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JP2014168932A - Gas barrier laminate film - Google Patents

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JP2014168932A
JP2014168932A JP2013043138A JP2013043138A JP2014168932A JP 2014168932 A JP2014168932 A JP 2014168932A JP 2013043138 A JP2013043138 A JP 2013043138A JP 2013043138 A JP2013043138 A JP 2013043138A JP 2014168932 A JP2014168932 A JP 2014168932A
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JP
Japan
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gas barrier
film
layer
laminate film
barrier layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2013043138A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Tsujino
学 辻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2013043138A priority Critical patent/JP2014168932A/en
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Abstract

【課題】食品、日用品、医薬品などの包装分野や、太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において、通常の加工を施してもガスバリア性が劣化せず、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に好適に用いることができる透明なガスバリア性積層フィルムを提供する。
【解決手段】透明なプラスチックフィルムからなる基材層1の一方の表面上に、無機酸化物からなる第1のガスバリア層2、中間層3、無機酸化物からなる第2のガスバリア層4を順次積層してなるガスバリア性積層フィルムにおいて、前記中間層3は、SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.1以上0.5以下)で表される酸化珪素からなり、かつ、厚みが20nm以上500nm以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
[PROBLEMS] In the field of packaging of foods, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and in fields such as solar cell-related members and electronic device-related members, the gas barrier properties are not deteriorated even when subjected to normal processing, and particularly high gas barrier properties are required. The present invention provides a transparent gas barrier laminate film that can be suitably used in the case of
A first gas barrier layer 2 made of an inorganic oxide, an intermediate layer 3 and a second gas barrier layer 4 made of an inorganic oxide are sequentially formed on one surface of a base material layer 1 made of a transparent plastic film. In the laminated gas barrier film, the intermediate layer 3 is made of silicon oxide represented by SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.1 or more and 0.5 or less), and The thickness is 20 nm or more and 500 nm or less.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、食品、日用品、医薬品などの包装分野、および太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に、好適に用いられる透明なガスバリア性積層フィルムに関する。   The present invention is a transparent gas barrier laminate that is suitably used when high gas barrier properties are required in the fields of packaging of foods, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and fields such as solar cell related members and electronic device related members. Related to film.

食品、日用品、医薬品などの包装に用いられる包装材料は、収容物の変質を抑制して、その機能や性質を包装中においても保持できるようにするため、包装材料を透過する酸素、水蒸気など、収容物を変質させる気体による影響を防止する必要があり、これらの気体を遮断するガスバリア性を備えていることが求められている。   Packaging materials used for packaging of food, daily necessities, pharmaceuticals, etc., suppress the alteration of the contents, so that the functions and properties can be maintained even during packaging, oxygen, water vapor, etc. that permeate the packaging material, It is necessary to prevent the influence of the gas that alters the contents, and it is required to have a gas barrier property that blocks these gases.

通常のガスバリア性を有する包装材料としては、比較的ガスバリア性に優れている塩化ビニリデン樹脂フィルムまたは塩化ビニリデン樹脂をコーティングしたフィルムなどがよく用いられてきたが、これらの包装材料は、高度なガスバリア性が要求される包装に用いることはできない。従って高度なガスバリア性が要求される場合には、アルミニウムなどの金属箔をガスバリア層として積層した包装材料を用いざるを得なかった。アルミニウムなどの金属箔を積層した包装材料は、温度や湿度の影響が殆どなく、高度なガスバリア性を有している。   As packaging materials having ordinary gas barrier properties, vinylidene chloride resin films or films coated with vinylidene chloride resins that are relatively excellent in gas barrier properties have been often used. However, these packaging materials have high gas barrier properties. Cannot be used for packaging that requires Therefore, when a high gas barrier property is required, a packaging material in which a metal foil such as aluminum is laminated as a gas barrier layer has to be used. A packaging material in which a metal foil such as aluminum is laminated has almost no influence of temperature and humidity and has a high gas barrier property.

しかし、こうした包装材料では、
(1)それを透視して収容物を確認することができない。
(2)使用後に不燃物として廃棄処理しなければならない。
(3)収容物の検査に金属探知器が使用できない。
などの多くの欠点を有していた。
But with these packaging materials,
(1) The contents cannot be confirmed through seeing through it.
(2) It must be disposed of as non-combustible material after use.
(3) A metal detector cannot be used for inspection of the contents.
Had many drawbacks.

これらの欠点を克服した包装材料として、従来、透明なプラスチックフィルムからなる基材層に、透明な酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの無機酸化物の蒸着薄膜層をガスバリア層とし、その上に適宜のガスバリア性被膜層とを積層してなる積層フィルムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   As a packaging material that overcomes these disadvantages, conventionally, a vapor-deposited thin film layer of inorganic oxide such as silicon oxide, aluminum oxide, and magnesium oxide is used as a gas barrier layer on a base layer made of a transparent plastic film. A laminated film formed by laminating an appropriate gas barrier coating layer is known (for example, see Patent Document 1).

一方、近年、地球温暖化問題に対する関心が高まるなか、太陽電池市場が急速に拡大している。太陽電池の構造としては、太陽電池素子単体をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚から数十枚の素子を直列、並列に配線し、素子を長期間保護するためにパッケージが行なわれ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと呼び、一般的に太陽光が当たる面をガラスで覆い、熱可塑性プラスチックからなる充填材で隙間を埋め、裏面を耐熱、耐候性プラスチック材料などからなるシートで保護された構成になっている。   On the other hand, in recent years, the solar cell market is rapidly expanding with increasing interest in global warming issues. As a solar cell structure, a single solar cell element is not used as it is, and generally several to several tens of elements are wired in series and in parallel, and packaged to protect the element for a long period of time. Is done and unitized. The unit built in this package is called a solar cell module. Generally, the surface that is exposed to sunlight is covered with glass, the gap is filled with a filler made of thermoplastic, and the back is made of a heat-resistant, weather-resistant plastic material, etc. The structure is protected by a sheet.

これらの太陽電池モジュールは、屋外で使用されるため、使用される材料およびその構成などにおいて、十分な耐久性、耐候性が要求される。特に、裏面保護シートは耐候性とともに高いガスバリア性が要求されている。これは水分の透過によるユニット内の充填材が剥離したりして配線の腐食を起こし、モジュールの出力そのものに悪影響を及ぼすためである。   Since these solar cell modules are used outdoors, sufficient durability and weather resistance are required in the materials used and their configurations. In particular, the back protective sheet is required to have high gas barrier properties as well as weather resistance. This is because the filler in the unit is peeled off due to the permeation of moisture and the wiring is corroded, which adversely affects the module output itself.

