured at 25 ° C. at a rotation speed of 60 rpm (Revolution per Minute) using a B-type viscometer in accordance with JIS Z8803.
  • the urethane (meth) acrylate is preferably a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more.
  • the thickening effect of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 is suitably obtained, and the entire surface of the inorganic layer 16 is obtained.
  • a suitable intermediate organic layer 18 can be formed.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer may be measured as a molecular weight in terms of polystyrene (PS) by gel permeation chromatography (GPC).
  • the weight average molecular weight was HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel Super AWM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID ⁇ 15.0 cm) as a column, and 10 mmol / L as an eluent. It may be obtained by using a lithium bromide NMP (N-methylpyrrolidinone) solution.
  • a weight average molecular weight of a polymer or the like a numerical value described in a catalog or the like may be used.
  • a commercially available product may be used as the urethane (meth) acrylate.
  • Examples of the commercially available urethane (meth) acrylate include ACRYT 8BR600 and ACRYT 8DK2030 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., U-6HA, U-6LPA, U-15HA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. and the like.
  • the intermediate organic layer 18 preferably contains a (meth) acrylate polymer having a double bond equivalent (acrylic equivalent) of 200 or less. That is, the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 preferably contains (meth) acrylate having a double bond equivalent (acryl equivalent) of 200 or less.
  • the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains a (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less, curing when forming the intermediate organic layer 18, that is, polymerization of each polymerizable compound The intermediate organic layer 18 with more stable quality can be formed.
  • the (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less all the (meth) acrylates having a known double bond equivalent of 200 or less, such as the above-mentioned TMPTA and DPHA, can be used. A plurality of (meth) acrylates having a double bond equivalent of 200 or less may be used in combination.
  • the double bond equivalent of (meth) acrylate may be calculated from the chemical formula of the compound. Moreover, what is necessary is just to measure a double bond equivalent by a well-known method, when the double bond equivalent of (meth) acrylate cannot be calculated from chemical formula. Furthermore, the numerical value described in the catalog etc. may be utilized for the double bond equivalent of (meth) acrylate.
  • the intermediate organic layer 18 is prepared by preparing a polymerizable composition obtained by dissolving or dispersing (meth) acrylate represented by the general formula (1) in a solvent (solvent). Is applied to the surface of the inorganic layer 16, the polymerizable composition is heated and dried, and then, for example, the polymerizable composition is polymerized (cured) by irradiation with ultraviolet rays.
  • the intermediate organic layer 18 contains at least one of urethane (meth) acrylate and (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less in addition to the (meth) acrylate represented by the general formula (1) as a solvent (A polymerizable composition formed by dissolving or dispersing in a solvent is prepared, and this polymerizable composition is similarly applied, heated and dried, and then polymerized. In addition, what is necessary is just to select and use suitably the solvent which can melt
  • the intermediate organic layer 18 is also preferably formed of RtoR.
  • the content of the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is preferably 50 to 90% by mass, and preferably 60 to 80% by mass. It is more preferable that In the polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18, the content of urethane (meth) acrylate is preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.5 to 2% by mass. preferable. Further, in the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18, the content of (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less is preferably 5 to 45% by mass, and 10 to 35% by mass. Is more preferable. In the polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18, by setting the content of these components within this range, an appropriate intermediate organic layer that has good plasma resistance and covers the entire lower inorganic layer 16. 18 can be formed.
  • silane coupling agent and a photoinitiator may be added at least one of a silane coupling agent and a photoinitiator to the polymeric composition which forms the intermediate
  • a silane coupling agent and the photopolymerization initiator various known compounds and commercially available products can be used depending on the components contained in the polymerizable composition. What is necessary is just to set suitably the addition amount of the silane coupling agent and photoinitiator to the polymeric composition which forms the intermediate organic layer 18 according to the kind etc. of a run coupling agent and a photoinitiator.
  • the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 preferably has a viscosity at 25 ° C. of 1 Pa ⁇ s or more, and more preferably 5 Pa ⁇ s or more.
  • a viscosity at 25 ° C. of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 By setting the viscosity at 25 ° C. of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 to 1 Pa ⁇ s or more, repellency of the polymerizable composition is prevented, and a good intermediate organic layer is formed on the entire surface of the lower inorganic layer 16. 18 can be formed.
  • a protective organic layer 19 is formed on the second inorganic layer 16.
  • the protective organic layer 19 is provided as a preferred embodiment, and protects the inorganic layer 16 and prevents damage to the inorganic layer 16 even when pressure and mechanical force are applied to the barrier film 10. Is a layer.
  • those exemplified for the lower organic layer 14 and those exemplified for the intermediate organic layer 18 can be used in various ways.
  • the protective organic layer 19 is also made of a polymer of a graft copolymer having an acrylic polymer as a main chain and a side chain having at least one of a urethane polymer having an acryloyl group at its end and a urethane oligomer having an acryloyl group at its end.
  • a commercial item can also be suitably used for such a graft copolymer.
  • a commercial product of the graft copolymer is ACRYT 8BR930 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.
  • the protective organic layer 19 When such a graft copolymer is used for the protective organic layer 19, it is also preferable to use at least one of a tri- or higher functional (meth) acrylate and (meth) acrylate polymer.
  • the protective organic layer 19 By forming the protective organic layer 19 using at least one of a graft copolymer, a tri- or higher functional (meth) acrylate, and a (meth) acrylate polymer, the protective organic layer has high hardness and excellent protective performance of the inorganic layer 16. Layer 19 can be formed.
  • the protective organic layer 19 is represented by a polymer of the graft copolymer, a polymer of (meth) acrylate represented by the general formula (1), and a graft copolymer and the general formula (1).
  • a protective organic layer 19 containing a polymer with (meth) acrylate can also be suitably used. That is, as the protective organic layer 19, the protective organic layer 19 formed of a polymerizable composition containing this graft copolymer and the (meth) acrylate represented by the general formula (1) is also preferably used. Is possible.
  • the thickness of the protective organic layer 19 is preferably 0.5 to 5 ⁇ m, and more preferably 1 to 3 ⁇ m.
  • the protective organic layer 19 is coated using a polymerizable composition containing a solvent, an organic compound to be the protective organic layer 19, a surfactant, a silane coupling agent, a photopolymerization initiator, and the like. Can be formed by law.
  • the protective organic layer 19 is also preferably formed of RtoR.
  • the apparatus shown in FIG. 2 is an organic film forming apparatus 20 that forms an organic layer.
  • the organic film forming apparatus 20 forms an organic layer by RtoR, and applies and dries a polymerizable composition to be an organic layer while conveying a long support (film forming material) in the longitudinal direction. Thereafter, the polymerizable composition is cured by light irradiation (the organic compound is polymerized (crosslinked)), and the lower organic layer 14 and the intermediate organic layer 18 or further the protective organic layer 19 is formed on the inorganic layer 16.
  • the organic film forming apparatus 20 in the illustrated example includes, as an example, an application unit 26, a drying unit 28, a light irradiation unit 30, a rotating shaft 32, a winding shaft 34, and conveyance roller pairs 36 and 38.
  • the apparatus shown in FIG. 3 is an inorganic film forming apparatus 24 that forms the inorganic layer 16.
  • the inorganic film forming apparatus 24 also forms the inorganic layer 16 by RtoR, and forms the inorganic layer 16 on the lower organic layer 14 while transporting the long support on which the organic layer is formed in the longitudinal direction. Further, the inorganic layer 16 is formed on the intermediate organic layer 18.
  • the illustrated inorganic film forming apparatus 24 has a supply chamber 50, a film forming chamber 52 and a winding chamber 54.
  • the supply chamber 50 and the film formation chamber 52 are separated from each other by a partition wall 76 having an opening 76a, and the film formation chamber 52 and the winding chamber 54 are separated from each other by a partition wall 78 having an opening 78a.
  • a material roll 42 formed by winding a long support 12 is loaded on the rotary shaft 32.
  • the support 12 is pulled out of the material roll 42, passes through the pair of transport rollers 36, passes through the coating unit 26, the drying unit 28, and the light irradiation unit 30, and transports. It passes through a predetermined conveyance path that reaches the winding shaft 34 through the roller pair 38.
  • the support 12 drawn out from the material roll 42 is conveyed to the application unit 26 by the conveying roller pair 36, and a polymerizable composition for forming the lower organic layer 14 is applied to the surface.
  • the coating unit 26 is configured such that the film thickness of the lower organic layer 14 is equal to the thickness of the intermediate organic layer 18 / the lower organic layer 14 with respect to the intermediate organic layer 18 to be formed later.
  • the film is applied so as to have a target film thickness ratio of 0.1 or less.
  • the coating composition that becomes the lower organic layer 14 includes an organic solvent, an organic compound that becomes the lower organic layer 14, a surfactant, a silane coupling agent, a photopolymerization initiator, and the like.
  • the application of the polymerizable composition in the application part 26 can be performed by various known methods such as die coating, dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, and gravure coating. Is available.
  • the support 12 coated with the polymerizable composition to be the lower organic layer 14 is then heated by the drying unit 28 to dry the polymerizable composition.
  • the drying unit 28 includes a drying unit 28a that performs drying by heating from the front surface side (polymerizable composition side), and a drying unit 28b that performs drying by heating from the back surface side (support 12 side).
  • the polymerizable composition is dried by heating from both the back surface side and the back surface side. What is necessary is just to perform the heating in the drying part 28 by the well-known method of heating a sheet-like material.
  • the drying unit 28a on the front surface side is a hot air drying unit
  • the drying unit 28b on the back surface side is a heat roller (pass roller having a heating mechanism).
  • the support 12 dried from the polymerizable composition to be the lower organic layer 14 is then irradiated with ultraviolet rays by the light irradiation unit 30.
  • the polymerizable composition is cured (the organic compound is crosslinked (polymerized)), and the lower organic layer 14 is formed.
  • the support 12 on which the lower organic layer 14 is formed is transported by the transport roller pair 38 and wound in a roll shape by the winding shaft 34.
  • the support 12 on which the lower organic layer 14 is formed is also referred to as “support 12a”.
  • the lower organic layer 14 when the lower organic layer 14 is formed, the lower organic layer 14 is laminated on the lower organic layer 14 on which the protective film Ga sent from the supply roll 48 is formed by the conveying roller pair 38. 14 is protected.
  • the protective film Ga and the protective film Gb described later polyolefin films such as PE film and PP film are usually used.
  • the support 12a is then wound around the winding shaft 34.
  • the support 12a is cut as necessary to form a material roll 46a formed by winding the support 12a.
  • a material roll 46 a formed by winding the support 12 a (support 12 on which the lower organic layer 14 is formed) is then supplied to the inorganic film forming apparatus 24 in order to form the first inorganic layer 16.
  • the material roll 46 a supplied to the inorganic film forming apparatus 24 is loaded on the rotation shaft 56 of the supply chamber 50.
  • the support 12 a is pulled out from the material roll 46 a, and passes through a predetermined path from the supply chamber 50 to the winding shaft 58 of the winding chamber 54 through the film forming chamber 52. Passed.
  • the vacuum evacuation means 61 of the supply chamber 50, the vacuum evacuation means 74 of the film forming chamber 52, and the vacuum evacuation means 82 of the winding chamber 54 are driven to form an inorganic film forming apparatus.
  • the inside of 24 is set to a predetermined pressure.
  • the conveyance of the support 12a is started.
  • the support 12 a delivered from the material roll 46 a is guided by the pass roller 60 and conveyed to the film forming chamber 52.
  • the support 12a conveyed to the film forming chamber 52 is guided by the pass roller 68 and wound around the drum 62.
  • the support 12a is supported by the drum 62 and conveyed along a predetermined path, while being formed by the film forming means 64, for example, CCP-CVD.
  • a first inorganic layer 16 is formed.
  • the pass roller 68 peels off the protective film Ga laminated on the lower organic layer 14 and recovers it with the recovery roll 70.
  • the inorganic layer 16 is formed by a known vapor deposition method according to the inorganic layer 16 to be formed, such as plasma CVD such as CCP-CVD and ICP-CVD, sputtering such as magnetron sputtering and reactive sputtering, and vacuum deposition. What is necessary is as described above. Therefore, the source gas (process gas) to be used, the film forming conditions, and the like may be set and selected appropriately according to the inorganic layer 16 to be formed, the film thickness, and the like.
  • the support 12 a on which the inorganic layer 16 is formed is guided by the pass roller 72 and conveyed to the winding chamber 54.
  • the support 12a on which the inorganic layer 16 is formed is also referred to as “support 12b”.
