WO2022064895A1 - ガスバリアフィルム及び波長変換シート - Google Patents

ガスバリアフィルム及び波長変換シート Download PDF

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WO2022064895A1
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alo
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美季 福上
重和 安武
薫 古田
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凸版印刷株式会社
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    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50Protective arrangements
    • G02F2201/501Blocking layers, e.g. against migration of ions

Definitions

  • This disclosure relates to a gas barrier film and a wavelength conversion sheet.
  • Patent Documents 1 to 3 In display devices such as organic EL displays and QD liquid crystal displays using quantum dots, and in solar cells and the like, gas barrier films are used in order to prevent quality deterioration due to water vapor, oxygen, etc. (Patent Documents 1 to 3). reference).
  • the gas barrier film used for the above-mentioned applications is required to have not only gas barrier properties but also transparency.
  • QD quantum dots
  • a gas barrier film is laminated so as to cover both sides of the wavelength conversion layer. Will be done.
  • the transparency of the gas barrier film, particularly the emission color to be converted changes depending on the intensity of the yellowish color, so that the gas barrier film is required to have a reduced yellowish color.
  • the gas barrier film used for the above-mentioned applications is required to have a good appearance with suppressed wrinkles from the viewpoint of improving transparency and suppressing color unevenness.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas barrier film having excellent water vapor barrier properties, reducing yellowness, and suppressing wrinkles, and a wavelength conversion sheet using the same. do.
  • the present disclosure includes a substrate, a first AlO x thin-film deposition layer, a gas barrier intermediate layer, a second AlO x thin-film deposition layer, and a gas barrier coating layer in this order. It has a laminated structure, and the thickness of the first AlO x thin-film deposition layer and the second AlO x thin-film deposition layer are both 15 nm or less, and the thickness of the gas barrier intermediate layer and the gas barrier coating layer. Is 200 to 400 nm, and the composite elastic modulus measured by the nano-indentation method of the gas barrier coating layer is 7 to 11 GPa at a measurement temperature of 25 ° C. and 5 to 8 GPa at a measurement temperature of 60 ° C. Provide a gas barrier film.
  • the laminated structure is provided, the thickness of each layer is within the above range, and the gas barrier coating layer satisfies the condition of the composite elastic modulus, so that the oxygen / water vapor barrier property is excellent. Can be obtained, yellowness can be reduced, and wrinkles can be suppressed. Further, by setting the thickness of the first and second AlO x thin-film deposition layers to 15 nm or less and the thickness of the gas barrier intermediate layer and the gas barrier coating layer to 200 to 400 nm, the conversion efficiency of the wavelength conversion sheet is particularly high.
  • the thickness of each layer can be reduced, and wrinkles and cracks can be prevented. Since the generation can be suppressed and the total thickness of the layer imparting the gas barrier property can be secured, good gas barrier property can be obtained. Further, by setting the composite elastic modulus of the gas barrier coating layer within the above range, it is possible to achieve both the barrier property against oxygen and water vapor and the deformation resistance when the base material is deformed by heat treatment or the like.
  • the hardness measured by the nanoindentation method of the gas barrier coating layer is 1.15 to 1.70 GPa at a measurement temperature of 25 ° C. and 0.85 to 1.30 GPa at a measurement temperature of 60 ° C. Is preferable.
  • the gas barrier coating layer satisfies the above-mentioned hardness condition, better oxygen / water vapor barrier property can be obtained, yellowness can be further reduced, and wrinkle generation can be further suppressed.
  • the surface of the base material on the side of the first AlO x thin-film deposition layer is plasma-treated.
  • a base material whose surface on the side of the first AlO x thin-film deposition layer is plasma-treated the adhesion between the base material and the first AlO x -deposited layer can be improved, and delamination between these layers can be improved. Can be suppressed.
  • the layers are separated by plasma treatment without forming a layer for improving adhesion such as an anchor coat layer or the like. Since the adhesion can be improved, the light transmission can be improved as compared with the case where the anchor coat layer or the like is provided.
  • the gas barrier coating layer contains at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing polymer compound, a metal alkoxide, a silane coupling agent, and a hydrolyzate thereof. It is preferably a layer formed by using the forming composition.
  • the composition for forming a gas barrier coating layer contains the above components, it is easy to control the composite elastic modulus and hardness of the gas barrier coating layer within the above-mentioned ranges, and more excellent oxygen / water vapor barrier properties can be obtained. Can be done.
  • the present disclosure also provides a wavelength conversion sheet comprising a fluorophore layer and the gas barrier film of the present disclosure disposed on at least one surface of the fluorophore layer.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the gas barrier film of the present disclosure.
  • the gas barrier film 100 according to the present embodiment has a base material 11, a first AlO x thin-film deposition layer 13 provided on the base material 11, and a gas barrier intermediate layer provided on the first AlO x thin-film deposition layer 13.
  • a second AlO x -deposited layer 23 provided on the gas-barrier intermediate layer 14 and a gas-barrier coating layer 24 provided on the second AlO x -deposited layer 23 are provided.
  • the gas barrier film 100 includes a first barrier layer 15 composed of a first AlO x thin-film deposition layer 13 and a gas barrier intermediate layer 14, and a second barrier layer composed of a second AlO x thin-film deposition layer 23 and a gas barrier coating layer 24. 25 and.
  • the base material 11 is preferably a polymer film.
  • the material of the polymer film include polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyamides such as nylon; polyolefins such as polypropylene and cycloolefin; polycarbonates; and triacetyl cellulose.
  • the polymer film is preferably a polyester film, a polyamide film or a polyolefin film, more preferably a polyester film or a polyamide film, and even more preferably a polyethylene terephthalate film.
  • Polyethylene terephthalate film is desirable from the viewpoint of transparency, processability and adhesion.
  • the polyethylene terephthalate film is preferably a biaxially stretched polyethylene terephthalate film from the viewpoint of transparency and gas barrier property.
  • the base material 11 may contain additives such as an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, and a slip agent, if necessary.
  • an anchor coat layer may be provided on the surface 11a of the base material 11 on the side of the first AlO x thin-film deposition layer 13.
  • the anchor coat layer may be, for example, a polyester resin, an isocyanate resin, a urethane resin, an acrylic resin, a polyvinyl alcohol resin, an ethylene vinyl alcohol resin, a vinyl modified resin, an epoxy resin, an oxazoline group-containing resin, a modified styrene resin, a modified silicone resin or an alkyl titanate. It can be formed by using a resin selected from the above.
  • the anchor coat layer can be formed by using the above-mentioned resin alone or by using a composite resin in which two or more kinds of the above-mentioned resins are combined.
  • the thickness of the anchor coat layer is, for example, 0.001 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less.
  • the thickness of the anchor coat layer is made very thin (for example, 0. Since it can be (02 ⁇ m or less), the energy loss in the anchor coat layer can be reduced.
  • the surface 11a of the base material 11 on the side of the first AlO x thin-film deposition layer 13 may be subjected to surface treatment such as corona treatment, frame treatment and plasma treatment.
  • surface treatment such as corona treatment, frame treatment and plasma treatment.
  • the AlO x thin-film deposition layer 13 directly on the surface-treated surface, energy loss in the anchor coat layer or the like is eliminated as compared with the case where the anchor coat layer or the like is provided, so that the light transmission property can be improved. Can be done.
  • the plasma treatment the following reactive ion etching treatment is preferable.
  • the base material 11 may include a modified treatment layer formed by subjecting the surface 11a thereof to reactive ion etching (hereinafter, also referred to as “RIE”).
  • RIE reactive ion etching
  • the modified layer refers to a portion where the vicinity of the surface of the base material 11 is modified into a layer by the RIE treatment.
  • Plasma is used for RIE processing. Radicals and ions generated in the plasma provide a chemical effect that imparts a functional group to the surface of the substrate 11.
  • surface impurities are removed by ion etching, and the physical effect of increasing the surface roughness can also be obtained. Therefore, the modified treatment layer in which the above-mentioned chemical effect and the above-mentioned physical effect are exhibited by the RIE treatment improves the adhesion between the base material 11 and the first AlO x thin-film deposition layer 13, and is in a high-temperature and high-humidity environment. Even underneath, peeling between the base material 11 and the first AlO x thin-film deposition layer 13 is less likely to occur.
  • the RIE treatment on the base material 11 can be carried out using a known RIE type plasma processing apparatus.
  • a take-up type in-line plasma processing device is preferable.
  • a planar type plasma processing device, a hollow anode type plasma processing device, or the like can be used.
  • the thickness of the base material 11 is not particularly limited, but is preferably 3 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less. When this thickness is 3 ⁇ m or more, processing is easy, and when it is 100 ⁇ m or less, the total thickness of the gas barrier film can be reduced.
  • the first AlO x thin-film deposition layer 13 is formed by vapor deposition on the substrate 11.
  • the second AlO x thin-film deposition layer 23 is formed by vapor deposition on the gas barrier intermediate layer 14.
  • the first AlO x thin-film layer 13 and the second AlO x thin-film layer 23 are layers containing AlO x (aluminum oxide).
  • AlO x is preferable because it has high transparency and easily reduces yellowness.