従来、この太陽電池用裏面保護シートとしては、白色のフッ素系フィルムでアルミニウム箔を両側からサンドイッチした積層構成が多く用いられていた。しかし、このフッ素系フィルムは機械的強度が弱いため太陽電池素子とアルミニウム箔が短絡して電池性能に悪影響を及ぼす欠点があり、さらに価格が高いため、太陽電池モジュールを低価格化する際に1つの障害となっている。これらの問題点を改善するべく、アルミニウム箔を用いずに、耐候性と高いガスバリア性を兼ね備えたガスバリアフィルムの要求が高まっている。   Conventionally, as this back surface protection sheet for solar cells, a laminated structure in which an aluminum foil is sandwiched from both sides with a white fluorine-based film has been often used. However, this fluorine-based film has a weak mechanical strength, so that the solar cell element and the aluminum foil are short-circuited to adversely affect the battery performance. Further, since the price is high, it is necessary to reduce the price of the solar cell module. There are two obstacles. In order to improve these problems, there is an increasing demand for a gas barrier film having both weather resistance and high gas barrier properties without using an aluminum foil.

また、この太陽電池モジュールをフレキシブル化させるべく開発も行なわれており、これを達成するためには太陽光が当たる表面のガラス基板もプラスチック材料などからなるシートに置き換える必要があり、この表面保護シートも裏面保護シートと同様に、耐候性および高いガスバリア性が要求されている。   Also, development has been made to make this solar cell module flexible, and in order to achieve this, it is necessary to replace the glass substrate on the surface where the sunlight hits with a sheet made of a plastic material, etc. Similarly to the back protective sheet, weather resistance and high gas barrier properties are required.

また近年、次世代のFPD(Flat Panel Display)として期待される電子ペーパー、有機ELなどの開発が進むなかで、これらFPDのフレキシブル化を達成するため、ガラス基板をプラスチックフィルムに置き換えたいという要求が高まっている。ガラス基板は環境由来の酸素や水蒸気による内部素子の劣化を抑制するため必要とされるガスバリア性が備わっている。しかし、上述した包装材料用のガスバリアフィルムはそのバリアレベルには達しておらず、プラスチックフィルムが適用され得る電子ペーパー、有機ELなどでは、食品包材用バリアフィルムの100倍から1万倍のガスバリア性が必要とも言われている。   In recent years, with the development of electronic paper and organic EL, which are expected to be the next generation FPD (Flat Panel Display), there is a demand to replace the glass substrate with a plastic film in order to achieve flexibility in these FPDs. It is growing. The glass substrate has a gas barrier property required to suppress deterioration of internal elements due to oxygen and water vapor derived from the environment. However, the above-mentioned gas barrier film for packaging materials does not reach the barrier level, and in electronic paper, organic EL, etc. to which a plastic film can be applied, the gas barrier is 100 to 10,000 times that of a food packaging material barrier film. It is said that sex is necessary.

このような高いガスバリア性を有するプラスチックフィルムを実現するために、電子ビーム蒸着や誘導加熱蒸着を用いた反応性蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法(化学気相成長法)などのドライコーティング法により成膜された無機酸化物薄膜は、高いガスバリア性の発現が期待できるものとして検討されている。   In order to realize a plastic film having such a high gas barrier property, dry coating methods such as reactive vapor deposition using electron beam vapor deposition and induction heating vapor deposition, sputtering, and plasma CVD (chemical vapor deposition) are used. The formed inorganic oxide thin film has been studied as one that can be expected to exhibit high gas barrier properties.

その中で、有機シラン化合物を用いたプラズマCVD法による酸化珪素薄膜は、高いガスバリア性を発現するバリア層として検討されており、食品包装分野では実用化されている。また、従来、炭素濃度および酸化珪素薄膜の組成を制御することで、密着性と透明性を改善する透明バリア性フィルムが考えられている(例えば、特許文献2参照。)。   Among them, a silicon oxide thin film formed by a plasma CVD method using an organosilane compound has been studied as a barrier layer exhibiting high gas barrier properties, and has been put into practical use in the food packaging field. Conventionally, a transparent barrier film that improves adhesion and transparency by controlling the carbon concentration and the composition of the silicon oxide thin film has been considered (see, for example, Patent Document 2).

特開平7−164591号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-164591 特開平11−322981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-322981

しかしながら、特許文献1に記載された積層フィルムは、印刷、ラミネート、製袋などの、包装材料としての通常の加工を施したときに、酸素透過度や水蒸気透過度などのガスバリア性が劣化してしまうという欠点を有していた。また、高いガスバリア性を有するプラスチックフィルムを得るために上記ドライコーティング法を用いたとしても、高いガスバリア性を目指すために緻密な膜を得ようとすると、高温プロセスが必要であったり、緻密であるために膜中の応力が大きくなったりする傾向がある。そのため、プラスチックフィルムの使用可能な温度範囲では緻密な膜を得ることが困難であったり、プラスチックフィルムと無機酸化物薄膜との熱膨張係数の差が大きいため密着不良やクラックが発生したりする問題が生じ、高いガスバリア性の発現は容易ではない。また、特許文献2に記載された透明バリア性フィルムは、水蒸気バリア性は若干劣ると記載されており、高いガスバリア性を必要とする電子ペーパーや有機ELなどのFPD向けとしては、ガスバリア性が不十分である。   However, the laminated film described in Patent Document 1 has deteriorated gas barrier properties such as oxygen permeability and water vapor permeability when subjected to normal processing as a packaging material such as printing, laminating, and bag making. It had the disadvantage that it would end up. Moreover, even if the dry coating method is used to obtain a plastic film having a high gas barrier property, a high-temperature process is necessary or dense if an attempt is made to obtain a dense film in order to aim at a high gas barrier property. For this reason, the stress in the film tends to increase. For this reason, it is difficult to obtain a dense film within the usable temperature range of the plastic film, or problems such as poor adhesion and cracking due to the large difference in thermal expansion coefficient between the plastic film and the inorganic oxide thin film. And high gas barrier properties are not easily developed. In addition, the transparent barrier film described in Patent Document 2 is described as being slightly inferior in water vapor barrier properties, and is not gas barrier properties for FPDs such as electronic paper and organic EL that require high gas barrier properties. It is enough.

そこで、本発明の目的は、食品、日用品、医薬品などの包装分野や、太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において、通常の加工を施してもガスバリア性が劣化しない、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に好適に用いることができる透明なガスバリア性積層フィルムを提供することにある。特に、本発明の目的は、上述した太陽電池モジュールの裏面保護シートや表面保護シート、電子ペーパーや有機ELなどのFPD向けとして、ガスバリア性が不十分である問題を解決するものであり、酸素バリア性および水蒸気バリア性に優れた透明なガスバリア性積層フィルムを提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to provide a particularly high gas barrier property, in which the gas barrier property is not deteriorated even when subjected to ordinary processing in the field of packaging of food, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and in the field of solar cell related members and electronic device related members. It is an object of the present invention to provide a transparent gas barrier laminate film that can be suitably used when the is required. In particular, the object of the present invention is to solve the problem of insufficient gas barrier properties for FPDs such as the back surface protection sheet and surface protection sheet of the solar cell module described above, electronic paper and organic EL, and the oxygen barrier. An object of the present invention is to provide a transparent gas barrier laminate film having excellent properties and water vapor barrier properties.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、透明なプラスチックフィルムからなる基材層の一方の表面上に、無機酸化物からなる第1のガスバリア層、中間層、無機酸化物からなる第2のガスバリア層を順次積層してなるガスバリア性積層フィルムにおいて、前記中間層は、SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.1以上0.5以下)で表される酸化珪素からなり、かつ、厚みが20nm以上500nm以下であることを特徴とするガスバリア性積層フィルムである。   As a means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 includes a first gas barrier layer made of an inorganic oxide, an intermediate layer, on one surface of a base material layer made of a transparent plastic film, In the gas barrier laminate film formed by sequentially laminating the second gas barrier layer made of an inorganic oxide, the intermediate layer is made of SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.1 or more and 0.5 or less. And a thickness of 20 nm or more and 500 nm or less.