  • the protective film Gb fed from the supply roll 73 is laminated on the inorganic layer 16 in the pass roller 72 to protect the inorganic layer 16.
  • the support 12 b conveyed to the winding chamber 54 is wound up by the winding shaft 58.
  • purified dry air is introduced into all the chambers of the inorganic film forming apparatus 24 and is released into the atmosphere. Thereafter, the support 12b is cut as necessary to form a material roll 46b formed by winding the support 12b, and is taken out from the winding chamber 54 of the inorganic film forming apparatus 24.
  • the material roll 46b formed by winding the support 12b (the support 12 on which the lower organic layer 14 and the inorganic layer 16 are formed) is supplied again to the organic film forming apparatus 20 in order to form the intermediate organic layer 18.
  • the material roll 46b formed by winding the support 12b is loaded on the rotary shaft 32, and then the support 12b is pulled out from the material roll 46b, and is formed on the winding shaft 34, as in the formation of the lower organic layer 14. It passes through a predetermined transport route.
  • the polymerizable composition that forms the intermediate organic layer 18 on the inorganic layer 16 in the coating unit 26 while transporting the support 12 b in the longitudinal direction. Apply.
  • the protective film Gb laminated on the inorganic layer 16 is peeled off at the conveying roller pair 36 prior to application of the polymerizable composition, It collects with the collection roll 49. At this time, the polyolefin peeled off from the protective film Gb may remain on the surface of the inorganic layer 16 as described above.
  • the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 is a (meth) acrylate represented by the general formula (1), preferably a urethane (meth) acrylate and a double bond equivalent of 200 or less. At least one of (meth) acrylate and, if necessary, a silane coupling agent and a photopolymerization initiator are dissolved or dispersed in a solvent.
  • the application unit 26 applies this polymerizable composition so that the intermediate organic layer 18 to be formed has a target film thickness of 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains (meth) acrylate represented by the general formula (1), and preferably has urethane (meth) acrylate and a double bond equivalent of 200 or less. It contains at least one of (meth) acrylate. Therefore, the polymerizable composition maintains a sufficient viscosity even when heated for drying. Thereby, as described above, the intermediate organic layer 18 to be formed has a very thin film thickness of 0.05 to 0.5 ⁇ m, and the polyolefin peeled off from the protective film Ga remains on the surface of the inorganic layer 16. However, the polymerizable composition that forms the intermediate organic layer 18 can be appropriately dried by covering the entire surface of the inorganic layer 16 without causing repellency of the polymerizable composition.
  • the support 12b from which the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 has been dried is then irradiated with ultraviolet rays or the like in the light irradiation unit 30, and the polymerizable composition is cured to form the intermediate organic layer 18.
  • the support 12b on which the intermediate organic layer 18 is formed is also referred to as “support 12c”.
  • the support 12c is wound up in a roll shape by the winding shaft 34. Similar to the formation of the lower organic layer 14, in the organic film forming apparatus 20, the protective film Ga sent out from the supply roll 48 is laminated on the intermediate organic layer 18 in the pair of transport rollers 38, and the intermediate organic layer 18. Protect.
  • the support 12c is cut as necessary, and then the material roll 46c is formed by winding the support 12c.
  • the material roll 46c formed by winding the support 12c (the support 12 on which the lower organic layer 14, the inorganic layer 16 and the intermediate organic layer 18 are formed) is again formed to form the second inorganic layer 16. It supplies to the inorganic film-forming apparatus 24 shown in FIG.
  • the material roll 46c is loaded on the rotating shaft 56 of the supply chamber 50 in the same manner as described above.
  • the support 12c is pulled out from the material roll 46c, and passes through a predetermined path from the supply chamber 50 to the winding shaft 58 of the winding chamber 54 through the film forming chamber 52. Passed.
  • each chamber is set to a predetermined pressure and the transport of the support body 12c is started in the same manner as described above.
  • the support 12c is formed by forming the second inorganic layer 16 on the intermediate organic layer 18 by peeling off the protective film Ga in the film forming chamber 52 while being transported along a predetermined path as in the above.
  • a protective film Gb is laminated on the inorganic layer 16 formed.
  • the support 12 c on which the second inorganic layer 16 is formed is conveyed to the winding chamber 54 and wound on the winding shaft 58.
  • the support 12c on which the second inorganic layer 16 is formed is also referred to as “support 12d”.
  • the material roll 42 d formed by winding the support 12 d is supplied again to the organic film forming apparatus 20 in order to form the protective organic layer 19.
  • the organic film forming apparatus 20 in order to form the protective organic layer 19.
  • Such formation of the intermediate organic layer 18 and the inorganic layer 16 may be repeated according to the number of combinations of the intermediate organic layer 18 and the inorganic layer 16 to be formed.
  • the material roll 42d formed by winding the support 12d (the support 12 on which the lower organic layer 14, the inorganic layer 16, the intermediate organic layer 18, and the inorganic layer 16 are formed) is loaded on the rotating shaft 32 as before. Then, the support 12d is pulled out and passed through a predetermined transport path that reaches the winding shaft 34. The support 12d is transported along a predetermined path in the same manner as described above. First, the protective film Gb is peeled off by the transport roller pair 36, and the protective organic layer is formed on the second inorganic layer 16 in the coating unit 26. 19 is applied.
  • the coating composition to be the protective organic layer 19 includes an organic solvent, an organic compound to be the protective organic layer 19, a surfactant, a silane coupling agent, a photopolymerization initiator, and the like.
  • the support 12d coated with the polymerizable composition is then dried in the drying section 28 with the polymerizable composition to be the protective organic layer 19, and further irradiated with ultraviolet rays or the like in the light irradiation section 30, thereby protecting the protective organic layer.
  • the polymerizable composition that becomes the layer 19 is cured to form the protective organic layer 19.
  • the support 12 d on which the protective organic layer 19 is formed, that is, the barrier film 10 is wound up in a roll shape by the winding shaft 34.
  • Example 1 ⁇ Support >> A PET film (Cosmo Shine A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a width of 1000 mm, a thickness of 100 ⁇ m, and a length of 100 m was used as the support 12.
  • the material roll 42 formed by winding the support 12 in a roll shape was loaded on the rotary shaft 32, and the support 12 was inserted through a predetermined transport path. Furthermore, a supply roll 48 wound with a protective film Ga made of PE was loaded at a predetermined position, and was laminated on the lower organic layer 14 in the transport roller pair 38.
  • the polymerizable composition was applied by the application unit 26 while the support 12 was conveyed in the longitudinal direction, and the polymerizable composition was dried in the drying unit 28.
  • the coating unit 26 used a die coater.
  • the heating temperature in the drying unit 28 was 50 ° C., and the passage time was 3 minutes.
  • the lower organic layer 14 was formed by curing the polymerizable composition by irradiating with ultraviolet rays (integrated irradiation amount: about 600 mJ / cm 2 ) in the light irradiation unit 30.
  • the protective film Ga was laminated on the surface of the lower organic layer 14, and then the material roll 46 a was wound and wound around the support 12 (support 12 a) on which the lower organic layer 14 was formed.
  • the thickness of the lower organic layer 14 was 5 ⁇ m (5000 nm).
  • the protective film Ga is peeled off by the pass roller 68 in the film forming chamber 52 while transporting the support 12 a in the longitudinal direction, and then a silicon nitride film as the inorganic layer 16 is formed on the lower organic layer 14. Formed.
  • the support 12 a (support 12 b) on which the inorganic layer 16 is formed is wound by the winding shaft 58 in the winding chamber 54. A rotated material roll 42b was obtained.
  • Silane gas (flow rate 160 sccm), ammonia gas (flow rate 370 sccm), hydrogen gas (flow rate 590 sccm), and nitrogen gas (flow rate 240 sccm) were used as source gases for forming the inorganic layer 16.
  • the power supply was a high frequency power supply with a frequency of 13.56 MHz, and the plasma excitation power was 800 W.
  • the film forming pressure was 40 Pa.
  • the ultimate film thickness of the inorganic layer 16 was 35 nm.
  • a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was filled in a predetermined position of the coating unit 26 of the organic film forming apparatus 20 using RtoR shown in FIG. Moreover, the material roll 42b around which the support 12b was wound was loaded on the rotary shaft 32, and the support 12b was inserted into a predetermined transport path. Further, a supply roll 48 wound with a PE protective film Ga was loaded at a predetermined position, and was laminated on the intermediate organic layer 18 in the transport roller pair 38.
  • the polymerizable composition is applied by the application unit 26 while the support 12 b (the support 12 having the lower organic layer 14 and the inorganic layer 16 formed) is conveyed in the longitudinal direction.
  • the polymerizable composition was dried.
  • the coating unit 26 used a die coater.
  • the drying temperature in the drying unit 28 was 110 ° C., and the passage time was 3 minutes.
  • the light irradiation unit 30 was irradiated with ultraviolet rays (integrated irradiation amount: about 600 mJ / cm 2 ) to cure the polymerizable composition, thereby forming the intermediate organic layer 18.
  • the material roll 46c was wound and wound around the support 12b (support 12c) on which the intermediate organic layer 18 was formed.
  • the thickness of the intermediate organic layer 18 was 0.15 ⁇ m (150 nm).
  • Second Inorganic Layer 16 A material roll 46c around which the support 12c (the support 12 on which the lower organic layer 14, the inorganic layer 16, and the intermediate organic layer 18 are formed) is wound on the rotating shaft 56 of the supply chamber 50 of the inorganic film forming apparatus 24 shown in FIG. And inserted through a predetermined path.
  • the second inorganic layer 16 was formed on the intermediate organic layer 18 to produce a gas barrier film.
  • the ultimate film thickness of the inorganic layer was 35 nm.
  • Example 2 In the formation of the intermediate organic layer 18, except that the coating amount of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 was changed so that the film thickness of the intermediate organic layer 18 was 0.5 ⁇ m (500 nm). Similarly, a gas barrier film was produced.
  • Example 3 In the formation of the intermediate organic layer 18, except that the coating amount of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 was changed so that the film thickness of the intermediate organic layer 18 was 0.05 ⁇ m (50 nm). Similarly, a gas barrier film was produced.
  • Example 4 In the formation of the lower organic layer 14, the amount of the polymerizable composition for forming the lower organic layer 14 was changed, and the film thickness of the lower organic layer 14 was changed to 3 ⁇ m (3000 nm). A gas barrier film was prepared.
  • Example 5 In the formation of the lower organic layer 14, the coating amount of the polymerizable composition forming the lower organic layer 14 is changed so that the film thickness of the lower organic layer 14 is 3 ⁇ m (3000 nm). In the formation of the intermediate organic layer 18, except that the coating amount of the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 was changed so that the film thickness of the intermediate organic layer 18 was 0.3 ⁇ m (300 nm). Similarly, a gas barrier film was produced.
  • Example 6 As a urethane (meth) acrylate, ACRYT 8BR600 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd. was prepared. Further, this urethane (meth) acrylate is added to the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18, and each material is added to the compound EA: urethane (meth) acrylate: silane coupling agent: photopolymerization initiator mass. A polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio was 85: 2: 10: 3. A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 7 As urethane (meth) acrylate, ACRYT 8DK2030 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd. was prepared. A polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 6 except that this acrylic 8DK2030 was used instead of the acrylic 8BR600 as the urethane (meth) acrylate. A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition. [Example 8] U-6LPA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. was prepared as urethane (meth) acrylate.
  • a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 6 except that this U-6LPA was used in place of Acryt 8BR600 as the urethane (meth) acrylate.
  • a gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • U-6HA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. was prepared as urethane (meth) acrylate.
  • a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 6 except that U-6HA was used in place of Acryt 8BR600 as urethane (meth) acrylate.
  • a gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 10 U-15HA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. was prepared as urethane (meth) acrylate.
  • a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 6 except that U-15HA was used instead of Acryt 8BR600 as the urethane (meth) acrylate.
  • a gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 11 In the preparation of the polymerizable composition, Examples were carried out except that weighing was carried out so that the mass ratio of compound EA: urethane (meth) acrylate: silane coupling agent: photopolymerization initiator was 82: 5: 10: 3. As in 6, a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared. A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 12 In the preparation of the polymerizable composition, Examples were carried out except that weighing was carried out so that the mass ratio of compound EA: urethane (meth) acrylate: silane coupling agent: photopolymerization initiator was 77: 10: 10: 3. As in 6, a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared. A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 13 As a urethane (meth) acrylate, ACRYT 8BR600 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd. was prepared. Moreover, TMPTA (made by Daicel Ornex Co., Ltd.) was prepared as (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less.