  • the value of x is preferably 0.01 to 2.00, preferably 1.00 to 1.90, because good gas barrier properties can be easily obtained and yellowness can be easily reduced. Is more preferable.
  • the first AlO x -deposited layer 13 and the second AlO x -deposited layer 23 may have the same configuration or different configurations.
  • Examples of the vapor deposition method for forming the first AlO x vapor deposition layer 13 and the second AlO x vapor deposition layer 23 include a resistance heating vacuum deposition method, an EB (Electron Beam) heating vacuum deposition method, and an induction heating method.
  • a vacuum vapor deposition method or the like can be used.
  • the film thicknesses of the first AlO x -deposited layer 13 and the second AlO x -deposited layer 23 are both 15 nm or less, preferably 13 nm or less. By setting this film thickness to the above upper limit value or less, the transparency of the gas barrier film can be improved and the yellowness can be reduced. On the other hand, the film thicknesses of the first AlO x -deposited layer 13 and the second AlO x -deposited layer 23 are both preferably 5 nm or more, and more preferably 8 nm or more. By setting this film thickness to the above lower limit value or more, better gas barrier properties can be obtained.
  • gas barrier intermediate layer 14 and gas barrier coating layer 24 are provided in order to prevent various secondary damages in the subsequent process and to impart high gas barrier properties.
  • the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 may have the same configuration or different configurations.
  • the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 contain a composition containing at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing polymer compound, a metal alkoxide, a silane coupling agent, and a hydrolyzate thereof. It is preferably a layer formed using.
  • the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 having such a structure include at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing polymer compound, a metal alkoxide, a silane coupling agent, and a hydrolyzate thereof. It can be formed by using a composition having an aqueous solution or a water / alcohol mixed solution as a main component (hereinafter, also referred to as a coating agent).
  • the coating agent preferably contains at least a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof from the viewpoint of further improving the gas barrier property, and is selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing polymer compound, a metal alkoxide and a hydrolyzate thereof. It is more preferable to contain at least one of the above, a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof, a hydroxyl group-containing polymer compound or a hydrolyzate thereof, a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof, a silane coupling agent or a silane coupling agent or a hydrolyzate thereof. It is more preferable to contain the hydrolyzate.
  • the coating agent is, for example, hydrolyzed directly or in advance of the metal alkoxide and the silane coupling agent in a solution in which a hydroxyl group-containing polymer compound which is a water-soluble polymer is dissolved in an aqueous (water or water / alcohol mixed) solvent. It can be prepared by mixing those that have undergone treatment such as alkoxide.
  • hydroxyl group-containing polymer compound used in the coating agent examples include polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate and the like.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 contain at least one selected from the group consisting of a metal alkoxide represented by the following general formula (1) and a hydrolyzate thereof from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties. It is preferably formed from the composition.
  • R 1 and R 2 are independently monovalent organic groups having 1 to 8 carbon atoms, and are preferably alkyl groups such as a methyl group and an ethyl group.
  • M represents an n-valent metal atom such as Si, Ti, Al, Zr and the like.
  • m is an integer from 1 to n. When there are a plurality of R 1 or R 2 , R 1 or R 2 may be the same or different.
  • metal alkoxide examples include tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] and triisopropoxyaluminum [Al (O-2'-C 3 H 7 ) 3 ].
  • Tetraethoxysilane and triisopropoxyaluminum are preferred because they are relatively stable in aqueous solvents after hydrolysis.
  • silane coupling agent examples include compounds represented by the following general formula (2).
  • the silane coupling agent represented by the following general formula (2) By using the silane coupling agent represented by the following general formula (2), the water resistance and heat resistance of the gas barrier film can be further improved.
  • R 11 represents an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group
  • R 12 is an alkyl group substituted with an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkenyl group or an acryloxy group, or a methacrylate group.
  • a monovalent organic group such as an alkyl group substituted with a group is shown, R 13 is a monovalent organic functional group, and p is an integer of 1 to 3. When a plurality of R 11s or R 12s are present, the R 11s or the R 12s may be the same or different from each other.
  • the monovalent organic functional group represented by R 13 includes a glycidyloxy group, an epoxy group, a mercapto group, a hydroxyl group, an amino group, an alkyl group substituted with a halogen atom, or a monovalent organic functional group containing an isocyanate group. The group is mentioned.
  • silane coupling agent examples include vinyltrimethoxysilane, ⁇ -chloropropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. , 3-Glysidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropylmethyldimethoxysilane and other silane coupling agents. ..
  • the silane coupling agent may be a multimer obtained by polymerizing the compound represented by the above general formula (2).
  • a trimer is preferable, and 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate is more preferable.
  • This is a condensed polymer of 3-isocyanate alkylalkoxysilane. It is known that the 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate has no chemical reactivity in the isocyanate portion, but the reactivity is ensured by the polarity of the nurate portion.
  • 3-isocyanate alkylalkoxylan is added to an adhesive or the like like 3-isocyanate alkylalkoxylan, and is known as an adhesive improving agent. Therefore, by adding 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate to the hydroxyl group-containing polymer compound, the water resistance of the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 is improved by hydrogen bonding. Can be made to.
  • 3-Isocyanatealkylalkoxylan is highly reactive and has low liquid stability, whereas 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate is not water-soluble due to its polarity.
  • the water resistance is equivalent to that of 3-isocyanatealkylalkoxylan and 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate.
  • 1,3,5-Tris (3-trialkoxysilylalkyl) isocyanurate may be produced by thermal condensation of 3-isocyanatepropylalkoxysilane, and may contain the raw material 3-isocyanatepropylalkoxysilane. However, there is no particular problem. More preferably, it is 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylpropyl) isocyanurate, and more preferably 1,3,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate. Since this methoxy group has a high hydrolysis rate and those containing a propyl group can be obtained at a relatively low cost, 1,3,5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate is practically advantageous.
  • an isocyanate compound or a known additive such as a dispersant, a stabilizer, or a viscosity modifier to the coating agent as needed, as long as the gas barrier property is not impaired.
  • the coating agent for forming the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 is, for example, a dipping method, a roll coating method, a gravure coating method, a reverse gravure coating method, an air knife coating method, a comma coating method, a die coating method, and a screen. It can be applied by a printing method, a spray coating method, a gravure offset method, or the like.
  • the coating film to which this coating agent is applied can be dried by, for example, a hot air drying method, a hot roll drying method, a high frequency irradiation method, an infrared irradiation method, a UV irradiation method, or a combination thereof.
  • the temperature at which the coating film is dried can be, for example, a temperature of 50 to 150 ° C., preferably a temperature of 70 to 100 ° C.
  • the thickness of the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 is 200 to 400 nm, preferably 230 to 380 nm, and more preferably 250 to 350 nm in terms of the film thickness after curing.
  • this film thickness is 200 to 400 nm, preferably 230 to 380 nm, and more preferably 250 to 350 nm in terms of the film thickness after curing.
  • the total thickness of the gas barrier intermediate layer 14 and the gas barrier coating layer 24 is preferably 400 to 800 nm, more preferably 450 to 600 nm. Further, the thickness of the gas barrier intermediate layer 14 and the thickness of the gas barrier coating layer 24 may be different. Even if the ratio of the thickness of the gas barrier intermediate layer 14 to the thickness of the gas barrier coating layer 24 (thickness of the gas barrier intermediate layer 14 / thickness of the gas barrier coating layer 24) is 1.0 to 2.0. It may be more than 1.0 and 2.0 or less, and may be 1.1 to 1.5. By making the thickness of the gas barrier coating layer 24 the same as or thinner than the thickness of the gas barrier intermediate layer 14, it is easier to suppress the occurrence of wrinkles and the gas barrier coating layer 24 is made harder. Cheap.
  • the gas barrier coating layer 24 has a composite elastic modulus measured by the nanoindentation method of 7 to 11 GPa at a measurement temperature of 25 ° C. and 5 to 8 GPa at a measurement temperature of 60 ° C.
  • the hardness of the gas barrier coating layer 24 measured by the nanoindentation method is 1.15 to 1.70 GPa at a measurement temperature of 25 ° C. and 0.85 to 1.30 GPa at a measurement temperature of 60 ° C. Is preferable.
  • the composite elastic modulus and hardness of the gas barrier coating layer 24 can be adjusted by controlling the crosslink density according to the composition of the coating agent (particularly the amount of the silane coupling agent) described above and the heating temperature at the time of layer formation. can.
  • the composite elastic modulus and hardness of the gas barrier coating layer 24 represent the composite elastic modulus and hardness calculated by the nanoindentation method.
  • the nanoindentation method is a measurement method in which a quasi-static indentation test is performed on a target measurement target to acquire the mechanical properties of the sample.
  • the composite elastic modulus and hardness can be measured by, for example, the following devices.
  • a Hydron TI-Premier (trade name) manufactured by Bruker Japan Co., Ltd., to which a nanoDMA III transducer (trade name) was attached was used as the transducer.
  • a Berkovich type diamond heating indenter TI-0283 (trade name) having a tip opening angle of 142.3 ° was used.
  • the measured temperature was controlled using a heating stage xSol400 (trade name) manufactured by Bruker Japan Co., Ltd.