また、請求項2に記載の発明は、前記第1のガスバリア層と前記第2のガスバリア層との間に積層した中間層がプラズマCVD法(化学的気相成長法)により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性積層フィルムである。   The invention according to claim 2 is that an intermediate layer laminated between the first gas barrier layer and the second gas barrier layer is formed by a plasma CVD method (chemical vapor deposition method). The gas barrier laminate film according to claim 1, wherein the gas barrier laminate film is a film.

また、請求項3に記載の発明は、前記第1のガスバリア層および前記第2のガスバリア層が、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウムのいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性積層フィルムである。   The invention described in claim 3 is characterized in that the first gas barrier layer and the second gas barrier layer are any one of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and magnesium oxide. Or it is a gas barrier laminated film of 2.

また、請求項4に記載の発明は、前記ガスバリア性積層フィルムの40℃90%RH環境下における水蒸気透過率(X)が、0.1g/m・day以下であり、
前記ガスバリア性積層フィルムの85℃85%RH環境下における水蒸気透過率(Y)が、1.0g/m・day以下であり、
前記XとYとの関係が、下記の式
Y/X≦10
を満たすことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガスバリア性積層フィルムである。
In the invention according to claim 4, the gas barrier laminate film has a water vapor transmission rate (X) in a 40 ° C. and 90% RH environment of 0.1 g / m 2 · day or less,
The water vapor permeability (Y) of the gas barrier laminate film under an environment of 85 ° C. and 85% RH is 1.0 g / m 2 · day or less,
The relationship between X and Y is expressed by the following formula: Y / X ≦ 10
The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas barrier laminate film is satisfied.

本発明によれば、食品、日用品、医薬品などの包装分野において、包装材料としての通常の加工を施してもガスバリア性が劣化せず、また包装材料を透視して収容物を確認することができ、また、太陽電池モジュール向けやFPD向けとして特に高いガスバリア性が必要とされる場合に好適に用いることができる透明なガスバリア性積層フィルムを提供できる。   According to the present invention, in the packaging field of foods, daily necessities, pharmaceuticals, etc., gas barrier properties are not deteriorated even if normal processing as a packaging material is performed, and the contents can be confirmed by seeing through the packaging material. Moreover, the transparent gas barrier laminated film which can be used suitably when especially high gas barrier property is required for solar cell modules and FPD can be provided.

本発明の実施形態に係るガスバリア性積層フィルムの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the gas barrier laminated film which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明のガスバリア性積層フィルムの実施形態を図面に沿って説明する。
図1は、本発明のガスバリア性積層フィルム10の一例を示す断面図である。ガスバリア性積層フィルム10は、基材層1の一方の表面上に、無機酸化物からなる第1のガスバリア層2と、中間層3と、無機酸化物からなる第2のガスバリア層4とが厚み方向に順次積層されており、かつ、中間層3は、SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.1以上0.5以下)で表される酸化珪素からなっている。
Hereinafter, embodiments of the gas barrier laminate film of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a gas barrier laminate film 10 of the present invention. The gas barrier laminated film 10 has a thickness of the first gas barrier layer 2 made of an inorganic oxide, the intermediate layer 3 and the second gas barrier layer 4 made of an inorganic oxide on one surface of the base material layer 1. The intermediate layer 3 is made of silicon oxide represented by SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.1 or more and 0.5 or less).

本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、基材層1は透明なプラスチックフィルムからなっている。透明なプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ乳酸などの生分解性プラスチックフィルム、などが用いられる。   In the gas barrier laminate film of the present invention, the base material layer 1 is made of a transparent plastic film. Examples of transparent plastic films include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyether sulfone (PES), polystyrene films, polyamide films, and polyvinyl chloride. Films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, polyimide films, biodegradable plastic films such as polylactic acid, and the like are used.

これらの透明なプラスチックフィルムは、延伸、未延伸のどちらでもよいが、機械的強度や寸法安定性などが優れたものが好ましい。特に、耐熱性や寸法安定性などの面から、二軸方向に延伸したポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。また、透明なプラスチックフィルムは、帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤等などの添加剤を含有してもよい。さらに、透明なプラスチックフィルムにおいて、他の層を積層する側の表面には、密着性をよくするために、コロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理、溶剤処理などを施してもよい。   These transparent plastic films may be either stretched or unstretched, but those having excellent mechanical strength and dimensional stability are preferred. In particular, polyethylene terephthalate stretched in the biaxial direction is preferably used from the viewpoints of heat resistance and dimensional stability. Moreover, the transparent plastic film may contain additives such as an antistatic agent, an ultraviolet ray preventing agent, a plasticizer, and a lubricant. Further, in the transparent plastic film, the surface on the side where other layers are laminated may be subjected to corona treatment, low temperature plasma treatment, ion bombardment treatment, chemical treatment, solvent treatment, etc. in order to improve adhesion. .

これらの透明なプラスチックフィルムからなる基材層1の厚さは、特に制限を受けるものではないが、包装材料としての適性や他の層を積層する場合の加工適性などを考慮すると、実用的には6μm以上100μm以下の範囲、特に9μm以上25μm以下の範囲であることが好ましい。また、太陽電池の表面保護シートや裏面保護シート、さらには電子ペーパや有機ELなどで使用される場合にも、基材層1の厚さは、特に制限を受けるものではないが、本発明のガスバリア性積層フィルムの後工程での加工適正などを考慮すると、実用的には12μm以上200μm以下の範囲、特に12μm以上125μm以下の範囲であることが望ましい。   The thickness of the base material layer 1 made of these transparent plastic films is not particularly limited. However, considering the suitability as a packaging material and the suitability for processing when other layers are laminated, it is practical. Is preferably in the range of 6 μm to 100 μm, particularly in the range of 9 μm to 25 μm. Moreover, the thickness of the base material layer 1 is not particularly limited when used in a surface protection sheet or a back surface protection sheet of a solar cell, or even in electronic paper or an organic EL. Considering the processing suitability in the subsequent process of the gas barrier laminated film, it is practically desirable to be in the range of 12 μm to 200 μm, particularly in the range of 12 μm to 125 μm.

本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、第1のガスバリア層2を積層する基材層1の表面の平滑性は、高いガスバリア性を発現するための重要な特性の1つである。これは、基材層1の表面が平滑であればあるほど表面近傍からより緻密なガスバリア層を形成することができ、かつ均一な膜厚も得られやすいためであり、一般的には、表面の平滑性を示す算術平均粗さRaが5nm以下であることが、高いガスバリア性を発現させるための必要条件と考えられている。   In the gas barrier laminate film of the present invention, the smoothness of the surface of the base material layer 1 on which the first gas barrier layer 2 is laminated is one of the important characteristics for developing high gas barrier properties. This is because the smoother the surface of the base material layer 1, the denser the gas barrier layer can be formed from the vicinity of the surface, and a uniform film thickness can be easily obtained. It is considered that the arithmetic average roughness Ra showing the smoothness is 5 nm or less as a necessary condition for developing a high gas barrier property.