  • This urethane (meth) acrylate and (meth) acrylate are further added to the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18, and compound EA: (meth) acrylate: urethane (meth) acrylate: silane coupling agent:
  • a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of the photopolymerization initiator was 75: 10: 2: 10: 3.
  • a gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 14 DPHA (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., A-DPH) was prepared as a (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less.
  • a polymerizable composition for forming the intermediate organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 13 except that DPHA was used instead of TMPTA as a (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less.
  • a gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate organic layer 18 was formed using this polymerizable composition.
  • Example 15 A gas barrier film similar to that in Example 1 was produced. Further, a polymerizable composition in which the intermediate organic layer 18 was formed in Example 6 was prepared. A protective organic material was used in the same manner as the intermediate organic layer 18 of Example 6 except that this polymerizable composition was used on the second inorganic layer 16 of the gas barrier film and the coating amount of the polymerizable composition was changed. The layer 19 was formed and the gas barrier film 10 shown in FIG. 1 was produced. The thickness of the protective organic layer 19 was 1 ⁇ m (1000 nm).
  • Example 16 A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1. On the second inorganic layer 16 of this gas barrier film, the second intermediate organic layer 18 was formed in the same manner as the intermediate organic layer 18 previously formed. A third inorganic layer was formed on the second intermediate organic layer 18 in the same manner as the previously formed inorganic layer 16. This produced the gas barrier film which has three combinations of the organic layer and inorganic layer used as a foundation
  • Example 17 A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 6. That is, in this gas barrier film, the polymerizable composition forming the intermediate organic layer 18 contains urethane (meth) acrylate (Acryt 8BR600) in addition to the compound EA.
  • the second intermediate organic layer 18 was formed in the same manner as the intermediate organic layer 18 previously formed.
  • a third inorganic layer was formed on the second intermediate organic layer 18 in the same manner as the previously formed inorganic layer 16. This produced the gas barrier film which has three combinations of the organic layer and inorganic layer used as a foundation
  • the water vapor transmission rate [g / (m 2 ⁇ day)] was measured by the calcium corrosion method (the method described in JP-A-2005-283561) under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% RH. The water vapor transmission rate was measured immediately after producing the gas barrier film and after being left in an environment of a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% RH for 500 hours.
  • each of the gas barrier films of the present invention has excellent gas barrier properties and also has high adhesion.
  • Examples 6 to 10 in which the intermediate organic layer contains urethane (meth) acrylate in addition to the (meth) acrylate represented by the general formula (1) have better gas barrier properties and adhesion.
  • Example 13 and Example 14 in which the intermediate organic layer further contains (meth) acrylate having a double bond equivalent of 200 or less further excellent gas barrier properties are obtained.
  • Example 15 having the protective organic layer 19 and Examples 16 and 17 having three combinations of the organic layer and the inorganic layer serving as the base also have better gas barrier properties and adhesion.
  • Comparative Example 1 in which the intermediate organic layer is too thick has good gas barrier properties but low adhesion.
  • Comparative Example 2 in which the intermediate organic layer is too thin has good adhesion but low gas barrier properties.
  • Comparative Example 3 in which the ratio of the thickness of the intermediate organic layer to the thickness of the lower organic layer exceeds 0.1, the adhesion is good, but the gas barrier property is low.

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Abstract

有機無機積層型のガスバリアフィルムにおいて、無機層の間の有機層と、この有機層の下層の無機層との密着性が良好なガスバリアフィルム、および、このガスバリアフィルムの製造方法の提供を課題とする。支持体の1面に、有機層と無機層との組み合わせを、2組以上有し、支持体の表面は有機層であり、支持体表面の有機層を下層有機層、無機層間の有機層を中間有機層として、中間有機層の厚さが0.05~0.5μm、中間有機層/下層有機層の厚さの比が0.1以下で、中間有機層が、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を含むことにより、課題を解決する。

Description

ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法
 本発明は、積層型のガスバリアフィルム、および、このガスバリアフィルムの製造方法に関する。
 水分および酸素等を遮断するガスバリアフィルムが、各種の部材および材料等の保護を目的として利用されている。
 例えば、近年では、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)またはプラスチック液晶等を用いる表示装置において、有機EL素子またはプラスチック液晶を保護するために、これらをガスバリアフィルムで封止することが行われている。
 また、太陽電池では、光電変換層等を有する太陽電池セルが水分に弱いため、太陽電池セルをガスバリアフィルムで封止することが行われている。
 ガスバリアフィルムは、通常、樹脂フィルム等を支持体として、その表面にガスバリア性を発現するガスバリア層が形成された構成を有する。
 また、高いガスバリア性を発現する構成として、支持体の上に、ガスバリア層として、無機層と、無機層の下地層となる有機層との組み合わせを、1組以上有する、有機無機積層型のガスバリアフィルムが知られている。
 有機無機積層型のガスバリアフィルムは、下地となる有機層の上に、ガスバリア性を発現する無機層を形成する。これにより、無機層の形成面に、凹凸および異物の影のような、無機層となる無機化合物が着膜し難い部分を無くし、基板の表面全面に、隙間無く、適正な無機層を成膜することが可能になる。その結果、有機無機積層型のガスバリアフィルムは、高いガスバリア性を発現する。
 例えば、特許文献1には、このような有機無機積層型のガスバリアフィルムにおいて、無機層の上に形成される有機層が、ラジカル重合性基を有さないシランカップリング剤を含有することにより、優れたガスバリア性を有すると共に、無機層と、無機層の上に形成される有機層との密着性を向上させたガスバリアフィルムが記載されている。
特開2015-44393号公報
 有機無機積層型のガスバリアフィルムでは、有機層と無機層との密着性が良好であることが要求される。
 前述のように、特許文献1では、無機層の上に形成される有機層が、特定のシランカップリング剤を含有することで、無機層と、無機層の上に形成される有機層と密着性を向上している。
 一方、特許文献1にも記載されるように、有機無機積層型のガスバリアフィルムでは、下地となる有機層と無機層との組み合わせの多い程、高いガスバリア性が得られる。
 従って、例えば有機EL素子のように高いガスバリア性を要求される用途に、有機無機積層型のガスバリアフィルムを利用する場合には、下地となる有機層と無機層との組み合わせを2組以上有するガスバリアフィルムが好適に利用される。
 下地となる有機層と無機層との組み合わせを2組以上有する有機無機積層型のガスバリアフィルムでは、無機層の間に形成される有機層、すなわち、無機層に挟持される有機層が存在する。
 ところが、本発明者の検討によれば、無機層の間に形成される有機層は、他の有機層と比べて、下層となる無機層との密着性が特に低くなる傾向にある。そのため、無機層の間に形成される有機層は、シランカップリング剤等の密着性を向上させる成分を含有するだけでは、必ずしも、下層の無機層との間で十分な密着性を得られない場合も有る。
 本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、有機無機積層型のガスバリアフィルムにおいて、高いガスバリア性を有し、さらに、無機層の間の有機層と、その下層の無機層との密着性が良好なガスバリアフィルム、および、このガスバリアフィルムの製造方法を提供することにある。
 この目的を達成するために、本発明のガスバリアフィルムは、支持体の一方の面に、無機層と、無機層の下地となる有機層との組み合わせを、2組以上有し、
 支持体の表面には有機層を有し、支持体の表面の有機層を下層有機層、無機層の間の有機層を中間有機層とした場合に、中間有機層の厚さが0.05~0.5μmで、中間有機層の厚さ/下層有機層の厚さの比が0.1以下であり、さらに、
 中間有機層が、下記の一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を含有することを特徴とするガスバリアフィルムを提供する。
  一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

 一般式(1)中、R1は、置換基を表し、それぞれ、同一でも異なってもよい。nは、0~5の整数を示し、それぞれ、同一でも異なってもよい。但し、R1の少なくとも1つは(メタ)アクリロイル基を含む。
 このような本発明のガスバリアフィルムにおいて、中間有機層が、ウレタン(メタ)アクリレートの重合体を含有するのが好ましい。
 また、ウレタン(メタ)アクリレートが6官能以上のウレタン(メタ)アクリレートであるのが好ましい。
 また、中間有機層が、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの重合体を含有するのが好ましい。
 さらに、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートが、4官能以上の(メタ)アクリレートであるのが好ましい。
 また、本発明のガスバリアフィルムの製造方法は、支持体の一方の面に、有機層と無機層とを交互に形成することを、有機層および無機層共に、2層以上、行い、かつ、
 支持体の表面には有機層を形成し、支持体の表面に形成される有機層を下層有機層、無機層の間に形成される有機層を中間有機層とした場合に、中間有機層の厚さが0.05~0.5μmで、中間有機層の厚さ/下層有機層の厚さの比が0.1以下となるように、下層有機層および中間有機層を形成するものであり、さらに、
 中間有機層を、下記の一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有する重合性組成物を無機層に塗布する塗布工程、無機層に塗布した重合性組成物を加熱して乾燥する乾燥工程、および、乾燥した重合性組成物を硬化する硬化工程、を行って形成することを特徴とするガスバリアフィルムの製造方法を提供する。
  一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

