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JP2024167526A - Laminate and solar cell - Google Patents

Laminate and solar cell Download PDF

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JP2024167526A
JP2024167526A JP2023083659A JP2023083659A JP2024167526A JP 2024167526 A JP2024167526 A JP 2024167526A JP 2023083659 A JP2023083659 A JP 2023083659A JP 2023083659 A JP2023083659 A JP 2023083659A JP 2024167526 A JP2024167526 A JP 2024167526A
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less
laminate
laminate according
film
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JP2023083659A
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Japanese (ja)
Inventor
渉太郎 植田
Shotaro Ueda
尚輝 山王堂
Naoki Sannodo
亨 森藤
Toru Morifuji
誠 佐藤
Makoto Sato
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

Figure 2024167526000001

【課題】ガスバリア層にマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む積層体において、水存在環境下でもMgOの結晶化の進行が抑制された積層体と、それを用いた太陽電池を提供すること。
【解決手段】基材の少なくとも片側にA層とB層を有する積層体であって、前記A層がマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む、積層体。
【選択図】図1

Figure 2024167526000001

The present invention provides a laminate in which the gas barrier layer contains magnesium, silicon, and oxygen, and in which the progress of crystallization of MgO is suppressed even in an environment in which water is present, and a solar cell using the same.
The laminate has an A layer and a B layer on at least one side of a substrate, the A layer containing magnesium, silicon, and oxygen.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、高いガスバリア性と耐久性が必要とされる積層体に関する。 The present invention relates to a laminate that requires high gas barrier properties and durability.

近年、太陽電池、電子ペーパー、有機ELディスプレイなど電子素子の部材として用いられるガスバリア性フィルムは、水蒸気透過率5.0×10-2g/m/day以下の高いガスバリア性とフレキシブル性が求められている。高分子フィルム基材の表面に真空蒸着法やスパッタリング法などの物理気相成長法(PVD法)を利用して、無機物、または、無機酸化物などの蒸着層を形成してなるガスバリア性フィルムは、基材の柔軟性と蒸着膜の緻密性が高い特性から高い柔軟性とガスバリア性を実現している。 In recent years, gas barrier films used as components of electronic devices such as solar cells, electronic paper, and organic EL displays are required to have high gas barrier properties with a water vapor transmission rate of 5.0×10 −2 g/m 2 /day or less, as well as flexibility. Gas barrier films formed by forming a vapor-deposited layer of an inorganic substance or an inorganic oxide on the surface of a polymer film substrate using a physical vapor deposition method (PVD method) such as vacuum deposition or sputtering achieve high flexibility and gas barrier properties due to the flexibility of the substrate and the high density of the vapor-deposited film.

より高性能なガスバリア性と柔軟性を満たす方法の1つとして、ZnOとSiOを主成分とするターゲットを用いてスパッタリングすることで、ZnO-SiO系膜をフィルム基材上に形成したガスバリア性フィルム(特許文献1)や、MgOとSiOを主成分とするターゲットを用いて蒸着することで、MgO-SiO系のような複合酸化物の非晶性単一膜をフィルム基材上に形成したガスバリア性フィルム(特許文献2)が提案されている。 As a method for achieving higher performance of gas barrier properties and flexibility, a gas barrier film has been proposed in which a ZnO- SiO2 -based film is formed on a film substrate by sputtering using a target mainly composed of ZnO and SiO2 (Patent Document 1), and a gas barrier film has been proposed in which an amorphous single film of a composite oxide such as MgO- SiO2 is formed on a film substrate by vapor deposition using a target mainly composed of MgO and SiO2 (Patent Document 2).

特開2013-147710号公報JP 2013-147710 A 特開2021-169183号公報JP 2021-169183 A

特許文献2のようにMgO-SiOの複合酸化物を形成する積層体の高いガスバリア性は、アモルファス構造が形成されることによる非常に高い緻密性から実現している。そのため、ガスバリア性フィルムの使用方法、例えば、高温かつ水や水蒸気が多量に存在する環境下に長時間晒すこと等によっては、MgO結晶化による膜質変化等から生じる微細なクラック等の積層体の構造変化により、ガス透過経路が変化する場合があることがわかった。しかし上記構成(特許文献2)では、使用方法や使用環境によっては、前述のガス透過経路変化を完全には制御するに至らなかった。 The high gas barrier properties of the laminate forming the MgO- SiO2 composite oxide as in Patent Document 2 are realized by the extremely high density due to the formation of an amorphous structure. Therefore, it has been found that depending on the method of use of the gas barrier film, for example, exposure to a high temperature environment with a large amount of water or water vapor for a long time, the gas permeation path may change due to structural changes in the laminate such as fine cracks caused by film quality changes due to MgO crystallization. However, with the above-mentioned configuration (Patent Document 2), depending on the method of use and the environment of use, the above-mentioned change in gas permeation path could not be completely controlled.

本発明は、かかる従来技術の背景を鑑み、ガスバリア層にマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む積層体において、水存在環境下でもMgOの結晶化の進行が抑制された積層体と、それを用いた太陽電池を提供することを課題とする。 In view of the background of the conventional technology, the present invention aims to provide a laminate containing magnesium, silicon, and oxygen in a gas barrier layer, in which the progress of MgO crystallization is suppressed even in an environment in which water is present, and a solar cell using the same.

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用する。すなわち、本発明の好ましい一態様は以下のとおりである。
(1)基材の少なくとも片側にA層とB層を有する積層体であって、前記A層がマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む、積層体。
(2)前記A層の厚み方向における平均組成について、マグネシウム原子とケイ素原子の原子濃度の比率Mg/(Mg+Si)が、0.30~0.80 atm%である、(1)に記載の積層体。
(3)前記A層は、陽電子ビーム法により測定される平均寿命が0.935ns以下である、(1)または(2)に記載の積層体。
(4)前記A層は、X線光電子分光により測定される酸素原子(O1s)のピークの半値幅が3.25eV以下である(1)~(3)のいずれか記載の積層体。
(5)前記B層が、高分子膜である、(1)~(4)のいずれかに記載の積層体。
(6)前記B層が、(i)かつ(ii)を満たす(5)に記載の積層体。
(i)質量密度0.7g/cm以上1.75g/cm以下
(ii)厚みが300nm以上7,000nm以下
(7)前記B層がポリウレタン化合物、ポリシラザン化合物、ポリシロキサン化合物、アクリレート、メタクリレート、アルコキシドと水溶性高分子の混合物、およびアルコキシドの重縮合物と水溶性高分子の混合物、より選ばれる1種以上を含む、(1)~(6)のいずれかに記載の積層体。
(8)前記B層が、無機膜である、(1)~(4)のいずれかに記載の積層体。
(9)前記B層が、 (iii)かつ(iV)である(8)に記載の積層体。
(iii)質量密度2.1g/cm以上7.5g/cm以下
(iv)厚みが10nm以上500nm以下
(10)前記B層が、スズ元素、インジウム元素、亜鉛元素、アルミニウム元素、ニッケル元素、クロム元素、およびチタン元素、より選ばれる1種以上を含む、(1)~(9)のいずれかに記載の積層体。
(11)全光線透過率が85%以上である、(1)~(10)のいずれかに記載の積層体。
(12)可視光領域(380-780nm)における平均反射率が15%以下である、(1)~(11)のいずれかに記載の積層体。
(13)(1)~(12)のいずれかに記載の積層体を保護部材として用いた、太陽電池。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is, a preferred embodiment of the present invention is as follows.
(1) A laminate having an A layer and a B layer on at least one side of a substrate, the A layer containing magnesium, silicon, and oxygen.
(2) The laminate according to (1), wherein the ratio Mg/(Mg+Si), which is the atomic concentration ratio of magnesium atoms to silicon atoms, in the average composition in the thickness direction of the layer A, is 0.30 to 0.80 atm %.
(3) The laminate according to (1) or (2), wherein the A layer has an average lifetime of 0.935 ns or less as measured by a positron beam method.
(4) The laminate according to any one of (1) to (3), wherein the A layer has a half-width of an oxygen atom (O1s) peak of 3.25 eV or less as measured by X-ray photoelectron spectroscopy.
(5) The laminate according to any one of (1) to (4), wherein the layer B is a polymer film.
(6) The laminate according to (5), wherein the layer B satisfies both (i) and (ii).
(i) Mass density 0.7g/cm 3 or more 1.75g/cm 3 or less
(ii) A thickness of 300 nm or more and 7,000 nm or less. (7) The laminate according to any one of (1) to (6), wherein the layer B contains one or more compounds selected from a polyurethane compound, a polysilazane compound, a polysiloxane compound, an acrylate, a methacrylate, a mixture of an alkoxide and a water-soluble polymer, and a mixture of a polycondensate of an alkoxide and a water-soluble polymer.
(8) The laminate according to any one of (1) to (4), wherein the layer B is an inorganic film.
(9) The laminate according to (8), wherein the layer B is (iii) and (iv).
(iii) Mass density 2.1g/cm 3 or more 7.5g/cm 3 or less
(iv) A thickness of 10 nm or more and 500 nm or less. (10) The laminate according to any one of (1) to (9), wherein the layer B contains one or more elements selected from the group consisting of tin, indium, zinc, aluminum, nickel, chromium, and titanium.
(11) The laminate according to any one of (1) to (10), having a total light transmittance of 85% or more.
(12) The laminate according to any one of (1) to (11), having an average reflectance of 15% or less in the visible light region (380-780 nm).
(13) A solar cell using the laminate according to any one of (1) to (12) as a protective member.

本発明によれば、ガスバリア層にマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む積層体において、水存在環境下でもMgOの結晶化の進行が抑制された積層体と、それを用いた太陽電池を提供することができる。また、これにより、高いガスバリア性と高い耐久性を両立した積層体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a laminate containing magnesium, silicon, and oxygen in the gas barrier layer, in which the progress of crystallization of MgO is suppressed even in an environment in which water is present, and a solar cell using the same. This also makes it possible to provide a laminate that combines high gas barrier properties with high durability.

本発明の積層体の一例を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a laminate of the present invention. 本発明の積層体を製造するための巻き取り式電子線蒸着装置を模式的に示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a winding type electron beam deposition apparatus for producing a laminate of the present invention. 本発明の積層体を製造するための材料配置を上部から模式的に示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing, from above, the arrangement of materials for producing the laminate of the present invention. 本発明の積層体を製造するための材料配置を側面から模式的に示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a side view of a material arrangement for producing a laminate of the present invention. 本発明の積層体を製造するための巻き取り式スパッタリング装置を模式的に示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a take-up sputtering apparatus for producing a laminate of the present invention. 比較例の一例を示した断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a comparative example.

以下に本発明の詳細を説明する。 The details of the present invention are explained below.

[積層体]
本発明の積層体の好ましい一態様は、基材の少なくとも片側にA層とB層を有する積層体であって、前記A層がマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む、積層体である。
[Laminate]
A preferred embodiment of the laminate of the present invention is a laminate having an A layer and a B layer on at least one side of a substrate, the A layer containing magnesium, silicon, and oxygen.

本態様とすることにより高度なガスバリア性を有し、さらに高温かつ雰囲気中の水や水蒸気が多く存在する環境下でもガスバリア性フィルム中に存在するMgO結晶化の進行抑制に優れる積層体とすることができる。詳細は後述する。 By adopting this embodiment, it is possible to obtain a laminate that has high gas barrier properties and is excellent at suppressing the progress of MgO crystallization present in the gas barrier film even in an environment where the atmosphere is at high temperature and where there is a large amount of water or water vapor. Details will be described later.

A層に含まれるマグネシウムおよびケイ素の形態は、非晶質膜を形成することが好ましく、ガスバリア性の観点から、酸化物、窒化物、酸素窒化物、炭化物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物として含有されていることが好ましい。中でも、酸化マグネシウムおよび酸化ケイ素を含むことがさらに好ましい。 The magnesium and silicon contained in layer A preferably form an amorphous film, and from the viewpoint of gas barrier properties, are preferably contained as at least one compound selected from the group consisting of oxides, nitrides, oxynitrides, and carbides. Among these, it is more preferable that they contain magnesium oxide and silicon oxide.

A層が酸素を含むとは、X線光電子分光法(XPS)で評価を行った場合に、SiO厚みの換算厚みで、A層最表面からA層の厚みが1/2となる位置までアルゴンイオンエッチングを行った箇所において、酸素原子の含有比率が10.0atm%以上であることをいう。透明性や緻密性などの観点より、酸素原子の含有比率は20.0atm%以上であることが好ましく、40.0atm%以上であることがより好ましい。A層最表面はA層が基材と最も近接する面と反対面のことを指す。なお、A層がマグネシウムを含むとは、上記同様にXPSで評価を行った場合、マグネシウム原子の含有比率が5.0atm%以上であることをいう。A層がケイ素を含むとは、上記同様にXPSで評価を行った場合、ケイ素原子の含有比率が2.0atm%以上であることをいう。XPSでの評価における各元素の分析方法は実施例に記載の通りとする。 The term "containing oxygen" in the A layer means that, when evaluated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the oxygen atom content is 10.0 atm% or more at the location where argon ion etching is performed from the outermost surface of the A layer to the position where the thickness of the A layer is 1/2, in terms of the converted thickness of the SiO2 thickness. From the viewpoint of transparency and denseness, the oxygen atom content is preferably 20.0 atm% or more, and more preferably 40.0 atm% or more. The outermost surface of the A layer refers to the surface opposite to the surface where the A layer is closest to the substrate. The term "containing magnesium" in the A layer means that the magnesium atom content is 5.0 atm% or more when evaluated by XPS in the same manner as above. The term "containing silicon" in the A layer means that the silicon atom content is 2.0 atm% or more when evaluated by XPS in the same manner as above. The analysis method of each element in the XPS evaluation is as described in the examples.

また、本発明のA層およびB層はXPSの深さ方向分析により得られた組成により規定する。SiO厚みの換算厚みで、積層体最表面から5nmずつアルゴンイオンエッチングにより層を除去していき、組成を分析する。B層は、層を除去していきマグネシウムの含有量が1atm%以下である測定点を起点として、アルゴンイオンエッチングと分析を繰り返し、B層中のマグネシウムの含有量が1atm%以上になった測定点を終点としたときに、起点から終点までの間と定義する。またA層は、B層の終点と規定した測定点からアルゴンイオンエッチングと分析を繰り返し、B層の終点と規定した測定点を起点として、A層中のマグネシウムの含有量が1atm%以下になった測定点を終点としたときに、起点から終点までの間と定義する。例えば、ある組成比率でマグネシウム、ケイ素および酸素含む層を形成したのち、別の組成比率でマグネシウム、ケイ素および酸素含む層を形成した場合、2層を合わせて1つのA層となることがある。また、マグネシウムを含まない層の両面にマグネシウムを含む層が形成される場合、A層はマグネシウムを含む層のうち最も基材に近接する層とする。同様に、ある組成比率でマグネシウムを含まない層を形成したのち、別の組成比率でマグネシウムを含まない層を形成した場合、2層合わせてB層となることがある。 The A layer and the B layer of the present invention are defined by the composition obtained by the depth direction analysis of XPS. The layers are removed by argon ion etching at 5 nm from the outermost surface of the laminate in terms of SiO2 thickness, and the composition is analyzed. The B layer is defined as the period from the starting point to the end point when the measurement point where the magnesium content in the B layer is 1 atm% or more is set as the starting point of removing the layers and repeating argon ion etching and analysis. The A layer is defined as the period from the starting point to the end point when the measurement point where the magnesium content in the A layer is 1 atm% or less is set as the end point when the measurement point where the magnesium content in the B layer is 1 atm% or more is set as the starting point of removing the layers and repeating argon ion etching and analysis. The A layer is defined as the period from the starting point to the end point when the measurement point where the magnesium content in the A layer is 1 atm% or less is set as the starting point of removing the layers and repeating argon ion etching and analysis. For example, when a layer containing magnesium, silicon, and oxygen in a certain composition ratio is formed, and then a layer containing magnesium, silicon, and oxygen in a different composition ratio is formed, the two layers may be combined to form one A layer. In addition, when a magnesium-containing layer is formed on both sides of a magnesium-free layer, the layer containing magnesium that is closest to the substrate is designated as layer A. Similarly, when a magnesium-free layer is formed with a certain composition ratio and then a magnesium-free layer is formed with a different composition ratio, the two layers may be combined to form layer B.

本発明において、基材、A層、B層の順に有することが好ましい。A層はマグネシウム、ケイ素、および酸素を含むことで緻密な複合酸化物を形成し、高いガスバリア性を発現できる。A層中に存在するMgOの結晶化の進行を抑制することができるため、A層上にB層を形成することが好ましい。A層とB層を入れ替えた場合には、所望のガスバリア性とMgO結晶化進行の抑制効果が得られない場合がある。 In the present invention, it is preferable to have the substrate, layer A, and layer B in that order. Layer A contains magnesium, silicon, and oxygen to form a dense composite oxide, which can exhibit high gas barrier properties. It is preferable to form layer B on layer A, since this can inhibit the progression of crystallization of MgO present in layer A. If layer A and layer B are interchanged, the desired gas barrier properties and the effect of inhibiting the progression of MgO crystallization may not be obtained.