本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、第1のガスバリア層2および第2のガスバリア層4は無機酸化物からなり、その形成方法には特に限定されるものではないが、無機酸化物からなる第1のガスバリア層2および第2のガスバリア層4が高いガスバリア性を発現するためには、真空中でガスバリア層を形成できる真空成膜が適しており、中でも、より早い速度で積層する場合には、真空蒸着法が最も優れている。   In the gas barrier laminate film of the present invention, the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4 are made of an inorganic oxide, and the formation method is not particularly limited, but the first gas barrier layer 1 is made of an inorganic oxide. In order for the gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4 to exhibit high gas barrier properties, vacuum film formation capable of forming a gas barrier layer in a vacuum is suitable, and in particular, when laminating at a higher speed, Vacuum deposition is the best.

現時点の真空蒸着法において、真空蒸着装置内での蒸発源材料の加熱手段としては、電子線加熱方式や抵抗加熱方式や誘導加熱方式などが好ましい。また基材層1との密着性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法などを用いることも可能である。更に透明性を向上させるために、酸素ガスなどを吹き込んで反応性蒸着を行ってもよい。   In the current vacuum vapor deposition method, the electron source heating method, the resistance heating method, the induction heating method, or the like is preferable as the heating means for the evaporation source material in the vacuum vapor deposition apparatus. Moreover, in order to improve the adhesiveness with the base material layer 1, a plasma assist method, an ion beam assist method, etc. can also be used. Further, in order to improve transparency, reactive vapor deposition may be performed by blowing oxygen gas or the like.

また、真空蒸着法以外の方法としては、ガスバリア層を形成する堆積速度が真空蒸着法ほど速くはないが、より高いガスバリア性を発現しやすい方法として、プラズマCVD法が好ましい。また、プラズマ発生装置としては、直流(DC)プラズマ、低周波プラズマ、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、3極構造プラズマ、マイクロ波プラズマなどの低温プラズマ発生装置が用いられる。   Further, as a method other than the vacuum vapor deposition method, the deposition rate for forming the gas barrier layer is not as fast as the vacuum vapor deposition method, but the plasma CVD method is preferable as a method that easily exhibits higher gas barrier properties. As the plasma generator, a low-temperature plasma generator such as direct current (DC) plasma, low-frequency plasma, high-frequency plasma, pulse wave plasma, tripolar plasma, or microwave plasma is used.

本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、第1のガスバリア層2および第2のガスバリア層4は、透明であり、かつ、ガスバリア性を発現する無機酸化物であれば、特にその組成について限定されるものではないが、透明性と、酸素や水蒸気などに対する高いガスバリア性とを両立できる無機酸化物として現時点では、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウムのいずれかの組成を用いることが望ましい。   In the gas barrier laminate film of the present invention, the composition of the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4 is particularly limited as long as it is an inorganic oxide that is transparent and exhibits gas barrier properties. However, at present, it is desirable to use any composition of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and magnesium oxide as an inorganic oxide that can achieve both transparency and high gas barrier properties against oxygen, water vapor, and the like.

これら第1のガスバリア層2および第2のガスバリア層4の厚さは、5nm以上200nm以下である。一般的にはガスバリア層の膜厚を厚くすることでガスバリア性を向上することができるため、より高いガスバリア性が必要なガスバリア性積層フィルムでは、ガスバリア性を向上させる1つの手法として厚膜化が用いられることがある。しかし、形成されたガスバリア層には内部応力が生じており、この内部応力はガスバリア層の膜厚が厚くなるほど大きくなり、ガスバリア性を低下させるクラックが発生しやすくなる。また、膜厚を厚くすることで、ガスバリア層のフレキシビリティを保持させることが難しくなり、折り曲げや引っ張りなどの外部応力が加わると、ガスバリア層に亀裂を生じる恐れもある。これらの理由から、ガスバリア性向上のための厚膜化には上限値を設ける必要があり、ガスバリア層の形成方法や膜組成にもよるが、第1のガスバリア層2および第2のガスバリア層4の膜厚は200nm以下であることが望ましい。また、膜厚の下限値については、膜厚が5nm未満であると、均一な薄膜が得られないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができないため、膜厚は5nm以上であることが望ましい。   The thicknesses of the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4 are 5 nm or more and 200 nm or less. In general, since the gas barrier property can be improved by increasing the thickness of the gas barrier layer, in a gas barrier layered film that requires a higher gas barrier property, increasing the film thickness is one method for improving the gas barrier property. Sometimes used. However, an internal stress is generated in the formed gas barrier layer, and this internal stress increases as the thickness of the gas barrier layer increases, and cracks that deteriorate the gas barrier properties are likely to occur. Further, increasing the film thickness makes it difficult to maintain the flexibility of the gas barrier layer, and if an external stress such as bending or pulling is applied, the gas barrier layer may be cracked. For these reasons, it is necessary to provide an upper limit for increasing the film thickness for improving the gas barrier properties. Depending on the gas barrier layer forming method and the film composition, the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4 are required. The film thickness is desirably 200 nm or less. As for the lower limit of the film thickness, if the film thickness is less than 5 nm, a uniform thin film may not be obtained, and the film cannot sufficiently function as a gas barrier material. It is desirable to be.

また、成膜方式については、プラスチックからなる基材層1の特徴を活かした巻取式による連続成膜が可能であるため、巻取式の真空蒸着成膜装置あるいは、巻取式のプラズマCVD成膜装置を用いることが好ましい。   As for the film formation method, continuous film formation by a winding method utilizing the characteristics of the base material layer 1 made of plastic is possible. Therefore, a winding type vacuum evaporation film forming apparatus or a winding type plasma CVD is used. It is preferable to use a film forming apparatus.

上述したように、ガスバリア層のバリア性を向上する手法の1つとして膜厚化が用いられることがあるが、ガスバリア層の膜厚を厚くすればするほど、過度の内部応力によるクラック発生や、フレキシビリティ不足による亀裂の発生などにより、逆にガスバリア性の低下を引き起こしやすくなる。そこでこれらを防ぐため、第1のガスバリア層2と第2のガスバリア層4との間には、緩衝層として働く柔軟性の高い中間層を形成することが必要になり、この中間層としては、柔軟性を考慮して一般的に無機系より有機系の薄膜層を使用することが多い。しかしながら、有機系の薄膜層は無機系と比較して高温領域においてガスバリア性の低下が激しく、太陽電池、電子ペーパー、有機ELなど、高温環境下でも高いガスバリア性が求められる用途には不向きである。   As described above, film thickness may be used as one of the techniques for improving the barrier property of the gas barrier layer. However, as the film thickness of the gas barrier layer is increased, the generation of cracks due to excessive internal stress, On the other hand, due to the occurrence of cracks due to lack of flexibility, it tends to cause a decrease in gas barrier properties. Therefore, in order to prevent these, it is necessary to form a highly flexible intermediate layer serving as a buffer layer between the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4, and as this intermediate layer, In consideration of flexibility, an organic thin film layer is often used rather than an inorganic thin film layer. However, the organic thin film layer has a drastic decrease in gas barrier properties at high temperatures as compared with inorganic materials, and is not suitable for applications requiring high gas barrier properties even in high temperature environments such as solar cells, electronic paper, and organic EL. .