 一般式(1)中、R1は、置換基を表し、それぞれ、同一でも異なってもよい。nは、0~5の整数を示し、それぞれ、同一でも異なってもよい。但し、R1の少なくとも1つは(メタ)アクリロイル基を含む。
 このような本発明のガスバリアフィルムの製造方法において、重合性組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含有するのが好ましい。
 また、ウレタン(メタ)アクリレートが6官能以上のウレタン(メタ)アクリレートであるのが好ましい。
 また、重合性組成物が、二重結合当量が200以下の多官能の(メタ)アクリレートを含有するのが好ましい。
 また、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートが、4官能以上の(メタ)アクリレートであるのが好ましい。
 また、無機層および有機層の形成を、ロール・トゥ・ロール方式によって行うものであり、かつ、無機層を形成した後、形成した無機層が他の部材に接触する前に、無機層の表面に保護フィルムを積層し、さらに、中間有機層の形成に先立ち、無機層から保護フィルムを剥離し、無機層が他の部材に接触する前に、塗布工程を行うのが好ましい。
 また、保護フィルムがポリオレフィン製であるのが好ましい。
 さらに、重合性組成物の粘度が1Pa・s以上であるのが好ましい。
 本発明によれば、有機無機積層型のガスバリアフィルムにおいて、高いガスバリア性を有すると共に、無機層に挟まれた有機層と、この有機層の下層の無機層との密着力が良好なガスバリアフィルムを得られる。
図1は、本発明のガスバリアフィルムの一例を概念的に示す図である。 図2は、本発明のガスバリアフィルムを製造する有機成膜装置の一例を概念的に示す図である。 図3は、本発明のガスバリアフィルムを製造する無機成膜装置の一例を概念的に示す図である。
 以下、本発明のガスバリアフィルム、および、ガスバリアフィルムの製造方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
 図1に、本発明のガスバリアフィルムの一例を概念的に示す。
 なお、図1は、あくまで本発明のガスバリアフィルムの一例を概念的に示すものであり、各層の厚さの関係等は、実際の本発明のガスバリアフィルムとは異なる。
 図1に示すガスバリアフィルムは、有機層と無機層とを交互に形成してなる前述の有機無機積層型のガスバリアフィルムで、支持体12と、支持体12の一方の表面に形成される下層有機層14と、下層有機層14の表面に形成される無機層16と、無機層16の表面に形成される中間有機層18と、中間有機層18の表面に形成される2層目の無機層16と、2層目の無機層16の表面に形成される保護有機層19とを有して構成される。
 なお、以下の説明では、『ガスバリアフィルム10』を単に『バリアフィルム10』とも言う。また、以下の説明では、便宜的に、バリアフィルム10における保護有機層19側を『上』、支持体12側を『下』、とも言う。
 前述のように、図1に示すバリアフィルム10は、支持体12の一方の面に、下層有機層14と、1層目の無機層16と、中間有機層18と、2層目の無機層16とを有し、最上層に保護有機層19を有する。
 すなわち、このバリアフィルム10は、無機層と、無機層の下地となる有機層との組み合わせを、2組、有するものである。しかしながら、本発明のバリアフィルムは、これ以外にも、各種の層構成が利用可能である。
 例えば、図1に示すバリアフィルム10において、2層目の無機層16の上に、2層目の中間有機層18を有し、この中間有機層18の上に3層目の無機層16を有し、3層目の有機層の上に保護有機層19を有する、無機層と、無機層の下地となる有機層との組み合わせを、3組有する構成も、好適に例示される。また、無機層と、無機層の下地となる有機層との組み合わせを、4組以上、有する構成も好適に利用可能である。
 有機無機積層型のガスバリアフィルムでは、一般的に、無機層16と、無機層16の下地となる有機層との組み合わせの数が多いほど、優れたガスバリア性を発現する。
 また、保護有機層19は、好ましい態様として設けられるものである。従って、本発明のガスバリアフィルムは、保護有機層19を有さない構成も利用可能である。
 すなわち、本発明のガスバリアフィルムは、支持体12の表面に無機層16の下地となる有機層を有し、かつ、無機層と、無機層の下地となる有機層との組み合わせを、2組以上、有する構成であれば、各種の層構成が利用可能である。
 バリアフィルム10において、支持体12は、各種のガスバリアフィルムおよび各種の積層型の機能性フィルム等において支持体として利用されている、公知のシート状物が、各種、利用可能である。
 支持体12としては、具体的には、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリトニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、環状オレフィン・コポリマー(COC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、および、トリアセチルセルロース(TAC)などの、各種の樹脂材料からなるフィルム(樹脂フィルム)が、好適に例示される。
 また、本発明においては、このような樹脂フィルムの表面に、保護層、接着層、光反射層、反射防止層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層等の、各種の機能を得るための層(膜)が形成されているものを、支持体12として用いてもよい。
 支持体12の厚さは、用途および形成材料等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、支持体12の厚さは、5~150μmが好ましく、10~100μmがより好ましい。
 支持体12の厚さを、上記範囲とすることにより、バリアフィルム10の機械的強度を確保すると共に、バリアフィルム10の軽量化、薄手化、可撓性等の点で好ましい。
 バリアフィルム10は、支持体12の上(表面)に、下層有機層14を有する。
 下層有機層14は、有機化合物からなる層で、基本的に、下層有機層14となるモノマー、ダイマーおよびオリゴマー等を硬化(架橋、重合)したものである。
 本発明のバリアフィルム10において、無機層16の下層の有機層は、バリアフィルム10において主にガスバリア性を発現する無機層16を適正に形成するための、下地層として機能する。すなわち、無機層16の下層の有機層は、無機層16の形成面の凹凸等を包埋して、無機層16の成膜面を、無機層16の成膜に適した状態にするものである。
 このような下地となる有機層を有することにより、無機層16の形成面に、凹凸等の影のような、無機層16となる無機化合物が着膜し難い領域を無くし、無機層16の形成面の表面全面に、隙間無く、適正な無機層16を成膜することが可能になる。
 従って、支持体12の上に形成される下層有機層14は、支持体12の表面の凹凸、および、支持体12の表面に付着している異物等を包埋して、無機層16の成膜面を、無機層16の成膜に適した状態にするものである。
 バリアフィルム10において、下層有機層14の形成材料には、限定はなく、公知の有機化合物が、各種、利用可能である。
 具体的には、ポリエステル、(メタ)アクリル樹脂、メタクリル酸-マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリル化合物、などの熱可塑性樹脂、ポリシロキサン、および、その他の有機ケイ素化合物の膜が好適に例示される。これらは、複数を併用してもよい。
 中でも、ガラス転移温度および強度等に優れる等の点で、ラジカル硬化性化合物およびエーテル基を官能基に有するカチオン硬化性化合物の少なくとも一方の重合体から構成された下層有機層14は、好適である。
 中でも特に、屈折率が低い、透明性が高く光学特性に優れる等の点で、アクリレートおよびメタクリレートの少なくとも一方のモノマー、ダイマーおよびオリゴマー等の重合体を主成分とするアクリル樹脂およびメタクリル樹脂は、下層有機層14として好適に例示される。
 その中でも特に、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(DPGDA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(TMPTA)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(DPHA)などの、2官能以上、特に3官能以上のアクリレートおよびメタクリレートの少なくとも一方のモノマー、ダイマーおよびオリゴマー等の重合体を主成分とするアクリル樹脂およびメタクリル樹脂は、好適に例示される。また、これらのアクリル樹脂およびメタクリル樹脂の少なくとも一方を、複数、用いるのも好ましい。
 また、後述する中間有機層18で用いられる、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体も、下層有機層14として利用可能である。
 さらに、後述する保護有機層19で用いられるグラフト共重合体も、下層有機層14として利用可能である。
 本発明のバリアフィルム10において、支持体12の上に形成される下層有機層14の厚さは、中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比で0.1以下である。すなわち、本発明において、中間有機層18および下層有機層14は、『中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さ≦0.1』を満たす。
 また、後述するが、本発明のバリアフィルム10において、無機層16の間の中間有機層18の厚さは0.05~0.5μmである。
 従って、本発明のバリアフィルム10において、下層有機層14の厚さは、中間有機層18の厚さが最大の0.5μmの場合には5μm以上となり、中間有機層18の厚さが最小の0.05μmの場合でも0.5μm以上となる。
 具体的には、下層有機層14の厚さは2~10μmが好ましく、3~6μmがより好ましい。
 本発明のバリアフィルム10は、無機層16の間の有機層である中間有機層18の厚さを、非常に薄くする点が特徴の1つである。
 本発明のバリアフィルム10は、このような中間有機層18に対して、下層有機層14の厚さを、中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比で0.1以下とする。すなわち、本発明のバリアフィルム10は、下層有機層14の厚さを、最低でも0.5μm以上として、かつ、中間有機層18に比して十分に厚くする。本発明のバリアフィルム10は、このような構成を有することにより、支持体12の表面の凹凸、および、支持体12の表面に付着した異物を包埋して、下層有機層14の表面、すなわち、1層目の無機層16の成膜面を平坦化でき、1層目の無機層16を、全面的に、隙間無く、適正に形成することができる。
 下層有機層14の厚さが、中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比で0.1超の場合には、下層有機層14が薄すぎて、1層目の無機層16の下地として十分に機能せず、適正な1層目の無機層16を形成することが困難になる。
 中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比は0.07以下が好ましく、0.05以下がより好ましい。
 また、好ましくは、下層有機層14の厚さを10μm以下とすることにより、下層有機層14が厚すぎることに起因する、下層有機層14のクラック、および、バリアフィルム10のカール等の問題の発生を、好適に抑制することができる。
 このような下層有機層14は、形成する下層有機層14に応じて、有機化合物からなる層を形成する公知の方法で形成(成膜)すればよい。
 一例として、下層有機層14は、有機溶剤、下層有機層14となる有機化合物(モノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、ポリマー等)、界面活性剤、シランカップリング剤、光重合開始剤などを含む重合性組成物(塗布組成物)を調製して、この重合性組成物を塗布、乾燥して、さらに、必要に応じて紫外線照射等によって重合性組成物を硬化(架橋)する、いわゆる塗布法で形成すればよい。
 また、下層有機層14は、いわゆるロール・トゥ・ロールによって形成するのが好ましい。以下の説明では、『ロール・トゥ・ロール』を『RtoR』とも言う。
 周知のように、RtoRとは、長尺な被成膜材料をロール状に巻回してなる材料ロールから、被成膜材料を送り出し、被成膜材料を長手方向に搬送しつつ成膜を行い、成膜済の被成膜材料をロール状に巻回する製造方法である。RtoRを利用することで、高い生産性と生産効率が得られる。
 下層有機層14の上には1層目の無機層16が形成され、その上に中間有機層18が形成され、その上に2層目の無機層16が形成される。
 バリアフィルム10において、無機層16は、目的とするガスバリア性を、主に発現するものである。
 無機層16の形成材料には、限定はなく、層状にすることでガスバリア性を発現する無機化合物が、各種、利用可能である。
 具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ(ITO)などの金属酸化物; 窒化アルミニウムなどの金属窒化物; 炭化アルミニウムなどの金属炭化物; 酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化窒化炭化ケイ素などのケイ素酸化物; 窒化ケイ素、窒化炭化ケイ素などのケイ素窒化物; 炭化ケイ素等のケイ素炭化物; これらの水素化物; これら2種以上の混合物; および、これらの水素含有物等の、無機化合物が、好適に例示される。また、これらの2種以上の混合物も、利用可能である。
 特に、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、および、これらの2種以上の混合物は、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、好適に利用される。中でも特に、窒化ケイ素は、優れたガスバリア性に加え、透明性も高く、好適に利用される。
 無機層16の膜厚は、形成材料に応じて、目的とするガスバリア性を発現できる厚さを、適宜、決定すればよい。本発明者の検討によれば、無機層16の厚さは、10~200nmが好ましく、15~100nmがより好ましく、20~75nmが特に好ましい。
 無機層16の厚さを10nm以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現する無機層16が形成できる。また、無機層16は、一般的に脆く、厚過ぎると、割れ、ヒビ、および、剥がれ等を生じる可能性が有るが、無機層16の厚さを200nm以下とすることにより、割れが発生することを防止できる。
 なお、前述のように、複数の無機層16を有する場合には、各無機層16の厚さは、同じでも異なってもよい。また、各無機層16の形成材料は、同じでも異なってもよい。
 バリアフィルム10において、無機層16の形成方法には、限定はなく、形成する無機層16に応じて、公知の無機層(無機膜)の形成方法が、各種、利用可能である。
 具体的には、無機層16は、CCP(Capacitively Coupled Plasma)-CVD(chemical vapor deposition)およびICP(Inductively Coupled Plasm)-CVD等のプラズマCVD、マグネトロンスパッタリングおよび反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着などの気相成膜法によって形成すればよい。
 無機層16も、RtoRによって形成するのが好ましい。
 前述のように、1層目の無機層16の上には、中間有機層18が形成される。さらに、中間有機層18の上には、2層目の無機層16が形成される。
 すなわち、中間有機層18は、その上に形成される2層目の無機層16を適正に形成するための、無機層16の下地となる有機層である。
 中間有機層18は、無機層16の間の有機層であり、言い換えれば、無機層16に挟持された有機層である。
 なお、前述のように、本発明のガスバリアフィルムは、下地となる有機層と無機層との組み合わせを、2組以上、有するものである。従って、例えば、下地となる有機層と無機層16との組み合わせを、3組、有する場合には、無機層16の間の有機層である中間有機層18は2層となり、下地となる有機層と無機層との組み合わせを、4組、有する場合には、無機層16の間の有機層である中間有機層18は3層となる。
 ここで、前述のように、無機層16は、プラズマCVD等によって形成される。そのため、中間有機層18の上に無機層16を形成する際には、無機層16を形成するためのプラズマによって中間有機層18がエッチングされて、中間有機層18と上層の無機層16との間に、中間有機層18の形成成分と、無機層16の形成成分とが混合された混合層が形成される場合が有る。この混合層に関しては、前述の下層有機層14と、その上層の1層目の無機層16との間でも同様である。