A層とB層とを基材側からこの順に有していれば、基材とA層との間やB層上などに他の層が存在していても構わない。例えば、基材を平滑化するために基材とA層との間にアンカーコート層を設けることが挙げられる。また、さらなるMgO結晶化進行の抑制、耐薬品性、耐擦傷性を付与するためにB層上にウェットコート層やドライコート層を設けて併せてB層としたり、基材/A層/B層/A層構成とすることが挙げられる。 As long as the A layer and B layer are present in this order from the substrate side, other layers may be present between the substrate and the A layer or on the B layer. For example, an anchor coat layer may be provided between the substrate and the A layer to smooth the substrate. In addition, a wet coat layer or a dry coat layer may be provided on the B layer to further inhibit the progress of MgO crystallization and to impart chemical resistance and scratch resistance, and the B layer may be formed together, or a substrate/A layer/B layer/A layer structure may be used.

本発明の積層体は、透明性の観点から、全光線透過率が85%以上であることが好ましい。太陽電池部材に使用した場合、より効率的な発電が可能になるため、全光線透過率が85%以上であることが好ましい。また視認性の観点から、可視光領域(380-780nm)における平均反射率が15%以下であることが好ましい。太陽電池部材に使用した場合、より効率的な発電が可能になるため、可視光領域(380-780nm)における平均反射率が15%以下であることが好ましい。 From the viewpoint of transparency, the laminate of the present invention preferably has a total light transmittance of 85% or more. When used as a solar cell member, more efficient power generation is possible, so a total light transmittance of 85% or more is preferable. Furthermore, from the viewpoint of visibility, it is preferable that the average reflectance in the visible light region (380-780 nm) is 15% or less. When used as a solar cell member, more efficient power generation is possible, so a mean reflectance in the visible light region (380-780 nm) is 15% or less is preferable.

[A層]
本発明のA層の組成について、マグネシウム(Mg)原子濃度が5~50(atm%)、ケイ素(Si)原子濃度が2~30(atm%)、酸素(O)原子濃度が45~70(atm%)の積層体であることが好ましい。なお、~は、以上、以下を示す。
[Layer A]
The composition of the A layer of the present invention is preferably a laminate having a magnesium (Mg) atomic concentration of 5 to 50 (atm %), a silicon (Si) atomic concentration of 2 to 30 (atm %), and an oxygen (O) atomic concentration of 45 to 70 (atm %).

A層の組成比率はX線光電子分光法(XPS)により測定することができる。アルゴンイオンエッチングによりB層を除去した後、A層の厚みが1/2となる位置まで、表層側からアルゴンイオンエッチングにより層を除去して各元素の含有比率を測定する。 The composition ratio of layer A can be measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). After removing layer B by argon ion etching, layers are removed from the surface side by argon ion etching until the thickness of layer A is halved, and the content ratio of each element is measured.

A層は結晶層になりクラックが入りやすくなることを抑制する観点からマグネシウム原子濃度が50atm%以下、および/またはケイ素原子濃度が2atm%以上であることが好ましい。 In order to prevent the A layer from becoming a crystalline layer and being susceptible to cracking, it is preferable that the magnesium atomic concentration is 50 atm% or less and/or the silicon atomic concentration is 2 atm% or more.

A層中のシリケート結合の割合を十分なものとし、緻密性を向上させてガスバリア性を発現する観点からマグネシウム原子濃度が5atm%以上、および/またはケイ素原子濃度が30atm%以下であることが好ましい。シリケート結合とは、ケイ素(Si)と金属(M)の酸素(O)を介した結合であり、Si-O-Mと記載することができる。金属(M)にケイ素を含んでもよい。 In order to ensure a sufficient proportion of silicate bonds in layer A and to improve density and exhibit gas barrier properties, it is preferable that the magnesium atom concentration is 5 atm% or more and/or the silicon atom concentration is 30 atm% or less. A silicate bond is a bond between silicon (Si) and a metal (M) via oxygen (O), and can be written as Si-O-M. The metal (M) may contain silicon.

マグネシウムやケイ素が酸素不足となり光線透過率が低下することを抑制する観点から、酸素原子濃度が45atm%以上であることが好ましい。また、酸素が過剰に取り込まれ空隙や欠陥が増加することを抑制し、ガスバリア性を発現する観点から、酸素原子濃度が70atm%以下であることが好ましい。 In order to prevent magnesium and silicon from becoming oxygen deficient and reducing light transmittance, it is preferable that the oxygen atomic concentration is 45 atm% or more. In addition, in order to prevent excessive oxygen from being taken in and to prevent an increase in voids and defects, and to exhibit gas barrier properties, it is preferable that the oxygen atomic concentration is 70 atm% or less.

上記観点から、本発明のA層の組成について、マグネシウム原子濃度が8~35(atm%)、ケイ素原子濃度が6~25(atm%)、酸素原子濃度が50~65(atm%)であることがより好ましく、マグネシウム原子濃度が15~30(atm%)、ケイ素原子濃度が8~20(atm%)、酸素原子濃度が50~65(atm%)であることがさらに好ましい。 From the above viewpoints, it is more preferable that the composition of Layer A of the present invention has a magnesium atomic concentration of 8 to 35 (atm%), a silicon atomic concentration of 6 to 25 (atm%), and an oxygen atomic concentration of 50 to 65 (atm%), and even more preferable that the magnesium atomic concentration is 15 to 30 (atm%), a silicon atomic concentration of 8 to 20 (atm%), and an oxygen atomic concentration of 50 to 65 (atm%).

また、原子濃度(atm%)の比において、O/(Mg+Si)は1.25~2.00であることが好ましい。ガスバリア性、光学特性の観点より、O/(Mg+Si)は1.40~1.75であることがより好ましい。 In addition, in terms of the atomic concentration (atm%), O/(Mg+Si) is preferably 1.25 to 2.00. From the standpoint of gas barrier properties and optical properties, O/(Mg+Si) is more preferably 1.40 to 1.75.

本発明のA層の組成について、マグネシウム(Mg)原子とケイ素(Si)原子の原子濃度(atm%)比率Mg/(Mg+Si)が、0.30~0.80であることが好ましい。原子濃度(atm%)比率が、Mg/(Mg+Si)≧0.30であることにより、A層中のシリケート結合の割合を十分なものとし、緻密性を向上させてガスバリア性を発現することができる。原子濃度(atm%)比率がMg/(Mg+Si)≦0.80であることにより、A層中に結晶部が存在することを抑制し、クラックが入りやすくなることを抑えることができる。同様の観点より、原子濃度(atm%)比率Mg/(Mg+Si)は0.50~0.78がより好ましく、0.55~0.76がさらに好ましい。 In the composition of the A layer of the present invention, the atomic concentration (atm%) ratio Mg/(Mg+Si) of magnesium (Mg) atoms to silicon (Si) atoms is preferably 0.30 to 0.80. By having the atomic concentration (atm%) ratio Mg/(Mg+Si) ≧ 0.30, the proportion of silicate bonds in the A layer is sufficient, and the density is improved to exhibit gas barrier properties. By having the atomic concentration (atm%) ratio Mg/(Mg+Si) ≦ 0.80, the presence of crystal parts in the A layer is suppressed, and the tendency for cracks to occur can be suppressed. From the same viewpoint, the atomic concentration (atm%) ratio Mg/(Mg+Si) is more preferably 0.50 to 0.78, and even more preferably 0.55 to 0.76.

本発明におけるA層の厚みは、上記起点から終点までの距離から求めるものとする。上記起点から終点までの距離は、SiO換算厚みとする。A層の厚みは5nm以上が好ましく、500nm以下が好ましい。厚みが5nm以上であることにより層として形成されない領域が発生してガスバリア性が確保できなくなることを抑制できる。また、A層の厚みが500nm以下であることによりクラックが入りやすくなったりすることを抑制でき、耐屈曲性や延伸性も向上することができる。上記観点から、A層の厚みは10nm以上300nm以下であることがより好ましい。 The thickness of the A layer in the present invention is determined from the distance from the starting point to the end point. The distance from the starting point to the end point is the thickness in terms of SiO2 . The thickness of the A layer is preferably 5 nm or more, and preferably 500 nm or less. By having a thickness of 5 nm or more, it is possible to suppress the occurrence of regions that are not formed as a layer, which makes it impossible to ensure gas barrier properties. In addition, by having a thickness of 500 nm or less, it is possible to suppress the occurrence of cracks easily, and it is also possible to improve bending resistance and stretchability. From the above viewpoint, it is more preferable that the thickness of the A layer is 10 nm or more and 300 nm or less.

本発明の積層体のA層は、陽電子ビーム法(薄膜対応陽電子消滅寿命測定法)(「陽電子計測の科学」(日本アイソトープ協会)I章1節,V章2節参照)により測定される平均寿命が0.935ns以下であることが好ましい。陽電子ビーム法は、陽電子消滅寿命測定法の一つであり、陽電子が試料に入射してから消滅するまでの時間(数百ps~数十nsオーダー)を測定し、その消滅寿命から約0.1~10nmの空孔の大きさ、数濃度、さらには大きさの分布に関する情報を非破壊的に評価する手法である。陽電子線源として放射性同位体(22Na)の代わりに陽電子ビームを用いる点が、通常の陽電子消滅法と大きく異なり、シリコンや石英基板上に製膜された数百nm厚程度の薄膜の測定を可能とした手法である。得られた測定値から非線形最小二乗プログラムPOSITRONFITにより、平均細孔半径や細孔の数濃度を求めることが出来る。サブnmオーダーの細孔や基本骨格に対応するものは、第3成分および第4成分の平均寿命を解析することで得られる。 The A layer of the laminate of the present invention preferably has an average lifetime of 0.935 ns or less as measured by the positron beam method (thin film positron annihilation lifetime measurement method) (see Chapter I, Section 1, and Chapter V, Section 2 of "The Science of Positron Measurement" (Japan Radioisotope Association)). The positron beam method is one of the positron annihilation lifetime measurement methods, and is a method for measuring the time (on the order of several hundred ps to several tens of ns) from when a positron is incident on a sample until it annihilates, and for non-destructively evaluating information on the size, number concentration, and size distribution of vacancies of about 0.1 to 10 nm from the annihilation lifetime. The method is significantly different from the usual positron annihilation method in that a positron beam is used as a positron source instead of a radioisotope (22Na), and is a method that enables the measurement of thin films of about several hundred nm thick formed on silicon or quartz substrates. The average pore radius and number concentration of pores can be obtained from the obtained measured values by the nonlinear least squares program POSITRONFIT. The sub-nm order pores and basic skeletons can be obtained by analyzing the average lifetimes of the third and fourth components.

ここで、第3成分とは、陽電子ビーム法による平均寿命の測定条件として3成分に対する解析を選択することにより得られた平均寿命をいい、第4成分とは、陽電子ビーム法による平均寿命の測定条件として4成分に対する解析を選択することにより得られた平均寿命をいう。POSITRONFITにより解析をする際には、逆ラプラス変換法に基づく分布解析プログラムCONTINを用いて算出した細孔半径分布曲線で得られたピーク数から、POSITRONFITの成分数を決定する。POSITRONFITから算出した平均細孔半径とCONTINの細孔半径分布曲線のピーク位置が一致していることで、解析が妥当であることを判断する。本発明でいう平均寿命は、第3成分の平均寿命のことを指す。 Here, the third component refers to the average life obtained by selecting an analysis for three components as the measurement conditions for the average life by the positron beam method, and the fourth component refers to the average life obtained by selecting an analysis for four components as the measurement conditions for the average life by the positron beam method. When performing an analysis using POSITRONFIT, the number of components in POSITRONFIT is determined from the number of peaks obtained in the pore radius distribution curve calculated using the distribution analysis program CONTIN based on the inverse Laplace transform method. The validity of the analysis is determined by the agreement between the average pore radius calculated using POSITRONFIT and the peak position of the pore radius distribution curve of CONTIN. The average life in this invention refers to the average life of the third component.

平均寿命が0.935nsより大きくなると、A層が緻密でなくなるため、ガスバリア性が発現しなくなる可能性がある。ガスバリア性の観点から、陽電子ビーム法により測定される平均寿命は0.912ns以下であることが好ましく、0.863ns以下がより好ましい。また、平均寿命の下限は特に限定されないが、0.542ns以上であることが好ましい。平均寿命が0.542nsよりも小さいと屈曲性が低下する場合がある。 If the average lifespan is greater than 0.935 ns, the A layer will not be dense, and gas barrier properties may not be exhibited. From the viewpoint of gas barrier properties, the average lifespan measured by the positron beam method is preferably 0.912 ns or less, and more preferably 0.863 ns or less. There is no particular limit to the lower limit of the average lifespan, but it is preferably 0.542 ns or more. If the average lifespan is less than 0.542 ns, flexibility may decrease.

本発明で規定する、A層の陽電子ビーム法により測定される平均寿命を0.935ns以下とするためには、例えば算術平均粗さRaが10.0nm以下の基材上に、複合酸化物膜を適した組成比率で緻密に形成することにより達成される。ここでいう緻密に形成するとは、それぞれの酸化物が原子レベルで混ざり合い緻密なネットワークを形成している状態をいう。 In order to set the average lifetime of layer A to 0.935 ns or less as measured by the positron beam method as specified in the present invention, this can be achieved by densely forming a complex oxide film with an appropriate composition ratio on a substrate having an arithmetic mean roughness Ra of 10.0 nm or less. "Densely formed" here refers to a state in which the individual oxides are mixed at the atomic level to form a dense network.

本発明のA層は、X線光電子分光により測定される酸素原子(O1s)のピークの半値幅が3.25eV以下であることが好ましい。半値幅は、ピークの最大値をFmaxとした場合、ピークの強度がFmax/2の時のピーク幅のことを言う。O1sのピークの半値幅が狭い方が均一な結合のネットワーク構造が形成されることから、緻密な膜となりやすい。結合の均一性、バリア性の観点より、3.00eV以下がより好ましく、2.75eV以下が更に好ましい。また、下限は特に限定されないが、1.65eV以上であることが好ましい。 The A layer of the present invention preferably has a half-width of the oxygen atom (O1s) peak measured by X-ray photoelectron spectroscopy of 3.25 eV or less. The half-width refers to the peak width when the peak intensity is Fmax /2, where Fmax is the maximum value of the peak. The narrower the half-width of the O1s peak, the more uniform the bond network structure is formed, and the more likely it is to become a dense film. From the viewpoint of bond uniformity and barrier properties, it is more preferably 3.00 eV or less, and even more preferably 2.75 eV or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 1.65 eV or more.

本発明の積層体のA層は、非晶質膜であることが好ましい。非晶質とは、原子や分子が結晶のように長距離的に規則正しい秩序構造を取らず、不規則な構造であることを言う。結晶構造であると、結晶粒界が生じることから水蒸気透過経路となりガスバリア性が悪くなったり、割れやすくなったりすることから、非晶質であることが好ましい。非晶質であるか否かは断面TEMや薄膜X線回折(XRD)などの分析方法によって確認することができる。断面TEMの場合、非晶質膜ではコントラストは均一となり、結晶粒界は見られない一方で、結晶膜では微結晶状態や柱状構造など結晶構造に応じた結晶粒界が観察される。また、薄膜X線回折の場合、非晶質膜ではピークは観察されない一方で、結晶膜では結晶構造に応じた回折ピークが確認される。特に、MgOの結晶では、2θ=43°付近、62°付近等に特徴的なピークが確認され、これらの回折ピーク位置からそれぞれ002、022回折ピーク等を検出することが可能である。 The A layer of the laminate of the present invention is preferably an amorphous film. Amorphous refers to an irregular structure in which atoms and molecules do not have a long-range regular order structure like crystals. A crystalline structure is preferable because grain boundaries are generated, which become water vapor permeation paths, resulting in poor gas barrier properties and easy cracking. Whether or not a film is amorphous can be confirmed by analytical methods such as cross-sectional TEM and thin film X-ray diffraction (XRD). In the case of cross-sectional TEM, the contrast is uniform in an amorphous film and grain boundaries are not observed, while in a crystalline film, grain boundaries corresponding to the crystal structure, such as a microcrystalline state or a columnar structure, are observed. In addition, in the case of thin film X-ray diffraction, no peaks are observed in an amorphous film, while diffraction peaks corresponding to the crystal structure are confirmed in a crystalline film. In particular, in MgO crystals, characteristic peaks are confirmed near 2θ = 43° and 62°, and it is possible to detect 002, 022 diffraction peaks, etc. from the positions of these diffraction peaks.