そこで、本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3は、SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.1以上0.5以下)で表される酸化珪素からなり、含有する炭素成分の含有量を制御することで、中間層としての柔軟性とガスバリア性の両方を発現することが可能になる。すなわち、炭素成分の含有量を示す上記y値が0.1未満であると中間層としての柔軟性が不足し、また、上記y値が0.5を超えると中間層としての柔軟性は高いが、緻密な膜が得られないためガスバリア性が低下する。従って、上記y値を0.1以上0.5以下にする必要があり、このy値を制御することが本発明のガスバリア性積層フィルムにおける重要なポイントになる。   Therefore, in the gas barrier laminate film of the present invention, the intermediate layer 3 is made of silicon oxide represented by SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.1 or more and 0.5 or less) and contained. By controlling the content of the carbon component to be performed, it becomes possible to express both flexibility and gas barrier properties as an intermediate layer. That is, if the y value indicating the carbon component content is less than 0.1, the flexibility as the intermediate layer is insufficient, and if the y value exceeds 0.5, the flexibility as the intermediate layer is high. However, since a dense film cannot be obtained, gas barrier properties are lowered. Therefore, the y value needs to be 0.1 or more and 0.5 or less, and controlling this y value is an important point in the gas barrier laminate film of the present invention.

本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3は、上述するように、高温環境下においても高いガスバリア性を発現できるよう無機系にすることが本発明の重要なポイントの1つである。そして、無機系の中間層を用いて高温領域での高いガスバリアを発現させる効果としては、主に包装材料向け評価として用いられる、ガスバリア性積層フィルムの40℃90%RH(相対湿度)環境下における水蒸気透過率(X)が、0.1g/m・day以下であり、主に太陽電池向け評価として用いられる、ガスバリア性積層フィルムの85℃85%RH環境下における水蒸気透過率(Y)が、1.0g/m・day以下であり、かつ、XとYとの関係が、「Y/X≦10」の式を満たしていることが望ましい。 In the gas barrier laminate film of the present invention, as described above, it is one of the important points of the present invention that the intermediate layer 3 is inorganic so that a high gas barrier property can be expressed even in a high temperature environment. And as an effect of developing a high gas barrier in a high temperature region using an inorganic intermediate layer, the gas barrier laminate film used mainly for evaluation for packaging materials is used in a 40 ° C. and 90% RH (relative humidity) environment. The water vapor transmission rate (X) is 0.1 g / m 2 · day or less, and the water vapor transmission rate (Y) in an 85 ° C. and 85% RH environment of a gas barrier laminate film used mainly for evaluation for solar cells. 1.0 g / m 2 · day or less, and the relationship between X and Y preferably satisfies the expression “Y / X ≦ 10”.

本発明のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3の形成方法は特に限定されるものではないが、上述するように、SiOxCyで表される中間層3のy値を0.1以上0.5以下にするためには、現時点ではプラズマCVD法が好ましい。また、プラズマ発生装置としては、直流(DC)プラズマ、低周波プラズマ、高周波プラズマ、パルス波プラズマ、3極構造プラズマ、マイクロ波プラズマなどの低温プラズマ発生装置が用いられる。   In the gas barrier laminate film of the present invention, the method for forming the intermediate layer 3 is not particularly limited. As described above, the y value of the intermediate layer 3 represented by SiOxCy is 0.1 or more and 0.5 or less. In order to achieve this, the plasma CVD method is currently preferred. As the plasma generator, a low-temperature plasma generator such as direct current (DC) plasma, low-frequency plasma, high-frequency plasma, pulse wave plasma, tripolar plasma, or microwave plasma is used.

この中間層3の厚さは、20nm以上500nm以下である。ここで、膜厚が20nm未満であると、第1のガスバリア層2と第2のガスバリア層4との間に形成される中間層3としての役割である、上述した緩衝層としての機能を十分に果たすことができない。一方、膜厚が500nmを超えると、中間層3にフレキシビリティを保持させることが難しく、折り曲げや引っ張りなどの外部応力が加わると、蒸着薄膜層に亀裂を生じる恐れがある。   The thickness of the intermediate layer 3 is 20 nm or more and 500 nm or less. Here, if the film thickness is less than 20 nm, the function as the buffer layer described above, which is the role of the intermediate layer 3 formed between the first gas barrier layer 2 and the second gas barrier layer 4, is sufficient. Can't fulfill. On the other hand, if the film thickness exceeds 500 nm, it is difficult to maintain flexibility in the intermediate layer 3, and if an external stress such as bending or pulling is applied, the deposited thin film layer may be cracked.

プラズマCVD法により積層される酸化珪素からなる中間層3は、分子内に炭素を有するシラン化合物と酸素ガスを原料として成膜することができ、この原料に不活性ガスを加えて成膜することもできる。分子内に炭素を有するシラン化合物としては、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラメチルシラン(TMS)、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、テトラメチルジシロキサン。メチルトリメトキシシランなどの比較的低分子量のシラン化合物を選択し、これらシラン化合物の1つまたは、複数を選択しても良い。これらシラン化合物のうち、成膜圧力と蒸気圧を考えると、TEOS、TMOS、TMS、HMDSO、テトラメチルシランなどが好ましい。   The intermediate layer 3 made of silicon oxide, which is laminated by the plasma CVD method, can be formed using a silane compound having carbon in the molecule and oxygen gas as raw materials, and is formed by adding an inert gas to the raw materials. You can also. Examples of the silane compound having carbon in the molecule include tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane (TMOS), tetramethylsilane (TMS), hexamethyldisiloxane (HMDSO), and tetramethyldisiloxane. A relatively low molecular weight silane compound such as methyltrimethoxysilane may be selected, and one or more of these silane compounds may be selected. Among these silane compounds, TEOS, TMOS, TMS, HMDSO, tetramethylsilane and the like are preferable in view of the film forming pressure and the vapor pressure.

プラズマCVD法による成膜では、上記シラン化合物を気化させ酸素ガスと混合したものを電極間に導入し、低温プラズマ発生装置にて電力を印加してプラズマ化し、上記第1のガスバリア層2の表面上に積層することができる。また、プラズマCVD法では、酸化珪素からなる上記中間層3の膜質を様々な方法で変えることが可能であり、例えば、シラン化合物やガス種の変更、シラン化合物と酸素ガスの混合比や、印加電力の増減などが考えられる。   In the film formation by the plasma CVD method, the silane compound vaporized and mixed with oxygen gas is introduced between the electrodes, and the plasma is formed by applying electric power with a low-temperature plasma generator and the surface of the first gas barrier layer 2. Can be laminated on top. In the plasma CVD method, the film quality of the intermediate layer 3 made of silicon oxide can be changed by various methods. For example, the silane compound and the gas species can be changed, the mixing ratio of the silane compound and the oxygen gas, and the application Increase or decrease in power can be considered.