  • the temperature rising rate during temperature control was 20 ° C./min, and the measurement was carried out after the heating stage reached a desired temperature and held for 10 minutes.
  • fused silica which is a standard sample, was tested in advance, and the relationship between the contact depth and the contact projection area was calibrated.
  • the measurement conditions of the nanoindentation method are as follows: after pushing to a depth of 30 nm at a pushing speed of 30 nm / sec by a quasi-static test, holding at the maximum depth for 1 second, and then unloading at a speed of 30 nm / sec. did.
  • the composite elastic modulus and hardness were calculated by the Oliver-Pharr method by analyzing the result of the unloading curve in the region of 60 to 95% with respect to the maximum load at the time of unloading.
  • the composite elastic modulus of the gas barrier coating layer 24 measured by the nanoindentation method is 7 to 11 GPa at a measurement temperature of 25 ° C., but is preferably 7.5 to 10.5 GPa.
  • the composite elastic modulus of the gas barrier coating layer 24 measured by the nanoindentation method is 5 to 8 GPa at a measurement temperature of 60 ° C., but is preferably 5.5 to 7.5 GPa.
  • the hardness of the gas barrier coating layer 24 measured by the nanoindentation method is preferably 1.15 to 1.70 GPa, more preferably 1.20 to 1.65 GPa at a measurement temperature of 25 ° C.
  • the hardness of the gas barrier coating layer 24 measured by the nanoindentation method is preferably 0.85 to 1.30 GPa and more preferably 0.90 to 1.30 GPa at a measurement temperature of 60 ° C. preferable.
  • this hardness is not more than the above upper limit value, wrinkles can be further suppressed from occurring in the gas barrier coating layer 24, and when it is not more than the above lower limit value, even better gas barrier property can be obtained. be able to.
  • the gas barrier film of the present disclosure is not limited to the above embodiment.
  • the gas barrier film is formed between the base material 11 and the first AlO x thin-film layer 13, between the first AlO x -deposited layer 13 and the gas barrier intermediate layer 14, and between the gas barrier intermediate layer 14 and the second AlO x vapor deposition.
  • Another layer may or may not be provided between the layer 23 and between the second AlO x thin-film deposition layer 23 and the gas barrier coating layer 24.
  • each of the above layers is in contact with each other.
  • the gas barrier film may be further provided with another barrier layer in addition to the first barrier layer 15 and the second barrier layer 25.
  • the gas barrier film includes only the first barrier layer 15 and the second barrier layer 25 as the barrier layer. Further, the gas barrier film may further include the following mat layer.
  • the mat layer is provided on the outermost surface of the gas barrier film in order to exert one or more optical functions and antistatic functions.
  • the matte layer is provided on the surface of the gas barrier film opposite to the phosphor layer side.
  • the optical function is not particularly limited, and examples thereof include an interference fringe (moire) prevention function, an antireflection function, and a diffusion function.
  • the mat layer has at least an interference fringe prevention function as an optical function. In this embodiment, a case where the mat layer has at least an interference fringe prevention function will be described.
  • the mat layer may be composed of a binder resin and fine particles. Then, by embedding the fine particles in the binder resin so that a part of the fine particles is exposed from the surface of the mat layer, fine irregularities may be generated on the surface of the mat layer.
  • a mat layer on the surface of the gas barrier film, it is possible to more sufficiently prevent the occurrence of interference fringes such as Newton's rings, and as a result, a wavelength conversion sheet having high efficiency, high definition, and long life can be obtained. Is possible.
  • the binder resin is not particularly limited, but a resin having excellent optical transparency can be used. More specifically, for example, polyester resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, polyester acrylate resin, polyurethane acrylate resin, urethane resin, epoxy resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin. , Thermoplastic resins such as melamine-based resins and phenol-based resins, thermosetting resins, ionizing radiation curable resins and the like can be used. In addition to the organic resin, a silica binder can also be used.
  • an acrylic resin or a urethane resin because of the wide range of materials, and it is more preferable to use an acrylic resin because of its excellent light resistance and optical properties.
  • acrylic resin or a urethane resin because of the wide range of materials, and it is more preferable to use an acrylic resin because of its excellent light resistance and optical properties.
  • the fine particles are not particularly limited, but are, for example, inorganic fine particles such as silica, clay, talc, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, titanium oxide, and alumina, as well as styrene resin, urethane resin, and silicone resin.
  • Organic fine particles such as acrylic resin and polyamide resin can be used.
  • fine particles it is preferable to use fine particles having a refractive index of 1.40 to 1.55 made of silica, acrylic resin, urethane resin, polyamide resin or the like in terms of transmittance. Fine particles with a low index of refraction are expensive, while fine particles with a too high index of refraction tend to impair the transmittance. These are not limited to one type, but can be used in combination of a plurality of types.
  • the average particle size of the fine particles is preferably 0.1 to 30 ⁇ m, more preferably 0.5 to 10 ⁇ m.
  • the average particle size of the fine particles is 0.1 ⁇ m or more, an excellent interference fringe prevention function tends to be obtained, and when the average particle size is 30 ⁇ m or less, the transparency tends to be further improved.
  • the content of fine particles in the mat layer is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 3 to 10% by mass, based on the total amount of the mat layer.
  • the content of the fine particles is 0.5% by mass or more, the light diffusion function and the effect of preventing the occurrence of interference fringes tend to be further improved, and when it is 30% by mass or less, the brightness is not reduced. ..
  • the mat layer can be formed by applying and drying and curing a coating liquid containing the above-mentioned binder resin and fine particles.
  • a coating method include a gravure coater, a dip coater, a reverse coater, a wire bar coater, a die coater, and the like.
  • the thickness of the mat layer is preferably 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably 0.3 to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the mat layer is preferably 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably 0.3 to 10 ⁇ m.
  • a uniform film tends to be easily obtained, and it tends to be easy to sufficiently obtain optical functions.
  • the thickness of the mat layer is 20 ⁇ m or less, when fine particles are used for the mat layer, the fine particles are exposed on the surface of the mat layer, and the effect of imparting unevenness tends to be easily obtained.
  • the gas barrier film of the present embodiment having the above-described configuration can be used for applications that require barrier properties regarding the permeation of oxygen and water vapor.
  • the gas barrier film of the present embodiment is, for example, a packaging material for foods and pharmaceuticals, a wavelength conversion sheet for a backlight of a liquid crystal display such as a QD liquid crystal display using quantum dots, and a seal for an organic electroluminescence (organic EL) display. It is useful for a stop member, a wavelength conversion sheet for organic EL lighting, a protective sheet for a solar cell, and the like, and is particularly preferably used for a wavelength conversion sheet for a backlight of a liquid crystal display.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the wavelength conversion sheet of the present disclosure.
  • the wavelength conversion sheet shown in FIG. 2 contains a phosphor such as a quantum dot, and can be used in a backlight unit, for example, for LED wavelength conversion.
  • the wavelength conversion sheet 200 shown in FIG. 2 includes a phosphor layer (wavelength conversion layer) 7 containing a phosphor and a gas barrier film 100 provided on one surface 7a side and the other surface 7b side of the phosphor layer 7, respectively. It is roughly configured with 100. As a result, the phosphor layer 7 is wrapped (that is, sealed) between the gas barrier films 100 and 100. Here, since it is necessary to impart gas barrier properties to the phosphor layer 7, it is desirable that the phosphor layer 7 is sandwiched between a pair of gas barrier films 100, 100.
  • each layer constituting the wavelength conversion sheet 200 will be described in detail.
  • the gas barrier film 100 shown in FIG. 1 can be used as the gas barrier films 100, 100.
  • the gas barrier film 100 arranged on one surface 7a side of the phosphor layer 7 and the gas barrier film 100 arranged on the other surface 7b side may be the same or different. ..
  • the gas barrier films 100 and 100 may be arranged so that the gas barrier coating layer 24 faces the fluorescent material layer 7, and the base material 11 is arranged so as to face the fluorescent material layer 7. May be good. From the viewpoint of further suppressing the deterioration of the phosphor layer 7 due to oxygen and water vapor, the gas barrier films 100 and 100 are preferably arranged so that the gas barrier coating layer 24 faces the phosphor layer 7. The gas barrier coating layer 24 and the phosphor layer 7 may be in direct contact with each other. Further, in order to improve the adhesion between the gas barrier coating layer 24 and the phosphor layer 7, a primer layer may be provided on the gas barrier coating layer 24.
  • the gas barrier film 100 may be used as a laminated film bonded to another film (for example, a polyethylene terephthalate film) with an adhesive. Further, the gas barrier film 100 may be used by laminating two or more layers.
  • the fluorescent substance layer 7 is a thin film having a thickness of several tens to several hundreds of ⁇ m containing the sealing resin 9 and the fluorescent substance 8.
  • the sealing resin 9 for example, a photosensitive resin or a thermosetting resin can be used.
  • the inside of the sealing resin 9 is sealed with one or more fluorescent substances 8 mixed therein.
  • the sealing resin 9 serves to bond them and fill the voids thereof.
  • the fluorescent material layer 7 may be a stack of two or more fluorescent material layers in which only one type of fluorescent material 8 is sealed.