 このような混合層が形成された場合には、中間有機層18と上層の無機層16との密着力が向上する。
 あるいは、中間有機層18と上層の無機層16との密着力の向上を目的として、無機層16の形成時に、意図的に混合層を形成するようにしてもよい。この場合、混合層の厚さを5nm以上とすると、より好適に密着力向上の効果が得られる。なお、混合層の厚さとは、無機層および有機層の形成材料の両方を有する領域の最大厚さとする。ただし、必要なガスバリア性を得るためには、混合層の厚さは、無機層16の厚さの50%以下とするのが好ましい。
 このような意図的な混合層の形成、および、形成する混合層の厚さは、例えば、有機層をプラズマCVDで形成する場合には、プラズマ励起電力の調節、被成膜面側に掛けるバイアス電力の調節、原料ガスの組成および供給量の調節、等によって制御できる。
 本発明のバリアフィルム10において、無機層16の間の有機層である中間有機層18は、厚さが0.05~0.5μmで、前述のように、中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比が0.1以下である。
 なお、前述のように、有機層と上層の無機層との間に、混合層が形成された場合には、混合層は有機層の一部と見なす。従って、混合層が形成された場合には、中間有機層18および下層有機層14の厚さは混合層を含む厚さであり、有機層-混合層-無機層の積層体において、有機層の形成材料が存在する最も膜厚が厚い部分の膜厚を、中間有機層18および下層有機層14の厚さとする。
 また、中間有機層18は、下記の一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を含む。
  一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

 一般式(1)中、R1は、置換基を表し、それぞれ、同一でも異なってもよい。nは、0~5の整数を示し、それぞれ、同一でも異なってもよい。但し、R1の少なくとも1つは(メタ)アクリロイル基を含む。
 さらに、中間有機層18は、好ましくは、ウレタン(メタ)アクリレートの重合体または二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの重合体を含み、より好ましくは、ウレタン(メタ)アクリレートの重合体および二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの重合体を含む。
 具体的には、中間有機層18は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレート、好ましくは、さらに、ウレタン(メタ)アクリレートおよび二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの少なくとも一方を含有する重合性組成物(塗布組成物)を調製して、調製した重合性組成物を無機層16の上に塗布して、塗布した重合性組成物を加熱乾燥し、さらに、重合性組成物を硬化(有機化合物を架橋(重合))することによって、形成された層である。
 すなわち、好ましい態様として、中間有機層18を形成する重合性組成物が、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートに加え、ウレタン(メタ)アクリレートおよび二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートを含有する場合には、中間有機層18は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を主成分(最大成分)として、ウレタン(メタ)アクリレートの重合体、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの重合体、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートとウレタン(メタ)アクリレートのと重合体、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートと二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートとの重合体、ウレタン(メタ)アクリレートと二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートとの重合体、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートとウレタン(メタ)アクリレートと二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートとの重合体、等を含有する。
 本発明のバリアフィルム10は、このような構成を有することにより、優れたガスバリア性と共に、無機層16の間の中間有機層18と、中間有機層18の下層の無機層16との密着力が十分なバリアフィルム10を実現している。
 周知のように、無機化合物からなる層と、有機化合物からなる層とは、密着力が低い。そのため、特許文献1にも記載されるように、有機無機積層型のガスバリアフィルムでは、有機層を形成する重合性組成物に、シランカップリング剤等を含有させることにより、有機層と下層の無機層との密着力を確保している。
 ところが、本発明者の検討によれば、下地となる有機層と無機層16との組み合わせを2組以上有する場合には、有機層にシランカップリング剤等を添加しても、無機層16の間に形成される中間有機層18は、必ずしも下層の無機層16との密着力が十分に得られない場合が有る。
 すなわち、前述のように、有機層は、通常、有機層となる有機化合物を含有する重合性組成物を調製して、この塗料を乾燥、硬化することで形成される。
 ここで、一般的な有機無機積層型のガスバリアフィルムでは、有機層の厚さは、通常、1~2μm程度である。有機層が、この程度の厚さを有する場合、無機層16の上に形成される有機層では、重合性組成物が硬化する際に生じる応力によって、下層の無機層16との密着力が低くなってしまう。
 また、無機層16の間に形成される中間有機層18は、その上に、無機層16を形成される。前述のように、無機層16は、プラズマCVD等によって形成される、有機層に比して遥かに高密度な層である。そのため、無機層16の間の中間有機層18は、自身の応力に加えて、上層の無機層16の応力の影響も受けて、さらに、下層の無機層16との密着力が低下してしまう。また、中間有機層18と上層の無機層16との間に、前述の混合層が形成された場合には、中間有機層18と上層の無機層16との密着力が強くなるために、上層の無機層16から受ける応力の影響が、より強くなり、下層の無機層16との密着力は、さらに低下してしまう。
 そのため、有機無機積層型のガスバリアフィルムにおいて、無機層16の間に設けられる中間有機層18は、下層の無機層16との間の密着力が、非常に低くなってしまう。
 このような不都合を回避するためには、無機層16の間に設けられる中間有機層18を薄くして、中間有機層18自身が有する応力を低減させればよい。
 ところが、応力の影響を十分に低減するためには、中間有機層18を非常に薄くする必要が有る。そのため、無機層16の上に、中間有機層18を全面的に適正に形成することが、困難になってしまう。
 すなわち、前述のように、中間有機層18を含めて、有機層は、有機層となる有機化合物を含有する重合性組成物を調製して、この重合性組成物を形成面に塗布し、重合性組成物を乾燥し、乾燥後の重合性組成物を硬化する、いわゆる塗布法によって形成する。
 塗布法による有機層の成膜において、重合性組成物の乾燥は、通常、加熱によって行われる。この重合性組成物の乾燥の際の加熱によって、重合性組成物の膜が軟化する。軟化した重合性組成物の膜は、流動性が高くなる。そのため、中間有機層18すなわち重合性組成物の膜が薄い場合には、膜の流動によって、いわゆるハジキが生じてしまい、重合性組成物の膜が、下層の無機層16を適正に全面的に覆わない状態になってしまう。
 重合性組成物に増粘剤を多量に入れば、このような不都合は回避できる。増粘剤としては、一般的にウレタン系の化合物が利用される。しかしながら、ウレタン系の化合物は、一般的に、耐プラズマ性が低い。
 そのため、中間有機層18が多量の増粘剤を含む場合には、下層の無機層16を全面的に覆う中間有機層を形成できるが、プラズマCVD等によって上層の無機層16を形成する際に、中間有機層18に含まれる増粘剤がエッチングされて、中間有機層18が欠陥だらけになってしまい、上層に、適正な無機層16を形成することが困難になる。
 さらに、後に詳述するが、本発明の製造方法では、好ましい態様として、無機層16および有機層の形成をRtoRによって行う。ここで、本発明においては、無機層16を保護するために、無機層16を形成した後、無機層16が何らかの部材に接触する前に無機層16に保護フィルムGbを積層する。また、中間有機層18の形成時には、中間有機層18を形成する前に、保護フィルムGbを剥離して、無機層16に何ら部材が接触する前に、無機層16に中間有機層18を形成する重合性組成物を塗布する。
 本発明の製造方法では、これにより、無機層16の損傷を防止して、無機層16が有する高いガスバリア性を最大限に発揮した、非常に高いガスバリア性を有するバリアフィルム10を製造できる。
 保護フィルムGbは、無機層16を形成した後、真空中で無機層16に積層するため、非常に高い密着力で無機層16に積層される。そのため、中間有機層18を形成するために保護フィルムGbを剥離すると、保護フィルムGbが、若干、無機層16の表面に転写されてしまう。
 保護フィルムGbは、一般的に、PEおよびPP等のポリオレフィン製のフィルムである。ポリオレフィンが無機層16の表面に残存していると、重合性組成物の塗れ性が低下して、ハジキが生じ易くなってしまい、さらに、重合性組成物の膜が、下層の無機層16の全面を適正に覆いにくい状態になってしまう。
 これに対し、本発明のバリアフィルム10は、無機層16の間の中間有機層18の膜厚を0.05~0.5μmとして、中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比を0.1以下にする。
 また、中間有機層18は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を含む。すなわち、本発明においては、中間有機層18を形成する重合性組成物が、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有する。
 本発明によれば、中間有機層18が0.05~0.5μmと十分に薄いので、中間有機層18の応力による下層の無機層16との密着力の低下を大幅に低減して、中間有機層18と下層の無機層16との密着力を確保できる。
 なお、中間有機層18は、下地となる有機層の上にプラズマCVD等によって形成された無機層16の上に形成されるので、厚さが0.05μmでも、十分に下層の無機層16の凹凸等を包埋して、上層の無機層16を適正に形成するための下地層としての作用を、好適に発現できる。
 中間有機層18の厚さが、0.05μm未満では、無機層16の下地層としての機能が不十分になってしまい、上層に適正な無機層16を形成できず、目的とするガスバリア性が得られなくなってしまう。
 逆に、中間有機層18の膜厚が0.5μmを超えると、中間有機層18の応力が強くなってしまい、下層の無機層16との間で十分な密着力が得られない。
 本発明者の検討によれば、中間有機層18の膜厚は、0.25~0.15μmが好ましく、0.4~0.1μmがより好ましい。
 なお、本発明において、中間有機層18を、複数層、有する場合には、中間有機層18の厚さは、全て同じでもよく、厚さが異なる中間有機層18が存在してもよい。
 また、前述のように、中間有機層18は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を含有する。すなわち、中間有機層18を形成する重合性組成物は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有する。
  一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

 一般式(1)中、R1は、置換基を表し、それぞれ、同一でも異なってもよい。nは、0~5の整数を示し、それぞれ、同一でも異なってもよい。但し、R1の少なくとも1つは(メタ)アクリロイル基を含む。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、粘度が高く、しかも、重合体の耐プラズマ性も高い。
 そのため、中間有機層18を形成する重合性組成物が、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有することにより、乾燥のために加熱した状態でも重合性組成物は十分な粘度を保つことができる。その結果、中間有機層18を形成する重合性組成物の膜が薄くても、ハジキを生じることがない。そのため、中間有機層18を形成する重合性組成物が下層の無機層16の全面を適正に覆った状態として、無機層16の上を全面的に覆って適正な中間有機層18を形成できる。また、上層にプラズマCVD等で無機層16を形成する際にも、中間有機層18が十分な耐プラズマ性を有するので、全面に渡って欠陥等の無い適正な無機層16を形成できる。
 特に、一般式(1)で表される4官能以上の(メタ)アクリレートを用いることにより、重合性組成物の粘度の向上および耐プラズマ性の点で、さらに好適な効果が得られる。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートにおいて、R1の置換基としては、-CR2 2-(R2は、水素原子または置換基)、-CO-、-O-、フェニレン基、-S-、-C≡C-、-NR3-(R3は、水素原子または置換基)、-CR4=CR5-(R4、R5は、ぞれぞれ、水素原子または置換基)の1つ以上と、重合性基との組み合わせからなる基が挙げられ、-CR2 2-(R2は、水素原子または置換基)、-CO-、-O-およびフェニレン基の1つ以上と、(メタ)アクリロイル基との組み合わせからなる基が好ましい。
 R2は、水素原子または置換基であるが、好ましくは、水素原子またはヒドロキシ基である。
 R1の少なくとも1つが、水酸基を含むのが好ましい。
 R1の少なくとも1つの分子量が10~250であるのが好ましく、70~150であるのがより好ましい。
 R1が結合している位置としては、少なくともパラ位に結合しているのが好ましい。
 nは、0~5の整数を示し、0~2の整数であるのが好ましく、0または1であるのがより好ましく、いずれも1であるのがさらに好ましい。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、R1の少なくとも2つが同じ構造であるのが好ましい。さらに、nは、いずれも1であり、4つのR1の少なくとも2つずつがそれぞれ同じ構造であるのがより好ましく、nは、いずれも1であり、4つのR1が同じ構造であるのがさらに好ましい。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートにおいて、(メタ)アクリロイル基の数は、2つ以上であるのが好ましく、3つ以上であるのがより好ましく、4以上であるのが特に好ましい。すなわち、前述のように、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、4官能以上のメタアクリレートであるのが特に好ましい。
 また、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートが有する(メタ)アクリロイル基の数の上限は特に定めるものではないが、8つ以下であるのが好ましく、6つ以下であるのがより好ましい。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの分子量は、600~1400が好ましく、800~1200がより好ましい。
 以下に、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの具体例を示すが、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、これに限定されない。また、以下の(メタ)アクリレートは、一般式(1)の4つのnがいずれも1の場合を示しているが、一般式(1)の4つのnのうち、1つまたは2つまたは3つが0のもの、および、一般式(1)の4つのnのうち、1つまたは2つまたは3つ以上が2つ以上のもの(R1が1つの環に、2つ以上結合しているもの)も、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートとして例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、例えば、新中村化学社製のNKオリゴ EA-8720など、市販品として入手できる。また、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、公知の1,1,2,2-テトラフェニルエタン誘導体の合成方法で合成できる。なお、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、複数を併用してもよい。