また、プラズマCVD法以外の中間層3の形成方法としては、真空蒸着法が好ましい。現時点の真空蒸着法において、真空蒸着装置内での蒸発源材料の加熱手段としては、電子線加熱方式や抵抗加熱方式や誘導加熱方式などが好ましい。また第1のガスバリア層2との密着性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法などを用いることも可能である。さらに、中間層の透明性を上げるために、酸素ガスなど吹き込んで反応性蒸着を行ってもよい。   Further, as a method for forming the intermediate layer 3 other than the plasma CVD method, a vacuum vapor deposition method is preferable. In the current vacuum vapor deposition method, the electron source heating method, the resistance heating method, the induction heating method, or the like is preferable as the heating means for the evaporation source material in the vacuum vapor deposition apparatus. Further, in order to improve the adhesion to the first gas barrier layer 2, a plasma assist method, an ion beam assist method, or the like can be used. Furthermore, in order to increase the transparency of the intermediate layer, reactive vapor deposition may be performed by blowing oxygen gas or the like.

また、本発明のガスバリア性積層フィルムは、他のフィルムと積層して、食品、日用品、医薬品などの包装分野や太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において用いることもできる。たとえば、包装分野では、本発明のガスバリア性積層フィルムを最外層として使用し、接着剤を介して中間フィルム層やヒートシール層などを積層した構成にしてもよい。また、本発明のガスバリア性積層フィルムを中間に使用し、その片面側に接着剤を介して外側フィルム層などを積層し、そのもう一方の面側に接着剤を介してヒートシール層などを積層した構成にしてもよい。   In addition, the gas barrier laminate film of the present invention can be laminated with other films and used in the fields of packaging of food, daily necessities, pharmaceuticals, etc., solar cell related members, electronic equipment related members and the like. For example, in the packaging field, the gas barrier laminate film of the present invention may be used as the outermost layer, and an intermediate film layer, a heat seal layer, or the like may be laminated via an adhesive. In addition, the gas barrier laminate film of the present invention is used in the middle, an outer film layer or the like is laminated on one side of the film via an adhesive, and a heat seal layer or the like is laminated on the other side of the film via an adhesive. You may make it the structure which carried out.

上記の中間フィルム層または外側フィルム層としては透明なフィルム層が用いられる。こうした透明なフィルム層としては、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアクリルニトリル系フィルム、ポリイミド系フィルムなどが挙げられる。上記のヒートシール層としては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、およびこれらの金属架橋物、などの合成樹脂が用いられる。中間フィルム層、外側フィルム層、ヒートシール層の厚さは、目的に応じて決められるが、一般的には15μm以上200μm以下の範囲である。上記の接着剤としては、1液硬化型または2液硬化型のポリウレタン系接着剤などが用いられる。接着剤を介してこれらの層を積層するには、ドライラミネート法などが用いることができる。また、ヒートシール層の他の積層方法として、ヒートシール層の合成樹脂を、熱溶融押出する方法(エクストルージョンラミ)を用いることもできる。   A transparent film layer is used as the intermediate film layer or the outer film layer. Examples of such transparent film layers include polyester films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polyamide films, polycarbonate films, polyacrylonitrile films, and polyimide films. It is done. Examples of the heat seal layer include polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene / methacrylic acid copolymer, ethylene / methacrylic acid ester copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / acrylic acid ester. Synthetic resins such as copolymers and cross-linked products of these metals are used. The thicknesses of the intermediate film layer, the outer film layer, and the heat seal layer are determined according to the purpose, but are generally in the range of 15 μm to 200 μm. As the adhesive, a one-component curable type or two-component curable polyurethane adhesive or the like is used. In order to laminate these layers through an adhesive, a dry laminating method or the like can be used. In addition, as another method for laminating the heat seal layer, a method (extrusion lamination) in which the synthetic resin of the heat seal layer is hot melt extruded can be used.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されない。以下の実施例1、2、3、4においては、図1に示したように、基材層1の一方の表面上に、第1のガスバリア層2と、中間層3と、第2のガスバリア層4を順次積層したガスバリア性積層フィルムを作製した。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example further demonstrate this invention, this invention is not restrict | limited to the following example. In the following Examples 1, 2, 3, and 4, as shown in FIG. 1, the first gas barrier layer 2, the intermediate layer 3, and the second gas barrier are formed on one surface of the base material layer 1. A gas barrier laminate film in which the layers 4 were sequentially laminated was produced.

基材層1として、厚さ25μmのニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、真空成膜装置内に設置した。電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、この基材層1の表面上に厚さ20nmの酸化アルミニウムからなる第1のガスバリア層2を積層した。   A biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm was prepared as the base material layer 1 and placed in a vacuum film forming apparatus. Metal aluminum was evaporated by an electron beam heating method, oxygen gas was introduced therein, and a first gas barrier layer 2 made of aluminum oxide having a thickness of 20 nm was laminated on the surface of the base material layer 1.

次に、同じく真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素50sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層2の表面上に厚さ300nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる中間層3を積層した。このときのx値は1.8、y値は0.3であった。   Next, in the same vacuum film-forming apparatus, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 50 sccm of oxygen is introduced between the electrodes, and a high frequency of 13.56 MHz is applied by 0.5 kW to form plasma. An intermediate layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 300 nm was laminated on the surface of the gas barrier layer 2. At this time, the x value was 1.8 and the y value was 0.3.

次に、同じく真空成膜装置内で、上記第1のガスバリア層2の積層と同様にして、電子線加熱方式で金属アルミニウムを蒸発させて、そこに酸素ガスを導入して、上記中間層3の表面上に厚さ20nmの酸化アルミニウムからなる第2のガスバリア層4を積層した。こうして実施例1のガスバリア性積層フィルムを作製した。   Next, in the same manner as in the lamination of the first gas barrier layer 2 in the vacuum film forming apparatus, metal aluminum is evaporated by an electron beam heating method, oxygen gas is introduced therein, and the intermediate layer 3 is A second gas barrier layer 4 made of aluminum oxide having a thickness of 20 nm was laminated on the surface of the substrate. Thus, the gas barrier laminate film of Example 1 was produced.

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、基材層1の表面に積層した第1のガスバリア層2を、電子線加熱方式で酸化珪素を蒸発させて、厚さ20nmの酸化珪素からなるガスバリア層にした。また更に、中間層3の表面上に積層した第2のガスバリア層4を、同じく電子線加熱方式で酸化珪素を蒸発させて、厚さ20nmの酸化珪素からなるガスバリア層にした。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして実施例2のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminated film of Example 1, the first gas barrier layer 2 laminated on the surface of the base material layer 1 is evaporated into silicon oxide by an electron beam heating method to form a gas barrier layer made of silicon oxide having a thickness of 20 nm. did. Further, the second gas barrier layer 4 laminated on the surface of the intermediate layer 3 was vaporized by the same electron beam heating method to form a gas barrier layer made of silicon oxide having a thickness of 20 nm. Other conditions were the same as in Example 1. Thus, a gas barrier laminate film of Example 2 was produced.