  • the two or more types of phosphors 8 used for the one layer or the two or more phosphor layers those having the same excitation wavelength are selected. This excitation wavelength is selected based on the wavelength of the light emitted by the LED light source.
  • the fluorescent colors of the two or more types of phosphors 8 are different from each other. When a blue LED (peak wavelength 450 nm) is used as the LED light source and two types of phosphors 8 are used, the fluorescent colors are preferably red and green.
  • the wavelength of each fluorescence and the wavelength of the light emitted by the LED light source are selected based on the spectral characteristics of the color filter. The peak wavelength of fluorescence is, for example, 650 nm for red and 550 nm for green.
  • quantum dots having high color purity and expected to improve brightness are preferably used.
  • the quantum dots include those in which the core as a light emitting portion is coated with a shell as a protective film.
  • the core include cadmium selenide (CdSe) and the like
  • examples of the shell include zinc sulfide (ZnS) and the like. Quantum efficiency is improved by covering the surface defects of the particles of CdSe with ZnS having a large bandgap.
  • the phosphor 8 may have a core double-coated with a first shell and a second shell.
  • CdSe can be used for the core
  • zinc selenide (ZnSe) can be used for the first shell
  • ZnS can be used for the second shell
  • YAG: Ce or the like can be used as the phosphor 8 other than the quantum dots.
  • the average particle size of the phosphor 8 is preferably 1 to 20 nm.
  • the thickness of the phosphor layer 7 is preferably 1 to 500 ⁇ m.
  • the content of the fluorescent substance 8 in the fluorescent substance layer 7 is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 3 to 10% by mass, based on the total amount of the fluorescent substance layer 7.
  • the sealing resin 9 for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like can be used. These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic resin examples include cellulose derivatives such as acetyl cellulose, nitro cellulose, acetyl butyl cellulose, ethyl cellulose and methyl cellulose; vinyl acetate and its copolymer, vinyl chloride and its copolymer, and vinylidene chloride and its copolymer.
  • Vinyl-based resins such as; acetal resins such as polyvinylformal and polyvinylbutyral; acrylic resins and their copolymers, methacrylic resins and their copolymers and other acrylic resins; polystyrene resins; polyamide resins; linear polyester resins; fluorine Resin; as well as polycarbonate resin and the like can be used.
  • thermosetting resin examples include phenol resin, urea melamine resin, polyester resin, silicone resin and the like.
  • the ultraviolet curable resin examples include photopolymerizable prepolymers such as epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyester acrylate. Further, it is also possible to use these photopolymerizable prepolymers as a main component and a monofunctional or polyfunctional monomer as a diluent.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 ⁇ Making a gas barrier film>
  • a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 ⁇ m was prepared as a base material.
  • a reforming treatment layer was formed on the base material by RIE treatment using a planar plasma treatment device on one surface of the base material.
  • a first AlO x thin-film deposition layer was formed on the modified treatment layer.
  • the first AlO x thin-film deposition layer was formed by vacuum-depositing aluminum oxide on the modified treatment layer.
  • a vacuum vapor deposition apparatus using an electron beam heating method was used to evaporate metallic aluminum while introducing oxygen gas into the apparatus.
  • a first AlO x thin-film deposition layer having a predetermined film thickness was formed.
  • a gas barrier intermediate layer, a second AlO x thin-film deposition layer, and a gas barrier coating layer were formed in this order.
  • the second AlO x thin film layer was formed in the same manner as the first AlO x thin film layer.
  • the following coats A and B were used according to each Example and Comparative Example.
  • a gas barrier film having a structure in which a base material / a first AlO x thin-film deposition layer / a gas barrier intermediate layer / a second AlO x thin-film deposition layer / a gas barrier coating layer were sequentially laminated was obtained.
  • Solution A A hydrolyzed solution having a solid content of 5% by mass (SiO 2 equivalent) obtained by adding 72.1 g of 0.1N hydrochloric acid to 17.9 g of tetraethoxysilane and 10 g of methanol and stirring for 30 minutes to hydrolyze.
  • Solution C Dilute 1,3,5-tris (3-trialkoxysilylpropyl) isocyanurate with a mixed solution of water / isopropyl alcohol (mass ratio of water: isopropyl alcohol is 1: 1) to a solid content of 5% by mass. Hydrolyzed solution.
  • Example 7 As a base material, a base material having a structure in which an anchor coat layer having a thickness of 0.005 ⁇ m made of an aliphatic polyurethane resin is laminated on the surface on the side where the barrier layer of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 ⁇ m is laminated. was used, and a gas barrier film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the RIE treatment was not performed.
  • the coat type used in each Example and Comparative Example, the drying temperature and time at the time of forming the gas barrier intermediate layer and the gas barrier coating layer, and the first and second AlO x thin-film deposition layers (in the table, these are collectively referred to as "deposited layer”.
  • the thickness of the gas barrier intermediate layer and the gas barrier coating layer (in the table, these are collectively referred to as “coat layer”) are shown in Table 1.
  • a heat label manufactured by Micron
  • the drying temperature shown in Table 1 is the temperature of the heat label.
  • the composite elastic modulus and hardness of the gas barrier coating layer were measured by the following methods.
  • a Hydron TI-Premier (trade name) manufactured by Bruker Japan Co., Ltd., to which a nanoDMA III transducer (trade name) was attached was used as the transducer.
  • a Berkovich type diamond heating indenter TI-0283 (trade name) having a tip opening angle of 142.3 ° was used. The measured temperature was controlled using a heating stage xSol400 (trade name) manufactured by Bruker Japan Co., Ltd.
  • the temperature rising rate during temperature control was 20 ° C./min, and the measurement was carried out after the heating stage reached a desired temperature and held for 10 minutes.
  • fused silica which is a standard sample, was tested in advance, and the relationship between the contact depth and the contact projection area was calibrated.
  • the measurement conditions of the nanoindentation method are as follows: Indentation is performed at a pushing speed of 30 nm / sec to a depth of 30 nm by a quasi-static test, held at the maximum depth for 1 second, and then unloaded at a speed of 30 nm / sec. did.
  • the composite elastic modulus and hardness were calculated by the Oliver-Pharr method by analyzing the result of the unloading curve in the region of 60 to 95% with respect to the maximum load at the time of unloading. These results are shown in Table 2.
  • the water vapor transmission rate of the gas barrier films obtained in Examples and Comparative Examples was measured by the following method. First, a laminated film was prepared by laminating a 25 ⁇ m polyethylene terephthalate film and the gas barrier coating layer surface of the gas barrier films obtained in Examples and Comparative Examples with an acrylic urethane resin adhesive. The water vapor transmission rate of this laminated film was measured using a water vapor transmission rate measuring device (manufactured by MOCON, trade name: PERMATRAN-W 3/34) under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90%.
  • a water vapor transmission rate measuring device manufactured by MOCON, trade name: PERMATRAN-W 3/34
  • the measurement was performed on the initial laminated film and the laminated film after storage at a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90% for 1000 hours.
  • the measurement method was based on JIS K-7126, B method (isopressure method), and the measured values were expressed in units [g / m 2 / day]. The same measurement was performed three times and the average value was adopted. The results are shown in Table 2.