[A層の製造方法一例]
A層の形成方法については、特に限定はなく、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、原子層堆積法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。製造コスト、ガスバリア性等の観点から、真空蒸着法を用いることが好ましい。化合物蒸着を行う観点より真空蒸着法の中でも電子線(EB)蒸着、イオンビームアシスト蒸着(IBAD)を用いることがさらに好ましい。
[Example of manufacturing method of layer A]
The method for forming the A layer is not particularly limited, and may be a vacuum deposition method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a molecular beam epitaxy method, a cluster ion beam method, an ion plating method, an atomic layer deposition method, a plasma polymerization method, an atmospheric pressure plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like. From the viewpoint of manufacturing cost, gas barrier properties, etc., it is preferable to use a vacuum deposition method. From the viewpoint of compound deposition, it is more preferable to use electron beam (EB) deposition or ion beam assisted deposition (IBAD) among the vacuum deposition methods.

巻き取り式蒸着装置図2によるA層の形成方法の一例を示す。電子線蒸着法により、基材1の表面にA層として、材料BとCの化合物薄膜を設ける。まず、蒸着材料として、2~5mm程度の大きさの顆粒状の材料Bと材料Cを図3,4のように配置する。蒸着材料は顆粒に限らず、角形やタブレット型等の形状の異なる成形体を用いてもよい。また、蒸着源材料の配置として、図3,4では基材の幅方向に配置しているが、1つのハースライナー内に2材料を混合したり、長手方向に配置するなど他の並べ方をしても構わない。また、蒸着材料が吸湿していると材料中の水分がA層中に取り込まれ、所望の膜組成や物性が得られなくなる可能性があることから、材料を使用前に加熱による脱水処理を行うことが好ましい。巻き取り室5の中で、巻き出しロール6に前記基材1のA層を設ける側の面がハースライナー11に対向するようにセットし、巻き出し、ガイドロール7,8,9を介して、メインドラム10に通す。次に、真空ポンプにより、蒸着装置4内を減圧し、5.0×10-3Pa以下を得る。到達真空度は5.0×10-3Pa以下が好ましい。到達真空度は5.0×10-3Paより大きいと残留ガスがA層中に取り込まれ、所望の膜組成や物性が得られなくなる可能性がある。メインドラム10の温度は一例として、-10℃に設定する。基材の熱負けを防ぐ観点から、20℃以下が好ましく、より好ましくは0℃以下である。次に、加熱源として一台の電子銃(以下、EB銃)13を用い、所望の膜組成比になるように材料B、C表面を加熱する。EB銃は加速電圧10kVとし、形成するA層の厚みが150nm程度となるように、加速電流とフィルム搬送速度を調整し、前記基材1の表面上にA層を形成する。その後、ガイドロール15,16,17を介して巻き取りロール18に巻き取る。 An example of a method for forming the A layer using the winding type vapor deposition apparatus in FIG. 2 is shown. A compound thin film of materials B and C is provided as the A layer on the surface of the substrate 1 by electron beam vapor deposition. First, granular materials B and C having a size of about 2 to 5 mm are arranged as the vapor deposition materials as shown in FIGS. 3 and 4. The vapor deposition material is not limited to granules, and molded bodies having different shapes such as square or tablet shapes may be used. In addition, the vapor deposition source materials are arranged in the width direction of the substrate in FIGS. 3 and 4, but other arrangements such as mixing two materials in one hearth liner or arranging them in the longitudinal direction may be used. In addition, if the vapor deposition material absorbs moisture, the moisture in the material may be taken into the A layer, and the desired film composition and physical properties may not be obtained, so it is preferable to perform a dehydration treatment by heating the material before use. In the winding chamber 5, the surface of the substrate 1 on which the A layer is to be provided is set on the unwinding roll 6 so that it faces the hearth liner 11, and the substrate is unwound and passed through the main drum 10 via guide rolls 7, 8, and 9. Next, the inside of the deposition device 4 is depressurized by a vacuum pump to obtain 5.0×10 −3 Pa or less. The ultimate vacuum is preferably 5.0×10 −3 Pa or less. If the ultimate vacuum is greater than 5.0×10 −3 Pa, residual gas may be taken into the A layer, and the desired film composition and physical properties may not be obtained. The temperature of the main drum 10 is set to −10° C., for example. From the viewpoint of preventing the substrate from being damaged by heat, it is preferably 20° C. or less, more preferably 0° C. or less. Next, using one electron gun (hereinafter, EB gun) 13 as a heating source, the surfaces of materials B and C are heated to obtain the desired film composition ratio. The EB gun has an acceleration voltage of 10 kV, and the acceleration current and film transport speed are adjusted so that the thickness of the A layer to be formed is about 150 nm, and the A layer is formed on the surface of the substrate 1. Thereafter, the substrate is wound on a winding roll 18 via guide rolls 15, 16, and 17.

[B層]
前記A層は、緻密性の高い非晶質膜を有することで高度なガスバリア性を実現しているため、膜の結晶化等により膜構造が変化した際に生じる微細なクラックにより、ガスバリア性が変化する可能性がある。従って、B層を形成することで、水または水蒸気存在下においても、MgO結晶化の進行を抑制する効果が期待される。
[B Layer]
Since the A layer has a high gas barrier property due to having a highly dense amorphous film, the gas barrier property may change due to fine cracks that occur when the film structure changes due to film crystallization, etc. Therefore, by forming the B layer, it is expected to have an effect of suppressing the progress of MgO crystallization even in the presence of water or water vapor.

本発明のB層は、水蒸気との接触を抑制する観点から、有機膜とすることができる。高分子膜とする場合は、(i)質量密度が0.7g/cm以上1.75g/cm以下、かつ、(ii)厚みが、300nm以上7,000nm以下であることが好ましく、400nm以上6,000nm以下がより好ましく、800nm以上5,000nm以下がさらに好ましい。質量密度を0.7g/cm以上にすると、緻密性の高いB層を形成しやすくなり、MgOの結晶化の進行抑制効果が向上するため好ましい。同様の観点から質量密度は1.0g/cm以上がより好ましく、1.1g/cm以上がさらに好ましく、1.35以上が特に好ましい。質量密度が0.7g/cmより小さくなると、B層の密度が低くなり、十分な結晶化の進行抑制を得られない場合がある。質量密度が1.75g/cmより大きくなると、分子間の結合が強固となり、クラックが生じやすくなるため、十分な結晶化の進行抑制を得られない場合がある。本発明における質量密度はX線反射率法(XRR)を用いて測定することができる。なお、高分子膜とは、分子量5,000以上の分子よりなる膜をいう。 The B layer of the present invention can be an organic film from the viewpoint of suppressing contact with water vapor. When it is a polymer film, (i) the mass density is preferably 0.7 g/cm 3 or more and 1.75 g/cm 3 or less, and (ii) the thickness is preferably 300 nm or more and 7,000 nm or less, more preferably 400 nm or more and 6,000 nm or less, and even more preferably 800 nm or more and 5,000 nm or less. If the mass density is 0.7 g/cm 3 or more, it is preferable because it is easy to form a highly dense B layer, and the effect of suppressing the progress of crystallization of MgO is improved. From the same viewpoint, the mass density is more preferably 1.0 g/cm 3 or more, more preferably 1.1 g/cm 3 or more, and particularly preferably 1.35 or more. If the mass density is less than 0.7 g/cm 3 , the density of the B layer is low, and sufficient suppression of the progress of crystallization may not be obtained. If the mass density is greater than 1.75 g/ cm3 , the bonds between the molecules become stronger and cracks are more likely to occur, so that sufficient suppression of the progress of crystallization may not be achieved. The mass density in the present invention can be measured using X-ray reflectometry (XRR). The polymer film refers to a film made of molecules with a molecular weight of 5,000 or more.

高分子膜から形成される場合のB層の厚みは、300nm以上、7,000nm以下であることが好ましい。B層の厚みが300nmより薄くなると、A層と接触する水または水蒸気量が増加するため、A層中のMgOの結晶化の進行を十分に抑制できない場合がある。また、B層の厚みが7,000nmより厚くなると、積層体の全光線透過率が低下し、デバイスに組み込んだ際に、太陽電池の変換効率や電子ペーパー、有機ELディスプレイの視認性が悪化する場合がある。ここで、B層の厚みは、同様に上記起点から終点までから厚みを求めるものとする。 なお、本発明におけるB層が分子量5,000以上の分子よりなる膜かつ後述する無機膜である場合は、質量密度が0.7g/cm以上1.75g/cm以下、かつ、厚みが、300nm以上7,000nm以下であることが好ましい。より好ましい態様も上記同様である。 When the B layer is formed from a polymer film, the thickness of the B layer is preferably 300 nm or more and 7,000 nm or less. When the thickness of the B layer is thinner than 300 nm, the amount of water or water vapor in contact with the A layer increases, and the progress of crystallization of MgO in the A layer may not be sufficiently suppressed. When the thickness of the B layer is thicker than 7,000 nm, the total light transmittance of the laminate decreases, and when the laminate is incorporated into a device, the conversion efficiency of a solar cell and the visibility of electronic paper and an organic EL display may deteriorate. Here, the thickness of the B layer is similarly determined from the above starting point to the end point. In addition, when the B layer in the present invention is a film made of molecules having a molecular weight of 5,000 or more and an inorganic film described later, it is preferable that the mass density is 0.7 g/cm 3 or more and 1.75 g/cm 3 or less, and the thickness is 300 nm or more and 7,000 nm or less. The more preferred aspects are the same as above.

本発明の積層体のB層を形成する高分子膜は、緻密性や透明性、密着性等の観点から、ポリウレタン化合物、ポリシラザン化合物、ポリシロキサン化合物、アクリレート、メタクリレート、アルコキシドと水溶性高分子の混合物、およびアルコキシドの重縮合物と水溶性高分子の混合物、より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。 From the viewpoints of density, transparency, adhesion, etc., the polymer film forming layer B of the laminate of the present invention preferably contains one or more selected from polyurethane compounds, polysilazane compounds, polysiloxane compounds, acrylates, methacrylates, mixtures of alkoxides and water-soluble polymers, and mixtures of polycondensates of alkoxides and water-soluble polymers.

B層に用いられるポリウレタン化合物は、主鎖あるいは側鎖にアクリレート、または、ウレタン結合を有するものであり、例えば、分子内に水酸基と芳香族環とを有するエポキシ(メタ)アクリレートとを重合させて得ることができる。分子内に水酸基と芳香族環とを有するエポキシ(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、レゾルシン、ヒドロキノン等の芳香族グリコールのジエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸誘導体とを反応させて得ることができる。エチレン性不飽和化合物としては、例えば、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールS型エポキシジ(メタ)アクリレート等のエポキシアクリレート等を挙げられる。これらの中でも、表面保護性能に優れた多官能(メタ)アクリレートが好ましい。また、これらは単一の組成で用いてもよいし、二成分以上を混合して使用してもよい。 The polyurethane compound used in layer B has an acrylate or urethane bond in the main chain or side chain, and can be obtained, for example, by polymerizing an epoxy (meth)acrylate having a hydroxyl group and an aromatic ring in the molecule. An epoxy (meth)acrylate having a hydroxyl group and an aromatic ring in the molecule can be obtained by reacting a diepoxy compound of an aromatic glycol such as bisphenol A type, bisphenol F type, resorcin, or hydroquinone with a (meth)acrylic acid derivative. Examples of ethylenically unsaturated compounds include di(meth)acrylates such as 1,4-butanediol di(meth)acrylate and 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, polyfunctional (meth)acrylates such as pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, and epoxy acrylates such as bisphenol A type epoxy di(meth)acrylate, bisphenol F type epoxy di(meth)acrylate, and bisphenol S type epoxy di(meth)acrylate. Among these, polyfunctional (meth)acrylates with excellent surface protection performance are preferred. These may be used in a single composition or in a mixture of two or more components.

ポリシラザン化合物、ポリシロキサン化合物としては、例えば、パーヒドロポリシラザン、テトラメチルシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルビニルシラン、メトキシジメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、ジメチルエトキシエチニルシラン、ジアセトキシジメチルシラン、アリールトリメトキシシラン、エトキシジメチルビニルシラン、メチルトリビニルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、メチルトリアセトキシシラン、アリールオキシジメチルビニルシラン、ジエチルビニルシラン、ブチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン、テトラビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、テトラアセトキシシラン、ブチルジメトキシビニルシラン、フェニルトリメチルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、フェニルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ジメチルエチキシフェニルシラン、ベンゾイロキシトリメチルシラン、ジメチルエトキシ-3-グリシドキシプロピルシラン、ジブトキシジメチルシラン、3-ブチルアミノプロピルトリメチルシラン、3-ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジアセトキシメチルフェニルシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、ジエトキシ-3-グリシドキシプロピルメチルシラン、テトラアリールオキシシラン、ジアリールメチルフェニルシラン、ジフェニルメチルビニルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、ジアセトキシジフェニルシラン、ジベンジルジメチルシラン、ジアリールジフェニルシラン、1,4-ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,3-ビス(3-アセトキシプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3,5-トリメチル-1,3,5-トリビニルシクロトリシロキサン、1,3,5-トリス(3,3,3-トリフルオロプロピル)-1,3,5-トリメチルシクロトリシロキサン等を挙げられる。これらの中でも、緻密性に優れたパーヒドロポリシラザンが好ましい。 Examples of polysilazane compounds and polysiloxane compounds include perhydropolysilazane, tetramethylsilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetramethoxysilane, hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilazane, trimethylvinylsilane, methoxydimethylvinylsilane, trimethoxyvinylsilane, ethyltrimethoxysilane, dimethyldivinylsilane, Dimethylethoxyethynylsilane, diacetoxydimethylsilane, aryltrimethoxysilane, ethoxydimethylvinylsilane, methyltrivinylsilane, diacetoxymethylvinylsilane, methyltriacetoxysilane, aryloxydimethylvinylsilane, diethylvinylsilane, butyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, tetravinylsilane, triacetoxyvinylsilane, tetraacetoxysilane, butyldimethoxyvinylsilane, phenyltrimethylsilane, dimethoxymethylphenylsilane silane, phenyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, dimethylethoxyphenylsilane, benzoyloxytrimethylsilane, dimethylethoxy-3-glycidoxypropylsilane, dibutoxydimethylsilane, 3-butylaminopropyltrimethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, divinylmethylphenylsilane, diacetoxymethylphenylsilane, benzyldimethylethoxysilane, diethoxymethylphenylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, tetraaryl Examples include oxysilane, diarylmethylphenylsilane, diphenylmethylvinylsilane, diphenylethoxymethylsilane, diacetoxydiphenylsilane, dibenzyldimethylsilane, diaryldiphenylsilane, 1,4-bis(dimethylvinylsilyl)benzene, 1,3-bis(3-acetoxypropyl)tetramethyldisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane, 1,3,5-tris(3,3,3-trifluoropropyl)-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxane, etc. Among these, perhydropolysilazane, which has excellent denseness, is preferred.

アクリレート、メタクリレートは、例えば、ヘキサンジオールジアクリレート、エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、シアノエチル(モノ)アクリレート、イソボルニルアクリレート、オクタデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、β-カルボキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジニトリルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ニトロフェニルアクリレート、2-フェノキシエチルアクリレート、2,2,2-トリフルオロメチルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAエポキシジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ナフチルオキシエチルアクリレート、Ebecryl(商標)130環状ジアクリレート(CYTEC INDUSTRIES,INC.、米国ニュージャージー州)、エポキシアクリレートCN120E50(Sartomer Company、米国ペンシルベニア州エクストン)、上記のアクリレートの対応するメタクリレート及びこれらの混合物が挙げられる。代表的なビニル化合物としては、ビニルエーテル、スチレン、ビニルナフチレン及びアクリロニトリルが挙げられる。代表的なアルコールとしては、ヘキサンジオール、ナフタレンジオール、2-ヒドロキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-1-プロパノン、及びヒドロキシエチルメタクリレートが挙げられる。代表的なビニル化合物としては、ビニルエーテル、スチレン、ビニルナフチレン及びアクリロニトリルが挙げられる。代表的なカルボン酸としては、フタル酸及びテレフタル酸、(メタ)アクリル酸が挙げられる。代表的な酸無水物としては、無水フタル酸及び無水グルタル酸が挙げられる。代表的なアシルハライドとしては、ヘキサンジオイルジクロリド及びスクシニルジクロリドが挙げられる。代表的なチオールとしては、エチレングリコール-ビスチオグリコレート及びフェニルチオエチルアクリレートが挙げられる。代表的なアミンとしては、エチレンジアミン及びヘキサン1,6-ジアミンが挙げられる。 Examples of acrylates and methacrylates include hexanediol diacrylate, ethoxyethyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, cyanoethyl (mono)acrylate, isobornyl acrylate, octadecyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, β-carboxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, dinitrile acrylate, pentafluorophenyl acrylate, nitrophenyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, 2,2,2-trifluoromethyl acrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol Examples of suitable acrylates include butyl diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, propoxylated neopentyl glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, bisphenol A epoxy diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propylated trimethylolpropane triacrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, phenylthioethyl acrylate, naphthyloxyethyl acrylate, Ebecryl™ 130 cyclic diacrylate (CYTEC INDUSTRIES, INC., New Jersey, USA), epoxy acrylate CN120E50 (Sartomer Company, Exton, Pennsylvania, USA), the corresponding methacrylates of the above acrylates, and mixtures thereof. Representative vinyl compounds include vinyl ether, styrene, vinyl naphthylene, and acrylonitrile. Representative alcohols include hexanediol, naphthalenediol, 2-hydroxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone, and hydroxyethyl methacrylate. Representative vinyl compounds include vinyl ether, styrene, vinyl naphthylene, and acrylonitrile. Representative carboxylic acids include phthalic acid, terephthalic acid, and (meth)acrylic acid. Representative acid anhydrides include phthalic anhydride and glutaric anhydride. Representative acyl halides include hexanedioyl dichloride and succinyl dichloride. Representative thiols include ethylene glycol-bisthioglycolate and phenylthioethyl acrylate. Representative amines include ethylenediamine and hexane 1,6-diamine.