 一例として、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートは、Williamsonのエーテル合成法として、一般的に知られている方法で合成できる。具体的には、原料化合物として、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェニル)エタンと(メタ)アクリル酸ハロゲン化アルキルとを用い、水素化ナトリウム、カリウムt-ブトキシド等の強塩基を作用させることにより、合成できる。
 これらの(メタ)アクリレートは、通常、反応の際、目的とする(メタ)アクリレートモノマーとは異なる異性体等も生成する。これらの異性体を分離したい場合は、カラムクロマトグラフィによって分離できる。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体は、Tg(ガラス転移温度)が200℃以上であるのが好ましい。
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体のTgが200℃以上とすることにより、中間有機層18の耐プラズマ性を向上して、好適な無機層16を形成でき、よりガスバリア性の高いバリアフィルム10を得ることができる。なお、本発明において、Tgは、示差走査熱量分析によってJIS(Japanese Industrial Standards) K 7121に準拠して測定すればよい。また、Tgは、カタログ等に記載された数値を利用してもよい。
 中間有機層18は、ウレタン(メタ)アクリレートの重合体を含有するのが好ましい。すなわち、中間有機層18を形成する重合性組成物は、ウレタン(メタ)アクリレートを含有するのが好ましい。
 中間有機層18を形成する重合性組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含有することにより、重合性組成物の粘度を向上して、乾燥のために加熱した状態でも重合性組成物が高い粘度を保つことができ、重合性組成物のハジキを防止して、下層の無機層16の全面に適正な中間有機層18を形成することが可能になる。
 ウレタン(メタ)アクリレートは、公知の各種の物が利用可能である。
 一例として、アクリルポリマーを主鎖とし、側鎖として、末端がアクリロイル基のウレタンポリマーおよび末端がアクリロイル基のウレタンオリゴマーの少なくとも一方を有するグラフト共重合体が例示される。
 さらに、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、フルオレン骨格を有する化合物も、好適に利用可能である。
 また、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、先に下層有機層14で例示した2官能以上の(メタ)アクリレートの主鎖の部分がウレタンである化合物も好適に例示される。
 なお、ウレタン(メタ)アクリレートは、複数を併用してもよい。
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、これらの化合物、特に最初に例示したグラフト共重合体を用いることにより、中間有機層18を形成する重合性組成物の増粘効果を好適に得て、下層の無機層16の全面に良好な中間有機層18を形成することができる。
 また、ウレタン(メタ)アクリレートとして、フルオレン骨格を有する化合物を用いることにより、中間有機層18のTgを高くして耐プラズマ性を向上できるため、好適な無機層16の形成が可能になり、よりガスバリア性の高いバリアフィルム10を得ることができる。
 ウレタン(メタ)アクリレートは、6官能以上のウレタン(メタ)アクリレートであるのが好ましい。6官能以上のウレタン(メタ)アクリレートを用いることにより、中間有機層18のTgを高くして中間有機層18の耐プラズマ性を向上して、好適な無機層16を形成でき、よりガスバリア性の高いバリアフィルム10を得ることができる。
 また、ウレタン(メタ)アクリレートは、25℃における粘度が50Pa・s以上であるのが好ましい。25℃における粘度が50Pa・s以上のウレタン(メタ)アクリレートを用いることにより、中間有機層18を形成する重合性組成物の増粘効果を好適に得て、下層の無機層16の全面に良好な中間有機層18を形成することができる。
 なお、本発明において、粘度は、JIS Z8803に準拠して、B型粘度計による回転数60rpm(Revolution per Minute)における粘度を、25℃で測定すればよい。
 さらに、ウレタン(メタ)アクリレートは、重量平均分子量が10000以上のポリマーであるのが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートとして、重量平均分子量が10000以上のポリマーを用いることにより、同様に、中間有機層18を形成する重合性組成物の増粘効果を好適に得て、無機層16の全面に好適な中間有機層18を形成することができる。
 なお、本発明において、ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)によって、ポリスチレン(PS)換算の分子量として測定すればよい。より具体的には、重量平均分子量は、HLC-8220(東ソー社製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー社製、6.0mmID×15.0cm)を、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N-メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めればよい。
 ポリマー等の重量平均分子量は、カタログ等に記載された数値を利用してもよい。
 ウレタン(メタ)アクリレートは、市販品を用いてもよい。
 ウレタン(メタ)アクリレートの市販品としては、一例として、大成ファインケミカル社製のアクリット8BR600、アクリット8DK2030、新中村化学社製のU-6HA、U-6LPA、U-15HA等が例示される。
 前述のように、中間有機層18は、二重結合当量(アクリル当量)が200以下の(メタ)アクリレートの重合体を含有するのが好ましい。すなわち、中間有機層18を形成する重合性組成物は二重結合当量(アクリル当量)が200以下の(メタ)アクリレートを含有するのが好ましい。
 中間有機層18を形成する重合性組成物が、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートを含有することにより、中間有機層18を形成する際の硬化、すなわち、各重合性化合物の重合を安定させて、より品質の安定した中間有機層18を形成することができる。
 二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートは、前述のTMPTAおよびDPHAなど、公知の二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートが、全て、利用可能である。二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートは、複数を併用してもよい。
 (メタ)アクリレートの二重結合当量は、化合物の化学式から算出すればよい。また、(メタ)アクリレートの二重結合当量が化学式から算出できない場合には、公知の方法で二重結合当量を測定すればよい。さらに、(メタ)アクリレートの二重結合当量は、カタログ等に記載された数値を利用してもよい。
 前述のように、中間有機層18は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを、溶剤(溶媒)に溶解あるいは分散してなる重合性組成物を調製し、この重合性組成物を無機層16の表面に塗布し、重合性組成物を加熱して乾燥した後、例えば、紫外線を照射することで重合性組成物を重合(硬化)することで形成する。
 好ましくは、中間有機層18は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートに加え、ウレタン(メタ)アクリレートおよび二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの少なくとも一方を、溶剤(溶媒)に溶解あるいは分散してなる重合性組成物を調製し、この重合性組成物を、同様に、塗布し、加熱乾燥した後、重合することで形成する。
 なお、溶剤は、各成分を溶解あるいは分散できるものを、適宜、選択して使用すればよい。また、中間有機層18もRtoRで形成するのが好ましい。
 ここで、中間有機層18を形成する重合性組成物において、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの含有量は、50~90質量%であるのが好ましく、60~80質量%であるのがより好ましい。
 また、中間有機層18を形成する重合性組成物において、ウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、0.1~5質量%であるのが好ましく、0.5~2質量%であるのがより好ましい。
 さらに、中間有機層18を形成する重合性組成物において、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの含有量は、5~45質量%であるのが好ましく、10~35質量%であるのがより好ましい。
 中間有機層18を形成する重合性組成物において、これらの成分の含有量を、この範囲とすることにより、耐プラズマ性が良好で、下層の無機層16を全面的に覆う適正な中間有機層18を形成することが可能になる。
 中間有機層18を形成する重合性組成物には、必要に応じて、シランカップリング剤および光重合開始剤の少なくとも一方を添加してもよい。
 シランカップリング剤および光重合開始剤は、重合性組成物が含有する成分等に応じて、公知の化合物、および、市販品等が、各種、利用可能である。
 中間有機層18を形成する重合性組成物へのシランカップリング剤および光重合開始剤の添加量は、ランカップリング剤および光重合開始剤の種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
 中間有機層18を形成する重合性組成物は、25℃における粘度が1Pa・s以上であるのが好ましく、5Pa・s以上であるのがより好ましい。
 中間有機層18を形成する重合性組成物の25℃における粘度を1Pa・s以上とすることにより、重合性組成物のハジキを防止して、下層の無機層16の全面に良好な中間有機層18を形成することができる。
 2層目の無機層16の上には、保護有機層19が形成される。
 保護有機層19は、好ましい態様として設けられるものであり、バリアフィルム10に圧力および機械的な力等が掛かった場合でも、無機層16を保護して、無機層16の損傷を防止するための層である。
 保護有機層19としては、前述の下層有機層14で例示したもの、および、中間有機層18で例示したものが、各種、利用可能である。
 また、保護有機層19には、アクリルポリマーを主鎖とし、側鎖として、末端がアクリロイル基のウレタンポリマーおよび末端がアクリロイル基のウレタンオリゴマーの少なくとも一方を有するグラフト共重合体の重合体も、利用可能である。このようなグラフト共重合体は、市販品も好適に利用可能である。グラフト共重合体の市販品としては、一例として、大成ファインケミカル社製のアクリット8BR930が例示される。
 また、保護有機層19に、このようなグラフト共重合体を用いる場合には、3官能以上の(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートポリマーの少なくとも一方を併用するのも好ましい。グラフト共重合体、3官能以上の(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートポリマーの少なくとも一方を用いて、保護有機層19を形成することにより、硬度が高く、無機層16の保護性能に優れる保護有機層19を形成できる。
 さらに、保護有機層19としては、このグラフト共重合体の重合物、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合物、および、グラフト共重合体と一般式(1)で表される(メタ)アクリレートとの重合物を含有する保護有機層19も、好適に利用可能である。
 すなわち、保護有機層19としては、このグラフト共重合体と、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートとを含有する重合性組成物で形成された保護有機層19も、好適に利用可能である。
 保護有機層19の厚さは、形成材料等に応じて、目的とする保護性能が得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、保護有機層19の厚さは、0.5~5μmであるのが好ましく、1~3μmであるのがより好ましい。
 保護有機層19も、他の有機層と同様、溶剤、保護有機層19となる有機化合物、界面活性剤、シランカップリング剤、光重合開始剤等を含有する重合性組成物を用いて、塗布法によって形成できる。
 また、保護有機層19も、RtoRで形成するのが好ましい。
 以下、図2および図3の概念図を参照して、本発明のガスバリアフィルムの製造方法の一例を説明する。
 図2に示す装置は、有機層を形成する有機成膜装置20である。有機成膜装置20は、RtoRによって有機層を形成するものであり、長尺な支持体(被成膜材料)を長手方向に搬送しつつ、有機層となる重合性組成物を塗布、乾燥した後、光照射によって重合性組成物を硬化(有機化合物を重合(架橋))して、無機層16の上に、下層有機層14および中間有機層18、あるいはさらに、保護有機層19を形成する。
 図示例の有機成膜装置20は、一例として、塗布部26と、乾燥部28と、光照射部30と、回転軸32と、巻取り軸34と、搬送ローラ対36および38とを有する。
 他方、図3に示す装置は、無機層16を形成する無機成膜装置24である。無機成膜装置24も、RtoRによって無機層16を形成するものであり、有機層を形成された長尺な支持体を長手方向に搬送しつつ、下層有機層14の上に無機層16を形成し、さらに、中間有機層18の上に無機層16を形成する。
 図示例の無機成膜装置24は、供給室50、成膜室52および巻取り室54を有する。供給室50と成膜室52とは開口76aを有する隔壁76によって、成膜室52と巻取り室54とは開口78aを有する隔壁78によって、それぞれ、分離されている。
 バリアフィルム10を作製する際には、まず、長尺な支持体12を巻回してなる材料ロール42が回転軸32に装填される。
 回転軸32に材料ロール42が装填されると、支持体12は、材料ロール42から引き出され、搬送ローラ対36を経て、塗布部26、乾燥部28および光照射部30を通過して、搬送ローラ対38を経て、巻取り軸34に至る、所定の搬送経路を通される。
 材料ロール42から引き出された支持体12は、搬送ローラ対36によって塗布部26に搬送され、表面に、下層有機層14を形成する重合性組成物を塗布される。塗布部26は、下層有機層14を形成する重合性組成物を、後に形成する中間有機層18に対して、下層有機層14の膜厚が、中間有機層18の厚さ/下層有機層14の厚さの比が0.1以下となる目的の膜厚となるように塗布する。
 下層有機層14となる塗布組成物は、前述のように、有機溶剤、下層有機層14となる有機化合物、界面活性剤、シランカップリング剤、光重合開始剤などを含むものである。
 また、塗布部26における重合性組成物の塗布は、ダイコート法、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
 下層有機層14となる重合性組成物が塗布された支持体12は、次いで、乾燥部28によって加熱されて、重合性組成物を乾燥される。
 乾燥部28は、表面側(重合性組成物側)から加熱して乾燥を行う乾燥部28aと、裏面側(支持体12側)から加熱して乾燥を行う乾燥部28bを有し、表面側と裏面側の両方から加熱して、重合性組成物の乾燥を行う。
 乾燥部28における加熱は、シート状物を加熱する公知の方法で行えばよい。例えば、表面側の乾燥部28aは、温風乾燥部であり、裏面側の乾燥部28bはヒートローラ(加熱機構を有するパスローラ)である。
 下層有機層14となる重合性組成物を乾燥された支持体12は、次いで、光照射部30によって紫外線を照射される。この紫外線の照射によって、重合性組成物が硬化(有機化合物が架橋(重合))されて、下層有機層14が形成される。なお、必要に応じて、下層有機層14、中間有機層18および保護有機層19となる重合性組成物の硬化は、窒素雰囲気等の不活性雰囲気で行うようにしてもよい。