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Abstract

本開示の一側面に係るガスバリアフィルムは、基材と、第1のAlO蒸着層と、ガスバリア性中間層と、第2のAlO蒸着層と、ガスバリア性被覆層と、がこの順で積層された構造を有し、第1のAlO蒸着層及び第2のAlO蒸着層の厚さがいずれも15nm以下であり、ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層の厚さがいずれも200~400nmであり、ガスバリア性被覆層のナノインデンテーション法で測定される複合弾性率が、測定温度25℃において7~11GPaであり、測定温度60℃において5~8GPaである。

Description

ガスバリアフィルム及び波長変換シート
 本開示はガスバリアフィルム及び波長変換シートに関する。
 有機ELディスプレイや量子ドットを用いたQD液晶ディスプレイ等の表示装置、及び、太陽電池などでは、水蒸気や酸素等による品質劣化を防止するために、ガスバリアフィルムが用いられている(特許文献1~3参照)。
特開2016-6789号公報 特開2010-272761号公報 特開2018-13724号公報
 上述した用途に用いられるガスバリアフィルムには、ガスバリア性だけでなく、透明性が要求される。例えばQD液晶ディスプレイでは、青色LEDを白色に変換するための波長変換層に量子ドット(QD)が用いられるが、量子ドットは劣化しやすいため、波長変換層の両面を覆うようにガスバリアフィルムが積層される。この場合、ガスバリアフィルムの透明性、特に黄色味の強さによって変換される発光色が変わってしまうため、ガスバリアフィルムには、黄色味が低減されていることが求められる。更に、上述した用途に用いられるガスバリアフィルムには、透明性の向上及び色ムラの抑制等の観点から、シワが抑制されており外観が良好であることが求められる。
 本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、水蒸気バリア性に優れ、黄色味を低減でき、シワの発生を抑制できるガスバリアフィルム、及びそれを用いた波長変換シートを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本開示は、基材と、第1のAlO蒸着層と、ガスバリア性中間層と、第2のAlO蒸着層と、ガスバリア性被覆層と、がこの順で積層された構造を有し、上記第1のAlO蒸着層及び上記第2のAlO蒸着層の厚さがいずれも15nm以下であり、上記ガスバリア性中間層及び上記ガスバリア性被覆層の厚さがいずれも200~400nmであり、上記ガスバリア性被覆層のナノインデンテーション法で測定される複合弾性率が、測定温度25℃において7~11GPaであり、測定温度60℃において5~8GPaである、ガスバリアフィルムを提供する。
 上記ガスバリアフィルムによれば、上記積層構造を有し、各層の厚さが上記範囲内であり、且つ、ガスバリア性被覆層が上記複合弾性率の条件を満たすことにより、優れた酸素・水蒸気バリア性が得られると共に、黄色味を低減でき、シワの発生を抑制することができる。また、第1及び第2のAlO蒸着層の厚さを15nm以下とし、且つ、ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層の厚さを200~400nmとすることで、特に波長変換シートの変換効率上の影響が大きい青色LEDの波長領域(300~400nm)で、ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層と、第1及び第2のAlO蒸着層との界面での反射及び干渉を低減することができる。更に、第1のAlO蒸着層と第2のAlO蒸着層、及び、ガスバリア性中間層とガスバリア性被覆層をそれぞれ分割して設けることで、各層の厚さを薄くでき、シワ及び割れの発生を抑制することができると共に、ガスバリア性を付与する層の総厚を確保できるため、良好なガスバリア性を得ることができる。また、ガスバリア性被覆層の複合弾性率を上記範囲内とすることにより、酸素・水蒸気に対するバリア性と、熱処理等により基材が変形した際の変形耐性とを両立することができる。
 上記ガスバリアフィルムにおいて、上記ガスバリア性被覆層のナノインデンテーション法で測定される硬さは、測定温度25℃において1.15~1.70GPaであり、測定温度60℃において0.85~1.30GPaであることが好ましい。ガスバリア性被覆層が上記硬さの条件を満たすことにより、より優れた酸素・水蒸気バリア性が得られると共に、黄色味をより低減でき、シワの発生をより抑制することができる。
 上記ガスバリアフィルムにおいて、上記基材は、上記第1のAlO蒸着層側の表面がプラズマ処理されていることが好ましい。第1のAlO蒸着層側の表面がプラズマ処理された基材を用いることにより、基材と第1のAlO蒸着層との密着性を向上させることができ、これらの層間でのデラミネーションを抑制することができる。また、第1のAlO蒸着層側の表面がプラズマ処理された基材を用いることにより、アンカーコート層等のような密着性を向上させるための層を形成することなく、プラズマ処理により層間の密着性を向上させることができるため、アンカーコート層等を設ける場合と比較して、光透過性を向上させることができる。
 上記ガスバリアフィルムにおいて、上記ガスバリア性被覆層は、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、シランカップリング剤、及び、それらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含有するガスバリア性被覆層形成用組成物を用いて形成された層であることが好ましい。ガスバリア性被覆層形成用組成物が上記成分を含有することで、ガスバリア性被覆層の複合弾性率及び硬さを上述した範囲内に制御しやすいと共に、より優れた酸素・水蒸気バリア性を得ることができる。また、上記成分のうち、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドの加水分解物とを併用した場合、水酸基含有高分子化合物の水酸基と、金属アルコキシドの加水分解物の水酸基との間に強い水素結合が形成され、より高いガスバリア性が発現する。
 本開示はまた、蛍光体層と、上記蛍光体層の少なくとも一方の面上に配置された本開示のガスバリアフィルムと、を備える波長変換シートを提供する。
 本開示によれば、水蒸気バリア性に優れ、黄色味を低減でき、シワの発生を抑制できるガスバリアフィルム、及びそれを用いた波長変換シートを提供することができる。
ガスバリアフィルムの一実施形態を示す概略断面図である。 波長変換シートの一実施形態を示す概略断面図である。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
[ガスバリアフィルム]
 図1は本開示のガスバリアフィルムの一実施形態を示す概略断面図である。本実施形態に係るガスバリアフィルム100は、基材11と、基材11上に設けられた第1のAlO蒸着層13と、第1のAlO蒸着層13上に設けられたガスバリア性中間層14と、ガスバリア性中間層14上に設けられた第2のAlO蒸着層23と、第2のAlO蒸着層23上に設けられたガスバリア性被覆層24と、を備える。ガスバリアフィルム100は、第1のAlO蒸着層13及びガスバリア性中間層14からなる第1のバリア層15と、第2のAlO蒸着層23及びガスバリア性被覆層24からなる第2のバリア層25と、を備える。
(基材11)
 基材11は高分子フィルムであることが望ましい。高分子フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン等のポリアミド;ポリプロピレン及びシクロオレフィン等のポリオレフィン;ポリカーボネート;並びにトリアセチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されない。高分子フィルムはポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム又はポリオレフィンフィルムであることが好ましく、ポリエステルフィルム又はポリアミドフィルムであることがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが更に好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、透明性、加工適性及び密着性の観点から望ましい。また、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、透明性及びガスバリア性の観点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。
 基材11は、必要に応じて、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤及び滑り剤等の添加剤を含んでいてもよい。また、基材11の第1のAlO蒸着層13側の表面11aに、アンカーコート層を設けてもよい。アンカーコート層は、例えば、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコーン樹脂またはアルキルチタネート等から選択された樹脂を用いて形成することができる。アンカーコート層は、上述した樹脂を単独で用いて、または上述した樹脂を二種類以上組み合わせた複合樹脂を用いて、形成することができる。アンカーコート層の厚さは、例えば0.001μm以上2μm以下である。特に、基材11成膜時にインラインでアンカーコート層を形成し、延伸した、アンカーコート層(易接着層)付き基材フィルムとすることで、アンカーコート層の厚みを非常に薄く(例えば0.02μm以下)できるため、アンカーコート層でのエネルギー損失を低減することができる。
 また、基材11の第1のAlO蒸着層13側の表面11aは、コロナ処理、フレーム処理及びプラズマ処理等の表面処理が施されていてもよい。特に、表面処理した面に直接AlO蒸着層13を設けることで、アンカーコート層等を設ける場合と比較して、アンカーコート層等でのエネルギー損失がなくなることから、光透過性を向上させることができる。プラズマ処理としては、以下のリアクティブイオンエッチング処理が好ましい。
 基材11は、その表面11aがリアクティブイオンエッチング(以下、「RIE」ともいう)処理されることにより形成された改質処理層を備えていてもよい。改質処理層とは、基材11の表面近傍が、RIE処理により層状に改質された態様となっている部位を指すものである。
 RIE処理にはプラズマが利用される。プラズマ中に発生したラジカルやイオンにより、基材11表面に官能基を付与する化学効果が得られる。また、イオンエッチングによって表面不純物を除去すると共に、表面粗さを大きくする物理的効果も得られる。そのため、RIE処理により上記化学効果および上記物理的効果が発現している改質処理層により、基材11と第1のAlO蒸着層13との間の密着性が向上し、高温高湿環境下においても基材11と第1のAlO蒸着層13との間の剥離が生じにくくなる。
 基材11へのRIE処理は、RIE方式のプラズマ処理装置として、公知のものを用いて実施できる。該プラズマ処理装置としては、巻取り式のインラインプラズマ処理装置が好ましい。巻取り式のインラインプラズマ処理装置としては、プレーナ型プラズマ処理装置、ホローアノード型プラズマ処理装置等を用いることができる。
 基材11の厚さは、特に制限されないが、3μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上50μm以下であることがより好ましい。この厚さが3μm以上であると加工が容易であり、100μm以下であるとガスバリアフィルムの総厚を薄くすることができる。
(第1のAlO蒸着層13及び第2のAlO蒸着層23)