アルコキシドは、反応性と安定性、コストの観点から、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランを好適に用いることができ、これらは単独であっても、2種類以上の混合物であってもよい。水溶性高分子は、例えば、ビニルアルコール系樹脂や、ポリビニルピロリドン、デンプン、セルロース系樹脂などが挙げられるが、中でもガスバリア性に優れるビニルアルコール系樹脂が好ましい。ビニルアルコール系樹脂には、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体、変性ポリビニルアルコール等があり、これらの樹脂は単独で用いても、2種類以上の混合物であってもよい。ビニルアルコール系樹脂は、一般に、ポリ酢酸ビニルやその共重合体などをけん化して得られるものであり、酢酸基の一部をけん化して得られる部分けん化であっても、完全けん化であってもよいが、けん化度が高い方が好ましい。 From the viewpoints of reactivity, stability, and cost, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane can be suitably used as the alkoxide, and these may be used alone or in a mixture of two or more kinds. For example, the water-soluble polymer may be a vinyl alcohol-based resin, polyvinylpyrrolidone, starch, or cellulose-based resin, and among them, vinyl alcohol-based resin, which has excellent gas barrier properties, is preferable. Examples of vinyl alcohol-based resins include polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and modified polyvinyl alcohol, and these resins may be used alone or in a mixture of two or more kinds. Vinyl alcohol-based resins are generally obtained by saponifying polyvinyl acetate or its copolymers, and may be partially saponified by saponifying a portion of the acetate groups, or may be completely saponified, but a high degree of saponification is preferable.

B層を形成する樹脂を含む塗液の塗布手段としては、特に限定はなく、塗料を乾燥後の厚みが所望の厚みになるよう固形分濃度を調整し、例えばグラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法などのウェットコート法や、真空蒸着法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法などのドライ加工法により塗布することが好ましい。 There are no particular limitations on the means for applying the coating liquid containing the resin that forms the B layer, and it is preferable to adjust the solids concentration so that the paint has a desired thickness after drying, and apply it by a wet coating method such as gravure coating, rod coating, bar coating, die coating, or spray coating, or a dry processing method such as vacuum deposition, plasma CVD, laser CVD, or thermal CVD.

またB層を形成する材料が無機膜である場合は、水または水蒸気存在下においても、MgO結晶化の進行を抑制する観点から、質量密度は2.1g/cm以上、7.5g/cm以下が好ましい。質量密度を2.1g/cm以上にすると、緻密性の高いB層を形成しやすくなり、MgO結晶化の進行抑制効果が向上するため好ましい。質量密度が2.1g/cmより小さくなると、B層の密度が低くなり粗密な膜が形成されるため、十分な結晶化の進行抑制を得られない場合がある。従って、本発明においては、B層を形成する無機膜の質量密度は、2.1g/cm以上、7.5g/cm以下が好ましい。 In addition, when the material forming the B layer is an inorganic film, the mass density is preferably 2.1 g/cm 3 or more and 7.5 g/cm 3 or less from the viewpoint of suppressing the progress of MgO crystallization even in the presence of water or water vapor. If the mass density is 2.1 g/cm 3 or more, it is preferable because it is easy to form a highly dense B layer and the effect of suppressing the progress of MgO crystallization is improved. If the mass density is less than 2.1 g/cm 3 , the density of the B layer is low and a coarse and dense film is formed, so that sufficient suppression of the progress of crystallization may not be obtained. Therefore, in the present invention, the mass density of the inorganic film forming the B layer is preferably 2.1 g/cm 3 or more and 7.5 g/cm 3 or less.

なお、本発明の無機膜であるとは、無機物を含む膜のことをいう。無機物は無機物単体であってもよいし、無機化合物でもよく、例えば、スズ元素、インジウム元素、亜鉛元素、アルミニウム元素、ニッケル元素、クロム元素、およびチタン元素、およびそれらの酸化物、窒化物、炭化物が挙げられ、これらは単独であっても、2種類以上の混合物であってもよい。すなわち、前記B層が、スズ元素、インジウム元素、亜鉛元素、アルミニウム元素、ニッケル元素、クロム元素、およびチタン元素、より選ばれる1種以上を含むことが好ましい。 The inorganic film of the present invention refers to a film containing an inorganic substance. The inorganic substance may be a simple inorganic substance or an inorganic compound, such as tin, indium, zinc, aluminum, nickel, chromium, and titanium, as well as their oxides, nitrides, and carbides, which may be used alone or in the form of a mixture of two or more types. In other words, it is preferable that the B layer contains one or more elements selected from tin, indium, zinc, aluminum, nickel, chromium, and titanium.

無機膜から形成される場合のB層の厚みは、10nm以上、500nm以下が好ましく、20nm以上、400nm以下がより好ましく、30nm以上、300nm以下がさらに好ましい。B層の厚みが10nmより薄くなると、A層と接触する水または水蒸気量が増加するため、A層中のMgO結晶化の進行を十分に抑制できない場合がある。また、B層の厚みが500nmより厚くなると、積層体の柔軟性が低下しクラックが生じやすくなり、水または水蒸気がA層まで浸透するため、A層中のMgO結晶化の進行を十分に抑制できない場合がある。ここで、B層の厚みは、同様に定義から厚みを求めるものとする。 When the B layer is formed from an inorganic film, the thickness is preferably 10 nm or more and 500 nm or less, more preferably 20 nm or more and 400 nm or less, and even more preferably 30 nm or more and 300 nm or less. If the thickness of the B layer is thinner than 10 nm, the amount of water or water vapor in contact with the A layer increases, and the progress of MgO crystallization in the A layer may not be sufficiently suppressed. If the thickness of the B layer is thicker than 500 nm, the flexibility of the laminate decreases and cracks are more likely to occur, and water or water vapor penetrates into the A layer, and the progress of MgO crystallization in the A layer may not be sufficiently suppressed. Here, the thickness of the B layer is determined from the same definition.

本発明の積層体のB層を形成する無機膜は、無機物、または、無機酸化物であることが好ましく、緻密性や透明性等の観点から、スズ元素、インジウム元素、亜鉛元素、アルミニウム元素、ニッケル元素、クロム元素、およびチタン元素、より選ばれる1種以上を含んでいることが好ましい。また、本発明に用いられるB層は、透明性の観点から、前記無機物の酸化物を主成分として形成することがより好ましい。なお、なお、無機物の酸化物を主成分とする、とは当該膜100質量%中に、無機物の酸化物を80質量%以上含むことをいう。 The inorganic film forming layer B of the laminate of the present invention is preferably an inorganic substance or an inorganic oxide, and from the viewpoint of denseness, transparency, etc., it preferably contains one or more elements selected from the group consisting of tin, indium, zinc, aluminum, nickel, chromium, and titanium. From the viewpoint of transparency, it is more preferable that layer B used in the present invention is formed mainly from an oxide of the inorganic substance. Note that "mainly composed of an oxide of an inorganic substance" means that 100% by mass of the film contains 80% by mass or more of an oxide of an inorganic substance.

無機酸化物としては、例えば、スズ添加酸化インジウム(ITO)やフッ素添加酸化スズ(FTO)、酸化スズ(SnO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化ニッケル(NiO)、酸化クロム(Cr)、酸化チタン(TiO)等が挙げられる。また、ITOのような酸化インジウムを主成分とする酸化物は、スパッタリング法等で成膜を行う場合には、準安定相であるアモルファス膜が形成される。形成させる構造の歪みや粒界を低減させる手段として、アニール処理を行うことで結晶性を上げることが代表的方法として行われている。また、無機酸化物は導電性をもつ膜であればさらによい。無機酸化物が絶縁性をもつ場合、フィルムの巻取りの工程での摩擦でB層が帯電し、放電によって積層体表面に傷やピンホールが生じる場合がある。その傷やピンホールを水または水蒸気が透過し、MgOの結晶化が進行する懸念がある。無機酸化物の表面抵抗としては、1×10-4Ω/□以下であることが好ましい。 Examples of inorganic oxides include tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), tin oxide (SnO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), and titanium oxide (TiO 2 ). In addition, when an oxide containing indium oxide as a main component such as ITO is formed by sputtering or the like, an amorphous film is formed, which is a metastable phase. As a means for reducing distortion and grain boundaries of the structure to be formed, a representative method is to increase the crystallinity by performing an annealing treatment. In addition, it is even better if the inorganic oxide is a conductive film. When the inorganic oxide has insulating properties, friction during the film winding process may cause the B layer to become charged, and discharge may cause scratches or pinholes on the surface of the laminate. There is a concern that water or water vapor may pass through the scratches or pinholes, and crystallization of MgO may progress. The surface resistance of the inorganic oxide is preferably 1×10 −4 Ω/□ or less.

本発明における質量密度はX線反射率法(XRR)を用いて測定することができる。 The mass density in this invention can be measured using X-ray reflectometry (XRR).

無機物、または、無機酸化物から形成されるB層の形成方法については、特に限定はなく、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、原子層堆積法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などのドライ加工法や、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法などのウェットコート法を用いることができる。 There are no particular limitations on the method for forming layer B, which is made from an inorganic substance or an inorganic oxide, and dry processing methods such as vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, atomic layer deposition, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization, plasma CVD, laser CVD, thermal CVD, and coating methods, and wet coating methods such as gravure coating, rod coating, bar coating, die coating, and spray coating can be used.

[基材]
本発明に用いられる基材は、柔軟性を確保する観点からフィルム形態を有することが好ましい。フィルムの構成としては、単層フィルム、または2層以上の、例えば、共押し出し法で製膜したフィルムであってもよい。フィルムの種類としては、無延伸、一軸延伸あるいは二軸延伸フィルム等を使用してもよい。
[Substrate]
The substrate used in the present invention is preferably in the form of a film in order to ensure flexibility. The film may be a single-layer film or a film having two or more layers, for example, a film formed by a co-extrusion method. The type of film may be a non-stretched film, a uniaxially stretched film, or a biaxially stretched film.

本発明に用いられる基材の素材は特に限定されないが、有機高分子を主たる構成成分とするものであることが好ましい。本発明に好適に用いることができる有機高分子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の結晶性ポリオレフィン、環状構造を有する非晶性環状ポリオレフィン、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等のポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニル共重合体のケン化物、ポリアクリロニトリル、ポリアセタール等の各種ポリマーなどを挙げることができる。これらの中でも、透明性や汎用性、機械特性に優れた非晶性環状ポリオレフィンまたはポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。また、前記有機高分子は、単独重合体、共重合体のいずれでもよいし、有機高分子として1種類のみを用いてもよいし、複数種類をブレンドして用いてもよい。 The material of the substrate used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the main component is an organic polymer. Examples of organic polymers that can be suitably used in the present invention include crystalline polyolefins such as polyethylene and polypropylene, amorphous cyclic polyolefins having a cyclic structure, polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyamides, polycarbonates, polystyrene, polyvinyl alcohol, saponified ethylene-vinyl acetate copolymers, polyacrylonitrile, polyacetal, and various other polymers. Among these, it is preferable to use amorphous cyclic polyolefins or polyethylene terephthalate, which have excellent transparency, versatility, and mechanical properties. In addition, the organic polymer may be either a homopolymer or a copolymer, and only one type of organic polymer may be used, or multiple types may be blended.

基材のA層を形成する側の表面には、密着性や平滑性を良くするためにコロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理、イオンボンバード処理、溶剤処理、有機物もしくは無機物またはそれらの混合物で構成されるアンカーコート層の形成処理、等の前処理が施されていてもよい。また、A層を形成する側の反対側には、基材の巻き取り時の滑り性の向上や基材の耐擦傷性を目的として、有機物や無機物あるいはこれらの混合物のコーティング層が積層されていてもよい。
本発明に使用する基材の厚みは特に限定されないが、柔軟性を確保する観点から500μm以下が好ましく、引張りや衝撃に対する強度を確保する観点から5μm以上が好ましい。さらに、フィルムの加工やハンドリングの容易性から基材の厚みは10μm以上、150μm以下がより好ましい。
The surface of the substrate on which the A layer is formed may be pretreated to improve adhesion and smoothness by corona treatment, plasma treatment, ultraviolet treatment, ion bombardment treatment, solvent treatment, or treatment to form an anchor coat layer composed of an organic or inorganic substance or a mixture thereof. Also, on the side opposite to the side on which the A layer is formed, a coating layer of an organic or inorganic substance or a mixture thereof may be laminated for the purpose of improving the slipperiness during winding of the substrate and the scratch resistance of the substrate.
The thickness of the substrate used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 500 μm or less from the viewpoint of ensuring flexibility, and is preferably 5 μm or more from the viewpoint of ensuring strength against tension and impact. Furthermore, the thickness of the substrate is more preferably 10 μm or more and 150 μm or less from the viewpoint of ease of processing and handling of the film.

[アンカーコート層]
本発明の積層体は、アンカーコート層を有し、前記アンカーコート層は、一方の面が前記基材と接し、他方の面が前記A層と接していることが好ましい。さらにアンカーコート層は、芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を架橋して得られる構造を含んでいることがより好ましい。基材上に突起や傷などの欠点が存在する場合、前記欠点を起点に基材上に積層するA層にもピンホールやクラックが発生してガスバリア性や耐屈曲性が損なわれる場合があるため、アンカーコート層を設けることが好ましい。また、基材とA層との熱寸法安定性差が大きい場合もガスバリア性や屈曲性が低下する場合があるため、アンカーコート層を設けることが好ましい。また、本発明に用いられるアンカーコート層は、熱寸法安定性、耐屈曲性の観点から芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を架橋して得られる構造を含有することが好ましく、さらに、エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤、有機ケイ素化合物および/または無機ケイ素化合物を含有することがより好ましい。
[Anchor coat layer]
The laminate of the present invention has an anchor coat layer, and it is preferable that one side of the anchor coat layer is in contact with the substrate and the other side is in contact with the A layer. Furthermore, it is more preferable that the anchor coat layer contains a structure obtained by crosslinking a polyurethane compound having an aromatic ring structure. When defects such as protrusions or scratches exist on the substrate, pinholes or cracks may occur in the A layer laminated on the substrate starting from the defects, which may impair gas barrier properties and bending resistance, so it is preferable to provide an anchor coat layer. In addition, when the difference in thermal dimensional stability between the substrate and the A layer is large, the gas barrier properties and bending resistance may also decrease, so it is preferable to provide an anchor coat layer. In addition, the anchor coat layer used in the present invention preferably contains a structure obtained by crosslinking a polyurethane compound having an aromatic ring structure from the viewpoint of thermal dimensional stability and bending resistance, and more preferably contains an ethylenically unsaturated compound, a photopolymerization initiator, an organic silicon compound and/or an inorganic silicon compound.

本発明の積層体のA層に用いられる芳香族環構造を有するポリウレタン化合物は、主鎖あるいは側鎖に芳香族環およびウレタン結合を有するものであり、例えば、分子内に水酸基と芳香族環とを有するエポキシ(メタ)アクリレート、ジオール化合物、ジイソシアネート化合物とを重合させて得ることができる。 The polyurethane compound having an aromatic ring structure used in layer A of the laminate of the present invention has an aromatic ring and a urethane bond in the main chain or side chain, and can be obtained, for example, by polymerizing an epoxy (meth)acrylate having a hydroxyl group and an aromatic ring in the molecule, a diol compound, or a diisocyanate compound.

分子内に水酸基と芳香族環とを有するエポキシ(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、水添ビスフェノールF型、レゾルシン、ヒドロキノン等の芳香族グリコールのジエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸誘導体とを反応させて得ることができる。 Epoxy (meth)acrylates having a hydroxyl group and an aromatic ring in the molecule can be obtained by reacting a diepoxy compound of an aromatic glycol such as bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol F type, hydrogenated bisphenol F type, resorcin, or hydroquinone with a (meth)acrylic acid derivative.

ジオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、2,4-ジメチル-2-エチルヘキサン-1,3-ジオール、ネオペンチルグリコール、2-エチル-2-ブチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール、4,4’-チオジフェノール、ビスフェノールA、4,4’-メチレンジフェノール、4,4’-(2-ノルボルニリデン)ジフェノール、4,4’-ジヒドロキシビフェノール、o-,m-,及びp-ジヒドロキシベンゼン、4,4’-イソプロピリデンフェノール、4,4’-イソプロピリデンビンジオール、シクロペンタン-1,2-ジオール、シクロヘキサン-1,2-ジオール、シクロヘキサン-1,4-ジオール、ビスフェノールAなどを用いることができる。これらは単一の組成で用いてもよいし、二成分以上を混合して使用してもよい。 Examples of diol compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 2,4-dimethyl-2-ethylhexane-1,3-diol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,2-cyclohexa Examples of the compounds that can be used include diphenylmethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol, 4,4'-thiodiphenol, bisphenol A, 4,4'-methylenediphenol, 4,4'-(2-norbornylidene)diphenol, 4,4'-dihydroxybiphenol, o-, m-, and p-dihydroxybenzene, 4,4'-isopropylidenephenol, 4,4'-isopropylidenebindiol, cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane-1,4-diol, and bisphenol A. These compounds may be used in a single composition or in a mixture of two or more components.

ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,4-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4-ジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート等の脂環族系イソシアネート化合物、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族系イソシアネート化合物等が挙げられる。これらは単一の組成で用いてもよいし、二成分以上を混合して使用してもよい。 Examples of diisocyanate compounds include aromatic diisocyanates such as 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-diphenylmethane diisocyanate, and 4,4-diphenylmethane diisocyanate, ethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate. Examples of the isocyanate include aliphatic diisocyanate compounds such as 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and lysine triisocyanate; alicyclic isocyanate compounds such as isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate, and methylcyclohexylene diisocyanate; and aromatic aliphatic isocyanate compounds such as xylylene diisocyanate and tetramethylxylylene diisocyanate. These may be used in a single composition or in a mixture of two or more components.

前記分子内に水酸基と芳香族環とを有するエポキシ(メタ)アクリレート、ジオール化合物、ジイソシアネート化合物の成分比率は所望の重量平均分子量になる範囲であれば特に限定されない。本発明における芳香族環構造を有するポリウレタン化合物の重量平均分子量(Mw)は、5,000~100,000であることが好ましい。重量平均分子量(Mw)が5,000~100,000であれば、得られる硬化皮膜の熱寸法安定性、耐屈曲性が優れるため好ましい。なお、本発明における重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法を用いて測定され標準ポリスチレンで換算された値である。 The ratio of the components of the epoxy (meth)acrylate having a hydroxyl group and an aromatic ring in the molecule, the diol compound, and the diisocyanate compound is not particularly limited as long as it is within the range that results in the desired weight average molecular weight. The weight average molecular weight (Mw) of the polyurethane compound having an aromatic ring structure in the present invention is preferably 5,000 to 100,000. If the weight average molecular weight (Mw) is 5,000 to 100,000, the resulting cured film has excellent thermal dimensional stability and bending resistance, which is preferable. The weight average molecular weight (Mw) in the present invention is a value measured using gel permeation chromatography and converted into standard polystyrene.

エチレン性不飽和化合物としては、例えば、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールS型エポキシジ(メタ)アクリレート等のエポキシアクリレート等を挙げられる。これらの中でも、熱寸法安定性、表面保護性能に優れた多官能(メタ)アクリレートが好ましい。また、これらは単一の組成で用いてもよいし、二成分以上を混合して使用してもよい。 Examples of ethylenically unsaturated compounds include di(meth)acrylates such as 1,4-butanediol di(meth)acrylate and 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, polyfunctional (meth)acrylates such as pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, and epoxy acrylates such as bisphenol A type epoxy di(meth)acrylate, bisphenol F type epoxy di(meth)acrylate, and bisphenol S type epoxy di(meth)acrylate. Among these, polyfunctional (meth)acrylates that have excellent thermal dimensional stability and surface protection performance are preferred. These may be used in a single composition or in a mixture of two or more components.

エチレン性不飽和化合物の含有量は特に限定されないが、熱寸法安定性、表面保護性能の観点から、芳香族環構造を有するポリウレタン化合物との合計量100質量%中、5~90質量%の範囲であることが好ましく、10~80質量%の範囲であることがより好ましい。 The amount of the ethylenically unsaturated compound is not particularly limited, but from the viewpoint of thermal dimensional stability and surface protection performance, it is preferably in the range of 5 to 90% by mass, and more preferably in the range of 10 to 80% by mass, of the total amount including the polyurethane compound having an aromatic ring structure, which is 100% by mass.

光重合開始剤としては、本発明の積層体のガスバリア性および耐屈曲性を保持することができれば素材は特に限定されない。本発明に好適に用いることができる光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルーケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒロドキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン等のアルキルフェノン系光重合開始剤、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム等のチタノセン系光重合開始剤、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(0-ベンゾイルオキシム)]等オキシムエステル構造を持つ光重合開始剤等が挙げられる。 There are no particular limitations on the material of the photopolymerization initiator as long as it can maintain the gas barrier properties and flex resistance of the laminate of the present invention. Examples of photopolymerization initiators that can be suitably used in the present invention include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]phenyl}-2-methyl-propan-1-one, phenyl glyoxylic acid methyl ester, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl). Examples of such photopolymerization initiators include alkylphenone-based photopolymerization initiators such as -butanone-1,2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators such as 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, titanocene-based photopolymerization initiators such as bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium, and photopolymerization initiators having an oxime ester structure such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-, 2-(0-benzoyloxime)], etc.

これらの中でも、硬化性、表面保護性能の観点から、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルーケトン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシドから選ばれる光重合開始剤が好ましい。また、これらは単一の組成で用いてもよいし、二成分以上を混合して使用してもよい。 Among these, from the viewpoint of curability and surface protection performance, photopolymerization initiators selected from 1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide are preferred. These may be used in a single composition or in a mixture of two or more components.

光重合開始剤の含有量は特に限定されないが、硬化性、表面保護性能の観点から、重合性成分の合計量中、0.01~10質量%の範囲であることが好ましく、0.1~5質量%の範囲であることがより好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but from the viewpoint of curability and surface protection performance, it is preferably in the range of 0.01 to 10 mass % of the total amount of polymerizable components, and more preferably in the range of 0.1 to 5 mass %.

有機ケイ素化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチ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トリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of organosilicon compounds include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

これらの中でも、硬化性、活性エネルギー線照射による重合活性の観点から、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランおよびビニルトリエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの有機ケイ素化合物が好ましい。また、これらは単一の組成で用いてもよいし、二成分以上を混合して使用してもよい。 Among these, from the viewpoint of curability and polymerization activity by irradiation with active energy rays, at least one organosilicon compound selected from the group consisting of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and vinyltriethoxysilane is preferred. These may be used in a single composition or in a mixture of two or more components.

有機ケイ素化合物の含有量は特に限定されないが、硬化性、表面保護性能の観点から、重合性成分の合計量中、0.01~10質量%の範囲であることが好ましく、0.1~5質量%の範囲であることがより好ましい。 The amount of the organosilicon compound is not particularly limited, but from the viewpoint of curability and surface protection performance, it is preferably in the range of 0.01 to 10 mass% of the total amount of polymerizable components, and more preferably in the range of 0.1 to 5 mass%.

無機ケイ素化合物としては、表面保護性能、透明性の観点からシリカ粒子が好ましく、さらにシリカ粒子の一次粒子径が1~300nmの範囲であることが好ましく、5~80nmの範囲であることがより好ましい。なお、ここでいう一次粒子径とは、ガス吸着法により求めた比表面積sを下記の式(1)に適用することで求められる粒子直径dを指す。
d=6/ρs ・・・ (1)
ρ:密度。
As the inorganic silicon compound, silica particles are preferred from the viewpoints of surface protection performance and transparency, and the primary particle size of the silica particles is preferably in the range of 1 to 300 nm, and more preferably in the range of 5 to 80 nm. Note that the primary particle size here refers to the particle diameter d calculated by applying the specific surface area s calculated by a gas adsorption method to the following formula (1):
d=6/ρs... (1)
ρ: density.

アンカーコート層の厚みは、200nm以上、4,000nm以下が好ましく、300nm以上、2,000nm以下がより好ましく、500nm以上、1,000nm以下がさらに好ましい。アンカーコート層の厚みが200nmより薄くなると、基材上に存在する突起や傷などの欠点の悪影響を抑制できない場合がある。アンカーコート層の厚みが4,000nmより厚くなると、アンカーコート層の平滑性が低下して前記アンカーコート層上に積層するA層表面の凹凸形状も大きくなり、積層される蒸着膜が緻密になりにくく、ガスバリア性の向上効果が得られにくくなる場合がある。ここでアンカーコート層の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)による断面観察画像から測定することが可能である。 The thickness of the anchor coat layer is preferably 200 nm or more and 4,000 nm or less, more preferably 300 nm or more and 2,000 nm or less, and even more preferably 500 nm or more and 1,000 nm or less. If the thickness of the anchor coat layer is thinner than 200 nm, the adverse effects of defects such as protrusions and scratches present on the substrate may not be suppressed. If the thickness of the anchor coat layer is thicker than 4,000 nm, the smoothness of the anchor coat layer decreases and the uneven shape of the surface of the A layer laminated on the anchor coat layer also becomes large, making it difficult for the laminated vapor deposition film to become dense, and the effect of improving the gas barrier property may be difficult to obtain. Here, the thickness of the anchor coat layer can be measured from a cross-sectional observation image obtained by a transmission electron microscope (TEM).

アンカーコート層の算術平均粗さRaは、10nm以下であることが好ましい。Raを10nm以下にすると、アンカーコート層上に均質なA層を形成しやすくなり、ガスバリア性の繰り返し再現性が向上するため好ましい。アンカーコート層の表面のRaが10nmより大きくなると、アンカーコート層上のA層表面の凹凸形状も大きくなり、蒸着膜が緻密になりにくく、ガスバリア性の向上効果が得られにくくなる場合があり、また、凹凸が多い部分で応力集中によるクラックが発生し易いため、ガスバリア性の繰り返し再現性が低下する原因となる場合がある。従って、本発明においては、アンカーコート層のRaを10nm以下にすることが好ましく、より好ましくは5nm以下である。本発明におけるアンカーコート層のRaは、断面TEMにより測定することができる。 The arithmetic mean roughness Ra of the anchor coat layer is preferably 10 nm or less. When the Ra is 10 nm or less, it is preferable because it is easy to form a homogeneous A layer on the anchor coat layer, and the repeatability and reproducibility of the gas barrier properties is improved. When the Ra of the surface of the anchor coat layer is greater than 10 nm, the uneven shape of the A layer surface on the anchor coat layer also becomes large, the evaporated film is unlikely to become dense, and the effect of improving the gas barrier properties may be difficult to obtain. In addition, cracks due to stress concentration are likely to occur in the parts with many unevenness, which may cause a decrease in the repeatability and reproducibility of the gas barrier properties. Therefore, in the present invention, it is preferable to set the Ra of the anchor coat layer to 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. The Ra of the anchor coat layer in the present invention can be measured by cross-sectional TEM.

本発明の積層体にアンカーコート層を適用する場合、芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を含むアンカーコート層を形成する樹脂を含む塗液の塗布手段を例として挙げると、まず基材上に芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を含む塗料を乾燥後の厚みが所望の厚みになるよう固形分濃度を調整し、例えばリバースコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、スピンコート法などにより塗布することが好ましい。また、本発明においては、塗工適性の観点から有機溶剤を用いて芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を含む塗料を希釈することが好ましい。 When applying an anchor coat layer to the laminate of the present invention, an example of a means for applying a coating liquid containing a resin that forms an anchor coat layer containing a polyurethane compound having an aromatic ring structure is to first adjust the solids concentration of a paint containing a polyurethane compound having an aromatic ring structure on a substrate so that the thickness after drying is the desired thickness, and then preferably apply the paint by, for example, a reverse coating method, a gravure coating method, a rod coating method, a bar coating method, a die coating method, a spray coating method, or a spin coating method. Also, in the present invention, it is preferable to dilute the paint containing a polyurethane compound having an aromatic ring structure with an organic solvent from the viewpoint of coating suitability.

具体的には、キシレン、トルエン、メチルシクロヘキサン、ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素系溶剤、ジブチルエーテル、エチルブチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤などを用いて、固形分濃度が10質量%以下に希釈して使用することが好ましい。これらの溶剤は、単独あるいは2種以上を混合して用いてもよい。また、アンカーコート層を形成する塗料には、各種の添加剤を必要に応じて配合することができる。例えば、触媒、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤、界面活性剤、レベリング剤、帯電防止剤などを用いることができる。 Specifically, it is preferable to dilute the coating material to a solids concentration of 10% by mass or less using a hydrocarbon solvent such as xylene, toluene, methylcyclohexane, pentane, or hexane, or an ether solvent such as dibutyl ether, ethyl butyl ether, or tetrahydrofuran. These solvents may be used alone or in combination of two or more. In addition, various additives may be blended into the coating material that forms the anchor coat layer as necessary. For example, catalysts, antioxidants, light stabilizers, stabilizers such as ultraviolet absorbers, surfactants, leveling agents, antistatic agents, etc. may be used.

次いで、塗布後の塗膜を乾燥させて希釈溶剤を除去することが好ましい。ここで、乾燥に用いられる熱源としては特に制限は無く、スチームヒーター、電気ヒーター、赤外線ヒーターなど任意の熱源を用いることができる。なお、ガスバリア性向上のため、加熱温度は50~150℃で行うことが好ましい。また、加熱処理時間は数秒~1時間行うことが好ましい。さらに、加熱処理中は温度が一定であってもよく、徐々に温度を変化させてもよい。また、乾燥処理中は湿度を相対湿度で20~90%RHの範囲で調整しながら加熱処理してもよい。前記加熱処理は、大気中もしくは不活性ガスを封入しながら行ってもよい。 Then, it is preferable to dry the coating film after application to remove the diluting solvent. Here, there is no particular restriction on the heat source used for drying, and any heat source such as a steam heater, an electric heater, or an infrared heater can be used. In order to improve gas barrier properties, it is preferable to perform the heating at a temperature of 50 to 150°C. In addition, it is preferable to perform the heating treatment for a period of several seconds to 1 hour. Furthermore, the temperature may be constant during the heating treatment, or the temperature may be gradually changed. In addition, the heating treatment may be performed while adjusting the humidity in the range of 20 to 90% RH in terms of relative humidity during the drying treatment. The heating treatment may be performed in the air or while an inert gas is enclosed.

次に、乾燥後の芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を含む塗膜に活性エネルギー線照射処理を施して前記塗膜を架橋させて、アンカーコート層を形成することが好ましい。 Next, it is preferable to perform an active energy ray irradiation treatment on the coating film containing the polyurethane compound having an aromatic ring structure after drying to crosslink the coating film and form an anchor coat layer.

かかる場合に適用する活性エネルギー線としては、アンカーコート層を硬化させることができれば特に制限はないが、汎用性、効率の観点から紫外線処理を用いることが好ましい。紫外線発生源としては、高圧水銀ランプメタルハライドランプ、マイクロ波方式無電極ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンランプ等、既知のものを用いることができる。また、活性エネルギー線は、硬化効率の観点から窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で用いることが好ましい。紫外線処理としては、大気圧下または減圧下のどちらでも構わないが、汎用性、生産効率の観点から本発明では大気圧下にて紫外線処理を行うことが好ましい。前記紫外線処理を行う際の酸素濃度は、アンカーコート層の架橋度制御の観点から酸素ガス分圧は1.0%以下が好ましく、0.5%以下がより好ましい。相対湿度は任意でよい。 The active energy rays to be applied in such a case are not particularly limited as long as they can cure the anchor coat layer, but from the viewpoint of versatility and efficiency, it is preferable to use ultraviolet treatment. As the ultraviolet ray generating source, known sources such as high pressure mercury lamps, metal halide lamps, microwave type electrodeless lamps, low pressure mercury lamps, xenon lamps, etc. can be used. In addition, from the viewpoint of curing efficiency, it is preferable to use active energy rays under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. The ultraviolet treatment may be performed either under atmospheric pressure or under reduced pressure, but from the viewpoint of versatility and production efficiency, it is preferable to perform the ultraviolet treatment under atmospheric pressure in the present invention. Regarding the oxygen concentration during the ultraviolet treatment, from the viewpoint of controlling the degree of crosslinking of the anchor coat layer, the oxygen gas partial pressure is preferably 1.0% or less, more preferably 0.5% or less. The relative humidity may be arbitrary.