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、基材層1の表面に積層した第1のガスバリア層2を電子線加熱方式で酸化珪素を蒸発させて、厚さ20nmの酸化珪素からなるガスバリア層にした。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして実施例3のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminated film of Example 1, the first gas barrier layer 2 laminated on the surface of the base material layer 1 was vaporized by an electron beam heating method to form a gas barrier layer made of silicon oxide having a thickness of 20 nm. . Other conditions were the same as in Example 1. Thus, the gas barrier laminate film of Example 3 was produced.

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、SiOxCyで表される酸化珪素からなる中間層3の厚みを50nmにした。このとき、実施例1と同様に、x値は1.8、y値は0.3であった。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして実施例4のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminate film of Example 1, the thickness of the intermediate layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy was set to 50 nm. At this time, similarly to Example 1, the x value was 1.8 and the y value was 0.3. Other conditions were the same as in Example 1. Thus, a gas barrier laminate film of Example 4 was produced.

比較例1Comparative Example 1

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、第1のガスバリア層2の表面に積層する中間層3として、下記方法にて調液した溶液(A)から(C)をA/B/C=100/20/10(固形分重量比)の割合で混合した塗布液をバーコーターにより上記第1のガスバリア層2の表面上に塗布し、120℃で1分間乾燥させ、厚さ300nmの有機系の中間層3を形成した。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして比較例1のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminate film of Example 1, as the intermediate layer 3 to be laminated on the surface of the first gas barrier layer 2, the solutions (A) to (C) prepared by the following method were A / B / C = 100 / A coating solution mixed at a ratio of 20/10 (weight ratio of solid content) is applied onto the surface of the first gas barrier layer 2 by a bar coater, dried at 120 ° C. for 1 minute, and an organic intermediate having a thickness of 300 nm. Layer 3 was formed. Other conditions were the same as in Example 1. Thus, a gas barrier laminate film of Comparative Example 1 was produced.

≪中間層用の溶液≫
(A):テトラエトキシシラン(Si(OC、以下、TEOSと称す)17.9gと、メタノール10gに塩酸(0.1N)72.1gを加え、30分間撹拌し、加水分解させた固形分5%(重量比SiO換算)の加水分解溶液
(B):ポリビニルアルコールの5%(重量比)、水/メタノール=95/5(重量比)水溶液
(C):1,3,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートを、水/IPA=1/1溶液で、固形分5%(重量比RSi(OH)換算)
≪Solution for intermediate layer≫
(A): 17.9 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 , hereinafter referred to as TEOS) and 72.1 g of hydrochloric acid (0.1N) are added to 10 g of methanol, followed by stirring for 30 minutes and hydrolysis. Hydrolysis solution having a solid content of 5% (weight ratio in terms of SiO 2 ) (B): 5% (weight ratio) of polyvinyl alcohol, water / methanol = 95/5 (weight ratio) aqueous solution (C): 1, 3 , 5-tris (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, water / IPA = 1/1 solution, solid content 5% (weight ratio R 2 Si (OH) 3 conversion)

比較例2Comparative Example 2

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3を積層する際、真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素100sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層2の表面上に厚さ300nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる中間層3を積層した。このときのx値は1.9、y値は0.05であった。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして比較例2のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminate film of Example 1, when laminating the intermediate layer 3, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 100 sccm of oxygen was introduced between the electrodes in the vacuum film forming apparatus, and the 13.56 MHz An intermediate layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 300 nm was stacked on the surface of the first gas barrier layer 2 by applying a high frequency of 0.5 kW to form plasma. At this time, the x value was 1.9 and the y value was 0.05. Other conditions were the same as in Example 1. Thus, a gas barrier laminate film of Comparative Example 2 was produced.

比較例3Comparative Example 3

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3を積層する際、真空成膜装置内で、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素10sccmの混合ガスを電極間に導入し、13.56MHzの高周波を0.5kW印加してプラズマ化し、第1のガスバリア層2の表面上に厚さ300nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる中間層3を積層した。このときのx値は1.5、y値は0.8であった。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして比較例3のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminate film of Example 1, when the intermediate layer 3 was laminated, a mixed gas of 5 sccm of hexamethyldisiloxane (HMDSO) / 10 sccm of oxygen was introduced between the electrodes in a vacuum film forming apparatus. An intermediate layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy having a thickness of 300 nm was stacked on the surface of the first gas barrier layer 2 by applying a high frequency of 0.5 kW to form plasma. At this time, the x value was 1.5 and the y value was 0.8. Other conditions were the same as in Example 1. Thus, a gas barrier laminate film of Comparative Example 3 was produced.

比較例4Comparative Example 4

実施例1のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3を積層せずに、第1のガスバリア層2の表面に、直接、第2のガスバリア層4を積層した。その他の条件は実施例1と同様であった。こうして比較例4のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminate film of Example 1, the second gas barrier layer 4 was laminated directly on the surface of the first gas barrier layer 2 without laminating the intermediate layer 3. Other conditions were the same as in Example 1. Thus, a gas barrier laminate film of Comparative Example 4 was produced.

比較例5Comparative Example 5

実施例2のガスバリア性積層フィルムにおいて、中間層3を積層せずに、第1のガスバリア層2の表面に、直接、第2のガスバリア層4を積層した。その他の条件は実施例2と同様であった。こうして比較例5のガスバリア性積層フィルムを作製した。   In the gas barrier laminate film of Example 2, the second gas barrier layer 4 was laminated directly on the surface of the first gas barrier layer 2 without laminating the intermediate layer 3. Other conditions were the same as in Example 2. Thus, a gas barrier laminate film of Comparative Example 5 was produced.

<比較評価>
[1.40℃90%RH環境下の水蒸気透過度]
実施例1、2、3、4および比較例1、2、3、4、5のガスバリア性積層フィルムについて、モダンコントロール社製の水蒸気透過度計(MOCON PERMATRAN−W 3/31)により、40℃90%RH環境下での水蒸気透過度(g/m・day)を測定した。また、この40℃90%RH環境下で測定した水蒸気透過度の測定値をXとした。
<Comparison evaluation>
[Water vapor permeability in an environment of 1.40 ° C. and 90% RH]
About the gas-barrier laminated film of Examples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples 1, 2, 3, 4, 5, 40 ° C. using a water vapor permeability meter (MOCON PERMATRAN-W 3/31) manufactured by Modern Control Co., Ltd. The water vapor transmission rate (g / m 2 · day) in a 90% RH environment was measured. Moreover, the measured value of the water vapor permeability measured in this 40 ° C. and 90% RH environment was defined as X.