 本実施形態において、第1のAlO蒸着層13は基材11上に蒸着によって形成される。また、第2のAlO蒸着層23はガスバリア性中間層14上に蒸着によって形成される。第1のAlO蒸着層13及び第2のAlO蒸着層23は、AlO(酸化アルミニウム)を含む層である。AlOは、透明性が高く、黄色味を低減しやすいことから好ましい。ここで、xの値は、良好なガスバリア性が得られやすく、且つ、黄色味を低減しやすいことから、0.01~2.00であることが好ましく、1.00~1.90であることがより好ましい。第1のAlO蒸着層13と第2のAlO蒸着層23とは、同一の構成であってもよく、異なる構成であってもよい。
 第1のAlO蒸着層13及び第2のAlO蒸着層23を形成する際の蒸着法としては、例えば、抵抗加熱式真空蒸着法、EB(Electron Beam)加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法等を用いることができる。
 第1のAlO蒸着層13及び第2のAlO蒸着層23の膜厚はいずれも、15nm以下であり、13nm以下であることが好ましい。この膜厚を上記上限値以下とすることで、ガスバリアフィルムの透明性を向上させることができ、黄色味を低減することができる。一方、第1のAlO蒸着層13及び第2のAlO蒸着層23の膜厚はいずれも、5nm以上であることが好ましく、8nm以上であることがより好ましい。この膜厚を上記下限値以上とすることで、より良好なガスバリア性を得ることができる。
(ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24)
 本実施形態において、ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24は、後工程での二次的な各種損傷を防止すると共に、高いガスバリア性を付与するために設けられるものである。ガスバリア性中間層14とガスバリア性被覆層24とは、同一の構成であってもよく、異なる構成であってもよい。
 ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24は、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、シランカップリング剤、及び、それらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含有する組成物を用いて形成された層であることが好ましい。かかる構成を有するガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24は、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、シランカップリング剤、及び、それらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含む水溶液或いは水/アルコール混合溶液を主剤とする組成物(以下、コーティング剤ともいう)を用いて形成することができる。コーティング剤は、ガスバリア性をより向上させる観点から、少なくともシランカップリング剤又はその加水分解物を含有することが好ましく、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド及びそれらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種と、シランカップリング剤又はその加水分解物とを含有することがより好ましく、水酸基含有高分子化合物又はその加水分解物と、金属アルコキシド又はその加水分解物と、シランカップリング剤又はその加水分解物とを含有することが更に好ましい。コーティング剤は、例えば、水溶性高分子である水酸基含有高分子化合物を水系(水或いは水/アルコール混合)溶媒で溶解させた溶液に、金属アルコキシドとシランカップリング剤とを直接、或いは予め加水分解させるなどの処理を行ったものを混合して調製することができる。
 ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24を形成するためのコーティング剤に含まれる各成分について詳細に説明する。コーティング剤に用いられる水酸基含有高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの中でもポリビニルアルコール(以下、PVAと略す)をガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24のコーティング剤に用いた場合、ガスバリア性が特に優れるので好ましい。
 ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24は、優れたガスバリア性を得る観点から、下記一般式(1)で表わされる金属アルコキシド及びその加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含む組成物から形成されることが好ましい。
 M(OR(Rn-m   …(1)
 上記一般式(1)中、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~8の1価の有機基であり、メチル基、エチル基等のアルキル基であることが好ましい。MはSi、Ti、Al、Zr等のn価の金属原子を示す。mは1~nの整数である。なお、R又はRが複数存在する場合、R同士又はR同士は同一でも異なっていてもよい。
 金属アルコキシドとして具体的には、テトラエトキシシラン〔Si(OC〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Al(O-2’-C〕などが挙げられる。テトラエトキシシラン及びトリイソプロポキシアルミニウムは、加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
 シランカップリング剤としては、下記一般式(2)で表される化合物が挙げられる。下記一般式(2)で表されるシランカップリング剤を用いることで、ガスバリアフィルムの耐水性、耐熱性をより向上させることができる。
 Si(OR11(R123-p13   …(2)
 上記一般式(2)中、R11はメチル基、エチル基等のアルキル基を示し、R12はアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルケニル基、アクリロキシ基で置換されたアルキル基、又は、メタクリロキシ基で置換されたアルキル基等の1価の有機基を示し、R13は1価の有機官能基を示し、pは1~3の整数を示す。なお、R11又はR12が複数存在する場合、R11同士又はR12同士は同一でも異なっていてもよい。R13で示される1価の有機官能基としては、グリシジルオキシ基、エポキシ基、メルカプト基、水酸基、アミノ基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、又は、イソシアネート基を含有する1価の有機官能基が挙げられる。
 シランカップリング剤として具体的には、ビニルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシランカップリング剤などが挙げられる。
 また、シランカップリング剤は、上記一般式(2)で表される化合物が重合した多量体であってもよい。多量体としては三量体が好ましく、より好ましくは1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートである。これは、3-イソシアネートアルキルアルコキシシランの縮重合体である。この1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートは、イソシア部には化学的反応性はなくなるが、ヌレート部の極性により反応性は確保されることが知られている。一般的には、3-イソシアネートアルキルアルコキシランと同様に接着剤などに添加され、接着性向上剤として知られている。よって1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートを、水酸基含有高分子化合物に添加することにより、水素結合によりガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24の耐水性を向上させることができる。3-イソシアネートアルキルアルコキシランは反応性が高く、液安定性が低いのに対し、1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートは、ヌレート部はその極性により水溶性ではないが、水系溶液中に分散しやすく、液粘度を安定に保つことができる。また、耐水性能は3-イソシアネートアルキルアルコキシランと1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートとは同等である。
 1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルアルキル)イソシアヌレートは、3-イソシアネートプロピルアルコキシシランの熱縮合により製造されるものもあり、原料の3-イソシアネートプロピルアルコキシシランが含まれる場合もあるが、特に問題はない。さらに好ましくは、1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルプロピル)イソシアヌレートであり、より好ましくは1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートである。このメトキシ基は加水分解速度が速く、またプロピル基を含むものは比較的安価に入手し得ることから1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートは実用上有利である。
 また、コーティング剤には、ガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、あるいは、分散剤、安定化剤、粘度調整剤などの公知の添加剤を必要に応じて加えることも可能である。
 ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24を形成するためのコーティング剤は、例えば、ディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースグラビアコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、グラビアオフセット法等により塗布することができる。このコーティング剤を塗布してなる塗膜は、例えば、熱風乾燥法、熱ロール乾燥法、高周波照射法、赤外線照射法、UV照射法、またはそれらの組み合わせにより乾燥させることができる。
 上記塗膜を乾燥させる際の温度は、例えば、温度50~150℃とすることができ、温度70~100℃とすることが好ましい。乾燥時の温度を上記範囲内とすることで、第1のAlO蒸着層13及び第2のAlO蒸着層23や、ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24にクラックが発生することをより一層抑制でき、優れたガスバリア性を発現することができる。
 ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24の厚さはいずれも、硬化後の膜厚で200~400nmであり、230~380nmであることが好ましく、250~350nmであることがより好ましい。この膜厚を上記上限値以下とすることで、ガスバリアフィルムの透明性を向上させることができ、黄色味を低減することができると共に、ガスバリア性中間層14及びガスバリア性被覆層24にシワが発生することを抑制することができる。一方、この膜厚を上記下限値以上とすることで、良好なガスバリア性を得ることができる。