 下層有機層14が形成された支持体12は、搬送ローラ対38によって搬送されて、巻取り軸34によってロール状に巻回される。以下の説明では、下層有機層14が形成された支持体12を『支持体12a』とも言う。
 ここで、有機成膜装置20においては、下層有機層14を形成したら、搬送ローラ対38において、供給ロール48から送り出した保護フィルムGaを形成した下層有機層14の上に積層し、下層有機層14を保護する。
 保護フィルムGaおよび後述する保護フィルムGbとしては、通常、PEフィルムおよびPPフィルム等のポリオレフィン製のフィルムが用いられる。
 支持体12aは、次いで、巻取り軸34に巻き取られる。所定長の下層有機層14の形成を終了すると、支持体12aは、必要に応じて切断されて、支持体12aを巻回してなる材料ロール46aとされる。
 支持体12a(下層有機層14を形成された支持体12)を巻回してなる材料ロール46aは、次いで、1層目の無機層16を形成するために無機成膜装置24に供給される。
 無機成膜装置24に供給された材料ロール46aは、供給室50の回転軸56に装填される。
 材料ロール46aが回転軸56に装填されると、材料ロール46aから支持体12aが引き出され、供給室50から、成膜室52を経て巻取り室54の巻取り軸58に至る所定の経路を通される。
 支持体12aを所定の経路に通したら、供給室50の真空排気手段61、成膜室52の真空排気手段74、および、巻取り室54の真空排気手段82を駆動して、無機成膜装置24の内部を所定の圧力にする。
 無機成膜装置24の内部が所定の圧力になったら、支持体12aの搬送が開始される。材料ロール46aから送り出された支持体12aは、パスローラ60によって案内されて成膜室52に搬送される。
 成膜室52に搬送された支持体12aは、パスローラ68に案内されてドラム62に巻き掛けられ、ドラム62に支持されて所定の経路を搬送されつつ、成膜手段64、例えばCCP-CVDによって1層目の無機層16を形成される。なお、無機層16を形成する際には、無機層16の形成に先立ち、パスローラ68において、下層有機層14の上に積層された保護フィルムGaを剥離して、回収ロール70で回収する。
 無機層16は、CCP-CVDおよびICP-CVD等のプラズマCVD、マグネトロンスパッタリングおよび反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着など、形成する無機層16に応じて、公知の気相堆積法による成膜方法で行えばよいのは、前述のとおりである。従って、使用する原料ガス(プロセスガス)および成膜条件等は、形成する無機層16および膜厚等に応じて、適宜、設定および選択すればよい。
 無機層16を形成された支持体12aは、パスローラ72に案内されて巻取り室54に搬送される。以下の説明では、無機層16を形成された支持体12aを『支持体12b』とも言う。
 ここで、無機成膜装置24においては、パスローラ72において、供給ロール73から送り出した保護フィルムGbを無機層16の上に積層し、無機層16を保護する。
 巻取り室54に搬送された支持体12bは、巻取り軸58によって巻き取られる。
 無機層16の形成が終了すると、無機成膜装置24の全室に清浄化した乾燥空気が導入されて、大気開放される。その後、支持体12bは、必要に応じて切断されて、支持体12bを巻回してなる材料ロール46bとされ、無機成膜装置24の巻取り室54から取り出される。
 支持体12b(下層有機層14および無機層16を形成された支持体12)を巻回してなる材料ロール46bは、中間有機層18を形成するために、再度、有機成膜装置20に供給される。
 支持体12bを巻回してなる材料ロール46bは、先の下層有機層14の形成と同様、回転軸32に装填され、次いで、材料ロール46bから支持体12bが引き出されて、巻取り軸34に至る所定の搬送経路を通される。
 下層有機層14の形成と同様に、有機成膜装置20では、支持体12bを長手方向に搬送しつつ、塗布部26において、無機層16の上に中間有機層18を形成する重合性組成物を塗布する。
 なお、無機層16の上に中間有機層18を形成する場合には、重合性組成物の塗布に先立ち、搬送ローラ対36において、無機層16の上に積層した保護フィルムGbを剥離して、回収ロール49で回収する。この際に、無機層16の表面に保護フィルムGbから剥離したポリオレフィンが残存する可能性が有るのは、前述のとおりである。
 前述のように、中間有機層18を形成する重合性組成物は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレート、好ましくは、さらにウレタン(メタ)アクリレートおよび二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの少なくとも一方、さらに必要に応じてシランカップリング剤および光重合開始剤等を、溶剤に溶解あるいは分散してなるものである。
 塗布部26は、この重合性組成物を、形成する中間有機層18の膜厚が0.05~0.5μmの目的とする膜厚となるように塗布する。
 次いで、乾燥部28において、重合性組成物を加熱して乾燥する。ここで、中間有機層18を形成する重合性組成物は、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有し、好ましくは、ウレタン(メタ)アクリレートおよび二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの少なくとも一方を含有するものである。そのため、重合性組成物は、乾燥のために加熱されても、十分な粘度を保っている。
 これにより、前述のように、形成する中間有機層18の膜厚が0.05~0.5μmと非常に薄く、さらに、保護フィルムGaから剥離されたポリオレフィンが無機層16の表面に残存していても、重合性組成物のハジキを生じることがなく、無機層16の表面を全面的に覆って、適正に、中間有機層18を形成する重合性組成物を乾燥できる。
 中間有機層18を形成する重合性組成物が乾燥された支持体12bは、次いで、光照射部30において紫外線等を照射され、重合性組成物が硬化されて中間有機層18が形成される。以下の説明では、中間有機層18が形成された支持体12bを『支持体12c』とも言う。
 支持体12cは、巻取り軸34によってロール状に巻き取られる。
 なお、下層有機層14の形成と同様、有機成膜装置20においては、搬送ローラ対38において、供給ロール48から送り出した保護フィルムGaを中間有機層18の上に積層して、中間有機層18を保護する。
 所定長の中間有機層18の形成が終了すると、先と同様に、支持体12cは、必要に応じて切断された後、支持体12cを巻回してなる材料ロール46cとされる。
 支持体12c(下層有機層14、無機層16および中間有機層18を形成された支持体12)を巻回してなる材料ロール46cは、2層目の無機層16を形成するために、再度、図3に示す無機成膜装置24に供給される。
 無機成膜装置24において、材料ロール46cは、先と同様に、供給室50の回転軸56に装填される。
 材料ロール46cが回転軸56に装填されると、材料ロール46cから支持体12cが引き出され、供給室50から、成膜室52を経て巻取り室54の巻取り軸58に至る所定の経路を通される。支持体12cを所定の経路に通したら、先と同様に、各室が所定圧力にされ、支持体12cの搬送が開始される。
 支持体12cは、先と同様に、所定の経路を搬送されつつ、成膜室52において保護フィルムGaが剥離されて、2層目の無機層16が中間有機層18の上に形成され、形成された無機層16の上に保護フィルムGbを積層される。2層目の無機層16を形成された支持体12cは、巻取り室54に搬送されて、巻取り軸58に巻き取られる。以下の説明では、2層目の無機層16が形成された支持体12cを『支持体12d』とも言う。
 2層目の無機層16の形成が終了すると、先と同様に、無機成膜装置24が大気開放され、支持体12dは、必要に応じて切断されて、支持体12dを巻回してなる材料ロール42dとされ、巻取り室54から取り出される。
 支持体12dを巻回してなる材料ロール42dは、保護有機層19を形成するために、再度、有機成膜装置20に供給される。
 なお、前述のように、下地となる有機層と無機層との組み合わせを3組以上、形成する場合、すなわち形成、中間有機層18と無機層16との組み合わせを、2組以上する場合には、このような中間有機層18と無機層16との形成を、形成する中間有機層18と無機層16との組み合わせの数に応じて、繰り返し行えばよい。
 支持体12d(下層有機層14、無機層16、中間有機層18および無機層16を形成された支持体12)を巻回してなる材料ロール42dは、先と同様に、回転軸32に装填され、次いで、支持体12dが引き出されて、巻取り軸34に至る所定の搬送経路を通される。
 支持体12dは、先と同様に、所定の経路を搬送されつつ、まず、搬送ローラ対36において保護フィルムGbを剥離され、塗布部26において、2層目の無機層16の上に保護有機層19となる重合性組成物を塗布される。前述のように、保護有機層19となる塗布組成物は、有機溶剤、保護有機層19となる有機化合物、界面活性剤、シランカップリング剤、光重合開始剤などを含むものである。
 重合性組成物を塗布された支持体12dは、次いで、乾燥部28において、保護有機層19となる重合性組成物を乾燥され、さらに、光照射部30において紫外線等を照射されて、保護有機層19となる重合性組成物を硬化されて、保護有機層19が形成される。
 保護有機層19が形成された支持体12d、すなわち、バリアフィルム10は、巻取り軸34によってロール状に巻き取られる。
 以上、本発明のガスバリアフィルム、および、ガスバリアフィルムの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。
 [実施例1]
  <<支持体>>
 支持体12として、幅1000mm、厚さ100μm、長さ100mのPETフィルム(東洋紡社製 コスモシャインA4300)を用いた。
  <<下層有機層14の形成>>
 TMPTA(ダイセルオルネクス社製)および光重合開始剤(ランベルティ社製、ESACURE KTO46)を用意し、質量比として95:5となるように秤量し、これらを固形分濃度が15質量%となるようにメチルエチルケトン(MEK)に溶解して、下層有機層14を形成する重合性組成物を調製した。
 図2に示す有機成膜装置20の塗布部26の所定位置に、下層有機層14を形成する重合性組成物を充填した。また、支持体12をロール状に巻回してなる材料ロール42を、回転軸32に装填して、支持体12を所定の搬送経路に挿通した。さらに、PE製の保護フィルムGaを巻回した供給ロール48を所定位置に装填して、搬送ローラ対38において、下層有機層14に積層するようにした。
 有機成膜装置20において、支持体12を長手方向に搬送しつつ、塗布部26によって重合性組成物を塗布し、乾燥部28において重合性組成物を乾燥させた。塗布部26は、ダイコータを用いた。乾燥部28での加熱温度は50℃、通過時間は3分間とした。
 その後、光照射部30において紫外線を照射(積算照射量約600mJ/cm2)して重合性組成物を硬化させて下層有機層14を形成した。搬送ローラ対38において、下層有機層14の表面に保護フィルムGaを積層した後、巻き取って、下層有機層14を形成した支持体12(支持体12a)を巻回した材料ロール46aとした。下層有機層14の厚さは、5μm(5000nm)であった。
  <<1層目の無機層16の形成>>
 支持体12a(下層有機層14を形成した支持体12)を巻回した材料ロール46aを、図3に示す、CCP-CVDによって成膜を行う無機成膜装置24の供給室50の回転軸56に装填し、支持体12aを所定の搬送経路に挿通した。また、PE製の保護フィルムGbを巻回した供給ロール73を所定位置に装填して、パスローラ72において、無機層16に積層するようにした。
 無機成膜装置24において、支持体12aを長手方向に搬送しつつ、成膜室52において、パスローラ68で保護フィルムGaを剥離した後、下層有機層14の上に、無機層16として窒化ケイ素膜を形成した。次いで、パスローラ72において、無機層16の表面に保護フィルムGbを積層した後、巻取り室54において巻取り軸58で巻き取って、無機層16を形成した支持体12a(支持体12b)を巻回した材料ロール42bとした。
 無機層16を形成する原料ガスは、シランガス(流量160sccm)、アンモニアガス(流量370sccm)、水素ガス(流量590sccm)および窒素ガス(流量240sccm)を用いた。電源は、周波数13.56MHzの高周波電源を用い、プラズマ励起電力は800Wとした。成膜圧力は40Paとした。無機層16の到達膜厚は、35nmであった。
 <<中間有機層18の形成>>
 一般式(1)で表される(メタ)アクリレートとして、下記の化合物EAを用意した。
 化合物EA(新中村化学社製、NKオリゴ EA-8720)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 化合物EA、シランカップリング剤(信越シリコーン社製、KBM5103)、および、光重合開始剤(ランベルティ社製、ESACURE KTO46)を、化合物EA:シランカップリング剤:光重合開始剤の質量比で87:10:3となるように秤量し、これらを固形分濃度が5質量%となるようにMEKとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)との混合溶剤(MEK:PGMEA=4:6)に溶解して、中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 図2に示すRtoRによる有機成膜装置20の塗布部26の所定位置に、中間有機層18を形成する重合性組成物を充填した。また、支持体12bを巻回した材料ロール42bを回転軸32に装填して、支持体12bを所定の搬送経路に挿通した。さらに、PE製の保護フィルムGaを巻回した供給ロール48を所定位置に装填して、搬送ローラ対38において、中間有機層18に積層するようにした。
 有機成膜装置20において、支持体12b(下層有機層14および無機層16を形成した支持体12)を長手方向に搬送しつつ、塗布部26によって重合性組成物を塗布し、乾燥部28において重合性組成物を乾燥させた。塗布部26は、ダイコータを用いた。乾燥部28での乾燥温度はを110℃、通過時間は3分間とした。
 その後、支持体12側から80℃に加熱しつつ、光照射部30において紫外線を照射(積算照射量約600mJ/cm2)して重合性組成物を硬化させて中間有機層18を形成した。搬送ローラ対38において中間有機層18の表面に保護フィルムGaを積層した後、巻き取って、中間有機層18を形成した支持体12b(支持体12c)を巻回した材料ロール46cとした。中間有機層18の厚さは、0.15μm(150nm)であった。
  <<2層目の無機層16の形成>>
 支持体12c(下層有機層14、無機層16および中間有機層18を形成した支持体12)を巻回した材料ロール46cを、図3に示す無機成膜装置24の供給室50の回転軸56に装填し、所定の経路を挿通した。
 次いで、1層目の無機層16と同様にして、中間有機層18の上に2層目の無機層16を形成して、ガスバリアフィルムを作製した。無機層の到達膜厚は35nmであった。
 [実施例2]
 中間有機層18の形成において、中間有機層18を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、中間有機層18の膜厚を0.5μm(500nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例3]
 中間有機層18の形成において、中間有機層18を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、中間有機層18の膜厚を0.05μm(50nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例4]
 下層有機層14の形成において、下層有機層14を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、下層有機層14の膜厚を3μm(3000nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例5]
 下層有機層14の形成において、下層有機層14を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、下層有機層14の膜厚を3μm(3000nm)とし、さらに、
 中間有機層18の形成において、中間有機層18を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、中間有機層18の膜厚を0.3μm(300nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例6]