紫外線発生源としては、高圧水銀ランプメタルハライドランプ、マイクロ波方式無電極ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンランプ等、既知のものを用いることができる。 As a source of ultraviolet light, known sources such as high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, microwave electrodeless lamps, low-pressure mercury lamps, xenon lamps, etc. can be used.

紫外線照射の積算光量は0.1~1.0J/cmであることが好ましく、0.2~0.6J/cmがより好ましい。前記積算光量が0.1J/cm以上であれば所望のアンカーコート層の架橋度が得られるため好ましい。また、前記積算光量が1.0J/cm以下であれば基材へのダメージを少なくすることができるため好ましい。 The cumulative light amount of the ultraviolet irradiation is preferably 0.1 to 1.0 J/ cm2 , and more preferably 0.2 to 0.6 J/ cm2 . If the cumulative light amount is 0.1 J/ cm2 or more, it is preferable because the desired degree of crosslinking of the anchor coat layer can be obtained. Also, if the cumulative light amount is 1.0 J/cm2 or less , it is preferable because damage to the substrate can be reduced.

[その他の層]
本発明の積層体には、ガスバリア性や水蒸気透過率が低下しない範囲で、耐擦傷性や耐薬品性、印刷性等の向上を目的としたオーバーコート層や封止樹層を形成してもよいし、素子等に貼合するための有機高分子化合物からなる粘着層やフィルムをラミネートした積層構成としてもよい。また、光学特性を向上させるための低屈折率層を形成してもよい。特に、透明性や導電性の観点から、透明電極層も太陽電池や有機発光素子の電極として使用できる。
[Other layers]
The laminate of the present invention may be formed with an overcoat layer or a sealing resin layer for the purpose of improving scratch resistance, chemical resistance, printability, etc., within a range in which the gas barrier property and water vapor transmission rate are not reduced, or may have a laminated structure in which an adhesive layer or film made of an organic polymer compound is laminated for bonding to an element, etc. Also, a low refractive index layer may be formed to improve optical properties. In particular, from the viewpoint of transparency and conductivity, a transparent electrode layer can also be used as an electrode for a solar cell or an organic light-emitting element.

B層が前記機能を果たすのであれば、オーバーコート層、封止樹層、粘着層、低屈折率層をB層が兼ねてもよい。上記オーバーコート層や封止樹脂層は積層体のいずれの面に形成してもよい。 If layer B fulfills the above functions, it may also serve as an overcoat layer, sealing resin layer, adhesive layer, and low refractive index layer. The above overcoat layer and sealing resin layer may be formed on either side of the laminate.

[積層体の用途]
本発明の積層体は、高い光線透過性およびガスバリア性を両立する点から、電子ペーパー、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイなどの光学素子に好適に用いることができる。加えて、後述する太陽電池やフレキシブルディスプレイにも好適に用いることができる。
[Applications of the laminate]
Since the laminate of the present invention has both high light transmittance and gas barrier properties, it can be suitably used for optical elements such as electronic paper and organic electroluminescence (EL) displays. In addition, it can be suitably used for solar cells and flexible displays described later.

[太陽電池]
本発明の太陽電池の好ましい一態様は、上記積層体を含む太陽電池である。本態様とすることで、太陽電池の耐久性やエネルギー変換効率が高く、また外観品位に優れるものとすることができる。とりわけ有機太陽電池や、色素増感太陽電池、ペロブスカイト太陽電池は水に対する耐腐食性が低いため、本発明の積層体を用いることでより高い効果が得られるものと期待される。
[Solar Cell]
A preferred embodiment of the solar cell of the present invention is a solar cell including the laminate. This embodiment allows the solar cell to have high durability and energy conversion efficiency, and also has excellent appearance quality. In particular, organic solar cells, dye-sensitized solar cells, and perovskite solar cells have low corrosion resistance to water, so it is expected that the use of the laminate of the present invention will provide a higher effect.

[フレキシブルディスプレイ]
本発明のフレキシブルディスプレイの好ましい一態様は、上記積層体もしくは光学積層体を用いたフレキシブルディスプレイである。本態様とすることで、フレキシブルディスプレイの耐久性が高く、また外観品位、色特性に優れるものとすることができる。
[Flexible display]
A preferred embodiment of the flexible display of the present invention is a flexible display using the laminate or optical laminate described above. By using this embodiment, the flexible display can have high durability and excellent appearance quality and color characteristics.

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

[評価方法]
(1)各層の厚み
積層体の各層の厚み分析は、X線光電子分光法(XPS)により行った。積層体最表面からSiO換算厚みで5nmずつエッチングおよび組成分析を繰り返した。B層の厚みは、積層体最表面から層を除去していきマグネシウムの含有量が1atm%以下である測定点を起点として、アルゴンイオンエッチングと分析を繰り返し、B層中のマグネシウムの含有量が1atm%以上になった測定点を終点としたときに、起点から終点までの間から測定した。また、A層の厚みは、B層の終点と規定した測定点からアルゴンイオンエッチングと分析を繰り返し、B層の終点と規定した測定点を起点として、A層中のマグネシウムの含有量が1atm%以下になった測定点を終点としたときに、起点から終点までの間から測定した。
[Evaluation method]
(1) Thickness of each layer The thickness analysis of each layer of the laminate was performed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Etching and composition analysis were repeated at 5 nm in SiO2 equivalent thickness from the outermost surface of the laminate. The thickness of the B layer was measured from the starting point to the end point when the measurement point where the magnesium content in the B layer was 1 atm% or more was set as the end point by repeatedly removing layers from the outermost surface of the laminate and repeating argon ion etching and analysis. The thickness of the A layer was measured from the starting point to the end point when the measurement point where the magnesium content in the A layer was 1 atm% or less was set as the end point by repeating argon ion etching and analysis from the measurement point defined as the end point of the B layer. The thickness of the A layer was measured from the starting point to the end point when the measurement point where the magnesium content in the A layer was 1 atm% or less was set as the end point by repeating argon ion etching and analysis from the measurement point defined as the end point of the B layer.

分析で使用するピークは、マグネシウムは2s、酸素は1sとした。 The peaks used in the analysis were 2s for magnesium and 1s for oxygen.

XPSの測定条件は下記の通りとした。
・装置 :PHI5000VersaProbeII(アルバックファイ社製)
・励起X線 :monochromatic AlKα
・分析範囲 :φ100μm
・光電子脱出角度 :45°
・Arイオンエッチング :2.0kV、ラスターサイズ 2×2。
The XPS measurement conditions were as follows.
Apparatus: PHI5000VersaProbeII (ULVAC-PHI, Inc.)
・Excitation X-ray: monochromatic AlKα
Analysis range: φ100μm
Photoelectron escape angle: 45°
Ar ion etching: 2.0 kV, raster size 2 × 2.

(2)A層の組成
積層体のA層の組成分析は、X線光電子分光法(XPS)により行った。A層最表面からの厚みが1/2となる位置までアルゴンイオンエッチングによりSiO換算厚みでエッチングを行った箇所にて、各元素の含有比率を測定した。分析で使用するピークは、マグネシウムは2s、ケイ素は2p、酸素は1sとした。
(2) Composition of A layer The composition of the A layer of the laminate was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The content ratio of each element was measured at a location where the thickness of the A layer was halved from the outermost surface of the A layer by argon ion etching in terms of SiO2 . The peaks used in the analysis were 2s for magnesium, 2p for silicon, and 1s for oxygen.

O1s半値幅は、ピークの最大値をFmaxとした場合、ピークの強度がFmax/2の時のピーク幅から求めた。 The O1s half width was determined from the peak width when the peak intensity was F max /2, where F max is the maximum value of the peak.

XPSの測定条件は下記の通りとした。
・装置 :PHI5000VersaProbeII(アルバックファイ社製)
・励起X線 :monochromatic AlKα
・分析範囲 :φ100μm
・光電子脱出角度 :45°
・Arイオンエッチング :3.0kV、ラスターサイズ 2×2。
The XPS measurement conditions were as follows.
Apparatus: PHI5000VersaProbeII (ULVAC-PHI, Inc.)
・Excitation X-ray: monochromatic AlKα
Analysis range: φ100μm
Photoelectron escape angle: 45°
Ar ion etching: 3.0 kV, raster size 2 × 2.

(3)水蒸気透過率
積層体の水蒸気透過率は、温度40℃、湿度90%RH、測定面積50cmの条件で、英国、テクノロックス(Technolox)社製の水蒸気透過率測定装置(機種名:DELTAPERM(登録商標))を使用して測定した。サンプル数は水準当たり2サンプル行った。2サンプルの測定を行い得たデータを平均し、小数点第2位を四捨五入し、その値を水蒸気透過率(g/m/day)とした。
(3) Water vapor transmission rate The water vapor transmission rate of the laminate was measured using a water vapor transmission rate measuring device (model name: DELTAPERM (registered trademark)) manufactured by Technolox, UK, under the conditions of a temperature of 40°C, a humidity of 90% RH, and a measurement area of 50 cm2 . Two samples were measured per level. The data obtained by measuring the two samples were averaged and rounded off to one decimal place, and the value was determined as the water vapor transmission rate (g/ m2 /day).

(4)光線透過率
ヘーズメーターNDH4000(日本電色工業(株)製)用いて、JISK7361(1997年)規格に基づき全光線透過率を測定した。
(4) Light transmittance
The total light transmittance was measured using a haze meter NDH4000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with the JIS K7361 (1997) standard.

(5)分光特性(分光反射率)
分光光度計V-670(日本分光(株)製)および絶対反射率測定ユニットARSN-733を用いて、波長300~800nmの範囲の分光反射率を下記条件で測定した。
(5) Spectral characteristics (spectral reflectance)
The spectral reflectance in the wavelength range of 300 to 800 nm was measured under the following conditions using a spectrophotometer V-670 (manufactured by JASCO Corporation) and an absolute reflectance measurement unit ARSN-733.

得られたデータのうち、波長380nm~780nmの平均分光反射率を評価した。
・入射角度 :5°(サンプル平面に対する垂直方向を0°とする)
・測定波長 :300nm~800nm
・バンド幅 :5.0nm
・データ取り込み間隔 :0.5nm
・走査速度 :1,000nm/min
Of the obtained data, the average spectral reflectance in the wavelength range of 380 nm to 780 nm was evaluated.
Incident angle: 5° (the perpendicular direction to the sample plane is set to 0°)
・Measurement wavelength: 300nm to 800nm
Band width: 5.0 nm
Data capture interval: 0.5 nm
Scanning speed: 1,000 nm/min

(6)質量密度
XRR(X線反射率測定法)を用いて、B層の質量密度を算出した。積層体を30mm×40mmにサンプリングし、試料ホルダーに固定して以下の測定条件でX線反射率測定を行った。測定データにおいて、臨界角から密度値を、振動周期から膜厚値をそれぞれ見積もり、それらを初期値としてカーブフィッティングを行い、膜厚・密度の各パラメータを最適化することにより解析し、各領域の厚み、密度および構造密度指数を下記条件で測定した。
・装置 :Rigaku製SmartLab
・解析ソフト :Rigaku製GrobalFit
・サンプルサイズ :30mm×40mm
・入射X線波長 :0.1541nm(Cu Kα1線)
・出力 :45kV、30mA
・入射スリットサイズ:0.05mm×5.0mm
・受光スリットサイズ:0.05mm×20.0mm
・測定範囲(θ) :0~4.0°
・ステップ(θ) :0.002°
(6) Mass Density The mass density of layer B was calculated using XRR (X-ray reflectivity measurement). The laminate was sampled to 30 mm x 40 mm, fixed to a sample holder, and X-ray reflectivity measurement was performed under the following measurement conditions. In the measurement data, the density value was estimated from the critical angle, and the film thickness value was estimated from the vibration period, and curve fitting was performed using these as initial values to analyze by optimizing each parameter of film thickness and density, and the thickness, density, and structural density index of each region were measured under the following conditions.
Equipment: Rigaku SmartLab
・Analysis software: Rigaku GlobalFit
・Sample size: 30mm x 40mm
・Incidence X-ray wavelength: 0.1541 nm (Cu Kα1 line)
Output: 45kV, 30mA
・Entrance slit size: 0.05mm x 5.0mm
・Light receiving slit size: 0.05 mm x 20.0 mm
Measurement range (θ): 0 to 4.0°
Step (θ): 0.002°

(7)陽電子寿命および細孔半径分布
陽電子寿命および細孔半径分布は、陽電子ビーム法(薄膜対応陽電子消滅寿命測定法)により測定を行った。測定するサンプルを15mm×15mm角のSiウェハに貼り付けて室温で真空脱気した後、測定を行った。測定条件は下記のとおりである。
・装置 :フジ・インバック製小型陽電子ビーム発生装置PALS200A
・陽電子線源 :22Naベースの陽電子ビーム
・γ線検出器 :BaF製シンチレータ+光電子増倍管
・装置定数 :255~278ps,24.55ps/ch
・ビーム強度 :1keV
・測定深さ :0~100nm付近(推定)
・測定温度 :室温
・測定雰囲気 :真空
・測定カウント数 :約5,000,000カウント
測定結果について、非線形最小二乗プログラムPOSITRONFITにより、3成分解析を行った。
(7) Positron lifetime and pore radius distribution The positron lifetime and pore radius distribution were measured by the positron beam method (thin film positron annihilation lifetime measurement method). The sample to be measured was attached to a 15 mm x 15 mm square Si wafer and degassed in vacuum at room temperature, and then the measurement was performed. The measurement conditions were as follows.
Equipment: Fuji Invac small positron beam generator PALS200A
Positron source: 22Na -based positron beam Gamma ray detector: BaF2 scintillator + photomultiplier tube Instrument constant: 255-278ps, 24.55ps/ch
Beam intensity: 1 keV
Measurement depth: 0 to 100 nm (estimated)
Measurement temperature: room temperature Measurement atmosphere: vacuum Measurement count number: about 5,000,000 counts The measurement results were subjected to a three-component analysis using the nonlinear least squares program POSITRONFIT.

(8)恒温恒湿試験
JIS C 60068-2-78(2015年)に従いの規格に従い、試験を行った。試験条件は下記のとおりである。
・試験温度 :85±2℃
・相対湿度 :85±5%RH
・試験時間 :250時間
(8) Constant temperature and humidity test The test was performed in accordance with the standard JIS C 60068-2-78 (2015). The test conditions are as follows.
Test temperature: 85±2℃
Relative humidity: 85±5% RH
Test time: 250 hours

試験後のサンプルについても上記同様に水蒸気透過率を測定し水蒸気透過率変化について以下のように評価した。
◎:水蒸気透過率変化が1.0×10-3g/m/day未満
〇:水蒸気透過率変化が1.0×10-3以上5.0×10―3g/m/day未満
△:水蒸気透過率変化が5.0×10-3以上7.5×10―3g/m/day未満
×:水蒸気透過率変化が7.5×10―3g/m/day以上
After the test, the water vapor transmission rate of the samples was measured in the same manner as above, and the change in water vapor transmission rate was evaluated as follows.
⊚: The change in water vapor transmission rate is less than 1.0×10 -3 g/m 2 /day ◯: The change in water vapor transmission rate is 1.0×10 -3 or more and less than 5.0×10 -3 g/m 2 /day △: The change in water vapor transmission rate is 5.0×10 -3 or more and less than 7.5×10 -3 g/m 2 /day ×: The change in water vapor transmission rate is 7.5×10 -3 g/m 2 /day or more

水蒸気透過率変化、とは以下の式から算出した。
水蒸気透過変化=(恒温恒湿試験後の水蒸気透過率)―(恒温恒湿試験前の水蒸気透過率)。
The change in water vapor transmission rate was calculated using the following formula.
Change in water vapor transmission rate = (water vapor transmission rate after constant temperature and humidity test) - (water vapor transmission rate before constant temperature and humidity test).