 ガスバリア性中間層14とガスバリア性被覆層24との合計の厚さは、400~800nmであることが好ましく、450~600nmであることがより好ましい。また、ガスバリア性中間層14の厚さとガスバリア性被覆層24の厚さとは異なっていてもよい。ガスバリア性被覆層24の厚さに対するガスバリア性中間層14の厚さの比(ガスバリア性中間層14の厚さ/ガスバリア性被覆層24の厚さ)は1.0~2.0であってもよく、1.0超2.0以下であってもよく、1.1~1.5であってもよい。ガスバリア性被覆層24の厚さを、ガスバリア性中間層14の厚さと同じ厚さとするか、より薄くすることで、シワの発生をより抑制しやすく、且つ、ガスバリア性被覆層24をより硬くしやすい。
 本実施形態において、ガスバリア性被覆層24は、ナノインデンテーション法で測定される複合弾性率が、測定温度25℃において7~11GPaであり、測定温度60℃において5~8GPaである。また、ガスバリア性被覆層24は、ナノインデンテーション法で測定される硬さが、測定温度25℃において1.15~1.70GPaであり、測定温度60℃において0.85~1.30GPaであることが好ましい。ガスバリア性被覆層24の複合弾性率及び硬さは、上述したコーティング剤の組成(特にシランカップリング剤の量)や、層形成時の加熱温度によって架橋密度を制御すること等により調整することができる。
 本明細書において、ガスバリア性被覆層24の上記複合弾性率及び硬さは、ナノインデンテーション法にて算出された複合弾性率及び硬さを表す。ナノインデンテーション法とは、目的の測定対象に対して準静的な押し込み試験を行い、試料の機械特性を取得する測定法である。複合弾性率及び硬さは、例えば以下の装置で測定することができる。
 測定装置は、トランスデューサーとしてnanoDMA IIIトランスデューサ(商品名)を取り付けたブルカージャパン株式会社製のHysitron TI-Premier(商品名)を使用した。圧子は、先端開き角142.3°のバーコビッチ型ダイヤモンド加熱用圧子TI-0283(商品名)を用いた。測定温度は、ブルカージャパン株式会社製の加熱ステージxSol400(商品名)を用いて制御した。温度制御時の昇温速度は20℃/分とし、加熱ステージが所望の温度に達した後、10分間保持後に測定を実施した。また、標準試料となる溶融石英を予め試験し、接触深さと接触投影面積の関係を校正した。ナノインデンテーション法の測定条件は、準静的試験により押し込み速度30nm/秒にて深さ30nmまで押し込みを行った後、最大深さにて1秒間保持後、30nm/秒の速度にて除荷した。除荷時の最大荷重に対する60~95%領域の除荷曲線の結果を解析することによって、Oliver-Pharr法にて複合弾性率及び硬さを算出した。
 ガスバリア性被覆層24のナノインデンテーション法で測定される複合弾性率は、測定温度25℃において7~11GPaであるが、7.5~10.5GPaであることが好ましい。また、ガスバリア性被覆層24のナノインデンテーション法で測定される複合弾性率は、測定温度60℃において5~8GPaであるが、5.5~7.5GPaであることが好ましい。この複合弾性率が上記上限値以下であることで、ガスバリア性被覆層24にシワが発生することを抑制することができ、上記下限値以上であることで、良好なガスバリア性を得ることができる。
 ガスバリア性被覆層24のナノインデンテーション法で測定される硬さは、測定温度25℃において1.15~1.70GPaであることが好ましく、1.20~1.65GPaであることがより好ましい。また、ガスバリア性被覆層24のナノインデンテーション法で測定される硬さは、測定温度60℃において0.85~1.30GPaであることが好ましく、0.90~1.30GPaであることがより好ましい。この硬さが上記上限値以下であることで、ガスバリア性被覆層24にシワが発生することをより一層抑制することができ、上記下限値以上であることで、より一層良好なガスバリア性を得ることができる。
 以上、本開示のガスバリアフィルムの好適な一実施形態について説明したが、本開示のガスバリアフィルムは上記実施形態に限定されるものではない。ガスバリアフィルムは、基材11と第1のAlO蒸着層13との間、第1のAlO蒸着層13とガスバリア性中間層14との間、ガスバリア性中間層14と第2のAlO蒸着層23との間、及び、第2のAlO蒸着層23とガスバリア性被覆層24との間のいずれかに、別の層を備えていてもよく、備えていなくてもよい。別の層を備えない場合、上記各層はそれぞれ接している。また、ガスバリアフィルムは、第1のバリア層15及び第2のバリア層25以外に、更に別のバリア層を備えていてもよい。但し、バリア層の積層数が増えると、透明性が低下しやすいと共に、層形成時の加熱回数の増加に伴いガスバリアフィルムにシワやカールが発生しやすくなる。そのため、ガスバリアフィルムは、バリア層として第1のバリア層15及び第2のバリア層25のみを備えることが好ましい。また、ガスバリアフィルムは、以下のマット層を更に備えていてもよい。
(マット層)
 マット層は、1以上の光学的機能や帯電防止機能を発揮させるために、ガスバリアフィルムの最表面に設けられる。例えばガスバリアフィルムが波長変換シートにおいて蛍光体層を保護するために用いられる場合、マット層は、ガスバリアフィルムの蛍光体層側とは反対側の表面に設けられる。ここで、光学的機能としては、特に限定されるものではないが、干渉縞(モアレ)防止機能、反射防止機能、拡散機能等が挙げられる。これらの中でも、マット層は、光学的機能として少なくとも干渉縞防止機能を有することが好ましい。本実施形態では、マット層が少なくとも干渉縞防止機能を有するものである場合について説明する。
 マット層は、バインダー樹脂と、微粒子とを含んで構成されていてもよい。そして、マット層の表面から微粒子の一部が露出するように微粒子がバインダー樹脂に埋め込まれることにより、マット層の表面には微細な凹凸が生じていてもよい。このようなマット層をガスバリアフィルムの表面に設けることにより、ニュートンリング等の干渉縞の発生をより十分に防止することができ、結果として高効率かつ高精細、長寿命の波長変換シートを得ることが可能となる。
 バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、光学的透明性に優れた樹脂を用いることができる。より具体的には、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂などの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。また、有機樹脂以外に、シリカバインダーを用いることもできる。これらの中でも、材料の幅広さからアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂を用いることが望ましく、耐光性や光学特性に優れることからアクリル系樹脂を使用することがより望ましい。これらは、1種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。
 微粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの有機微粒子を用いることができる。これらの中でも、微粒子としては、シリカ、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂等からなる屈折率1.40~1.55の微粒子を用いることが、透過率の上で好ましい。屈折率が低い微粒子は高価であり、一方、屈折率が高すぎる微粒子は透過率を損ねる傾向がある。これらは、1種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。
 微粒子の平均粒径は、0.1~30μmであることが好ましく、0.5~10μmであることがより好ましい。微粒子の平均粒径が0.1μm以上であると、優れた干渉縞防止機能が得られる傾向があり、30μm以下であると、透明性がより向上する傾向がある。
 マット層における微粒子の含有量は、マット層全量を基準として0.5~30質量%であることが好ましく、3~10質量%であることがより好ましい。微粒子の含有量が0.5質量%以上であると、光拡散機能と干渉縞の発生を防止する効果がより向上する傾向があり、30質量%以下であると、輝度を低減させることがない。
 マット層は、上述したバインダー樹脂及び微粒子を含む塗布液を塗布及び乾燥硬化させることで形成することができる。塗布方法としては、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、及びダイコーター等による塗布方法が挙げられる。
 マット層の厚さは、0.1~20μmであることが好ましく、0.3~10μmであることがより好ましい。マット層の厚さが0.1μm以上であることにより、均一な膜が得られやすく、光学的機能を十分に得やすくなる傾向がある。一方、マット層の厚さが20μm以下であることにより、マット層に微粒子を用いた場合、マット層の表面へ微粒子が露出して、凹凸付与効果が得られやすくなる傾向がある。
 以上説明した構成を有する本実施形態のガスバリアフィルムは、酸素や水蒸気の透過に関するバリア性が必要とされる用途に用いることができる。本実施形態のガスバリアフィルムは、例えば、食品、及び医薬品等の包装材料、量子ドットを用いたQD液晶ディスプレイ等の液晶ディスプレイのバックライト用の波長変換シート、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)ディスプレイの封止部材、有機EL照明の波長変換シート、並びに太陽電池の保護シートなどに有用であり、特に、液晶ディスプレイのバックライト用の波長変換シートに好適に用いられる。
[波長変換シート]
 図2は、本開示の波長変換シートの一実施形態を示す概略断面図である。図2に示した波長変換シートは、量子ドット等の蛍光体を含んでおり、例えばLED波長変換用として、バックライトユニットに用いることができるものである。
 図2に示す波長変換シート200は、蛍光体を含む蛍光体層(波長変換層)7と、蛍光体層7の一方の面7a側及び他方の面7b側にそれぞれ設けられたガスバリアフィルム100,100とを備えて概略構成されている。これによって、ガスバリアフィルム100,100の間に蛍光体層7が包み込まれた(すなわち、封止された)構造となっている。ここで、蛍光体層7には、ガスバリア性を付与する必要があることから、一対のガスバリアフィルム100,100によって、蛍光体層7を挟んだ構成にすることが望ましい。以下、波長変換シート200を構成する各層について詳細に説明する。
(ガスバリアフィルム)
 ガスバリアフィルム100,100としては、図1に示したガスバリアフィルム100を用いることができる。波長変換シート200において、蛍光体層7の一方の面7a側に配置されるガスバリアフィルム100と、他方の面7b側に配置されるガスバリアフィルム100とは、同一であっても異なっていてもよい。
 ガスバリアフィルム100,100は、図2に示すようにガスバリア性被覆層24が蛍光体層7と対向するように配置してもよく、基材11が蛍光体層7と対向するように配置してもよい。酸素及び水蒸気による蛍光体層7の劣化をより一層抑制する観点からは、ガスバリアフィルム100,100は、ガスバリア性被覆層24が蛍光体層7と対向するように配置することが好ましい。ガスバリア性被覆層24と蛍光体層7とは直接接していてもよい。また、ガスバリア性被覆層24と蛍光体層7との密着性向上のために、ガスバリア性被覆層24上にプライマー層を設けることもできる。ガスバリアフィルム100は他のフィルム(例えばポリエチレンテレフタレートフィルム)と接着剤で貼り合わせたラミネートフィルムとして使用してもよい。またガスバリアフィルム100は2層以上積層させて使用してもよい。
(蛍光体層)