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、大成ファインケミカル社製のアクリット8BR600を用意した。
 中間有機層18を形成する重合性組成物に、さらに、このウレタン(メタ)アクリレートを添加して、各材料を、化合物EA:ウレタン(メタ)アクリレート:シランカップリング剤:光重合開始剤の質量比で85:2:10:3となるように秤量した以外は、実施例1と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例7]
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、大成ファインケミカル社製のアクリット8DK2030を用意した。
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、アクリット8BR600に変えて、このアクリット8DK2030を用いた以外は、実施例6と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例8]
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、新中村化学社製のU-6LPAを用意した。
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、アクリット8BR600に変えて、このU-6LPAを用いた以外は、実施例6同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例9]
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、新中村化学社製のU-6HAを用意した。
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、アクリット8BR600に変えて、このU-6HAを用いた以外は、実施例6と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例10]
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、新中村化学社製のU-15HAを用意した。
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、アクリット8BR600に変えて、このU-15HAを用いた以外は、実施例6と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例11]
 重合性組成物の調製において、化合物EA:ウレタン(メタ)アクリレート:シランカップリング剤:光重合開始剤の質量比で82:5:10:3となるように秤量を行った以外は、実施例6と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例12]
 重合性組成物の調製において、化合物EA:ウレタン(メタ)アクリレート:シランカップリング剤:光重合開始剤の質量比で77:10:10:3となるように秤量を行った以外は、実施例6と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例13]
 ウレタン(メタ)アクリレートとして、大成ファインケミカル社製のアクリット8BR600を用意した。
 また、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートとして、TMPTA(ダイセルオルネクス社製)を用意した。
 中間有機層18を形成する重合性組成物に、さらに、このウレタン(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリレートを添加して、化合物EA:(メタ)アクリレート:ウレタン(メタ)アクリレート:シランカップリング剤:光重合開始剤の質量比で75:10:2:10:3となるように秤量した以外は、実施例1と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例14]
 二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートとして、DPHA(新中村化学社製、A-DPH)を用意した。
 二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートとして、TMPTAに変えて、DPHAを用いた以外は、実施例13と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例15]
 実施例1と同様のガスバリアフィルムを作製した。
 また、実施例6において中間有機層18を形成した重合性組成物を用意した。
 ガスバリアフィルムの2層目の無機層16の上に、この重合性組成物を用い、かつ、重合性組成物の塗布量を変更した以外は、実施例6の中間有機層18と同様に保護有機層19を形成して、図1に示すガスバリアフィルム10を作製した。保護有機層19の厚さは、1μm(1000nm)であった。
 [実施例16]
 実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 このガスバリアフィルムの2層目の無機層16の上に、先に形成した中間有機層18と同様にして、2層目の中間有機層18を形成した。
 2層目の中間有機層18の上に、先に形成した無機層16と同様にして、3層目の無機層を形成した。これにより、下地となる有機層と無機層との組み合わせを3組、有するガスバリアフィルムを作製した。
 [実施例17]
 実施例6と同様にガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、中間有機層18を形成する重合性組成物が、化合物EAに加え、ウレタン(メタ)アクリレート(アクリット8BR600)を含有する。
 このガスバリアフィルムの2層目の無機層16の上に、先に形成した中間有機層18と同様にして、2層目の中間有機層18を形成した。
 2層目の中間有機層18の上に、先に形成した無機層16と同様にして、3層目の無機層を形成した。これにより、下地となる有機層と無機層との組み合わせを3組、有するガスバリアフィルムを作製した。
 [比較例1]
 下層有機層14の形成において、下層有機層14を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、下層有機層14の膜厚を6μm(6000nm)とし、さらに、
 中間有機層18の形成において、中間有機層18を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、中間有機層18の膜厚を0.6μm(600nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [比較例2]
 中間有機層18の形成において、中間有機層18を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、中間有機層18の膜厚を0.02μm(20nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [比較例3]
 下層有機層14の形成において、下層有機層14を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、下層有機層14の膜厚を1.8μm(1800nm)とし、さらに、
 中間有機層18の形成において、中間有機層18を形成する重合性組成物の塗布量を変更して、中間有機層18の膜厚を0.4μm(400nm)とした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [比較例4]
 中間有機層18を形成する重合性組成物の調製において、化合物EAに変えて、TMPTA(ダイセルオルネクス社製)を用いた以外は、実施例1と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [比較例5]
 中間有機層18を形成する重合性組成物の調製において、化合物EAに変えて、DPHA(新中村化学社製、A-DPH)を用いた以外は、実施例1と同様に中間有機層18を形成する重合性組成物を調製した。
 この重合性組成物を用いて中間有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。
 [評価]
 このようにして作製したガスバリアフィルムについて、ガスバリア性および密着性を評価した。
 <ガスバリア性>
 カルシウム腐食法(特開2005-283561号公報に記載される方法)によって、温度40℃、相対湿度90%RHの条件で水蒸気透過率[g/(m2・day)]を測定した。
 なお、水蒸気透過率の測定は、ガスバリアフィルムを作製した直後と、温度85℃、相対湿度85%RHの環境下に500時間放置した後とで行った。
 <密着性>
 JIS K5400に準拠したクロスカット剥離試験で評価した。
 各ガスバリアフィルムの保護有機層19の形成面に、カッターナイフを用いて、膜面に対して90°の切り込みを1mm間隔で入れ、1mm間隔の碁盤目を100個作成した。この上に2cm幅のマイラーテープ(日東電工製、ポリエステルテープ、No.31B)で貼り付けたテープを剥がした。保護有機層19が残存したマスの数で評価した。
 なお、クロスカット剥離試験は、ガスバリアフィルムを作製した直後と、温度85℃、相対湿度85%RHの環境に500時間放置した後とで行った。
 結果を下記の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 上記表に示されるように、本発明のガスバリアフィルムは、いずれも、優れたガスバリア性を有し、さらに、密着性も高い。特に、中間有機層が、一般式(1)で表される(メタ)アクリレートに加え、ウレタン(メタ)アクリレートを含有する実施例6~10は、より優れたガスバリア性および密着性を得ている。中間有機層が、さらに、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートを含有する実施例13および実施例14は、さらに優れたガスバリア性を得ている。また、保護有機層19を有する実施例15、下地となる有機層と無機層との組み合わせを3組有する実施例16および実施例17も、より優れたガスバリア性および密着性を得ている。
 これに対し、中間有機層が厚すぎる比較例1は、ガスバリア性は良好であるが、密着性が低い。他方、中間有機層が薄すぎる比較例2は、密着性は良好であるが、ガスバリア性が低い。また、中間有機層の厚さと下層有機層の厚さとの比が0.1を超える比較例3は、密着性は良好であるが、ガスバリア性が低い。さらに、中間有機層が一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有しない比較例4および比較例5は、重合性組成物のハジキによって中間有機層が適正に形成できず、ガスバリア性および密着性が、共に低い。
 以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
 太陽電池および有機EL素子等に好適に利用可能である。
 10 (ガス)バリアフィルム
 12,12a,12b,12c,12d 支持体
 14 下層有機層
 16 無機層
 18 保護有機層
 20 有機成膜装置
 24 無機成膜装置
 26 塗布部
 28 乾燥部
 30 光照射部
 32,56 回転軸
 34,58 巻取り軸
 36,38 搬送ローラ対
 42,42b,42d,46a,46c 材料ロール
 48,70 供給ロール
 49,73 回収ロール
 50 供給室
 52 成膜室
 54 巻取り室
 60,68,72,80 パスローラ
 61,74,82 真空排気手段
 62 ドラム
 64 成膜手段
 76,78 隔壁
 76a,76b 開口
 Ga,Gb 保護フィルム

Claims (13)

  1.  支持体の一方の面に、無機層と、前記無機層の下地となる有機層との組み合わせを、2組以上有し、
     前記支持体の表面には前記有機層を有し、前記支持体の表面の有機層を下層有機層、前記無機層の間の有機層を中間有機層とした場合に、前記中間有機層の厚さが0.05~0.5μmで、前記中間有機層の厚さ/前記下層有機層の厚さの比が0.1以下であり、さらに、
     前記中間有機層が、下記の一般式(1)で表される(メタ)アクリレートの重合体を含有することを特徴とするガスバリアフィルム。
      一般式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     一般式(1)中、R1は、置換基を表し、それぞれ、同一でも異なってもよい。nは、0~5の整数を示し、それぞれ、同一でも異なってもよい。但し、R1の少なくとも1つは(メタ)アクリロイル基を含む。
  2.  前記中間有機層が、ウレタン(メタ)アクリレートの重合体を含有する請求項1に記載のガスバリアフィルム。
  3.  前記ウレタン(メタ)アクリレートが6官能以上のウレタン(メタ)アクリレートである請求項2に記載のガスバリアフィルム。
  4.  前記中間有機層が、二重結合当量が200以下の(メタ)アクリレートの重合体を含有する請求項1~3のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。
  5.  前記一般式(1)で表される(メタ)アクリレートが、4官能以上の(メタ)アクリレートである請求項1~4のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。
  6.  支持体の一方の面に、有機層と無機層とを交互に形成することを、前記有機層および前記無機層共に、2層以上、行い、かつ、
     前記支持体の表面には前記有機層を形成し、前記支持体の表面に形成される有機層を下層有機層、前記無機層の間に形成される有機層を中間有機層とした場合に、前記中間有機層の厚さが0.05~0.5μmで、前記中間有機層の厚さ/前記下層有機層の厚さの比が0.1以下となるように、前記下層有機層および前記中間有機層を形成するものであり、さらに、
     前記中間有機層を、下記の一般式(1)で表される(メタ)アクリレートを含有する重合性組成物を前記無機層に塗布する塗布工程、前記無機層に塗布した重合性組成物を加熱して乾燥する乾燥工程、および、前記乾燥した重合性組成物を硬化する硬化工程、を行って形成することを特徴とするガスバリアフィルムの製造方法。
      一般式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     一般式(1)中、R1は、置換基を表し、それぞれ、同一でも異なってもよい。nは、0~5の整数を示し、それぞれ、同一でも異なってもよい。但し、R1の少なくとも1つは(メタ)アクリロイル基を含む。
  7.  前記重合性組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含有する請求項6に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
  8.  前記ウレタン(メタ)アクリレートが6官能以上のウレタン(メタ)アクリレートである請求項7に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
  9.  前記重合性組成物が、二重結合当量が200以下の多官能の(メタ)アクリレートを含有する請求項6~8のいずれか1項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
  10.  前記一般式(1)で表される(メタ)アクリレートが、4官能以上の(メタ)アクリレートである請求項6~9のいずれか1項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
  11.  前記無機層および前記有機層の形成を、ロール・トゥ・ロール方式によって行うものであり、かつ、
     前記無機層を形成した後、形成した前記無機層が他の部材に接触する前に、前記無機層の表面に保護フィルムを積層し、さらに、
     前記中間有機層の形成に先立ち、前記無機層から保護フィルムを剥離し、前記無機層が他の部材に接触する前に、前記塗布工程を行う請求項6~10のいずれか1項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
  12.  前記保護フィルムがポリオレフィン製である請求項11に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
  13.  前記重合性組成物の粘度が1Pa・s以上である請求項6~12のいずれか1項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
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