(9)結晶化進行評価
MgO結晶化進行は、XRD(X線回折法)により測定を行った。測定するサンプルを10mm×10mm角のSi無反板に貼り付け、室温常圧で測定を行った。分析で使用する回折ピークは、MgO結晶の002面における回折ピークとし、そのピークの有無から結晶化進行評価を行った。回折ピークは信号(S)とノイズ(N)との比(S/N)から検出できるシグナルを1つのピークとみなし評価した。測定条件は下記のとおりである。
・装置 :リガク社製SmartLab(回転対陰極型)
・X線源 :CuKα線
・出力 :45kV、200mA
・スリット系 :2/3°×10mm-試料-0.3mm-0.8mm
入射縦発散防止ソーラースリット 5°
受光縦発散防止ソーラースリット 5°
・スキャン方式 :2θ/θ連続スキャン
・測定範囲(2θ) :5~60°
・スキャンステップ :0.02°
・スキャン速度 :0.5°/分
S/Nについては以下のように評価した。
◎:S/Nが2.5未満
〇:S/Nが2.5以上5.0未満
×:S/Nが5.0以上
(9) Evaluation of Crystallization Progress The MgO crystallization progress was measured by XRD (X-ray diffraction method). The sample to be measured was attached to a 10 mm x 10 mm square Si non-reversible plate, and the measurement was performed at room temperature and normal pressure. The diffraction peak used in the analysis was the diffraction peak on the 002 plane of the MgO crystal, and the crystallization progress was evaluated based on the presence or absence of the peak. The diffraction peak was evaluated by regarding the signal that can be detected from the signal (S) to noise (N) ratio (S/N) as one peak. The measurement conditions are as follows.
Equipment: Rigaku SmartLab (rotating anticathode type)
・X-ray source: CuKα ray ・Output: 45 kV, 200 mA
Slit system: 2/3°×10mm-sample-0.3mm-0.8mm
Incident vertical divergence prevention solar slit 5°
Solar slit to prevent vertical light dispersion
・Scan method: 2θ/θ continuous scan ・Measurement range (2θ): 5 to 60°
・Scan step: 0.02°
Scan speed: 0.5°/min. The S/N ratio was evaluated as follows.
◎: S/N is less than 2.5 ◯: S/N is 2.5 or more and less than 5.0 ×: S/N is 5.0 or more

(実施例1)
(芳香族環構造を有するポリウレタン化合物の合成)
5リットルの4つ口フラスコに、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(共栄社化学社製、商品名:エポキシエステル3000A)を300質量部、酢酸エチル710質量部を入れ、内温60℃になるよう加温した。合成触媒としてジラウリン酸ジ-n-ブチル錫0.2質量部を添加し、攪拌しながらジシクロヘキシルメタン4,4’-ジイソシアネート(東京化成工業社製)200質量部を1時間かけて滴下した。滴下終了後2時間反応を続行し、続いてジエチレングリコール(和光純薬工業社製)25質量部を1時間かけて滴下した。滴下後5時間反応を続行し、重量平均分子量20,000の芳香族環構造を有するポリウレタン化合物を得た。
Example 1
(Synthesis of Polyurethane Compound Having Aromatic Ring Structure)
In a 5-liter four-neck flask, 300 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., product name: Epoxy Ester 3000A) and 710 parts by mass of ethyl acetate were placed and heated to an internal temperature of 60°C. 0.2 parts by mass of di-n-butyltin dilaurate was added as a synthesis catalyst, and 200 parts by mass of dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were added dropwise over 1 hour while stirring. After the end of the dropwise addition, the reaction was continued for 2 hours, and then 25 parts by mass of diethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise over 1 hour. After the dropwise addition, the reaction was continued for 5 hours to obtain a polyurethane compound having an aromatic ring structure with a weight average molecular weight of 20,000.

(アンカーコート層の形成)
基材として、厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製“ルミラー”(登録商標)U48)を用いた。
(Formation of anchor coat layer)
As the substrate, a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm ("Lumirror" (registered trademark) U48 manufactured by Toray Industries, Inc.) was used.

アンカーコート層形成用の塗液として、前記ポリウレタン化合物を150質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学社製、商品名:ライトアクリレートDPE-6A)を20質量部、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルーケトン(BASFジャパン社製、商品名:「IRGACURE」(登録商標) 184)を5質量部、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン(信越シリコーン社製、商品名:KBM-503)を3質量部、酢酸エチルを170質量部、トルエンを350質量部、シクロヘキサノンを170質量部配合して塗液を調整した。次いで、塗液を基材上にマイクログラビアコーター(グラビア線番150UR、グラビア回転比100%)で塗布、100℃で1分間乾燥し、乾燥後、下記条件にて紫外線処理を施して厚み1μmのアンカーコート層を設けた。
紫外線処理装置:LH10-10Q-G(フュージョンUVシステムズ・ジャパン社製)
導入ガス:N(窒素イナートBOX)
紫外線発生源:マイクロ波方式無電極ランプ
積算光量:400mJ/cm
試料温調:室温。
As a coating liquid for forming an anchor coat layer, 150 parts by mass of the polyurethane compound, 20 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: Light Acrylate DPE-6A), 5 parts by mass of 1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone (manufactured by BASF Japan, trade name: "IRGACURE" (registered trademark) 184), 3 parts by mass of 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name: KBM-503), 170 parts by mass of ethyl acetate, 350 parts by mass of toluene, and 170 parts by mass of cyclohexanone were blended to prepare a coating liquid. Next, the coating liquid was applied to the substrate with a microgravure coater (gravure line number 150UR, gravure rotation ratio 100%), dried at 100 ° C. for 1 minute, and after drying, ultraviolet treatment was performed under the following conditions to provide an anchor coat layer having a thickness of 1 μm.
Ultraviolet treatment equipment: LH10-10Q-G (manufactured by Fusion UV Systems Japan)
Introduced gas: N2 (nitrogen inert box)
UV source: Microwave electrodeless lamp Accumulated light quantity: 400 mJ/ cm2
Sample temperature control: room temperature.

(A層の形成)
図2に示す巻き取り式蒸着装置を使用し、電子線(EB)蒸着法により、基材のアンカーコート層表面に、A層としてMgO+SiO層を厚み200nm狙いで設けた。
(Formation of Layer A)
Using the winding type deposition apparatus shown in FIG. 2, a MgO+SiO bilayer was formed as layer A to a target thickness of 200 nm on the surface of the anchor coat layer of the substrate by electron beam (EB) deposition.

具体的な操作は以下の通りである。まず、蒸着材料として、2~5mm程度の大きさの顆粒状の酸化マグネシウムMgO(純度99.9%)と二酸化ケイ素SiO(純度99.99%)を事前にそれぞれ100℃、8時間加熱を行った。続いて、それぞれの材料を図3のようにカーボン製ハースライナー11にセットした。材料の面積比率は、MgO:SiO=1:1となるようにした。巻き取り室5の中で、巻き出しロール6に前記基材1のA層を設ける側の面がハースライナー11に対向するようにセットし、巻き出し、ガイドロール7,8,9を介して、メインドラム10に通した。このとき、メインドラムは温度-10℃に制御した。次に、真空ポンプにより蒸着装置4内を減圧し、5.0×10-3Pa以下を得た。次に、加熱源として電子銃(以下、EB銃)13を用い、原子濃度(atm%)の比がMg:Si=2:1程度の膜組成比となるようにMgOとSiOの加熱比率を制御した。EB銃は加速電圧10kVとし、形成するA層の厚みが200nm程度となるように、加速電流とフィルム搬送速度を調整し、前記基材1の表面上にA層を形成した。その後、ガイドロール15,16,17を介して巻き取りロール18に巻き取った。 The specific operation is as follows. First, as the deposition material, granular magnesium oxide MgO (purity 99.9%) and silicon dioxide SiO 2 (purity 99.99%) having a size of about 2 to 5 mm were each heated at 100° C. for 8 hours in advance. Then, each material was set in a carbon hearth liner 11 as shown in FIG. 3. The area ratio of the materials was set to MgO:SiO 2 = 1:1. In the winding chamber 5, the surface of the substrate 1 on which the A layer was to be provided was set on the unwinding roll 6 so as to face the hearth liner 11, and the substrate was unwound and passed through the main drum 10 via the guide rolls 7, 8, and 9. At this time, the temperature of the main drum was controlled to -10° C. Next, the pressure inside the deposition device 4 was reduced by a vacuum pump to obtain a pressure of 5.0×10 -3 Pa or less. Next, an electron gun (hereinafter, EB gun) 13 was used as a heating source, and the heating ratio of MgO and SiO2 was controlled so that the atomic concentration (atm%) ratio of the film was about Mg:Si=2:1. The EB gun had an acceleration voltage of 10 kV, and the acceleration current and film transport speed were adjusted so that the thickness of the A layer to be formed was about 200 nm, forming the A layer on the surface of the substrate 1. Thereafter, the film was wound around the winding roll 18 via guide rolls 15, 16, and 17.

(有機物を含むB層の形成)
A層の形成に続いて、B層形成用の塗液として、前記ポリウレタン化合物を150質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学社製、商品名:“ライトアクリレート”(登録商標)DPE-6A)を20質量部、1-ヒドロキシ-シクロヘキシルフェニルーケトン(BASFジャパン社製、商品名:“IRGACURE”(登録商標) 184)を5質量部、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン(信越シリコーン社製、商品名:KBM-503)を3質量部、酢酸エチルを170質量部、トルエンを350質量部、シクロヘキサノンを170質量部配合して塗液を調整した。次いで、塗液を基材上にマイクログラビアコーター(グラビア線番150UR、グラビア回転比100%)で塗布、100℃で1分間乾燥し、乾燥後、下記条件にて紫外線処理を施して、A層上に厚み1,500nmのB層を設けた。
紫外線処理装置:LH10-10Q-G(フュージョンUVシステムズ・ジャパン社製)
導入ガス:N(窒素イナートBOX)
紫外線発生源:マイクロ波方式無電極ランプ
積算光量:400mJ/cm
試料温調:室温
(Formation of layer B containing organic matter)
Following the formation of Layer A, a coating liquid for forming Layer B was prepared by blending 150 parts by mass of the polyurethane compound, 20 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., product name: "Light Acrylate" (registered trademark) DPE-6A), 5 parts by mass of 1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone (manufactured by BASF Japan Ltd., product name: "IRGACURE" (registered trademark) 184), 3 parts by mass of 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd., product name: KBM-503), 170 parts by mass of ethyl acetate, 350 parts by mass of toluene, and 170 parts by mass of cyclohexanone. Next, the coating liquid was applied onto the substrate using a microgravure coater (gravure line number 150UR, gravure rotation ratio 100%), and dried at 100°C for 1 minute. After drying, ultraviolet treatment was performed under the following conditions to provide a 1,500 nm thick layer B on layer A.
Ultraviolet treatment equipment: LH10-10Q-G (manufactured by Fusion UV Systems Japan)
Introduced gas: N2 (nitrogen inert box)
UV source: Microwave electrodeless lamp Accumulated light quantity: 400 mJ/ cm2
Sample temperature control: Room temperature

(実施例2)
B層の形成において、狙い厚みを4,500nm狙いで設けた以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
Example 2
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that in forming the B layer, the target thickness was set to 4,500 nm.

(実施例3)
B層の形成において、狙い厚みを700nm狙いで設けた以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
Example 3
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that in forming the B layer, the target thickness was set to 700 nm.

(実施例4)
上記方法で形成したA層上にB層として、パーヒドロポリシラザン(PHPS、アクアミカ NN120-10、無触媒タイプ、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製)の10質量%ジブチルエーテル溶液をワイヤレスバーにて塗布、温度65℃、湿度55%RHの雰囲気下で1分間乾燥し、さらに温度25℃、10%RH(露点温度-8℃)の雰囲気下に10分間保持し除湿した。除湿後、下記条件にて改質処理を施して、A層上に厚み750nmのB層を設けた以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
改質処理装置:エキシマ照射装置MODEL:MECL-M-1-200(エム・ディ・コム社製)
波長:172nm
ランプ封入ガス:Xe
エキシマ光強度 :130mW/cm(172nm)
ステージ加熱温度 :70℃
照射装置内の酸素濃度:1.0%
エキシマ照射時間 :5sec
Example 4
On the A layer formed by the above method, a 10% by mass dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (PHPS, AQUAMICA NN120-10, catalyst-free type, manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) was applied as the B layer using a wireless bar, dried for 1 minute in an atmosphere of 65°C temperature and 55% RH humidity, and further held for 10 minutes in an atmosphere of 25°C temperature and 10% RH (dew point temperature -8°C) for dehumidification. After dehumidification, a modification treatment was performed under the following conditions to obtain a laminate in the same manner as in Example 1, except that a 750 nm-thick B layer was provided on the A layer.
Modification treatment device: Excimer irradiation device MODEL: MECL-M-1-200 (manufactured by MDCOM)
Wavelength: 172 nm
Lamp filling gas: Xe
Excimer light intensity: 130 mW/ cm2 (172 nm)
Stage heating temperature: 70°C
Oxygen concentration in the irradiation device: 1.0%
Excimer irradiation time: 5 sec

(実施例5)
B層は、以下の手順で調製した塗工液を以下に述べる方法で厚さ1,500nmになるように塗工した。ポリビニルアルコール(以下、PVAと略すこともある。分子量1,700、けん化度98.5%)を、質量比で水/イソプロピルアルコール=97/3の溶媒に投入し、90℃で加熱攪拌して固形分10質量%のポリビニルアルコール溶液を得た。また、テトラエトキシシラン8.4gとメタノール3.3gを混合した溶液に、0.02N塩酸水溶液13.3gを攪拌しながら液滴することでテトラエトキシシラン溶液を得た。さらに、コルコート株式会社製エチルシリケート48を8.0gとメタノール12.0gを混合した溶液に、0.06N塩酸水溶液を5.0g攪拌しながら液滴して、エチルシリケート溶液を得た。テトラエトキシシラン溶液とエチルシリケート溶液を、SiO換算固形分質量が60/40になるように混合し、無機成分溶液を得た。その後、PVAの固形分と、無機成分溶液のSiO換算固形分質量比が65/35になるように、ポリビニルアルコール溶液と、無機成分溶液を混合・攪拌し、水で希釈して固形分12質量%の塗工液を得た。得られた塗工液をA層上に塗工し、110℃で乾燥してB層を設けた以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
(Example 5)
The coating solution prepared by the following procedure was applied to the B layer to a thickness of 1,500 nm by the method described below. Polyvinyl alcohol (hereinafter sometimes abbreviated as PVA, molecular weight 1,700, saponification degree 98.5%) was added to a solvent of water/isopropyl alcohol = 97/3 by mass ratio, and heated and stirred at 90 ° C to obtain a polyvinyl alcohol solution with a solid content of 10 mass %. In addition, a tetraethoxysilane solution was obtained by dropping 13.3 g of 0.02N hydrochloric acid aqueous solution while stirring into a solution mixed with 8.4 g of tetraethoxysilane and 3.3 g of methanol. Furthermore, an ethyl silicate solution was obtained by dropping 5.0 g of 0.06N hydrochloric acid aqueous solution while stirring into a solution mixed with 8.0 g of Ethyl Silicate 48 manufactured by Colcoat Co., Ltd. and 12.0 g of methanol. The tetraethoxysilane solution and the ethyl silicate solution were mixed so that the SiO2- equivalent solid content mass was 60/40 to obtain an inorganic component solution. Then, the polyvinyl alcohol solution and the inorganic component solution were mixed and stirred so that the SiO2- equivalent solid content mass ratio of the PVA solid content and the inorganic component solution was 65/35, and diluted with water to obtain a coating liquid with a solid content of 12 mass%. A laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the obtained coating liquid was applied onto the A layer and dried at 110 ° C. to provide the B layer.

(実施例6)
B層として、無機膜を含むB層を形成した以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。A層上へのB層形成方法は下記の通りである。
Example 6
Except for forming a B layer containing an inorganic film as the B layer, a laminate was obtained in the same manner as in Example 1. The method for forming the B layer on the A layer is as follows.

(無機物、または、無機酸化物を含むB層の形成)
A層の形成に続いて、図5に示す構造のスパッタリング装置を使用し、基材34のA層上に、B層を設けた。ITOで形成されたスパッタリングターゲットをスパッタ電源28に接続し、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、前記基材34のA層上に、B層としてITO層を厚み500nm狙いで設けた。
(Formation of Layer B Containing Inorganic Substance or Inorganic Oxide)
Following the formation of the A layer, a B layer was provided on the A layer of the substrate 34 using a sputtering device having a structure shown in Fig. 5. A sputtering target made of ITO was connected to a sputtering power supply 28, and sputtering was performed using argon gas and oxygen gas, to provide an ITO layer as the B layer on the A layer of the substrate 34 with a target thickness of 500 nm.