[2.85℃85%RH環境下の水蒸気透過度]
実施例1、2、3、4および比較例1、2、3、4、5のガスバリア性積層フィルムについて、モダンモダンコントロール社製の水蒸気透過度計(MOCON PERMATRAN−W 3/31)に、日立ハイテクノロジーズ社製の高温試験システムTH-85型を設置して、85℃85%RH環境下での水蒸気透過度(g/m・day)を測定した。また、この40℃90%RH環境下で測定した水蒸気透過度の測定値をYとした。
[Water vapor permeability under an environment of 2.85 ° C. and 85% RH]
About the gas-barrier laminated films of Examples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples 1, 2, 3, 4, 5 to Hitachi Modern Control's water vapor permeability meter (MOCON PERMATRAN-W 3/31), Hitachi A high temperature test system TH-85 type manufactured by High Technologies was installed, and the water vapor transmission rate (g / m 2 · day) in an environment of 85 ° C. and 85% RH was measured. Moreover, the measured value of the water vapor transmission rate measured in this 40 degreeC 90% RH environment was set to Y.

これらの測定結果を表1に示した。また、高温領域でガスバリア性が低下する度合いを示すため、YをXで割ったY/Xの値を同じく表1に示した。なお、この値が大きくなればなるほど、高温領域でのガスバリア性の低下を示すことになる。   These measurement results are shown in Table 1. Table 1 also shows the Y / X value obtained by dividing Y by X in order to show the degree of decrease in gas barrier properties in the high temperature region. Note that the larger this value, the lower the gas barrier property in the high temperature region.

Figure 2014168932
Figure 2014168932

表1からわかるように、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4のガスバリア性積層フィルムは、40℃90%RHおよび85℃85%RHともに、水蒸気透過度が低くなり、高いガスバリア性を備えていた。   As can be seen from Table 1, the gas barrier laminate films of Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4 have both low and high water vapor permeability at 40 ° C. 90% RH and 85 ° C. 85% RH. It had gas barrier properties.

一方、有機系の中間層3を用いた比較例1のガスバリア性積層フィルムは、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4のガスバリア性積層フィルムと比較して、40℃90RHの水蒸気透過度(X)は同等レベルであったが、85℃85%RHの水蒸気透過度(Y)は高くなり、更に、高温領域でガスバリア性が低下する度合いを示すY/Xの値が10以上となり、高温領域での大きなガスバリア性の低下が確認された。   On the other hand, the gas barrier laminate film of Comparative Example 1 using the organic intermediate layer 3 is 40 ° C. and 90 RH compared to the gas barrier laminate films of Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4. Although the water vapor transmission rate (X) was at the same level, the water vapor transmission rate (Y) at 85 ° C. and 85% RH was increased, and the Y / X value indicating the degree of decrease in gas barrier properties at a high temperature region was 10 As described above, it was confirmed that the gas barrier property was greatly lowered in the high temperature region.

更にまた、SiOxCyで表される酸化珪素からなる中間層3のy値が0.1より小さくなる比較例2、およびy値の値が0.5より大きくなる比較例3のガスバリア性積層フィルムは、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4のガスバリア性積層フィルムと比較して、40℃90RHの水蒸気透過度(X)および85℃85%RHの水蒸気透過度(Y)が共に高くなり、ガスバリア性に劣っていた。   Furthermore, the gas barrier laminate film of Comparative Example 2 in which the y value of the intermediate layer 3 made of silicon oxide represented by SiOxCy is smaller than 0.1 and Comparative Example 3 in which the y value is larger than 0.5 are as follows. Compared with the gas barrier laminate films of Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4, the water vapor permeability (X) at 40 ° C. and 90 RH and the water vapor permeability (Y) at 85 ° C. and 85% RH are Both were high and inferior in gas barrier properties.

更にまた、中間層3を形成していない比較例4および比較例5のガスバリア性積層フィルムは、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4のガスバリア性積層フィルムと比較して、40℃90RHの水蒸気透過度(X)および85℃85%RHの水蒸気透過度(Y)が共に高くなり、ガスバリア性に劣っていた。   Furthermore, the gas barrier laminate films of Comparative Example 4 and Comparative Example 5 in which the intermediate layer 3 is not formed are compared with the gas barrier laminate films of Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4, Both the water vapor permeability (X) at 40 ° C. and 90 RH and the water vapor permeability (Y) at 85 ° C. and 85% RH were both high, and the gas barrier properties were poor.

なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

本発明のガスバリア性積層フィルムは、食品、日用品、医薬品などの包装分野、および太陽電池関連部材や電子機器関連部材などの分野において、特に高いガスバリア性が必要とされる場合に好適に用いられる。   The gas barrier laminate film of the present invention is suitably used in the field of packaging of foods, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and in the field of solar cell related members and electronic equipment related members, where particularly high gas barrier properties are required.

1…基材層、2…ガスバリア層、3…中間層、4…ガスバリア層、10…ガスバリア性積層フィルム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material layer, 2 ... Gas barrier layer, 3 ... Intermediate | middle layer, 4 ... Gas barrier layer, 10 ... Gas barrier property laminated | multilayer film.

Claims (4)

透明なプラスチックフィルムからなる基材層の一方の表面上に、無機酸化物からなる第1のガスバリア層、中間層、無機酸化物からなる第2のガスバリア層を順次積層してなるガスバリア性積層フィルムにおいて、
前記中間層は、SiOxCy(xは1.5以上2.0以下、yは0.1以上0.5以下)で表される酸化珪素からなり、かつ、厚みが20nm以上500nm以下であることを特徴とするガスバリア性積層フィルム。
A gas barrier laminate film in which a first gas barrier layer made of an inorganic oxide, an intermediate layer, and a second gas barrier layer made of an inorganic oxide are sequentially laminated on one surface of a base material layer made of a transparent plastic film. In
The intermediate layer is made of silicon oxide represented by SiOxCy (x is 1.5 or more and 2.0 or less, y is 0.1 or more and 0.5 or less), and has a thickness of 20 nm or more and 500 nm or less. Characteristic gas barrier laminate film.
前記第1のガスバリア層と前記第2のガスバリア層との間に積層した中間層がプラズマCVD法(化学的気相成長法)により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier property according to claim 1, wherein an intermediate layer laminated between the first gas barrier layer and the second gas barrier layer is formed by a plasma CVD method (chemical vapor deposition method). Laminated film. 前記第1のガスバリア層および前記第2のガスバリア層が、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウムのいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性積層フィルム。   The gas barrier laminate film according to claim 1 or 2, wherein the first gas barrier layer and the second gas barrier layer are any one of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and magnesium oxide. 前記ガスバリア性積層フィルムの40℃90%RH環境下における水蒸気透過率(X)が、0.1g/m・day以下であり、
前記ガスバリア性積層フィルムの85℃85%RH環境下における水蒸気透過率(Y)が、1.0g/m・day以下であり、
前記XとYとの関係が、下記の式
Y/X≦10
を満たすことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガスバリア性積層フィルム。
The water vapor transmission rate (X) of the gas barrier laminate film at 40 ° C. and 90% RH is 0.1 g / m 2 · day or less,
The water vapor permeability (Y) of the gas barrier laminate film under an environment of 85 ° C. and 85% RH is 1.0 g / m 2 · day or less,
The relationship between X and Y is expressed by the following formula: Y / X ≦ 10
The gas barrier laminate film according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016087815A (en) * 2014-10-30 2016-05-23 凸版印刷株式会社 Transparent gas barrier film

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