 蛍光体層7は、封止樹脂9及び蛍光体8を含む数十~数百μmの厚さの薄膜である。封止樹脂9としては、例えば、感光性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用することができる。封止樹脂9の内部には、蛍光体8が1種以上混合された状態で封止されている。封止樹脂9は、蛍光体層7と一対のガスバリアフィルム100,100とを積層する際に、これらを接合するとともに、これらの空隙を埋める役割を果たす。また、蛍光体層7は、1種類の蛍光体8のみが封止された蛍光体層が2層以上積層されたものであってもよい。それら1層又は2層以上の蛍光体層に用いられる2種類以上の蛍光体8は、励起波長が同一のものが選択される。この励起波長は、LED光源が照射する光の波長に基づいて選択される。2種類以上の蛍光体8の蛍光色は相互に異なる。LED光源として青色LED(ピーク波長450nm)を用いつつ、2種類の蛍光体8を用いる場合、各蛍光色は、好ましくは、赤色、緑色である。各蛍光の波長、及びLED光源が照射する光の波長は、カラーフィルタの分光特性に基づき選択される。蛍光のピーク波長は、例えば赤色が650nm、緑色が550nmである。
 次に、蛍光体8の粒子構造を説明する。蛍光体8としては、色純度が高く、輝度の向上が期待できる量子ドットが好ましく用いられる。量子ドットとしては、例えば、発光部としてのコアが保護膜としてのシェルにより被膜されたものが挙げられる。上記コアとしては、例えば、セレン化カドミウム(CdSe)等が挙げられ、上記シェルとしては、例えば、硫化亜鉛(ZnS)等が挙げられる。CdSeの粒子の表面欠陥がバンドギャップの大きいZnSにより被覆されることで量子効率が向上する。また、蛍光体8は、コアが第1シェル及び第2シェルにより二重に被覆されたものであってもよい。この場合、コアにはCdSe、第1シェルにはセレン化亜鉛(ZnSe)、第2シェルにはZnSが使用できる。また、量子ドット以外の蛍光体8として、YAG:Ce等を用いることもできる。
 上記蛍光体8の平均粒子径は、好ましくは1~20nmである。また、蛍光体層7の厚さは、好ましくは1~500μmである。
 蛍光体層7における蛍光体8の含有量は、蛍光体層7全量を基準として、1~20質量%であることが好ましく、3~10質量%であることがより好ましい。
 封止樹脂9としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び紫外線硬化型樹脂等を使用することができる。これらの樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 熱可塑性樹脂としては、例えば、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース及びメチルセルロース等のセルロース誘導体;酢酸ビニルとその共重合体、塩化ビニルとその共重合体、及び塩化ビニリデンとその共重合体等のビニル系樹脂;ポリビニルホルマール及びポリビニルブチラール等のアセタール樹脂;アクリル樹脂とその共重合体、メタアクリル樹脂とその共重合体等のアクリル系樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリアミド樹脂;線状ポリエステル樹脂;フッ素樹脂;並びに、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。
 熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
 紫外線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、及びポリエステルアクリレート等の光重合性プレポリマーが挙げられる。また、これら光重合性プレポリマーを主成分とし、希釈剤として単官能や多官能のモノマーを使用することもできる。
 以下、実施例を挙げて本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。
[実施例1~6及び比較例1~6]
<ガスバリアフィルムの作製>
 まず、基材として厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。基材の一方の面に、プレーナ型プラズマ処理装置を用い、RIE処理により基材上に改質処理層を形成した。次に、改質処理層上に第1のAlO蒸着層を形成した。第1のAlO蒸着層は、酸化アルミニウムを改質処理層上に真空蒸着することによって形成した。具体的には、電子線加熱方式による真空蒸着装置を用い、当該装置に酸素ガスを導入しつつ金属アルミニウムを蒸発させた。これにより、所定の膜厚の第1のAlO蒸着層を形成した。次に、ガスバリア性中間層、第2のAlO蒸着層、ガスバリア性被覆層をこの順に形成した。第2のAlO蒸着層は第1のAlO蒸着層と同様の方法で形成した。ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層としては、以下のコートA及びBを各実施例及び比較例に応じて用いた。以上の方法により、基材/第1のAlO蒸着層/ガスバリア性中間層/第2のAlO蒸着層/ガスバリア性被覆層が順次積層された構造を有するガスバリアフィルムを得た。
(コートA)
 下記に示すA液、B液及びC液を、A液/B液/C液=70/20/10(固形分質量比)となるように混合した溶液を、グラビアコート法により塗布して乾燥し、所定の厚さのガスバリア性中間層又はガスバリア性被覆層を形成した。
(コートB)
 下記に示すA液及びB液を、A液/B液=70/30(固形分質量比)となるように混合した溶液を、グラビアコート法により塗布して乾燥し、所定の厚さのガスバリア性中間層又はガスバリア性被覆層を形成した。
 A液:テトラエトキシシラン17.9gとメタノール10gに0.1N塩酸72.1gを加えて30分間攪拌して加水分解させた固形分5質量%(SiO換算)の加水分解溶液。
 B液:ポリビニルアルコールを5質量%含有する、水/メタノール=95/5(質量比)水溶液。
 C液:1,3,5-トリス(3-トリアルコキシシリルプロピル)イソシアヌレートを、水/イソプロピルアルコールの混合液(水:イソプロピルアルコールの質量比は1:1)で固形分5質量%に希釈した加水分解溶液。
[実施例7]
 基材として、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのバリア層を積層する側の表面上に、脂肪族ポリウレタン樹脂からなる厚さ0.005μmのアンカーコート層が積層されている構成の基材を使用し、RIE処理を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、ガスバリアフィルムを得た。
 各実施例及び比較例において使用したコート種、ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層形成時の乾燥温度及び時間、第1及び第2のAlO蒸着層(表中、これらをまとめて「蒸着層」と記載する)の厚さ、並びに、ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層(表中、これらをまとめて「コート層」と記載する)の厚さを表1に示す。なお、ガスバリア性中間層及びガスバリア性被覆層の加熱乾燥は、ヒートラベル(ミクロン社製)を乾燥前の塗膜表面に貼り、乾燥後に温度を確認して任意の温度となるように、且つ、任意の乾燥時間となるように、オーブン温度及びラインスピードを調整して行った。表1に示す乾燥温度は、上記ヒートラベルの温度である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
<複合弾性率及び硬さの測定>
 実施例及び比較例で得られたガスバリアフィルムにおいて、ガスバリア性被覆層の複合弾性率及び硬さを以下の方法で測定した。測定装置は、トランスデューサーとしてnanoDMA IIIトランスデューサ(商品名)を取り付けたブルカージャパン株式会社製のHysitron TI-Premier(商品名)を使用した。圧子は、先端開き角142.3°のバーコビッチ型ダイヤモンド加熱用圧子TI-0283(商品名)を用いた。測定温度は、ブルカージャパン株式会社製の加熱ステージxSol400(商品名)を用いて制御した。温度制御時の昇温速度は20℃/分とし、加熱ステージが所望の温度に達した後、10分間保持後に測定を実施した。また、標準試料となる溶融石英を予め試験し、接触深さと接触投影面積の関係を校正した。ナノインデンテーション法の測定条件は、準静的試験により押し込み速度30nm/秒にて深さ30nmまで押し込みを行った後、最大深さにて1秒間保持後、30nm/秒の速度にて除荷した。除荷時の最大荷重に対する60~95%領域の除荷曲線の結果を解析することによって、Oliver-Pharr法にて複合弾性率及び硬さを算出した。これらの結果を表2に示す。
<bの測定>
 実施例及び比較例で得られたガスバリアフィルムのL表色系における色座標bを、測色計(スガ試験機株式会社製、商品名:Colour Cute i)を用いて、測定条件:C光2度視野にて測定した。bが0.5以下であれば、黄色味が低減されていると判断した。結果を表2に示す。
<水蒸気透過度(WVTR)の測定>
 実施例及び比較例で得られたガスバリアフィルムの水蒸気透過度は、以下の方法で測定した。まず、25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムと実施例及び比較例で得られたガスバリアフィルムのガスバリア性被覆層面をアクリルウレタン樹脂接着剤にて貼り合わせたラミネートフィルムを作製した。このラミネートフィルムの水蒸気透過度を、水蒸気透過度測定装置(MOCON社製、商品名:PERMATRAN-W 3/34)を用いて、温度40℃、相対湿度90%の条件で測定した。測定は、初期のラミネートフィルムと、温度60℃、相対湿度90%で1000時間保存した後のラミネートフィルムについて行った。測定方法は、JIS K-7126、B法(等圧法)に準拠し、測定値は単位[g/m/day]で表記した。なお、同じ測定を三回行い、その平均値を採用した。結果を表2に示す。
<外観評価>
 実施例及び比較例で得られたガスバリアフィルムにおいて、ガスバリア性被覆層表面を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて外観を評価した。結果を表2に示す。
A:シワがほとんどなく、きれい
B:若干シワがあるものの、少なく目立たない
C:強いシワが多数あり、不良
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 7…蛍光体層、8…蛍光体、9…封止樹脂、11…基材、13…第1のAlO蒸着層、14…ガスバリア性中間層、15…第1のバリア層、23…第2のAlO蒸着層、24…ガスバリア性被覆層、25…第2のバリア層、100…ガスバリアフィルム、200…波長変換シート。

Claims (5)

  1.  基材と、第1のAlO蒸着層と、ガスバリア性中間層と、第2のAlO蒸着層と、ガスバリア性被覆層と、がこの順で積層された構造を有し、
     前記第1のAlO蒸着層及び前記第2のAlO蒸着層の厚さがいずれも15nm以下であり、
     前記ガスバリア性中間層及び前記ガスバリア性被覆層の厚さがいずれも200~400nmであり、
     前記ガスバリア性被覆層のナノインデンテーション法で測定される複合弾性率が、測定温度25℃において7~11GPaであり、測定温度60℃において5~8GPaである、ガスバリアフィルム。
  2.  前記ガスバリア性被覆層のナノインデンテーション法で測定される硬さが、測定温度25℃において1.15~1.70GPaであり、測定温度60℃において0.85~1.30GPaである、請求項1に記載のガスバリアフィルム。
  3.  前記基材は、前記第1のAlO蒸着層側の表面がプラズマ処理されている、請求項1又は2に記載のガスバリアフィルム。
  4.  前記ガスバリア性被覆層は、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、シランカップリング剤、及び、それらの加水分解物からなる群より選択される少なくとも1種を含有するガスバリア性被覆層形成用組成物を用いて形成された層である、請求項1~3のいずれか一項に記載のガスバリアフィルム。
  5.  蛍光体層と、前記蛍光体層の少なくとも一方の面上に配置された請求項1~4のいずれか一項に記載のガスバリアフィルムと、を備える波長変換シート。
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