具体的な操作は以下の通りである。まず、スパッタ電極28にITOのスパッタリングターゲットを設置したスパッタ装置28の巻き取り室22の中で、巻出しロール23に前記基材34のB層を設ける側(A層が形成された側)の面がスパッタ電極28に対向するようにセットし、巻き出し、ガイドロール24,25,26を介して、温度100℃に制御されたメインドラム27に通した。次に、真空ポンプにより、スパッタ装置21内を減圧し、2.0×10-3Pa以下を得た。続いて、真空度5.0×10-1Paとなるように酸素ガス分圧10%としてアルゴンガスおよび酸素ガスを導入し、直流パルス電源によりスパッタ電極28に投入電力1,500Wを印加することにより、アルゴン・酸素ガスプラズマを発生させ、スパッタリングにより前記基材34のA層表面上にITO層を形成した。形成するITO層の厚みは、フィルム搬送速度により調整した。その後、ガイドロール29,30,31を介して巻き取りロール32に巻き取り積層体を得た。 The specific operation is as follows. First, in the winding chamber 22 of the sputtering device 28 in which an ITO sputtering target is installed on the sputtering electrode 28, the side of the substrate 34 on which the B layer is to be provided (the side on which the A layer is formed) is set to face the sputtering electrode 28 on the unwinding roll 23, and the substrate 34 is unwound and passed through the guide rolls 24, 25, and 26 through the main drum 27 whose temperature is controlled to 100° C. Next, the inside of the sputtering device 21 is depressurized by a vacuum pump to obtain a pressure of 2.0×10 −3 Pa or less. Next, argon gas and oxygen gas are introduced with an oxygen gas partial pressure of 10% so that the degree of vacuum becomes 5.0×10 −1 Pa, and an input power of 1,500 W is applied to the sputtering electrode 28 by a DC pulse power source to generate argon-oxygen gas plasma, and an ITO layer is formed on the surface of the A layer of the substrate 34 by sputtering. The thickness of the ITO layer to be formed is adjusted by the film transport speed. Thereafter, the laminate was passed through guide rolls 29, 30, and 31 and wound around a winding roll 32 to obtain a laminate.

続いて、得られた積層体から試験片を切り出し、各種評価を実施した。 Next, test pieces were cut from the resulting laminate and various evaluations were carried out.

(実施例7)
B層の形成において、厚み250nm狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
(Example 7)
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that the layer B was formed to a target thickness of 250 nm.

(実施例8)
B層の形成において、厚み10nm狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
(Example 8)
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that the layer B was formed to a target thickness of 10 nm.

(実施例9)
スパッタリングターゲットとしてSnOを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、B層としてSnO層を厚み250nm程度狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
(Example 9)
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that SnO was used as the sputtering target, sputtering was performed with argon gas and oxygen gas, and a SnO layer was provided as layer B with a target thickness of about 250 nm.

(実施例10)
スパッタリングターゲットとしてZnOを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、B層としてZnO層を厚み250nm程度狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
Example 10
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that ZnO was used as the sputtering target, sputtering was performed with argon gas and oxygen gas, and a ZnO layer was provided as layer B with a target thickness of about 250 nm.

(実施例11)
スパッタリングターゲットとしてAlを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、B層としてAl層を厚み250nm程度狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
Example 11
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that Al 2 O 3 was used as the sputtering target, sputtering was performed with argon gas and oxygen gas, and an Al 2 O 3 layer was provided as layer B with a target thickness of about 250 nm.

(実施例12)
スパッタリングターゲットとしてCrを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、B層としてCr層を厚み250nm程度狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
Example 12
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that Cr 2 O 3 was used as the sputtering target, sputtering was performed with argon gas and oxygen gas, and a Cr 2 O 3 layer was provided as the B layer with a target thickness of about 250 nm.

(実施例13)
スパッタリングターゲットとしてTiOを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、B層としてTiO層を厚み250nm程度狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
Example 13
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that TiO2 was used as a sputtering target, sputtering was performed with argon gas and oxygen gas, and a TiO2 layer was provided as layer B with a target thickness of about 250 nm.

(実施例14)
スパッタリングターゲットとしてNiOを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリングを実施し、B層としてNiO層を厚み250nm程度狙いで設けた以外は、実施例6と同様にして積層体を得た。
(Example 14)
A laminate was obtained in the same manner as in Example 6, except that NiO was used as the sputtering target, sputtering was performed with argon gas and oxygen gas, and a NiO layer was provided as layer B with a target thickness of about 250 nm.

(比較例1)
B層を形成しない以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
(Comparative Example 1)
A laminate was obtained in the same manner as in Example 1, except that the layer B was not formed.

(比較例2)
コート材料として前記ポリウレタン化合物を用い、塗液を基材のアンカーコート層表面にマイクログラビアコーターでの塗布により、図6に示す基材のアンカーコート層表面に、B層としてポリウレタン化合物層を厚み2,000nm狙いで設けた。
(Comparative Example 2)
Using the above polyurethane compound as the coating material, the coating liquid was applied to the surface of the anchor coat layer of the substrate using a microgravure coater to provide a polyurethane compound layer as layer B with a target thickness of 2,000 nm on the surface of the anchor coat layer of the substrate shown in Figure 6.

(比較例3)
スパッタリングターゲットとしてITOを用い、アルゴンガスおよび酸素ガスによるスパッタリング法により、図6に示す基材のアンカーコート層表面に、B層としてITO層を厚み200nm狙いで設けた。
(Comparative Example 3)
Using ITO as a sputtering target, an ITO layer was formed as layer B with a target thickness of 200 nm on the surface of the anchor coat layer of the substrate shown in FIG. 6 by sputtering with argon gas and oxygen gas.

Figure 2024167526000002
Figure 2024167526000002

Figure 2024167526000003
Figure 2024167526000003

Figure 2024167526000004
Figure 2024167526000004

実施例1は、B層がポリウレタン系樹脂の膜を形成し、全光線透過率が89.0%以上かつ、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるうえ、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満と良好であった。実施例2は、膜厚が1500nmと厚膜であることから全光線透過率が86.0%以上であったものの、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるうえ、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満と良好であった。また、実施例3は、全光線透過率が90.0%以上かつ、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるが、B層の厚みが735nmと薄膜であることから結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5以上5.0未満であった。水蒸気透過率変化は1.0×10-3以上5.0×10―3g/m/day未満である。実施例4は、全光線透過率が89.0%以上かつ、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるが、B層の厚みが750nmと薄膜であることから結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5以上5.0未満であったものの、水蒸気透過率変化は1.0×10-3以上5.0×10―3g/m/day未満である。実施例5は、全光線透過率が90.0%以上かつ、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるうえ、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満と良好であった。実施例6~7は、B層がITOの膜を形成し、厚みが異なる場合でも、全光線透過率が86.0%以上と良好であるうえ、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満と良好であった。実施例8は、全光線透過率が90.0%以上かつ、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるが、B層の厚みが20nmと薄膜であることから結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5以上5.0未満であったものの、水蒸気透過率変化は1.0×10-3以上5.0×10―3g/m/day未満である。実施例9~10は、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるうえ、質量密度が5.5g/cm以上と高いため、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満と良好であった。実施例11~12は、B層が腐食性に優れた酸化被膜を形成し、結晶化成長抑制効果として水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。実施例13は、全光線透過率が90.0%以上かつ、平均分光反射率が14.0%以下と良好であるうえ、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満と良好であった。実施例14は、B層が腐食性に優れた酸化被膜を有するNiOの膜を形成し、水蒸気透過率の低下も10%以下と良好である。さらに、結晶化進行評価であるMgO結晶由来の002面のピークのS/Nは2.5未満であり、水蒸気透過率変化も1.0×10-3g/m/day未満と良好である。 In Example 1, the B layer forms a film of a polyurethane resin, and the total light transmittance is 89.0% or more, the average spectral reflectance is 14.0% or less, which is good, and the water vapor transmission rate change is also less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day, which is good. Furthermore, the S/N of the peak of the 002 plane derived from MgO crystals, which is an evaluation of the progress of crystallization, is less than 2.5, which is good. In Example 2, since the film thickness is 1500 nm, the total light transmittance is 86.0% or more, but the average spectral reflectance is 14.0% or less, which is good, and the water vapor transmission rate change is also less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day, which is good. Furthermore, the S/N of the peak of the 002 plane derived from MgO crystals, which is an evaluation of the progress of crystallization, is less than 2.5, which is good. In addition, in Example 3, the total light transmittance is 90.0% or more and the average spectral reflectance is 14.0% or less, which is good, but since the thickness of the B layer is 735 nm and a thin film, the S/N of the peak of the 002 plane derived from the MgO crystal, which is an evaluation of the progress of crystallization, is 2.5 or more and less than 5.0. The change in water vapor transmission rate is 1.0 x 10 -3 or more and less than 5.0 x 10 -3 g/m 2 /day. In Example 4, the total light transmittance is 89.0% or more and the average spectral reflectance is 14.0% or less, which is good, but since the thickness of the B layer is 750 nm and a thin film, the S/N of the peak of the 002 plane derived from the MgO crystal, which is an evaluation of the progress of crystallization, is 2.5 or more and less than 5.0, but the change in water vapor transmission rate is 1.0 x 10 -3 or more and less than 5.0 x 10 -3 g/m 2 /day. In Example 5, the total light transmittance is 90.0% or more, the average spectral reflectance is 14.0% or less, and the water vapor transmission rate change is also good, less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day. Furthermore, the S/N of the peak of the 002 plane derived from MgO crystals, which is an evaluation of the progress of crystallization, is less than 2.5, which is good. In Examples 6 and 7, even when the B layer forms an ITO film and has a different thickness, the total light transmittance is 86.0% or more, and the water vapor transmission rate change is also good, less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day. Furthermore, the S/N of the peak of the 002 plane derived from MgO crystals, which is an evaluation of the progress of crystallization, is less than 2.5, which is good. In Example 8, the total light transmittance is 90.0% or more and the average spectral reflectance is 14.0% or less, which is good, but since the thickness of the B layer is 20 nm and a thin film, the S/N of the peak of the 002 plane derived from the MgO crystal, which is an evaluation of the progress of crystallization, is 2.5 or more and less than 5.0, but the change in water vapor transmission rate is 1.0×10 −3 or more and less than 5.0×10 −3 g/m 2 /day. In Examples 9 and 10, the average spectral reflectance is 14.0% or less, which is good, and since the mass density is 5.5 g/cm 3 or more, which is high, the change in water vapor transmission rate is also good, less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day. Furthermore, the S/N of the peak of the 002 plane derived from the MgO crystal, which is an evaluation of the progress of crystallization, is less than 2.5, which is good. In Examples 11 and 12, the B layer forms an oxide film with excellent corrosion resistance, and the change in water vapor transmission rate is also good, less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day, as a crystallization growth suppression effect. In Example 13, the total light transmittance is 90.0% or more, the average spectral reflectance is 14.0% or less, and the change in water vapor transmission rate is also good, less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day. Furthermore, the S/N of the peak of the 002 plane derived from MgO crystal, which is an evaluation of the progress of crystallization, was good, less than 2.5. In Example 14, the B layer forms a NiO film having an oxide film with excellent corrosion resistance, and the decrease in water vapor transmission rate is also good, less than 10%. Furthermore, the S/N ratio of the peak of the 002 plane originating from MgO crystals, which is an evaluation of the progress of crystallization, is less than 2.5, and the change in water vapor transmission rate is also favorable, being less than 1.0×10 −3 g/m 2 /day.

比較例1は、全光線透過率および平均分光反射率は良好であるが、B層を形成していないことから、MgOの結晶由来の002面のピークS/Nが5.0以上であり、結晶化成長抑制効果は実施例1~14に劣る。比較例2および比較例3は、全光線透過率および平均分光反射率は良好であるが、緻密性の高い非晶質膜のA層を有していないため、水蒸気透過率は実施例1~14に劣る。 Comparative Example 1 has good total light transmittance and average spectral reflectance, but does not have layer B, so the peak S/N of the 002 plane derived from MgO crystals is 5.0 or more, and the crystallization growth inhibition effect is inferior to Examples 1 to 14. Comparative Examples 2 and 3 have good total light transmittance and average spectral reflectance, but does not have layer A, which is a highly dense amorphous film, so the water vapor permeability is inferior to Examples 1 to 14.

本発明の積層体は、高い光線透過性およびガスバリア性を両立する点から、電子ペーパー、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイなどの光学素子に好適に用いることができる。加えて、太陽電池やフレキシブルディスプレイにも好適に用いることができるが、用途はこれらに限定されるものではない。 The laminate of the present invention is suitable for use in optical elements such as electronic paper and organic electroluminescence (EL) displays, since it has both high light transmittance and gas barrier properties. In addition, it can also be used in solar cells and flexible displays, but the applications are not limited to these.

1 基材
2 A層
3 アンカーコート層
4 巻き取り式電子線(EB)蒸着装置
5,22 巻き取り室
6,23 巻き出しロール
7,8,9,24,25,26 巻き出し側ガイドロール
10,27 メインドラム
11 ハースライナー
12 蒸着材料
13 電子銃
14 電子線
15,16,17,29,30,31 巻き取り側ガイドロール
18,32 巻き取りロール
19 蒸着材料B
20 蒸着材料C
21 巻き取り式スパッタリング装置
28 スパッタ電極
33 B層
34 表面にA層が形成された基材
REFERENCE SIGNS LIST 1 Substrate 2 Layer A 3 Anchor coat layer 4 Wind-up type electron beam (EB) deposition device 5, 22 Wind-up chamber 6, 23 Unwinding roll 7, 8, 9, 24, 25, 26 Unwinding side guide roll 10, 27 Main drum 11 Hearth liner 12 Deposition material 13 Electron gun 14 Electron beam 15, 16, 17, 29, 30, 31 Wind-up side guide roll 18, 32 Wind-up roll 19 Deposition material B
20 Evaporation material C
21: Winding type sputtering device 28: Sputtering electrode 33: B layer 34: Substrate having A layer formed on its surface

Claims (13)

基材の少なくとも片側にA層とB層を有する積層体であって、前記A層がマグネシウム、ケイ素、および酸素を含む、積層体。 A laminate having an A layer and a B layer on at least one side of a substrate, the A layer containing magnesium, silicon, and oxygen. 前記A層の厚み方向における平均組成について、マグネシウム原子とケイ素原子の原子濃度の比率Mg/(Mg+Si)が、0.30~0.80 atm%である、請求項1に記載の積層体。 The laminate according to claim 1, wherein the ratio of the atomic concentrations of magnesium atoms and silicon atoms, Mg/(Mg+Si), in the average composition in the thickness direction of the A layer is 0.30 to 0.80 atm%. 前記A層は、陽電子ビーム法により測定される平均寿命が0.935ns以下である、請求項1または2に記載の積層体。 The laminate according to claim 1 or 2, wherein the A layer has an average lifetime of 0.935 ns or less as measured by a positron beam method. 前記A層は、X線光電子分光により測定される酸素原子(O1s)のピークの半値幅が3.25eV以下である請求項1または2に記載の積層体。 The laminate according to claim 1 or 2, wherein the A layer has a half-width of the oxygen atom (O1s) peak measured by X-ray photoelectron spectroscopy of 3.25 eV or less. 前記B層が、高分子膜である、請求項1に記載の積層体。 The laminate according to claim 1, wherein the B layer is a polymer film. 前記B層が、(i)かつ(ii)を満たす請求項5に記載の積層体。
(i)質量密度0.7g/cm以上1.75g/cm以下
(ii)厚みが300nm以上7,000nm以下
The laminate according to claim 5 , wherein the layer B satisfies both (i) and (ii).
(i) Mass density 0.7g/cm 3 or more 1.75g/cm 3 or less
(ii) a thickness of 300 nm or more and 7,000 nm or less
前記B層がポリウレタン化合物、ポリシラザン化合物、ポリシロキサン化合物、アクリレート、メタクリレート、アルコキシドと水溶性高分子の混合物、およびアルコキシドの重縮合物と水溶性高分子の混合物、より選ばれる1種以上を含む、請求項5または6に記載の積層体。 The laminate according to claim 5 or 6, wherein the layer B contains one or more selected from the group consisting of polyurethane compounds, polysilazane compounds, polysiloxane compounds, acrylates, methacrylates, mixtures of alkoxides and water-soluble polymers, and mixtures of polycondensates of alkoxides and water-soluble polymers. 前記B層が、無機膜である、請求項1に記載の積層体。 The laminate according to claim 1, wherein the B layer is an inorganic film. 前記B層が、 (iii)かつ(iV)である請求項8に記載の積層体。
(iii)質量密度2.1g/cm以上7.5g/cm以下
(iv)厚みが10nm以上500nm以下
The laminate according to claim 8, wherein the B layer is (iii) and (iv).
(iii) Mass density 2.1g/cm 3 or more 7.5g/cm 3 or less
(iv) a thickness of 10 nm or more and 500 nm or less
前記B層が、スズ元素、インジウム元素、亜鉛元素、アルミニウム元素、ニッケル元素、クロム元素、およびチタン元素、より選ばれる1種以上を含む、請求項8または9に記載の積層体。 The laminate according to claim 8 or 9, wherein the layer B contains at least one element selected from the group consisting of tin, indium, zinc, aluminum, nickel, chromium, and titanium. 全光線透過率が85%以上である、請求項1または2に記載の積層体。 The laminate according to claim 1 or 2, having a total light transmittance of 85% or more. 可視光領域(380-780nm)における平均反射率が15%以下である、請求項1または2に記載の積層体。 The laminate according to claim 1 or 2, which has an average reflectance of 15% or less in the visible light region (380-780 nm). 請求項1または2に記載の積層体を保護部材として用いた、太陽電池。
A solar cell comprising the laminate according to claim 1 or 2 as a protective member.
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